La fisica celeste dagli antichi greci a Copernico

I filosofi greci, attraverso lo studio del moto dei pianeti e delle stelle basato sull'osservazione sistematica del cielo notturno, arrivarono non solo a tentare misurazioni di distanza tra i corpi celesti attraverso ragionamenti trigonometrici, ma anche a formulare teorie che influenzarono fortemente la fisica celeste fino al XVI secolo.

I primi tentativi di spiegare la struttura dell'Universo (sostanzialmente del sistema solare) da parte di filosofi prearistotelici, nel IV sec. a.C., si ispirarono a un modello geocentrico, che poneva la Terra al centro dell'Universo, con le stelle, il Sole e i pianeti che le ruotavano attorno (secondo questa visione, fatta propria in seguito da Aristotele, il cielo era immaginato formato da una serie di sfere concentriche di cristallo, sulle quali si trovavano i pianeti, il Sole e le stelle, e il cui centro era costituito dalla Terra; il moto delle sfere si trasmetteva dall'una all'altra per attrito.)

Il primo che propose un modello eliocentrico dell'Universo (con il Sole al centro e la Terra e gli altri pianeti che gli ruotavano intorno) fu Aristarco di Samo (310-230 a.C.), ma la sua idea non venne accettata per secoli, perché presupponeva distanze fra la Terra e le stelle troppo grandi per apparire, a quel tempo, veritiere (la posizione delle stelle infatti non sembrava variare sensibilmente da un anno all'altro e questo appariva giustificabile solo a patto che la Terra fosse fissa al centro dell'Universo, oppure a patto che le distanze tra gli astri fossero enormemente superiori a quanto ci si aspettava).

Un altro grande studioso di problemi astronomici fu Ipparco (circa 190-120 a.C.), che arrivò a determinare alcune caratteristiche del moto della Terra, come la precessione degli equinozi, ma sempre in una visione geocentrica del sistema solare. La sua opera è giunta fino a noi grazie a Claudio Tolomeo (100-170), che nel suo lavoro l'Almagesto riassunse gran parte della conoscenza astronomica antica e for-nì una descrizione, in termini di modello geocentrico, dell'Universo, che rendeva conto di tutte le osservazioni compiute fino ad allora: si tratta del cosiddetto sistema tolemaico, una complessa configurazione di cerchi concentrici, sui quali i pianeti ruotano intorno alla Terra, fissa al centro dell'Universo, descrivendo degli epicicli, mentre il centro dell'epiciclo ruota intorno alla Terra. Il sistema Tolemaico, a cui aderì la Chiesa cattolica, non fu messo in discussione fino al 1543, quando fu pubblicato (il giorno della morte del suo autore) il lavoro scientifico di Nicolò Copernico (nome italianizzato dell'astronomo polacco Nikolaj Kopernik, 1473-1543), il De revolutionibus orbium coelestium; questa opera, rimettendo il Sole al centro dell'Universo, come suggerito dal modello eliocentrico di Aristarco, gettò le basi per i futuri sviluppi dell'astronomia. Nel modello copernicano i pianeti orbitano attorno al Sole, al centro del sistema solare, seguendo orbite circolari. I pianeti allora conosciuti erano Mercurio, Venere, la Terra, Marte, Giove, Saturno e la Luna, che orbita attorno alla Terra.