1.Vibrazioni e luce
2. Comete e ipotes
Le comete apparse nei cieli di Londra nel 1664 colsero la Royal Society impegnata in due attività assai vicine: il programma baconiano di misura delle variazioni della gravità e la revisione degli scritti del primo seguace inglese di Keplero, Jeremy Horrox. Wallis e Wren, incaricati dalla società, espressero parere favorevole alla pubblicazione degli scritti inediti dell‟astronomo britannico, ritenuti rilevanti per la «restaurazione dell‟astronomia».622 In una lettera del 21 gennaio 1665 Wallis comunicava da Oxford una sintesi della teoria cometaria di Horrox desunta dai manoscritti:
Nell‟esaminare il moto di alcune comete egli aggiunse al loro moto di allontanamento dal corpo del Sole alcune alterazioni curvilinee del moto procedenti da esso. A lungo sembra aver prediletto una tale ipotesi, rappresentata da una figura inclusa, facendo della cometa un prodotto del corpo del Sole, che attraverso una figura ellittica (o quasi) ritorna ad esso.623
Nella seduta successiva a quella in cui viene data lettura della comunicazione di Wallis, Wren, si legge nel registro della società, «mostrò alcune osservazioni sulla cometa, con una teoria».624 A differenza di tutti gli altri che si dedicarono all‟osservazione e all‟indagine della cometa del 1664 Wren era l‟unico con una
621 Id.: 69-70. 622 Id., I: 412. 623 Id., II: 11. 624 Id.: 12.
conoscenza diretta della teoria di Horrox. Tra quelli vi era Robert Hooke, che aveva presentato una memoria alla Royal Society, poco tempo prima della lettera di Wallis e delle osservazioni di Wren. Dal resoconto fornito dai registri pare che la memoria di Hooke fosse basata su due aspetti, la natura fisica delle comete e l‟indagine del loro moto. Quanto al primo si tratta dell‟estensione della teoria della combustione, da poco esposta nella Micrographia, ai fenomeni celesti. È interessante notare, invece, che lo «schema d‟ipotesi» che viene attribuito a Hooke riconduce i moti irregolari delle comete al movimento della Terra, «senza ascrivere nessun moto alla cometa oppure ascrivendone uno molto lieve».625
Le sollecitazione alla società per una pubblicazione di questa memoria furono diverse. L‟8 febbraio 1665 Robert Moray propose che «la relazione del Sig. Hooke fosse perfezionata e stampata, cosa cui si acconsentì». A distanza di breve poco tempo, il primo marzo, fu decisa la pubblicazione della relazione di Hooke sull‟ultima cometa, «con le necessarie illustrazioni».626 Il testo doveva essere pronto quasi nello stesso anno, poiché Hooke ne parla come di «un prossimo discorso sulle ultime comete e sulla natura delle comete in genere».627 Ma la pubblicazione di Cometa arrivò solo nel 1678, a distanza di un decennio dalla sua stesura. Dal diario di Hooke e dal registro della società non emergono fattori che spingano a credere che l‟opuscolo del 1678 sia altro dallo scritto del 1664. Nel tempo che era trascorso Hooke aveva portato a compimento il proprio «sistema del mondo», che vide la luce nel 1674. Pertanto sono da ritenersi probabili delle revisioni del testo originario sulla base dei passi in avanti nella considerazione delle forze e della dinamica celeste. Tuttavia non pare che si possa trattare di una riscrittura completa, come invece il resoconto del registro spingerebbe a credere.
In Cometa Hooke delinea un‟ipotesi del moto cometario molto diversa da quella kepleriana che gli viene attribuita nel 1664. Le teorie precedenti sulle comete sono passate sotto esame a partire da quella ticonica. Fin dall‟inizio Hooke dichiara che diverse sono le ipotesi che si possono assumere per «salvare i fenomeni» delle
625 Id., I:511. 626 Id., II: 15, 19. 627 Hooke 1705: 29.
comete.628 L‟espressione non è casuale, poiché l‟approccio assunto sembra essere quello dell‟astronomia matematica, tanto avversa ai baconiani. È questo che ha determinato il resoconto quanto mai insolito presente nel registro? Oppure il lungo tempo trascorso prima della pubblicazione è da ascrivere all‟abbandono da parte di Hooke della teoria kepleriana alla luce delle nuove ipotesi di Horrox e Wren emerse in seguito? Sembra che la prima spiegazione sia più credibile. Nonostante l‟ipotesi di Horrox, conosciuta solo in seguito alla presentazione della propria memoria, sia discussa nel testo, le valutazioni che se ne danno lasciano credere che non abbia avuto alcuna influenza.629 Una concezione kepleriana del moto cometario appare difficilmente attribuibile a un allievo di Seth Ward, che aveva condotto il suo apprendistato in astronomia a Oxford sul De cometis e sull‟Astronomia geometrica del maestro, in cui quell‟ipotesi veniva rigettata. Inoltre per quanto rilevante potesse essere, la teoria (a noi sconosciuta) di Wren non pare fondarsi su basi estranee a quelle condivise da Hooke.
Nell‟universo geocentrico di Tycho le comete si muovono di moto circolare, a causa del postulato della stabilità della Terra al centro dell‟universo. Se si assume un postulato diverso, osserva Hooke, è possibile fornire un‟ipotesi altrettanto plausibile che tenga conto della composizione del moto dell‟osservatore terrestre nel moto apparente delle comete.630 Nell‟estendere alle comete le cause fisiche valide anche per i corpi terrestri Kepero le aveva considerate, al pari delle meteore, corpi celesti dotati di moto rettilineo irregolare. Aveva violato il dogma della circolarità dei moti celesti, ma era rimasto vittima di quello che è stato definito il dogma della linearità.631 Il moto curvo che si osserva dalla Terra è, nella prospettiva di Keplero, l‟effetto del moto dell‟osservatore, così come la coda è l‟effetto della rifrazione della luce da parte del corpo della cometa. Il primo a violare il dogma della linearità tra i copernicani era stato Ward. Riconoscendo alle comete un moto circolare composto con il moto dell‟osservatore terrestre, si produceva l‟effetto del moto curvilineo irregolare che si osserva dalla Terra.632
628 Hooke 1679: 243-4, 250. 629 Id.: 251-2. 630 Id.: 242-3. 631 Rufner 1971: 178; Boner 2006: 32-4. 632 Ward 1653: 30-6.
Assai rilevanti per la formazione della teoria cometaria di Hooke paiono le considerazioni sulla natura fisica delle comete. La teoria di Keplero, anche nel resoconto del 1664, viene criticata per l‟attribuzione della coda all‟effetto ottico prodotto dai raggi di luce che essa incontra. Come ogni corpo che emette luce le comete sono per Hooke un corpo che è attraversato da un elevato moto interno di vibrazione dovuto alla dissoluzione nitro aerea delle particelle solforose terrestri che lo costituiscono. La coda non è un effetto ottico, bensì l‟effetto fisico dell‟azione del menstruum etereo attraversato dalle comete.633 La disposizione della coda diviene, quindi, rilevante per stabilire il moto della cometa, di cui può indicare la direzione e l‟effetto delle attrazioni delle orbite percorse. Nell‟attraversare lo spazio, infatti, le comete, secondo Hooke, passano tra le diverse sfere di attrazione dei pianeti. Oltre a modificarne il movimento in misura della distanza dal centro, quest‟ultime ne accelerano la dissoluzione, assorbendo nella loro atmosfera le particelle liberate nella combustione.634 Nel delineare un‟ipotesi alternativa del moto cometario, Hooke parte dall‟ipotesi di Keplero:
Per prima cosa essa suppone soltanto un corpo solido mosso in un fluido, con un movimento quasi rettilineo. Dico quasi rettilineo perché, come ho detto in precedenza, a causa di alcune ragioni fisiche lo ritengo non esattamente rettilineo, ma inclinato in parte verso la curva di un cerchio, che cercherò di spiegare in seguito in questa Cometa. In seguito suppone che il corpo percorra su questa linea quasi spazi uguali in tempi uguali. Dico quasi uguali, perché alcuni di questi spazi uguali possono essere aumentati da una causa o principio accelerante, com‟è quello di gravitazione verso il corpo del Sole, posto al centro del suo vortice o sistema, quando il moto della cometa la porta verso il Sole, e possono essere diminuiti da altri cause ostacolanti, com‟è l‟ostacolo del mezzo fluido attraverso il quale passa e l‟attrazione del Sole che opera su di essa quando il suo moto la porta più lontano da esso. Tra questi non è inverosimile che l‟attrazione della Terra o di qualche altro pianeta possa avere una qualche specie di influenza su di esso, specialmente quando la linea della sua direzione si avvicina a questi punti di
attrazione …635
633 Hooke 1679: 248; Hooke 1705: 167. 634 Hooke 1679: 229.
Sebbene l‟analisi dei dati e delle osservazioni presenti in Cometa possa essere stata influenzata dai risultati sul moto orbitale raggiunti nel 1666, pare che all‟epoca delle osservazioni (1664) l‟ipotesi hookiana si fondasse sull‟attrazione centripeta dei corpi celesti sulle comete. Viene anche riconosciuto che se il moto delle comete non è uniforme come quello dei pianeti, si può avanzare l‟ipotesi di «un‟ellissi o di un‟altra curva simile», che comporterebbe la periodicità delle comete.636 La ricostruzione dei concetti impiegati da Hooke all‟epoca dell‟analisi della cometa del 1664 appare rilevante per individuare lo stadio delle idee sulla gravità alla vigilia dello studio del moto circolare. Anche se sono possibili dei dubbi sul possesso nel biennio 1664-65 dei due concetti fondamentali che emergeranno l‟anno dopo, è presente fin da ora la consapevolezza della indispensabilità dell‟attrazione centripeta nella dinamica celeste.