Astronomìa.

Scienza che studia i corpi celesti e i movimenti che li governano, con particolare riferimento al sistema solare e ai suoi costituenti (Sole, pianeti e asteroidi, meteore, comete e così via). Nel suo insieme l'a. può essere suddivisa in quattro rami principali: l'a. descrittiva o cosmografia, che descrive gli astri o i fenomeni osservati senza ricorrere a leggi fisiche o matematiche, l'astrometria, che studia le posizioni degli astri e le loro variazioni, l'astrofisica, che si occupa della struttura e delle caratteristiche fisiche e chimiche dei corpi celesti, e la cosmogonia, che studia l'evoluzione del cosmo nel presente e nel passato. L'a. è senz'altro la più antica delle scienze e ha contribuito notevolmente all'evoluzione del pensiero in generale. Essa è nata dall'interesse dell'uomo per i fenomeni naturali, al fine di convivere con essi e di trarne vantaggio nelle esigenze della vita quotidiana. Gli antichi Caldei, così come gli Egizi, i Greci e i Cinesi si limitavano all'osservazione dei fenomeni celesti visibili a occhio nudo, per fini religiosi o semplicemente pratici. Nonostante la mancanza di strumenti ausiliari, furono fatte notevoli scoperte astronomiche, tra cui la periodicità delle eclissi lunari, o lunazioni, le eclissi solari, l'osservazione delle comete, la definizione delle costellazioni e la conseguente formazione dello zodiaco, nonché altri fenomeni che consentirono, tra l'altro, la messa a punto di calendari particolarmente precisi presso popolazioni diverse. A partire dal IV sec. a.C., la scuola astronomica di Alessandria ospitò molti tra i maggiori studiosi di a. dell'antichità. In particolare, Aristarco (III sec. a.C.) fu il primo assertore della teoria eliocentrica del nostro sistema, Eratostene (III-II sec. a.C.) riuscì a calcolare, con una buona approssimazione, la lunghezza della circonferenza della Terra, Ipparco (II sec. a.C.) mise a punto il primo catalogo stellare, scoprendo anche la precessione degli equinozi, e infine Tolomeo (II sec. d.C.) riunì nella sua opera Almagesto tutte le conoscenze astronomiche del suo tempo, oltre a preziose osservazioni personali scaturite da studi assai approfonditi. Questo testo resterà la base di tutti gli studi astronomici fino all'epoca di Copernico (1473-1543). La scienza astronomica vera e propria, considerata cioè in senso moderno, iniziò nel XVI e XVII sec. Copernico, nel 1543, con la sua opera De revolutionibus orbium coelestium, impresse una svolta decisiva agli studi astronomici, spodestando la Terra dalla sua posizione al centro dell'universo, così come era stata indicata da Aristotele, e riconoscendola come un pianeta che, insieme a tutti gli altri, ruotava intorno al Sole immobile. Le teorie copernicane incontrarono una certa resistenza. Un accanito oppositore fu il danese Tycho Brahe, deciso assertore del geocentrismo. Successivamente G. Keplero (1571-1630), avvalendosi degli studi e delle osservazioni di Brahe, elaborò le tre ben note leggi fondamentali che governano il moto dei pianeti intorno al Sole. Egli sosteneva che le orbite descritte dai pianeti sono ellissi, smentendo il concetto di moto circolare perfetto, con il Sole in un fuoco. Galileo Galilei (1564-1642) durante gli stessi anni mise a punto e impiegò un cannocchiale per l'indagine celeste che gli permise notevoli scoperte, tra le quali le macchie solari e i rilievi lunari, le fasi di Venere e alcuni satelliti di Giove. Le sue osservazioni sono contenute nell'opera Sidereus nuncius. Su queste basi, Isaac Newton formulò le leggi sulla gravitazione universale, le quali consentirono di calcolare esattamente le orbite planetarie, determinando di conseguenza l'esatta posizione dei pianeti. Da allora vennero affrontati e risolti calcoli astronomici sempre più complessi, i quali portarono, tra l'altro, alla scoperta, avvenuta nel 1846, del pianeta Nettuno e in seguito di Plutone. Al 1670 risale la costituzione del primo significativo osservatorio astronomico, a Parigi, dopodiché furono fondati quello di Greenwich, di Berlino, nonché, per quanto riguarda l'Italia, di Bologna (1712). Durante i primi decenni del XX sec. le teorie relativistiche di Einstein hanno apportato una breve correzione numerica alla legge di Newton. I moti propri delle stelle furono scoperti da E. Halley nel 1715, il quale per primo fu anche in grado di calcolare l'orbita di una cometa che porta il suo nome. In seguito W. Herschel scoprì Urano, dimostrò che anche il Sole ha un moto proprio e, nel 1803, scoprì le stelle doppie e infine stabilì un modello generale della Via Lattea. Nel 1801, l'italiano G. Piazzi scoprì il primo pianetino, Cerere. Verso la metà del XX sec. l'a. moderna ricevette un grande impulso con le applicazioni della fotografia e della spettroscopia; i telescopi elettronici ne costituiscono l'applicazione più moderna. Le ricerche più importanti sono avvenute nel corso degli ultimi cento anni e si sono estese in particolare anche alla struttura esterna e interna dei corpi celesti, oltre che allo studio degli stadi di sviluppo di questi ultimi, dalle origini alla fase statica. Le conquiste più recenti dell'a. (ad esempio quella fatta nel 1992 riguardante una nuova regione del Sistema Solare, la fascia di Kuiper, composta da una serie di centinaia di corpi minori, tra cui Quaoar, fino ad allora il più grande pianetino trans-plutoniano, individuato da ricercatori californiani nel 2002) sono dovute, oltre che all'adozione di sempre più grandi e potenti telescopi, all'impiego di sonde spaziali e di satelliti che offrono la possibilità di creare laboratori spaziali permanenti e di osservare l'universo dall'esterno dell'atmosfera terrestre. Indispensabili in questo senso le sofisticate tecniche delle ricerche fatte da Terra hanno consentito di conseguire risultati di grande importanza, grazie all'applicazione dei calcolatori elettronici come strumenti ausiliari di ricerca e di trasformazione degli impulsi in immagini, oltre che per la rapida elaborazione dei dati raccolti dai vari strumenti. Una tra le branche più interessanti dell'a. moderna è sicuramente quella spaziale che, grazie a strumenti di osservazione molto avanzati, ha già consentito di raccogliere una grande quantità di informazioni e di fare continue scoperte. Ne è conseguenza la nascita di nuove branche specializzate dell'a. tra cui quella della geologia extraterrestre, conseguente all'invio di veicoli spaziali e all'esplorazione della Luna e dei vari pianeti del sistema solare. Le osservazioni effettuate mediante satelliti presentano rilevanti vantaggi rispetto a quelle effettuate da Terra, poiché non sono soggette alla rifrazione atmosferica e consentono di determinare con precisione la posizione delle stelle sulla sfera celeste. Inoltre, esse consentono l'osservazione di stelle anche di debole luminosità, quindi non visibili da Terra, per effetto dell'assorbimento e della turbolenza atmosferica. Pertanto, grazie alle nuove tecniche di osservazione spaziale, sono state acquisite una serie di conoscenze galattiche ed extragalattiche. Molto avanzate sono ormai le ricerche sul sistema solare, grazie alle quali sono stati modificati calcoli e teorie anche del recente passato. Secondo quanto è stato acquisito dagli astrofisici, il Sole funziona utilizzando l'energia termonucleare e, attraverso una lunga serie di reazioni nucleari, converte continuamente idrogeno ed elio. Una frazione piccolissima dell'energia solare (sepolta sotto uno spessissimo mantello inerte che abbassa l'altissima temperatura centrale) arriva sulla Terra. Esattamente come il Sole, tutte le stelle devono bruciare combustibile termonucleare, ma molto varia è la velocità con cui questa operazione si compie: alcune stelle bruciano a un ritmo quasi esplosivo, risplendendo centinaia di migliaia di volte più del Sole, altre hanno invece una luce molto fioca e sono caratterizzate da lunghissima vita. In presenza di queste due caratteristiche estreme, non sussiste possibilità di vita su di un pianeta, ma gli astronomi non escludono la possibilità di vita su qualcuno dei sistemi planetari. Ma per il momento questa considerazione non ha trovato alcun riscontro scientifico. Va infine rilevato che un ulteriore notevolissimo impulso verso ancora più approfondite conoscenze astronomiche è senza dubbio dato dallo studio delle radiazioni elettromagnetiche provenienti dal cielo su di una gamma di lunghezze d'onda che va dai raggi gamma alle onde radio, ossia l'intero spettro. Lo studio di tali radiazioni, consentito grazie alla messa a punto di strumenti sofisticatissimi, è ancora ai suoi inizi e si possono pertanto intravedere notevoli e interessanti sviluppi per il futuro.
Il pianeta Saturno ripreso il 21 luglio 1981

La Terra mentre sta sorgendo dietro la Luna , ripresa dall' Apollo 11.

Rappresentazione del sistema copernicano in un planisfero dell'atlante “Coleum stellatum” di Julius Schiller (Augusta 1627). Roma, Museo Copernicano, Osservatorio astronomico

Il celebre osservatorio di Jaipur (India)