Lo scopo dello studio è di conferire forma plastica all’ineffabile consistenza di luce e ombra (shaping sunlight and shadow),
Il Sole si accorse della sua grandezza il giorno che incontrò il muro, e il muro ne fu felice perché da quel giorno architettura e luce divennero molto più che buoni amici. Liberamente tratto da testi di Louis Kahn e Alberto Campo Baeza
Una meridiana è un orologio solare costituito da un quadrante orario tracciato su un muro o su un pavimento, sul quale uno stilo (detto gnomone) infisso verticalmente o obliquamente rispetto al piano del quadrante proietta su questo la propria ombra, indicando in tal modo l’ora del giorno.
Anche un orologio fermo segna due volte al giorno l’ora esatta. Hermann Hesse, Il giuoco delle perle di vetro
Il processo parte da un’applicazione della teoria delle ombre: scelto un solido, in questo caso un cubo, definito il fascio di luce che lo investe, si individuano le ombre portate a terra. Le linee di costruzione sono state considerate come spigoli appartenenti a figure solide. Sezionato il fascio di luce, si formano 2 nuovi volumi: la cristallizzazione della luce e la pietrificazione dell’ombra.
Si può quindi considerare un evento del quale si conosca luogo, data e orario e così individuare azimut e elevazione. I raggi solari, senza l’intervento dell’operatore, definiscono la specifica forma dell’oggetto legata all’evento. L’invenzione è stata denominata meridiana rotta.
Una meridiana rotta due volte all’anno non getta ombra e indica correttamente giorno ed ora in un certo punto della Terra, segnando nella memoria la traccia di un evento.
Il processo si presta ad essere applicato in vari ambiti e a differenti scale di realizzazione dal design alle installazioni all’architettura.
Every idea that is a true idea has a form, and is capable of many forms. The variety of forms of which it is capable determines the value of the idea. Frank Lloyd Wright, Idea and Essence, 7.9.1958
Nell’arco di tre anni sono state prodotte cinque meridiane rotte in calcestruzzo. Le realizzazioni sono state rese possibili dalla collaborazione dell'IIS Via Roma 298 di Guidonia con la Buzzi Unicem, l’Aeronautica Militare e il Comune di Guidonia. Sono state sviluppate anche ipotesi progettuali per attività concorsuali svolte nell’ambito del percorso trasversale di educazione civica. Inoltre, durante un workshop, sono stati effettuati i calcoli trigonometrici per un vero orologio solare poi realizzato: un quadrante polare integrato da un foro circolare denominato La luna nel pozzo.
Per sviluppare l’idea in chiave imprenditoriale e realizzativa i risultati delle prime sperimentazioni sono stati presentati nell’ottobre del 2023 alla Maker Faire, alla ricerca di possibili partner. Così è nata la collaborazione con Lazio Innova e una terza scientifico ha partecipato ad un’attività formativa connessa al processo già innescato: il PCTO Startupper tra i banchi di scuola. Al termine del percorso sono emerse cinque diverse proposte tra le quali FLASHES, un porta-urna personalizzato, e SHADOW OF THE LIGHT, un portacandela ugualmente customizzato.
Per progettare e realizzare le meridiane rotte sono stati sperimentati tre diversi metodi: digitale, empirico e trigonometrico.
Scelto luogo, data e ora dell'evento di riferimento, i dati vengono riportati nel settaggio di un software di modellazione. Si costruisce il cubo con il lato della misura scelta (nel caso in esame 50 cm) e orientato N-S. Si proiettano le ombre. Si ricostruisce il perimetro mantenendo parallelismo e dimensioni desumibili dal cubo. Ricavate le rette di proiezione si definiscono le superfici. Attraverso semplici triangolazioni le misure vengono riportate in un programma vettoriale per poi procedere al disegno esecutivo adeguato alla realizzazione (esportazione per la stampa nel caso dei prototipi, disegni quotati dei casseri in lamiera e legno per le installazioni).
Realizzato preventivamente un modello digitale di studio per definire l'ingombro di massima, nel luogo prescelto per l'installazione si colloca una lamiera in ferro in posizione perfettamente orizzontale. Su di essa si ancora un cubo in legno delle dimensioni prescelte. Il giorno dell'evento di riferimento all'ora prevista si disegna sulla lastra la sagoma dell'ombra portata dal cubo sulla lastra stessa. Collocati dei picchetti, la lastra e il cubo utilizzati per la misurazioni vengo trasportati in officina per la realizzazione dei casseri. Si procede come già illustrato per il metodo digitale. Il caso in esame è una meridiana doppia.
Desunte da specifici siti web le informazioni di azimut ed elevazione relative a luogo, ora e data, è sufficiente applicare i valori goniometrici ad una semplice procedura grafica. È possibile ottenere lo stesso risultato procedendo con operazioni trigonometriche.
Come verifica il risultato viene confrontato con quello ottenibile con il metodo digitale.
Si può realizzare una meridiana rotta relativa sia a ore diurne che a ore notturne. In quest'ultimo caso è necessario considerare l'angolo che i raggi del sole formerebbero con il piano tangente alla terra nel punto prescelto se potessero attraversare il pianeta. La meridiana rotta generata avrà un'inversione delle due componenti (opaca/traslucida).
Come detto, nel momento prefissato, il solido non getta ombra, quindi le superfici inclinate (due triangoli e due parallelogrammi) sono in luce radente, mentre le superfici orizzontali e verticali (tre facce quadrate) sono in luce. Il fenomeno è simile allo zero shadow day che avviene due volte all’anno nella fascia tra i due tropici e dura pochi minuti.
Nel momento in cui i solidi non gettano ombra le superfici in luce radente appaiono innaturalmente scure, Ci siamo chiesti come mai appaiono così scure. Un motivo fisico è legato alle imperfezioni delle superfici che producono delle micro ombre (tecnica del restauro della Luce radente). Un motivo percettivo è dovuto alla correzione che mette in atto il nostro occhio (ma anche i dispositivi di ripresa digitale) nell'accentuare il contrasto tra superfici chiare e scure (illusione ottica della Scacchiera di Adelson).
I risultati ottenuti, digitali e tangibili, sono utilizzabili come strumenti didattici sia per comprendere meglio il funzionamento del percorso solare che le relazioni esistenti tra teoria delle ombre e proiezioni assonometriche nella geometria proiettiva attraverso, ad esempio, un'istallazione immersiva (Archimede, Pohlke e gli esalateri).
Inoltre risulta particolarmente interessante far riferimento alla archeoastronomia, e agli edifici-meridiana.
