La mia prossima nuora, Yara, studentessa di Astrofisica all’Università di Firenze, mi ha mandato questa mail che riguarda il rapporto fra la stella Sole e la Cattedrale del Duomo di Firenze, dal titolo : ” Una Cattedrale per puntare al sole”.
A dire il vero, Ella scrive, in collaborazione con il Prof. Massimo Mazzoni dell’Università di Firenze, una rubrica settimanale da quest’ultimo ideata  dal titolo “Astronomo per un minuto”, dove ogni 7 giorni invia ai lettori (allievi dei corsi divulgativi del Prof. Mazzoni, ma anche parenti, amici e appassionati di astronomia in generale ) un articolo diverso, ma questo é il primo articolo che, a colpo d’ occhio, reputo possa sicuramente interessare i lettori di questo blog. L’iniziativa rientra nell’ambito delle attività promosse dal Comitato per la Divulgazione dell’Astronomia.  Qualora foste interessati a ricevere la newsletter potete iscrivervi gratuitamente cliccando qui

Una cattedrale per puntare al Sole

Cari Astro-amici,
un giro completo della Terra attorno al Sole, un anno insomma, non dura esattamente 365 giorni, lo sanno tutti. E non dura neppure 365 giorni e ¼, ossia 365 giorni e 6 ore, come aveva calcolato l’astronomo di Giulio Cesare, facendogli introdurre nel calendario la nota correzione degli anni bisestili. Oggi sappiamo che dura mediamente 365 giorni 5 ore 48 minuti 22 secondi. Possiamo essere così precisi perché disponiamo ormai di potenti strumenti per misurare il cielo, di potenti orologi come quelli atomici e di teorie altrettanto potenti come quella della Relatività. Ed abbiamo bisogno di questo valore accurato, perché dalla determinazione del tempo dipende la nostra vita e quella della società tutta.
Sia pure con diversa urgenza, stabilire un calendario affidabile è stato un problema che ha attraversato i secoli. D’altra parte, prima dell’elettronica, le misure precise si basavano su lunghi strumenti; così nel primissimo Rinascimento fiorentino l’astronomo Paolo Toscanelli (1397-1482) concepì una “lancetta” nella maggiore opera umana che conoscesse: il Duomo di Firenze. Era, crediamo, il 1475.

Questa lancetta si chiama “gnomone” che vuol dire “indicatore” e dal xv secolo è installato nel lato sud della lanterna della Cattedrale: si tratta di un anello di bronzo attraverso il quale passa la luce solare, fino a proiettare l’immagine della stella nel transetto nord, la Cappella della Croce. Il disco luminoso si muove continuamente da ovest verso est, a causa del moto apparente del Sole da est verso ovest. Avviene qualcosa di simile all’ombra dello stilo di una meridiana, solo che nel nostro caso l’indice è dato dalla luce e non da un’ombra. C’è dunque un orologio di 90 metri all’interno di Santa Maria del Fiore, sconosciuto a molti.
Con opportuni riferimenti posti sul pavimento, si può confrontare con precisione la posizione del disco solare a distanza di un anno civile e quindi determinare al meglio la durata di quest’ultimo. Il momento scelto per confrontare le immagini è quello del solstizio estivo, perché garantisce misure più affidabili.

Basta riflettere un po’ per capire che la posizione del disco luminoso sul pavimento varia al variare dell’altezza del Sole attraverso le stagioni, ma potrebbe variare anche se, invece, mutasse l’inclinazione dell’asse polare terrestre. Così lo gnomone venne poi impiegato anche per tenere sotto controllo l’asse di rotazione della Terra rispetto al piano dell’orbita. Col tempo, l’uso astronomico dello strumento fu abbandonato e prevalse la preoccupazione per eventuali cedimenti della Cupola: per quasi 250 anni, ipotizzando la costanza dell’altezza del Sole al solstizio, si cercò di monitorare la stabilità della chiesa verificando, anno dopo anno, il ritorno dell’immagine solare negli stessi riferimenti sul pavimento della Cappella. Non si misurava più il Sole rispetto alla chiesa, ma la chiesa rispetto al Sole.

L’arrivo a Firenze del gesuita Leonardo Ximenes, matematico granducale, portò l’istallazione di un’adeguata linea meridiana ancor oggi presente, e fu la ripresa delle misure astronomiche. Dopo alterne vicende, negli anni ’30 del 900 troviamo ancora un uso scientifico dello gnomone, per finalità di rilievo sismico grazie a padre Alfani, ma poi lo strumento fu coperto e dimenticato.

In figura: Sezione e pianta di Santa Maria del Fiore realizzate da L.Ximenes. Nella sezione si nota l’immagine del Sole e quella dei suoi raggi che entrano nel Duomo attraverso lo gnomone.

Dal 1996 il Comitato per l’Astronomia ha riattivato lo gnomone grazie all’Opera del Duomo di Firenze, svolgendo pubbliche manifestazioni intorno al solstizio.
La prossima è venerdì 21 giugno iniziando alle ore 12:30, la successiva il 28 giugno con lo stesso orario e, quella ancora dopo, verso il 21 giugno 2014, naturalmente sempre dalle 12:30.

 

Buona osservazione!

 

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A cura del Comitato Per la Divulgazione Dell’Astronomia – Firenze

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