introduzione all'Astronomia

Anche in astronomia Leonardo da Vinci diede un apporto fondamentale all’impostazione moderna di questa disciplina scientifica, con alcune geniali intuizioni.

Negli scritti di Leonardo si trova testimonianza della sua capacità di saper spiegare ed esprimere concetti di grande complessità in maniera chiara e molto semplice.

Teorizzò la centralità del Sole, che fu dibattuta aspramente prima che importanti scenziati ne dimostrassero la fondatezza secoli dopo, e si pose quesiti sul suo calore, sullo scintillio delle stelle, sulla Terra, sulla Luna.

Leonardo paragonava i pianeti a delle calamite che si attraggono a vicenda, riuscendo con poche facili parole a descrivere il concetto di gravitazione universale, anche se in quell’epoca si era ben lontani dalle leggi di gravitazione che più tardi formularono Keplero e Newton.

Sull’argomento forza di gravità, Leonardo riuscì a rendere un’immagine di rara suggestione, che usò per spiegare l’impossibilità del moto perpetuo, immaginando di fare un buco che attraversava la Terra da parte a parte passando per il centro, come scrive lui stesso in modo estremamente chiaro: «nessuna cosa insensibile si moverà per sé, onde, movendosi, fia mossa da disequale peso; e cessato il desiderio del primo motore, subito cesserà il secondo».

L’ipotesi di Leonardo ci dice che se gettassimo un sasso nel buco da lui teorizzato, esso supererebbe il centro della Terra, proseguendo il suo cammino fino a raggiungere la parte opposta alla nostra. Poi tornerebbe indietro e, dopo essere passato nuovamente per il centro della Terra, uscirebbe dal buco dove noi lo abbiamo lanciato. Questo moto pendolare continuerebbe per molto tempo riducendo gradatamente la sua estensione, fino a quando il sasso si ferma al centro della Terra. L’ipotetico esperimento, quindi, confermerebbe l’idea dell’impossibilità del moto perpetuo teorizzata da Leonardo, ma non tiene conto del motivo del rallentamento del moto del sasso, ossia la resistenza aerodinamica generata dall’aria.

Infatti, sappiamo che, semplificando al massimo, se lo spazio nel quale viaggia il sasso fosse completamente vuoto, ossia in assenza di aria, mancherebbe quella forza che resiste al moto del sasso e avremmo un teorico modello di moto perpetuo, cioè proprio l’opzione che Leonardointendeva negare.

il rinascimento

Si può ben affermare che l'astronomia moderna cominci da Niccolò Copernico. Nella sua nuova visione, la Terra orbita intorno al Sole con moto circolare; il moto dei pianeti e le elongazioni di Mercurio e Venere venivano di conseguenza spiegati con estrema semplicità, senza dover ricorrere "all'artificio" degli epicicli e dei deferenti. La rivoluzione copernicana nasceva nel clima filosofico già inaugurato da Nicola Cusano, che contestando la tesi geocentrica aveva sostenuto come l'universo fosse privo di un centro e di una circonferenza assoluti.

Giordano Bruno non si limitò a sostenere una posizione eliocentrica, ma allargò a dismisura i confini del sistema tolemaico, allora limitato a un numero finito di orbite o sfere celestivisibili dalla Terra e ruotanti attorno a questa: per Bruno adesso il massimo orizzonte visibile dell'universo non costituiva più il suo limite estremo, perché oltre di esso occorreva ammettere, per mezzo della speculazione filosofica, la presenza di innumerevoli altri pianeti e cieli motori.[60] Questi non sono più disposti in un ordine gerarchico a partire dalla prima Intelligenza motrice, ma ogni punto del cosmo, ogni corpo celeste diventa una sua diretta manifestazione:

«Dove è numero infinito, ivi non è grado né ordine numerale [...] Son, dunque, infiniti mobili e motori, li quali tutti se riducono a un principio passivo ed un principio attivo, come ogni numero se reduce all'unità; e l'infinito numero e l'unità coincideno [...] Cossì non è un primo mobile, al quale con certo ordine succeda il secondo, in sino l'ultimo, o pur in infinito; ma tutti gli mobili sono equalmente prossimi e lontani al primo e dal primo ed universal motore.»

(Giordano Bruno, De l'Infinito, Universo e Mondi, dialogo quinto)

La luna disegnata da Galileo

Tycho Brahe è considerato tra i più grandi osservatori del passato. All'età di 30 anni ottenne dal re di Danimarca la concessione dell'isolotto di Hveen, ove avrebbe costruito "Uraniborg", l'osservatorio più importante dell'epoca. A seguito del passaggio di due comete nel 1577 e nel 1583 dedusse che questi corpi, tanto variabili, si trovassero oltre l'orbita lunare; cominciava quindi a cadere l'idea delle sfere associate al Sole, alla Luna e ai pianeti, come pensava Aristotele, così come cominciava a cadere l'idea dell'immutabilità del cielo stellato. La fama di Brahe non è legata solo a queste considerazioni, ma soprattutto alle precise osservazioni effettuate con strumenti da lui stesso realizzati. Brahe determinò con precisione la lunghezza dell'anno terrestre, riscontrando l'accumulo di errori dal passato, tanto da rendere inevitabile la riforma del calendario. Riuscì poi a stabilire con una precisione mai raggiunta: l'obliquità dell'eclittica, l'eccentricità dell'orbita terrestre, l'inclinazione del piano dell'orbita lunare e l'esatta misura della retrogradazione dei nodi, scoprendo la non costanza del moto. Infine, compilò il primo catalogo moderno di posizioni stellari con oltre 1000 stelle.


1600

Giovanni Keplero nel 1600 andò a Praga a lavorare come assistente di Brahe, e due anni dopo venne nominato suo successore[63]. Utilizzò le osservazioni di Brahe e in particolare, studiando l'orbita di Marte, si accorse dell'esistenza di incongruenze tra teoria e pratica; provando e riprovando, Keplero capì che per limitare gli errori di calcolo l'unico modello che potesse spiegare il moto fosse quello ellittico, con il Sole in uno dei fuochi. Con tale deduzione Keplero gettò le basi della meccanica celeste; le tre leggi di Keplero infatti, furono una vera e propria rivoluzione, abbattendo l'ultima barriera ideologica alla radicata convinzione dei moti uniformi e circolari delle orbite dei pianeti[64].

1609, 

Galileo Galilei venne a sapere dell'invenzione del telescopio; dopo essersi documentato, ne costruì uno migliorandone le prestazioni e gli ingrandimenti. Quando lo puntò verso il cielo, le sue osservazioni rivelarono un universo mai visto prima: la Luna aveva una superficie scabrosa, Giove era circondato da quattro satelliti che gli ruotavano intorno, la Via Lattea era risolta in milioni di stelle, Saturno mostrava uno strano aspetto, mentre Venere aveva le fasi come la Luna. Tuttavia, nel 1632, dopo aver pubblicato il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, nel quale affermava apertamente le sue idee eliocentriche, Galileo fu costretto dalla Chiesa ad abiurare[65][66].