Il cannocchiale e le scoperte celesti

Galileo “esploratore” dello spazio
Galileo è stato il primo ad avvicinare cielo e terra. Fisicamente, dimostrando che erano costituiti di un’unica e sola materia, e non di due sostanze distinte, una perfetta e una imperfetta, come fin lì creduto. Visivamente, puntando in alto il cannocchiale, perfezionato e potenziato rispetto agli esemplari che si trovavano nei mercati, così da farlo diventare strumento di scienza. Osservando con caparbietà e metodo l'aspetto e i movimenti dei corpi celesti, visti fino allora solo ad occhio nudo, ottenne risultati impensabili che raccolse nel Sidereus nuncius. L’opera, pubblicata con grande fretta in veste tipografica dimessa nella primavera del 1610, annunciava al mondo la serie di straordinarie scoperte celesti ottenute nel giro di poche settimane. Niente era più come sembrava agli ingannevoli sensi dell’uomo, e risultava falsa la cosmologia aristotelico-tolemaica universalmente accettata fino a quel momento.

Cannocchiale originale di Galileo Galilei conservato al Museo Galileo di Firenze

Nel Sidereus Nuncius Galileo Galilei annuncia le scoperte celesti fatte grazie al cannocchiale

La Luna terrestre
Galileo riferiva della faccia della Luna, piena di monti e valli, che non era dunque un corpo perfetto, come pretendevano i seguaci di Aristotele. L'idea di una Luna affine alla Terra non solo negava la teoria aristotelica della differente natura dei corpi celesti rispetto ai terrestri, ma, facendo della Luna un satellite orbitante intorno a un centro, la Terra appunto, conduceva a ritenere che quest'ultima, avendo una medesima sostanza, avesse anche un analogo comportamento e orbitasse a sua volta intorno a un centro suo proprio. Nell’autunno del 1609, durante l’osservazione telescopica del satellite, Galileo realizzò “in diretta” sei acquerelli. Per la prima volta veniva realizzata una raffigurazione realistica della Luna, destinata a produrre un vero e proprio terremoto non solo nella filosofia naturale ma anche nell’arte.

Manoscritto di Galileo con disegni della Luna

Donato Creti, Osservazione della Luna

Giove e le Stelle Medicee
Fu presto evidente che quattro satelliti ruotavano intorno a Giove e, contemporaneamente a lui, intorno al Sole, fenomeno la cui impossibilità era stata da sempre addotta dagli aristotelici come prova di un sistema geocentrico. Dimostrato invece che non era affatto impossibile, lo stesso sarebbe potuto succedere alla Terra, che avrebbe benissimo potuto compiere una sua rivoluzione intorno al Sole accompagnata dal suo satellite, la Luna. Fra tutte, la scoperta dei satelliti di Giove era quella di maggior impatto. E Galileo, che da tempo cercava la protezione di un principe, li chiamò Stelle Medicee, consacrandoli alla casata Medici. Negli anni seguenti, sulla base di osservazioni e calcoli finalizzati alla precisa tabulazione dei periodi dei quattro satelliti, Galileo approntò il giovilabio, uno strumento che avrebbe favorito l’uso del sistema di Giove come un perfetto orologio per risolvere l’annoso problema di determinare la longitudine in mare.

Giovilabio, strumento di calcolo per prevedere le configurazioni apparenti del sistema di Giove a un dato istante. Conservato nel Museo Galileo di Firenze

Donato Creti, Osservazioni astronomiche: Giove e i Pianeti Medicei

Manoscritto galileiano con le osservazioni di Giove e dei Pianeti Medicei

Diario delle osservazioni dei Satelliti di Giove

Verso di medaglia con la personificazione del fiume Arno che osserva Giove e i Pianeti Medicei

Le stelle fisse, le nebulose e la Via Lattea
L'osservazione di una quantità spropositata di stelle mai viste prima metteva in crisi le piccole dimensioni dell'universo tolemaico e sostituiva l'angusta calotta dei cieli con uno spazio siderale amplissimo. Si spazzavano via anche tutte le sterili dispute dei filosofi intorno alla materia della Via Lattea, la quale altro non era che una congerie di innumerevoli stelle, e se ne osservavano a migliaia ovunque si mirasse col cannocchiale. Anche quella materia lattiginosa che pareva formare le nebulose era costituita da raggruppamenti di piccole stelle.

Le Pleiadi e Aldebaran nella testa del Toro

La Costellazione delle Pleiadi come vista da Galileo con il telescopio

Il Sole macchiato
Guardando il Sole al telescopio, Galileo aveva scorto sulla sua superficie numerose macchie, osservate anche da Christoph Scheiner, un matematico gesuita allora residente in Baviera. Le divergenze che emersero sulla natura delle macchie solari rispecchiavano la divaricazione di fondo fra la posizione filoaristotelica dello Scheiner, incapace di superare l'idea di una materia pura e incorruttibile che distingueva i cieli dalla scabrosità terrestre, e la proiezione di Galileo verso la nuova cosmologia copernicana. L’Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti non si fermava perciò alla disamina del fenomeno osservato, o alla pur rivoluzionaria ipotesi che il Sole ruotasse sul proprio asse, ma ne fa un pretesto per attaccare il conformismo degli avversari, fino ad affermare la verità naturale dell'eliocentrismo e del moto terrestre.

Donato Creti, Osservazioni astronomiche: il Sole

Disegni delle macchie solari osservate da Galileo

Le fasi “lunari” di Venere e Mercurio
Nel sistema geocentrico Tolomeo era stato costretto a supporre l’esistenza di un epiciclo, ovvero una rotazione minore lungo l’orbita dei pianeti attorno alla Terra,per giustificare i loro moti così come apparivano all’occhio dell’osservatore terrestre. Se Venere e Mercurio, i due pianeti posti fra Terra e Sole nel sistema tolemaico, avessero descritto un’orbita e un epiciclo fra Sole e Terra, avrebbero mostrato delle fasi diverse da quelle lunari, apparendo illuminati al massimo in uno spicchio. Quando, a partire dal 1610, Galileo li osservò col cannocchiale, notò invece che Venere e Mercurio mostravano fasi simili a quelle della Luna, giungendo fino alla piena illuminazione del disco. In questo fenomeno Galileo individuò la prova che Venere e Mercurio non percorrevano un epiciclo situato fra Sole e Terra, ma un cerchio centrato sul Sole, come proposto da Copernico.

Donato Creti, Osservazioni astronomiche: Mercurio

Maria Clara Einmart, Le fasi di Venere

Saturno tricorporeo
A partire dal 1610 Galileo osservò Saturno e lo vide tricorporeo, formato cioè da un corpo centrale e da due rigonfiamenti laterali, immobili e sempre uguali a se stessi, che suppose erroneamente fossero satelliti. Il singolare aspetto del pianeta dipendeva da una potenza insufficiente del cannocchiale usato. Di fronte al Saturno triplice non mancarono le suggestioni artistiche, a cavallo fra mitologia e scienza. Soltanto nel 1655 Christiaan Huygens, grazie a un telescopio più potente, osservò per primo gli anelli di Saturno e nella definizione della loro natura si impegnarono anche gli accademici del Cimento. Fra il 1671 e il 1684 Giovanni Domenico Cassini studiò le divisioni degli anelli e scoprì quattro satelliti che andarono ad aggiungersi a quello in precedenza individuato da Huygens.

Lettera di Galileo Galilei a Belisario Vinta nella quale annuncia la natura tricorporea di Saturno

Maria Clara Einmart, Aspetto di Saturno

Le comete e il metodo
Tre comete apparse fra il 1618 e il 1619 furono il pretesto di una polemica intercorsa fra Galileo e il gesuita Orazio Grassi. Galileo, però, era ora imbavagliato dal un pronunciamento del Sant'Uffizio che nel 1616 aveva sospeso il De revolutionibus di Copernico, ammettendo solo come ipotesi matematica la teoria del moto della Terra e vietando di sostenerla come verità naturale, perché contraria alle Sacre Scritture. Galileo non poteva perciò controbattere efficacemente all'impianto cosmologico del Grassi che aveva fatto proprio il sistema geo-eliocentrico di Tycho Brahe, dopo che le scoperte celesti avevano reso evidente l'erroneità del sistema tolemaico. Momento più saliente della disputa sulle comete, la natura delle quali non era stata compresa appieno da Galileo che le credeva vapori emanati dalla Terra e condensati negli spazi cosmici, Il saggiatore è una pietra miliare sul piano metodologico e delinea una nuova scala di valori nella filosofia naturale, dove autorità e tradizione, letteratura e libri, hanno un peso infinitamente minore rispetto allo studio del mondo e delle leggi matematiche che lo governano.

Frontespizio del "Il Saggiatore" di Galileo Galilei

Donato Creti, Osservazioni astronomiche: la Cometa

Lo “sfortunato dialogo”
Pur non essendo riuscito per le vie diplomatiche a far riabilitare dalla Chiesa il sistema eliocentrico e il moto della Terra, Galileo non rinunciò a scrivere la sua opera cosmologica, da sempre nei suoi progetti. Il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo ripercorre tutti capi salienti della convinzione geocinetica di Galileo, la sostanza della Luna, i satelliti di Giove, le macchie solari, la relatività del moto, con la contrapposizione sì di tutti gli argomenti portati in contrario dai sostenitori di sistemi cosmologici geocentrici e geostatici, ma con indizi più stringenti della loro maggior plausibilità, conditi da inequivocabili lezioni di metodo. Diluito fra gli altri, l’argomento delle maree che nel timore di una prova fisica del moto della Terra, non confinata all'ambito matematico, il papa aveva preteso che non fosse la tesi centrale del libro. Nonostante le mille precauzioni, il Dialogo fu proibito e Galileo condannato all'abiura delle proprie convinzioni scientifiche.

Rappresentazione del Sistema copernicano tratta dall'Harmonia macrocosmica di Andreas Cellarius

Vincenzo Malinverno, Galileo Galilei dinanzi all'Inquisizione di Roma

Il cannocchiale come bandiera
La rivoluzione galileiana, che, stabilendo un metodo rigoroso di esperienze condotte in un quadro di dimostrazioni matematiche, scardinò false conoscenze vecchie di secoli basate unicamente sugli inattendibili sensi dell’uomo e diede origine alla scienza moderna, ebbe come emblema il cannocchiale. Lo strumento che aveva permesso di esplorare i cieli a distanza divenne il simbolo di una nuova idea di conoscenza che mirava a comprendere in profondità la natura e i suoi fenomeni, ben al di là delle apparenze sensibili. Nei secoli l’arte ha fatto proprio questo simbolo, rendendo riconoscibile grazie al telescopio anche il Galileo più idealizzato, in una sorta di allegoria della scienza.

Nicola Ulacacci, Galileo Galilei offre al Senato Veneto il suo Cannocchiale

Cannocchiali e Lente usati da Galileo nelle sue osservazioni del cielo

StreetView della Sala di Galileo nel Museo Galileo di Firenze

Museo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza
Riconoscimenti: storia

Contenuti - Sara Bonechi, Museo Galileo

Montaggio - Marco Berni, Museo Galileo


Una produzione
Museo Galileo
Istituto e Museo di Storia della Scienza
http://www.museogalileo.it/

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