Universo/Concezione di universo

Un osservatore casuale del cielo non crede che le cose di cui si compone l'universo siano tanto distanti: è per questo che i bambini non hanno difficoltà nell'accettare storie fantastiche (es. una mucca che salta sulla luna). È per questo che i Greci, essendo un po' ingenui, accettavano facilmente l'idea che fosse Atlante a reggere il cielo sulle sue spalle, e credevano che fosse anche abbastanza basso, perché nell'undicesima fatica di Eracle (o Ercole che dir si voglia) deve reggere il cielo al posto di Atlante, e l'eroe, anche se era grande e grosso, non era mica un gigante! Ma andiamo avanti. Siamo tra il VI-IV secolo a.C., e i Greci credono che c'è una volta celeste con le stelle incastonate (ricordiamo che c'era la teoria geocentrica), però gli astronomi, vedendo che degli oggetti, chiamati pianeti (dal gr. errante), e il sole si muovevano per conto proprio, perciò le volte aumentarono a 8 (Luna, Mercurio, Venere, Sole, Giove, Saturno e le stelle), ed erano considerate autonome, cioè che si muovessero per conto proprio, e una dentro l'altra (con ciò spiegavano il diverso tempo di movimento).

Prime misurazioni

La prima misurazione di una distanza nello spazio fu fatta da Eratostene di Cirene, che si chiese perché ogni 21 giugno il sole cadeva perpendicolarmente su Siene (Egitto, circa 800km a sud) e non, come tutti i giorni, su Alessandria. Egli, per spiegare questo fatto formulò l'idea che la Terra fosse curva. Calcolando perciò la lunghezza dell'ombra di un oggetto ad Alessandria a mezzogiorno del solstizio era possibile, con una semplice geometria, sapere di quanto fosse l'angolo di curva della Terra in quegli 800 km. Allora, con altri semplici calcoli, il nostro caro Eratostene concluse che la Terra avesse una circonferenza di 40.000 km e un diametro di 13.000 km. Ma nel 100 a.C. Posidonio di Apamea, con altri calcoli, disse che la circonferenza terrestre era di soli 29.000 km.
È per questo che Colombo, ritenendo giusto quest'ultimo calcolo, credette di arrivare in India con un viaggio di sole 3000 miglia. Se invece avesse fatto i calcoli con le cifre di Eratostene, non si sarebbe mai azzardato ad affrontare un'impresa così rischiosa. Ma torniamo a noi. Nel 150 a.C. Ipparco di Nicea calcolò la distanza dalla Terra alla Luna, con un piccolo errore. Aristarco, con lo stesso metodo di calcolo usato da Ipparco, cercò di calcolare la distanza dal sole, ma comprese che non poteva, perché non aveva gli strumenti adatti, e decise che fosse 20 volte la distanza Terra-Luna (in realtà è di circa 400 volte). Nonostante i calcoli fossero sbagliati, dedusse che il sole doveva essere come minimo 7 volte più grande della Terra, perciò capì che era assolutamente illogico che un oggetto così grande orbitasse intorno a uno così piccolo. Formulò così la teoria eliocentrica, ma nessuno gli diede retta fino al 1543, con Copernico.
Nel 1650 Godefroy Wendelin, astronomo belga, ripeté le osservazioni di Aristarco con strumenti più moderni, ma calcolò che il sole era distante 240 volte la distanza della luna, cifra che si avvicinava di più alla realtà. Nel 1609 Giovanni Keplero capì, invece, che i pianeti avevano orbite non circolari, bensì ellittiche. Per calcolare le distanze dei pianeti, questa volta fu usato il sistema della parallasse. Facciamo un esempio, si guarda la luna dall'osservatorio in California: la luna è in una certa posizione rispetto alle stelle; guardando lo stesso oggetto da un osservatorio di Londra, l'oggetto avrà uno scenario leggermente differente. In base a questo cambiamento di posizione, conoscendo la distanza tra i due osservatori, si può calcolare la distanza della luna. Il cambiamento di posizione viene calcolato in gradi o in sottomultipli dei gradi, cioè minuti e secondi; ogni grado è composto di 60 minuti di arco, e ogni minuto corrisponde a 60 secondi d'arco.
Con la trigonometria fu possibile conoscere la distanza della luna, ma altri oggetti avevano una parallasse così piccola che non fu possibile calcolare altre distanze fino a Galileo che, nel 1609, guardò per primo il cielo con un telescopio. Da allora, nel 1673, Cassini calcolò la parallasse di Marte; Jean Richter intanto compiva la stessa operazione nella Guiana Francese. Messi insieme i calcoli, si scoprì che il sole distava 138 000 000 di km dalla Terra, con un errore solo del 7%. Nel 1931 provarono a calcolare la parallasse di un pianeta nano (Eros). Questi calcoli, e metodi più accurati della parallasse, hanno permesso di sapere che il sole dista dalla Terra tra i 147 000 000 e i 152 000 000 di km. Iniziando a calcolare la parallasse dei pianeti si concluse che il sistema solare si estendeva per circa 79 U.A. (una U(nità) A(stronomica) corrisponde a 149 600 000 km, la distanza media di sole-Terra).
Già nel 1830 si sapeva che il sistema solare si estendeva per miliardi di chilometri nello spazio, ma questo non era assolutamente il limite dell'universo: c'erano ancora le stelle.

Le stelle più lontane

Le stelle potrebbero essere naturalmente dei punti fissi incastonati su una volta celeste, e perciò il limite dell'universo potrebbe trovarsi appena fuori dal sistema solare. Questa concezione rappresentò un punto di vista abbastanza rispettabile fino al 1700, anche se alcuni studiosi non erano d'accordo.
Già nel 1440 Cusano, uno studioso tedesco, pensò che le stelle fossero sparse nel cielo, che si muovessero liberamente nel cielo e che ognuna avesse pianeti propri; purtroppo non aveva gli strumenti adatti né la parte teorica che andasse in aiuto alla notizia, perciò la sua fu creduta solo un'opinione, e fu dimenticata. [...]