Astronomia

La storia dell’astronomia ebbe una svolta decisiva nel XVI secolo, con il lavoro dell’astronomo polacco Niccolò Copernico. Nella sua grande opera Sulla rivoluzione dei corpi celesti (1543) egli analizzò criticamente la teoria tolemaica, mostrando che i moti planetari potevano essere spiegati assumendo che il Sole, anziché la Terra, occupasse una posizione centrale.

Il sistema copernicano, o eliocentrico, ricevette scarsa attenzione nell’ambiente scientifico e filosofico del tempo fino a quando non fu confermato dalle osservazioni compiute dall’astronomo italiano Galileo Galilei. Audace sostenitore della teoria copernicana, Galileo costruì un piccolo telescopio rifrattore per mezzo del quale scoprì quattro lune di Giove e osservò le fasi di Venere, mostrando che quest’ultimo pianeta orbita attorno al Sole. Convinto che almeno alcuni corpi celesti non orbitassero attorno alla Terra, egli iniziò una lunga opera di diffusione della teoria copernicana (vedi Sistema copernicano), entrando in acceso contrasto con le autorità ecclesiastiche e con l’ambiente filosofico.

Dal punto di vista scientifico, il sistema copernicano era perlopiù una rielaborazione del sistema di orbite planetarie concepite da Tolomeo. Un passo decisivo fu compiuto intorno al 1610, quando l’astronomo tedesco Giovanni Keplero, rielaborando i dati raccolti dal danese Tycho Brahe, pubblicò le tre leggi sperimentali sul moto dei pianeti, stabilendo che questi si muovono attorno al Sole percorrendo orbite ellittiche a velocità variabile (vedi Leggi di Keplero).

L’interpretazione fisica delle leggi di Keplero venne fornita solo in un secondo tempo, con la legge di gravitazione universale (vedi Gravitazione) elaborata dal fisico britannico Isaac Newton.

Dopo l’epoca di Newton l’astronomia si ramificò in varie discipline. Con la legge della gravitazione, il vecchio problema dei moti planetari fu studiato alla luce della recente meccanica celeste; il miglioramento dei telescopi permise l’osservazione dettagliata delle superfici dei pianeti, la scoperta di molte stelle deboli e la misura delle distanze stellari. Nel XIX secolo anche i principi della spettroscopia furono applicati allo studio dei corpi celesti, consentendo la determinazione della loro composizione chimica e del loro stato di moto. Ne nacque una disciplina indipendente: l’astrofisica.

Nel corso del XX secolo sono stati costruiti telescopi riflettori via via più potenti, che hanno permesso di osservare la struttura di corpi celesti sempre più lontani, quali le galassie e gli ammassi di galassie. Nella seconda metà del secolo gli sviluppi della fisica hanno condotto alla realizzazione di nuove classi di strumenti astronomici, adatti per misure di tipo spettroscopico, alcuni dei quali installati a bordo di satelliti orbitanti o di sonde interplanetarie o addirittura extrasolari.

Oggi il campo di studio dell’astronomia non annovera più soltanto i corpi celesti propriamente detti, quali i pianeti, le stelle e le galassie, ma comprende altre strutture celesti prima sconosciute, quali l’atmosfera di plasma (gas caldo ionizzato) delle stelle doppie, le nebulose quali sede di formazione di nuove stelle, gli addensamenti di polveri fredde, invisibili ai telescopi ottici. L’attenzione degli astronomi è dedicata anche a oggetti quali i nuclei galattici attivi, probabilmente occupati da giganteschi buchi neri, e la radiazione cosmica di fondo originatasi dal Big Bang, che fornisce informazioni sulla storia dell’universo primordiale.