L'astronomia prima di Tolomeo di Stefano Gattei (Università di Milano)  I primi documenti  L'astronomia egizia  La filosofia dei presocratici  L'astronomia greca     I primi documenti Per quanto splendida sia stata la civiltà sumerica, per quanto sia stata grande e duratura la sua influenza su tutta la Mesopotamia, non sappiamo quasi nulla del sapere astronomico dei sumeri: ci rimangono soltanto pochi nomi di stelle e di costellazioni presi in prestito dal sumerico e che ritroviamo nei testi accadici, e alcuni miti cosmogonici, in cui il mondo nasce dal corpo di Tiamat tagliato in due, i quali ci informano in modo povero su un'astronomia che si trovava chiaramente nella sua infanzia. La più antica tavoletta di carattere nettamente astronomico ci viene da Nippur, nella Babilonia centrale. Da questo documento, un insieme di dati stellari seguito da un procedimento di calcolo, emergerebbe un universo costituito da otto cieli racchiusi uno nell'altro. Da esso apprendiamo inoltre che il cielo delle stelle fisse era diviso in tre zone di dodici settori ciascuna, e che a queste zone erano associate non solo stelle e costellazioni, ma anche serie di numeri in progressione aritmetica: è la prima traccia nota di uno degli strumenti matematici che permisero ai babilonesi di descrivere i fenomeni periodici. Disponiamo anche di altri due testi coevi, uno astronomico e uno astrologico. Dall'osservazione dello stato del cielo all'apparire della sottile falce lunare dopo il novilunio, il testo astrologico ci dice che cosa ci si deve attendere dall'anno: se il cielo è scuro, l'anno sarà sfavorevole, mentre se è chiaro l'anno sarà buono; e se prima del novilunio il vento del nord soffia in tutto il cielo, i cereali saranno abbondanti. Il testo astronomico ci dà invece un elenco di date per le prime apparizioni e sparizioni di Venere durante i ventuno anni di regno di Ammisaduqa (1646-1626 a.C.). I dati astronomici sono accompagnati da presagi che mettono in relazione i fenomeni celesti osservati con eventi politici importanti. Un successivo e più famoso testo proviene dalla biblioteca di Assurbanipal, l'ultimo grande re assiro. Queste 23 tavolette, che hanno ricevuto il nome di Enuma Anu Enlil dalle prime parole del loro solenne inizio, trattano della Luna, del Sole, dei pianeti, delle stelle fisse, degli aloni, delle nubi e di altre meraviglie celesti. Le epoche e le circostanze delle apparizioni e delle sparizioni della Luna, o dei suoi rapporti con il Sole, sono altrettanti segni che qui vengono dettagliatamente analizzati. Meno famose, ma storicamente più interessanti, sono due tavolette chiamate Mul Apin: provenienti anch'esse dalla biblioteca di Assurbanipal, ci forniscono un compendio delle conoscenze astronomiche dell'epoca. La prima tavoletta tratta delle stelle fisse, che vengono ripartite in tre vie celesti, di cui quella centrale comprende l'equatore. La seconda tratta della Luna e dei pianeti, delle stagioni e della lunghezza delle ombre. Benché la loro lettura sia difficile e la loro interpretazione costituisca un problema delicato, queste tavolette lasciano trasparire la volontà di stabilire nozioni astronomiche precise su basi matematiche. Durante la successiva dominazione persiana (539 a.C. - 75 d.C.) comincia a perdersi l'uso della scrittura cuneiforme. Più chiara si delinea la tendenza alla descrizione matematica dei fenomeni, ma sarà soltanto sotto il regno dei seleucidi e degli arsacidi che appariranno i primi testi in cui lo studio dei moti celesti è fondato su osservazioni continue e su teorie matematiche algebricamente ingegnose.   L'astronomia egizia Benché la matematica e l'astronomia egizie abbiano avuto un ruolo modesto nella loro civiltà, gli astronomi egizi sono ricordati per la determinazione del cosiddetto "anno egizio". Esso conta esattamente 365 giorni, suddivisi in 12 mesi di 30 giorni ciascuno, cui si aggiungono 5 giorni epagomeni raggruppati alla fine dell'anno. I mesi sono poi raggruppati a quattro a quattro, formando così tre stagioni: i "mesi dell'inondazione", i "mesi della germinazione" e i "mesi del raccolto". L'inondazione del Nilo, che porta nuova vita alle rive riarse dal Sole e dal vento, è l'evento più importante dell'anno agricolo egizio. Nell'antico Egitto questa inondazione coincideva, press'a poco, con la levata eliaca di Sothis ("messaggero del nuovo anno e dell'inondazione"), la stella che noi oggi chiamiamo Sirio: fin dal Regno Medio e durante l'intero Regno Nuovo, ci sono testi che designano esplicitamente la levata eliaca di Sirio come inizio dell'anno. L'anno così determinato, sebbene impreciso e stabilito su basi del tutto pratiche, senza alcun rapporto con problemi astronomici, risulta però soddisfare gli astronomi meglio di qualsiasi altro sistema di calendario, e tutti lo adottano, da Tolomeo a Copernico. Esso costituisce infatti proprio ciò che occorre ai calcoli astronomici, ovvero un'unità fissa senza alcuna intercalazione. Determinare il numero di giorni che separano uno stesso giorno dell'anno in due anni diversi del calendario babilonese (o in un qualsiasi calendario greco), separati per esempio da cinquant'anni, era un compito difficile, che comportava spesso degli errori. Nell'anno egizio (detto anche "vago" per lo scarto che lo separa dalla durata effettiva dell'anno solare, e che comporta lo slittamento delle feste lungo le stagioni e delle stagioni da un mese all'altro, con buona pace degli agricoltori) tale durata è semplicemente di 50 volte 365 giorni, con evidenti vantaggi ai fini della determinazione dell'intervallo di tempo che separa due successive osservazioni astronomiche.   La filosofia dei Presocratici Gli interrogativi cui i filosofi presocratici tentano di dare una risposta vertono principalmente sulla cosmologia: essi si pongono domande sul mondo che li circonda nel tentativo di comprenderlo e quindi di comprendere sé stessi come parte di quello stesso mondo. Tutta la scienza (e la filosofia) è, in questo senso, cosmologia, sforzo audace volto a incrementare la conoscenza del mondo e la teoria a essa relativa. Di Talete, uno dei Sette Sapienti, fondatore della scuola di Mileto, sappiamo pochissimo: a lui la tradizione attribuisce la teoria secondo cui la Terra è sorretta dall'acqua, sulla quale galleggia come una nave. Quando la nave è scossa dal movimento dell'acqua diciamo che si verifica un terremoto. Per quanto non supportata in alcun modo dall'osservazione, tale teoria è sicuramente ispirata da un'analogia empirica. Lo stesso non si può dire per il più grande allievo di Talete, Anassimandro, secondo il quale la Terra non poggia su una qualche cosa, ma rimane ferma per il fatto di essere ugualmente distante da tutte le altre cose. La sua forma è simile a quella di un cilindro, e noi camminiamo su una delle due facce piatte. Il cilindro nasce certamente da un'analogia osservativa, ma l'idea della libera sospensione della Terra nello spazio e la spiegazione della sua stabilità non trovano alcuna possibile analogia nell'intero campo dei fenomeni osservabili. Si tratta di una delle idee più audaci e rivoluzionarie di tutta la storia del pensiero umano, tale da rendere possibile le teorie di Aristarco e di Copernico. La Terra, infatti, sospesa in mezzo al cielo, assume il rango di un corpo celeste, mentre il cosmo è popolato da cilindri appiattiti all'interno dei quali arde un fuoco a noi visibile attraverso degli orifizi, che ci appaiono come stelle. A Pitagora di Samo, vengono attribuite due importanti idee in campo astronomico. Egli è stato il primo, secondo le fonti, a dare il nome di cosmo all'insieme dell'universo, in considerazione dell'organizzazione e dell'ordine che vi ritrova; in secondo luogo, secondo alcuni Pitagora sarebbe stato il primo a scoprire che la stella della sera e la stella del mattino sono in realtà un unico astro, Venere - una scoperta che, come nel caso di Talete (che aveva predetto l'eclisse del 585 a.C.), ci riconduce a Babilonia, i cui astronomi già sapevano dell'identità tra Vespero e Fosforo. Quanto invece alla tradizione greca che vorrebbe attribuire a Pitagora, o a un suo discepolo, la prima misurazione dell'obliquità dell'eclittica, oggi sappiamo che questa misurazione venne compiuta, in realtà, nella seconda metà del V secolo a.C. da Enopide di Chio, che era comunque a conoscenza dei lavori della scuola pitagorica. L'apporto fondamentale e duraturo dei pitagorici all'astronomia riguarda invece i legami che essi cercano di istituire tra l'astronomia, la matematica e la musica. La scoperta della periodicità dei moti di tutti i corpi celesti rafforza la loro convinzione che tutto sia numero. Essi si sforzano quindi di fondare una teoria astronomica su questo principio generale e su alcuni altri principi già utilizzati come postulati della loro teoria musicale. Tentano, per esempio, di esprimere i rapporti fra i periodi di rivoluzione dei pianeti, le loro distanze e gli accordi musicali, creando una vera e propria "musica degli astri". Due millenni dopo, Keplero avrebbe perseguito lo stesso sogno nel suo Harmonices Mundi. I Presocratici inagurano la tradizione razionale alla base del pensiero scientifico moderno e trasformano nel loro spirito i metodi di ricerca e di esposizione. Ai metodi puramente empirici vengono contrapposti metodi squisitamente intellettuali; alle tavole numeriche dei babilonesi si sostituiscono modelli geometrici che, prima di darne le posizioni quotidiane, rendono conto del movimento degli astri; alle narrazioni mitologiche, i cui mezzi di espressione, inadeguati a una descrizione scientifica del mondo, derivavano dalla teologia e dalla poesia, essi sostituiscono un discorso filosofico di cui creano i termini severi e i concetti rigorosi. Più che all'azione immediata, ovvero alla predizione dei futuri movimenti celesti, i Presocratici mirano alla spiegazione razionale, individuando in essa e nella speculazione il segreto dell'azione: è il nuovo punto di vista da cui sgorgherà la scienza successiva.   L'astronomia greca L'astronomia propriamente detta sorge però con Platone. Se prestiamo fede a Simplicio, infatti, è alla tradizione platonica, desiderosa di imporre ai moti dei corpi celesti le caratteristiche della circolarità, dell'uniformità e di una regolarità costante, che risale la formulazione del problema astronomico. Una tradizione vuole che sia stato Platone a orientare in questo senso gli sforzi di Eudosso di Cnido, ma sembra più probabile che sia stato lo stesso Eudosso, senza dubbio allievo dell'Accademia, a influenzare con le sue combinazioni di sfere il pensiero cosmologico di Platone. In ogni caso, quello di "salvare le apparenze", o meglio "i fenomeni" (per riprendere l'espressione cara a Pierre Duhem) sembra essere stato l'unico obiettivo in vista del quale Eudosso costruisce le sue sfere rotanti e omocentriche. Sempre allo stesso scopo tale sistema viene poi modificato da un suo allievo, Callippo di Cizico, in quanto le ipotesi del maestro non si conciliavano con nuovi fenomeni osservati. Il sistema a sfere omocentriche prevede una sfera delle stelle fisse che racchiude l'intero universo. Essa ruota con moto uniforme da oriente verso occidente attorno all'asse del mondo, e la durata della sua rotazione è il giorno siderale. Ogni astro errante, ovvero ogni pianeta, ha invece un proprio meccanismo indipendente. Nell'"inscatolamento" geocentrico delle sfere, l'astro è situato ogni volta sull'equatore della sfera più interna. Le altre sfere non portano invece alcun astro (Teofrasto le chiamerà appunto "anastre"). La prima sfera, più esterna, ruota attorno a un asse che passa per il centro del mondo. La seconda partecipa al moto della prima, ma tale moto si compone in essa con un secondo movimento di rotazione uniforme, il cui asse, verso e velocità sono suoi propri. La terza sfera riceve invece il moto già composto delle prime due, aggiungendovi la propria rotazione uniforme, e la composizione prosegue così fino a quando la sfera che porta l'astro produce il moto composto che "salva" i fenomeni che si osservano in cielo. Le diverse combinazioni presentano due caratteri comuni: in tutti i casi la prima sfera ruota da oriente verso occidente con un periodo uguale a quello dell'aplanes, ovvero della sfera delle stelle fisse, e attraverso di essa ogni astro prende parte alla rotazione diurna. In tutti i pianeti, inoltre, la seconda sfera ruota da occidente verso oriente attorno a un asse normale al piano dell'eclittica, ma la durata di questa rivoluzione non è uguale per tutti - giacché, per ciascun pianeta, essa è uguale al tempo che l'astro impiega a percorrere l'eclittica. Il moto delle stelle fisse richiede una sola sfera, quelli del Sole e della Luna ne richiedono tre ciascuno, e quelli dei pianeti quattro. In totale si tratta quindi di 27 sfere. I mutamenti apportati da Callippo al sistema di Eudosso si riducono, secondo la Metafisica di Aristotele, all'aggiunta di due sfere per salvare i moti della Luna e del Sole, e di una sfera per salvare quelli dei pianeti, con l'eccezione di Giove e di Saturno. Osservatore scrupoloso e accuratissimo, Callippo riesce a determinare la durata delle stagioni in modo più esatto dei suoi predecessori, e riconduce la lunghezza dell'anno a un valore più giusto: il suo ciclo diviene il valore di riferimento comune per gli astronomi dei secoli seguenti, anche quando il sistema delle sfere omocentriche viene sostituito da quello degli epicicli e degli eccentrici di Apollonio e di Ipparco. Tolomeo preferirà invece ritornare, come abbiamo detto, al calendario civile egizio, con il suo anno costante di 365 giorni. Scopritore della precessione degli equinozi, ovvero di quel lento moto retrogrado che fa scivolare i nodi dell'orbita terrestre lungo l'eclittica, Ipparco inaugura il grande periodo dell'astronomia geometrica greca di cui sarà coronamento e summa l'Almagesto di Tolomeo. La prima osservazione a lui attribuibile con certezza è quella dell'equinozio d'autunno del 26 settembre del 147 a.C.; l'ultima, quella della posizione della Luna il 7 luglio del 127. I particolari delle sue teorie astronomiche ci sono noti grazie a Tolomeo, che non nasconde mai i suoi debiti verso Ipparco. Questi deve a sua volta ad Apollonio, che lo aveva preceduto di circa 75 anni, la quantità di modelli geometrici che sono alla base delle sue teorie, ma per determinare i parametri che sono alla base di ciascuno di questi modelli egli profonde un'attenzione e una cura estreme nell'uso delle osservazioni astronomiche, sia quando le esegue lui stesso, sia quando le attinge dagli archivi. La scoperta cui è legato indissolubilmente il nome di Ipparco, quella della precessione degli equinozi, mostra anche in quale misura l'astronomia benefici del passare del tempo. Ogni anno i punti equinoziali risalgono l'eclittica ad anticipare l'incontro con il Sole. Da questo lento spostamento annuale derivano due effetti osservabili: le variazioni nella longitudine eclitticale delle stelle, di circa 50 secondi d'arco all'anno, e la differenza di durata fra l'arco siderale e l'anno tropico, di circa 20 minuti di tempo. È attraverso questo duplice approccio che Ipparco dimostra la realtà della precessione degli equinozi e ne determina il valore. Vi e' piaciuto questo articolo? Avete dei commenti da fare? Scriveteci