Orientamento sull'orizzonte e orientamento sul cielo
Divulgazione Scientifica, Storia della Scienza, Storia dell'astronomia, Osservazione del Cielo
Carl Gustav Jung sosteneva che la perdita dell'orientamento celeste provoca le nevrosi dell'uomo metropolitano. Orientarsi significa letteralmente cercare l'oriente, individuare cioè il punto da cui sorge il Sole, vuol dire in pratica individuare uno dei quattro punti cardinali al fine di posizionare correttamente tutti gli altri punti dell'orizzonte rispetto al punto di stazione. La linea meridiana, segnalata sempre nella stessa direzione dall'ombra più corta dello gnomone, è la retta che incontra la linea circolare dell'orizzonte in due punti cardinali: il sud (S), dalla parte dove a mezzogiorno si affaccia il Sole e il nord (N) dalla parte opposta. Sud e nord sono chiamati anche Mezzogiorno e Mezzanotte. Tutti gli osservatori che si trovano sulla stessa linea meridiana hanno il mezzogiorno nello stesso istante e naturalmente hanno in comune la direzione sud - nord.
La retta perpendicolare alla linea meridiana nel punto di stazione individua sulla linea circolare dell'orizzonte gli altri due punti cardinali: est (E) e ovest (W, dall'inglese west). L'est, detto anche oriente o levante, è definito di solito come il punto da cui sorge il Sole; l'ovest, detto anche occidente o ponente è il punto dove il Sole tramonta. Levante deriva dal latino levare , denominale di levis 'leggero' e significa 'che leva, che si leva', e oriente deriva da una voce dotta latina oriente(m), propriamente participio presente del verbo oriri di origine e d'area indoeuropea che significa 'sorgere', 'levarsi', 'alzarsi', è l'omerico orto. Occidente deriva dal latino occidente(m) , propriamente participio presente del verbo occidere 'cadere' o 'perire' con significato negativo di svanire, andare in rovina, in malora, essere perduto, tramontato. Ponente deriva probabilmente da pono col significato di metter giù, porre, collocare, deporre.
Per i popoli antichi il luogo dove tramonta il Sole è un luogo di sciagura, per questo motivo nella lingua italiana come in quelle indoeuropee la parola 'sinistro' indica ciò che è di cattivo auspicio, sfavorevole, infausto mentre il 'destro' è fausto, favorevole, propizio. Sinistro deriva dal latino sinister probabilmente dalla medesima radice di sine e significa 'differente', 'che differisce dal destro'. Nella teologia cristiana è la condizione di dannazione in quanto i dannati, nella visione dell'Apocalisse, stanno alla sinistra di Cristo giudice. Sinistro è inoltre interpretato come annuncio di sciagure e di calamità; si considera foriero di sventura: un segno celeste, l'apparire di un astro e in particolare il passaggio di una cometa o anche un evento eccezionale che si verifica al di fuori dell'ordine naturale, dall' influsso malefico o che annuncia l'ostilità delle forze soprannaturali 1. Ovidio scriverà: avibus sinistri , sotto cattivi auspici 2. In quanto termine religioso, presso i Romani che guardando a mezzogiorno avevano il levante a sinistra, vuol dire: favorevole, fausto, propizio, di buon augurio; mentre presso i Greci, che guardando a settentrione avevano il levante a destra, significa: infausto, sfavorevole; come vedremo questa accezione sarà assimilata in seguito dai Romani. Destro deriva dal latino dexter 'che è a destra' e significa: opportuno, propizio, favorevole 3. Nel linguaggio religioso è ciò che si mostra, appare a destra come segno fausto, che porta fortuna, salutare, propizio, favorevole; riferito a persona significa abile, intelligente e accorto. Esattamente il contrario si verifica nelle lingue semitiche ebraiche e fenicie. Per i popoli mediterranei come gli Egizi e gli Arabi che si orientano a sud il Sole tramonta a destra e sorge a sinistra, il faraone è sepolto con la faccia rivolta a sinistra. Nel Miles Gloriosus di Plauto l'aruspice dice che quando uno stormo di uccelli proviene da sinistra è presagio di sciagura. In seguito per Varrone sarà la destra a portare male, perché intanto è cambiata l'influenza culturale, da quella etrusca a quella greca con orientamento a sud.
Se osserviamo il cammino del Sole in più giorni dell'anno possiamo renderci conto del fatto che il Sole sorge esattamente a est e tramonta esattamente a ovest soltanto nei giorni degli equinozi (21 marzo e 23 settembre). I punti di levata e di tramonto del Sole si spostano progressivamente verso nord dopo il 21 marzo fino a raggiungere un limite nel solstizio d'estate (21 giugno) per poi tornare verso sud fino ad un altro limite nel solstizio d'inverno (22 dicembre). Pertanto, possiamo definire come est il punto medio della zona dell'orizzonte, detta zona ortiva, che comprende tutti i punti di levata del Sole. In modo analogo definiamo come ovest il punto medio della zona dell'orizzonte, detta zona occasa, che comprende tutti i punti in cui tramonta il Sole. Considerando che ad altezze via via crescenti del Sole corrispondo ombre sempre più corte, lo gnomone permette di leggere il trascorrere del tempo non solo nell'arco di un giorno, ma anche per tutto l'anno. Infatti, così come varia durante l'anno l'altezza raggiunta dal Sole a mezzogiorno, varia anche la lunghezza dell'ombra proiettata dallo gnomone nello stesso istante. In particolare, nel giorno del solstizio d'estate (21 giugno) si determina l'ombra più corta e in quello d'inverno l'ombra più lunga. Sulla base di osservazioni di questo tipo, condotte con scrupolo e sistematicità in Mesopotamia e nell'antico Egitto, fu possibile quantificare la durata dell'anno in 365,25 giorni già 5000 anni fa. L'anno così definito è da intendere come l'intervallo di tempo fra due equinozi o due solstizi dello stesso tipo (per esempio due equinozi di primavera o due solstizi d'estate).
La volta celeste è paragonabile a una cupola vuota che sembra poggiarsi sull'orizzonte; le stelle sono come "infisse" sulla sfera celeste e con il loro sorgere, spostarsi in alto e tramontare ci permettono di apprezzare la rotazione che questa sfera compie, da est verso ovest, attorno al proprio asse: l'asse celeste. Se si osservasse la volta celeste per 23 ore e 56 minuti consecutivi, a periodo ultimato si vedrebbero le stelle ritornare al punto di partenza, dopo aver descritto nel cielo un circolo completo. Questo intervallo di tempo è chiamato giorno sidereo, dal latino sidereus, 'delle stelle'. Nella lingua latina considerare significa 'osservare gli astri' o, secondo alcuni, 'con gli astri', mentre desiderare letteralmente 'cessare di contemplare le stelle a scopo augurale', quindi 'bramare', non una passione dunque, ma il desiderio negativo di ottenere ciò che non è possibile possedere.
L'asse celeste è il diametro della sfera celeste intorno al quale avviene la rotazione. Le due estremità dell'asse celeste sono chiamate poli celesti, uno dei quali è molto vicino a una stella della costellazione dell'Orsa minore: la Stella Polare (che sembra rimanere quasi ferma) e si denomina polo nord o polo Artico (dal greco arktos , che significa orsa). L'estremità opposta viene di conseguenza chiamata polo Antartico. I circoli massimi passanti per i poli celesti si chiamano meridiani celesti mentre l'equatore celeste è il circolo massimo della sfera celeste, che taglia a metà tutti i meridiani celesti e divide il cielo in due emisferi: settentrionale e meridionale. Paralleli all'equatore celeste e perpendicolari all'asse celeste sono i paralleli celesti. Con i poli e l'equatore, che abbiamo così individuato, è possibile costruire sulla sfera celeste un sistema di riferimento che ha un valore assoluto, indipendente cioè dalla posizione dell'osservatore. Questo sistema permette di assegnare ad ogni astro due coordinate, dette equatoriali perché utilizziamo come elemento fondamentale di riferimento l'equatore celeste.
Le coordinate astronomiche equatoriali sono la declinazione e l'ascensione. La declinazione è la distanza angolare dell'astro dall'equatore misurata sull'arco di meridiano compreso fra l'astro e l'equatore; viene espressa in gradi e frazioni di grado, positiva a nord e negativa a sud dell'equatore. L'ascensione retta è la distanza angolare dell'astro da un meridiano scelto come riferimento, quello che interseca l'equatore nel cosiddetto punto g (gamma), il punto d'Ariete. L'ascensione retta, misurata in senso antiorario sull'arco di equatore celeste compreso fra il punto (e l'intersezione con il meridiano passante per l'astro, viene espressa in ora e frazioni di ora. Le coordinate equatoriali, come si è detto, hanno un valore assoluto, nel senso che sono indipendenti dalla posizione occupata dall'osservatore. Un sistema di riferimento legato invece al punto di stazione è quello delle coordinate orizzontali.
Guardandoci intorno da un qualunque punto del nostro globo, il campo visivo, quando non si frappongono ostacoli di sorta (alberi, edifici, monti), ci appare limitato da un circolo lungo dove la volta celeste sembra toccare il suolo o le acque, circolo del quale noi occupiamo il centro e che viene chiamato orizzonte. Con tale parola di origine greca si suole indicare tanto la linea circolare delimitante, quanto la superficie in essa compresa. Impropriamente quest'ultima viene chiamata piano dell'orizzonte, ma si capisce facilmente che non può trattarsi di una superficie piana, bensì di una calotta, essendo la terra di forma sferica. Intenderemo pertanto come piano dell'orizzonte terrestre o sensibile il piano tangente alla Terra nel punto di osservazione detto punto di stazione.
L'orizzonte matematico o razionale è, invece, un piano parallelo all'orizzonte terrestre, passante per il centro della Terra. Nelle grandezze celesti il raggio terrestre è un valore del tutto trascurabile, per cui l'orizzonte sensibile e l'orizzonte razionale si possono considerare identici.
Due sono le proprietà fondamentali dell'orizzonte:
in qualunque punto della Terra esso è circolare.
il raggio dell'orizzonte, e quindi anche la superficie visibile, aumentano notevolmente col crescere dell'altezza.
Se ci proponiamo di determinare la posizione del piano dell'orizzonte dovremo partire da una linea nell'interno della sfera celeste che per noi è la verticale, ossia la direzione della gravità nel punto di osservazione e che ci sarà data in qualsiasi momento da un filo di piombo. Il piano dell'orizzonte non è altro che il piano perpendicolare alla direzione della gravità nel punto di osservazione. Se prolunghiamo la verticale sino alla volta celeste, essa la incontrerà in un punto detto Zenìt (voce araba che significa 'vertice') che rappresenta la proiezione del punto di osservazione sulla sera celeste. Il prolungamento della verticale in direzione opposta, cioè nell'emisfero invisibile, determina un altro punto, il Nadìr (dall'arabo nathir , l'opposto). In considerazione di quanto detto risulta che lo Zenìt viene a trovarsi a 90° sul piano dell'orizzonte, sulla verticale del punto di osservazione o di stazione. Questi sistemi di riferimento hanno orientato l'umanità, nel tempo e nello spazio, per migliaia di anni. Oggi purtroppo si è perso il riferimento tra i giorni e gli astri perché il tempo è stato trasformato in lavoro e riposo, in un'organizzazione di fabbrica s'è appiattito il ritmo della civiltà industriale. Inoltre l'inquinamento luminoso ha reso sempre più raro e fuori dalla portata della popolazione l'osservazione astronomica ad occhio nudo.
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