Le osservazioni di Tycho sulle posizioni stellari e planetarie erano degne di nota sia per la loro precisione che per la loro quantità. Le sue posizioni celesti erano molto più accurate di quelle di qualsiasi predecessore o contemporaneo. Tycho non era un copernicano, ma propose un sistema “geo-eliocentrico” in cui il Sole e la Luna orbitavano attorno alla Terra, mentre gli altri pianeti orbitavano attorno al Sole., Anche se il modello planetario di Tycho fu presto screditato, le sue osservazioni astronomiche furono un contributo essenziale alla rivoluzione scientifica.
1572 Novae
Mostrato, a destra, è un diagramma nel libro di Tycho Brahe del 1573, “De Nova Stella”, che mostra la posizione della 1572 (super) nova rispetto alle stelle luminose nella costellazione di Cassiopea. La mancanza di parallasse rilevabile costrinse Brahe a localizzare la nova oltre la sfera della Luna, cioè,, nel regno celeste, presumibilmente inalterabile secondo la dottrina aristotelica.
1577 Comet and Orbital reconstruction
Mostrato a destra è una rappresentazione della cometa del 1577 osservata da Tycho, che rimase visibile dal novembre 1577 al gennaio 1578. Le sue osservazioni non rivelarono alcuna parallasse misurabile, il che implicava che la cometa si trovava oltre la sfera della luna.,
La sua ricostruzione del percorso orbitale della cometa (a sinistra), da luminosità e oscuramento e spostamento rispetto alle stelle di fondo, ha indicato che la cometa si muoveva attraverso le sfere cristalline planetarie concentriche. Ciò sosteneva la nozione di “cielo fluido” e contraddiceva la realtà fisica di queste sfere come gusci sferici reali, duri, trasparenti e contigui.
Il percorso della cometa è tracciato all’interno del sistema planetario di Tycho, dove tutti i pianeti orbitano attorno al Sole, con quest’ultimo che orbita attorno a una Terra fissa. Si noti che il percorso della cometa attraversa numerose sfere planetarie, da cui Tycho concluse che le suddette sfere non potevano essere oggetti cristallini e solidi come ipotizzato da Aristotele. Come Niccolò Copernico e altri astronomi precedenti, Tycho si aggrappò saldamente alla nozione di orbite perfettamente circolari per tutti i corpi celesti; Johannes Keplero sarebbe stato il primo a rompere con questa particolare teoria.,
Il modello planetario tychoniano
Il modello planetario tychoniano, concepito da Tycho intorno al 1583, fu un tentativo poco convincente di reintrodurre il geocentrismo nel “sistema planetario copernicano.”Dalle sue osservazioni della “1572 (super) nova e” 1577 comet”, Tycho era convinto della falsità del sistema tolemaico. Nel sistema di Tycho la Terra è assolutamente fissa, così che il moto quotidiano delle stelle fisse è ascritto a una rotazione giornaliera della sfera più esterna, come nel sistema tolemaico. Un sistema planetario simile è stato proposto nell’antichità da Heraklides del Ponto (ca., 388-310 a. C.) che, tuttavia, attribuiva alla Terra una rotazione assiale giornaliera.
Dal punto di vista dei moti planetari apparenti visti dalla Terra, questo sistema è osservativamente indistinguibile dal modello copernicano, ma mantiene la fissità della Terra., Quest’ultima convinzione fu mantenuta da Tycho fino alla fine della sua vita, in gran parte perché non era stato in grado di rilevare la parallasse annuale delle stelle fisse predette dal modello copernicano, nonostante l’accuratezza senza precedenti delle osservazioni effettuate con i suoi “strumenti giganti” a Uraniborg. Tycho poteva misurare la parallasse fino a 2 minuti d’arco (1/30 di grado); la sua mancanza di rilevamento della parallasse per le stelle fisse implicava che quest’ultima avrebbe dovuto essere situata 700 volte più lontano di Saturno, il pianeta più esterno conosciuto all’epoca.,
Strumenti di Tycho
Uraniborg era un osservatorio astronomico danese e un laboratorio alchemico fondato e gestito da Tycho Brahe. Fu costruito tra il 1576 e il 1580 su Hven, un’isola nell’Øresund tra la Zelanda e la Scania, che a quel tempo faceva parte della Danimarca. Uraniborg è stato il primo osservatorio costruito su misura in Europa moderna, anche se non l’ultimo ad essere costruito senza un telescopio come strumento primario., L’osservatorio aveva un grande quadrante murale apposto su una parete nord-sud, utilizzato per misurare l’altitudine delle stelle mentre passavano il meridiano. Questo, insieme a molti altri strumenti dell’osservatorio, fu raffigurato e descritto in dettaglio nel libro di Brahe del 1598 “Astronomiae instaurata mechanica” (incisione colorata.)
1576 Quadrante azimutale ottone
Il quadrante azimutale in ottone di Tycho, di 65 centimetri di raggio, fu costruito nel 1576 o nel 1577., Fu uno dei primi strumenti costruiti a Hveen, e fu utilizzato per le osservazioni della cometa del 1577. Aveva una precisione stimata di 48,8 secondi d’arco.
Il grande globo di Tycho (a sinistra), di circa 1,6 metri di raggio, era in lavorazione da oltre 10 anni. Questo strumento è entrato in servizio alla fine del 1580. La maggior parte del lavoro consisteva nel rendere il globo di legno cavo il più perfettamente sferico possibile, dopo di che era coperto da lastre di ottone.
1580 Grande Globo
Il globo ha avuto due usi scientifici primari; è venuto per essere utilizzato per registrare la posizione delle stelle osservate da Tycho. Nel 1595 aveva 1000 stelle accuratamente osservate inscritte sul globo. Tuttavia, è stato originariamente inteso come un dispositivo computazionale. Per mezzo di cerchi ausiliari, le coordinate azimut/altitudine locali, misurate con gli strumenti di Tycho, sono state convertite nelle coordinate celesti convenzionali utilizzate per registrare le posizioni stellari e planetarie.
1581 Sfera armillare
Una “sfera armillare” è un modello di oggetti nel cielo (nella sfera celeste), costituito da una struttura sferica di anelli, centrati sulla Terra, che rappresentano linee di longitudine celeste e latitudine e altre caratteristiche astronomicamente importanti come l’eclittica. Come tale, si differenzia da un globo celeste, che è una sfera liscia il cui scopo principale è quello di mappare le costellazioni.
La sfera armillare di Tycho aveva un raggio di 1,6 metri e fu costruita nel 1581., Tycho rinunciò rapidamente all’uso di grandi versioni della sfera armillare classica, poiché trovò la loro precisione compromessa dalla flessione e dalla flessione a causa del grande peso dei vari componenti. Ciò ha portato alla progettazione degli armillari equatoriali di gran lunga superiori.
1582 Sestante triangolare
Il Sestante triangolare di Tycho, di circa 1,6 metri di raggio, fu costruito nel 1582., Man mano che i sestanti di Tycho crescevano di dimensioni, diventavano strumenti fissi, anche se l’ingegnoso globe mount di Tycho conservava molta versatilità d’uso dei sestanti portatili più piccoli e convenzionali.
1585 Grande armillare equatoriale
Strumenti di grandi dimensioni come questi, con migliori dispositivi di avvistamento e scale di misura, così come le procedure avanzate di Tycho per correggere la rifrazione atmosferica, gli hanno permesso di calcolare le posizioni stellari e planetarie in modo coerente con precisione entro un minuto dall’arco. La determinazione di Tycho dell’anno tropicale era troppo piccola di circa un secondo, e la sua determinazione dell’inclinazione orbitale della Terra (che Tycho, impegnato nella fissità della Terra così com’era, si riferiva all’angolo tra l’eclittica e l’equatore celeste) di mezzo minuto d’arco.,
Il grande armillare equatoriale di Tycho, di 3 metri di diametro, fu costruito nel 1585. Si tratta di una sfera armillare ridotta al suo essenziale, e uno degli strumenti cavallo di battaglia di Tycho. Ha una precisione stimata di 38,6 secondi d’arco.
1586 Quadrante girevole in legno
Il quadrante girevole in legno di Tycho, di 1,6 metri di raggio, fu costruito nel 1586. Aveva una precisione stimata di 32,3 secondi d’arco, basata su otto stelle di riferimento.,
1588 Quadrante girevole in acciaio
Un miglioramento rispetto alla versione in legno di Tycho, il suo quadrante girevole in acciaio, 2 metri di raggio, è stato costruito nel 1588. La sua precisione stimata era di 36,3 secondi d’arco.
Tycho lasciò Hveen nel 1597, dopo essere caduto in disgrazia con il re danese Cristiano IV. Dopo essersi stabilito a Praga organizzò la spedizione della maggior parte del suo strumento. Dopo la sua morte, le battaglie legali tra Keplero e l’erede di Tycho portarono alla conservazione degli strumenti., Tutti tranne il grande globo di Tycho furono distrutti all’indomani della guerra civile boema del 1619. Il grande globo trovò la via del ritorno a Copenaghen, e rimase nella torre dell’osservatorio dell’Università fino a quando quella torre e tutto il suo contenuto furono distrutti da un incendio nel 1728. Tutto quello che sappiamo dagli strumenti di Tycho è dai suoi (fortunatamente elaborati) scritti pubblicati.
Bibliografia:
Thoren, V. E. 1973, Journal for the History of Astronomy, 4, 25.
Wesley, WG 1978, Journal for the History of Astronomy,9, 42.
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