La pixidis nautica o pisside nautica era uno strumento magnetico utilizzato per l'orientamento sul mare. A differenza dei più antichi congegni marinari, costituiti da un ago di ferro magnetizzato galleggiante in un vaso d'acqua, la pixidis nautica era una scatola di vetro che conteneva un perno di bronzo nel quale era infilato un ago magnetico d'acciaio, e sul coperchio presentava 360 tacche, per indicare i 360 gradi goniometrici. La pixidis nautica comparve in Italia meridionale verso la metà del XIII secolo; essa permetteva di orientarsi in mare aperto anche quando questo era mosso.
L'invenzione e la diffusione della piyidis nautica
Nel corso del Medioevo le tecniche di orientamento sul mare subirono notevoli innovazioni nel contesto mediterraneo ed europeo.
A partire dalla seconda metà del XII secolo sia in ambito cristiano che musulmano fece la sua apparizione sulle navi che solcavano il Mediterraneo uno strumento di orientamento costituito da un ago di ferro magnetizzato, infilato in una cannuccia, a sua volta galleggiante in un vaso colmo d'acqua. L'ago si allineava con il campo magnetico terrestre, indicando il nord e orientandosi verso la Stella Polare.
Allo stato non si conosce ancora da dove sia partita l'idea basilare di questo nuovo congegno marinaro: di certo si sa che nella prima parte del XII secolo esso era già in uso in Cina, ma non era impiegato nella marineria. È probabile che, tramite gli Arabi, sia giunto a Baghdad, successivamente nel Medioriente e poi applicato nell'arte della navigazione, come vuole la tradizione bassomedievale ed umanistica, dai marinai di Amalfi che frequentavano i porti arabi africani e siro-palestinesi.
Tale strumento permetteva di mantenere la rotta anche quando il cielo era coperto, purché il mare fosse calmo; quando esso era mosso, la forza meccanica delle onde vinceva quella magnetica, per cui l'ago cominciava a girare, facendo smarrire la direzione. La navigazione in mare aperto in pieno inverno, pertanto, rimaneva ancora interdetta a causa delle incerte condizioni del mare (vernum mare serratum. Trad: chiusura del mare d'inverno).
Un nuovo strumento a secco Nel 1268 re Carlo I d'Angiò chiamò all'assedio di Lucera, ultima roccaforte rimasta fedele alla causa sveva, il cavaliere francese Pietro Peregrino de Maricourt, abile costruttore di macchine belliche d'assalto. Costui, durante la permanenza in quella terra, conobbe un novissimum instrumentum (uno strumento nuovissimo) impiegato nell'orientamento, specialmente sul mare. Quella conoscenza lo indusse a scrivere un trattato epistolare, il De Magnete, nel quale egli passava in rassegna tutti i congegni di orientamento magnetico, per soffermarsi su questa nuova invenzione, alla quale attribuì, forse per primo, il nome di pixidis nautica.
Il nuovo strumento era differente dai precedenti perché non era “ad acqua”, bensì “a secco”, cioè non era costituito da un vaso colmo d'acqua, nel quale galleggiava un congegno. Esso era invece formato da una scatola, detta appunto pixidis, di vetro, bassa e di sezione circolare, poco profonda ed alquanto ampia. Sul coperchio, anch'esso di vetro, erano segnate 360 tacche, per indicare i 360 gradi goniometrici; due linee ortogonali indicate come diametri sul coperchio rappresentavano il settentrione-meridione e l'oriente-occidente.
Tra il coperchio e la base della scatola era collocato un perno girevole in bronzo, nel quale erano infilati, in posizione perpendicolare tra loro, ma non complanare, due aghi, uno di bronzo e l'altro di ferro o di acciaio magnetizzato per induzione mediante un magnete (l'acciaio, in particolare, conserva meglio la magnetizzazione). La magnetite, di cui era fatto il magnete, era un minerale di colore azzurro, definito adamans, e proveniva dall'Asia Minore per quanto riguarda l'area mediterranea e dalla Scandinavia per quanto concerne il Nord Europa.
Avvicinando il polo nord o il polo sud del magnete alla pixidis vitrea, si doveva attendere che il moto dell'ago di ferro, magnetizzandosi, intanto, per induzione, si arrestasse e si stabilizzasse sulla linea del settentrione-meridione incisa sul coperchio. L'ago magnetizzato, infatti, si dispone lungo le linee del campo magnetico terrestre.
Una regula in vetro, cioè una diottra o righello, alle cui estremità erano posti due chiodini (stili) in argento o in bronzo, completava la pixidis nautica. La regula serviva, in particolare, per misurare l'azimuth del sole, della luna e delle stelle, per stabilire la latitudine della nave. Tale misurazione veniva effettuata ponendo la regula in asse con il sole; l'ombra formata dal chiodino anteriore della diottra segnava l'azimuth dell'astro sulla tacca del coperchio della pixidis.
Le cassule del Mare del Nord Nei mari del Nord, tra XII e XIII secolo, era in uso un congegno marinaro d'orientamento costituito da un vaso pieno d'acqua, nel quale galleggiavano due cassule di legno, cioè due oggetti, di cui uno a forma di semisfera piena e l'altro, dello stesso diametro, dalle fattezze di un basso e largo cilindretto. Tra le due cassule era incollato un magnete, che indicava la direzione settentrionale. Sulla cassula superiore, che aveva la sezione circolare, erano incise 360 tacche, le quali rappresentavano i 360° in cui è divisa una circonferenza goniometrica.
Lo strumento, di ideazione danese, così composto costituiva una sorta di anticipazione della pixidis per quanto concerne approssimative misure dell'azimuth degli astri.
Un frammento, costituito da un cerchio di legno, sul quale erano state incise 360 tacche, fu rinvenuto in Groenlandia negli anni '50 del XX secolo. L'idea dell'applicazione delle tacche, realizzata nei mari del Nord, passò poi nel Mediterraneo, dove fu impiegata nella costruzione della pixidis, principalmente per la misurazione dell'azimuth.
L'impiego della pixidis nautica nella marineria L'impiego della pixidis nautica nella marineria permetteva la navigazione anche in inverno e in mare aperto; infatti l'ago magnetico imperniato resisteva molto bene alle sollecitazioni meccaniche delle onde del mare grosso.
Questo strumento era destinato a rivoluzionare le tecniche della navigazione, offrendo ai naviganti l'opportunità di muoversi sul mare con sufficiente sicurezza in tutti i periodi dell'anno, in una prima fase almeno in uno specchio d'acqua chiuso, come il Mediterraneo.
Una prova indiretta, ma decisamente esaustiva, circa l'impiego della pixidis nautica dovrebbe necessariamente essere collegata a testimonianze di navigazione lungo rotte in mare aperto nel corso dei mesi invernali, cioè tra novembre e febbraio, come affermano Heinrich Winter (1937) e Frederic C. Lane (1963). Di certo sappiamo che dovette essere proprio la pixidis nautica a favorire e incoraggiare quella pratica di navigazione, in quanto essa si diffuse proprio subito dopo l'apparizione del detto strumento, cioè tra il 1270 e il 1300, tra febbraio e maggio e da agosto fino a Natale.
1259: la testimonianza di un contratto Un contratto di società di mare del 1259 fornisce ulteriori informazioni circa l'applicazione del nuovo congegno in campo marittimo.
L'atto in questione, stipulato tra nobili mercanti del Ducato di Amalfi, accerta la navigazione in mare aperto di un'imbarcazione amalfitana nella seconda metà dell'inverno, cioè a partire dal 20 febbraio.
Non essendo noti, allo stato, altri documenti precedenti a questo che provino navigazioni in mare aperto in pieno inverno, è possibile ritenere che i mercanti-marinai di Amalfi dovettero essere i primi in assoluto a compiere quell'impresa. Pertanto, quello fu un primo interessante passo in avanti, in quanto la partenza di navi per l'Africa e il Medioriente veniva anticipata dalla primavera al mese di febbraio. Ciò costituirebbe una prova indiretta dell'impiego di uno strumento di orientamento nautico più funzionale e sicuro rispetto a quelli precedenti, che potrebbe coincidere a giusta ragione con la pixidis.
La pixidis nautica in Puglia e le attività marinare degli amalfitani Dieci anni dopo questa prima navigazione invernale amalfitana Pietro Peregrino trova la pixidis nautica in Puglia e la descrive; ne risulta proprio uno strumento magnetico di orientamento “a secco” praticamente utile allo scopo predetto. Pertanto, questo congegno doveva essere in uso in area pugliese al tempo dell'assedio di Lucera (1268-1269). In quell'epoca le attività marinare e fiscali, monetarie e giuridiche di quella regione erano sotto il quasi totale controllo delle famiglie nobili ravellesi, che si erano ormai consolidate, essendo ivi presenti ed attive nel settore mercantile sin dall'età normanna. I ravellesi, provenienti da una città a mezza costa, posta su alture collinari situate alle spalle di Amalfi, sin dal regno di Federico II (1198-1250) erano soprattutto funzionari regi, per la maggior parte protontini (viceammiragli dipendenti dal grande ammiraglio del regno), portolani (responsabili dei porti), secreti (alti funzionari fiscali), maestri zecchieri.
Il ritrovamento della pixidis nautica in Puglia, la partecipazione di un ravellese alla società di mare del 1259 che prevedeva la navigazione invernale in mare aperto e il controllo delle attività marinare pugliesi da parte dei ravellesi possono costituire prove a sostegno della tesi dell'ideazione di quel rivoluzionario strumento nautico magnetico da parte degli esperti navigatori della marineria amalfitana.
Già nel 1080, infatti, il poeta normanno Guglielmo di Puglia confermava che la tradizione marinara e la fama in materia di navigazione degli amalfitani erano ormai note in tutto il mondo di allora.
In quella società marinara medievale si formarono, da entrambi i punti di vista teorico e pratico, capitani, nocchieri e periti in arte maritima, puntualmente menzionati nelle fonti. Alcuni di questi insegnarono nello Studio Napoletano fondato da Federico II nel 1224.
Il bossolo: perfezionamento della pixidis nautica Nel corso della seconda parte del XIII secolo la pixidis nautica fu sottoposta ad una trasformazione per quanto concerne la scatola, la quale non fu più fatta in vetro, bensì confezionata in legno di bosso. Questa scelta fu dettata dall'empirica scoperta della schermatura che tale qualità di legna offre all'influsso di campi magnetici esterni.
Naturalmente gli esperti di quel tempo non erano affatto a conoscenza della vera causa dell'orientamento dell'ago magnetico verso settentrione, per cui essi pensavano che il magnete fosse una sorta di “pietra magica” (adamans) che riceveva la virtù di attrarre il ferro e di fornirgli quella forza per l'influsso della Stella Polare. I naviganti notarono che in alcune circostanze inspiegabili l'ago della pixidis impazziva, cominciando a girare con il perno in cui era conficcato; ciò avveniva soprattutto quando la nave passava per determinati luoghi sottocosta. Essi per tentativi, provando a modificare il materiale di cui era fatta la scatola, scoprirono che il legno chiaro e pesante della pianta di bosso limitava molto quelle strane interferenze, che erano dovute al magnetismo delle rocce o a giacimenti di magnetite.
Il bossolo e la Rosa dei venti
L'uso della scatola di bosso fece assumere al nuovo strumento perfezionato la denominazione di “bussola”, termine che utilizziamo ancora oggi per denotare strumenti di orientamento basati sulla forza magnetica. Questo vocabolo fece la sua prima apparizione a partire dal 1270 (bossolo) e da allora in poi entrò a far parte dapprima del gergo pseudo-scientifico e della letteratura in materia e poi di quello comune.