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tecnologia in “Enciclopedia dei ragazzi”

Non preoccuparti di cosa sta per fare qualcun altro. Il miglior modo per predire il futuro è inventarlo. cit. Alan Kay

tecnologia in “Enciclopedia dei ragazzi”

tecnologia

Quando la tecnica diventa una scienza

La parola tecnologia indica le tecniche utilizzate per produrre oggetti e migliorare le condizioni di vita dell’uomo: non si tratta quindi solo di realizzazioni concrete, ma anche di procedure astratte. La tecnologia ha un legame molto stretto con la scienza, di cui non è un semplice aspetto applicativo. La storia della tecnologia si intreccia con la storia dell’umanità: in particolare negli ultimi secoli il progresso tecnologico ha iniziato a correre a velocità sempre maggiori

Non solo ciò che è nuovo

Quando pensiamo alla tecnologia pensiamo probabilmente ai più moderni prodotti del mercato industriale: computer sempre più potenti, versatili e leggeri; automobili più sofisticate; strumenti per riprodurre con elevata qualità suono e immagini. In realtà questi sono più che altro i risultati dello sviluppo di nuove tecnologie, mentre la parola ha un significato più ampio. Con tecnologia, infatti, si indica, più che l’insieme di singoli oggetti, lo sviluppo di strumenti o di macchine con cui si è risolto un problema o è stato migliorato un aspetto della nostra vita quotidiana. In questo senso anche lo sviluppo dei primissimi utensili nella preistoria, dai primi aghi in osso per cucire alle prime pentole in argilla, rappresenta un progresso tecnologico.

Oggi con la parola tecnologia intendiamo più in generale l’uso combinato di diverse discipline – dalle più astratte come la matematica alle più pratiche come quelle ingegneristiche – utilizzate per rendere più efficiente ed economica possibile la produzione di nuovi beni e strumenti. Questa ultima definizione descrive in particolare il ruolo della tecnologia nelle attuali società evolute e ci fa capire perché si può parlare anche di tecnologie in campi in cui non c’è alcuno sviluppo di prodotti materiali, ma solo di procedure, come nel caso delle tecnologie di produzione e di conservazione degli alimenti – in cui è la procedura (sterilizzazione, congelamento) a conferire valore tecnologico al prodotto – o delle tecnologie informatiche – che realizzano software, ossia prodotti immateriali.

Le innovazioni introdotte dalle nuove tecnologie tendono a provocare profondi cambiamenti nelle società, modificando tradizioni, modi di procedere e perfino la cultura di una popolazione. Questo è stato vero fin dall’antichità, basti pensare al fatto che classifichiamo le prime epoche storiche proprio in base alle tecnologie sviluppate: Età della Pietra, Età delFerro, Età delBronzo. Oggi il fenomeno della globalizzazione fa sì che i cambiamenti introdotti dalle nuove tecnologie si diffondano molto più rapidamente da una società all’altra, il che rappresenta un’opportunità, ma risulta anche fonte di seri problemi di adattamento per alcune culture.

Un’accelerazione continua

Da sempre l’uomo cerca di creare condizioni di vita più semplici, sicure e comode. Basta fare una semplice lista delle invenzioni e innovazioni più importanti della storia per renderci conto dell’accelerazione sempre crescente che il progresso tecnologico ha subito. L’Età della Pietra, durante la quale abbiamo lo sviluppo di utensili semplici, come selci taglienti e asce, costruiti appunto in pietra, dura oltre due milioni di anni, dalla comparsa dell’uomo fino alle prime lavorazioni dei metalli. Solo attorno al 2300 a.C., in Europa, possiamo vedere invece sorgere l’Età del Bronzo, la prima lega metallica che sostituisce con maggior efficacia il rame. Il primo salto tecnologico ha richiesto quindi un tempo enorme rispetto ai rapidissimi progressi dei millenni successivi. Se andiamo poi a vedere gli ultimi secoli troviamo che, da circa l’inizio del 17° secolo, quando prende finalmente corpo il metodo odierno dell’indagine scientifica, si ha un’ulteriore brusca accelerazione del progresso tecnologico. Negli ultimi 150 anni, inoltre, con l’avvento della società industriale, questa tendenza si è ulteriormente evidenziata.

Le invenzioni che hanno fatto la storia

Fra le invenzioni che maggiormente hanno rivoluzionato la vita umana troviamo la stampa a caratteri mobili, che si attribuisce a JohannGutenberg, nel 1450 circa, ma che trova un antenato nella stampa a blocchi di legno intagliati presente in Cina già 500 anni prima. Anche invenzioni molto più umili sono diffuse nei secoli e fra i continenti: le prime tracce dell’uso del dentifricio si hanno in Egitto nel 3° secolo d.C., ma per avere lo spazzolino da denti, come oggi lo conosciamo, occorre andare in Cina e attendere fino al 16° secolo. Fra la fine del 14° e i primi decenni del secolo successivo inizia una serie di importanti scoperte dal punto di vista strumentale: in particolare il termometro, il cannocchiale e il microscopio. La fine di quel secolo regala anche il barometro e le prime macchine a vapore.

Il 18° secolo è segnato dalla scoperta dell’elettricità, di cui Benjamin Franklin fu il primo alfiere, con l’invenzione del parafulmine; avanza fortemente anche la tecnologia meccanica e quella legata all’ottica. Il 19° secolo inizia con la scoperta della pila da parte di Alessandro Volta e con le prime applicazioni civili importanti del vapore con il trasporto tramite locomotive e battelli. Iniziano a svilupparsi impetuosamente le comunicazioni, col telegrafo elettrico di Samuel Morse, e la fotografia, con Louis Daguerre. Dal 1850 prendono corpo molte invenzioni che tuttora utilizziamo in forma ben più perfezionata: i pneumatici per i mezzi di trasporto, gli ascensori, la macchina da scrivere, i compressori di aria, i motorielettrici e così via. In quel periodo iniziano a essere sviluppate anche le prime procedure moderne in campo alimentare, con la pastorizzazione degli alimenti e con l’uso dei fertilizzanti artificiali nell’agricoltura. Il motore a scoppio usato per le automobili si fa risalire a Nikolaus Otto, attorno al 1870, negli stessi anni in cui compaiono i primi registratori per la riproduzione delsuono.

Il secolo della tecnologia

Il 20° secolo si apre con le tecnologie legate al volo umano: dai dirigibili (Zeppelin) ai nuovi tipi di aeroplano che si perfezioneranno sempre più nei primi tre decenni, fino a diventare il mezzo civile e militare più usato. Un’invenzione che ha veramente cambiato il mondo è dovuta all’italiano Guglielmo Marconi che, negli ultimi anni del 20° secolo scopre la possibilità di utilizzare le onde elettromagnetiche per trasmettere informazioni a distanza, e sviluppa apparecchiature per produrle, modularle e riceverle: è l’avvento della radioe l’inizio dello sviluppo delle telecomunicazioni, tuttora in grande espansione. È impossibile fare una lista di tutti i cambiamenti avvenuti dal 1930 a oggi, tanto è stato accelerato il progresso tecnologico.

I materiali plastici, i computer e l’energia atomica compaiono fra il 1930 e il 1945, insieme a invenzioni più semplici che hanno però portato a significativi cambiamenti alla vita di ogni giorno, come la penna a sfera (penna biro), brevettata da László Biró nel 1938.

Il dopoguerra

Un importante progresso tecnologico nel campo dell’energia, che compensa almeno in parte il terribile utilizzo delle armi nucleari, è lo sviluppo delle prime centrali nucleari in molti paesi a partire dal 1954.

La seconda metà del secolo scorso vede il perfezionamento ulteriore delle tecnologie comparse nei decenni precedenti. In particolare i computer diventano sempre più potenti, di piccole dimensioni ed economici, tanto da essere inseriti tra gli oggetti di basso costo e di uso comune come gli elettrodomestici. Il merito è dell’elettronica, che riesce a integrare milioni e milioni di transistor nello stesso spazio – circa un centimetro quadrato – occupato nel 1947 dal primo transistor, e ciò comporta una notevole diminuzione dei costi di produzione. Nel frattempo hanno un grande sviluppo anche le tecnologie legate alle telecomunicazioni. Nel campo della telefonia o delle reti di computer, le fibre ottiche, in cui i dati passano sotto forma di pacchetti di luce, sostituiscono progressivamente i tradizionali fili di rame, rispetto ai quali possono portare molte più informazioni. Queste nuove tecnologie si ‘aiutano’ a vicenda in campi fondamentali, come quello della medicina: sono le tecnologie biomediche che riescono a produrre farmaci, strumenti e tecniche chirurgiche – sempre più perfezionate e meno invasive – per il nostro benessere e la salvaguardia della salute.

Al momento, una nuova frontiera tecnologica è quella delle nanotecnologie, cioè delle lavorazioni eseguite a dimensioni dei nanometri, milionesimi di millimetro. È da queste tecnologie che saranno sviluppati nuovi materiali, strumenti infinitamente piccoli per ogni tipo di produzione, come i farmaci tagliati su misura per il nostro organismo.

Tecnologia: è bene o è male?

Oggi viviamo, almeno nei paesi sviluppati economicamente, all’interno di ‘società tecnologiche’, così chiamate per evidenziare il fatto che il progresso tecnologico rappresenta un aspetto fondamentale della vita dei cittadini. Diversi sono gli atteggiamenti rispetto al continuo cambiamento imposto dalla tecnologia: da quello catastrofista di chi l’accusa di essere alla radice di molti, se non tutti, i mali del mondo moderno, a quello di chi invece entusiasticamente pensa che comunque la tecnologia migliori la vita di tutti. Entrambi gli atteggiamenti portano a esagerazioni, come quelle di chi vede la scienza come ‘buona’, in quanto ricerca disinteressata, da contrapporre a una tecnologia ‘cattiva’, volta solo al profitto, che rende meno ‘naturale’ la nostra vita. C’è poi un atteggiamento, anch’esso pessimista, che vede il progresso tecnologico come la causa di una crescente perdita di umanizzazione della vita quotidiana, o addirittura come una micidiale arma in mano ai governi per controllare, fin nel più minuto dettaglio, la vita dei cittadini. Esempi chiari di questo atteggiamento sono il film Tempi moderni (1936), di Charlie Chaplin, e il romanzo 1984, scritto da George Orwell nel 1949, quando il dibattito sulle conseguenze del progresso tecnologico era agli inizi.

Certamente ci sono aspetti della tecnologia che creano problemi per l’ambiente e la nostra salute. Lo sviluppo di nuove tecnologie provoca l’obsolescenza di quelle precedenti, con immense quantità di rifiuti da smaltire; altre tecnologie, come quella del motore a scoppio delle automobili, sono molto inquinanti e diffusissime in tutto il globo. Esiste però un diverso approccio a questo importante problema che si sta facendo strada: quello dello sviluppo sostenibile. Da una parte si riconosce che la tecnologia da sempre migliora le condizioni di vita, dall’altra si porta in primo piano la necessità di coniugare lo sviluppo di un mondo sempre più popolato ed esigente in termini di risorse naturali con il minore impatto possibile sull’ambiente.

Nuove tecnologie dunque, ma più rispettose dell’ambiente. Questo atteggiamento consapevole dipende molto anche dalla volontà di tutti i cittadini, che sono gli utilizzatori finali di tanti prodotti della tecnologia.

Scienza e tecnologia: un legame molto stretto

Esiste oggi una certa difficoltà a distinguere cosa sia scienza e cosa tecnologia. Un’idea molto diffusa è che la scienza si interessi alle leggi generali della natura, studiandola tramite discipline come la biologia, la chimica, la fisica. Questa opinione privilegia l’aspetto, indubbiamente molto importante, della speculazione scientifica, spesso vista come una ricerca senza scopi immediati e completamente libera, ma relega la tecnologia a un ruolo soprattutto ‘pratico’ di applicazione delle leggi generali scoperte dalla scienza. È un’opinione piuttosto semplicistica e può portare alla pessima conclusione, anch’essa piuttosto diffusa, che la tecnologia ‘serve’, è utile, mentre la scienza è inutile e difficile.

La storia insegna invece che le cose sono più complesse e che scienza e tecnologia sono strettamente legate. Nel passato, molto più di ora, lo scienziato era anche un tecnologo raffinato, dato che spesso doveva costruire da sé i propri strumenti. Inoltre molte invenzioni, come per esempio la macchina a vapore, precedettero anche di molto tempo la corrispondente teoria fisica, in questo caso la termodinamica, che ne spiegava il funzionamento.

Altre invenzioni fondamentali, oggi diremmo applicazioni tecnologiche, furono invece scoperte ‘per caso’ nel corso di ricerche scientifiche svolte per tutt’altro scopo, come la lampadina, il cui principio di funzionamento fu scoperto nel corso delle prime misurazioni sulle conseguenze del passaggio della corrente elettrica in vari materiali. Non si sarebbe, in altre parole, mai arrivati alla lampadina (Edison, Thomas Alva), semplicemente sviluppando e perfezionando le tecnologie di illuminazione già esistenti, come la candela.

Un altro esempio, simile ma ben più recente, potrebbe essere il web, sviluppato negli anni Novanta dello scorso secolo da scienziati che si occupavano di fisica nucleare, semplicemente per scambiarsi documenti. In pochi mesi il web si diffuse in tutto il mondo.

Non sempre dalla scienza ‘pura’ discende il progresso tecnologico, anzi spesso avviene il contrario. La tecnologia, oggi come in passato, crea infatti nuovi strumenti che offrono ulteriori possibilità, a volte incredibilmente potenti, alla ricerca di base. Per restare nel passato pensiamo all’invenzione del cannocchiale, che dette a Galileo Galilei la possibilità di iniziare lo studio moderno dell’Universo. Oppure, per tornare ai nostri tempi, pensiamo a uno dei maggiori avanzamenti nelle scienze biologiche, la mappatura del dna umano, possibile solo grazie alla disponibilità di strumentazione elettronica, computer e software molto evoluti.

Invenzioni rilette nel tempo

Alcune invenzioni, come la manipolazione del fuoco, sono state riutilizzate più volte nella storia dell’uomo per dare vita a nuovi progressi. Il fuoco costituisce la prima tecnologia utilizzata nel campo dell’energia. Col fuoco i primi uomini si riscaldarono e riuscirono a sopravvivere in ambienti ostili per le condizioni climatiche, ma iniziarono anche a cucinare il proprio cibo, imparando quindi a conservarlo più a lungo. La tecnica di manipolazione del fuoco fu rivisitata poi più volte nella storia, ed è un buon esempio del continuo perfezionamento avvenuto applicando, di volta in volta, diverse tecnologie.

Così, la disponibilità di una sorgente di energia facilmente riproducibile e costante portò, nelle Età del Bronzo e del Ferro, a sviluppare fornaci sempre più efficienti per la fusione dei metalli e delle loro leghe. Senza il fuoco quindi non avremmo mai avuto gli strumenti metallici, a loro volta fondamentali per altre invenzioni e applicazioni. A tutt’oggi il fuoco viene utilizzato per cucinare i cibi e per produrre calore con cui riscaldarsi, tramite strumenti ai quali vengono applicate le migliori e più attuali tecnologie di controllo elettronico: fornelli a gas che ottimizzano il tempo di cottura tramite il controllo del calore sviluppato, o caldaie calibrate per produrre il massimo calore col minimo impiego di gas.

Pensiamo anche a un’altra fra le più antiche invenzioni, la ruota. Gli archeologi dicono che, probabilmente, l’invenzione della ruota va fatta risalire al 5° millennio a.C. Certamente questa invenzione portò un cambiamento radicale nella vita di tutti i giorni di quelle società: dai trasporti allo sviluppo di nuovi strumenti come i torni. Il semplice carro tirato da animali, oggi utilizzato ancora nei paesi più poveri, sollevò l’umanità da uno dei compiti più gravosi e difficili da svolgere, ossia il trasporto di merci pesanti. La ruota fu poi utilizzata per imbrigliare l’energia del vento e dell’acqua coi mulini, ed è usata ancora oggi nelle turbine per la produzione dell’energia elettrica.

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