La scienza nel Seicento. Tycho Brahe

Il nobile danese Tycho Brahe (1546-1601), laureatosi all'Università luterana di Copenaghen in astronomia e astrologia. è famoso perché cercò di mettere alla prova le teorie copernicane osservando i cieli con alcuni laboratori astronomici.

Alcuni decenni prima dell'intervento risolutivo di Galilei, Tycho Brahe demolì per primo con le sue osservazioni la cosmologia aristotelica. Il punto di partenza fu l'osservazione di un'improvvisa luce nella costellazione di Cassiopea la sera dell'11 novembre 1572. Pensò si trattasse di una nuova stella, ma si trattava dell'esplosione di una supernova nella Via Lattea. Dopo alcune settimane la sua luce si attenuò gradualmente, finché nel marzo 1574 la sua luminosità scese sotto il limite di visibilità ad occhio nudo.¹

Tycho la osservò per mesi, allo scopo di verificare se essa si trovava alla stessa distanza delle altre stelle e pubblicò le sue conclusioni nel De stella nova (1573). Ne trasse la conclusione che non era vera l'idea aristotelica secondo cui i cieli, a motivo dell'etere, sono immutabili e nessun corpo celeste può generarsi o scomparire.

Nel 1577 poté individuare una cometa, la cui orbita intersecava quella di altri pianeti: il che metteva in discussione l'esistenza delle sfere cristalline. Il cielo diventava aperto in tutte le direzioni. Quindi in sostanza c'erano solo “orbite” (non fisiche o materiali, come l'“orbe”, ma ideali), e quella della cometa individuata non era sferica ma ovale. Nel passato gli astronomi avevano risolto la stranezza delle comete sostenendo ch'esse fossero semplici fenomeni meteorologici, in quanto appartenenti non al mondo celeste ma a quello sublunare. Utilizzando i calcoli di Copernico, scoprì anche che i moti della Luna hanno velocità variabile: il che contraddice il principio dell'uniformità dei moti celesti.

Insomma, se non si trattava di una cometa, se la nuova stella appariva nella stessa posizione contro la sfera delle stelle fisse, allora nei cieli immutabili si era verificato un mutamento e si potevano avanzare dubbi sul contrasto fra la immutabilità dei cieli e la mutabilità del mondo sublunare. Tycho affermò per primo che “la realtà di tutte le sfere deve essere esclusa dai cieli...il cielo è fluido e libero, aperto in tutte le direzioni, tale da non opporre alcun ostacolo alla libera corsa dei pianeti”. Era un'affermazione d'importanza rivoluzionaria, paragonabile a quella di Copernico sulla mobilità della Terra.

Tuttavia Brahe rifiutò sia l'idea del moto rotatorio della Terra che quello del suo moto rivoluzionario attorno al Sole. Questo perché si basava ancora sull'idea che un corpo gettato dall'alto di una torre non dovrebbe cadere alla sua base se il pianeta si muovesse. Un altro suo esempio famoso, debolissimo sul piano fisico, fu il seguente: se fosse vero che la Terra ruota da ovest verso est, allora il percorso di una palla di cannone, sparata verso ovest dovrebbe essere più lungo di quello di una palla sparata dallo stesso cannone verso est. Gli artiglieri però – diceva sempre Brahe – sapevano bene che ciò non era vero, proprio perché la Terra è ferma.

Interessante invece il fatto ch'egli non ebbe dubbi nel sostenere che non vi è differenza qualitativa tra mondo sublunare e mondo celeste: il nostro mondo, costituito dai quattro elementi aristotelici (terra, acqua, aria e fuoco) è assolutamente uguale in termini qualitativi a quello celeste, composto di etere. Da notare che negli stessi anni anche Giordano Bruno era arrivato a sostenere, sulla base di ragionamenti metafisici, l'uguaglianza qualitativa tra il nostro mondo e quello celeste. Oggi – come noto – gli scienziati sostengono che la gran parte della materia dell'universo ci resta ancora del tutto ignota.

Insomma la Terra per Brahe continua a rimanere al centro dell'universo, col Sole e la Luna e le stelle fisse che le girano attorno. Sono piuttosto gli altri cinque pianeti (Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno) che ruotano attorno al Sole. Egli aveva realizzato un artificioso compromesso che faceva contenti i teologi ma che non sarebbe potuto durare a lungo, anche se al momento ebbe migliore accoglienza di quello copernicano, in quanto sembrava escludere ogni ragione di conflitto con la Bibbia.

In ogni caso lasciava aperto un problema insoluto, che risolverà il suo discepolo Keplero, servendosi proprio dei suoi cataloghi: se le orbite sono traiettorie geometriche e non enti fisici, cosa tiene su i pianeti? Aristotele diceva che le sfere si muovono in modo circolare per imitare l'eternità di Dio (“Primo Motore”) e trascinano con sé i pianeti. Copernico diceva invece che il moto naturale di un oggetto sferico è quello di girare, e quindi è ovvio che le sfere celesti lo facciano. Ma se le sfere non ci sono, come fanno i pianeti a muoversi? A questa domanda risponderà appunto Keplero, scientificamente, e poi Newton.

1Oggi sappiamo ch'era stata l'esplosione della Supernova 1572, conosciuta anche come “B Cassiopeiae” (B Cas): una delle otto supernove visibili ad occhio nudo. L'apparizione della Supernova di Tycho rappresenta una delle più importanti osservazioni di eventi astronomici di tutti i tempi, poiché si assestò un duro colpo all'assioma greco, universalmente ammesso, della immutabilità dei cieli.

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