Storia dell'astronomia e della cosmologia (Prima Parte)

La Via Lattea sovrasta l'osservatorio "La Silla", Cile

L'astronomia e la cosmologia sono tra le discipline più antiche, e sono anche tra le scienze preferite del Giovane Mecenate! Le loro radici sono profonde quanto quelle della religione o della filosofia. Non solo per la meraviglia che suscita un'immagine come quella su ma perchè, proprio come la religione, i loro princìpi non sono stati formulati sotto l'egida della sperimentazione. I loro oggetti, stelle, pianeti, non sono accessibili direttamente, se non negli ultimi decenni. Sarà con Galileo Galilei e Newton che le scienze atronomiche applicheranno sperimentalmente le leggi fisiche e inizieranno a comprenderle.
Il Giovane Mecenate proverà a fare una cronistoria delle scienze astronomiche dai tempi antichi fino ad oggi.

Le cosmologie antiche

La concezione dell'Universo per le popolazioni antiche è omogenea ed ingenua; si basa sulla pura apparenza. Per tutti i popoli antichi la base cosmologica è dunque una concezione di una terra piatta e di un cielo solido, come si potrebbe pensare ad un'occhiata superficiale.

Per l'Antico Egitto il mondo era un rettangolo, i cui lati maggiori erano paralleli allo scorrere del Nilo; il cielo era solido e sovrastato da un oceano celeste, di cui un braccio era proprio il Nilo.

Babilonesi ed Ebrei condividono la stessa cosmologia: una terra piatta sostenuta da imponenti colonne e sovrastata da un cielo solido, su cui sono fissate le stelle, la Luna e il Sole.

Del resto, gli Ebrei furono soggetti a Babilonia durante l'esilio in seguito all'assedio di Gerusalemme nel 597 e nel 587 a.C.

Al di là del cielo solido vi è un oceano presumibilmente infinito (così si spiegava il colore azzurro del cielo, che lasciava trasparire ciò che vi era dopo) su cui risiedono le divinità babilonesi o Dio (Javhè).

Anassimandro (610-546 a.C.), Talete di Mileto (624-546 a.C.) e Anassimene (570-500 a.C.) possono essere considerati i precursori del pensiero scientifico, ma l'egizio Imothep (XXVI secolo a.C.) può essere considerato come il primo vero scienzato perchè fu lui a costruire la prima piramide.
I 3 filosofi greci sono stati i primi a ritenere che l'uomo, senza apporto di miti e religioni, possa comprendere l'universo con la razionalità. Tuttavia, sebbene i greci ebbero il merito di essere i primi ad avere un pensiero scientifico in senso stretto, la loro astronomia era pessima: produssero innumerevoli modelli cosmologici e non riuscirono mai a formulare un calendario universale.
Talete ritiene che la Terra fosse un disco galleggiante sull'acqua e che anche le stelle fossero composte di acqua, Anassimandro la pensa un disco o un cilindro fluttuante nel vuoto sovrastato da un cielo solido su cui erano appese le stelle come gemme incastonate.
In compenso, già Pitagora (V secolo a.C.) riuscì ad ipotizzare correttamente la forma sferica della Terra. Aristotele posiziona la Terra al centro dell'universo, per contro Aristarco (III secolo a.C.) vi pone il Sole; infine Tolomeo (I secolo a.C.), sposando la tesi aristotelica, vi riposiziona la Terra, e il modello aristotelico geo-centrico sarà il modello cosmologico formale fino all'epoca rinascimentale.
Dal sistema planetario tolemaico che prevede in ordine di distanza dalla Terra la Luna, Mercurio, Venere, il Sole, Marte, Giove e Saturno, traggono origine i giorni della settimana.
Eppure Tolomeo è tra i primi a calcolare con precisione la distanza Terra-Luna e il diametro della prima, nonchè a predìre correttamente un'eclisse solare (28 Maggio 585 a.C.).
Passi avanti furono compiuti da Democrito (IV-III secolo a.C.) che ipotizzò che la Via Lattea fosse composta da stelle e non da una striscia di latte uscente dal seno di una dea. Egli inoltre ipotizzò che la materia fosse un'unità composita di minuscole particelle.
Nel II secolo a.C. Aristarco da Samo contraddice la tesi aristotelico-tolemaica e posiziona al centro del sistema planetario il Sole e, sempre nel II secolo, i cinesi osservano la cometa di Halley per la prima volta.

Sistema geo-centrico di Tolomeo

Eratostene (II-I secolo a.C.) realizza la più attendibile cartina geografica di allora; raffigura dalle isole britanniche all'isola di Ceylon. In astronomia, determina con precisione l'inclinazione dell'eclittica, ovvero l'angolo compreso tra l'asse terrestre e il piano del moto apparente del Sole.
La sua impresa più grande, per la quale non venne apprezzato, fu la misurazione della circonferenza della Terra. Considerando che nel solstizio d'estate il Sole ad Assuan è allo zenit mentre ad Alessandria è sette gradi da esso (ipotesi della curvatura) egli calcola, adoperando un'unità di misura in uso del suo tempo, lo stadio, la misura della circonferenza terrestre in 46.000 km, un valore assai verosimile, ma incredibile per l'epoca: la misurazione prevedeva un'estensione della Terra maggiore di 4 volte rispetto alle terre conosciute. Per cui egli ipotizza che le terre sconosciute fossero continenti mai scoperti oppure solo acqua. Poseidonio fu accreditato rispetto ad Eratostene per i risultati più accettabili e quest'ultimo, provato emotivamente, decise di morire di fame.

Astronomia medievale, araba ed orientale

Dopo il fervore scientifico dei secoli in prossimità della nascita di Cristo sotto l'egida ellenistica, con l'Impero Romano si ha una quiescenza del sapere scientifico; la sua attitudine alla guerra e alla conquista, ma anche all'edilizia e alle costruzioni ne inibisce la curiosità verso la scienza osservativa e teorica.
Nel 354 d.C. nasce forse il pensatore cristiano più grande di tutti i tempi insieme a S.Tommaso. Padre e Dottore della Chiesa, Sant'Agostino era ben più che solo un pensatore cristiano: egli anticipò Einstein in persona con la sua concezione dell'Universo strettamente correlata al tempo. Per Agostino solo Dio è al di fuori del tempo. Il tempo non è una sovra-struttura che contiene l'Universo, ma è un tutt'uno con l'Universo: l'Universo non è nato nel tempo ma con il tempo (la Città di Dio, Libro XI, 5).
Dopo la caduta dell'Impero Romano sono gli Arabi i nuovi pionieri della scienza; a loro si devono i termini di algebra ed algoritmo. La loro forza risiede nella coesione  religiosa e linguistica nonostante l'incorporamento di diverse culture.
Nel X secolo Cordoba, allora islamica, vanta una gigantesca biblioteca con 400.000 volumi e Baghdad è il fulcro della cultura. Sono anche grandi osservatori del cielo e matematici.
Ma anche ad oriente i cinesi, con una cultura stabile nelle consuetudini e con una forte burocrazia, non sono da meno, forse sono anche più fervidi. Inventano la carta; il primo libro stampato nell'VIII secolo d.C. Sono i primi ad impiegari i razzi in battaglia ed inoltre, ben prima che in Occidente, utilizzano strumenti meccanici diffusamente come il pistone.
Sembra che nel VI secolo d.C. i cinesi compresero che la chioma delle comete si estende in direzione radiale rispetto al Sole.
Pare che furono i precursori di Galilei e Newton perchè già avevano formulato la prima legge del moto (un corpo proseguirà la sua corsa finchè una forza esterna non lo influenza).
Eppure i cinesi non furono mai interessati ad una cultura sicentifica in senso stretto: furono sempre formulate teorie filosofiche disgiunte dalla sperimentazione e dalle osservazioni.
Per i buddisti l'Universo è eterno e ciclico: da sempre e per sempre nasce e muore. Quindi sono molto interessati alla matematica.
Per gli indiani vale lo stesso, in relazione ai calcoli connessi alla posizione di Sole e Luna; non erano interessati ai pianeti.
Nel 1054 viene osservata la supernova della Nebulosa del Granchio e nel 1066 nuovamente la cometa di Halley, che venne identificata come segno per le conquiste di Guglielmo il Conquistatore.
Nel XIV secolo Nicolò Cusano sostiene la similarità di tutti i corpi celesti dell'Universo e che la Terra orbiti attorno al Sole. Egli fu il primo ad utilizzare lenti concave per la correzione della miopia.

Continua nella Seconda Parte