Astronomia greca

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1leftarrow.pngVoce principale: Storia dell'astronomia.

Concezioni arcaiche[modifica | modifica sorgente]

Le idee cosmologiche diffuse tra i Greci dell'epoca arcaica sono ricavabili dai poemi omerici. La Terra era concepita come un disco piatto circondato dal fiume Oceano. Al di sopra del disco, in forma di calotta semisferica, era posto il Cielo, mentre al di sotto vi era il Tartaro. Poiché il Tartaro è sempre buio il Sole (e gli altri astri) non potevano mai raggiungerlo. Secondo una tradizione riferita da Ateneo (I Deipnosofisti, 469e-470d), e presente già nella mitologia egizia, il Sole durante ogni notte sarebbe stato trasportato da Ovest ad Est lungo l'Oceano, adagiato in un letto o, secondo altri autori, posto in una coppa. Omero conosce e nomina alcune costellazioni e stelle, ma le nozioni astronomiche da lui usate sono estremamente limitate. Esiodo, in relazione alla regolazione dei tempi del lavoro agricolo, ha l'occasione di citare qualche nozione in più. Ad esempio come punti di riferimento temporali usa sia i solstizi sia fenomeni stellari. Si tratta però anche in questo caso di conoscenze empiriche, inquadrate nell'ambito della cosmologia tradizionale.

Astronomia e filosofia presocratica[modifica | modifica sorgente]

L'uomo che è tradizionalmente considerato l'iniziatore della filosofia greca, Talete di Mileto, fondatore della scuola ionica, si occupò anche di astronomia. Gli sono attribuiti una buona stima del diametro apparente del Sole e della Luna (come la 720ª parte del circolo percorso dal Sole), lo studio di solstizi ed equinozi e anche l'improbabile previsione di un eclisse di Sole.

Anassimandro può forse essere considerato il vero iniziatore dell'astronomia razionale. Egli, ritenendo per primo che la Terra (che considerava di forma cilindrica) fosse sospesa nello spazio e che quindi il 'cielo' fosse anche sotto i nostri piedi, capì che gli astri si estendono in tutte le direzioni e che tramontano ad Ovest per risorgere ad Est perché ruotano attorno alla Terra. Gli è stata attribuita anche l'invenzione dello gnomone, strumento che avrebbe usato per rilevare l'altezza del Sole e della Luna e quindi l'inclinazione dell'eclittica.

Contributi essenziali furono quelli di Parmenide, al quale sono attribuiti sia la scoperta della sfericità della terra che la comprensione della causa delle fasi lunari. Parmenide capì che la Luna è sempre piena e sferica e che l'apparenza del suo crescere e decrescere è dovuta al variare della posizione relativa di Terra, Sole e Luna, che rende variabile la porzione della Luna che è illuminata dal Sole e allo stesso tempo è a noi visibile.

Un contributo interessante allo sviluppo delle idee astronomiche venne da Filolao, della scuola Pitagorica, che sostenne un modello di sistema solare non geocentrico; al centro dell'universo vi sarebbe stato un grande fuoco, intorno al quale ruotavano la Terra, l'Antiterra, la Luna, il Sole, Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno. L'esistenza dell'antiterra fu introdotta probabilmente per giustificare l'invisibilità del fuoco centrale che veniva occultato da quest'ultima, nonché dalla necessità filosofica di arrivare ad un numero totale di dieci corpi.

Platone, il grande filosofo, ebbe dapprima una visione dell'universo eliocentrica, poi ritrattata in tarda età per il geocentrismo. Intuì tuttavia la sfericità della Terra, sostenendo anche che la Luna ricevesse luce dal Sole.

Le sfere di Eudosso[modifica | modifica sorgente]

Sistema eliocentrico

Eudosso di Cnido introdusse il concetto di sfere omocentriche, ossia di un universo diviso in sfere aventi un unico centro di rotazione in cui si trovava la Terra; in ogni sfera vi era poi un pianeta con un moto circolare ed uniforme differente da quello degli altri. In questo modo diede spiegazione dei movimenti retrogradi e degli stazionamenti periodici dei pianeti: per le stelle fisse fu facile attribuire una sfera immobile, mentre per i pianeti e per la Luna il moto veniva spiegato con una prima sfera che induceva un moto diurno, un'altra per il moto mensile ed infine una terza ed una quarta con diverso orientamento dell'asse per il moto retrogrado. Tenendo conto che il Sole ne possedeva tre, si giunge ad un sistema di ben 27 sfere.

Callippo di Cizico aggiunse altre 7 sfere al sistema di Eudosso, portando il totale a 34 sfere, per spiegare le evidenze osservative, relative in particolare alle variazioni di velocità angolare del Sole e della Luna.

Aristotele attribuì realtà fisica alle sfere di Eudosso e Callippo, aggiungendone ancora altre. Egli ipotizzò un complicato sistema di 55 sfere animate da un motore immobile dal quale partiva l'impulso al moto di tutte le sfere, mentre l'attrito contribuiva a creare un moto differente per ogni sfera.

L'inizio dell'astronomia matematica[modifica | modifica sorgente]

Le prime opere nelle quali vi sono certamente applicazioni della matematica all'astronomia sono anche le prime opere scientifiche greche giunte fino a noi. Si tratta degli scritti di Autolico di Pitane e dei Fenomeni di Euclide. Si tratta però di opere elementari, nelle quali ci si limita ad applicare semplici concetti di geometria sferica ai fenomeni astronomici dovuti alla rotazione diurna.

Il “Copernico dell'antichità”, Aristarco di Samo[modifica | modifica sorgente]

Aristarco di Samo perfezionò la visione dell'universo di Eraclide Pontico spostando il Sole al centro dell'universo; il moto dei corpi quindi diveniva più semplice da spiegare anche se non ancora perfetto, data la mancata applicazione delle orbite ellittiche. Inoltre, considerò il moto rotatorio della Terra su di un asse inclinato, spiegando così le stagioni.

Aristarco fu anche famoso per il metodo di misura della distanza tra la Terra-Sole. Al primo quarto di Luna, quando risulta visibile anche il Sole, i due astri formano un angolo di 90°. Considerando l'ipotetico triangolo tra i tre corpi, Aristarco misurò quello della Terra con la Luna ed il Sole, trovando un valore di 87°. In questo modo, con un semplice calcolo trigonometrico ottenne che la distanza Terra-Sole era 19 volte maggiore di quella tra la Terra e la Luna. Il valore in verità è di 400 volte, ma l'importanza di tale misura non consiste nella precisione riscontrata, quanto nel metodo usato e nell'intuizione.

La prima misura del meridiano terrestre[modifica | modifica sorgente]

Lo scienziato che per primo misurò la lunghezza del meridiano terrestre fu Eratostene di Cirene, in Egitto. Il metodo che adottò per misurare la lunghezza del meridiano terrestre ebbe come riferimento due città: Alessandria e Siene, l'odierna Assuan. Partendo dall'ipotesi che fossero sullo stesso meridiano (in realtà sono separate da 3° di longitudine), misurò dapprima la distanza tra le due città, ponendo concettualmente i raggi solari paralleli tra loro: questa situazione è possibile in alcuni giorni dell'anno; il giorno del solstizio d'estate, infatti, a Siene il Sole è allo zenit e i raggi risultano verticali, mentre ad Alessandria formano un certo angolo: questo angolo corrisponde all'angolo posto ipoteticamente al centro della Terra tra le rette che congiungono le due città. Il suo valore era di 1/50 di angolo giro (ancora i gradi sessagesimali non erano stati ufficialmente introdotti), che equivaleva a 250.000 stadi, ossia a 39.400 km (contro i 40.000 reali).

Gli epicicli e i deferenti e il contributo di Ipparco[modifica | modifica sorgente]

Apollonio di Perga in Turchia introdusse il sistema degli epicicli e dei deferenti. I pianeti così avrebbero dovuto ruotare attorno alla Terra su di un'orbita circolare ad una velocità costante chiamata deferente, mentre il centro della stessa orbita avrebbe ruotato attorno ad un cerchio immateriale detto epiciclo; sicché, per spiegare le persistenti differenze osservative dovette introdurre il modello eccentrico, con la Terra non perfettamente al centro del deferente; in tal modo la rotazione dei pianeti avveniva secondo un modello matematico molto vicino alla realtà, con moti retrogradi e persino variazioni di luminosità del pianeta.

Ipparco di Nicea utilizzando vecchie osservazioni e cataloghi stellari primordiali, ne creò uno nuovo con 850 stelle, assegnandovi per primo le coordinate ellittiche. Classificò quindi le stelle in una scala di sei grandezze che oggi conosciamo come magnitudini stellari. Tramite questi elementi Ipparco poté notare che tra le sue osservazioni e quelle del passato vi era una certa differenza; questo implicava lo spostamento del centro di rotazione del cielo, e quindi la precessione degli equinozi. Il suo studio fu così accurato che poté calcolare i valori di spostamento supposti in 45” d'arco all'anno (oggi il valore stimato è di 50”). Stabilì con buona precisione la differenza tra anno tropico e sidereo calcolandone anche i tempi.

L'ultimo grande astronomo dell'antichità[modifica | modifica sorgente]

L'universo geocentrico di Tolomeo

La fama di Claudio Tolomeo è sorta grazie anche al libro “L'Almagesto” (Mathematikè Syntaxis). I libri dell'Almagesto sono un riepilogo di tutto il sapere del passato ed erano talmente completi da divenire in breve tempo un riferimento duraturo per i secoli futuri. In essi Tolomeo riprese e riadattò le vecchie teorie astronomiche alle nuove scoperte: stabilì il sistema geocentrico come punto irremovibile delle sue idee, dal quale giustificò il moto dei pianeti con le teorie di Apollonio ed Ipparco usando epicicli e deferenti; e nel cercare di creare un modello quanto più preciso possibile, ma soprattutto che non differisse dalle osservazioni, introdusse il concetto di equante, perfezionando l'ipotesi dell'eccentrico di Apollonio. Con questo “stratagemma” Tolomeo riuscì a non discostarsi troppo dai principi aristotelici di circolarità delle orbite e di costanza del moto; difatti, l'eccentricità fa apparire il moto degli astri non costante quando osservato dalla Terra, mentre in realtà risulterebbe continuo. Fu anche con questo sistema che riuscì a giustificare tutti i moti dei pianeti, anche quelli retrogradi, rispetto alla volta celeste. Creò un catalogo stellare con 1028 stelle usando le carte di Ipparco con cui divise il cielo in costellazioni, tra le quali le 12 dello zodiaco, usando il metodo delle magnitudini stellari.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Heath, Thomas, Greek Astronomy, New York, Dover, 1991. (Un'antologia di fonti, utile soprattutto per la prima fase, non matematizzata, dell'astronomia greca)
  • Heath, Thomas, Aristarchus of Samos. New York, Dover, 1981. (Nonostante il titolo è una storia dell'astronomia greca fino ad Aristarco di Samo).
  • Neugebauer, Otto, A History of Ancient Mathematical Astronomy. 3 vols. Berlin: Springer, 1975. (Opera molto più tecnica delle precedenti)
  • Revello, Manuela, "Sole, luna ed eclissi in Omero", in Technai 4, Fabrizio Serra editore, Pisa-Roma, 2013, pp. 13-32. (studio approfondito di tutti i passi omerici inerenti ai due astri principali, con ricca bibliografia)

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