Astronomia

Scienza naturale, l'astronomia studia l'universo e, in particolare, la materia cosmica (spec. i corpi celesti). A differenza dell'Astrologia, la vera interprete delle stelle, l'astronomia si basa esclusivamente su dati misurabili e verificabili. Settori dell'astronomia sono fra l'altro l'astrofisica, che studia le proprietà chimiche e fisiche dei corpi celesti, e la cosmologia, che cerca di comprendere l'origine e l'evoluzione dell'universo come insieme.

La probabile esistenza di osservazioni astronomiche in epoca preistorica è testimoniata da pietre allineate (menhir, Megaliti) a Sion, Yverdon-les-Bains, Lutry e Falera, nonché dalla presenza di numerose Pietre cuppelliformi in diverse località (Kurzer Tschuggen presso Zermatt, Carschenna presso Sils im Domleschg ecc.). In epoca celtica le Belchen della regione di Basilea formavano un sistema di punti di mira astronomici. La supernova del 1006 fu osservata e descritta anche da monaci sangallesi.

1 - Verso un'astronomia scientifica e istituzionalizzata

In Svizzera il sistema copernicano tardò ad affermarsi. Christian Wurstisen (1544-1588) pubblicò a Basilea un testo sull'argomento, ma l'ortodossia protestante gli proibì d'insegnare nell'Univ. basilese; il medesimo divieto colpì nel 1675 e nel 1681 il professore di matematica Peter Megerlin. A Zurigo Michael Zingg (1599-1676), costruttore di un orologio astronomico, e Matthias Hirzgartner (1574-1653), poterono inizialmente dichiararsi copernicani, ma in seguito si urtarono anch'essi con l'opposizione dell'ortodossia. Poiché a quell'epoca l'astronomia si occupava soprattutto della misurazione del tempo e dello studio del Calendario, la costruzione di orologi e di strumenti di osservazione divenne un'attività particolarmente diffusa; ne è testimonianza, ad esempio, l'orologio astronomico costruito da Konrad Dasypodius (1531-1601) a Strasburgo. Il più celebre creatore di orologi e di globi celesti fu senza dubbio Jost Bürgi, che nel 1579 fu chiamato alla prima specola europea a Kassel, nell'Assia, e che più tardi lavorò con Giovanni Keplero alla corte imperiale di Praga.

Importanti studi teorici di astronomia, basati sui recenti sviluppi della Matematica e della Fisica, caratterizzarono la fine del XVII e il XVIII sec.: tra di essi, la teoria di Jakob Bernoulli sulle comete o i calcoli di Johann (1667-1748) e Daniel Bernoulli sull'inclinazione delle orbite planetarie, e spec. le numerose opere di Eulero; diversi argomenti astronomici furono inoltre trattati da Jean Philippe Loys de Cheseaux. Nel 1767 Johann Bernoulli (1744-1807) divenne direttore della specola dell'Acc. prussiana di Berlino.

Nel 1771 fu fondata a Ginevra la prima specola sviz., diretta da Jacques-André Mallet; oltre a compiere osservazioni nel campo della meteorologia, promosse l'orologeria ginevrina organizzando concorsi per cronometri a partire dal 1790.

A Berna Johann Friedrich Trechsel, professore di fisica all'Acc., creò nel 1822 un osservatorio, diretto da Rudolf Wolf dal 1847 fino a quando venne chiamato al Politecnico fed. di Zurigo. L'antico ist., animato solo parzialmente da fisici, decadde nei decenni successivi; nel 1922 fu sostituito dal nuovo ist. astronomico dell'Univ. di Berna, guidato da Sigmund Mauderli.

Nel 1830 venne eretto a Ginevra un nuovo osservatorio sul Bastion de Saint-Antoine; il suo direttore più importante fu Emile Plantamour. Collaboratore di Raoul Gautier e Georges Tiercy (direttore dal 1928 al 1955), il costruttore di telescopi Emil Schaer iniziò nel 1922 a compiere osservazioni sullo Jungfraujoch, che in seguito portarono alla creazione dell'osservatorio della Jungfrau. L'osservatorio cant. di Neuchâtel, fondato nel 1858, si occupò soprattutto di misure temporali e cronometriche a beneficio dell'industria orologiera; potenziato anche grazie a un lascito del suo primo direttore, Adolphe Hirsch, attualmente si occupa spec. dello studio di fenomeni geofisici (misurazione del tempo, oscillazioni della rotazione terrestre).

Una cattedra di astronomia fu istituita a Zurigo fin dalla nascita dell'attuale Politecnico fed. (1855). L'osservatorio fed., progettato da Gottfried Semper e costruito con la consulenza di Rudolf Wolf dal 1860 al 1864, concentrò la sua attenzione spec. sull'osservazione dell'attività solare, elaborando con Wolf i cosiddetti numeri di Wolf o di Zurigo delle macchie solari. Grazie ad Alfred Wolfer, William Brunner e Max Waldmeier, Zurigo fu per decenni un centro intern. di studi solari.

L'osservatorio di Basilea, che dipese inizialmente dall'ist. di fisica del Bernoullianum, ebbe a partire dal 1880 una propria cattedra, affidata ad Albert Riggenbach; ist. autonomo dal 1895, fino al 1947 si occupò soprattutto di geodesia (con Theodor Niethammer).

Autrice/Autore: Uli Steinlin / vfe

2 - Lo sviluppo dell'astronomia dopo il 1950

Fino al secondo dopoguerra la ricerca astronomica sviz. ebbe dimensioni e portata limitate, fatta eccezione per il programma zurighese a lungo termine di sorveglianza dell'attività solare. A partire dagli anni '50 e soprattutto negli anni '60 gli ist. furono potenziati e vennero avviati nuovi programmi di ricerca; attualmente la ricerca sviz. si concentra spec. sull'astronomia ottica. Il settore di ricerca della radioastronomia, nato negli anni '50, venne volutamente abbandonato per non disperdere gli scarsi mezzi disponibili; soltanto a Zurigo e a Berna furono compiute osservazioni solari radioastronomiche. La ricerca sviz. si appoggia soprattutto ai telescopi dell'ESO (European Southern Observatory), un'org. intern. cui la Svizzera ha aderito nel 1981 dopo avere rinunciato al progetto, troppo costoso, di un proprio osservatorio nazionale sul Gornergrat. La Svizzera partecipa inoltre fin dalla sua fondazione anche a diverse ricerche promosse dall'Agenzia spaziale europea (Astronautica).

Con la costruzione di un nuovo edificio a Sauverny (presso Versoix) e di un telescopio catottrico da 1 m sul terreno dell'Observatoire de Haute Provence, l'osservatorio di Ginevra è divenuto, a partire dagli anni '60 e sotto la direzione di Marcel Golay, il più importante della Svizzera; l'ist. astronomico dell'Univ. di Losanna ha beneficiato dei suoi stretti legami con quello ginevrino.

A Berna l'ist. di fisica dell'Univ. avviò diverse ricerche in più direzioni; il gruppo guidato da Johannes Geiss studiò per diversi anni la composizione e le proprietà del vento solare e del gas interplanetario nello spazio vicino alla Terra, partecipando a una serie di esperimenti satellitari a partire dal primo volo lunare con uomini a bordo (missione Apollo). L'ist. astronomico di Berna, dotato di una stazione di osservazione a Zimmerwald, lavorò, sotto la guida di Max Schürer e Paul Wild, allo studio della geodesia satellitare, dei moti orbitali di planetoidi e della moderna astronomia di posizione.

L'osservatorio fed. di Zurigo proseguì in un primo tempo lo studio dell'attività e della corona del sole. Per gli studi sulla corona venne costruita nel 1939 una stazione di osservazione sul Tschuggen di Arosa; per registrare l'attività solare, nel 1957 fu creata la stazione esterna di Locarno-Monti, chiamata Specola solare, che divenne autonoma e assunse il nome di Specola solare ticinese quando Zurigo abbandonò lo studio ottico delle macchie solari. Nel 1979 l'osservatorio fed., fino ad allora gestito come ist. autonomo, fu integrato come ist. astronomico nel Politecnico fed. di Zurigo. Accanto alla continuazione delle ricerche radioastronomiche sull'attività solare, l'ist. si occupò dell'analisi teorica e sperimentale delle proprietà fisiche dell'atmosfera solare (oscillazioni della superficie solare) e delle atmosfere stellari. Per favorire questo indirizzo di ricerca, attualmente l'ist. astronomico è fra i maggiori promotori del progetto intern. LEST (Large Earthbound Solar Telescope) nelle isole Canarie. Di osservazioni sulle microonde solari e atmosferiche si occupa anche l'ist. di fisica di Berna, mentre il World Radiation Center di Davos misura l'intensità della radiazione solare.

A Ginevra si calcolano modelli teorici della struttura e dell'evoluzione delle stelle, ma la direzione principale di ricerca è costituita dall'osservazione e interpretazione di rilevamenti fotometrici (misurazioni della luminosità in diverse zone dello spettro) per analizzare le proprietà fisiche delle stelle. Ginevra ha inoltre un ruolo pionieristico nello sviluppo di una nuova strumentazione adeguata a tali scopi, fra cui palloni-telescopio per l'osservazione dei raggi infrarossi e ultravioletti. Le analisi statistiche dei dati raccolti vengono compiute, fra altri, dall'ist. astronomico dell'Univ. di Losanna, in collaborazione con il Centro intern. di dati astronomici a Strasburgo. La fotometria stellare, soprattutto per quanto attiene alle ricerche sulla struttura della Via Lattea, è studiata anche dall'ist. astronomico di Basilea, che è dotato di una stazione d'osservazione a Metzerlen e ha lavorato su questi aspetti in particolare con Emanuel von der Pahlen e poi (dal 1952) soprattutto con Wilhelm Becker. L'ist. basilese sviluppa soprattutto metodi di fotometria sintetica (distribuzione teorica della radiazione nello spettro di stelle con varie proprietà fisiche e di sistemi stellari, confronto dei modelli con i dati ricavati dall'osservazione); della Via Lattea vengono studiati non solo la struttura del sistema a spirale e dell'alone, ma anche l'evoluzione e la composizione chimica. Accanto alle ricerche sulla Via Lattea, i fisici basilesi operano in campo cosmologico realizzando indagini sulle distanze e sul movimento di sistemi stellari extragalattici nonché sull'espansione dell'universo. A Ginevra viene sviluppata la teoria del movimento (dinamica) del nostro sistema galattico e di altri sistemi stellari; si osservano inoltre i processi esplosivi che si verificano nel centro di questi sistemi. Lo studio dei raggi cosmici e X emanati da tali oggetti, infine, è uno specifico campo di indagine dell'ist. di fisica dell'Univ. di Berna.

Autrice/Autore: Uli Steinlin / vfe

Riferimenti bibliografici

Bibliografia
– R. Gautier, G. Tiercy, L'Observatoire de Genève (1772-1830-1930), 1930
– E. Fueter, Geschichte der exakten Wissenschaften in der schweizerischen Aufklärung, 1941
– M. Waldmeier, «Eidgenössische Sternwarte», in Eidgenössische Technische Hochschule 1855-1955, 1955, 711-713
– W. Becker, «Astronomie», in Lehre und Forschung an der Universität Basel, 1960, 285-289
– E. Bonjour, Die Universität Basel von den Anfängen bis zur Gegenwart, 1460-1960, 19712, 755-757
– V. Gorgé, «Entwicklung der exakten Wissenschaften», in Hochschulgeschichte Berns 1528-1984, 1984
– M. Golay, «L'astronomie», in Les savants genevois dans l'Europe intellectuelle, a cura di J. Trembley, 1987