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Questo articolo informativo spiegherà l’approccio della fisica e dell’arte come metodo di studio e datazione, e prenderà d’esempio la statua bronzea della mia città natale, Barletta.

In abiti greco-romani, con un diadema di perle a goccia sulla testa ed il globo e la croce nelle rispettive mani, Eraclio, la colossale statua bronzea, si pone imperiosa sul suo basamento rappresentando il simbolo della città. La sua identità resta ancora del tutto ignota, nonostante gli sia stato attribuito il nome di Eraclio, diversi studi hanno escluso la possibilità che rappresenti l’imperatore Eraclio I, vissuto tra il 575 e il 641 d.C., in quanto le tipologie fisionomiche descritte e rappresentate sulle monete coniate sotto il suo impero lo raffigurano del tutto diverso, con una chioma fulva, una barba ricca e di statura mediocre.  

Al contrario le caratteristiche stilistiche e la datazione lo attribuiscono ad un imperatore vissuto tra il IV – VI secolo, di origine occidentale per il suo abito romano ed il diadema tipico degli imperatori cristiani, ma la sua identità resta ancora un enigma cosi come il suo arrivo fin qui a cui ulteriori ipotesi si sommano e non fanno altro che aumentare il segreto che si cela su di esso.

Nel 2014 l’opera è stata restaurata e tra gli obiettivi si è voluto far chiarezza sulla sua storia, datandola. La datazione è avvenuta attraverso la termoluminescenza, una tecnica diagnostica impiegata per la datazione e autentica di ceramica e terracotta, principalmente nel campo archeologico.

Sicuramente vi starete chiedendo cosa c’entri.. Perché un’opera in bronzo può essere datata con una tecnica analitica impiegata per ceramiche e terrecotte? L’abbinamento è fondamentale, e per poterlo spiegare bisogna avere alcune informazioni basilari sulla tecnica di esecuzione dell’opera. 

L’esecuzione del colosso avvenne grazie alla tecnica di fusione a cera persa. La tecnica esecutiva prevedeva un’anima di sostegno costituita da un’intelaiatura in ferro ricoperta di terra argillosa che su di essa veniva modellata. Questo “scheletro” dopo averlo lasciato asciugare e cotto, veniva ricoperto da uno strato di cera su cui si perfezionava l’opera modellandone minuziosamente i dettagli. Inoltre, sullo strato in cera si impiantava una rete di canali e il tutto veniva ricoperto da strati di argilla a granulometria diversa. Se proviamo ad immaginare il sistema ci risulterà subito chiaro come lo strato di cera costituiva un intercapedine tra i due modelli in argilla. Difatti dopo che l’intera massa era stata nuovamente cotta, la cera al calore si scioglieva e defluiva attraverso degli appositi canali posti nella parte inferiore, e un getto di bronzo fuso, da un canale a forma di cono posto nella parte superiore, permetteva di riempire lo spazio lasciato vuoto dalla cera precedentemente scioltasi.  La rottura delle sagome di terracotta liberavano il modello in bronzo.

Fori lasciati dall'impianto della rete di canali per l'ingresso del bronzo fuso e la fuoriuscita della cera

Foto interna del colosso - tracce delle terre di fusione prelevate per la metodologia di datazione

Dopo questa breve spiegazione risulta lampante la compatibilità di utilizzo della termoluminescenza sui bronzi, poiché le tracce di terracotta adese al modello in bronzo restano, e come tali possono essere analizzate in quanto coeve al periodo di realizzazione dell’opera. Ma un dubbio ci resta ancora: cos’è e come funziona la termoluminescenza? Come può una tecnica riuscire a datare definendo un intervallo storico in cui un’opera fu realizzata? 

Il fenomeno osservato è la termoluminescenza appunto, un’emissione luminosa che si osserva quando un corpo viene riscaldato, da qui il prefisso termo-luminescenza. 

Vi dice qualcosa la fosforescenza? Si, quel fenomeno che osserviamo nelle stelline adesive che spesso si attaccano al soffitto per i bambini, o le madonnine che al buio si illuminano.. Le stelline così come qualsiasi altro oggetto fosforescente se esposto alla luce per un determinato periodo di tempo, al buio risulterà luminoso; in realtà la luce viene emessa dal corpo anche quando è illuminato, solo che il fenomeno è maggiormente visibile al buio..

La fosforescenza e la termoluminescenza hanno un legame di parentela, e la termoluminescenza come tale funziona quasi allo stesso modo. Ora, cercherò di spiegarvi il fenomeno nella maniera più semplice possibile. 

Immaginate di abitare al primo piano di un palazzo costituito da cinque piani e che una grandissima quantità di calore entri nella vostra casa. Per scappare via siete costretti a salire al quinto piano dove le temperature sono più fresche. Successivamente, dopo che il calore si è attenuato vorreste tornare nella vostra casa al primo piano e prendete l’ascensore ma, man mano che l’ascensore scende, va via la corrente e il vostro mezzo si ferma e si blocca al quarto piano. L’ascensore per poter riprendere a funzionare ha necessariamente bisogno di energia. Dopo un periodo di tempo l’energia arriva ma l’ascensore risale al quinto piano e poi scende finalmente a casa vostra (primo piano), in questo intervallo tutta la tensione accumulata la scaricate con un grande sospiro. 

Spero che questo esempio vi faccia comprendere meglio il fenomeno, voi rappresentereste gli elettroni (costituenti un atomo) e i piani sono gli orbitali. Il primo piano rappresenta lo stato fondamentale in cui stazionano gli elettroni, ed il 5° piano rappresenta l’orbitale  su cui un elettrone adeguatamente riscaldato passa allo stato eccitato, caricandosi di energia. Il quarto piano è il difetto reticolare del materiale (chiamato trappola) e la risalita verso il quinto piano e la discesa è il fenomeno che si verifica quando un corpo viene per una seconda volta riscaldato acquistando nuovamente energia (il gap trappola-stato fondamentale è proibito, ecco perché nell’esempio l’ascensore risale al quinto piano e torna al primo). Durante il passaggio dell’elettrone dallo stato eccitato a quello fondamentale, il corpo emette luce, indicato nell’esempio dal grande sospiro. 

Le trappole di cui ho parlato dipendono dal materiale considerato, in quanto alcuni, come la terracotta, presentano “difetti reticolari” . Essi costituiscono delle trappole per gli elettroni che una volta eccitati saltano sull’orbitale eccitato e diseccitandosi emettendo energia, ci finiscono dentro e non riescono più ad uscirne. Per far si che gli elettroni escano da queste trappole è necessario fornire ulteriore energia.

Lo stesso accade per la tecnica di datazione. Durante la cottura dell’argilla (terracotta) nelle fasi di realizzazione del colosso, gli elettroni si sono eccitati accumulando energia ma, rimasti intrappolati hanno trattenuto l’energia e solo un secondo riscaldamento gli permetterebbe di tornare allo stato fondamentale. Perciò durante l’impiego della tecnica di datazione di termoluminescenza, attraverso un’adeguata e complessa strumentazione, è stata misurata la luce emessa da questi elettroni, attraverso il riscaldamento di un frammento di terracotta (terre di fusione) estratto dalle parti interne del colosso. Grazie a questo metodo si è potuto risalire all’intervallo storico in cui l’opera fu realizzata.

 Dott.ssa Maria Rosa Borraccino

Diagnosta e conservatrice di beni culturali