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Giovanni Keplero

Giovanni Keplero nacque nel villaggio di Leonberg vicino a Weil der Stadt (Stoccarda) il 27 Dicembre 1571. La sua vita fu segnata dalla miseria e dagli avvenimenti relativi alla Guerra dei Trent’Anni. A soli tre anni fu colpito dal vaiolo che gli causò danni permanenti alla vista; anche la sua situazione familiare non fu delle migliori: sua zia fu condannata al rogo per stregoneria e suo padre, soldato mercenario, scomparve quando il piccolo Johannes aveva solo 5 anni. Anche sua madre Katharina Guldenmann, dal brutto carattere e con un enorme interesse per le erbe e per la preparazione di pozioni curative, fu accusata nel 1615 di stregoneria da Ursula Reinbold, una prostituta che, per coprire un aborto illegale, dichiarò di essere stata avvelenata da un suo miscuglio di erbe. Fu scarcerata il 13 aprile 1621, a settantacinque anni, grazie all’aiuto del figlio.

Nel 1588 studiò teologia, filosofia e matematica nel monastero di Tubinga dove nel 1591 acquisì il titolo di “magister”; nel 1594 abbandonò gli studi per andare ad insegnare matematica a Graz. Determinanti per la sua formazione culturale furono il suo maestro di matematica Michael Maestlin, con cui mantenne contatti anche dopo la scuola, e le nuove idee copernicane che iniziavano a diffondersi all’epoca negli ambienti accademici.

Nel 1597 pubblicò il “Mysterium Cosmographicum”, un’opera con la quale fornì una prima rappresentazione cosmologica del Sistema Solare: al centro del modello vi era il Sole, poi via via tutti gli altri pianeti fino a Saturno. Il suo modello cosmologico poteva sembrare un’idea un po’ stravagante ma stabilì una relazione matematica fra le distanze dei pianeti e il loro periodo di rivoluzione che, nel 1618, lo avrebbe portato a formulare la sua terza legge.

(Fonte Massimo Mogi Vicentini)

Keplero ebbe difficoltà con le autorità religiose locali a causa della sua fede luterana e nel 1600 si trasferì a Praga dove divenne assistente di Tycho Brahe (a cui in seguito successe in qualità di matematico imperiale di Rodolfo II). Brahe gli assegnò il compito di studiare l’orbita di Marte che, nonostante la quantità di osservazioni planetarie accumulate, non sembrava adattarsi a nessuna delle teorie formulate fino ad allora.

Marte era considerato un pianeta dall’orbita imprevedibile, in quanto il suo moto sembrava a volte retrocedere con irregolarità, formando un cappio nel cielo. (Ciò si spiega se si considera anche il movimento della Terra intorno al Sole). Keplero ipotizzò che i piani dell’orbita di tutti i pianeti intersecassero il Sole vero (cioè la vera distanza del Sole rispetto alla Terra) verificando poi, tramite dei calcoli, la correttezza della sua ipotesi; quindi eliminò l’equante, ovvero il punto situato sulla linea degli apsidi dal quale il moto era visto come uniforme, ed introdusse il concetto di eccentricità dell’orbita per tutti i pianeti. Grazie al principio usato anche da Archimede per il calcolo dell’area del cerchio (pubblicato nel “De sphaera et cilindro”) rimosse l’ipotesi relativa alla velocità uniforme e verificò che il raggio vettore che unisce il centro del Sole con il centro di ogni pianeta descrive aree uguali in tempi uguali.

La seconda legge di Keplero

Questa teoria è nota come la seconda legge di Keplero anche se in realtà fu scoperta per prima. La prima legge venne formulata 3 anni dopo e afferma che le orbite planetarie sono ellittiche e che il Sole occupa uno dei fuochi. Queste sue considerazioni vennero raggruppate in un’opera voluminosa dal titolo “Astronomia Nova” e pubblicate nel 1609.

Nel 1611 morì la sua prima moglie (Barbara Muller) e l’imperatore Rodolfo II (il suo precettore) dovette abdicare in favore del fratello Mattia, che non si mostrò altrettanto tollerante nei confronti dei protestanti. Negli anni compresi fra il 1603 ed il 1610 Keplero si occupò anche di ottica: in particolare scrisse l”Optica” dove analizzò i fenomeni legati alla propagazione della luce, e la “Dioptrice” in cui vennero discussi piccoli sistemi ottici e di come si possa ingrandire o rimpicciolire un’immagine con un opportuno sistema di lenti. Lo scopo principale di queste pubblicazioni era però quello di studiare dei metodi che gli consentissero di eliminare gli eventuali errori di misura durante la raccolta delle osservazioni.

Nel 1619 Keplero pubblicò l”Harmonice mundi libri V”, in cui, grazie anche all’enorme mole di dati osservativi a cui aveva accesso, venne enunciata la terza legge. Con quest’opera Keplero volle mettere in relazione il concetto di armonia musicale con l’astronomia, una disciplina oggetto di studi nelle Università dell’epoca unitamente alle nozioni di ingegneria, fisica ed acustica. In seguito il termine “armonia” si estese fino ad intendere una struttura formale ideale che trovava nella musica uno strumento di indagine e di verifica: tale modello serviva a descrivere non solo i suoni ma anche l’intero Universo. L’importanza dello studio di questa materia fu sottolineata non solo da Keplero, ma anche da altri personaggi del calibro di Galileo, Cartesio e Newton.

Tra le altre opere pubblicate da Keplero si ricordano anche le “Tavole Rudolfine”: un almanacco contenente le effemeridi di circa un migliaio di stelle basate sul modello copernicano ed il “De Stella Nova”. Quest’ultima opera venne scritta in occasione dell’esplosione di una Supernova (SN1604 – Nova di Keplero) che si verificò in cielo nell’autunno del 1604 nella costellazione del Serpentario.

Modello del sistema solare dal Mysterium Cosmographicum (1596). Keplero riprende la struttura copernicana: il Sole al centro e sei pianeti che gli girano attorno con orbite circolari.

Il lavoro svolto dall’astronomo tedesco alla fine si dimostrò un trattato di cosmologia con una serie di riflessioni sulla possibilità che il nostro Universo fosse finito od infinito, eterno od immutabile. Venne stampato nel 1606 con un linguaggio diretto al “grande pubblico” e tra le sue principali preoccupazioni ci fu quella di contrastare l’astrologia. Nel 1627 si spostò a Francoforte, a Ulm, a Linz ed infine nel 1628 a Sagan dove lavorò per il duca Friedland Albrecht von Wallenstein. Qui rimase, isolato da tutti, viaggiando in cerca di materiale per realizzare un suo progetto: costruire una stamperia. Morì il 15 Novembre 1630 a Ratisbona; la sua tomba venne distrutta nel corso della Guerra dei Trent’Anni e nulla è rimasto al giorno d’oggi.

Dopo la sua morte uscì “Somnium” (1634): un’opera al quale Keplero si dedicò sin dai tempi della sua Tesi di Laurea in cui raccontò un ipotetico viaggio sulla Luna come pretesto per divulgare le idee copernicane.

Bibliografia

Giordano Bruno

Giordano Bruno nacque nel 1548 a Nola nel Regno di Napoli e venne battezzato con il nome di Filippo in onore all’erede al trono di Spagna Filippo II; nel 1565 entrò nel convento dei domenicani di S. Domenico Maggiore in Napoli e, come da regola monastica, rinunciò al suo nome per prendere il nome di Giordano in onore del frate Giordano Crispo, suo insegnante di metafisica.

Fece un solo anno di noviziato fino al 16 giugno 1566 solo per dedicarsi ai suoi studi prediletti quali la filosofia, con la sicurezza e la protezione che gli garantiva l’ordine, quindi nel 1575 conseguì il titolo di Dottore in Teologia con una tesi su Tommaso D’Aquino.

Fin dalla Laurea si distinse per la sua libertà di spirito; venne richiamato più volte per aver staccato dalla sua cella i ritratti dei santi e sorpreso a leggere i libri di Erasmo (1466 – 1536) messi all’indice. Nel 1576, ormai insofferente alle discipline ecclesiastiche e dopo una denuncia da un domenicano, lasciò l’abito monastico per iniziare il suo peregrinare in molte città in Europa.

Iniziò a condurre una vita sempre in fuga; in quindici anni durante i suoi esili aderì a tutte le forme allora correnti di cristianesimo (cattoliche o riformate) per essere poi scomunicato. Inizialmente accolto con rispetto le corti ammirarono la sua cultura, la sua eloquenza e la sua padronanza dell’arte della memoria (mnemotecnica); tale capacità era tenuta molta in considerazione in un’epoca in cui la stampa iniziava a muovere i primi passi ma in nessun posto riesce a trovare un riparo duraturo; le sue dottrine urtano senza tregua le credenze dei suoi ospiti, di qualsiasi fede siano.

Tra il 1576 ed il 1584 fece tappa in diverse città fra cui Venezia, Brescia, Ginevra e Tolosa, ma qui la guerra fra cattolici ed Ugonotti lo convinsero di andarsene. Nel 1581 venne accolto da Enrico III (re di Francia) che gli concesse una cattedra al Collegio reale di filosofia ed astronomia. Gli venne impedito di esercitare alla Sorbona in quanto le regole di quel tempo imponevano a tutti di assistere alle funzioni religiose ma durante le sue lezioni incontrò sempre una feroce opposizione da parte degli aristotelici.

Nel 1584 infine si trasferì in Inghilterra presso la corte di Elisabetta I dove diede lezioni ad Oxford e ebbe modo di pubblicare i suoi più importanti lavori, ma è inviso agli aristotelici: la teoria copernicana non è affatto gradita.

Decise di tornare in Francia nel 1585 ma Enrico II lo mette al bando, quindi si trasferiscì in Germania (Wittemberg) l’anno successivo. Alla fiera del libro a Francoforte conobbe Giambattista Ciotti e Brittano che lo convinsero a ritornare in Italia, e precisamente a Venezia presso la casa di Giovanni Mocenigo. Egli era un ricco veneziano che desiderava imparare la geometria e l’arte della memoria, ma il 23 maggio 1592 venne denunciato all’Inquisizione con il pretesto che Giordano Bruno non gli avrebbe trasmesso tutte le sue tecniche.

Venne quindi rinchiuso a San Domenico.

In quel periodo il “Tribunale dell’Inquisizione” aveva lo scopo di estirpare l’eresia con ogni mezzo e portare l’eretico al pentimento ed all’abiura. L’attività veniva svolta da appositi tribunali ecclesiastici nati per iniziativa della Chiesa Cattolica con l’incarico di garantire l’unità della fede. Il processo a Giordano Bruno durò otto anni e dalle minute delle interrogazioni è stato permesso agli storici di ricostruire il suo pensiero. Oltre ai suoi pensieri circa la magia che ebbero un peso trascurabile nella sua condanna, l’approfondimento degli interrogatori vertevano nella sua concezione dell’Universo e tale pensiero lo condusse al patibolo.

Il pensiero aristotelico si basava sul fatto che la Terra fosse immobile al centro dell’Universo circondata dai pianeti allora conosciuti e da una sfera di stelle fisse immobili. Il cosmo era considerato un mondo puro ove nulla può cambiare e la Terra impura e gli unici moti possibili dei corpi sarebbero stati il moto uniforme ed il moto circolare. L’epoca in cui visse Giordano Bruno indirizzò l’astronomia e il pensiero scientifico verso un nuovo orientamento in un’epoca in cui le prime osservazioni (Copernico, Galileo e Newton) iniziarono ad imporre una revisione.

La Chiesa assunse come Dogma gli insegnamenti di Aristotele, ma Bruno che aveva uno spirito scientifico e contrappose un sistema (Universo) coerente diverso da quello di Aristotele. Egli si documentò leggendo due autori che erano passati (quasi) inosservati ma che portavano una critica alla fisica aristotelica: Nicola Cusano (1401 – 1464) e Nicolò Copernico (1473 – 1543).

Bassorilievo raffigurante  Nicola Cusano - Bressanone (BZ)
Bassorilievo raffigurante Nicola Cusano – Bressanone (BZ)

Nicola Cusano fu il primo a mettere in discussione la concezione aristotelica del mondo: secondo lui l’Universo non era ne finito ma neanche infinito ma soltanto senza termine; cioè non è possibile conoscerne i limiti. Ne conseguiva che la Terra non era più al centro dell’Universo dato che non era più  possibile trovare centri fisici in un “oggetto” che non ha termine.

Immagine del profondo cielo ripreso da HST

Il suo ragionamento però non era basato su nessun concetto scientifico, al contrario di Nicolò Copernico (canonico polacco) che considerava un Universo di dimensione finita in cui al centro di esso ci fosse il Sole ed una sfera immobile di stelle fisse ai confini di esso.

Sulla base di queste considerazioni Bruno interpretò il sistema copernicano: non esisteva più la sfera immobile di stelle fisse di Copernico, le stelle erano viste come tanti soli pari ad un numero infinito da cui dipendono infiniti astri distribuiti in un Universo infinito. Secondo Bruno tutto è movimento nell’Universo, tutto è animato e la Terra è un pianeta come gli altri. Bruno proclamò l’identica natura del Sole e delle altre stelle sostenendo anche che la vita intelligente sia distribuita un poco dappertutto. L’Universo infinito è composto da tanti mondi chiusi separati da vuoti ed incomunicabili fra loro.

Durante il processo Bruno rifiutò l’accusa di eresia in quanto non predicava ma cercava solo la verità sul principio primo dell’Universo; la Chiesa invece dal canto suo ribatteva ipotizzando che se ci fossero stati molti tipi di umani e se l’Universo non fosse stato finito allora Adamo non sarebbe stato più il padre comune dell’Umanità.

Secondo Bruno invece, Dio andava cercato in tutte le cose e nella materia che costituisce l’Universo. Oggigiorno non è facile determinare se le teorie di Giordano abbiano avuto influenza sui moderni astronomi, ma resta il fatto che dopo di lui la teoria di Copernico è stata portata a conoscenza di un vasto pubblico e quindi vietata; Bruno quindi ha svolto un ruolo di rilevanza nella storia dell’evoluzione del processo scientifico.

Durante il processo Bruno negò quanto potè su alcuni punti della sua dottrina confidando che gli inquisitori conoscano ciò che ha fatto; egli giustificava le differenze fra le sue concezioni con il Dogma con il fatto che un filosofo, ragionando con il “lume naturale” poteva giungere a conclusioni discordanti dalla fede senza per questo essere considerato un eretico.

Il 17 Febbraio venne condannato al rogo in Campo dè Fiori  in Roma.

Bruno scrisse numerose opere sia in italiano che in latino, fra le quali ricordiamo alcuni Trattati sulla memoria (Clavis Magna). Le opere filosofiche più importanti, nelle quali difende la filosofia di Copernico vennero pubblicate a Londra: “La cena delle ceneri” (1584), “De la causa, principio et uno” (1584), “De l’infinito universo et mondi” (1584) ed una commedia dal titolo “Il Candelaio” (1582).

Bibliografia


John Wilhelm and Alexander Herschel

Cronologia della famiglia Herschel
Timeline della famiglia Herschel

 

John nacque il 7 Marzo 1792 a Slough; sin dai primi anni, il rapporto con il padre fu ricco di contrasti. Non aveva molte amicizie e durante giorno, doveva star molto tranquillo per permettere al padre William di dormire. Al contrario del padre, da piccolo poteva già godere della fama e dei riconoscimenti del padre e di sua madre che aveva ereditato una piccola fortuna dal suo primo marito. Ad 8 anni frequentò Eton ma a causa di un increscioso episodio poi sua madre lo trasferì in una scuola privata. Nel 1813 John si laureò e venne eletto membro della Royal Society. Per tre anni poi frequentò studi legali, ma fu nel 1816 che John intraprese la decisione di seguire i genitori ormai anziani.
I suoi studi non interessarono però solo l’astronomia ma anche altri campi: fisica, spettroscopia, mineralogia, geologia e chimica: nel 1819 scoprì che l’iposolfito di sodio scioglieva i grani di argento e diede un impulso anche alla nascente fotografia. Nel 1821, assieme a James South iniziò un programma di osservazioni alle stelle doppie e pubblicarono un articolo (1824) per il quale vennero insigniti premiati dall’Accademia delle Scienze di Parigi e dall’ dell’Astronomical Society a Londra. Proseguì le sue osservazioni con molti sforzi riuscendo a catalogare 5075 oggetti in una serie di sei cataloghi pubblicati fra il 1826 ed il 1836.
Nel 1833 John decise di proseguire il lavoro di catalogazione stellare di suo padre e partì assieme a sua moglie per Cape Town. Si accasò presso una fattoria olandese ed assieme al suo assistente poté completare la catalogazione del cielo australe. Dopo quattro anni tornò a Slough dove scrisse i resoconti del suo viaggio in Africa. Questo lavoro venne pubblicato nel 1847 e gli valse una seconda medaglia dalla Royal Society. Gli ultimi 20 anni della vita di John furono accompagnati da problemi di salute e morì l’11 Maggio 1871 e venne seppellito nell’Abbazia di Westminster.

Alexander Stewart nacque a Feldhausen (Sudafrica) il 5 Febbraio 1836; venne educato alla Clapham Grammar School ed in seguito frequentò il Trinity College (Cambridge) dove si diplomò nel 1859. Entrò nella scuola di minatori a Londra nel 1861 per studiare meteorologia e durante questo periodo Alexander iniziò un programma di osservazione dello spettro della luce delle meteore.
Nel 1866 divenne professore di Meccanica all’Università di Glasgow e continuò il suo lavoro sugli spettri; trovò un collaboratore in Nicholaus von Konkoly, un astronomo amatore ungherese famoso per avere una delle migliori collezioni di spettri di tutta Europa. Alexander gli spedì le sue decennali osservazioni e l’ungherese poté confermare l’ipotesi di Alexander circa la presenza delle linee del sodio nello spettro. Nel 1866 Alexander tornò a Slough e condusse una serie di meticolose osservazioni (numerate) sulle meteore: aveva fama di esser capace di disegnare la traiettorie fra le stelle con grande precisione.
La sua attività scientifica non si limitò alla spettroscopia; le sue osservazioni delle Leonidi e i suoi calcoli per trovarne il massimo di attività furono di grande aiuto a Schiapparelli per l’identificazione della cometa Tempel (1866); inoltre pubblicò molti lavori e trattati di meteorologia, geologia e fisica dell’atmosfera. Dal 1871 fino al 1886 fu professore di fisica all’Università di Newcastle dove poté frequentare l’Osservatorio di Mr Newall (Gatehead) che all’epoca poteva vantare il più grande rifrattore del mondo; le ultime osservazioni risalgono al 13 Febbraio 1907, quattro mesi prima della sua morte. Venne seppellito nella chiesa di St. Laurence at Upon assieme a Sir William.

Bibliografia

  • The Herschel Dynasty: Part I. The Royal astronomical Society of Canada.
  • The Herschel Dynasty: Part II . The Royal astronomical Society of Canada.
  • The Herschel Dynasty: Part III. The Royal astronomical Society of Canada.
  • I re del Sole – Stuart Clark.