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Archive for the ‘La Rivoluzione Copernicana’ Category

La diffusione del pensiero copernicano

Tra i vantaggi dell’adozione del sistema copernicano c’è il fatto che esso consente di stabilire un ordine dei pianeti in maniera definitiva e univocamente determinata; le dimensioni relative delle orbite possono essere dedotte esclusivamente dalle osservazioni e dalla geometria del sistema. Si consideri, per esempio, la figura 1 in cui viene riportata il Sole (punto S), la Terra (punto T) e l’orbita di un pianeta inferiore P alla massima elongazione dalla Terra.

Esempio di determinazione dell'orbita di un pianeta interno

Figura 1. Determinazione dell'orbita di un pianeta interno.

Tramite le misurazioni è possibile calcolare l’angolo STP; essendo l’angolo SPT retto e nota la distanza ST, è possibile calcolare la distanza SP, ovvero la distanza del pianeta interno dal Sole. Con un procedimento analogo ma più complesso, si può estendere il ragionamento per calcolare la distanza di un pianeta esterno.

Quando il De Revolutionibus orbium coelestium venne pubblicato, si ebbe una notevole approvazione nell’ambiente scientifico dell’epoca, anche se all’esterno della cerchia intellettuale rimaneva dominante il pensiero aristotelico; altri astronomi invece come ad esempio Michael Maestlin, Thomas Digges ed Andrea Osiander (autore della prefazione) preferirono non pronunciarsi o consideravano la matematica di Copernico un artificio matematico: il pensiero (o meglio il dogma) aristotelico, come abbiamo visto, costituiva ancora il pensiero dominante.  L’interesse della Chiesa quindi non tardò ad arrivare: ma ormai il libro era già stato letto e gli astronomi convennero che non si poteva più fare a meno dei procedimenti copernicani al punto che divenne impossibile sopprimere l’opera.

All’inizio del XVII secolo la questione iniziò a diventare sempre più aspra anche perché il moto della Terra violava il senso comune e le armi migliori rimanevano quelle di natura religiosa e le fornivano le Sacre Scritture (sia nell’ambiente cattolico che protestante). D’altra parte nella metà del XVI secolo non esisteva ancora una teoria della dinamica e Copernico doveva usare delle analogie: anche gli altri pianeti ruotavano nello spazio senza disperdersi.

La visione cristiana della vita e delle leggi morali non potevano essere facilmente adattate ad un Universo in cui l’uomo non occupava più una posizione centrale e la Terra era diventata uno dei tanti pianeti del Sistema Solare. Nel 1610 gli ecclesiastici accusarono i copernicani di eresia e nel 1616 il libro fu messo all’indice e vietato ai cattolici ma, fortunatamente, il processo di innovazione venne continuato  da tre astronomi che accolsero e migliorarono le idee di Copernico dando luogo ad una vera e propria rivoluzione: Galileo, Keplero e Newton (i padri della fisica classica).

Il pensiero copernicano non fu l’unica ipotesi cosmologia alternativa che ebbe diffusione del XVI secolo: verso la fine del cinquecento un astronomo danese dalla vista molto acuta, Tycho Brahe, iniziò un esteso e meticoloso programma di osservazioni celesti. Egli, come Copernico, notò l’assenza di una parallasse annua delle stelle, ipotesi necessaria per sostenere la teoria della rotazione terrestre.

Questa considerazione portò Tycho alla formulazione di un modello cosmologico alternativo (sistema ticoniano) in cui la Terra rimaneva al centro dell’Universo: intorno ad essa ruotano la Luna ed il Sole, mentre gli altri pianeti ruotano intorno al Sole. I due sistemi (ticoniano e copernicano) sono geometricamente equivalenti ma profondamente differenti per quanto riguarda la realizzazione fisica del modello. Mentre il sistema copernicano si basa su orbite reali e consistenti con il modello a sfere incastonate di retaggio aristotelico, nel modello ticoniano ciò è impossibile, in quanto si verrebbe a creare un’intersezione delle orbite dei pianeti; una conclusione invece inconsistente con il modello a sfere.

Bibliografia

  • La rivoluzione copernicana. L’astronomia planetaria nello sviluppo del pensiero occidentale.Thomas S. Khun. Piccola biblioteca Einaudi.
  • Le idee dell’astronomia, come lo studio del cielo ha cambiato il mondo. Mauro Arpino.
  • Dal sistema tolemaico alla rivoluzione copernicana. Bonera, Dipartimento di Fisica A. Volta, Università di Pavia.
  • Animazioni: facultyweb.berry.edu/ttimberlake/copernican

L’innovazione di Copernico – II parte

Siamo così arrivati alla presentazione dei punti principali trattati da Copernico nel De Rivolutionibus:

La rotazione della Terra. Copernico ipotizza (o meglio reintroduce) il concetto di una Terra al centro dell’Universo in rotazione su se stessa e spiega che un osservatore sulla Terra situato al centro del piano dell’orizzonte che si muova con esso non è in grado di avvertire alcuna differenza rispetto al caso in cui lo stesso osservatore sia fermo rispetto alla volta celeste. L’astronomo rileva che l’effetto finale è identico; nel primo caso però la rotazione giornaliera della volta celeste è conseguenza del sistema di riferimento dell’osservatore solidale con la Terra durante il suo moto di rotazione. Analogamente Copernico giustifica i moti del Sole: il moto apparente diurno della nostra stella lungo l’eclittica dall’alba al tramonto è solo una conseguenza della rotazione terrestre, mentre il moto annuale del Sole verso est lungo l’eclittica (cioè la variazione della posizione apparente del Sole sulle stelle fisse) è dovuto al movimento di rivoluzione della Terra. (Tale movimento è di circa 1° al giorno)

Proiezione della traiettoria apparente del Sole sulla sfera delle stelle fisse.

La posizione della Terra rispetto il centro dell’Universo. Copernico ora fa un passo avanti, e si base l’osservazione dell’orizzonte: consideriamo ancora la sfera delle stelle fisse ed un segmento di orizzonte che le biseca in due nel cerchio massimo (ad esempio il diametro). Consideriamo due punti opposti di questo segmento, ad esempio l’equinozio di primavera e l’equinozio di autunno (possiamo scegliere anche un’altra coppia, l’importante è che siano diametralmente opposti); se la Terra fosse posta al centro, allora in teoria quando uno dei due punti sta tramontando ad ovest l’altro sta sorgendo ad est esattamente nello stesso istante. Copernico puntualizza che l’osservazione non può dimostrare che questo avvenga con esattezza; approssimativamente a occhio nudo quando l’equinozio di primavera è al tramonto quello di autunno e già dentro l’orizzonte di circa 1°; chiamiamo α questo valore. In conformità a queste considerazioni osservative, Copernico deduce che la Terra non può trovarsi in una posizione centrale, ma molto vicino: ma quanto?

La prima anomalia. Copernico deduce che la Terra si deve trovare vicino al centro dell’Universo quanto basta affinché il movimento delle stelle fisse rimanga costante (Il moto di parallasse delle stelle non era rilevabile). Conoscendo la dimensione della sfera delle stelle fisse (pari a 764 volte il diametro della Terra secondo Aristarco, oppure 1000 volte la distanza Terra – Sole secondo Al-Farghani) unitamente ad α è possibile calcolare la distanza dal centro della sfera, la quale è occupata dal Sole. Oppure in maniera duale, nota la distanza Terra – Sole e l’angolo α, è possibile calcolare il raggio della sfera delle stelle fisse. (Figura 1)

Figura 1

I tre moti della Terra. Fra le conseguenze della teoria aristotelica sappiamo anche che tutti i pianeti, nel loro moto di rivoluzione, sono incastonati stabilmente in una sfera di raggio pari alla loro distanza dalla Terra (si ricordi la teoria geocentrica) e Copernico estende questo concetto anche nel modello eliocentrico. Dato che l’asse della Terra è inclinato di 23° 30’, esso è trascinato durante la rivoluzione di quest’ultima; questa considerazione comporta che dopo mezza rivoluzione (180°) l’asse terrestre sarebbe inclinato nella direzione opposta.

Per annullare questo mutamento di direzione dell’asse e mantenerlo costante in inclinazione e direzione, Copernico aggiunge un moto conico circolare in direzione ovest che compensa l’effetto iniziale. Complessivamente la Terra presenta tre moti: uno di rotazione, uno di rivoluzione e un ultimo moto conico circolare annuale.

La seconda anomalia. Copernico si rese conto che con la sua teoria era possibile giustificare in maniera più semplice il moto retrogrado sulla volta celeste dei pianeti senza introdurre l’equante di Tolomeo: essi sono moti apparenti generati del moto orbitale della Terra proiettati sulla volta celeste (Figura 2). In particolare il moto di retrocessione verso ovest (la seconda anomalia) si presenta può aversi solo quando la Terra si trova alla minima distanza del pianeta.

Figura 2

Come già evidenziato in precedenza, Copernico non fu il primo a introdurre una cosmologia eliocentrica; altri astronomi in passato (dai pensatori ellenisti ai critici scolastici) elaborarono ipotesi analoghe, ma nonostante la semplicità e l’economicità del modello (7 circoli), esso non era in grado di giustificare completamente le osservazioni. Per tale ragione, l’astronomo aggiunse epicicli minori (anche lui!) fino a raggiungere 30 circoli in totale ottenne la stessa precisione di Tolomeo.

La posizione del Sole. Nella nostra discussione abbiamo sempre considerato un sistema centrato nel Sole, il quale occupa la posizione centrale nell’Universo. In realtà il sistema copernicano non è centrato sul Sole; per spiegare la maggior velocità con cui si sposta la nostra stella d’inverno lungo lo Zodiaco, Copernico rese l’orbita della Terra eccentrica, spostando il centro del Sole.

Il sistema eliostatico di Copernico (Figura 3)

Con l’aggiunta di questa nuova ipotesi la Terra rivoluziona intorno ad un punto (Ot in figura 3) il quale si trova su un circolo (centrato in O) che ruota su una circonferenza che ha come centro il Sole (il punto S). Analogamente gli altri pianeti ruotano su un sistema con epicicli e deferenti il centro (Om) del quale conserva un rapporto geometrico fisso con il centro (mobile) dell’orbita terrestre Ot. (continua)

Bibliografia

  • La rivoluzione copernicana. L’astronomia planetaria nello sviluppo del pensiero occidentale. Thomas S. Khun. Piccola biblioteca Einaudi. (Immagini tratte dal testo)
  • Le idee dell’astronomia, come lo studio del cielo ha cambiato il mondo. Mauro Arpino.
  • Dal sistema tolemaico alla rivoluzione copernicana. Bonera, Dipartimento di Fisica A. Volta, Università di Pavia.
  • Animazioni: http://facultyweb.berry.edu/ttimberlake/copernican

L’innovazione di Copernico – I parte

Nicolò Copernico studiò matematica presso l’Università di Cracovia, quindi nel 1496 si trasferì in Italia (a Bologna) dove ebbe modo di frequentare Domenico Maria Novara; in seguito frequentò i primi anni della facoltà di medicina a Padova ed infine a Ferrara dove nel 1503 prese il dottorato in diritto canonico.

Bassorilievo raffigurante  Nicola Cusano - Bressanone (BZ)

Bassorilievo raffigurante Nicola Cusano – Bressanone (BZ)

Il lavoro di alcuni pensatori greci (Filolao), l’opera di Regiomontano, gli scritti di Nicola d’Oresme ed il pensiero di Nicola Cusano (astronomo e filosofo del periodo scolastico) ebbero molta influenza sul pensiero di Copernico; il sistema ad epicicli e deferenti usati per descrivere il moto dei pianeti avevano conferito una visione dell’Universo simile ad un grande orologio meccanico; un orologio però che nel corso dei secoli, aveva accumulato errori a causa delle imprecisioni sempre presenti nel modello. Come già accadde in passato, il canonico polacco quindi si prese la libertà di costruire un nuovo modello cosmologico partendo però da ipotesi differenti: ovvero considerando un modello eliocentrico; Uno degli obiettivi era quello di fornire un modello reale del cosmo non più basandosi su una fisica del buon senso, ma ricavata dalle osservazioni e dal ragionamento matematico.

La prima pagina del De rivolutionibus

La prima pagina del De Rivolutionibus

Già nel 1512, quando nel frattempo era tornato in Polonia presso la Cattedrale di Frombork, aveva pubblicato il Commentariolus; un trattato che ebbe diffusione fra colleghi in cui confutava i principi della teoria aristotelica. I punti centrali del trattato erano:

  • Il centro della Terra non è il centro del mondo ma solo dell’orbita lunare.
  • Tutte le orbite circolano attorno al Sole che sta nel mezzo di tutto.
  • Il moto del Sole è dovuto alla Terra (Rivoluzione). La Terra viene trascinata.
  • Non esiste un singolo centro per tutte le orbite delle sfere celesti.
  • La distanza Sole – Terra è trascurabile rispetto alla distanza delle stelle.
  • Il firmamento è immobile e l’ultimo cielo è eterno.
  • Tutti i moti dei pianeti (retrogrado e progrado) sono dovuti alla Terra.

Queste petitiones riassumono brevemente l’intero pensiero copernicano, il quale avrà la sua massima espressione nel principale lavoro per cui oggi è ricordato: il De Rivolutionibus Orbium Coelestium.

Il De Rivolutionibus (pubblicato nel 1543) rappresenta un imponente trattato di matematica composto di sei libri che ha aperto la strada a una vera e propria rivoluzione sia in senso filosofico eliminando il centro del mondo che fisico con l’introduzione di un impianto matematico descrittivo pur rimanendo legato all’antica tradizione astronomica: moto circolare uniforme e di simmetria sferica.

Nel prossimo articolo spiegherò procedendo per gradi, le considerazioni fatte da Copernico circa alcuni punti cardine della sua teoria, in particolare:

  • La rotazione terrestre.
  • La posizione della Terra rispetto il centro dell’Universo.
  • Il moto apparente del Sole lungo l’eclittica (prima anomalia).
  • Il terzo moto della Terra
  • Il moto retrogrado dei pianeti (seconda anomalia)
  • La posizione del Sole.

Bibliografia

  • La rivoluzione copernicana. L’astronomia planetaria nello sviluppo del pensiero occidentale.Thomas S. Khun. Piccola biblioteca Einaudi.
  • Le idee dell’astronomia, come lo studio del cielo ha cambiato il mondo. Mauro Arpino.
  • Dal sistema tolemaico alla rivoluzione copernicana. Bonera, Dipartimento di Fisica A. Volta, Università di Pavia.
  • Animazioni: facultyweb.berry.edu/ttimberlake/copernican

Dall’Impero romano al Medioevo

Con la conquista romana dell’Egitto (31 a.C.) termina il periodo storico chiamato Ellenismo, iniziato convenzionalmente con la morte di Alessandro Magno (323 a.C.) e durante il quale la civiltà della Grecia classica si diffuse nel Mediterraneo fondendosi con le culture con cui entrò in contatto. Con l’arrivo dei romani il sapere non è più considerato un vantaggio competitivo e viene considerato estraneo agli interessi concreti; in questo periodo una figura importante per l’astronomia è Claudio Tolomeo (100 – 175 circa). Egli si occupò di matematica, geografia, ottica ed astronomia; condusse molte osservazioni presso Alessandria d’Egitto e, allo scopo di adeguare il modello teorico di Aristotele con i dati osservativi introdusse il concetto di equante.

In tale modello la Terra è sempre immobile ma occupa una posizione spostata rispetto al centro della sfera celeste: i pianeti rivoluzionano intorno alla Terra ma il loro moto non è più circolare uniforme ma si muove di velocità angolare costante rispetto al punto equante (il punto Q in figura). Tolomeo scrisse inoltre un’opera che diventerà il punto di riferimento per l’astronomia per i millecinquecento anni seguenti: Mathematiké sýntaxis. Il libro consiste in un compendio di tutta l’astronomia greca dei secoli precedenti (raccoglie soprattutto le osservazioni di Ipparco) ed era ritenuto importante per la navigazione.

I suoi tredici capitoli affermano quanto segue:

  • Capitolo I, II: La Terra è rotonda.
  • Capitolo III: Sul moto del Sole e la precessione degli equinozi.
  • Capitolo IV: Il moto lunare.
  • Capitolo V: L’astrolabio ed il calcolo della parallasse.
  • Capitolo VI: Metodo per calcolare le eclissi.
  • Capitolo VII – VIII Catalogo di 1028 stelle.
  • Capitolo IX – XIII: Sulle orbite dei pianeti e delle stelle fisse.

Nel IV secolo d.C. si assiste alla caduta dell’Impero Romano; Odoacre (434 – 493) diventa il primo sovrano barbarico che abbia regnato su Roma e la scienza (astronomia compresa) subisce una battuta d’arresto. Nascono i primi traduttori, tra cui Boezio (480 – 524) il quale si propose l’obiettivo di tradurre tutte le opere di Aristotele e Platone che fosse riuscito a procurarsi e Benedetto da Norcia (480 – 547) il fondatore dell’ordine dei benedettini. In questo periodo le bibliotechesvolsero l’importante funzione di preservare, anche dopo la caduta dell’Impero Romano, le conoscenze antiche raccogliendo dalle rovine tutto quello che poteva essere recuperato.

L’attività scientifica in Europa era oramai cessata, la scienza fu trascurata perché ostile alla Chiesa la quale non approva la cultura pagana: le Scritture contenevano tutto il sapere necessario per salvarsi, la scienza era inutile e pericolosa. Nel X secolo in Europa conobbe migliori condizioni politiche ed economiche, le quali garantirono la serenità necessaria per esplorare nuovi orizzonti. Iniziarono le prime traduzioni delle opere dall’arabo in latino, le quali venivano studiate (e commentate) da maestri nelle prime istituzioni universitarie che si venivano a creare. Anche i lavori di astronomia furono tradotti: Gherardo da Cremona (1114 – 1187) un importante traduttore che operò nella città di Toledo, tradusse l’Almagesto (Mathematiké sýntaxis) dall’arabo al latino.

Quello che poteva sembrare semplice compito di traduzione in realtà non lo era per nulla: capire come Tolomeo aveva risolto un problema era un lavoro difficile a causa di due problemi: i manoscritti tradotti risultavano poco fedeli agli originali a causa di scarso vocabolario o di frammenti mancanti, inoltre la scienza era stata così trascurata nei secoli precedenti che i traduttori consideravano Tolomeo e Aristotele contemporanei (quando in realtà ci sono circa 400 anni di differenza) e le loro differenze venivano viste come disarmonie. Era necessario quindi un lavoro di riconciliazione fra la filosofia aristotelica e la dottrina Cristiana per cercare di fonderli in un unico pensiero: il maggior artefice di questo lavoro fu San Tommaso d’Aquino e, quando la fusione venne completata, la teologia era diventata un baluardo dell’antica concezione di una Terra stazionaria e centrale: la cosmologia e l’astronomia espressa ne La Divina Commedia rappresenta il punto più alto del pensiero cosmologico dell’epoca. Fortunatamente gli studiosi medioevali non ebbero tutti un carattere così conservatore: lo studio approfondito era una garanzia affichè le incoerenze fossero affrontate; in particolare Giovanni Buridano (1295 – 1358) e Nicola Oresme (1320 – 1382) sostenevano che la Terra fosse al centro dell’universo, ma che il moto diurno fosse in realtà un moto di rotazione del nostro pianeta sul suo asse. Anche se il problema riguardava solo una questione di fede, la filosofia aristotelica venne sottoposta a critiche anche su altri fronti, come ad esempio la teoria del moto (venne introdotta la teoria dell’impetus).

Nel 1453 cade Costantinopoli e l’Impero Bizantino sotto dominio turco); cambia il centro della cultura: I greci iniziarono ad emigrare in Occidente, specialmente in Italia dove la cultura e la lingua greca era molto studiata nelle università: in questo stesso periodo il Regiomontano porta a termine la traduzione dell’Almagesto direttamente dal Greco e finalmente si possono confrontare le opere originali dei greci con le traduzioni arabe: i traduttori si resero conto quindi che le incomprensioni e gli errori non erano dovuti a traduzioni ma a veri e propri errori di Tolomeo. La sua teoria del moto lunare, per esempio, consentiva agli astronomi di ricavare le effemeridi con buona precisione ma da ciò seguiva una distanza Terra – Luna enormemente variabile che avrebbe comportato una variazione del diametro lunare incompatibile con le osservazioni.

Siamo nel XV secolo, un periodo di enormi sconvolgimenti culturali: iniziano i viaggi esplorativi verso le coste africane, verso il Nuovo Mondo e si riaffaccia il problema della riforma del calendario (nel frattempo uno scisma minaccia la Chiesa). Per avere successo in questi campi era necessario migliorare gli studi della geografia, delle mappe, dei calendari e di conseguenza la conoscenza dei cieli. Proprio in questo periodo, precisamente nel 1473, nasce a Torun uno studioso, un astronomo e canonico che seppe cogliere il significato di queste problematiche per introdurre un’innovazione nel pensiero scientifico creando un nuovo modello cosmologico: Nicolò Copernico. (continua)

Bibliografia

  • La rivoluzione copernicana. L’astronomia planetaria nello sviluppo del pensiero occidentale.Thomas S. Khun. Piccola biblioteca Einaudi.
  • Le idee dell’astronomia, come lo studio del cielo ha cambiato il mondo. Mauro Arpino.
  • Dal sistema tolemaico alla rivoluzione copernicana. Bonera, Dipartimento di Fisica A. Volta, Università di Pavia.
  • Animazioni: facultyweb.berry.edu/ttimberlake/copernican

Dalla Grecia antica alla Civiltà ellenistica

Sin dalla nascita delle prime civiltà, l’osservazione del cielo è stata una delle attività fondamentali dell’uomo; la ricerca di una regolarità dei moti celesti era necessaria per esempio per scandire il tempo, commemorare le festività religiose e per regolare le attività agricole. Le osservazioni (condotte da sacerdoti) erano periodicamente annotate su tavole e costituirono una base per la formulazione delle prime cosmologie; esse erano principalmente basate su figure mitologiche e non avevano alcun rigore scientifico: erano modellate sul mondo che quella civiltà conosceva.

Queste osservazioni diventarono le linee principali delle prime scuole di pensiero della Grecia Antica come quella ad esempio di Anassimandro di Mileto: nel IV sec. a.C. la Terra era considerata una piccola sfera ferma nel centro geometrico di una sfera molto più grande ruotante da est verso ovest che portava le stelle. Il Sole si muoveva nello spazio compreso fra la Terra e la sfera celeste: al di fuori di essi non c’era nulla, né spazio né materia. Gli storici chiamano questo modello Universo a due sfere: uno schema concettuale molto semplice per descrivere un universo eterno ed autosufficiente.

In questo modello le stelle erano dei punti lontani impressi sulla superficie esterna dell’Universo che si spostavano tutte assieme attorno ad un asse fisso ogni 23 h 56 m. L’eclittica era rappresentata da un cerchio massimo della sfera inclinato di 23° 30’ sull’equatore celeste ed il Sole percorreva l’eclittica in direzione est in 365,25 giorni.

Se il Sole e le altre stelle fossero i soli corpi visibili ad occhio nudo l’uomo potrebbe accettare anche l’Universo a due sfere, ma esistono anche i pianeti. Gli antichi astronomi, per conservare ed estendere l’iniziale simmetria sferica, li posero nella regione compresa fra la Terra e le stelle fisse, ma si resero conto che in realtà il loro moto era più complesso, in particolare sono soggetti al moto retrogrado. Questo effetto, che oggi sappiamo essere solo una questione prospettica, fu avanzato da Platone (427 a.C. – 347 a.C.); egli fu tra i primi ad ipotizzare che i pianeti dovevano muoversi come le altre stelle ed i loro moti dovevano derivare da una combinazione di circonferenze percorse in modo uniforme.

Eudosso da Cnido (408 a.C. – 355 a.C.), allievo di Platone, propose come soluzione un modello a sfere omocentriche: vi sono diverse sfere (27) aventi un unico centro di rotazione coincidente con il centro della Terra; una prima sfera induce un moto diurno, un’altra il moto mensile, una terza ed una quarta il moto retrogrado. Questo modello ingegnoso implicava come ipotesi che tutti pianeti fossero sempre alla stessa distanza e non teneva conto delle variazioni di luminosità.

Modello ad epiciclo (magenta) e deferente (verde)

Per ovviare a questo difetto, Apollonio da Perga (262 a.C. – 189 a.C.) introdusse un modello ad epiciclo e deferente: in questo modello i pianeti descrivono un’orbita circolare in modo uniforme (epiciclo) il cui centro descrive a sua volta in modo uniforme un’orbita circolare (deferente) intorno alla Terra. Partendo dalle idee di Eudosso e successivamente da Callippo (che estese il numero di sfere a 35), Aristotele (384 a.C. – 322 a.C.) basandosi su una “fisica” del buon senso e di un ferreo sistema logico, sviluppò il primo sistema del Mondo: un sistema geocentrico e geostatico in cui pose la Terra al centro dell’Universo.

Egli costruì un sistema più complesso composto da 55 sfere materiali in comunicazione fra loro in cui la più esterna comunicava il moto alle inferiori fino alla Luna. Questo modello portò a conseguenze gravi per l’astronomia che sarebbe stata bloccata per molto tempo da assiomi e preconcetti, in particolare:

  • il geocentrismo: la Terra è totalmente immobile al centro dell’Universo, il quale tutti i gravi cercano di raggiungere.
  • il moto circolare uniforme: viene considerato l’unico possibile per i corpi celesti

Bisogna però fare una considerazione: contrariamente a quanto si possa pensare la concezione a due sfere dell’Universo non fu la sola teoria cosmologica proposta, ma la più accettata. L’idea che la rotazione degli astri potesse essere solo apparente era stata avanzata da diversi scienziati; possiamo ricordare fra questi Pitagora (575 a.C. – 495 a.C.), Democrito (460 a.C. – 360 a.C.), Filolao (470 a.C. – 390 a.C.), Eraclide (385 a.C. – 322 a.C.) ed Aristarco da Samo (310 a.C. e 230 a.C.). Quest’ultimo riuscì a calcolare (in termini di rapporti) la misura della distanza Terra – Luna (59 raggi terrestri) e sviluppò una teoria eliocentrica che attribuiva alla Terra un moto annuo di rivoluzione ed un moto di rotazione diurno attorno ad un asse inclinato rispetto al piano dell’orbita.

Tutti questi modelli però non ebbero successo poiché il senso comune suggeriva il contrario, essi non erano sorretti da argomentazioni credibili ed appoggiate da osservazioni quantitative. L’idea che la terra si potesse muovere sembrava assurda: se la Terra fosse in movimento allora l’aria e gli uccelli che non sono ‘attaccati’ alla Terra dovrebbero essere lasciati indietro. (continua)

Bibliografia

  • La rivoluzione copernicana. L’astronomia planetaria nello sviluppo del pensiero occidentale. Thomas S. Khun. Piccola biblioteca Einaudi.
  • Le idee dell’astronomia, come lo studio del cielo ha cambiato il mondo. Mauro Arpino.
  • Dal sistema tolemaico alla rivoluzione copernicana. Bonera, Dipartimento di Fisica A. Volta, Università di Pavia.
  • Animazioni: facultyweb.berry.edu/ttimberlake/copernican

Presentazione

 

Chiunque abbia osservato il cielo notturno (condizioni atmosferiche ed inquinamento luminoso permettendo) almeno una volta sicuramente avrà notato la periodica rotazione della volta celesteintorno alla polare. In modo analogo durante il dì il percorso apparente da est verso ovest che descrive il Sole in cielo ha portato le prime civiltà a costruire un modello cosmologico basato su una ipotesi geocentrica.
Oggi noi sappiamo che non è così, è la Terra a muoversi (con un movimento di rotazione ed uno di rivoluzione) ma ci son voluti più di quindici secoli ed una rivoluzione affinché la teoria eliocentrica trovasse radici nel pensiero umano.

Il principale attore di questa innovazione fu Niccolò Copernico, astronomo polacco, che costruì una teoria matematica (ed una cosmologia) alternativa che giustificasse i moti del Sole e dei pianeti sulla volta celeste.

Nel corso dei secoli molti astronomi proposero soluzioni alternative che spiegassero le irregolarità nel moto dei pianeti; la conferenza ripercorre le idee di questi ultimi immersi nel contesto storico in cui hanno vissuto, fino allo sviluppo delle idee copernicane.

Maggiore enfasi viene riservata al contenuto del De Revolutionibus Orbium Coelestium, Libri VI i cui concetti vengono spiegati tramite immagini, filmati ed animazioni.

Chi intende sfogliare l’opera può collegarsi a questo link: http://www.rarebookroom.org/Control/coprev/index.html

La conferenza avrà luogo venerdi 25 febbraio presso la sede del GAV

Alessandro Fumagalli

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