ASTRONOMIA:DAI GRECI A TOLOMEO

 

(Ritorna a Greci e Medioevo)

 

Parlare di astronomia presso gli antichi Greci vuol dire percorrere alcune delle tappe fondamentali di questa scienza, soprattutto nella costruzione della struttura dell'Universo. Da Talete a Pitagora, da Eudosso ad Ipparco, ecco solo alcuni dei nomi dei più famosi "astronomi" di quel tempo.

I primi fondamenti astronomici greci pare debbano essere fatti risalire al 600 a.C. quando Talete di Mileto, a capo della "scuola ionica", insegnava sulla sfericità della Terra, sul fatto che la Luna e` visibile solo poiché riflette i raggi solari, affermando anche che le stelle del cielo erano fatte di "fuoco".

Della scuola ionica fece parte anche Anassimandro, che, completando gli studi del predecessore, fu il primo a fare delle osservazioni celesti utilizzando strumenti come lo gnomone (pare da lui stesso inventato).

Intorno al V secolo a.C., nel centro della cultura mondiale di quel tempo, per mano di Pitagora, nasce e si sviluppa la omonima scuola alla quale si attribuiscono le prime idee sui moti, di rotazione e di rivoluzione, della Terra. Un passo importante che pone il nostro pianeta fra i corpi celesti (pianeti) anche se ancora al centro dell'Universo. Di questa scuola era Filolao, che verso la fine V secolo a.C., ipotizza una prima struttura dell'Universo, con un fuoco centrale, ed i pianeti, Sole compreso, ruotanti intorno ad esso. Un sistema quello di Filolao, che resisterà fina a che non verrà sostituito dalle nuove concezioni aristoteliche.

Nel frattempo, pero`, fra il 429 ed il 347 a.C., appare una figura che lasceràuna notevole traccia del suo passaggio: Platone. Tra le allusioni astronomiche ritrovate nei suoi scritti, che sono più che altro a carattere mistico-poetico, si possono ad esempio rintracciare i primi accenni a epicicli e deferenti, ai moti della Luna e dei pianeti ed alla materia che componeva le stelle. Ecco come il grande filosofo descrive, nel "Timeo", l'Universo: "...ed Egli (Dio) lo fece tondo e sferico, in modo che vi fosse sempre la medesima distanza fra il centro ed estremità....e gli assegnò un movimento, proprio della sua forma, quello dei sette moti. Dunque fece che esso girasse uniformemente, circolarmente , senza mutare mai di luogo....;e cosi` stabili` questo spazio celeste rotondo e moventesi in rotondo". Quello di Platone era dunque un sistema geocentrico, a sfere concentriche, che fu in seguito perfezionato da Eudosso e a cui Aristotele, per altro suo discepolo e amico, attingerà in gran parte.

Fu proprio Eudosso da Cnido (409-356 a.C.) che per primo tento` di risolvere, da valente geometra quale era, in modo meccanico il problema dei movimenti irregolari (stazioni e retrogradazioni) dei pianeti. Per tentare di dare risposta alle sue teorie, egli si reco` a studiare addirittura in Egitto dove i sacerdoti custodivano una innumerevole serie di cronache su antiche osservazioni celesti. Riuscì nel suo intento, dotando il sistema planetario di una serie di sfere motrici (in tutto 27) le quali contenevano i poli delle sfere dei pianeti, in modo che quest'ultimi potessero muoversi nel cielo indipendentemente gli uni dagli altri e tracciare nel cielo le traiettorie da noi osservate e solo apparentemente irregolari. Il sistema di universo costruito da Eudosso da Cidno e perfezionato da Callippo qualche anno più tardi con l'aggiunta di alcune sfere per Mercurio, Venere, Marte e per la Luna ed il Sole, diede lo spunto al grande Aristotele di parlare di astronomia. Egli, infatti, a dispetto degli anni (quasi 1800) in cui le sue teorie resteranno valide per tutti o quasi, non e` da considerare un vero e proprio "astronomo".

Aristotele aveva diviso il cosmo in due parti: la prima perfetta e incorruttibile, quella oltre alla Luna, costituita da sfere concentriche ove erano incastonati i pianeti e le stelle; l'altra, sublunare, costituita dal mondo caotico e corruttibile, formata da quattro sfere (Terra, Acqua, Aria e Fuoco) in cui l'ordine era solo una tendenza per ogni cosa. Al di la` della più esterna di queste sfere concentriche, quelle delle stelle fisse, Aristotele collocava il "motore" di tutto l'Universo che trasmetteva il moto con una serie di sfere di collegamento per un totale di 55. Un sistema questo geocentrico ed incorruttibile, che resisterà per ben 18 secoli, fino cioè alla teoria copernicana.

Prima di Copernico, però, diversi avevano già tentato di ipotizzare un Universo costruito con un sistema eliocentrico, mettendo così la Terra a ruotare intorno al Sole e ponendola quindi fra i pianeti. Fra questi, degni di nota, troviamo Aristarco ed Eraclide facenti parte della scuola alessandrina, che avevano teorizzato non solo un sistema eliocentrico, ma avevano trovato spiegazione al fenomeno delle stagioni, attribuendolo alla diversa inclinazione dell'asse della Terra rispetto allo Zodiaco e quindi rispetto al piano dell'eclittica. Pare inoltre, che avessero già idea della natura stellare del Sole e della distanza infinitamente grande delle stelle.

Un altro "astronomo" della scuola alessandrina degno di nota fu Eratostene, il primo a tentare di calcolare la grandezza della Terra con metodo scientifico, osservando la posizione del Sole nel cielo a diverse latitudini. Famoso rimane l'esperimento compiuto in un giorno di solstizio d'estate, quando misurò la distanza del Sole dallo Zenit dalla citta` di Alessandria. Sapendo che a Syene (la moderna Assuan), in quello stesso istante il Sole era esattamente allo Zenit e conoscendo esattamente la distanza delle due città, riuscì, col calcolo, a trovare la lunghezza del meridiano che le congiungeva, visto che Syene ed Alessandria si trovano quasi alla stessa longitudine. Il valore che ne ricavò fu 250'000 stadi equivalenti a quasi 40'000 chilometri, molto vicino al valore reale.

Il primo vero e proprio astronomo di quel periodo fu pero` Ipparco di Nicea (194-120 a.C.), scopritore della precessione degli equinozi. Confrontando le sue osservazioni con quelle dei suoi predecessori egli scoprì degli spostamenti di lieve entità che potevano essere rilevati solo con osservazioni fatte a distanza di molto tempo le une dalle altre e che espose nella sua celebre opera "Spostamenti dei punti dei solstizi e degli equinozi".

Di notevole importanza anche il suo "Nuovo catalogo stellare" ove erano catalogate oltre 1000 stelle, con le coordinate corrette per la precessione e suddivise in sei classi (grandezze) a seconda della loro luminosità. Ipparco fu spinto alla compilazione di questo catalogo dall'apparizione di una "stella nuova" nel 134 a.C. per meglio valutare eventuali nuove apparizioni.

Le osservazioni astronomiche fatte da Ipparco per determinare l'entità della precessione, lo portarono a determinare anche le lievi differenze fra anno siderale (misurato col transito delle stelle al meridiano) ed anno tropico (misurato col passaggio del Sole nel punto equinoziale di primavera). Per quel che riguarda i pianeti, Ipparco, cercò di determinare, con la maggiore precisione possibile, i loro tempi di rivoluzione, senza peraltro costruire un vero e proprio sistema. Negli anni che seguirono la morte di Ipparco non vi è da registrare alcun progresso di una certa importanza nelle scienze astronomiche, né nomi di una certa rilevanza.

Per ritrovare un piccolo risveglio bisogna arrivare a Tolomeo (circa 150 d.C.). Claudio Tolomeo, nato ad Alessandria d'Egitto, fu l'ultimo rappresentante dell'antica astronomia greca. Visse nel II secolo d.C. e, secondo la tradizione, svolse la sua attività di astronomo nei pressi della sua città natale. Il merito principale di Tolomeo fu quello di aver raccolto tutto lo scibile astronomico, qual'era ai suoi tempi, dopo i grandi progressi dovuti ad Ipparco, e, coordinato ed arricchito con le sue esperienze, di averlo esposto nella sua opera principale, l'Almagesto.

Il titolo originale di quest'opera, che è rimasta come testo fondamentale astronomico fino a tutto il medio evo, era "Grande composizione" che tradotto in arabo fa "Al Magistri", da cui il titolo a noi conosciuto "Almagesto". In esso Tolomeo aveva esposto un sistema del mondo, noto come sistema tolemaico anche se non si trattava completamente di farina del suo sacco, che poneva la Terra al centro dell'universo ed i pianeti, compresi il Sole e la Luna, ruotanti intorno ad essa col sistema degli epicicli e dei deferenti. In questo sistema Tolomeo negava anche la rotazione della Terra intorno al proprio asse, essendo il movimento diurno proprio della sfera celeste. Nell'Almagesto, prima di avere a che fare col suddetto sistema, a dimostrare la compiutezza dell'opera, il lettore si viene a trovare davanti a dei capitoli che trattano di coordinate celesti, di trigonometria piana e sferica, di dimensioni della Terra, di eclissi di Sole e di Luna, di strumenti di osservazione e, a completamento, di un catalogo completo delle posizioni di ben 1022 stelle.

Per tornare al sistema costruito da Tolomeo ed esposto negli ultimi cinque libri, o capitoli, dell'Almagesto, bisogna riconoscere che si tratta di un sistema piuttosto complicato. Le irregolarità dei moti dei pianeti, del Sole e della Luna erano facilmente spiegabili mettendo la Terra non esattamente al centro delle orbite planetarie, ma leggermente decentrata. Era in tal modo evidente che a questo fatto era possibile anche attribuire la diversa velocità del Sole nel cielo e soprattutto, l'alternarsi delle stagioni.

Di questo sistema Dante Alighieri fece l'impalcatura del suo 'Paradiso'. Ma non solo. Esso continuò ad essere insegnato nelle scuole del tempo anche dopo le innovazioni di Copernico, Keplero e Galileo fin quasi ai primi del settecento.

Oltre all'Almagesto e` doveroso, per completare il curricolum delle opere di Tolomeo dedicate all'astronomia, citare anzitutto l'"Ottica" (di cui rimane solo una traduzione latina eseguita da tale ammiraglio siciliano Eugenio), il "Planisfero" e il "Tetrabiblo", opera in cui è esaltato il valore assoluto dell'astronomia, in confronto a quello dell'astrologia. Celebre è anche la sua "Geografia" che fino all'epoca delle grandi scoperte geografiche rimase la fonte principale di questa disciplina.

Con Tolomeo finisce la storia dell'astronomia greca fatta di poche osservazioni, ma arricchita dalla matematica e dalla geometria che assumeranno una sempre maggiore importanza nell'aiutare questa scienza a progredire ed a perfezionarsi.

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