© Rodolfo Calanca, 2003

L’astronomia nel ducato estense 

tra il XVII ed il XIX secolo

PARTE 3^

di Rodolfo Calanca

5. La trasformazione della specola ducale in osservatorio geofisico: Pietro Tacchini, Domenico Ragona-Scina ed Annibale Riccò

Nato a Modena nel 1838, Pietro Tacchini si era laureato in ingegneria nel 1857. Per interessamento del Bianchi, l’anno successivo ottenne di potersi recare all’osservatorio di Padova per studiare astronomia con il famoso Santini. Il periodo degli studi padovani fu però assai breve a causa della situazione politica che determinò la cancellazione dello stato estense. L’11 giugno 1859 il duca Francesco V fu costretto a lasciare per sempre Modena, mentre assumeva il potere un nuovo governo presieduto da Luigi Carlo Farini.

Da sempre filo-estense, Giuseppe Bianchi, dopo oltre un trentennio di onorato servizio, si dimise dall’incarico di direttore della specola.

Rientrato a Modena, Tacchini, troppo giovane per essere sospettato di particolari simpatie verso il vecchio regime, vide prontamente accolta la sua domanda per essere collocato presso questo osservatorio e, il 1° ottobre 1859, nominato con decreto direttore aggiunto, entrò nella specola che era stata così a lungo del Bianchi.

In un precedente sopraluogo, si era subito reso conto del pessimo stato in cui versavano alcuni importanti strumenti dell’osservatorio. Il 3 settembre presentò al governo un verbale, compilato con l’assistenza di Antonio Bernardi, docente di astronomia all’università, nel quale si diceva che l’equatoriale di Amici trovasi in uno stato biasimevole di conservazione, ed è mancante di orologio. Lo strumento dei passaggi è talmente sconcertato in sé, e nell’annesso pendolo e livello che senza una essenziale riparazione non può servire a nulla. Unico fatto consolante, il circolo di Reichenbach era bastantemente ben conservato.

Anche a causa della scarsa consistenza ed al degrado della strumentazione della specola, nei quattro anni che Tacchini trascorse a Modena non vide la luce alcuna sua pubblicazione scientifica, pur non mancando di occuparsi attivamente di astronomia di posizione e di meteorologia.

Nel 1863 il suo posto alla specola modenese fu preso da Domenico Ragona-Scina, già all’osservatorio di Palermo. Si trattò di uno scambio di personale tra i due osservatori, essenzialmente dettato da motivi politici.

Ragona, compromesso con i Borboni che lo avevano preferito al Cacciatore, politicamente avverso alla casa regnante e per questo estromesso dalla direzione dell’osservatorio palermitano, fu inviato a Modena, mentre Tacchini, incoraggiato da Schiaparelli, prese il suo posto a Palermo.

Nell’ambiente siciliano Tacchini iniziò una brillante e rapida carriera scientifica che lo portò a ricoprire importanti incarichi in organizzazioni scientifiche nazionali ed internazionali. I suoi studi di spettroscopia solare furono largamente apprezzati, ed uno dei principali meriti che gli sono riconosciuti fu di aver fondato, insieme al gesuita Angelo Secchi, la Società Italiana degli Spettroscopisti, che riuniva i maggiori cultori dell’astrofisica nazionale.

Ragona, che in un primo momento aveva tentato di recuperare le attrezzature astronomiche dell’osservatorio modenese, vi rinunciò, forse amareggiato dall’infortunio sul problema della latitudine di Modena che lo vide contrapposto al Bianchi, cambiando in modo netto l’indirizzo scientifico della specola verso studi meteorologici e geodetici.

Negli anni successivi prese corpo il progetto di riforma degli osservatori italiani, promosso dal governo nazionale che si servì della qualificata collaborazione di Tacchini.

La situazione dell’astronomia in Italia in quel tempo è ben descritta dalla relazione presentata da Tacchini nel 1874 al Ministro dell’Istruzione Pubblica, nella quale così egli esordiva:

E’ da molto tempo che si parla di riforme da introdursi negli Osservatorii astronomici italiani, ma finora, per quanto io ne sappia, non fu mai dato mano a questo lavoro di riorganizzazione, e così gli osservatorii restarono impediti di progredire, continuando a mantenere in vigore l’antico sistema. Un tale stato di cose non può più a lungo durare, se si desidera davvero che l’Italia, in fatto di astronomia pratica, si metta al livello delle altre nazioni.

Tacchini non passava sotto silenzio il triste fatto che questa situazione era ben diversa da quella delle altre nazioni europee, dove spesso l’entità dei finanziamenti a beneficio di un solo osservatorio equivaleva a quella di tutti e dieci gli osservatori italiani. Nella stessa relazione, Tacchini mette a confronto i bilanci degli osservatori di Parigi, Greenwich e Pulkova con quello, desolante, degli osservatori italiani e concludeva:

Se si confrontano le cifre esposte pel mantenimento degli Osservatorii italiani con quelle indicate negli esempi degli Osservatorii nazionali esteri si arriva subito alle seguenti conclusioni:

1. Che all’estero un astronomo aggiunto od un assistente può valere quanto l’intero personale di un solo Osservatorio italiano.

2. Che la somma spesa per l’intero mantenimento delle dieci specole in Italia non vale quanto la spesa di mantenimento di un solo Osservatorio estero.

La relazione di Tacchini, che proponeva un nuovo ordinamento degli osservatori italiani, sfociò nel 1876 nel decreto Bonghi, che sostanzialmente accoglieva le sue proposte. Esso costituì il primo tentativo di operare una riforma degli osservatori astronomici.

Uno degli obiettivi era il potenziamento degli Osservatori di Napoli, Palermo, Milano e Firenze come osservatori di ricerca, annettere gli Osservatori di Padova, Roma (Campidoglio), Torino e Bologna alle Università e trasformare gli Osservatori di Parma e Modena in osservatori meteorologici.

Come già abbiamo visto, Ragona, diversi anni prima del decreto Bonghi, aveva dato un netto impulso alle attività meteorologiche e geofisiche della specola modenese con l’acquisizione di attrezzature e strumentazione, grazie anche ai finanziamenti dell’amministrazione provinciale, quali psicometri, barometri e pluviometri.

Ragona fu un abile progettista di strumenti meteorologici: vanno ricordati i suoi pluviometri orari, i barometri registratori e un magnetometro che all’Esposizione di Torino del 1884 fu premiato con la medaglia d’oro.

Molto successo ebbe anche il suo osservatorio portatile magnetico e meteorologico, che consentiva di raccogliere sul campo importanti dati per la fisica terrestre.

Di buon valore i suoi studi sull’elettricità legata ai temporali, che anticipavano i lavori di Popoff, e quelli riguardanti la sismologia e la geodinamica.

Per un decennio (1868-1878), il suo principale collaboratore fu il modenese Annibale Riccò, notevole figura di studioso, che a Modena si occupò di meteorologia e di ottica fisiologica.  Abbandonò Modena per l’università di Napoli nel 1878, l’anno successivo insegnò fisica tecnologica a Palermo e subentrò a Cacciatore nella direzione dell’Osservatorio.

Nel 1990 occupò la prima cattedra italiana di astrofisica e divenne direttore degli Osservatori di Catania e dell’Etna. Si occupò attivamente della Grande Carta del Cielo e di fotografia astronomica.

6. La longitudine e la latitudine di Modena e la polemica Bianchi-Ragona

La prima serie di misure sistematiche del Bianchi, precedente anche la messa in funzione della specola ducale, fu la determinazione della latitudine di Modena.

Bianchi, nella memoria del 1828 scritta sull’argomento, affrontò il problema nel modo più ampio, riportando anche le testimonianze storiche di coloro che riferirono sul valore della latitudine cittadina, di cui noi qui riportiamo un’ampia sintesi. 

Per Tolomeo, Modena era situata a 43° 40’ e tale valore fu accettato per oltre un millennio, fino a quando il padre gesuita Francesco Maria Grimaldi, nel 1645, attribuì alla città 44° 40’ di latitudine, cioè oltre 100 chilometri più a nord di quanto creduto dall’astronomo alessandrino.

Il valore trovato da Grimaldi fu però messo in dubbio dall’amico e collega ferrarese G.B. Riccioli, anch’egli del Collegio bolognese di S. Lucia della Compagnia del Gesù.

Per Riccioli, la latitudine accuratissima della Ghirlandina è invece di 44° 38’ 50” ma non è ben chiaro in che modo avesse dedotto questo valore.

Egli, infatti, accompagnato da Grimaldi, era arrivato a Modena il 16 settembre e, dalla Ghirlandina, aveva osservato le due stelle Vega e Deneb, essenzialmente allo scopo di conoscere l’arco celeste fra i due zenit di Modena e della Casa di campagna dei PP. Gesuiti a Serra di Monte Paterno.

Le successive osservazioni dell’altezza della stella polare, che produssero una nuova determinazione della latitudine furono eseguite con un quadrante il 10 gennaio e l’11 novembre del 1662, da Cornelio Malvasia e Geminiano Montanari. I due studiosi trovarono, nella prima osservazione, 44° 38’ 25”, nella seconda 44° 37’ 45, accettando poi la media dei due valori: 44° 38’.

Alla fine del Seicento, il teatino Gaetano Fontana intese correggere la latitudine di Riccioli per mezzo delle rifrazioni di Cassini, riducendola, una prima volta, a 44° 38’ 14” e una seconda, vent’anni dopo, a 44° 38’ 40”.

E’ di un certo interesse il lavoro di Fontana per determinare la longitudine di Modena.

La sua osservazione dell’emersione di Io, il primo satellite di Giove, rilevata il 1° maggio 1696 alle 8^h 23^m 35^s pomeridiane, confrontata con quella di Cassini a Parigi alle 7^h 47^m 46^s di tempo vero, forniva una differenza di longitudine tra Modena e Parigi di 35m 49s (8° 57’ 15”).

L’eclisse di Sole del 23 settembre 1699, osservata a Modena dal padre teatino, costituì un’altra occasione per verificare la longitudine, ma il confronto con i tempi rilevati da Cassini a Parigi, diede una differenza diversa dalla precedente.

Nonostante le incertezze, quest’ultima osservazione fu assai apprezzata da Cassini, che da Parigi così scriveva a Fontana:

gratissima mi è stata l’osservazione dell’Eclisse del Sole inviatami da V.R. Noi osservammo qua il principio a ore 8 m. 15… da queste fasi inferisco che al principio osservato da Modana a ore 8 m. 55 erano a Parigi ore 8 m. 20 sec. 45, di dove la differenza de’ Meridiani risulta m. 34 se. 15 [8° 33’ 45”], e che al fine osservato a Modana a or 11 m 33 sec. 20 erano a Parigi ore 10 m. 59 sec. 10, che danno la differenza de’ meridiani di m. 34 sec. 10. [8° 32’ 30”]. Non ho ancora comparato altre osservazioni con le mie, che siano così d’accordo in queste due fasi.

Ma torniamo al problema della latitudine.

Agli inizi dell’Ottocento il valore di Riccioli fu messo in discussione, anche se su basi erronee, dal Barone von Zach che il 13 ottobre 1808 da Bologna osservò l’azimut della Ghirlandina e, essendo nota la sua distanza dagli Asinelli, ne ricavò una latitudine di 44° 38’ 59”.

Bianchi, nel 1819, rientrato nel ducato dopo il periodo di perfezionamento trascorso all’osservatorio di Brera, ebbe l’autorizzazione all’acquisto di un pendolo a compensazione di Grindel e di poter usufruire di un quadrante mobile di Bird di 11 pollici, appartenente al gabinetto di fisica dell’università, al quale Amici, opportunamente, applicò un buon cannocchiale acromatico in sostituzione del pessimo che vi si ritrovava.

Con questa scarsa strumentazione, Bianchi, con cura e molta pazienza, iniziò le operazioni di verifica dell’orologio con le altezze corrispondenti del Sole, per poi prendere la risoluzione di utilizzare il metodo di Santini per determinare la latitudine con molte osservazioni.       

Occorreva osservare, con il quadrante di Bird, 3 o 4 stelle che raggiungevano la stessa altezza sull’orizzonte in tempi diversi, e rilevare i tempi con il pendolo di Grindel.

Operando dalla sua abitazione (posta 20 metri a sud della torre di levante del palazzo ducale), eseguì le osservazioni in tredici notti che gli diedero una latitudine di 44° 38’ 51”.

Nel 1828, con il circolo meridiano di Reichenbach ormai pienamente funzionante, Bianchi di nuovo si diede a perfezionare il valore della latitudine, adottando il metodo dell’inversione dello strumento:

io adopero [il metodo dell’inversione dello strumento] avendone il facile e solido meccanismo del carretto, col quale in pochi minuti e senza pericolo alcuno l’inversione si effettua.

Osservando alcune stelle, tra le quali la polare, di magnitudine compresa tra la 1^a e la 3^a, ne determinò l’altezza con e senza l’inversione del circolo. Dall’insieme delle misure (oltre 150) trovò una latitudine media di 44° 38’ 52”.75 che, a riprova della sua notevole abilità di osservatore e calcolatore, quasi coincideva con la sua precedente determinazione, ottenuta però con mezzi assai più modesti.

L’altro problema, tecnicamente assai più complesso, riguardava l’esatto valore della longitudine della specola.

Come abbiamo già accennato, le uniche determinazioni di questa coordinata geografica, per la verità alquanto incerte, erano state quelle del padre Fontana di oltre cento anni prima dalle occultazioni di un satellite di Giove e di un’eclisse di Sole.

Bianchi affrontò la questione in termini sia astronomici sia geodetici. Per la verità, il metodo astronomico, basato essenzialmente sull’occultazione di stelle da parte della Luna, fu applicato alla longitudine della specola modenese da Wurm, astronomo tedesco, che, a tale scopo fece uso di alcune osservazioni del Bianchi. Ne dedusse che la longitudine della specola era di 34^m 23^s.5 a est di Parigi.

Un precedente tentativo di calcolo, basato su un’altra osservazione di Bianchi dell’eclisse anulare del 7 settembre 1820, che forniva un valore di 6^s superiore, fu ritenuto da Wurm scarsamente attendibile, forse perché l’astronomo modenese aveva impiegato un orologio imperfetto.

Il metodo geodetico, mediante l’accensione di fuochi, era stato promosso dal Burò militare Austriaco e fu messo in opera, in diverse riprese, nel mese di maggio del 1822, e nell’agosto degli anni 1823, 1824 e 1825. I fuochi accesi sul Cimone e sul Monte Baldo furono visti a Parma, Modena, Bologna e Firenze e diedero, per la specola ducale, una differenza di longitudine orientale da Milano di 6^m 55^s.99 e, quindi, di 34^m 23^s.5 da Parigi, coincidente con quello trovato da Wurm.

Sette anni dopo le dimissioni di Bianchi dalla carica di direttore per motivi politici, nell’adunanza dell’Accademia delle Scienze di Modena del 20 gennaio 1866, Ragona, suo secondo successore, lesse una memoria nella quale affermava che si doveva correggere la latitudine della specola in 44° 38’ 39”.3, che differiva di ben 14” dal precedente.

Le osservazioni erano state eseguite con il circolo di Reichenbach, ma con metodi diversi da quelli del Bianchi.

Ragona, senza indugio, inviava a Leverrier, a Parigi, una nota, subito accettata e pubblicata, nella quale denunciava il presunto errore commesso dal suo predecessore:

J’ai l’honneur de vous informer qu’ayant dernièrement entrepris des observations sur la latitude de l’Observatoire Royal de Modène, j’ai trouvé une erreur de 14 secondes dans la valeur admise jusqu’à présent. Selon mes observations la véritable latitude de Modène est 44° 38’ 39’’.28 valeur que, pour le moment je n’ai pu déduire d’un nombre très grand d’observations, et qui a l’erreur probable de ±0’’.15. 

A quest’affermazione di Ragona, il vecchio astronomo, dal suo ritiro, insorse astiosamente, offeso per non essere stato preventivamente informato:

A tale annunzio, nel detto modo pubblicato a mia totale insaputa, e senza che il ch. Autore [Ragona] nulla mi avesse innanzi comunicato delle sue osservazioni e de’ procedimenti di calcolo adoperati nella ricerca della nostra latitudine, io fui alcun poco e dispiacevolmente sorpreso e meravigliato. 

Ironicamente, Bianchi si chiedeva: [il valore della latitudine] avrà esso cangiato notevolmente per l’annunzio del ch. Ragona? 

Bianchi difendeva il suo lavoro ricordando che, decenni prima, in collaborazione con Carlini, direttore della specola di Brera, aveva eseguito delle verifiche di altezze meridiane di stelle luminose prese contemporaneamente nei due Osservatori, ed esse confermavano pienamente la differenza di latitudine tra Milano e Modena.

Se la latitudine modenese fosse stata realmente sbagliata, ne sarebbe derivato un errore di pari grandezza in quella di Brera: impossibile che nessuno se ne fosse accorto, in modo particolare astronomi della provata abilità di un Oriani e di un Carlini!

L’argomento che forse meglio di tutti forniva la prova inconfutabile della correttezza della sua determinazione derivava, però, dalle osservazioni che gli avevano permesso di trovare l’obliquità dell’eclittica identica a quella di Cacciatore a Palermo.

L’accorata difesa del vecchio astronomo dovette fare una notevole impressione su Ragona, tanto da indurlo a chiedere lumi a Schiaparelli, su di un problema con il quale, evidentemente, non aveva gran dimestichezza. Nella memoria nella quale ammise di non aver adeguatamente tenuto conto delle caratteristiche del circolo meridiano di Reichenbach, Ragona premetteva che:

io non ho amato giammai gli equivoci di qualunque natura, e principalmente nelle cose scientifiche, ove innanzi ad ogni altro dee primeggiare la buona fede, e il desiderio vivissimo di ritrovare la verità.

Sosteneva poi di aver ripetuto le osservazioni ma, non pago di ciò, si era rivolto a Schiaparelli, pregandolo di volersi associare alle mie ricerche e disamine.

Il direttore dell’Osservatorio di Brera lo consigliò di utilizzare anche il metodo di Bianchi ma, anche così, i risultati non variavano e conducevano sempre ad una latitudine minore di quella determinata dal vecchio direttore della specola.

E’ a questo punto che Ragona si accorse di un fatto singolarissimo e veramente inaspettato: l’esistenza di un errore di costruzione del circolo meridiano che introduceva un errore sistematico nelle letture dei noni. Questo era

un difetto di eccentricità, e precisamente un moto eccentrico del circolo indice nell’interno del circolo diviso, e che esso toglieva qualunque dubbio sul vero valore della latitudine di questo R. Osservatorio Astronomico in favore della determinazione del Ch.^mo Prof. Giuseppe Bianchi.

Schiaparelli, al quale Ragona aveva inoltrato tutte le osservazioni, elaborò una formula periodica che ben rappresentava l’errore sistematico del circolo meridiano, aggiungendo il seguente commento:

la regolarità e la costanza di questi risultati dimostrano che la loro causa non deve già cercarsi in fenomeni irregolari, come la flessione di alcune parti dello strumento o gli attriti inevitabili del mozzo del circolo indice contro l’asse del cannocchiale, ma in una trasformazione meccanica di movimento.

L’errore faceva sì che, azzerando i noni di lettura sul nadir dello strumento e puntando subito dopo la polare, la lettura della sua posizione in altezza dava 14” in meno, esattamente la differenza tra i valori di Ragona e di Bianchi.

Il 20 giugno 1866, Ragona tornava sull’argomento, e, riferendo per intero la sua corrispondenza con Schiaparelli, con esemplare onestà affermava: proclamo altamente che la latitudine dell’osservatorio di Modena è quella stabilita dal mio illustre predecessore Prof. G. Bianchi!

Bianchi morì nel dicembre dello stesso anno: qualche voce maligna sostenne che alla sua fine avesse contribuito l’amarezza causatagli dalla contesa col Ragona.

7. Conclusioni

Nelle pagine precedenti credo di aver dimostrato che lo studio della scienza del cielo a Modena, tra il Seicento e l’Ottocento, raggiunse spesso livelli dignitosi.

Nel Seicento modenese spicca la figura di uno dei più geniali seguaci del metodo galileiano, Geminiano Montanari, al quale dobbiamo importanti ed originali contributi, alcuni dei quali ancora da approfondire, anche in molti altri campi della filosofia naturale.

Nel secolo successivo si assistette invece ad una sostanziale stagnazione degli studi astronomici, crisi probabilmente acuita dalla non brillante situazione economica del ducato estense.

L’Ottocento si aprì invece sotto i migliori auspici. La città diede i natali a Giovan Battista Amici, il più grande ottico italiano del XIX secolo, il quale, oltre che eccellente costruttore di telescopi e di meravigliosi microscopi, condusse ricerche astronomiche originali, prima a Modena poi a Firenze, città nella quale era stato chiamato a dirigere l’osservatorio e dove terminò la sua splendida carriera.

La presenza di Amici a Modena certamente favorì l’erezione della specola ducale, la cui direzione fu assunta per un trentennio da un diligente osservatore e buon matematico, Giuseppe Bianchi.

Con la costituzione del Regno d’Italia l’astronomia modenese declinò rapidamente: le ultime figure di rilievo furono Pietro Tacchini ed Annibale Riccò.

Tacchini, che per alcuni anni diresse la specola cittadina, fu un eccellente astronomo dotato di straordinarie doti organizzative. Dopo aver lasciato Modena per l’osservatorio di Palermo, i suoi interessi scientifici si orientarono verso la new astronomy. Egli fu, infatti, tra i fondatori, insieme a Secchi, Respighi e Giovan Battista Donati, dell’astrofisica italiana che, fino agli inizi del Novecento, occupò posizioni d’eccellenza negli studi di spettroscopia solare e godette di un meritato prestigio internazionale, così come veniva ampiamente riconosciuto da astronomi come il Schellen: dans l’analyse spectroscopique du Soleil l’Italie marche à la tête et les autres nations se laissent devancer.

Annibale Riccò, dopo dieci anni di collaborazione con il Ragona, divenne direttore degli Osservatorio di Palermo e, in seguito, di Catania e dell’Etna.

Purtroppo, la trasformazione della specola di Palazzo Ducale in osservatorio geofisico, chiudeva, forse per sempre, il capitolo degli studi astronomici a Modena, salvo una breve timida ripresa delle attività d’osservazione celeste, agli inizi del secolo, promossa da un giovane studioso in forza alla specola, il Nicolis.

Nel 1907, sotto la direzione di Carlo Bonacini e fino al 1913, furono eseguiti alcuni lavori di ripristino che riguardarono il circolo meridiano di Reichenbach, al quale fu aggiunto un nuovo micrometro oculare della Salmoiraghi. Il vecchio circolo fu utilizzato prevalentemente per la determinazione del tempo. Il rifrattore di Fraunhofer fu invece impiegato per l’osservazione del transito di Mercurio del 13 novembre 1907 e per la cometa di Halley nel maggio 1910.

Le attività astronomiche modenesi cessarono definitivamente nel 1913 con la partenza del Nicolis.

TORNA ALLA PAGINA PRECEDENTE