Gli elementi che hanno fatto la (prei)storia

La scienza e la tecnologia hanno sempre influenzato la storia e la cultura umana. Ci sono, infatti, elementi che hanno fatto la storia (anche se sarebbe meglio dire che hanno fatto la preistoria).

Innanzitutto, bisogna chiarire che la parola ‘preistoria’ è stata creata durante l’illuminismo, intendendo tutto ciò di cui non abbiamo resoconti diretti scritti.

Per ‘Preistoria’, quindi, si intenderebbe il periodo che precede la scrittura e sfugge a qualsiasi metodo di datazione e di archiviazione di eventi.

Nonostante la fine della Preistoria dovrebbe essere fatta coincidere con l’invenzione della scrittura, di fatto, l’inizio della storia antica si fa spesso coincidere con l’inizio delle grandi civiltà fluviali (in Egitto, Mesopotamia e valle dell’Indo), dette da K. Wittfogel ‘civiltà idrauliche’.

Insomma, con buona pace degli illuministi, il passaggio da Preistoria a Storia è molto più variabile rispetto a come se lo immaginavano lɜ scrittorɜ del Settecento.

Innanzitutto, a seconda della zona del mondo dove ci si trova e della civiltà di cui si parla, la scrittura è stata inventata/scoperta in maniera indipendente varie volte in secoli differenti. Inoltre, è abbastanza riconosciuto ormai che da ‘Preistoria’ a ‘Storia’ ci sia più un periodo di transizione che una rottura diretta.

Le Tre Ere e i loro Elementi (che poi sono più di tre, sia le ere che gli elementi…)

Anche se inizialmente sviluppata dall’archeologo N. Mahudel e poi formalizzata da C. J. Thomsen (ricercatore e direttore del museo reale di Copenaghen dall’11.825 all’11.865 EU, 1825-1865 d.C.) per mettere ordine nei reperti museali, questa suddivisione è ancora oggi molto utilizzata, dato che la si studia anche in Italia a partire dalle elementari…

Questa suddivisione prevede tre ere (o età):

1. Della pietra
2. Del bronzo
3. Del ferro

Queste denominazioni non sono riferite a periodi storici precisi, ma più che altro a fasi dell’evoluzione tecnologica umana. Il nome delle età dipende dall’elemento (o elementi) che venivano usati in maniera prevalente per la produzione di utensili.

Nell’età della pietra (che si suddivide in Paleolitico, Mesolitico e Neolitico), abbastanza pleonasticamente, veniva usata la pietra.

In quella del bronzo, una lega di rame (Cu) e stagno (Sn).

Nell’età del ferro, il ferro (Fe).

Cominciamo con la più antica e cerchiamo di capire per quale motivo è così importante parlare di elementi e metalli.

Età della Pietra

Questa età è la più lunga. Si stima che copra un periodo di circa 2-3 milioni di anni.

La maggior parte degli esseri umani che l’hanno popolata non si possono nemmeno propriamente definire “esseri umani”. Noi siamo Homo sapiens (arroganti come al solito nel nominarci “saggi”, ma vabbè), mentre una buona parte degli altri Homo che hanno abitato questa età sono Homo habilis, Homo erectus e Homo neanderthalensis.

La fine dell’età della pietra segna (a grandi linee) la fine del Pleistocene e l’inizio dell’Olocene (quella che nel calendario olocenico è detta “Era Umana”).

Durante l’età della pietra è stato scoperto l’uso del fuoco, la cottura del cibo, l’uso dell’ascia e di altri utensili, i primi segni di pesca e l’addomesticazione del cane.

Il Neolitico, in particolare, porta l’invenzione della lavorazione dell’argilla e la comparsa delle prime fortificazioni primitive (le mura di Gerico) e dei primi luoghi di culto totalmente conservati (Stonehenge).

Ma l’età della pietra era destinata a finire. Perché?

La risposta è una: l’avvento della lavorazione dei metalli.

La Metallurgia

A noi esseri umani del terzo millennio sembra abbastanza naturale prendere il nostro telefono e mandare un messaggio mentre friggiamo il nostro pasto di turno in padelle d’acciaio ricoperte di teflon…

Ma tutte queste cose non sono ovvie manco per il ciufolo.

I metalli non si trovano facilmente in natura e non sono facili da lavorare. Non tutti i metalli si trovano pronti per essere lavorati e, anche a trovarli, si è spesso limitati nella quantità disponibile. Inoltre, le temperature necessarie a lavorarli non possono essere raggiunte se non utilizzando specifiche tecniche.

Nonostante tutto, si riscontra una graduale e inesorabile crescita nell’uso dei metalli a partire dalla fine del neolitico fino all’età del ferro.

Età del Rame

Lo so… dopo l’età della pietra avevo detto sarebbe venuta l’età del bronzo. Però vale la pena di parlare un po’ del rame.

La prima ascia totalmente in rame è datata circa 4000 EU (6000 a.C.). Lo stesso Ötzi, l’uomo del Similaun, risalente al 6800 EU (3200 a.C.) è stato ritrovato con un’ascia dalla punta in rame.

Nonostante non sia ‘formalmente’ riconosciuta come un’età indipendente, soprattutto in Europa è molto chiaro che le civiltà litiche (dell’età della pietra) sono gradualmente passate attraverso l’uso del rame come metallo di base per utensili di uso giornaliero.

Va riconosciuto che, anche tra le civiltà litiche, molti metalli (oro, argento e rame) venivano già usati per artigianato secondario e ornamentale. La loro ricerca e lavorazione richiedeva tecniche incredibilmente dispendiose di tempo, energie e risorse (tenete presente che l’oro si fonde a più di 1000 gradi centigradi!), relegandoli a usi secondari.

Per ottenere il rame bisognava trovarlo in natura, sotto forma di metallo nativo o di minerale, sbriciolarlo e fonderlo. Un lavoro non da poco se si considera che fino a quel momento gli unici utensili erano fatti di roccia.

Tuttavia, a differenza dei successivi bronzo e ferro, sembra che l’uso del rame sia coesistito per lungo tempo con la pietra. Inoltre, una volta abbandonata la pietra, il rame è coesistito per qualche tempo al bronzo (che segna l’inizio vero e proprio delle età dei metalli).

Durante l’età del rame è stata scoperta la ruota ed è stato addomesticato il cavallo, per capirci.

Il Rame

Il rame (simbolo Cu) è il ventinovesimo elemento della tavola periodica.

Ma perché proprio il rame? Il rame fonde addirittura a temperature più alte dell’oro (1085 gradi centigradi, quasi 20 in più dell’oro)!

Probabilmente per ragioni di disponibilità e di quantità di lavoro. Sebbene si trovi sotto forma di metallo nativo in quantità molto basse, miniere a cielo aperto di minerali contenenti rame sono abbastanza comuni e, soprattutto nelle zone del Medio Oriente antico, si estraevano minerali del rame da molto tempo. Le più vecchie miniere di rame si trovano, infatti, nella valle del Timna, nella moderna Israele, e nel moderno Iraq.

Il rame veniva estratto sotto forma di minerali complessi e ottenuto (relativamente) puro tramite progressivo riscaldamento dei minerali polverizzati.

Questa tecnica veniva già utilizzata per metalli come stagno e piombo (che fondono a temperature molto più basse, circa 200-300 gradi), che, però, non avevano l’integrità strutturale per essere utilizzati in utensili come asce e martelli dall’uso quotidiano. Questi metalli, tuttavia, vennero utilizzati per diversi scopi (come le famose tubature in piombo di epoca romana).

Gli oggetti di rame non si corrodono in acqua, tuttavia tendono a ricoprirsi di uno strato di ossido verdognolo se esposti all’aria.

Per quanto più “stabile” dello stagno e del piombo, il rame rimane comunque un metallo molto duttile e venne molto velocemente soppiantato da un nuovo materiale.

Il bronzo.

Età del Bronzo

Periodo in cui si attesta un uso più diffuso e sistematico della metallurgia che si estende, convenzionalmente fino al 9200-9300 EU (800-700 a.C.).

Nonostante lo sviluppo della tecnologia del bronzo non sia sincronico in tutto il mondo, questa scoperta manifesta un grande passo avanti nello sviluppo tecnologico degli esseri umani e, se questo non fosse abbastanza, uno sviluppo culturale.

Innanzitutto, per produrre il bronzo non basta “mettere un pezzo di roccia sbriciolato in una forgia” (che già è un’opera titanica). Serve effettivamente una sorta di ricetta in cui i componenti vanno separati e purificati in maniera indipendente.

Il bronzo, infatti, è una lega di rame e stagno che contiene una percentuale di stagno di circa il 12-12.5%.

Questa età è la prima che crea problemi alla definizione Storia-Preistoria. Infatti, ci sono moltissime civiltà che hanno un’estesa documentazione scritta della loro età del bronzo (che, formalmente, dovrebbe essere preistorica), ad esempio gli Egizi.

Il Bronzo

Questo materiale è una lega di rame e stagno, due metalli che sappiamo i nostri antenati preistorici sapevano maneggiare e lavorare.

Ma cos’è una lega? Come si fa a farla?

Una lega, molto in sintesi, è una miscela di due (o più) metalli. Tuttavia, non è sufficiente fondere a caso due metalli e mescolarli. Per ottenere una lega con le proprietà desiderate, bisogna stare molto attenti alle proporzioni.

Il fatto che le proporzioni siano così importanti ci fa capire che la creazione del bronzo non è stata un caso. Insomma, i nostri antenati non si sono trovati a fondere un blocco minerale che contenesse per puro caso rame e stagno, per poi ritrovarsi con un metallo “migliore”.

La produzione del bronzo è un processo ottimizzato e ben determinato.

Sappiamo che il bronzo preistorico conteneva più o meno 8-9% in peso di stagno, conferendo al bronzo maggiore resistenza alla corrosione e maggiore resistenza meccanica rispetto al rame.

Ma anche l’età del bronzo era destinata a concludersi.

Età del Ferro

Sebbene l’età del ferro sia l’ultima nella nostra storia costellata di elementi chimici, sappiamo che gli uomini preistorici conoscevano il ferro ben prima.

I primi artefatti di ferro risalgono al 7000 EU (3000 a.C.), e sono costituiti, per la maggior parte, del così detto “ferro meteorico”.

Ora, sembra immediato immaginarsi un meteorite che casca sulla Terra e qualche essere umano preistorico che guarda il sito dell’atterraggio del grosso “sasso del cielo” e dice <<quella lì sarà la mia spada>>. Epico, ma scorretto.

Il ferro meteorico è sulla Terra dallo stadio proto-planetario e riemerge in superficie grazie a movimenti tellurici. Per questo motivo è la fonte più facile da trovare di ferro per chi non è in grado di scavare una miniera.

Va ricordato che il ferro si ossida abbastanza facilmente in presenza di umidità e ossigeno (cosa di cui la nostra atmosfera è ricolma), quindi trovare depositi di ferro a cielo aperto non è poi così comune…

Con il passare del tempo, tecniche di fusione e lavorazione del ferro si sviluppano e perfezionano in varie parti del globo. Sappiamo per certo che in Anatolia (attuale Turchia) la gente lavorasse il ferro dal 9000 EU (1000 a.C.).

Ma per quale motivo la gente è passata dal bronzo al ferro?

Di certo non per il fatto che il ferro era più “forte” del bronzo… Anzi.

Il bronzo, in genere, è più resistente del ferro puro. Tuttavia, per fare il bronzo servono due metalli e un processo metallurgico ben preciso.

Per lavorare il ferro basta il ferro.

Essere in carenza di bronzo vuol dire non avere armi, non avere carri, non avere suppellettili…

Si può dire, quindi, che (almeno all’inizio) la transizione da bronzo a ferro sia stata motivata da ragioni socio-economiche.

L’Acciaio

Sebbene il ferro battuto non abbia una maggiore resistenza del bronzo, lavorare il ferro in particolari condizioni poteva conferirgli maggiore resistenza meccanica.

Oggi sappiamo che questo processo si chiama tempra e, sebbene non funzioni per il ferro puro, funziona benissimo per l’acciaio.

L’acciaio non è altro che una lega di ferro a basso contenuto di carbonio (massimo 2%). Il carbonio, probabilmente, veniva aggiunto nel processo di lavorazione preistorica grazie al fatto che le forge erano stracolme di carburante legnoso combusto.

Il ferro fuso, a contatto con il carbone, diventa acciaio e, se raffreddato in maniera veloce, subisce il processo di tempra (che gli conferisce una resistenza meccanica maggiore).

A differenza della produzione del bronzo, il processo di tempra non era perfettamente compreso dalle popolazioni preistoriche.

Moltissimi reperti spiegano come “raffreddare una lama nel sangue” o “immergere la lama calda nell’urina d’orso” gli conferisca maggiore resistenza (quando in realtà bastava un secchio d’acqua).

I primi manufatti in acciaio temprato risalgono al 9500-10.000 EU (dal 500 a.C. in poi).

Fonti e Approfondimenti

Sistema delle tre età – Wikipedia [eng]
Archeometallurgia – ResearchGate [eng]
Ferro Meteorico – Wikipedia [eng]
Il collasso dell’età del bronzo – YouTube, Fall of Civilizations [eng]
Bronzo – Wikipedia [ita]
La storia di ferro e acciaio – Youtube, Real Engineering [eng]
Processo di Rinvenimento – Wikipedia [eng]