Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere nelle miniature

• analisi di centinaia di miniature in manoscritti dell’Italia centrale dal XII al XV secolo

• dimostrata un’evoluzione col tempo nell’impiego dei pigmenti per i vari colori

• contributo alla soluzione di specifici problemi di attribuzione

Miniatura inizio XII secolo

Miniatura inizio XII secolo

Miniatura fine XII secolo

Miniatura da una Bibbia del

XIII secolo

Frontespizio Pl.16,22

(XV secolo)

Lapislazzuli

0

200

400

600

800

1000

C o

n t

e g

g i

Na

Al

Si

S

K

Ca

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere blu

Azzurrite

0

1000

2000

3000

4000

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1000

0

Energia (eV)

C o

n t

e g

g i

Cu

SiCaCu Cu

2CuCO3.Cu(OH)2

3Na2OAl2O36SiO22NaS

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere blu

• uso esteso del lapislazzuli fin dal secolo XII

• probabilmente il carattere “sacro” del contenuto dei testi implicava l’uso di un materiale prezioso,

indipendentemente dal valore artistico della decorazione

• il carattere quantitativo delle misure consente una differenziazione fra i differenti tipi di lapislazzuli

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere verdi

• si è trovato che venivano usati diversi pigmenti o miscele

• è possibile discriminare malachiti di origine diversa sulla base del contenuto

di impurezze

• uso sorprendente del lapislazzuli in miscele blu-giallo per ottenere il verde

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti – malachite CuCo3 Cu(OH)2

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere verdi

Miscela di silico-alluminati di

Fe e K

Lapislazuli +

As2S3

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere gialle

• gialli organici usati nei periodi più antichi

• evoluzione a orpimento e giallo di piombo e stagno (“giallolino”)

• le due varietà di giallolino rendono possibile una discriminazione cronologica (Si dopo ~1340)

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere gialle

As2S3

PbO

Misure con PIXE-esterno sui manoscritti - tempere gialle

Pb2SnO4 + Si

dopo il 1340

Pb2SnO4

Prima del 1340

Inchiostri antichiInchiostri antichi

• inchiostri di nerofumo (non analizzabili con inchiostri di nerofumo (non analizzabili con PIXE)PIXE)

• inchiostri metallo-galliciinchiostri metallo-gallici

miscele di miscele di vetrioli vetrioli (solfati di ferro e altri (solfati di ferro e altri metalli, che spesso ne contengono diversi in metalli, che spesso ne contengono diversi in

quantità rivelabili) con quantità rivelabili) con tanninitannini (essenze (essenze vegetali estratte dalle noci di galla)vegetali estratte dalle noci di galla)

Caratterizzazione PIXECaratterizzazione PIXEdegli inchiostri metallo-gallicidegli inchiostri metallo-gallici

• i parametri caratterizzanti più utili sono i rapporti i parametri caratterizzanti più utili sono i rapporti

fra le quantità dei diversi metallifra le quantità dei diversi metalli

• le quantità relative di Fe, Ni, Cu, Zn, Pb possono le quantità relative di Fe, Ni, Cu, Zn, Pb possono

variare di molto fra inchiostro e inchiostrovariare di molto fra inchiostro e inchiostro

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

8 0 0

1 0 0 0

1 2 0 0

1 4 0 0

4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 2 0 0 0 1 3 0 0 0 1 4 0 0 0

Cont

eggi

F e

F eC u Z n

P b

P b

P bM n

M s . G a l . 7 2 f . 1 2 8

0

5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

2 0 0 0

2 5 0 0

4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 2 0 0 0 1 3 0 0 0 1 4 0 0 0

Cont

eggi

F e

F e Z nC uM n Z n P b P b

M s . G a l . 2 6 f . 2 9 v

0

5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

2 0 0 0

2 5 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 2 0 0 0 1 3 0 0 0 1 4 0 0 0

E n e r g i a ( e V )

Cont

eggi

M n

F e

F eC u Z n Z n P b

M s . G a l . 1 4 f . 2 7 r

P b

Come si discriminano inchiostri Come si discriminano inchiostri diversi con PIXE diversi con PIXE

GALILEO E IL “MOTO NATURALE”GALILEO E IL “MOTO NATURALE”

• fogli manoscritti non datati

• molti pagine con correzioni, cancellature e aggiunte

Problemi che si cerca di risolvere Problemi che si cerca di risolvere studiando i fogli manoscrittistudiando i fogli manoscritti

• quando capì Galileo le relazioni quantitative corrette tra spazio, tempo e

velocità nel moto “naturale”, l’indipendenza dei moti simultanei e le

regole del moto parabolico dei proiettili?

• quando corresse gli errori nei quali lui stesso incorse durante l’evoluzione delle

sue idee?

IL PROGETTO IL PROGETTO GALILEO-PIXEGALILEO-PIXE

• analisi PIXE della composizione degli inchiostri usati da Galileo

• cronologia “relativa” dal confronto degli inchiostri in fogli diversi o in parti diverse all’interno dello stesso

foglio

• cronologia “assoluta” dal confronto degli inchiostri dei fogli con quelli di documenti datati (lettere, “agenda”

personale)

Analisi PIXE di una lettera autografa di

Galileo

“datazione” delle note sulla base della composizione degli inchiostri:

è possibile?

• l’inchiostro ai tempi di Galileo era sicuramente “fatto in casa”

• i rapporti quantitativi fra gli ingredienti potevano variare da una partita a un’altra

• la ”vita media” di una partita di inchiostro non deve però essere né troppo lunga né troppo breve

Analisi PIXE degli inchiostri di scritti Analisi PIXE degli inchiostri di scritti datati di Galileodatati di Galileo

• inchiostri metallo-gallici

• la composizione dell’inchiostro in documenti scritti a breve intervallo di tempo è molto simile

• la composizione dell’inchiostro varia da un “periodo” a un altro

Si può quindi sperare che la misura della composizione dell’inchiostro in un documento non datato possa aiutare a

ricostruire la sua collocazione cronologica

Un database prezioso di inchiostri datati: la “agendina” di Galileo (Ms.Gal.26)

v(s), v(t), s(t)

Foglio 128il “punto di partenza”

...che il grave cadente naturalmente vada continuamente accrescendo la sua velocità....

...secondo che accresce la distanza dal termine onde si partì....

““Datazione” del f.128Datazione” del f.128

Fogli 163 -164• f. 163 v. conclusioni analoghe a quelle dei Discorsif. 163 v. conclusioni analoghe a quelle dei Discorsi ( (il il grado di velocità acquistato dal mobile nella scesa di grado di velocità acquistato dal mobile nella scesa di quattro braccia fusse doppio di quello ch'egli ebbe quattro braccia fusse doppio di quello ch'egli ebbe sceso che e' fu lo spazio di due, e questo doppio del sceso che e' fu lo spazio di due, e questo doppio del conseguito nello spazio del primo braccio; Vconseguito nello spazio del primo braccio; V S) S)

• f. 164 v. Seconda proposizione: in altre discussioni ove f. 164 v. Seconda proposizione: in altre discussioni ove enuncia la legge del moto non corretta, Galileo si richiama a enuncia la legge del moto non corretta, Galileo si richiama a questa proposizionequesta proposizione

•f. 164 v. terza proposizione: corretta legge del moto f. 164 v. terza proposizione: corretta legge del moto uniformemente acceleratouniformemente accelerato

v(s), v(t), s(t) Foglio 164v – il “risultato finale”

... momenta velocitatum cadentis ex subblimi sunt inter se ut radices distantiarum peractarum...

Foglio 164vFoglio 164v

Penultima proposizione

Ultime due righe

F. 164v - F. 164v - confronto fra le due proposizioniconfronto fra le due proposizioni

0.0

05

0.0

15

0.0

25

0.0

35

0.0

45

0.0

55

0.0

65

4^

pro

p.

3^

pro

p.

02468

101214161820

num

ero

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rapporto in peso

164v Cu/Fe0

.2

0.4

0.6

0.8 1

1.2

4 ̂p

rop.

3 ̂p

rop.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

num

ero

di ca

si

rapporto in peso

164v Cu/Zn

0.0

1

0.0

3

0.0

5

0.0

7

0.0

9

0.1

1

4^

prop

.

3^

prop

.

0123456789

10

nu

mer

o di

cas

i

rapporto in peso

164v Pb/Fe