La storia dell’astronomia inizia con le culture indigene di tutto il mondo che hanno a lungo eseguito osservazioni astronomiche ad occhio nudo, individuando frequentemente stelle, pianeti e altri fenomeni celesti.
Queste comunità usavano spesso la loro conoscenza dell’astronomia per navigare, misurare il tempo, coltivare, per le pratiche religiose e spirituali.
Stonehenge nel Wiltshire, in Inghilterra, è solo un componente di un complesso di monumenti preistorici si presume edificati per l’osservazione astronomica, tuttavia, non si sa nulla di definitivo sui popoli e le culture che costruirono Stonehenge nel periodo compreso tra il 3100 aC e il 2000 aC circa.
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Gli astronomi babilonesi nel I e II millennio a.C. hanno tracciato cinque punti di luce nel cielo notturno che si muovevano in modo diverso rispetto alle altre stelle. Conclusero che esisteva qualcosa di fondamentalmente diverso: questi cinque punti di luce non erano affatto stelle.
Nel 6° secolo aC gli antichi filosofi greci documentarono la prova che la Terra fosse una sfera. Notarono che il cielo notturno sembrava diverso se visto da varie posizioni sulla Terra, suggerendo la superficie curva del nostro pianeta.
Osservarono l’ombra rotonda della Terra sulla Luna durante le eclissi lunari. Questi filosofi erano persino in grado di calcolare la circonferenza della Terra in modo abbastanza accurato.
Lo fecero misurando la lunghezza dell’ombra proiettata da un oggetto esattamente nello stesso momento, in due luoghi diversi.
Tenendo conto della distanza tra queste due località e della differenza nelle lunghezze delle ombre, calcolarono che la circonferenza della Terra era di circa 46.250 km, oggi sappiamo con precisione che il valore reale della circonferenza terrestre è di 40.075 km!
Nell’anno 185, gli astronomi cinesi furono i primi a documentare una supernova. Da allora furono osservate diverse esplosioni delle supernova, inclusa una particolarmente brillante nel corso dell’anno 1054, quattro volte più luminoso del pianeta Venere, uno degli oggetti più luminosi nel cielo notturno.
L’idea che la nostra galassia, la Via Lattea, sia solo una delle migliaia di miliardi di altre galassie nell’universo risale a circa un secolo fa. Prima di allora, si pensava che le galassie vicine fossero regioni nuvolose della Via Lattea.
La prima osservazione documentata della vicina Galassia di Andromeda risale all’anno 964 da un astronomo persiano che lo descrisse come una “macchia nebulosa”. Per secoli fu chiamata nelle carte stellari la “Piccola nuvola”.
Aristotele fu allievo dell’Accademia di Platone. Sebbene gli scienziati greci in genere scrivessero delle loro idee, Aristotele fu particolarmente influente perché scrisse ampi riassunti.
I suoi scritti erano una sorta di enciclopedia supponente della fisica e dell’astronomia greche. Tuttavia, era un vero grande scienziato biologico, e i suoi scritti su quell’area contenevano molte scienze fondamentali.
La fisica e l’astronomia di Aristotele erano ottuse perché tendevano a favorire spiegazioni eccessivamente qualitative senza astrazioni che consentissero di generalizzare la teoria e fare previsioni che potessero essere verificate.
Nel cosmo aristotelico la Terra è una sfera immobile che si trova al centro dell’universo. Secondo Aristotele i pianeti conosciuti e una sfera di stelle fisse si muovevano uniformemente con un movimento circolare intorno alla Terra, la Luna era più vicina al centro, seguita da Mercurio, Venere, Sole, Marte, Giove e Saturno.
Una persona che guardava in alto avrebbe immaginato sfere enormi e trasparenti annidate l’una dentro l’altra, che circondavano il centro dell’universo, la terra.
L’astronomia fu ripresa in Europa durante l’XI secolo con l’arrivo dell’astrolabio, un dispositivo per misurare la posizione dei corpi celesti che fu introdotto in Europa dal mondo islamico.
Tommaso d’Aquino, un eminente teologo e filosofo del XIII secolo, unì il sistema aristotelico e tolemaico nel cristianesimo: un universo centrato sulla terra ben si adattava al concetto dell’uomo come ultima creazione di Dio.
Una volta che l’astronomia fu in questo modo fusa nelle dottrine della Chiesa, il progresso astronomico divenne ancora più difficile perché toccava questioni più vaste.
Le osservazioni planetarie erano utili per le previsioni astrologiche e per la pratica medica, poiché si pensava che i pianeti e lo zodiaco corrispondessero agli organi del corpo umano
Nel corso del secolo successivo, gli scritti di antichi astronomi greci come Tolomeo furono riscoperti dall’Occidente, arricchendo ulteriormente la conoscenza dell’universo. L’astronomia era una delle sette arti liberali insegnate agli studenti nel curriculum delle arti nelle università medievali.
I libri di testo trasmettevano teorie di base sul cosmo e sulla matematica necessaria per calcolare il movimento dei corpi celesti in una versione semplificata di Tolomeo. L’ Almagesto di Tolomeo (dal nome arabo del testo, che significa “Il Grande Libro”), che risale alla metà del II secolo d.C., fu probabilmente il più importante di questi testi ritrovati.
L’ Almagesto descrive l’universo centrato sulla Terra di Aristotele e il movimento del Sole, della Luna, dei pianeti conosciuti e delle stelle. Tolomeo creò anche un catalogo di stelle e posizioni planetarie basato sulle proprie osservazioni e sul lavoro dell’astronomo greco Ipparco (ca. 194-120 a.C.).
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I modelli geometrici usati da Tolomeo per adattare queste osservazioni alle sfere circolari di Aristotele erano molto complessi, spostando la Terra leggermente fuori centro nel mezzo delle sfere rotanti e introducendo movimenti extra circolari per spiegare l’apparente moto all’indietro (retrogrado) dei pianeti nel cielo.
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Due dei principali libri di testo di astronomia del primo Rinascimento. Il De sphaera del Sacrobosco risale alla metà del XIII secolo, mentre l’opera di Peurbach fu pubblicata per la prima volta nel 1474.
Questa edizione di questi testi è unica nella storia della stampa perché è il primo libro con illustrazioni a colori stampato su più blocchi di legno Queste tavole planetarie, che calcolano la posizione dei pianeti nel cielo osservati a varie latitudini sulla Terra, furono compilate a Toledo sotto il patrocinio del re spagnolo Alfonso X nella seconda metà del XIII secolo.
Furono ampiamente utilizzati fino a quando furono pubblicate nuove tabelle da astronomi come Erasmus Reinhold e Johannes Kepler quasi quattro secoli dopo.
Prima del XVI secolo, si pensava comunemente che la Terra fosse al centro del sistema solare, con tutti gli altri oggetti celesti che ruotavano attorno ad essa. Questo è noto come modello geocentrico.
Questa teoria, tuttavia, non corrispondeva ad alcune osservazioni confuse fatte dagli astronomi, come il percorso dei pianeti che sembravano muoversi all’indietro sulle loro orbite.
Gli antichi romani distinguevano sette pianeti, ordinati ma Tolomeo nel seguente modo: la Luna, Mercurio, Venere, il Sole, Marte, Giove e Saturno
È interessante notare che furono i greci a dare per primi i nomi degli dei greci ai pianeti, ma quando i romani studiarono l’astronomia greca, diedero ai pianeti i nomi dei loro dei: Mercurius (per Hermes), Venere (Afrodite), Marte (Ares), Iuppiter (Zeus) e Saturnus (Cronus).
Con la caduta di Roma, gran parte dell’astronomia dell’età classica fu persa. Le credenze medievali sull’universo furono distillate in parte da Platone (tramite un commento al Sogno di Scipione di Cicerone da parte di uno studioso di latino del V secolo di nome Macrobio), ma principalmente dalle opere filosofiche di Aristotele.
Oggi gli astronomi raccolgono dati sugli oggetti celesti utilizzando enormi telescopi a terra e nello spazio. Questi moderni telescopi dotati di enormi specchi consentono agli astronomi di catturare la luce di oggetti molto deboli e lontani.
Sono state sviluppate tecniche specializzate e strumenti scientifici sensibili per studiare non solo la luce visibile, ma anche l’intero spettro elettromagnetico della luce, compresa la luce infrarossa , le onde radio e i raggi X.
I telescopi grandi e complessi e tecniche avanzate hanno persino permesso agli astronomi di osservare direttamente fenomeni come buchi neri, pianeti extrasolari distanti e onde gravitazionali.
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Grazie alle dimensioni del suo specchio dorato di 6,5 metri di diametro, il James Webb Space Telescope è il più grande telescopio spaziale mai costruito
Impostato per il lancio nel 2021, Webb utilizzerà i suoi strumenti di precisione per scrutare le nuvole di polvere cosmica per raccogliere la luce infrarossa da stelle e galassie lontane, offrendo agli astronomi canadesi uno sguardo innovativo sui primi momenti del nostro universo e sui pianeti mai visti prima che circondano altre stelle.
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