Gorbacev - Da solo Bush perde prestigio

L’astronomia fu una delle prime discipline a svilupparsi come scienza. Questa precocità si spiega con la semplicità del campo di fenomeni da essa studiato (almeno relativamente alla complessità di altri ambiti di indagine, come per esempio lo studio dei viventi) e con l’opportunità di ripetere con regolarità le osservazioni, come in una sorta di laboratorio naturale, a causa del ciclico ripresentarsi degli stessi fenomeni celesti. Tra questi fenomeni, attrassero l'attenzione degli astronomi greci le evidenti irregolarità che presenta il moto di alcuni astri: la Luna, il Sole e i pianeti. Oggi sappiamo che queste irregolarità sono spiegabili come conseguenza di due fattori: a) le differenti posizioni da cui noi - che ci muoviamo intorno al Sole con la Terra - osserviamo gli astri; b) il movimento degli stessi pianeti (e satelliti) lungo le loro orbite. Salvo poche eccezioni, invece, gli antichi pensavano - secondo quanto del resto suggerisce l'esperienza - che il loro punto di osservazione (la Terra) fosse immobile, e che gli astri - compreso il Sole - si muovessero intorno alla stessa Terra. Alcuni - come in generale i filosofi di tradizione naturalistica - pensavano che gli astri fossero corpi più o meno simili a quelli che vediamo sulla terra, pietre infuocate o cose simili, e per questo non si stupivano che il movimento di qualcuno di essi seguisse una traiettoria disordinata e imperfetta. Li interessava semmai capire di quale materia precisamente fossero costituiti gli astri, e che cosa ne determinasse il movimento.

Per altri filosofi - come in primo luogo Platone, che riprendeva elementi della tradizione pitagorica - era invece inconcepibile che gli astri - ritenuti di natura divina e perfetta - potessero muoversi irregolarmente: le irregolarità dovevano essere una ingannevole apparenza. Ma come si produceva tale apparenza? E quali erano invece i veri movimenti dei pianeti? In altre parole: come era possibile rendere ragione delle irregolarità percepite dall'osservatore? Dall'epoca di Platone in poi, la risposta a queste domande costituì il problema fondamentale dell'astronomia antica e medioevale; anche la rivoluzione astronomica di Copernico, che nel Cinquecento rovesceriò i presupposti dell'astronomia precedente, ponendo il sole e non la terra al centro del cosmo, ebbe alla base il tentativo di rispondere in modo radicalmente nuovo al problema dell'irregolarità osservate nei moti celesti.

Cosmologia, astronomia e astrologia

Il greco kòsmos, da cui deriva l’italiano cosmo, significa in origine “ordine”. A questo significato sono collegati quello di “decoro” esteriore (e quindi di “ornamento” – questo significato si conserva nell’italiano “cosmesi”, o “cosmetico”) e di “decenza” o “convenienza” morale, quello di “struttura ordinata” e di “costruzione”, e quello di “ordinamento politico”, “costituzione” (Tucidide per esempio parla, in questo senso, di kòsmos oligarchicòs, “ordinamento oligarchico”).

L’adozione del termine per designare ciò che noi traduciamo con “cosmo” nel senso di “mondo” o anche di “universo”, viene fatta risalire a Pitagora (anche se a giudizio di alcuni studiosi questo uso si afferma solo nel IV secolo). Anche in questa accezione, il termine conserva il significato originario di “ordine”, designando l’“ordinata struttura del mondo” o, appunto, l’“ordine cosmico”. In questo senso, kòsmos si oppone a chàos, il termine greco che nelle ricostruzioni mitiche delle origini designa il “vuoto immenso”, l’“abisso” tenebroso e incomprensibile, la “confusione disordinata” che è al principio di tutta la realtà umana e divina (Esiodo, Teogonia: «Da principio fu il caos»).

Se il termine kòsmos designa dunque la totalità ordinata della natura, a maggior ragione denota la parte di essa il cui ordine appare più evidente, cioè il cielo: a partire dal IV secolo, il termine kòsmos denota, oltre all’insieme del mondo, anche la sua parte celeste, pensata come distinta e contrapposta a quella terrestre, e tende quindi a essere usato come sinonimo di ouranòs (“il cielo”).

Composto di kòsmos e logos, il termine cosmologia designa in generale le indagini di natura filosofica e scientifica aventi come oggetto l’ordine dell’universo. Benché di calco greco, come molti altri termini designanti i diversi comparti disciplinari, “cosmologia” si è composto solo in epoca moderna. Precedentemente, a indicare lo stesso genere di ricerca erano usati il greco physikè (“fisica”) e i latini philosofia naturae o naturalis (“filosofia della natura” o “naturale”).

Più delimitato è invece il significato di astronomia, con il quale indichiamo lo studio delle leggi (nomoi in greco) che presiedono ai movimenti degli astri. Oggi si parla di "astrofisica" per indicare lo studio della costituzione fisica dell'universo, che è alla base dei fenomeni che osserviamo in cielo, e dunque fisica e astronomia si presentano come due campi di ricerca strettamente intrecciati. Lo stesso accadeva, come abbiamo visto, nelle prime ricerche dei filosofi naturalisti. Ma nella tarda antichità e fino al Rinascimento "astronomia" e "fisica" divennero due ambiti disciplinari ben distinti tra loro, caratterizzati da risultati per molti aspetti difficili da conciliare.

Un'ultima osservazione è opportuna circa i rappporti tra astronomia e astrologia, l'antichissima disciplina che studia gli influssi astrali sulla vita umana. Nell'Antichità e nel Medioevo e ancora nel Rinascimento - a causa delle proprietà divine assegnate agli astri, e alla diffusa convinzione di una loro capacità di influenzare le vicende umane - queste due scienze e i loro cultori, oggi ben distinti, coincidevano: non si dimenticherà per esempio che il grande astronomo antico Tolomeo, autore dell'Almagesto scrisse anche il Tetrabiblion, il testo fondamentale per gli astrologi dei secoli successivi.

1) Il cielo stellato e lo sguardo dell'uomo: due diversi approcci.

Chi non ha mai guardato il cielo? Si tratta di un'esperienza fondamentale nel rapporto dell'uomo non con l'ambiente in cui vive e con se stesso. Contemplare il cielo, infatti, ci pone di fronte a una delle manifestazioni più grandiose della natura: questo suscita il desiderio di conoscere più a fondo, con l'aiuto della scienza astronomica, l'universo in cui viviamo. Al tempo stesso, però, l' immensità della quale siamo spettatori e la sfida che essa propone alla nostra stessa capacità di immaginarne origine e confini, ci porta talvolta anche a riflettere su noi stessi, sulla nostra collocazione nel mondo, sul senso della nostra vita sulla Terra.

• Quale di questi atteggiamenti prevale in voi, quando guardate un cielo stellato? Provate a riflettere sulle vostre esperienze e presentatele in una breve relazione

2) Guardiamo il cielo come lo guardavano gli astronomi antichi

In questo percorso, come sarà già chiaro dalla breve introduzione, ci porremo di fronte ai fenomeni celesti secondo una prospettiva storico-scientifica, per capire come tali fenomeni fossero spiegati dagli antichi. A questo scopo, potrà essere utile fare alcune semplici osservazioni sul moto degli astri, che sono all’origine delle ricerche astronomiche degli antichi. Trovate il tempo per guardare con un po’ di pazienza il cielo a occhio nudo, scegliendo notti limpide e un punto di osservazione sufficientemente distante da fonti di inquinamento luminoso (città, paeesi, strade illuminate) che ostacolano ormai il nostro sguardo, e che erano pressochè assenti fino a un'epoca relativamente recente.

• Di notte, sembrerà di essere immobili al centro di una “cupola” semisferica e trapuntata di stelle, la volta celeste, delimitata dalla linea dell’orizzonte. Osserveremo che questa “volta” non è immobile: ogni stella si muove e percorre una traiettoria circolare. Il centro ideale di questi moti circolari è a settentrione, in prossimità della stella “polare”, che unica tra tutte rimane quasi immobile. Le stelle più vicine alla polare percorrono una traiettoria circolare che in nessun posto attraversa l’orizzonte e sono quindi visibili in ogni momento della notte. La traiettoria delle stelle più lontane è visibile solo in parte: esse appaiono in un punto dell’orizzonte a est e, dopo aver attraversato il cielo, scompaiono a ovest. Nonostante le irregolarità di cui diremo si comportano in modo analogo la Luna e, di giorno, il Sole.

• Osservazioni prolungate e ripetute ci permetteranno di ordinare le stelle più luminose in costellazioni determinandone con sempre maggior sicurezza la posizione nella volta celeste e la collocazione reciproca. Disporremo così di una mappa della volta celeste, che allora ci apparirà come un territorio suddiviso in aree, corrispondenti appunto alle costellazioni. Questa mappa del cielo si rivelerà un ottimo ausilio per le osservazioni successive, permettendo indagini più minuziose.

• Potremo allora - con un po' di pazienza e l'aiuto di un esperto - fare la scoperta delle più importanti irregolarità nel moto degli astri. Eccole schematicamente:

a) Il movimento del Sole è più “lento” di quello delle stelle “fisse”. Rispetto a queste, il Sole perde terreno, ogni giorno di circa un grado di distanza angolare, equivalente, in termini di tempo a circa quattro minuti. In altre parole, rispetto allo sfondo costituito dalla volta celeste il Sole percorre a ritroso un breve cammino quotidiano, che lo porta mese dopo mese vicino a ciascuna delle dodici costellazioni dette dello Zodiaco (ariete, toro, ecc), per ritornare dopo un anno al punto di partenza. Il percorso del sole si svolge lungo una linea ideale chiamata eclittica, inclinata di 23°30' rispetto all’equatore celeste, cioè l'equatore della apparente volta celeste.

b) Mentre le traiettorie percorse dalle stelle non mutano – esse “sorgono”, in ogni stagione, nello stesso punto dell’orizzonte, raggiungono sempre lo stesso punto culminale, “tramontano” sempre nello stesso luogo – quella del Sole è variabile stagionalmente. Lo "spostamento" annuale del Sole lungo l’eclittica è anche alla base delle variazioni stagionali della traiettoria giornaliera dell'astro, che risulta più breve e bassa sull'orizzonte d'inverno, più lunga e alta d'estate.

c) La Luna “retrocede” verso est molto più rapidamente, “perdendo” circa un’ora al giorno, e conclude in un periodo di circa ventinove giorni il suo corso a ritroso sullo sfondo delle altre stelle. La traiettoria descritta dalla Luna in questo movimento verso est non si discosta molto dall’eclittica, pur non coincidendo con essa.

d) Rispetto allo sfondo delle stelle, compiono un movimento a ritroso anche i pianeti (in greco planetà, “astri erranti”), cinque dei quali, osservabili a occhio nudo, erano conosciuti nell’antichità (Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno). Ma i pianeti presentano un’ulteriore “anomalia”: il loro corso a ritroso – in determinati periodi – sembra subire un rallentamento e interrompersi (si parla allora di “stazione” del pianeta), per essere sostituito da un moto nella direzione opposta (detto per questo moto “retrogrado”): in questi casi il pianeta invece di perdere terreno rispetto alle altre stelle, ne guadagna, si muove verso ovest più velocemente dell’insieme della volta stellata, per poi ritornare, dopo un certo tempo, al suo consueto moto annuale verso est.

e) In corrispondenza delle fasi di moto retrogrado i pianeti appaiono più luminosi; anche le dimensioni apparenti del Sole variano. Fin dall’antichità questi fenomeni hanno generato negli osservatori l’idea che periodicamente questi corpi celesti si avvicinassero e, rispettivamente, si allontanassero dalla Terra.

1 Le spiegazioni naturalistiche del cosmo.

Molti dei fenomeni richiamati erano stati osservati già molto prima che si sviluppasse l’astronomia greca. I greci derivano da babilonesi ed egiziani la maggior parte delle nozioni astronomiche delle quali dispongono in età classica, anche se spesso la tradizione ne attribuisce l’elaborazione a sapienti greci (al merito di Pitagora sono ascritti studi sul moto di Venere, ma è probabile che il filosofo abbia tratto le proprie conoscenze da un viaggio in oriente). Naturalmente, nel corso dei secoli, gli astronomi greci perfezionaroo le conoscenze apprese. La ricerca astronomica greca non si riduce tuttavia a un’opera di rielaborazione e affinamento del sapere ereditato dall’oriente.

Per i greci, infatti, l’indagine astronomica non è legata esclusivamente a esigenze di carattere pratico. Fin dalle origini, quando volgono lo sguardo al cielo, i sapienti della Ionia non si limitano a osservare i fenomeni celesti e a descriverne matematicamente gli aspetti di maggior rilievo pratico, ma si interrogano intorno alla natura degli astri e si sforzano di spiegarne i movimenti, formulando ipotesi intorno alla loro forma e alle cause che li determinano. In altre parole, in Grecia la ricerca propriamente astronomica (osservazione dei fenomeni celesti e rappresentazione matematica del moto degli astri) si intreccia con le risposte che le cosmologie filosofiche, portatrici di una spiegazione globale della realtà naturale, forniscono alle domande riguardanti la costituzione del mondo.

L’impianto naturalistico del pensiero ionico si riflette sulle sue concezioni astronomiche. In questo contesto, la spiegazione della natura e del movimento degli astri consiste nel determinare la struttura elementare dei corpi celesti, e le caratteristiche dei processi fisici che sono alla base dei fenomeni osservati. L’astronomia naturalistica esclude ogni netta separazione tra mondo celeste e mondo terrestre, che vengono considerate zone omogenee, in quanto accomunate dalla stessa origine e da una analoga costituzione materiale. Così Anassimandro – che spiega il processo di determinazione e di delimitazione attraverso il quale si origina il cosmo dall’ápeiron come risultato del conflitto tra caldo e freddo – concepisce gli astri come anelli di fuoco che circondano la Terra e dei quali noi vediamo solo una porzione, attraverso fori circolari della volta celeste in movimento. Così Anassimene pensa che la Terra – piatta e circolare – galleggi come una zattera sull’aria sottostante, che ne risulta compressa e quindi capace di fornire sostegno. Per Anassimene, anche gli astri , come la Terra, sono dischi, in questo caso di fuoco, che si muovono galleggiando nell’aria, come navi nel mare. Essi non circondano dunque la Terra come in Anassimandro, né possono muoversi in circolo, perché impossibilitati a penetrare l’aria densa sulla quale essa si regge: al termine del loro percorso visibile, il Sole, la Luna e le stelle guadagnano il punto dal quale sorgeranno l’indomani, muovendosi al riparo del bordo rialzato della Terra.

Nel V secolo, poi, Anassagora sottolinea l’omogeneità strutturale di mondo celeste e mondo terrestre e afferma che gli astri sono sassi infuocati. A sua volta, Democrito spiega la generazione del mondo come determinata da un vortice di atomi, il cui centro corrisponde al luogo ove “sedimenta” la Terra: il cielo si forma dalla parte più esterna del vortice, che incendiandosi per la velocità viene a costituire la materia luminosa degli astri.

2 La cosmologia pitagorica

Le cosmologie fiorite in Italia in ambiente pitagorico si caratterizzano invece in senso nettamente antinaturalistico. I pitagorici infatti – i quali considerano che il centro e il limite esterno siano in generale luoghi “migliori” e “più degni” rispetto alle posizioni intermedie – derivano da questa premessa (e non dall’esperienza) il convincimento che nel cosmo bene ordinato quei luoghi debbano essere occupati dal fuoco, l’elemento più nobile, e non dalla terra, elemento gerarchicamente inferiore, cui spetta una collocazione mediana, e quindi postulano un “fuoco centrale”. Inoltre, essi deducono l’esistenza dell’antiterra – la quale per la posizione che occupa non può essere in alcun modo percepita dai sensi – dalla propria numerologia, la quale impone che il numero dei corpi celesti corrisponda a dieci, numero perfetto. Infine, attribuiscono ai corpi celesti un movimento circolare, per il fatto che giudicano il cerchio come la figura “perfetta”.

3 Dialettica e astronomia in Platone.

Platone critica in profondità le spiegazioni della realtà naturale e del cosmo elaborate dagli ionici e in seguito da filosofi in vario modo naturalisti come Empedocle, Anassagora e soprattutto Democrito: essi si limitano a ricercare le cause materiali dei fenomeni naturali, mentre, per il filosofo ateniese, la vera causa di ogni ente è il logos e il fine, cioè la “ragione” in vista della quale l’ente è in un certo modo. La ricerca intorno alle cause coincide dunque per Platone con il discorso razionale che ci dice riguardo a ogni cosa perché «per essa, il meglio è esser così» e si identifica – al suo livello più profondo – con l’esercizio della dialettica: a quest’ultima spetta infatti di convalidare le premesse da cui muove la ricerca nei diversi campi del sapere. Anche nei passi dedicati all’astronomia, Platone discute dunque dei fondamenti che, da un punto di vista razionale, è necessario assegnare a questa disciplina come premesse delle sue indagini. Nella Repubblica, in accordo con l’impostazione dualistica che vi prevale, Platone assume una posizione rigida, secondo la quale il vero astronomo deve volgersi alla contemplazione del cosmo intelligibile, senza attardarsi a osservare ciò che appare in cielo, essendo i fenomeni celesti, in quanto appartenenti al mondo visibile, inevitabilmente imperfetti e irregolari.

Nelle opere più tarde, egli sembra però ammettere la possibilità di una astronomia del cielo visibile, purché vincolata all’ipotesi della regolarità e della circolarità dei moti degli astri. Gli astri – esseri divini, dotati di un’anima intelligente (che ne guida e causa il movimento) – sono dotati del moto più “perfetto”, quello circolare appunto, l’unico moto che, per la forma conchiusa della figura geometrica del cerchio, si svolge sempre nell’identico luogo e quindi riproduce, almeno in parte, l’immobile stabilità dell’essere intelligibile entro il movimento, che è la condizione propria del mondo sensibile.

Questo tipo di impostazione trova la sua applicazione più rilevante nel Timeo e nelle Leggi. Da quest'ultima opera è tratto il testo seguente che affronta esplicitamente il problema delle irregolarità osservabili nel movimento dei “pianeti”. Platone condanna la consuetudine di definire quegli astri come “pianeti” (planetà astra significa “astri erranti”), giudicandola menzognera e blasfema. Se infatti gli astri, argomenta Platone, sono divinità, non è concepibile che il loro corso sia “erratico”, come implica contraddittoriamente l’espressione con la quale il linguaggio vi si riferisce. È invece necessario che anche i pianeti, come tutti gli altri corpi celesti, si muovano sempre con velocità uniforme lungo le stesse traiettorie circolari: le irregolarità osservate non sono dunque che apparenze.

4 Platone e Eudosso: le sfere omocentriche

La riflessione di Platone si accompagna a un momento decisivo della storia dell’astronomia antica. Nella prima metà del IV secolo a.C. si afferma un modello del cosmo cosiddetto a “due sfere”: la Terra è infatti pensata come una sfera immobile posta al centro di un’altra sfera, quella su cui sono collocati gli astri, ruotante con velocità uniforme intorno al proprio asse. L’adozione di questo modello consente di dar ragione in modo convincente del fenomeno celeste più macroscopico: il movimento quotidiano di tutti gli astri in direzione ovest. Permette inoltre agli astronomi di identificare con sempre maggior sicurezza, isolandoli dal movimento complessivo del cielo, i movimenti degli astri che anche il “modello a due sfere” non è in grado di spiegare. Si tratta, da un lato, del lento movimento del Sole, della Luna e dei pianeti lungo l’eclittica, in direzione opposta a quella della sfera stellata; dall’altro delle irregolarità che quegli stessi moti presentano: deviazioni, stazioni, recessioni. Ora, la dottrina platonica, in quanto non ammette in cielo alcun moto irregolare, comporta che, per spiegare i movimenti irregolari dei pianeti, sia necessario concepirli come movimenti apparenti, che debbono essere a loro volta risolti nei movimenti circolari uniformi che li compongono.

Secondo la testimonianza di Simplicio (VI secolo d.C.), Platone avrebbe proposto agli astronomi dell’Accademia un problema così formulato: «quali sono i movimenti uniformi e regolari, assumendo i quali è possibile salvare i fenomeni relativi ai movimenti degli “astri erranti”?». Si trattava in altre parole di fornire una spiegazione del movimento degli “astri erranti” (cioè i pianeti tra i quali gli antichi comprendevano anche il Sole e la Luna, ma non la Terra) che non violi le regole imposte dalla dialettica. Da allora, quello di “salvare i fenomeni” divenne il problema per eccellenza dell’astronomia antica, che per secoli si dedicò alla costruzione di modelli geometrici sempre più raffinati e complessi per ridurre ogni irregolarità osservata in cielo alla norma della circolarità e dell’uniformità.

Il primo a condurre un tentativo in questa direzione fu Eudosso di Cnido (408-355 a.C. circa), grande matematico e astronomo, contemporaneo di Platone e membro dell’Accademia.Eudosso suppone che ogni pianeta sia fissato sulla più interna di una serie di sfere aventi un centro comune (di qui il nome di “sfere omocentriche”) coincidente con la Terra. Le sfere, che Eudosso immagina collegate tra loro, ruotano intorno ad assi differenti e la somma dei loro moti determina il movimento osservabile del pianeta. Il caso più semplice è quello di un sistema a due sfere, illustrato nella figura (tratta, con qualche modifica, da Thomas S. Kuhn, La rivoluzione copernicana).

Gli studiosi discutono se effettivamente Eudosso sia stato indotto dalla domanda di Platone a formulare la propria teoria delle sfere omocentriche oppure se Platone ne abbia tratto il motivo per passare dalla posizione espressa nella Repubblica a quella esposta nelle Leggi, avendo individuato nella teoria eudossiana un modello idoneo a spiegare i moti planetari senza compromettere l’ideale di un cosmo dominato dalla regolarità e dalla uniformità dei movimenti circolari. È certo, tuttavia, che la teoria eudossiana rispetta compiutamente le “ipotesi” (circolarità, uniformità dei moti) guadagnate dialetticamente da Platone.

5 Il cosmo aristotelico nel De Caelo

Nel De caelo, il giovane Aristotele si confronta polemicamente con la cosmologia del Timeo. La critica aristotelica non riguarda solo singoli aspetti della spiegazione platonica dell’ordine cosmico, ma più in generale investe alla radice il nesso di subordinazione che Platone istituisce tra dialettica e scienze. Per Aristotele, infatti, ogni terreno di indagine dispone di principi propri, i quali non derivano la propria legittimità da un sapere a essi sovraordinato. Nel nostro caso questa impostazione generale comporta da parte di Aristotele la rinuncia a spiegare l’assetto del cosmo e il moto degli astri postulando l’azione di cause intelligenti, quali il demiurgo e l’anima. Aristotele si propone invece di spiegare la costituzione e il movimento del cielo sulla base di principi rigorosamente fisici: gli astri sono corpi naturali, per quanto nobili e perfetti, e come tali hanno in sé il principio del movimento. Secondo la dottrina dei luoghi e dei movimenti naturali, i quattro elementi tradizionali, terra, aria, acqua e fuoco – costitutivi del mondo terrestre o sublunare – sono per natura dotati di movimento rettilineo. L’etere, del quale sono formati il cielo e gli astri, è per natura dotato di quel movimento circolare, che invece Platone imputava all’azione di un’anima intelligente.

6 Geometria e fisica nell’astronomia alessandrina

Nel secolo successivo alla morte di Aristotele, osservazioni astronomiche sempre più accurate portano all’obsolescenza della teoria delle sfere omocentriche, incapace – proprio perché le sfere cui essa ricorre per spiegare il moto degli astri sono dotate di un unico centro – di dar ragione di fenomeni quali la variazione periodica della distanza dalla Terra del Sole, della Luna e di alcuni pianeti. Non per questo si indebolisce l’influenza che sugli studi astronomici esercita la fisica dello stagirita. E' vero infatti che gli astronomi alessandrini considerano validi in linea di principio tutti i modelli geometrici, che - nel rispetto delle ipotesi platoniche - siano in grado di render ragione dei fenomeni osservati in cielo; storicamente, tuttavia, si affermano soltanto i modelli geometrici compatibili con la cosmologia geocentrica di Aristotele, costantemente rafforzata dalle conferme che essa apparentemente riceve dalla comune esperienza di tutti i giorni.

E' questo il caso dei modelli a epiciclo messi a punto nei secoli III e II a.C. a opera di Apollonio e di Ipparco. Secondo il modello a epiciclo (figura 1), il pianeta P compie un’orbita circolare intorno a un punto (A) che a sua volta si muove circolarmente intorno a un centro immobile costituito dalla Terra (T). Questo modello è in grado di spiegare come risultato del sommarsi di moti circolari uniformi (figura 2) le differenti velocità del moto planetario lungo l’eclittica e i fenomeni di retrogradazione (la figura 3 presenta il cambiamento di direzione del moto del pianeta, causato dall'epiciclo, così comme apare a un osservatore posto in T, cioè sulla Terra). Il modello a epiciclo deve la sua fortuna anche al fatto che spiega anche la variazione della distanza dei pianeti dalla Terra, come risulta con evidenza dalla figura 1.

A causa del contrasto con l’immediatezza dei dati percettivi, e dell’incompatibilità con i principi della fisica di Aristotele, minor fortuna arride invece in epoca antica ai modelli astronomici che implicano movimenti della Terra. È questo il caso dei modelli attribuiti a Eraclide Pontico (IV secolo a.C.) e ad Aristarco di Samo (III secolo a.C.). Il primo, benché mantenga la Terra al centro del cosmo spiega l’alternanza di notte e dì con l’ipotesi che essa compia una rotazione quotidiana intorno al proprio asse. Il secondo – che gli storici valutano come il più maturo antecedente antico del modello eliocentrico di Copernico – postula la stabilità del Sole al centro della sfera delle stelle fisse, anch’essa concepita come immobile, e considera la Terra come un astro, attribuendole un duplice moto, rispettivamente intorno al proprio asse e intorno al Sole. Con il movimento annuale della Terra intorno al Sole Aristarco è in grado di giustificare l’apparente moto a ritroso del Sole; con la rotazione quotidiana della Terra intorno al proprio asse, il moto apparente della sfera delle stelle fisse e quindi l’alternanza del giorno e della notte.

7 La sintesi di Tolomeo

L’astronomia geocentrica perviene al massimo sviluppo con Tolomeo (II secolo d.C.). Sul piano strettamente astronomico, a lui si deve tra l'altro la costruzione del modello a equante, ottenuto perfezionando un precedente modello chiamato eccentrico, e capace di spiegare la diversa durata tra estate e inverno: il periodo tra l'equinozio di primavera e quello d'autunno - da marzo a settembre - è infatti di sei giorni più lungo rispetto a quello che intercorre tra gli equinozi d'autunno e di primavera. Il punctum aequans (A nella figura) è un punto spostato rispetto al centro della Terra T. Il Sole S ruota intorno al punto T corrispondente alla Terra. La differenza di durata tra estate e inverno è giustificata postulando come costante non la velocità angolare del pianeta rispetto al centro di rotazione, ma quella rispetto al punto equante. Così, nella figura, varia uniformemente non un angolo al centro, ma l’angolo avente come vertice A. Per raggiungere EA, S che si trova in EP dovrà percorrere un semicerchio intorno a T, corrispondente a un angolo maggiore di 180°, ciò che spiega la maggior durata del periodo estivo (EP-EA).

La fortuna di Tolomeo è legata però soprattutto allo sforzo da lui compiuto per armonizzare definitivamente i modelli astronomici ellenistici con la fisica di Aristotele, per cui egli è ritenuto l’artefice del sistema astronomico-cosmologico noto col nome di “aristotelico-tolemaico”. I tratti essenziali del sistema - cioè la sfericità e la finitudine del cosmo, la sua immobilità, la posizione centrale della Terra, la irriducibile distinzione tra “mondo celeste” e “mondo terrestre” - verranno sostanzialmente accolti dalle cosmologie medievali, imponendosi fino alla travagliata affermazione del modello eliocentrico elaborato da Copernico nel De revolutionibus orbium coelestium (1543).

Sono molto interessanti anche gli argomenti di tipo fisico con i quali Tolomeo sostiene l'impossibilità del movimento della Terra. Eccone alcuni:

Analizziamo il testo appena letto, percorrendone schematicamente i passaggi e tenendo presente che il procedimento dell’argomentazione è dialettico, cioè consiste nel negare l’ipotesi presa in esame derivandone conseguenze impossibili. a) In primo luogo, Tolomeo dichiara di ammettere il movimento rotatorio della Terra, nonostante sia con tutta evidenza assurdo che corpi “più sottili”, “leggeri” come gli astri siano immobili e si muovano corpi pesanti come la Terra. b) Ammesso in via d’ipotesi il movimento della Terra, Tolomeo passa a dimostrarne l’impossibilità reale. Se infatti la Terra si muovesse, tutti i corpi a essa non vincolati (nuvole, uccelli, proietti) dovrebbero necessariamente apparire (come gli astri) in movimento nella direzione opposta (ovest) a quella della rotazione terrestre (est). c) Non vale la controbiezione che anche l’aria è trasportata dalla Terra nel suo moto: in tal caso, infatti, i corpi che vi si trovano perderebbero terreno sia rispetto alla Terra sia rispetto all’aria. E neppure quella secondo cui l’aria trascinerebbe con sé tali corpi, quasi che essi fossero in essa bloccati come in un corpo solido: la conseguenza sarebbe infatti di negare tutti i movimenti. d) Tolomeo conclude affermando che i movimenti contigui alla superficie terrestre si svolgono come se il movimento della Terra (ammesso ipoteticamente) non avesse alcuna influenza su di essi. Ma essendo ciò impossibile (secondo Tolomeo) è necessario ammettere che la Terra sia stabile e che i fenomeni osservati (movimento degli astri verso occidente) siano causati dal moto verso occidente della volta stellata.

Filosofia e astronomia nell’antichità

Come è fatto e come funziona il cielo?