Niccolò Copernico: biografia e teoria copernicana

Niccolò Copernico: biografia e teoria copernicana A cura di Redazione Studenti.

Niccolò Copernico e la teoria copernicana: biografia dell’astronomo e astrologo polacco che pose le basi della teoria eliocentrica

1Niccolò Copernico: biografia

Niccolò Copernico, padre della teoria eliocentrica per come la conosciamo oggi
Niccolò Copernico, padre della teoria eliocentrica per come la conosciamo oggi — Fonte: ansa

Niccolò Copernico nacque a Thorn, in Polonia, il 19 febbraio 1473. Dopo la morte di suo padre, fu cresciuto dallo zio materno, grazie al quale, poiché vescovo della Chiesa Cattolica, fu nominato canonico della cittadina di Frauenborg. Si dedicò agli studi più disparati (fu medico, teologo, giurista, diplomatico, economista). Nel 1491 si iscrisse all’Università di Cracovia, dal 1501 studiò medicina a Padova e nel 1503 si specializzò in diritto canonico a Ferrara. A Bologna si interessò maggiormente alla geografia e all’astronomia sotto la guida del professor Domenico Maria da Novara (1454-1504), di cui divenne assistente e collaboratore.     

Dopo il suo ritorno in Polonia, Niccolò Copernico fu segretario e medico dello zio sino alla sua morte, avvenuta nel 1512. A partire da quello stesso anno si dedicò nuovamente e a pieno alle ricerche in campo astronomico, anche stimolato dalla richiesta di Paolo di Middelburg (1446-1534), vescovo di Fossombrone, che in occasione del quinto Concilio Laterarnense (1512-1517) discusse la riforma del calendario (Demetrio Marzi, 1896.  La questione della riforma del calendario nel quinto concilio lateranense (1512-1517)).  

Basandosi su osservazioni effettuate esclusivamente a occhio nudo, dal 1515 Niccolò Copernico iniziò ad esporre la sua teoria eliocentrica, che poneva cioè il Sole – e non la Terra - al centro dell’Universo e ne delineò sommariamente i principi in un breve trattato, noto come Commentariolus. L’esposizione completa e dettagliata della teoria copernicana avvenne nella sua opera principale, il De revolutionibus orbium coelestium (Sulle rivoluzioni delle sfere celesti), pubblicata nel 1543, anno della sua stessa morte.   

2Prima della teoria eliocentrica: il sistema aristotelico-tolemaico

I movimenti della Terra attorno al Sole sono il pilastro della teoria copernicana
I movimenti della Terra attorno al Sole sono il pilastro della teoria copernicana — Fonte: istock

Il primo sistema del mondo fu proposto da Aristotele (IV secolo a.C.). Questo poneva la Terra immobile al centro dell’Universo (modello geocentrico e geostatico), circondata da quattro gusci sferici (con gli elementi terra, acqua, aria e fuoco). Il moto di tutti i corpi celesti allora conosciuti (Luna, Mercurio, Venere, il Sole, Marte, Giove, Saturno e le stelle fisse) veniva concepito come perfettamente circolare e immutabile su sfere rigide concentriche. Il modello di Aristotele prevedeva l’esistenza di 55 sfere di cui la più esterna era quella delle stelle fisse che, muovendosi con perfetta regolarità, erano concepite come dei segni impressi sulla superficie esterna dell’Universo.    

Anche il sistema proposto da Tolomeo (100-170) nel II secolo d.C. poneva la Terra, fissa e immobile, al centro del mondo, al centro cioè di diverse sfere concentriche rotanti su cui si muovevano tutti i copri celesti con velocità costante e seguendo traiettorie circolari.

Le anomalie nel moto di alcuni pianeti (moto retrogrado) venivano spiegate ricorrendo alla teoria degli epicicli e dei deferenti: il moto di Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno era concepito su epicicli, ovvero circonferenze i cui centri si muovevano a loro volta su circonferenze di diametro maggiore (deferenti). Quando la velocità del pianeta lungo l’epiciclo superava la velocità del suo centro lungo il deferente, si ottenevano traiettorie ad anello con cui Tolomeo spiegava appunto il moto retrogrado di alcuni pianeti. Quando si presentava la necessità di spiegare nuove osservazioni, si aggiungevano nuovi epicicli a quelli precedenti (fino a 33 epicicli su epicicli).  

Anche il moto della Luna e del Sole era supposto su circonferenze attorno alla Terra, ma senza epicicli. In generale, il modello proposto da Tolomeo cercava di rappresentare tutti gli aspetti del cielo attraverso questa complessa struttura geometrica e, pur non spiegando la natura della forza alla base dei moti celesti, fu universalmente accettato per secoli.  

3La rivoluzione copernicana

L'opera con cui Niccolò Copernico diede l'avvio alla teoria eliocentrica è il De Revolutionibus Orbium Coelestium
L'opera con cui Niccolò Copernico diede l'avvio alla teoria eliocentrica è il De Revolutionibus Orbium Coelestium — Fonte: getty-images

Niccolò Copernico rovesciò il sistema geocentrico di Tolomeo proponendo un modello eliocentrico, che poneva cioè il Sole e non la Terra al centro dell’Universo e spostando quindi il sistema di riferimento celeste. Con il De Revolutionibus Orbium Coelestium iniziò pertanto una vera e propria rivoluzione astronomica. Nonostante la rottura con il passato e l’intento di semplificare il modello tolemaico, Niccolò Copernico fu comunque conservatore rispetto all’impianto generale del sistema aristotelico-tolemaico: l’Universo restava finito e delimitato dalla sfera delle stelle fisse (che però diventava immobile), e i pianeti continuavano a rimanere incastonati su sfere solide in moto circolare uniforme (orbium caelestium).    

La teoria copernicana cambiava però radicalmente la concezione che l’uomo aveva dell’Universo e, oltre a rappresentare una vera e propria rivoluzione a livello astronomico, provocò altrettanti cambiamenti anche in altre scienze, quali la matematica e la fisica, che si videro costrette a far fronte a nuove problematiche e interrogativi. In questo modo prese il via il fenomeno culturale noto come “rivoluzione scientifica” che nel Seicento interessò gli ambiti più disparati.  

4Il modello copernicano

Il modello proposto da Copernico poneva il Sole, immobile, al centro dell’Universo e prevedeva inoltre la rotazione intorno ad esso dei 6 i pianeti allora conosciuti ovvero, in ordine di distanza crescente: Mercurio, Venere, Terra (con la Luna come satellite), Marte, Giove e Saturno. 

Il movimento di rotazione della Terra su se stessa in senso antiorario permetteva di spiegare la rotazione della sfera celeste in verso orario: relativamente ai moti del Sole, dei pianeti e delle stelle (poste ad una distanza maggiore rispetto a quella Terra-Sole) si iniziò infatti a parlare di moti apparenti poiché derivanti dal moto della Terra. 

5Le difficoltà incontrate dalla Teoria Copernicana

Grazie al suo telescopio, Galileo Galilei diede un'importante conferma agli studi di Copernico, che aveva formulato la teoria eliocentrica tramite osservazioni eseguite ad occhio nudo
Grazie al suo telescopio, Galileo Galilei diede un'importante conferma agli studi di Copernico, che aveva formulato la teoria eliocentrica tramite osservazioni eseguite ad occhio nudo — Fonte: ansa

Il modello copernicano, con il sistema di riferimento celeste spostato dalla Terra al Sole, non trovò immediatamente pieno consenso. Nel 1616 addirittura la Chiesa cattolica condannò l’opera di Niccolò Copernico in quanto ritenuta contraria alle Sacre Scritture le quali ponevano l’uomo al centro del piano divino e quindi la Terra al centro dell’Universo. 

Oltre a incontrare le difficoltà sul piano teologico, la teoria copernicana evidenziava alcune apparenti contraddizioni. Gli astronomi tolemaici facevano notare che la rotazione della Terra (almeno con una rivoluzione quotidiana) avrebbe avuto una velocità tale da provocare la disintegrazione del pianeta e da impedire a tutto quanto presente sulla superficie di restare fermo. Inoltre tutti gli oggetti lasciati cadere da una certa altezza non avrebbero potuto raggiungere il suolo nel punto corrispondente a quello di partenza. Niccolò Copernico rispondeva semplicemente attribuendo alla Terra un moto naturale e fino a Galileo Galilei (1564-1624), gli astronomi restarono in gran parte tolemaici, o al più aderirono al sistema di Brahe (1546 -1601).     

Tra le carenze apparenti che la teoria eliocentrica presentava ricordiamo ad esempio l’incapacità di dimostrare l’esistenza delle fasi di Venere che, non osservabili ad occhio nudo, erano invece attese ammettendone la rotazione intorno al Sole. 

Inoltre, ammettendo la rotazione della Terra intorno al Sole, il cambiamento di prospettiva dell’osservatore terrestre nel corso dell’anno avrebbe dovuto evidenziare un angolo di parallasse nelle stelle fisse, cosa che invece non si osservava. Copernico rispose aumentando la distanza della sfera delle stelle fisse

Per spiegare il movimento delle sfere planetarie Copernico ricorreva essenzialmente ad una spiegazione geometrica: il movimento circolare uniforme diventava una proprietà intrinseca di ogni corpo sferico e, per la prima volta, ad una forma geometrica veniva associata la produzione di effetti fisici.    

La teoria proposta da Niccolò Copernico, inaccettabile per la maggior parte dei filosofi e teologi a lui contemporanei, fu sostenuta negli anni successivi, oltre che dagli studi di Galileo Galilei, anche dalle leggi formulate da Giovanni Keplero (1571-1630) sulla base delle osservazioni condotte da Brahe. Trovò infine piena accettazione nel 1687, con la pubblicazione del Philosophiae naturalis principia mathematica di Newton (1642-1727) che rivelò come le leggi di Keplero, dedotte dall’osservazione, fossero casi particolari della legge di gravitazione universale, che descrive l’interazione tra tutti i corpi.   

6Approfondimenti

6.1Niccolò Copernico e Charles Darwin

A modo suo, anche quella di Charles darwin fu una rivoluzione: per questo Darwin è spesso associato a Copernico
A modo suo, anche quella di Charles darwin fu una rivoluzione: per questo Darwin è spesso associato a Copernico — Fonte: istock

Nel libro “L’evoluzione – Lo sguardo della biologia” di Francisco J. Ayala, possiamo trovare la descrizione di un parallelismo tra Copernico e Darwin, quali padri di teorie che rappresentano le due rivoluzioni scientifiche per eccellenza. La rivoluzione copernicana privava la Terra della sua posizione centrale nell’Universo, equiparandola a tutti gli altri pianeti in rotazione attorno al Sole. Analogamente, con la rivoluzione darwiniana l’uomo perdeva il suo ruolo centrale nella vita sulla Terra.  

In pratica Darwin completò la rivoluzione copernicana, delineando un concetto di natura che può essere compreso senza il bisogno di ricorrere a spiegazioni sovrannaturali. In particolare, evidenziava come la straordinaria funzionalità degli esseri viventi fosse il risultato di un processo noto come selezione naturale.  

Capiamo quindi come il tutto costituisce una rivoluzione culturale con la quale tutti i fenomeni venivano subordinati a leggi naturali che ne spiegavano le cause che li determinavano.    

“Come avrebbe scritto Freud, quella astronomica di Copernico era la prima delle tre grandi umiliazioni che la scienza avrebbe inflitto al narcisismo dell'uomo (le altre – biologica e psicologica - sarebbero state opera di Darwin e dello stesso Freud)”.    

6.2Dario Fo e l’attrazione celeste

Nel 2010 Dario Fo, Premio Nobel per la Letteratura, ha portato a teatro il testo Dialogo faceto sull’attrazione celeste, mettendo in scena la contrapposizione tra la teoria tolemaica e quella eliocentrica ai tempi dell’Inquisizione. Attraverso questo monologo Fo denunciava il potere delle false convinzioni e dell’oscurantismo della ragione, esaltando invece la libertà di pensiero e la ricerca scientifica.   

Dalle parole dello stesso Fo: 

“È il dialogo tra un signorotto, saggio, intellettuale che difende il sistema tolemaico, contro la parola di un contadino che sposa invece la teoria copernicana, attirandosi gli strali della Chiesa. Tra escamotage, giochi di parole, frizzi e lazzi, si parla di caduta dei gravi, di maree che s’innalzano e s’abbassano, del Sole, della Luna, delle stelle e dell’equilibrio dei pianeti che ruotano nel cielo.  

A cosa penso quando alzo gli occhi al cielo? All’immensità. C’è chi, da sempre, ha interesse a ridurre le dimensioni, a restringere lo spazio, a circoscrivere il pensiero. Ma ogni volta che incontri la scienza, ti accorgi che è essa infinita, è infinito lo spazio che ci circonda, la sete di conoscenza che è sinonimo di evoluzione e cambiamento. L’infinito è infinito, e questa è la forza della scienza”.  

Da Copernico in poi, non più l'universo, ma solo la terra è la dimora della vita.

Hans Jonas