10 - L'impatto della cultura galileiana - Da Bonaventura Cavalieri a Gian Domenico Cassini.

Successore di Magini fu il gesuita milanese Bonaventura Cavalieri (1598-1647), amico di Galileo. Egli fu certamente più matematico che astronomo: la sua Geometria indivisibilibus continuorum nova quadam ratione promota (Bologna, 1635) segna infatti una tappa fondamentale sulla via della conquista del calcolo differenziale ed integrale. A lui però va anche il merito di aver dato un contributo decisivo nella diffusione dello spirito galileiano a Bologna. (62) Dalla lista superstite delle lezioni che egli impartì nel 1643 sappiamo che egli insegnava le basi del sistema copernicano e questo solo pochi anni dopo la condanna di Galileo. Alla morte di Cavalieri la scuola galileiana bolognese non presenta più personalità di rilievo. In questo periodo emergono figure di spicco non nello Studio, ma fra i Gesuiti. Fra questi, indiscussa la grandezza dell'anticopernicano ferrarese Giovanni Battista Riccioli (1598-1671) e del bolognese Francesco Maria Grimaldi (1618-1663). Le opere in folio del primo sono delle vere e proprie enciclopedie, molto diffuse e consultate ai suoi tempi: Almagestum novum..., Astronomia reformata..., Geographia et hydrographia reformata..., Chronologia reformata.... Il secondo rimane famoso soprattutto per avere scoperto l'effetto che porta il nome, da lui datogli, di diffractio luminis e per avere esplicitamente sostenuto la velocità non infinita della luce, nell'opera, pubblicata postuma nel 1665, De lumine. E' anche autore delle carte lunari, rimaste poi nell'astronomia planetaria, con le nomenclature dei cosiddetti laghi, mari e crateri. Non mancano, tuttavia, in questo periodo, segnali opposti all'anticopernicanesimo gesuita, come la pubblicazione, proprio a Bologna, delle opere di Galileo, anche se incomplete, mancando, ovviamente Il dialogo dei massimi sistemi. Si ricollegano al filone galileiano il medico e biologo Marcello Malpighi (1628-1694) - primo ad usare il microscopio per lo studio sistematico delle strutture animali e vegetali - il quale, vissuto due anni in Toscana, fu in stretto contatto con l'Accademia del Cimento e Geminiano Montanari (1633-1687) (di cui parleremo più diffusamente in seguito), fondatore dell'Accademia della Traccia, "ramo in Bologna propagginato" del Cimento. Entrambi furono senz'altro personaggi notevoli ed ebbero un ruolo fondamentale nella formazione della successiva generazione di studiosi della filosofia naturale, includendo fra questi anche Luigi Ferdinando Marsili. Vale la pena ricordare che nessuno dei due ebbe a Bologna vita facile: Montanari, probabilmente, anche a causa della sua netta presa di posizione contro l'astrologia. Nel 1650 a Bonaventura Cavalieri successe il ligure di Perinaldo, Gian Domenico Cassini (1625-1712), invitato dal marchese Cornelio Malvasia (1603-1664) presso la sua specola di Panzano - vicino Modena, ora purtroppo distrutta - e da questi introdotto nell'ambiente bolognese. Con lui è lecito dire che l'astronomia bolognese venne a primeggiare su quella di tutta la restante Europa, almeno fino al 1669, quando Cassini, su richiesta di Colbert, lasciò Bologna per Parigi. Anche se non poté mai affermarlo apertamente, neppure durante il suo soggiorno in Francia, dato che in quel regno la sentenza di condanna della Chiesa nei riguardi di Copernico fu fatta osservare con rigore anche maggiore che non negli stessi domini papali, non vi è dubbio che una, e forse la principale, delle linee portanti del suo lavoro sia stata la ricerca di prove della validità del sistema di Copernico, una ricerca oltretutto indubbiamente molto fortunata. Punto di attacco fu la questione della validità o meno, nei cieli, della fisica aristotelica o, come forse è meglio dire, peripatetica. Affrontare questo problema era legittimo dato che la Chiesa, nel condannare l'eliocentrismo, si era astenuta dal fare ufficialmente propria questa fisica. Non appena arrivato a Bologna, Cassini aveva,infatti, posto mano alla costruzione di una nuova meridiana in San Petronio: la lunghissima linea che ancora oggi si ammira nel pavimento della chiesa e che andò a sostituire la meridiana realizzata da Danti 80 anni prima. Per le dimensioni (quasi 68 m di lunghezza) e la precisione con cui fu realizzata e per l'abilità con cui venne utilizzata, consentì una accuratezza nelle misure pari a quella che sarebbe stata raggiunta con i nuovi strumenti forniti di cannocchiali solo oltre 50 anni più tardi. Dalle osservazioni fatte tra il 1655 e il 1669 Cassini ottenne tre risultati fondamentali: una tavola delle rifrazioni atmosferiche, che restò per oltre un secolo la più accurata, un nuovo valore dell'inclinazione dell'eclittica e la conferma della non uniformità della velocità orbitale della Terra, in accordo con le leggi kepleriane dei moti planetari. Il valore ottenuto per l'inclinazione dell'eclittica fu di 23o29'15", contro i 23o31'30" di Tycho Brahe e i 23o50' di Tolomeo (più vicino, quindi degli altri al valore reale di 23o28'53"). Subito dopo il suo completamento, nel 1656, paragonando le variazioni del diametro del Sole con la velocità del suo moto apparente lungo l'eclittica, entrambe determinate con il nuovo magnifico strumento, egli poté scrivere che una variabilità reale del moto solare era stata per la prima volta direttamente rivelata dalle osservazioni. (63) Una ineguaglianza "fisica" del movimento, contrapposta all'ineguaglianza apparente, che gli antichi avevano interpretato come il riflesso della posizione eccentrica della Terra rispetto all'orbe che trasportava il Sole con moto uniforme, distruggeva la fisica aristotelica nei cieli. Risultava che i moti dei corpi celesti non si adeguavano alle leggi che Aristotele aveva voluto loro imporre. Nel 1665, utilizzando uno dei primi, eccellenti, obiettivi semplici a lunga focale, che resero giustamente famoso il costruttore di lenti di Spoleto, Giuseppe Campani (1636-1715), egli scoprì la rotazione di Giove attorno al proprio asse (64) e, nel 1666, quella di Marte (65). Risultò così che questi pianeti ruotavano lungo assi piuttosto inclinati sull'eclittica, nella stessa direzione e con periodi non troppo dissimili da quanto fa la Terra nel sistema copernicano. Trovò inoltre i periodi di rotazione delle quattro "stelle medicee" - il che consentì a Römer la prima misura della velocità della luce - e, sfruttando l'osservazione simultanea di una loro eclisse dietro il disco di Giove da due punti diversi della Terra, fornì una pratica determinazione della longitudine geografica. Tra gli altri lavori di Cassini, quest'ultimo fu di tale attualità e interesse da far sì che la sua fama raggiungesse il re di Francia Luigi XIV, che lo chiamò a Parigi per realizzarvi il nuovo Observatoire Royal, la cui prima pietra fu posta il 21 giugno 1667, giorno del solstizio d'estate. Cassini svolse a Parigi un impegnativo lavoro di indagine sul Sistema solare, utilizzando cannocchiali di lunghissima focale. Vide così la divisione negli anelli di Saturno (che ancora porta il suo nome) ed individuò altri quattro satelliti, sempre intorno a Saturno. Bernard Le Bovier de Fontenelle (1657-1757), segretario perpetuo dell'Académie des Sciences di Parigi, insiste, nei suoi scritti, sull'utilità delle conoscenze che avevano portato Cassini a Parigi - soprattutto, come si diceva, la determinazione dei periodi di rotazione dei satelliti di Giove - per poter conoscere esattamente, con osservazioni astronomiche, le longitudini geografiche. La disponibilità di carte geografiche molto più corrette delle precedenti porta vantaggi facilmente immaginabili alla navigazione e ai commerci. Per realizzare praticamente la misura delle longitudini, Cassini sfruttò ed ampliò ulteriormente la sua vasta rete di corrispondenti. Anche il restauro della meridiana di San Petronio, realizzato insieme a Domenico Guglielmini (1655-1710), Sovrintendente alle acque, è finalizzato alla rilevazione di possibili variazioni nei meridiani per "mettere al sicuro questo punto sì essenziale alla Geografia e alla Navigazione". Un simile programma sarebbe risultato, come vedremo, assai consono alla personalità di Marsili, autore , con l'aiuto di Johann Christoph Müller, di osservazioni astronomiche "in guerra viva e fra gl'incommodi delle marchie", non certo per ricreazione, ma per compiere una ricognizione del territorio strettamente funzionale ai suoi compiti militari: un rapporto della scienza con il potere quanto mai evidente e diretto. Gli stessi spunti si trovano alla base della protezione (e dei finanziamenti) che i re di Francia ed Inghilterra elargivano agli Osservatori di Parigi e Greenwich. Cassini a Parigi assunse un ruolo di predominio nel-l'astronomia e non solo di quella francese, anche se fu criticato spesso per un'impostazione ancora decisamente cartesiana, negativa dal punto di vista teorico. Ma, dal punto di vista pratico, l'attività dell'Observatoire è la prima realizzazione della collaborazione tra intellettuali e governo perseguita dell'Académie. Dopo la partenza di Cassini dall'Italia, avvenuta nel 1669, il Senato bolognese gli aveva mantenuto formalmente la cattedra, sperando in un suo ritorno. Nel frattempo il corso di Astronomia fu affidato al modenese Geminiano Montanari (1633-16870), ottimo astronomo pratico, costruttore di lenti, inventore, contemporaneamente ad altri, del micrometro oculare - strumento che egli usò per delineare con esattezza una mappa della Luna (66) - e primo investigatore sistematico delle variazioni di luce di Algol, stella che osservò con costanza dal 1668 al 1677 (67). Le ricerche sulla variabilità luminosa di Algol dettero un colpo ulteriore all'antica credenza dell'incorruttibilità dei cieli. Montanari si segnalò anche per la memorabile burla messa in atto per ridicolizzare l'astrologia (68), pratica che sopravviveva ufficialmente a Bologna ancora nel Settecento, non essendo mai venuto meno il dovere, da parte del docente di Astronomia dell'Università, di compilare il famoso Taccuino. Questo dimostra quanto le istituzioni siano dotate di un'inerzia superiore a quella delle idee: nell'ultimo rotulo della storia dello Studio, nel 1799, troviamo assegnato al "cittadino dottore" Luigi Palcani Caccianemici (1748-1802), il compito di compilare il giudizio ed il taccuino astrologici, per uso dei medici della città. Montanari pubblicò, infatti, un almanacco, Frugnolo degli Influssi del Gran Cacciatore di Lagoscuro, che, realizzato deliberatamente a caso, apparve superiore nelle previsioni a quello dell'astrologo "ufficiale". In questo contesto Geminiano Montanari ci interessa più del già citato Marcello Malpighi, per il prevalere in lui di interessi matematici, astronomici e di fisica sperimentale. Partecipò attivamente ai circuiti internazionali dell'informazione scientifica, fu un attivo diffusore delle nuove idee, organizzatore e promotore (come abbiamo visto) dell'Accademia della Traccia, che ebbe rilevanza, non solo per il livello del dibattito scientifico, ma anche per la formazione che diede ai migliori allievi di Montanari. Dall'esperienza del Cimento Montanari deriva anche una chiara linea di neutralità metafisica, basata su di una netta distinzione tra questa e la "filosofia naturale". Può darsi che in questo atteggiamento entrasse anche una certa componente di prudenza, dato che Bologna si trovava all'interno dello Stato della Chiesa, ma è questa prudenza una caratteristica così durevole, comune alla maggior parte degli studiosi bolognesi per un lungo periodo, da far per lo meno supporre un buon livello di effettiva convinzione personale. La ritroviamo, ad esempio, nell'arcidiacono Anton Felice Marsili, animatore di un'altra accademia orientata allo studio della filosofia naturale. Il modello galileiano non era l'unico conosciuto ed apprezzato, ma esso viene spesso intersecato con quello baconiano; e le idee che circolavano più insistentemente erano, di fatto, quelle di Cartesio (650), con la tendenza a mettere l'accento contemporaneamente su ragione, matematica, esperimento. Quando nel 1679 Geminiano Montanari venne chiamato a Padova, la lettura fu più o meno continuata, anche se probabilmente decadde di livello, ma la ricerca astronomica, negli ultimi due decenni del XVII secolo, fu in pratica completamente assente da Bologna, sopravvivendo soltanto in alcune specole private, tra cui quella già citata del marchese Malvasia. Di tutto questo periodo restano purtroppo soltanto poche tracce, stante la distruzione delle specole private e la perdita degli strumenti personali degli astronomi. Una di queste tracce, a ricordo dell'opera di Montanari a Bologna, è la linea meridiana da lui disegnata nel palazzo di via Farini che fu dei Vassé Pietramellara (oggi Sassoli de' Bianchi). In un corridoio, affrescato in età barocca con figure di divinità celesti, in alto, si nota un foro praticato al centro di uno scudo (o di una lente) sorretto da due putti. Era questo, appunto, l'occhio della meridiana disegnata sul pavimento da Geminiano Montanari, una ventina d'anni dopo quella di San Petronio. Nell'archivio del Dipartimento di Astronomia (busta III) si conservano, sotto il titolo "Observationes Astronomicae habitae ad Gnomonem Vassaeorum et Cassina~", i registri di osservazioni compiute tra il 1674 ed il 1690 con questa meridiana ed il loro confronto con quelle effettuate con la meridiana di S. Petronio.


 
  1. - L. Lombardo Radice: 1966, Bonaventura Cavalieri. La geometria degli indivisibili, UTET, Torino. G. Vernazza: op. cit.
  2. - G.D. Cassini: 1656, Specimen Observationum Bononiensium ..., Bononiae. Nel 1736 Eustachio Manfredi riunirà tutte le osservazioni fatte con la meridiana di San Petronio in un volume dal titolo De Gnomone Meridiano Bononiensi. A. Cassini: 1994, Gio: Domenico Cassini. Uno scienziato del Seicento, Comune di Perinaldo Ed.
  3. - G.D. Cassini: 1665, Lettere astronomiche all'abate Ottaviano Falconieri sopra la verità delle macchie osservate in Giove, Roma.
  4. - G.D. Cassini: 1666, Martis circa axem proprium revolubilis, Bononiae.
  5. - C. Malvasia: 1662, Ephemerides novissimae motuum coelesium, Mutinae.
  6. - G. Montanari: 1671, Sopra la sparizione d'alcune stelle ed altre novità celesti, Bologna. Vedi anche: F. Bianchini: 1737, Astronomicae ac geographicae observationes selectae..., Verona, p.268.
  7. - M. Cavazza: 1983, La cometa del 1680-81: astrologi ed astronomi a confronto, Studi e Mem. Storia Un. Bologna, Nuova Serie, III, p.409.