Quattro antiche scoperte dell'astronomia greca che ancora confondono gli esperti
Le storie di Erodoto
(dal 484 a.C. al 425 a.C.) offrono una straordinaria finestra sul
mondo, come era noto all'antica astronomia greca nella metà del 20 °
secolo a.C. Tuttavia, quasi altrettanto interessante di ciò che sapevano è ciò che non sapevano. Ciò
pone le basi per notevoli progressi nella loro comprensione nei
prossimi secoli, semplicemente facendo affidamento su ciò che potrebbero
osservare con i propri occhi.
Erodoto sosteneva che l'Africa era quasi completamente circondata dal mare. Come lo sapevi? Racconta
la storia dei marinai fenici che furono mandati dal re Neco II d'Egitto
(intorno al 600 a.C.) a navigare in senso orario attorno all'Africa
continentale, iniziando nel Mar Rosso. Questa
storia, se vera, racconta la più antica circumnavigazione conosciuta in
Africa, ma contiene anche una visione interessante della conoscenza
astronomica del mondo antico.
Il viaggio è durato diversi anni. Dopo
aver arrotondato la punta meridionale dell'Africa e aver seguito una
rotta verso ovest, i marinai osservarono che il Sole era alla loro
destra, sopra l'orizzonte settentrionale. Questa
osservazione semplicemente non aveva senso in quel momento perché non
sapevano ancora che la Terra avesse una forma sferica e che esistesse un
emisfero meridionale.
1. I pianeti orbitano attorno al sole
Pochi secoli dopo, erano stati fatti molti progressi. Aristarco
di Samo (dal 310 a.C. al 230 a.C.) sostenne che il Sole era il "fuoco
centrale" del cosmo e collocò tutti i pianeti conosciuti nel loro
corretto ordine di distanza attorno a loro. Questa è la più antica teoria eliocentrica nota del sistema solare.
Sfortunatamente,
il testo originale in cui fa questo argomento è andato perduto nella
storia, quindi non possiamo sapere con certezza come l'abbia risolto. Aristarco
sapeva che il Sole era molto più grande della Terra o della Luna e
avrebbe potuto presumere che dovesse quindi avere la posizione centrale
nel Sistema Solare.
Tuttavia,
è una scoperta sorprendente, soprattutto se si considera che non è
stato riscoperto fino al XVI secolo da Nicolaus Copernicus, che ha
persino riconosciuto Aristarco durante lo sviluppo della propria opera.
Ritratto di Nicola Copernico. Il primo uomo a riscoprire le scoperte di Aristarco dall'antica astronomia greca. (Museo regionale di Toruń / Dominio pubblico)
2. La dimensione della luna
Uno dei libri sopravvissuti di Aristarco è sulle dimensioni e le distanze del Sole e della Luna. In
questo straordinario trattato, Aristarco presentò i primi tentativi
noti di calcolare le dimensioni e le distanze relative al Sole e alla
Luna.
Per
molto tempo è stato osservato che il sole e la luna sembravano avere la
stessa dimensione apparente nel cielo e che il sole era più lontano. L'hanno capito dalle eclissi solari, causate dal passaggio della luna di fronte al sole ad una certa distanza dalla Terra.
Dato che Pitagora
aveva determinato come le lunghezze dei lati del triangolo fossero
collegate un paio di secoli prima, Aristarco usò il triangolo per
stimare che la distanza dal sole era tra 18 e 20 volte la distanza dalla
luna. Ha anche calcolato che la dimensione della luna era circa un terzo di quella della Terra, in base all'attento tempismo delle eclissi lunari.
Una
riproduzione del X secolo di un diagramma di Aristarco che mostra parte
della geometria che ha usato nei suoi calcoli, dimostrando i progressi
compiuti nell'antica astronomia greca. (Dominio pubblico)
Sebbene
la sua distanza stimata dal Sole fosse troppo bassa (il rapporto
effettivo è 390), a causa della mancanza di precisione telescopica
disponibile al momento, il valore del rapporto tra le dimensioni della
Terra e della Luna è sorprendentemente preciso (la Luna è 0,27 volte il
diametro della Terra).
Oggi
conosciamo le dimensioni e la distanza dalla luna esattamente con una
varietà di mezzi, inclusi telescopi precisi, osservazioni radar e riflettori laser che gli astronauti dell'Apollo hanno lasciato in superficie.
3. La circonferenza della Terra
Eratostene
(dal 276 a.C. al 195 a.C.) fu capo bibliotecario della Grande
Biblioteca di Alessandria e grande sperimentatore. Tra i suoi numerosi
successi vi fu il primo calcolo noto della circonferenza terrestre.
Pitagora è generalmente considerato il primo difensore di una Terra
sferica, sebbene apparentemente non abbia le sue dimensioni. Il famoso e
semplice metodo di Eratostene si basava sulla misurazione delle diverse
lunghezze di ombre proiettate da pali catturati verticalmente nel
terreno, a mezzogiorno nel solstizio d'estate, a diverse latitudini.
Il
Sole è abbastanza lontano che ovunque i suoi raggi raggiungano la
Terra, sono effettivamente paralleli, come Aristarch aveva
precedentemente mostrato. Quindi la differenza nelle ombre ha mostrato
quanto la superficie della Terra si curvasse. Eratostene usò questo per
stimare la circonferenza della Terra in circa 40.000 km (24.856 miglia).
Questo è entro un paio di percento del valore reale, come stabilito
dalla moderna geodesia (la scienza della forma della Terra).
Più
tardi, un altro scienziato di nome Posidonio (dal 135 a.C. al 51 a.C.)
usò un metodo leggermente diverso e trovò quasi esattamente la stessa
risposta. Posidonio visse sull'isola di Rodi per gran parte della sua vita. Lì osservò che la stella luminosa Canopo si sarebbe trovata molto vicino all'orizzonte. Tuttavia, quando si trovava ad Alessandria, in Egitto, notò che Canopo sarebbe salito a circa 7,5 gradi sopra l'orizzonte.
Poiché
7,5 gradi sono 1/48 di un cerchio, ha moltiplicato la distanza da Rodi
ad Alessandria per 48 e ha anche raggiunto un valore di circa 40.000 km.
4. Il primo calcolatore astronomico
Il calcolatore meccanico sopravvissuto più antico del mondo è il meccanismo Anticythera. Il sorprendente dispositivo fu scoperto in un antico naufragio al largo dell'isola greca di Antikythera nel 1900.
Questo
dispositivo, il meccanismo Anticythera, è considerato il computer più
antico del mondo. Attraverso una serie di ingranaggi, è stato utilizzato
per prevedere posizioni astronomiche ed eclissi per scopi calendari e
astrologici. (Turisti del fine settimana / CC BY 2.0)
Il
dispositivo ora è frammentato nel tempo, ma quando intatto sarebbe
apparso come una scatola che ospita dozzine di ruote dentate in bronzo
finemente lavorate. Quando
viene ruotato manualmente da una maniglia, la distanza dei segni degli
ingranaggi all'esterno mostra le fasi lunari, i tempi delle eclissi
lunari e le posizioni dei cinque pianeti conosciuti (Mercurio, Venere,
Marte, Giove e Saturno) su diversi periodi dell'anno. Questo spiega anche il loro movimento retrogrado, un cambiamento illusorio nel moto dei pianeti attraverso il cielo.
Non
sappiamo chi l'abbia costruito, ma risale a qualche tempo tra il III e
il I secolo a.C. e potrebbe anche essere stato opera di Archimede. La tecnologia degli ingranaggi con la raffinatezza del Meccanismo Anti-Cythera non è stata vista da mille anni.
Sfortunatamente,
la stragrande maggioranza di queste opere è andata perduta nella storia
e il nostro risveglio scientifico è stato ritardato di millenni. Come
strumento per introdurre la misurazione scientifica, le tecniche di
Eratosthenes sono relativamente facili da eseguire e non richiedono
attrezzature speciali, consentendo a coloro che hanno appena iniziato il
loro interesse per la scienza di capire, sperimentare e, in definitiva,
seguire le orme di alcuni dei primi scienziati.
Si può ipotizzare dove potrebbe essere la nostra civiltà ora se questa antica scienza avesse continuato senza sosta.
Immagine
di copertina: l'astronomia dell'antica Grecia ha confuso gli esperti
per secoli: come facevano a sapere ciò che sapevano tanto tempo fa? Queste quattro scoperte lo incarnano. Nell'immagine: vista della Terra, della Luna e del Sole dagli elementi spaziali (immagine originale della NASA). Fonte: vovan / Adobe stock
L'articolo
"Quattro scoperte dell'antica astronomia greca ancora sconcertanti per
gli esperti" di Gareth Dorain e Ian Whittaker è stato originariamente
pubblicato come "Quattro sorprendenti scoperte astronomiche dell'antica
Grecia" in The Conversation ed è stato ripubblicato sotto licenza Creative Commons.
