Sistema eliocentrico

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L'eliocentrismo (dal greco Helios, sole, e kentron, centro) è una teoria astronomica che postula che il Sole sia fisso al centro dell'Universo e del Sistema Solare, che i pianeti vi girino intorno.

L'eliocentrismo è opposto al geocentrismo, che pone la Terra al centro dell'universo. (La distinzione fra Sistema Solare ed Universo non è stata chiara fino a tempi recenti, ma estremamente importante per controversie cosmologiche e religiose.) In realtà secondo la visione moderna della fisica non ha significato parlare del moto di un corpo senza aver prima fissato un sistema di riferimento: la scelta del sistema di riferimento è del tutto arbitraria e scelte diverse implicano descrizioni diverse del moto dei pianeti. La scelta di far coincidere l'origine del sistema di riferimento con l'osservatore terrestre è la più naturale e spontanea, d'altra parte la descrizione del moto dei pianeti e del Sole attorno alla Terra è decisamente più complicata, ragione per la quale l'eliocentrismo viene ormai universalmente accettato per descrivere i moti del Sistema Solare.

Storia[modifica | modifica sorgente]

Sistema eliocentrico in un disegno del 1708

Primi sistemi pre-copernicani[modifica | modifica sorgente]

Già in ambito pitagorico vi furono idee eliocentriche tramandate in forma di mito (Le immagini del Sole come Apollo Musagete che suona la lira dalle sette corde, o come Pan che soffia al suo flauto dalle sette canne, un’allegoria del sistema eliocentrico con i sette pianeti), tuttavia l'astronomia greca fece seri tentativi di uscire dal geocentrismo e dalle sfere omocentriche di Eudosso di Cnido con Eraclide Pontico (385-322 a.C.). Nato ad Eraclea Pontica ma trasferitosi ad Atene, dove fu probabilmente discepolo di Aristotele al Liceo, Eraclide, per spiegare il moto diurno dei cieli, pensò ad un moto della terra intorno al proprio asse da occidente ad oriente; probabilmente ipotizzò il movimento di Venere e di Mercurio intorno al Sole.

Nella prima metà del III secolo a.C. Aristarco di Samo teorizzò esplicitamente l'eliocentrismo nella sua forma attuale e successivamente, secondo la testimonianza di Plutarco, Seleuco di Seleucia ne dette anche una dimostrazione.

La teoria eliocentrica fu però fermamente rifiutata, nel II secolo d.C., da Tolomeo, che era certo della centralità ed immobilità della Terra nell'universo.

Il modello geocentrico delle sfere omocentriche rivelava difficoltà non indifferenti nella descrizione del moto dei pianeti. Da un'osservazione della volta celeste le traiettorie descrivono dei cappi sulla volta celeste piuttosto che dei moti regolari, come previsto dal modello filosofico aristotelico. Astronomi come Eudosso ipotizzavano delle sfere complementari che concorrono con il moto delle 7 principali, proprie dei pianeti, arrivando ad un numero di 15 solo per Mercurio, senza giungere a costruire un modello attendibile.

Tolomeo descrisse il sistema degli epicicli, ovvero un sistema di sole 7 sfere, delle quali ciascuna ne trasporta una dove è incastonato il rispettivo pianeta. Un modello notevolmente semplificato ed in linea con il principio filosofico aristotelico ma tutt'altro che preciso.

Il Cristianesimo avallò poi la cosmologia tolemaica in quanto compatibile con le Sacre Scritture (in Giosuè, cap. X si legge in effetti il famoso "Fermati, o Sole!").

Il sistema di Copernico[modifica | modifica sorgente]

Rappresentazione dell'universo eliocentrico copernicano

Nel 1543 l'astronomo Niccolò Copernico (1473-1543), con il suo De Revolutionibus orbium coelestium (Le rivoluzioni dei mondi celesti) propose la corretta visione del sistema solare: qui Copernico formulò nuovamente una teoria eliocentrica, nata per sostituire totalmente la teoria tolemaica. È dunque il Sole - e non la Terra - ad essere al centro del sistema solare.

L'ipotesi di Copernico era basata essenzialmente su calcoli astronomici e probabilmente su lavori di alcuni studiosi arabi che ripresero le idee dei greci. Copernico impostò la nuova teoria al fine di ridurre la complessità dei calcoli necessari a prevedere le posizioni dei pianeti. Ciononostante, a causa della riforma astronomica vengono ad aprirsi problemi di ordine fisico, cosmologico e filosofico: la centralità della Terra viene a mancare, sia in senso astronomico che metafisico.

Copernico in realtà cominciò a scrivere la sua opera nel 1506 e la finì nel 1530, ma non fu pubblicata fino all'anno della sua morte. Sebbene non avesse problemi formali con la Chiesa, ed anzi avesse dedicato il suo libro al papa Paolo III, la versione a stampa conteneva una prefazione non firmata di Andreas Osiander che sosteneva che il sistema descritto da Copernico era semplicemente un modello matematico, che non voleva rappresentare la realtà. Forse proprio grazie a tale prefazione, il lavoro dello scienziato non diede adito a grandi discussioni circa la sua possibile eresia nei successivi 60 anni.

Dopo Copernico[modifica | modifica sorgente]

La teoria copernicana fu in seguito rivisitata da Galileo Galilei. Il Sant'Uffizio inquisì Galileo Galilei perché egli aveva esposto tesi eliocentriche che fino ad allora erano state considerate del tutto eretiche: per questo fu condannato al carcere a vita, che poi fu trasformata in una condanna agli arresti domiciliari, che dovette scontare nella propria villa di Arcetri. Inoltre fu condannato a recitare preghiere quotidiane per tre anni e dovette pronunciare un atto di abiura.

La dimostrazione della correttezza della teoria eliocentrica arrivò nel 1851 per opera del fisico Jean Bernard Léon Foucault, attraverso l'esperimento del Pendolo di Foucault.

Versione moderna[modifica | modifica sorgente]

Dopo le correzioni di Keplero, Isaac Newton e la moderna astronomia, ora sappiamo che in realtà nemmeno il sole, il sistema solare e la Via Lattea sono immobili, ma che l'intero Universo si sta espandendo, e sembra in accelerazione.

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