L’astrolabio è un antico strumento astronomico, le sue varie funzioni lo rendono anche un elaborato inclinometro e un dispositivo di calcolo analogico in grado di risolvere diversi tipi di problemi in astronomia.
Storicamente utilizzato dagli astronomi, è in grado di misurare l’altitudine sopra l’orizzonte di un corpo celeste, giorno o notte; può essere usato per identificare stelle o pianeti, per determinare la latitudine locale data l’ora locale (e viceversa), per rilevare o per triangolare.
Gli esemplari più antichi sono quelli di manifattura araba, risalenti al IX secolo. Il nome deriva dal greco bizantino astrolábion a sua volta proveniente dal sostantivo greco αστήρ «astèr» («astro») e dal verbo greco λαμβάνω «lambàno» («prendere, afferrare»).
L’invenzione dell’astrolabio è talvolta ricondotta a Ipparco di Nicea (II secolo a.C.), uno dei massimi astronomi della storia, in quanto egli conosceva il principio della proiezione stereografica che è alla base dell’astrolabio.
Ipparco adoperò infatti questa particolare proiezione per costruire l’orologio anaforico, un dispositivo che indicava l’ora e le posizioni degli astri rispetto a una rete di coordinate.
Il museo Galileo Galilei a Firenze espone la storia e gli astrolabi più antichi. Anche Claudio Tolomeo conosceva la proiezione stereografica e nel Planisfero ne espose l’applicazione in uno «strumento oroscopico», munito di una «rete», ma non si trattava di un astrolabio, bensì di una sfera armillare.
L’inventore dell’astrolabio è stato identificato invece con il matematico Teone di Alessandria, vissuto nel IV secolo, che compose un trattato ora perduto su quello che all’epoca si chiamava «piccolo astrolabio» per distinguerlo dal «grande astrolabio», la sfera armillare.
Lo strumento era noto alla figlia di Teone, la matematica, astronoma e filosofa Ipazia, il cui discepolo Sinesio di Cirene costruì un astrolabio e ne fece dono a un amico, accompagnandolo a un trattato andato anch’esso perduto.
Il più antico trattato sull’astrolabio che si sia conservato è opera di Giovanni Filopono, scienziato e filosofo del VI secolo, anch’egli di scuola alessandrina. Il secondo più antico trattato conservatosi fu composto in lingua siriaca da Severo Sebokht, nel VII secolo. Da un’analisi comparata dei trattati di Filopono e di Sebokth è possibile comprendere come fossero derivati dal trattato di Teone.
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La civiltà islamica adottò questo strumento in quanto forniva risposte alle esigenze della nuova religione, con la necessità di determinare con precisione i momenti di preghiera nel corso della giornata, e lo sviluppò a partire dalle basi greche dello strumento stesso.
Gli astrolabi furono introdotti nell’Europa latina nell’XI secolo, grazie al contatto con i regni musulmani della penisola iberica. A partire dal XIII secolo si svilupparono delle scuole regionali di costruzione degli astrolabi anche in Europa, e nel XVI secolo gli astrolabi più avanzati tecnologicamente furono quelli prodotti in Europa, piuttosto che quelli prodotti nei paesi islamici.
Nel XVII secolo gli europei iniziarono ad abbandonare gli astrolabi, preferendo sviluppare strumenti come il telescopio, mentre nei paesi musulmani si continuarono a produrre astrolabi fino al XIX secolo, malgrado la stagnazione tecnologica e scientifica di questo strument
L’ astrolabio è stato utilizzato nell’antichità classica, nell’età dell’oro islamica, nel Medioevo europeo e nell’età delle scoperte per tutti questi scopi
L’importanza dell’astrolabio deriva non solo dai primi sviluppi nello studio dell’astronomia, è anche efficace per determinare la latitudine sulla terraferma o sui mari calmi. Sebbene sia meno affidabile sul ponte di una nave in condizioni di mare agitato, l’ astrolabio del marinaio è stato sviluppato per risolvere questo problema.
L’astrolabio fu utilizzato come dispositivo di calcolo astronomico utilizzato dall’antichità fino al XVIII secolo. Misurando l’altezza di una stella usando il retro dello strumento e conoscendo la latitudine, si potrebbe trovare l’ora della notte e la posizione delle altre stelle.
Il pezzo traforato sul davanti, chiamato rete, è una mappa stellare del cielo settentrionale. I puntatori sulla rete corrispondono alle stelle, il cerchio più esterno è il Tropico del Capricorno e il cerchio che è fuori centro rappresenta lo zodiaco, l’apparente moto annuale del sole.
Le lastre incise che si adattano al di sotto della rete hanno scale di altitudine e azimut (arco dell’orizzonte) per latitudini specifiche. Questo astrolabio in ottone ha quattro piastre.
L’astrolabio nella cultura ebraica
Il ruolo dell’astrolabio nella cultura ebraica era importante quanto il ruolo che svolgeva nelle culture musulmana e cristiana: l’astrolabio era il più simbolico degli strumenti astronomici medievali e incarnava le migliori conoscenze astronomiche allora disponibili.
Associato al potere e al lusso nelle corti musulmane e cristiane, gli astrologi (spesso ebrei) lo usavano per prevedere il futuro del re e del suo regno. Gli astrolabi erano occasionalmente trattati come gioielli e, come tali, erano impreziositi da pietre preziose ed esposti in pubblico.
Erano (e sono tuttora) oggetti da collezione che indicavano sul metallo della madre i nomi del committente e dell’artefice. Esistono pochissimi astrolabi con caratteri ebraici; sono tipicamente sobri nella loro decorazione, il che rende particolarmente evidente la scrittura ebraica.
Gli astrolabi ebraici esposti al British Museum di Londra e all’Adler Planetarium di Chicago sono manufatti realizzati nell’interazione tra scienza medievale (astronomia), pratica medievale (astrologia) e filosofia medievale (cosmologia).
Hanno preso la loro forma e sono stati preservati e modificati nel contesto di un insieme di conoscenze i cui testi e strumenti hanno viaggiato molto più di quanto si pensasse normalmente e i cui scrittori, lettori e creatori erano meno omogenei di quanto si credesse in precedenza.
L’astrolabio nella cultura islamica
Gli astrolabi in ottone ebbero sviluppo in gran parte del mondo islamico soprattutto come aiuto per trovare la “qibla”, ossia la direzione della moschea sacra. Il primo esempio conosciuto è datato 315 del calendario islamico.
Secondo alcune testimonianze, Muḥammad b. Ibrāhīm al-Fazārī fu il primo a costruire un astrolabio nel mondo islamico.[20] Il suo, però, fu solo un miglioramento, i Greci avevano già inventato astrolabi per tracciare le stelle.
Gli strumenti vennero utilizzati per mostrare il momento del sorgere del sole e delle stelle fisse. L’andaluso al-Zarqālī costruì uno strumento simile che, diversamente da quelli precedenti, non dipendeva dalla latitudine dell’osservatore, e poteva essere usato ovunque. Questo strumento divenne noto in Europa con il nome Saphea.
I musulmani apportarono diversi e importanti miglioramenti alla teoria e alla costruzione di meridiane, che avevano ereditato dai loro predecessori indiani e greci. al-Khwārizmī predispose per questi strumenti delle tabelle che accorciavano di parecchio il tempo necessario per eseguire calcoli specifici.
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Le meridiane erano spesso poste sulle moschee per indicare l’ora della preghiera. Uno degli esempi più notevoli venne costruito nel XIV secolo da ibn al-Shatir, muwaqqit (addetto al tempo d’elezione della preghiera) della Moschea degli Omayyadi a Damasco.[22]
Il modello di Ibn al-Shatir per le osservazioni di Mercurio mostra la moltiplicazione degli epicicli utilizzando la coppia Tusi, eliminando così gli eccentrici e l’equante di Tolomeo.
Diverse forme di quadranti vennero inventate dai musulmani.
Tolomeo scrisse il trattato Il planisfero in cui descriveva in maniera molto dettagliata le proprietà della proiezione stereografica. Non sappiamo se tale lavoro fosse finalizzato alla progettazione di uno strumento o dovesse costituire il bagaglio di nozioni geometriche e matematiche necessarie all’astronomo per risolvere graficamente i complessi problemi dell’astronomia.
Tra essi c’era il quadrante seno utilizzato per calcoli astronomici e varie forme di quadrante orario, utilizzato per determinare l’ora (in particolare l’ora della preghiera) da osservazioni del Sole o delle stelle. Nel nono secolo Baghdad era un centro di sviluppo dei quadranti.
Equatorium
L’equatorium è un’invenzione islamica proveniente da al-Andalus. Quello più antico era circa del 1015. Si trattava di un dispositivo meccanico per trovare le posizioni della Luna, del Sole e dei pianeti senza calcoli, utilizzando un modello geometrico per rappresentare l’anomalia media del corpo celeste.
L’astrolabio che l’astronomo ebreo tiene in mano ce ne mostra il lato posteriore con il suo caratteristico dispositivo di puntamento, l’alidada. La si usava nel calcolo, facendola puntare alle diverse divisioni sulla superficie dell’astrolabio, e anche nel rilievo, facendola puntare a qualunque stella del cielo per mezzo delle alette di avvistamento poste ai suoi due estremi.
