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L'Astronomia,
la più antica scienza del mondo, è così vecchia che non sappiamo
quando ebbe inizio.
La
maggior parte degli uomini d'oggi hanno perlomeno qualche nozione
dell'universo nel quale vivono. La Terra è una sfera di quasi
12.800 km di diametro ed è uno dei nove pianeti che girano attorno
al Sole.
Cinque
pianeti: Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno, erano noti
agli antichi ed altri tre sono stati scoperti nell'era moderna.
Giove è il più grande di essi, ed il suo immenso globo potrebbe
contenere più di un migliaio di corpi della grandezza della
Terra, ma anche Giove è minuscolo, se paragonato al Sole. Le
stelle del cielo sono esse stesse dei soli, molte di esse sono
più grandi e più luminose del sole, e ci appaiono smorte e piccole
solo a causa della loro lontananza. D'altro canto la luna splende
più intensamente di ogni altro corpo celeste, eccezion fatta
per il sole. Ma questa sua importanza è solo relativa; la luna
è un corpo celeste del tutto trascurabile e non possiede luce
propria. E' di gran lunga l'oggetto più vicino a noi nei cieli
ed ha un diametro di solo un quarto di quello della terra.
Tutta
la volta celeste sembra ruotare attorno alla terra una volta
al giorno. questo moto apparente è causato naturalmente dal
fatto che la terra ruota sul suo asse da occidente ad oriente.
Di tutti i corpi celesti, la luna è il solo dotato di un vero
movimento attorno alla terra.
Noi
siamo abituati a considerare questi fatti come postulati, ma
all'inizio della storia dell'umanità si credeva che la terra
fosse piatta ed immobile. Il sole e la luna erano adorati come
dei, e l'apparizione di qualcosa di insolito nei cieli era considerato
come un segno della disapprovazione divina.
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I
caldei, gli egizi ed i cinesi sono generalmente considerati i primi
astronomi, ma questo corrisponde solo in parte a verità; è vero che
questi antichi popoli dividevano le stelle fisse in gruppi o "costellazioni"
e distinguevano anche pianeti, comete ed eclissi, ma non possedevano
alcuna vera conoscenza sulla natura dell'universo e nemmeno della
terra stessa, sicché è difficile definirli astronomi nel vero senso
della parola.
La
storia comincia all'incirca nel 3000 a.C., allorché l'anno di 365
giorni fu per la prima volta adottato in Egitto ed in Cina. Questa
fu anche approssimativamente l'epoca della costruzione di quella
considerevole mole conosciuta
come la Grande Piramide di Cheope. La piramide è ancor oggi una delle
maggiori attrazioni turistiche dell'Egitto; Cheope stesso, sovrano
rude e deciso, vi investì tanto denaro da rovinare il suo paese, ed
anche adesso non sappiamo esattamente perché considerasse la piramide
tanto importante. Dal punto di vista astronomico è interessante, poiché
il suo passaggio centrale è rivolto verso quello che era allora il
polo nord del cielo.
L'asse
di rotazione della terra è inclinato di 23 gradi e mezzo, ed è rivolto
a nord, verso il polo celeste. Oggigiorno il polo è contrassegnato
approssimativamente da una stella lucente chiamata polare, familiare
ad ogni navigante poiché sembra quasi immobile, mentre gli altri corpi
celesti le ruotano attorno. Ai tempi di Cheope, tuttavia, il punto
polare si trovava in una posizione diversa, vicino ad una stella assai
più debole, Thuban, nella costellazione
del Drago. La causa di questo cambiamento è che la terra "ondeggia"
leggermente come una trottola sul punto di cadere, e la traiettoria
dell'asse descrive un cerchio nel cielo. L'ondeggiamento è leggerissimo,
ma lo spostamento dell'asse è divenuto notevole dacché la piramide
è stata costruita, 5000 anni or sono.
L'Egitto
è ancor oggi considerato la terra del mistero. E' risaputo che la
maggior parte dei misteri dell'antico Egitto furono creati a bella
posta dai sacerdoti, che erano i più istruiti della loro razza e che
si rendevano conto che il sistema migliore per tenere sotto controllo
il popolo era di mantenerlo nell'ignoranza. Ma anche i sacerdoti avevano
dei limiti ben definiti, e benché eccellessero nell'arte di eseguire
esatte misurazioni, non riuscirono mai a scoprire che la terra è sferica.
Essi credevano che il mondo fosse rettangolare, con l'Egitto in mezzo
e deserti e mari tutt'intorno. L'astronomia cinese non era più progredita.
Ci sono pervenute annotazioni di comete e di eclissi, ma alcune delle
idee di quell'epoca sembrano strane al giorno d'oggi.
L'astronomia
nella sua vera forma cominciò con i greci, che non solo eseguirono
delle osservazioni, ma tentarono anche di dare a queste delle spiegazioni.
Il primo dei grandi filosofi fu Talete di Mileto, nato nel
624 a.C., l'ultimo fu Tolomeo di Alessandria, e con la sua morte,
avvenuta attorno o nell'anno 180 d.C., termina il periodo classico
della scienza. Negli otto secoli compresi tra queste due date il pensiero
umano fece notevoli progressi.
Talete
stesso fu forse il primo a comprendere che la terra è un globo, ma
sfortunatamente tutti i suoi scritti originali sono andati perduti.
I primi argomenti sicuri contro la vecchia teoria della terra piatta
sono dati da Aristotele, nato nel 384 a.C. e morto nel 322.
Aristotele fu uno degli uomini più geniali del mondo antico, ed il
suo pensiero contiene il meglio del pensiero greco.
Come
fa notare Aristotele, le stelle paiono cambiare d'altezza sull'orizzonte
secondo la latitudine dell'osservatore. La stella polare sembra rimanere
abbastanza alta nel cielo vista dalla Grecia, perché la Grecia è molto
a nord dell'equatore terrestre; dall'Egitto la stella polare è più
bassa; dalle latitudini meridionali non si può vedere affatto, dato
che non sorge mai sopra l'orizzonte. D'altra parte, Canopo, una stella
brillante della parte meridionale del cielo, può essere vista dall'Egitto
ma non dalla Grecia. Questo è quanto ci si aspetterebbe secondo la
teoria di una terra rotonda, ma non si può spiegare questo comportamento
se supponiamo che la terra sia piatta. Aristotele notò che durante
un'eclissi di luna, allorché l'ombra della terra si proietta sulla
luna, il margine dell'ombra è curvo, segno che anche la superficie
della terra deve essere curva.
Il
passo seguente fu compiuto da Eratostene di Cirene, che riuscì
a misurare la lunghezza della circonferenza della terra. Il suo sistema
era oltremodo ingegnoso, e risultò notevolmente preciso. Eratostene
dirigeva una grande biblioteca scientifica ad Alessandria, in Egitto,
e da uno dei libri di cui disponeva apprese che al tempo del solstizio
estivo, il "giorno più lungo" nelle latitudini nordiche,
il sole si trovava sulla verticale a mezzogiorno, visto dalla città di Siene (la moderna Assuan) presso
il Nilo. Ad Alessandria comunque, il sole si trovava in quel momento
spostato di 7 gradi dalla verticale. Un cerchio completo è composto
di 360 gradi, e 7 è all'incirca 1/50 di 360, cosicché se la terra
era sferica, la sua circonferenza doveva essere 50 volte la distanza
da Alessandria a Siene. Eratostene giunse al risultato finale di 39.400
km con uno sbaglio per difetto di soli 600 km. Se i Greci avessero
compiuto un altro passo avanti, e posto il sole al centro del sistema
planetario, il progresso dell'astronomia sarebbe stato rapido. Alcuni
filosofi si provarono a farlo, ma malauguratamente Aristotele pensava
che la terra fosse il centro dell'universo, e l'autorità di Aristotele
era talmente indiscussa che pochi osavano metterla in dubbio. Inoltre,
il decentramento della terra, avrebbe significato un cambiamento delle
leggi "fisiche", poiché la teoria aristotelica delle "cose
che prendevano il loro posto naturale" sarebbe stata assai indebolita.
La
maggior parte delle nostre conoscenze dell'astronomia greca è dovuta
a Claudio Tolomeo che scrisse un famoso libro conosciuto generalmente
col suo titolo arabo, l'Almagesto. In esso egli sintetizza
le idee dei grandi filosofi che erano vissuti prima di lui, e la teoria
che la terra giace al centro dell'universo
viene perciò chiamata "tolemaica", benché
non sia stato Tolomeo stesso ad esserne il diretto responsabile. Secondo
la teoria tolemaica, tutti i corpi celesti ruotano attorno alla terra.
La più vicina a noi è la luna; poi vengono Mercurio, Venere, il Sole,
Marte, Giove, Saturno e finalmente le stelle. Tolomeo sosteneva che,
dato che il circolo era la forma "perfetta", e che nei cieli
non poteva esistere nulla che non fosse perfetto, tutti questi corpi
dovevano roteare su percorsi circolari. Sfortunatamente però i pianeti
hanno un loro modo di comportarsi. Tolomeo era un ottimo matematico,
e sapeva perfettamente che il moto dei pianeti non poteva essere spiegato
sostenendo l'ipotesi di un moto circolare uniforme con la terra nel
mezzo. Egli perciò elaborò un sistema complesso secondo il quale ogni
pianeta si muoveva in un piccolo cerchio chiamato "epiciclo",
il centro del quale ruotava attorno alla terra descrivendo un cerchio
perfetto. Via via che sopravvenivano delle irregolarità, si dovevano
ideare degli altri epicicli, finché tutto il sistema divenne terribilmente
artificioso e complesso.
Ipparco,
che era vissuto circa due secoli prima di Tolomeo, aveva redatto un
catalogo stellare dettagliato e preciso. L'originale è andato perduto,
ma fortunatamente Tolomeo lo ha riprodotto nel suo Almagesto,
sì che tutta l'opera ha potuto giungere sino a noi. Ipparco fu anche
l'inventore di una branca assolutamente nuova della matematica, da
noi conosciuta sotto il nome di trigonometria.
Quando
la potenza della Grecia si dissolse, il progresso dell'astronomia
si arrestò di colpo. La grande biblioteca di Alessandria fu saccheggiata
ed incendiata nel 640 d.C. per ordine del califfo arabo Omar, e per
più di mille anni fu fatto assai poco. Quando l'interesse per i cieli
ritornò, ciò avvenne, tramite l'astrologia.
Ancora
oggi vi è della gente che non conosce la differenza tra astrologia
e astronomia. Invero, le due cose sono assolutamente diverse. L'astronomia
è una scienza esatta; l'astrologia è un relitto del passato, e nessuna
persona intelligente può prenderla sul serio.
Il
modo migliore per definire l'astrologia è dire che è la superstizione
delle stelle. Ogni corpo celeste si pensa debba avere una certa influenza
sul carattere e sul destino di ogni essere umano, e nel fare un oroscopo,
che è principalmente una carta della posizione dei pianeti all'epoca
della nascita del soggetto, un astrologo pretende di poter predire
il destino della persona per la quale l'oroscopo è stato fatto.
Vi
possono essere state
delle scusanti per questo genere di cose nel Medioevo, ma non ve n'è
nessuna oggi.
Comunque,
l'astrologia mediovale ha perlomeno fatto rinascere la vera astronomia.
Gli arabi erano all'avanguardia, e ben presto l'interesse dilagò in
Europa. I cataloghi delle stelle vennero migliorati, ed i movimenti
della luna e dei pianeti furono riesaminati. C'erano perfino degli
osservatori; molto diversi dagli osservatori a cupola di oggigiorno,
ma nondimeno osservatori.
L'astronomia
era ancora paralizzata dalla cieca fiducia nel sistema tolemaico. Finché gli uomini
avessero rifiutato di credere che la terra potesse muoversi, nessun
vero progresso poteva venir compiuto. La situazione non veniva migliorata
dall'atteggiamento della chiesa, che a quei tempi era onnipotente.
Qualsiasi critica ad Aristotele veniva considerata un'eresia. Dato
che la fine generalmente riservata agli eretici era di venire arsi
sul rogo, era palesemente saggio non esprimersi troppo chiaramente.
I
primi segni della lotta che si avvicinava vennero nel 1546, con la
pubblicazione del De Revolutionibus Orbium Coelestium (Sulle rivoluzioni
dei corpi celesti) di un canonico polacco, Niccolò Copernico.
Copernico era un pensatore chiaro, oltre che un abile matematico e
al principio della sua carriera vide tanti punti deboli nel sistema
tolemaico che si sentì preso dal desiderio di abbandonarlo. Sembrava
irragionevole pensare che le stelle potessero compiere una rotazione
al giorno attorno alla terra. Usando le sue stesse parole: "Perché
dovremmo esitare ad attribuire alla terra un moto naturale e corrispondente
alla sua forma sferica? E perché non siamo disposti ad ammettere che
l'apparenza di una rotazione giornaliera appartiene ai cieli, la sua
realtà alla terra? Il rapporto è lo stesso di quello di cui parla
l'Enea virgiliano: Noi salpiamo dal porto e la terra e le città si
allontanano".
Il
successivo passo di Copernico fu ancora più ardito. Egli vide che i movimenti
del sole, della luna e dei pianeti non potevano essere spiegati col
vecchio sistema, anche ammettendo tutti i cerchi e gli epicicli di
Tolomeo, e così ripudiò l'intera teoria. Pose il sole al centro del
sistema, e ridusse la posizione della terra a quella di un comunissimo
pianeta.
Copernico
era abbastanza saggio per essere prudente. Egli sapeva con certezza
che sarebbe stato accusato di eresia, e benché il suo libro sia stato
completato probabilmente verso il 1530, egli si rifiutò di pubblicarlo
fino all'anno della sua morte. Come aveva previsto, la chiesa fu apertamente
ostile. Gravi dispute si verificarono per tutto il mezzo secolo che
seguì, ed un filosofo, Giordano Bruno,venne arso a Roma perché sosteneva
che Copernico aveva ragione.
Tycho
Brahe, nato in Danimarca solo alcuni mesi dopo la morte di Copernico,
era completamente diverso dal gentile e colto matematico polacco.
Tycho era un fervido credente nell'astrologia, ed un ugualmente fanatico
miscredente del sistema copernicano, sicché desta ironia il fatto
che la sua opera contribuì molto a provare la verità delle nuove idee.
Egli costruì un osservatorio nell'isola di Hven, nello stretto tra
la Danimarca e la Svezia, e tra il 1576 e il 1596 eseguì migliaia
di osservazioni molto accurate sulla posizione delle stelle e dei
pianeti, redigendo alla fine un catalogo che era migliore di quello
di Tolomeo. Naturalmente non era provvisto di telescopi; ma i suoi
strumenti di misurazione erano i migliori della sua epoca, e Tycho
personalmente era un ottimo osservatore.
Oggigiorno,
nulla rimane del suo grande osservatorio di Uraniborg.
Allorché,nel 1601, Tycho morì,
egli lasciò le sue osservazioni al suo assistente, un giovane matematico
tedesco che si chiamava
Giovanni Keplero. Dopo anni di attenti
studi, Keplero si accorse che i movimenti dei pianeti non si potevano
spiegare né col moto circolare attorno alla terra, né con quello attorno
al sole; il che faceva pensare che ci fosse qualcosa di sbagliato
sia nel sistema di Copernico che in quello di Tolomeo. Finalmente,
trovò la risposta. I pianeti ruotavano sì attorno al sole, ma non
con percorsi perfettamente circolari. I loro percorsi o "orbite"
erano ellittici.
I
cinque pianeti conosciuti ai giorni di Keplero, risultarono avere delle orbite
circolari, ma non del tutto. La piccola differenza dal circolo perfetto
era la causa di tutto e le ultime osservazioni di Tycho sopravvenivano
proprio al punto giusto come i pezzi mancanti di un mosaico.
L'annoso
problema era risolto, benché le autorità ecclesiastiche continuassero
ad opporsi alla verità per qualche tempo ancora. Le tre leggi sul
moto planetario di Keplero, l'ultima delle quali fu pubblicata nel
1618, spianarono la strada per le successive ricerche di Sir
Isaac Newton.
L'opera
di Keplero non fu il solo importante sviluppo della prima parte del
XVII secolo. Nel 1608 un fabbricante di occhiali di Middleburg in
Olanda , Hans Lippersheim, scoprì che sistemando due lenti in una
certa maniera si potevano ottenere delle immagini ingrandite di oggetti
distanti. Occhiali erano stati usati per qualche tempo; secondo alcune
fonti essi furono inventati da Ruggero Bacone; ma nessuno aveva scoperto
il principio del telescopio prima che lo facesse, più o meno accidentalmente,
Lippersheim.
La
notizia della scoperta dilagò in Europa, e giunse alle orecchie di
Galileo Galilei, professore di matematica dell'Università di
Pisa.
Galileo comprese immediatamente che il telescopio poteva essere
adoperato in astronomia, e "senza risparmio di spesa e di energie"
come egli stesso scrisse, costruì da sé uno strumento.
Era
un piccolo oggetto, pietosamente debole se paragonato ad un moderno
cannocchiale tascabile, ma fu di aiuto per una completa rivoluzione
del pensiero scientifico.
Galileo
ottenne le prime immagini telescopiche dei cieli verso la fine del
1609. Improvvisamente l'universo cominciò ad aprirsi davanti ai suoi
occhi. La luna era coperta di pianure buie, alte montagne e giganteschi
crateri; Venere, la stella serotina degli antichi, presentava delle
fasi sul tipo di quelle della luna, tanto da essere a volte nascente e talvolta quasi
piena; talvolta mezza; Giove era servito da 4 lune tutte per sé e
la Via Lattea risultò composta da innumerevoli deboli stelle. Galileo
aveva sempre creduto nel nuovo sistema dell'Universo, ed il suo lavoro
al telescopio lo aveva reso vieppiù sicuro del suo credo. Inevitabilmente
si trovò nei guai con la chiesa. Era duro per le autorità religiose
il riconoscere che la terra non era il corpo più importante dell'Universo,
e Galileo appariva ai loro occhi come un eretico pericoloso. Venne
arrestato ed imprigionato, dopodiché fu processato e costretto a "maledire,
abiurare ed odiare" la falsa teoria che la terra si muoveva attorno
al sole.
Pochi
si lasciarono illudere, e prima della fine del secolo, la teoria tolemaica
era abbandonata per sempre. La pubblicazione dei Principia
di
Isacco Newton, nel 1687, portò ad una vera comprensione
di
come si muovevano i pianeti.
E'
giusto dire che Keplero trovò "come" i pianeti su muovono,
Newton scoprì "perché".
Newton
costruì anche un telescopio di tipo assolutamente nuovo. Lo strumento
di Galileo era un rifrattore, e si serviva di un obiettivo per raccogliere
la sua luce. Newton arrivò alla conclusione che i rifrattori non sarebbero
stati mai del tutto soddisfacenti, e si diede da fare per ovviare
a questa difficoltà. Finalmente decise di eliminare del tutto l'obiettivo,
e di raccogliere la luce per mezzo di uno specchio di forma adatta.
Quando
Newton eliminò il rifrattore perché non soddisfacente, commise uno
dei suoi rari errori. Tuttavia, il "riflettore" newtoniano
divenne presto popolare, e tale è rimasto. Gli specchi si costruiscono
più facilmente delle lenti, ed anche oggi tutti i maggiori strumenti
sono del tipo riflettente.
L'astronomia
si evolveva. Fintantoché le osservazioni dovevano venire compiute
solo ad occhio nudo, si poteva imparare poco sulla natura dei pianeti
e delle stelle; i loro movimenti potevano venire studiati, ma tutto
finiva li. Non appena si resero disponibili i telescopi, degli osservatori
veri e propri fecero la loro comparsa. Copenhagen e Leida aprirono
la serie; l'osservatorio di Parigi venne completato nel 1671, e quello
di Greenwich nel 1675.
Greenwich
venne fondata per una ragione particolare. L'Inghilterra è sempre
stata una nazione marinara e prima della scoperta di orologi di cui
si potesse fidare il solo modo per i marinai di stabilire la loro
posizione in mezzo all'oceano, allorché non v'era terra in vista,
era di osservare la posizione della luna in mezzo alle stelle. Questo
implicava l'uso di un buon catalogo di stelle ed il migliore che si
potesse ottenere, quello di Tycho, non era ancora sufficientemente
esatto. Carlo II aveva perciò ordinato che i campi stellari dovevano
"venire nuovamente osservati, esaminati, e corretti ad uso dei
miei marinai". Venne scelta una zona nel parco reale di Greenwich,
e Sir Cristopher Wren, egli stesso
professore di astronomia, progettò la costruzione del primo osservatorio.
Il Reverendo John Flamsteed fu nominato astronomo di corte,
e in tempo debito il riveduto catalogo delle stelle fu completato.
I
telescopi furono costantemente migliorati. Alcuni dei primi strumenti
erano davvero curiosi; uno di essi, usato dall'osservatore olandese
Christiaan Huygens, era lungo più di 200 piedi, tanto che l'obiettivo
dovette venir fissato ad un tronco. Ma gradatamente le maggiori difficoltà
vennero superate e sia rifrattori che riflettori acquistarono in potenza
e convenienza. Anche la matematica astronomica compiva dei grandi
passi. L'ostacolo maggiore era sempre rappresentato dal sistema tolemaico,
ma una volta eliminato quello, la strada era spianata. La distanza
tra la terra ed il sole venne misurata con sufficiente precisione,
e nel 1675 l'astronomo danese Ole Roemer misurò perfino la
velocità della luce, che risultò di 300.000 km. al secondo. Roemer
fece questo casualmente, osservando i movimenti delle quattro grandi
lune di Giove.
Ma
benché la conoscenza dei corpi del sistema solare si fosse arricchita
al di là di qualsiasi immaginazione, poco si conosceva sulle stelle,
che venivano ancora considerate come semplici punti di riferimento.
Il primo serio tentativo per infrangere questa barriera venne compiuto
da William Herschel, che viene giustamente definito il "padre
dell'astronomia stellare".
Herschel
era nato a Hannover nel 1738, undici anni dopo la morte di Newton. Venne
in Inghilterra e divenne organista presso la Octagon Chapel di Bath;
ma il suo principale interesse era l'astronomia, ed egli costruì telescopi
a riflessione che erano i migliori della sua epoca. Il maggiore dei
telescopi di Herschel costruito relativamente tardi nella sua carriera,
aveva uno specchio di 48 pollici di diametro.
Herschel
doveva guadagnarsi di che vivere, e per qualche anno non poté dedicare
tutto il suo tempo allo studio dell'astronomia. Poi, nel 1781, fece
una scoperta che cambiò completamente il corso della
sua vita. Una sera, mentre stava esaminando alcune deboli stelle della
costellazione dei Gemelli, incontrò un oggetto che non era certamente
una stella. Dapprima lo credette una cometa, ma non appena fu calcolata
la sua orbita, non vi fu più alcun dubbio sulla sua natura: non era
una cometa, ma un pianeta; il mondo che noi chiamiamo oggi Urano.
La
scoperta giunse completamente inaspettata. Esistevano 5 pianeti conosciuti,
e questi assieme alla luna ed al sole, davano un totale di 7. Il 7
era il numero magico degli antichi, e si era pensato perciò che il
sistema solare fosse completo. Herschel divenne famoso in tutto il
mondo; fu nominato astronomo di corte da re Giorgio III, e da allora
poté abbandonare completamente la sua carriera musicale.
Herschel
si impose un tremendo programma. Egli si propose di esplorare tutti
i cieli, per potersi così formare un'idea di come le stelle fossero
distribuite. Fino alla fine della sua lunga vita, nel 1822, egli lavorò
pazientemente al suo progetto e le sue conclusioni finali si sono
dimostrate estremamente accurate.
Naturalmente,
Herschel fece numerose scoperte durante le sue esplorazioni celesti.
Molte stelle che sembravano semplici, risultarono essere doppie, e
c'erano anche ammassi stellari, come pure delle deboli macchie luminose
conosciute come "nebulose" dalla parola latina che significa
"nuvole". Herschel era un osservatore oltremodo meticoloso. Egli catalogò tutte
le sue scoperte, ed esaminando le carte che pubblicò non possiamo
che meravigliarci della mole di lavoro che riuscì a svolgere. Dato
che visse in Inghilterra gran parte della sua vita, non ebbe occasione
di esaminare le stelle della parte meridionale dell'emisfero australe
che non appaiono mai a latitudini nordiche, ed è notevole il fatto
che il completamento dei suoi "rastrellamenti stellari"
fu compiuto in seguito da suo figlio, sir John Herschel, che
si recò appositamente al Capo di Buona Speranza, rimanendovi per parecchi
anni.
Nei
primi anni del XIX secolo un ottico tedesco, Fraunhofer,
cominciò ad eseguire degli esperimenti con dei prismi di vetro. Newton
aveva già scoperto che la comune luce "bianca" non è affatto
bianca, bensì un miscuglio di tutti i colori dell'arcobaleno. Fraunhofer
comprese che questa scoperta poteva divenire importante, ed il suo
lavoro portò allo sviluppo di un nuovo strumento, lo spettroscopio
astronomico.
Esattamente
come un telescopio raccoglie la luce, così uno spettroscopio la scompone.
Con l'analisi degli "spettri" ottenuti, è possibile riuscire
a sapere molte cose sullo stato della materia che emette la luce.
Per esempio, lo spettro del sole rivela due righe scure che possono
essere causate solo dall'elemento sodio, cosicché abbiamo la prova
dell'esistenza del sodio sul sole. Il telescopio senza lo spettroscopio
sarebbe di scarsa utilità all'astronomo di professione di oggigiorno;
è possibile ora rintracciare degli elementi noti in stelle remote,
e perfino in altri sistemi stellari, sperduti nelle immensità dello
spazio.
Nel
1838, Friedrich Wilhelm Bessel, direttore dell'osservatorio
di Konigsberg, ritornò al problema della distanza delle stelle. Nello
studiare i movimenti apparenti di 61 Cygni, un pallido oggetto nella
costellazione del Cigno, poté dimostrare che giaceva ad una distanza
di circa 60 milioni di milioni di miglia. Due mesi più tardi
un astronomo britannico, Henderson misurò la distanza della luminosa
stella australe Alpha Centauri, e giunse al risultato abbastanza esatto
di 20 milioni di milioni di miglia. Alpha Centauri è una stella tripla, ed il membro più debole del trio è
il corpo conosciuto più vicino, al di fuori del nostro sistema solare.
Il nostro cervello non è fatto per comprendere delle distanze così
immense. Fortunatamente abbiamo un'unità molto migliore a disposizione,
basata sulla velocità della luce.
Sappiamo
che la luce viaggia alla velocità di 300.000 km al secondo. Un raggio
di luce impiega 8 minuti ed un terzo per giungere dal sole a noi,
ma nel caso di Alpha Centauri il tempo impiegato è di 4 e 1/3 anni:
non vediamo la stella come è adesso, ma come era 4 e 1/3 anni fa.
Diciamo perciò che Alpha Centauri dista da noi 4 e 1/3 anni-luce,
e che la distanza di 61 Cygni è di quasi 11 anni-luce.
Un
altro grande avvenimento dell'ultimo secolo fu l'avvento della fotografia
astronomica. Nel 1845 venne eseguito il primo "dagherrotipo"
fotografico del sole, seguito nel 1850 da una fotografia della luna.
Entro 50 anni magnifiche fotografie dei corpi celesti vennero scattate
non solo negli osservatori ufficiali, ma anche da dilettanti.
Il
riflettore da 48 pollici di Herschel, venne ben presto sorpassato.
Nel 1845 in Irlanda Lord Rosse, costruì uno specchio da 72
pollici. era difficile e complicato ad usarsi, ma era di gran lunga
lo strumento più potente allora esistente, e Rosse lo adoperò per
studiare
gli ammassi
stellari e le nebulose trovate da Herschel. Alcune delle nebulose
risultarono essere costituite interamente da stelle deboli, benché
altre non potessero essere risolte nello stesso modo. Ancor più interessante
il fatto che alcune delle nebulose stellari rivelarono una forma a
spirale, in modo da assomigliare assai a delle ruote.
Il
telescopio da solo, non avrebbe mai potuto svelare la natura delle
misteriose nebulose; ma lo spettroscopio si. Nel 1864, Sir William
Huggins esaminò una tenue nebulosa nella costellazione del Drago,
e trovò che non era composta da stelle, ma da un gas luminoso.
Sappiamo
ora che gli oggetti nebulosi sono di tre tipi. Nel nostro sistema,
conosciuto comunemente come Via Lattea, ma più correttamente come
Galassia, troviamo i normali ammassi stellari
e le nebulose gassose, la maggior parte di esse alla distanza di centinaia
di migliaia di anni-luce da noi. Al di là della Galassia, si trova
un vasto golfo, e quindi si giunge al primo dei sistemi separati esterni,
giacente alla distanza di molto superiore al milione di anni-luce.
La Grande Spirale di Andromeda, che può essere vista ad occhio nudo,
come una tenue macchia polverosa, si dimostra una galassia a sé stante,
ancor più grande della nostra. Herschel aveva sospettato qualcosa
di simile, e il lavoro di Rosse e Huggins confermava il suo punto
di vista, benché la questione non venisse definitivamente risolta
che nel 1933.
Perfino
il riflettore da 72 pollici di Rosse non mantenne il suo primato a
lungo. Ogni decennio assisteva al sopraggiungere di nuovi e più grandi
telescopi; nel 1917 venne il riflettore da 100 pollici di Monte Wilson,
in California, e nel 1948 quello da 200 pollici del
Palomar.
Vi
sono alcuni oggetti nello spazio che non emettono solamente della luce
visibile, ma anche delle radiazioni di molto maggiore lunghezza d'onda,
conosciute generalmente col nome di radio-onde. quando si scoprì questo
fatto per la prima volta, nel 1931, si sviluppò una branca completamente
nuova dell'astronomia. I radio telescopi non assomigliano per nulla
ai normali telescopi; hanno la forma di grandi antenne, ed hanno permesso
agli astronomi di studiare delle regioni nello spazio che non avrebbero
potuto essere esplorate in nessun'altra maniera.
Non
sono più i tempi di Tycho Brahe, allorché i soli strumenti a disposizione
erano l'occhio umano e rudimentali strumenti di misurazione.
Bibliografia
Bernard
Cohen - La rivoluzione nella scienza - Longanesi
Giorgio
Abetti - Storia dell'astronomia - Vallecchi
G.
Schiapparelli - Scritti sulla storia dell'astronomia antica - Bologna
J.L.E.
Dreyer - Storia dell'astronomia da Talete a Keplero - Feltrinelli
a
cura di Michael Hoskin - Storia dell'astronomia di Cambridge - Superbur
dedico
questa pagina alla memoria dell'amico Fredi De Maria
che
condivideva con me la passione per l'Astronomia
Pa
† 25.7.2006
il
brano proposto come sottofondo è il famoso Adagio in sol minore
di T. Albinoni (fai
clic col tasto destro sulla
scheda in alto
del tuo Browser per disattivare la musica)
a cura di Pio Passalacqua piopas@tin.it
Gruppo Astrofili Palermo
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Storia
dell'Astronomia
(pdf) di Davide
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di Claudio Del
Duca
CRONOLOGIA
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