|
©Rodolfo Calanca, 2003 |
|
L’astronomia nel ducato estense tra il XVII ed il XIX secolo PARTE 1^ di Rodolfo Calanca |
1.
Premessa
Quest’anno
ricorrono due anniversari: il 350° della pubblicazione del De cometa
di Giovan Domenico Cassini (fig. 1)
ed il 400° della nascita del
marchese Cornelio Malvasia (fig. 2), cultore di astronomia e dell’astrologia
giudiziaria, mecenate e uomo d’arme, che Fontenelle elogiava con queste
parole: le Marquis etoit Sénateur dans sa Patrie, Général des
troupes du Duc de Modène, et Savant, trois qualités qu’il reunissoit
à l’exemple des anciens Roman, devenu presque fabuleux pour nous.
Il
De cometa è un’operetta dedicata da Cassini al Duca Francesco I
di Modena, nella quale il ventottenne astronomo di origine ligure, da poco
più di due anni professore allo Studio bolognese, raccoglieva le sue
osservazioni della cometa apparsa sul finire del dicembre dell’anno
precedente.
A
mio avviso, il De Cometa ha un’importanza
emblematica.
Esso
costituisce, infatti, sia la prima pubblicazione scientifica del giovane e
valente professore, sia il primo esempio di osservazioni celesti di
precisione eseguite, con metodo sicuro, in territorio modenese.
Intorno
al solstizio d’inverno del 1652, Cassini fu ospite nell’osservatorio
del suo mecenate, il marchese Cornelio Malvasia, all’interno della Villa
di Panzano (fig. 3), nei pressi di Castelfranco Emilia. Qui, insieme a Malvasia e,
occasionalmente, al Duca di Modena, anch’egli incuriosito
dall’apparizione di quel maestoso astro chiomato, trascorse le fredde
notti invernali prendendo, al telescopio, accurate misure di posizione
della cometa ed elaborando una teoria sulla sua origine:
le
osservazioni che io feci [della cometa] mi autorizzarono a concludere che
essa non aveva parallasse sensibile e che si trovava sopra [l’orbe] di
Saturno.
Dopo
una lunga permanenza a Bologna, Cassini, trasferitosi alla corte di Luigi
XIV, divenne il più famoso astronomo d’Europa.
Credo
che questi due anniversari costituiscano la giusta occasione per
riprendere ed illustrare, approfondendole, le origini recenti della
scienza del cielo a Modena e per ripercorrere la breve, ma interessante
storia della specola ducale.
La
narrazione di questi fatti, che prende l’avvio dalla metà del Seicento,
copre circa due secoli.
Per
una miglior comprensione dei numerosi argomenti trattati e per porsi in
una più ampia prospettiva storica e scientifica, penso sia utile
accennare allo stato dell’astronomia in Europa nei secoli XVII° e XVIII°,
senza trascurare di evidenziare il grande sviluppo tecnologico degli
strumenti d’osservazione celeste, (cannocchiali, telescopi e dispositivi
per le misurazioni angolari degli astri) che contraddistinse quel periodo
straordinario della scienza astronomica.
2.
Cannocchiali, telescopi, strumenti dei passaggi e circoli meridiani
2.1
Il cannocchiale acromatico tra il Settecento e la metà dell’Ottocento
Tra
le principali invenzioni del XVIII secolo possiamo certamente annoverare
quella del cannocchiale acromatico, chiamato così
perché,
al contrario dei cannocchiali ordinari, che mostrano gli oggetti colorati
ai loro bordi, il ché nuoce alla definizione ottica, quelli si presentano
senza alcun colore. Il termine acromatico proviene dal greco chroma,
colore, e dalla a privativa nella stessa lingua. L’autore di questa felice denominazione, che è stata poi
ampiamente adottata, è stato Lalande.
Alla
fine del Seicento, Newton, nel corso delle sue esperienze sul cromatismo,
aveva espresso la convinzione, sbagliata, che, essendo questa
un’aberrazione ineliminabile, l’unico modo per ridurne gli effetti
fosse di allungare a dismisura la lunghezza focale dei cannocchiali.
Nello
stesso periodo, Huygens calcolò un obiettivo costituito da due lenti
dello stesso vetro, corretto per l’altra perniciosa aberrazione ottica,
quella sferica.
Il
problema dell’acromatismo, ritenuto, dai più, ancora insolubile, tornò
in primo piano mezzo secolo dopo, innescando subito interminabili
polemiche tra scienziati e tecnici di diverse nazionalità.
John
Dollond, un ottico francese emigrato a Londra per motivi religiosi che,
nel 1752, insieme al figlio Peter, aveva aperto un laboratorio per la
costruzione di strumenti scientifici, divenuto ben presto tra i più
famosi ed apprezzati d’Europa, era dello stesso parere di Newton.
Egli
perciò non mancò di contestare le idee del grande matematico svizzero
Leonard Euler che erroneamente sosteneva
di poter eliminare il cromatismo dei cannocchiali per mezzo di due
menischi in vetro, tra i quali fosse stata interposta dell’acqua.
Tentò
anche di realizzare un tale sistema ottico, ma con risultati assolutamente
insoddisfacenti: egli si era intestardito a lungo su questa soluzione e
non voleva ammettere che, per questa via, era impossibile ottenere
un’ottica acromatica.
Era
talmente convinto di essere nel giusto, da attribuire i propri insuccessi
alle difficoltà di tipo tecnico legate alla lavorazione di quattro
superfici sferiche con elevato raggio di curvatura.
Finalmente,
nel 1754, Samuel Klingenstierna dell’accademia svedese delle scienze,
pubblicò una memoria nella quale, con un’analisi rigorosa, dimostrava
l’inconsistenza degli esperimenti di Newton e ne proponeva di nuovi che
contraddicevano quelli del padre della gravitazione.
Lo
scritto, tradotto in inglese da uno studente dello stesso Klingenstierna,
fu inviato a Dollond, che ne ricevette una forte impressione.
Questi
decise di far buon uso dei suggerimenti del matematico svedese, ed
intraprese subito nuovi esperimenti, prima con prismi immersi in acqua,
poi con vetri di crown (a bassa dispersione, contenente ossidi di
sodio e di calcio) e flint (ad alta dispersione, elevata
percentuale di ossidi di piombo).
I
risultati di queste innumerevoli prove, eseguite con diverse combinazioni
di vetri a bassa ed alta dispersione, che contraddicevano sistematicamente
le esperienze di Newton, lo portarono alla realizzazione di obiettivi
acromatici composti da una lente convergente in crown e da una
divergente in flint.
Nel
1758 mise in vendita i primi acromatici di 1.5 metri di fuoco e nel 1765, suo figlio Peter, che gli era succeduto alla guida del
laboratorio, propose un obbiettivo a tre lenti, due concave di crown
e una sola convessa di flint.
Questa
soluzione consentì di ridurre anche l’aberrazione sferica e di produrre
obbiettivi che, a parità di focale, avevano dimensioni maggiori. Sul Continente, il primo obbiettivo acromatico fu
costruito in Francia da Claude Passement nel 1761, presto seguito da altri
realizzati su progetto di Clairaut, che aveva trovato il modo di ridurre
sia l’effetto dell’aberrazione cromatica, sia di quella sferica,
ispirando l’ottico Anthéaulme a realizzare, nel 1763, un ottimo
acromatico di 2 metri di focale.
Nell’Ottocento,
le dimensioni dei rifrattori acromatici iniziarono ad aumentare. Quasi
abbandonati i grandi riflettori di concezione herscheliana, furono
ampiamente studiate le combinazioni acromatiche dei vetri ottici e le
tecniche di fusione delle paste vitree per ottenere crown e flint
di grandi dimensioni.
Vetri
di qualità superiore per la costruzione degli obbiettivi furono prodotti
alla fine del XVIII secolo dallo svizzero Paul-Louis Guinand. Questi si
trasferì nel 1805 in Baviera presso il laboratorio vetrario di
Utzschneider, dove ebbe un burrascoso rapporto di collaborazione
con Fraunhofer che lo costrinse a far ritorno in patria nel 1814.
Il
cannocchiale acromatico di Dorpat da 24.5 cm di apertura e 4.4 metri di
focale, in montatura equatoriale con azionamento a pesi, realizzato nel
1824, fu considerato il capolavoro di Fraunhofer. Si trattava del primo
esempio di progetto ottico elaborato con criteri moderni, sia per il
calcolo rigoroso della curvatura delle lenti sia per la qualità superiore
dei vetri impiegati.
Fraunhofer,
quando presentò il nuovo strumento all’Accademia delle Scienze
Bavarese, si lasciò però andare ad alcune taglienti critiche nei
confronti della scadente qualità dei vetri prodotti in Inghilterra ed
alla faciloneria degli ottici inglesi che, a suo dire, ancora lavoravano
gli obbiettivi acromatici per tentativi, tentando l’accoppiamento quasi
casuale di lenti di composizione diversa, senza seguire alcun metodo
analitico rigoroso.
Alle
critiche di Fraunhofer non sfuggiva neppure John Frederik Herschel, figlio
del grande William, il quale, con un riflettore di 20 cm,
non aveva riconosciuto la duplicità della stella ζ Bootes
che, invece, era stata separata nelle sue componenti da Bessel,
naturalmente con un acromatico di Fraunhofer di soli 11 cm di apertura.
Si
trattava di una diatriba, ormai centenaria, riesplosa ancora una volta tra
chi sosteneva la superiorità degli obbiettivi a lente contro gli specchi,
disputa che alimentò accese polemiche per tutto l’Ottocento.
Nella
sua risposta, Herschel chiamò in causa Amici e i suoi riflettori che, a
suo parere, reggevano il confronto con i migliori rifrattori acromatici.
Lo stesso Amici, in una lettera ad Herschel del 16 marzo 1826, ribadiva
che il suo riflettore di 11 pollici era probabilmente migliore del
rifrattore di Dorpat.
Quando
Airy finalmente chiarì che il potere risolutivo (fattore che determina la
capacità di separare due stelle vicine) è direttamente proporzionale al
diametro dell’obbiettivo, gli astronomi della fine del XIX secolo di
nuovo si rivolsero agli strumenti a riflessione, perché di più semplice
lavorazione rispetto ai rifrattori e realizzabili con dimensioni assai
maggiori e ad un minor costo.
Il
più grande rifrattore oggi esistente, la cui costruzione risale alla fine
dell’Ottocento, ha il diametro di 1 metro (limite ritenuto invalicabile
a causa dell’intollerabile deformazione delle superfici prodotta dal
peso proprio del vetro), mentre il riflettore russo, il maggior del mondo,
costruito in un solo blocco di vetro poco più di 30 anni fa, raggiunge i
6 metri.
2.2
I telescopi riflettori
E’
al grande Isaac Newton che si deve il primo tentativo, coronato da
successo, di realizzare un telescopio riflettore perfettamente
funzionante.
Il
sommo scienziato era dotato di una non comune abilità manuale, e il suo
primo telescopio, presentato con giustificato orgoglio alla Royal
Society, aveva uno specchio metallico da lui stesso pazientemente
lavorato. Non conosciamo esattamente il tipo di lega impiegato, ma
possiamo presumere che fosse un amalgama di rame e stagno facilmente
lucidabile con un attrezzo di pece.
Alla
fine del 1671 il telescopio passò nelle mani di Henry Oldenburg,
segretario della Society, che lo mostrò all'assemblea suscitando
reazioni entusiastiche.
A
seguito di ciò, e nonostante Newton fosse ancora uno sconosciuto
professore di Cambridge, misantropo ed eccentrico, venne eletto socio di
quell'illustre consesso su proposta del Vescovo di Sarum, Seth Ward, uno
dei suoi membri più prestigiosi.
Il
telescopio newtoniano attirò l'attenzione degli astronomi di tutta
Europa, da Huygens a Cassini e Hevelius.
Era
però già noto che nel 1663 James Gregory aveva proposto lo schema di un
telescopio a riflessione. Il sistema ottico di Gregory, che porta ancora
oggi il suo nome, differiva molto da quello, più semplice, di Newton: il
gregoriano era formato da uno specchio principale concavo, forato al
centro, e da un secondario ellittico sull’asse ottico.
Anche
un oscuro professore di Chartres, Laurent Cassegrain, aveva proposto una
variante al telescopio riflettore, costituita da un grande specchio, anche
questo forato al centro, attraverso il quale passava il cono di luce
riflesso da un piccolo specchio convesso iperbolico.
La
configurazione ottica originale del telescopio di Newton, chiamata ancora
oggi combinazione ottica newtoniana,
oltre allo specchio metallico, comprendeva un prisma rettangolare a
riflessione totale, sistemato esattamente sull'asse ottico, la cui
ipotenusa, inclinata di 45°, era incollata ad un manico di sostegno in
ottone annerito in modo da riflettere l'immagine all'esterno del tubo di
supporto dello strumento, con un angolo di 90°.
Sul
tubo era ricavata una nicchia che accoglieva la lente oculare: la messa a
fuoco si otteneva spostando avanti o indietro lo specchio principale.
Il
primo a rendersi conto che il vero punto debole del suo telescopio
risiedeva nello specchio metallico fu Newton stesso.
Il
metallo lucidato rifletteva solo poco più della metà della luce
incidente e tendeva rapidamente ad ossidarsi, annerendosi notevolmente. Di
conseguenza, le immagini prodotte da questo telescopio, con il passare del
tempo, diventavano sempre meno luminose, fino al loro completo degrado.
Per
ovviare a questo grave inconveniente, Newton suggerì di
impiegare,
al posto del metallo, un vetro lavorato concavo sul lato anteriore,
altrettanto convesso sul lato posteriore, e ricoperto di argento vivo
[mercurio] sul lato convesso.
Nella
sua soluzione, il vetro dello specchio doveva avere la stessa curvatura
sia sulla superficie anteriore sia su quella posteriore. La luce
proveniente dai corpi celesti, prima di essere riflessa dal sottile strato
di mercurio, attraversava l'intero spessore del vetro.
Le
notevoli difficoltà tecniche di una lavorazione accurata delle due
superfici, fecero naufragare il progetto del grande scienziato, rendendolo
in pratica inattuabile.
Egli
si accorse che, pur affidando la lavorazione dello specchio ad un abile
artigiano, e
sebbene
sembrasse tanto ben lavorato quanto gli obiettivi sono soliti esserlo,
quando fu ricoperto di argento vivo, la riflessione svelò numerosissime
ineguaglianze lungo tutto il vetro.
A
causa di questi gravi problemi, per alcuni decenni, il telescopio
riflettore non ebbe estimatori nel mondo astronomico.
Con
Hadley, nel 1718, le cose cominciarono a cambiare. Egli ne costruì due
perfettamente funzionanti, e da allora i riflettori furono di nuovo al
centro dell'interesse degli studiosi del cielo.
Scarlett
in Inghilterra, e Passement in Francia, diffusero la sua costruzione.
Contribuirono a convincere gli astronomi i confronti con i cannocchiali
tradizionali non acromatici, come quello eseguito da Pound e Bradley in
Inghilterra, di un telescopio di Hadley di soli 1.6 metri di fuoco con il
grande cannocchiale di Huyghens di 38 metri. Essi videro che il
telescopio, molto meno ingombrante e delicato, ingrandiva altrettanto e
che i dettagli percepiti erano gli stessi del gigantesco cannocchiale.
I
primi riflettori erano strumenti di dimensioni ridotte, montati, in
genere, su esili treppiedi in legno. Sir Samuel Molyneux, astronomo e uomo
politico inglese, ebbe gran successo quando presentò un suo riflettore
newtoniano al re del Portogallo Giovanni V. Lo strumento era costituito da
uno specchio metallico sferico di 65 centimetri di fuoco, appoggiato in
tre punti ed inserito all’interno di un tubo esagonale di legno. Uno
specchio metallico piano inclinato di 45° portava all’esterno il fascio
di luce, ed un oculare di corta focale formava un’immagine con lo stesso
ingrandimento e definizione di un cannocchiale di 10 metri di lunghezza.
Il
tubo era montato su di un supporto inadeguato a garantire la necessaria
stabilità. In compenso, non era privo di una certa eleganza, che non
guasta mai: esso appoggiava su di un tavolo triangolare sostenuto da un
globo ornato di sculture e figure.
James
Short, ben noto ottico e matematico londinese, fu il miglior costruttore
di riflettori prima di Herschel. Famoso il suo telescopio di 3.6 metri di
focale per l’osservatorio di Oxford, a lungo il miglior strumento a
riflessione in Europa.
In
Francia si preferì realizzare, per qualche tempo, strumenti di tipo
Cassegrain, con focali anche superiori ai 7 metri. Essi avevano ancora la
superficie riflettente realizzata in leghe facilmente lucidabili, chiamate
speculum, di composizione simile a quella usata da Newton decenni
prima, anche se, alla metà del Settecento furono fatti molti tentativi
per rendere le leghe meno fragili e maggiormente riflettenti.
Lo
Smith, autore del più famoso trattato d’ottica del Settecento,
sosteneva di aver sperimentato 150 leghe diverse, ma non ne avevo
trovata nessuna priva di difetti.
Le
leghe metalliche, con le quali si realizzavano le superfici riflettenti,
erano sicuramente il limite principale dei telescopi.
Abbiamo
già visto che lo stesso Newton conosceva i difetti di questa soluzione:
il metallo si dilatava al variare della temperatura e modificava la sua
forma, si opacizzava facilmente, si deformava, specialmente quando era di
grandi dimensioni, sotto il suo stesso peso, e via di questo passo.
L’uso del vetro, reso riflettente con un trattamento chimico a base di
argento, fu introdotto molto più tardi, a partire dalla metà
dell’Ottocento.
Gli
esperimenti di Herschel per trovare una lega dura, adatta alla costruzione
di specchi astronomici, non sempre ebbero il successo sperato.
L’astronomo di origine tedesca aveva trasformato il pianterreno della
sua abitazione in fonderia per gli specchi.
Per
due volte, nel suo laboratorio casalingo, aveva tentato di fondere un
disco metallico di ben 90 cm ma, durante il raffreddamento, la prima
fusione s’incrinò mentre, nel corso del secondo tentativo, lo stampo si
ruppe ed il metallo fuso si sparse pericolosamente a terra, spezzando
fragorosamente le piastrelle del pavimento.
William
Herschel, che insieme al francese Messier è legittimamente considerato il
miglior osservatore del cielo del Settecento, era nato ad Hannover in
Germania nel 1738 e si era trasferito in Inghilterra al seguito della
banda del reggimento tedesco di cui faceva parte, in qualità di oboista.
Accettò
poi il posto di organista nella cappella di Bath una località termale
molto alla moda nell’Inghilterra della seconda metà del Settecento, un
impegno non troppo gravoso che gli lasciava abbastanza tempo per altri
interessi al di fuori del campo musicale.
Nel
1772, all’età di 34 anni, iniziò a costruire cannocchiali seguendo le
istruzioni contenute nell’Opticks di Smith, per poi passare ai
riflettori di sempre maggiori dimensioni.
Durante
la sua lunga carriera, Herschel lavorò con le proprie mani una quantità
inverosimile di specchi astronomici: 200 di 2 metri di focale, 150 di 3
metri, 80 di 6 metri, molti dei quali furono venduti ad astronomi di tutta
Europa.
Nel
1786 soppresse lo specchietto secondario di rinvio nel suo telescopio
newtoniano di 5.4 metri, ed inclinò un po’ il grande specchio
all’interno del tubo. Per l’osservazione, si piazzava da un lato del
tubo con l’oculare opportunamente decentrato. Questa soluzione, chiamata
front view, aumentava considerevolmente la luce che entrava
nell’oculare senza accrescere in modo apprezzabile le aberrazioni del
sistema ottico. La sua più grande impresa di costruttore di strumenti astronomici, tale da sbalordire i suoi contemporanei, fu un enorme riflettore di 12 metri di fuoco, che vide la luce il 19 febbraio 1787. Solamente due anni dopo Herschel si ritenne però tecnicamente soddisfatto della sua opera, quando scoprì due satelliti di Saturno, Encelado e Mimas.
Il
gigantesco tubo del telescopio, allestito direttamente nel giardino della
sua casa di Slough, fu realizzato in lamiera di ferro calandrata con una
lunghezza di 12 metri ed un diametro di 145 centimetri. Il grande
specchio, del peso di una tonnellata, aveva un’apertura di 127
centimetri, ma la parte lavorata otticamente non superava i 122 centimetri
di diametro.
Il
suo spessore era di quasi 9 centimetri, ed era cinto da un anello di ferro
che serviva a fissarlo ad una estremità del tubo.
Morto
Herschel, quella che fu considerata una delle meraviglie del secolo dei
lumi, fu presto smantellata, e le sue parti irrimediabilmente disperse.
Un
contemporaneo, suo fervente ammiratore, affermò che il suo nome durerà
quanto il sistema planetario. L’epigrafe sulla sua tomba ci
ricorda che coeli aperuit clausura: egli aprì alla scienza i
chiusi recessi del cielo.
Si
dovrà attendere quasi mezzo secolo per vedere di nuovo un telescopio
altrettanto imponente. A realizzarlo fu Lord Rosse che, nel 1845, innalzò
nel giardino del suo castello un riflettore di 182 cm a specchio metallico
con quasi 17 metri di focale, montato in altazimutale, apertamente
ispirato a quello di Herschel. Esso fu impiegato in dettagliate
osservazioni della struttura di alcune galassie a spirale.
Ormai
l’epoca gloriosa degli specchi in bronzo volgeva al termine. Il canto
del cigno fu un riflettore metallico di 122 cm di diametro, realizzato da
William Lassell nel 1859. Esso, sotto alcuni aspetti tecnici e
progettuali, adottava soluzioni moderne: lo specchio appoggiava su di un
dispositivo che ne compensava le flessioni ed il tubo era montato in
equatoriale entro una forcella.
Dobbiamo
all’astronomo reale G.B. Airy la proposta, formulata nel 1827, di usare
l’argento per rendere speculare una superficie di vetro, ma solamente
nel 1856 lo scienziato francese Leon Foucault costruì il primo telescopio
con specchio in vetro, argentato con un procedimento chimico.
2.3 Strumenti di misura delle coordinate astronomiche
Il
quadrante murale era uno strumento concepito per la misura della
distanza zenitale di stelle e pianeti al loro passaggio meridiano. Divenne
uno strumento moderno di buona precisione nelle mani di Tycho che, alla
fine del Cinquecento, realizzò un grande quadrante per il suo
osservatorio di Uraniborg, provvisto di un’accurata divisione angolare
che consentiva rilievi a 2’.
Il
primo quadrante dotato di cannocchiale di mira, fissato ad un muro
per conferirgli la massima solidità e stabilità, fu installato a
Greenwich nel 1675 su progetto di Robert Hooke, che aveva acceso
un’aspra disputa con Hevelius sull’utilità dei cannocchiali applicati
agli strumenti astronomici per la misura di angoli in cielo, quale appunto
il quadrante.
La
posizione dell’astronomo di Danzica era di tipo tradizionale, e si
fondava sulla sua vasta e non trascurabile esperienza di costruttore di
strumenti e di osservatore del cielo.
Egli
era convinto dell’inutilità dei quadranti e sestanti dotati di apparati
ottici, soprattutto a causa dei gravi difetti dei cannocchiali del suo
tempo.
Un’analisi
moderna dell’accuratezza di centinaia di misure astrometriche da lui
eseguite a Danzica con strumenti privi di cannocchiale, mostra che
l’errore medio è sì minore di 1’, ma non molto migliore delle
analoghe misure eseguite da Tycho alcune decenni prima nel suo magnifico
osservatorio sull’isola di Hven.
Hooke,
sosteneva invece, e a ragione, l’utilità del cannocchiale applicato ai
quadranti, sestanti e ottanti, anche se il principale strumento da lui
costruito, un grande quadrante munito di cannocchiale, installato al Royal
Observatory, era affetto da gravi problemi di flessioni e torsioni
strutturali e da una scarsa maneggevolezza. La qualità delle misure,
eseguite con questo strumento, presto ritenuta insufficiente dagli
astronomi di Greenwich, costrinse Flamsteed a smantellarlo nel 1677.
Alcuni
dei principali inconvenienti evidenziati dal quadrante di Hooke,
essenzialmente di stabilità meccanica, furono eliminati da George Graham
e Jonathan Sisson che, in stretta collaborazione, progettarono un nuovo
quadrante murale di 2.4 metri di raggio, rinforzato da un’ossatura di
profilati di ferro. La sua costruzione era stata
promossa dall’astronomo reale Edmond Halley ed esso fu reputato tra i
migliori strumenti del tempo.
Già
nel Settecento ai quadranti murali vennero riscontrati alcuni
irrisolvibili difetti, in particolare, il fatto che l’intelaiatura di
supporto del lembo inciso non giaceva sullo stesso piano meridiano, in
modo che il cannocchiale che scorreva su di essa declinava ora a destra e
ora a sinistra, seguendo le imperfezioni della struttura. Così, essi non
erano più precisi di 5” nel misurare l’altezza degli astri o di 7 o 8
secondi nel rilevare il tempo del passaggio meridiano.
Per
eliminare gli inconvenienti dei quadranti fu realizzato lo strumento
dei passaggi, il cui primo esemplare fu costruito a Copenaghen da
Roemer nel 1690, che lo utilizzava attraverso l’apertura di una
finestra. Questo primo esemplare presentava qualche notevole
caratteristica, quale la struttura a doppio tronco di cono per prevenire
le flessioni o il braccio di comando per il movimento del cannocchiale. Il reticolo, costituito da diversi fili, era illuminato
dalla parte dell’obiettivo da una lanterna e le misure d’altezza si
ottenevano per mezzo di un settore graduato fissato su di un braccio che
si leggeva con un microscopio. Roemer lo migliorò notevolmente nel 1704,
ma divenne d’uso comune solo alla metà del secolo, grazie a Graham e di
Bird, celebri costruttori inglesi, che lo proposero con successo ad
astronomi di tutta Europa, tra i quali Lemonnier, Lacaille ed altri.
L’invenzione
di una macchina a dividere per incidere graduazioni di alta precisione su
lembi circolari consentì al tedesco Georg Friedrich
Reichenbach, agli
inizi dell’Ottocento, di realizzare un nuovo tipo di strumento, il circolo
meridiano, che riuniva i vantaggi dei quadranti murali e degli
strumenti dei passaggi.
Queste
straordinarie caratteristiche degli strumenti di Reichenbach erano
ampiamente riconosciute dagli astronomi del tempo. Il nostro Giuseppe
Bianchi, primo direttore della specola ducale, che disponeva nel suo
osservatorio dell’ultimo circolo meridiano prodotto dal costruttore
tedesco prima della sua morte, scriveva, a proposito del progetto di un
catalogo stellare (sul quale torneremo):
E’
da riflettere intanto che ad agevolare la formazione di un buon catalogo
di stelle […] non poco hanno contribuito gli ultimi perfezionamenti
apportati nelle macchine astronomiche, e più che tutt’altro la felice
invenzione del Reichenbach di congiungere in un solo strumento, qual è il
suo circolo meridiano, l’esattezza dei grandi Quadranti murali o dei
circoli ripetitori, per ottenerne le declinazioni, colla semplicità e
leggerezza dell’istromento dei passaggi, per dedurne le Ascensione
rette.
|