24 Novembre 2023
17:52

L’invenzione del telescopio: storia dello strumento con cui osserviamo l’universo

Il telescopio, esistente da poco più di 400 anni, ha cambiato la concezione del cosmo e contribuito a farci capire qual è il nostro posto al suo interno. I telescopi in funzione oggi sono potentissimi, ma sono già in progetto strumenti ancora più efficienti.

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A cura di Erminio Fonzo
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L’invenzione del telescopio: storia dello strumento con cui osserviamo l’universo
storia del telescopio

I telescopi possono essere di vario tipo: ottici, a onde radio, a raggi X ecc. Tutti derivano da uno strumento più semplice, il cannocchiale, sviluppato per l'uso astronomico a Venezia nel 1609 da Galileo Galilei. Nel corso dei secoli, poi, i telescopi sono andati incontro a numerosi perfezionamenti e hanno cambiato il nostro modo di intendere l’universo. Già il cannocchiale di Galileo consentì di confermare definitivamente la teoria eliocentrica proposta tra gli altri da Copernico, dando così il via alla cosiddetta rivoluzione scientifica. Gli strumenti più recenti hanno permesso di studiare il nostro Sistema Solare, ma anche buchi neri, esopianeti, stelle distanti miliardi di luce, dando agli astronomi informazioni importantissime sulla struttura e l’evoluzione dell’universo. Resta però una sfida: cercare la vita su altri corpi celesti.

L'origine del cannocchiale e la sua invenzione

Le origini dei telescopi vanno rintracciate all’inizio del Seicento. In Olanda un costruttore di occhiali, Hans Lippershey, nel 1608 scoprì che due lenti diverse, poste alla distanza giusta, consentivano di vedere immagini ingrandite. Il cannocchiale venne utilizzato inizialmente in ambito marittimo, ma presto suscitò anche l’interesse di un professore di matematica originario di Pisa: Galileo Galilei. Lo scienziato perfezionò l'invenzione nel 1609 e creò un cannocchiale capace di ingrandire fino a 30 volte le immagini visibili a occhio nudo. L’invenzione era pensata soprattutto per usi militari, perché permetteva di vedere a distanza navi e truppe nemiche. Galileo, però, puntò il suo strumento anche verso il cielo. Fu proprio dal cannocchiale di Galileo che prese il via la strada che condusse ai telescopi moderni.

Galielo e il telescopio (dipinto del XIX secolo)
Galielo e il cannocchiale (dipinto del XIX secolo).

Gli effetti del cannocchiale sul progresso scientifico

Il cannocchiale di Galileo era un congegno molto rudimentale rispetto a quelli che si usano oggi, ma consentì ugualmente di cambiare l’idea dell’universo e del posto della specie umana al suo interno, sancendo il tramonto definitivo della teoria geocentrica. Galileo scopì che il pianeta Venere presenta un ciclo di fasi come fa anche la Luna, un fenomeno possibile solo se Venere orbita intorno al Sole. Di conseguenza, l’idea che la Terra fosse al centro del cosmo non poteva essere corretta.

Galileo usò il cannocchiale per osservare anche altri corpi celesti: in particolare scoprì i quattro satelliti principali di Giove (non a caso oggi chiamati anche “galileiani”), le macchie solari, il fatto che la Via Lattea è composta da numerosissime stelle e che la superficie lunare è composta da crateri e mari.

Altri astronomi, come Johannes Kepler, Christiaan Huygens e Giovanni Cassini, apportarono i primi miglioramenti tecnici al cannocchiale ed effettuarono altre scoperte, individuando, tra l’altro, gli anelli e i satelliti di Saturno.

Raffigurazione di un telescopio (1624)
Raffigurazione di un cannocchiale del 1624.

Il telescopio riflettore

Il cannocchiale di Galileo aveva vari difetti: distorceva la forma e i colori delle immagini e aveva un campo di vista molto ristretto. Con il passare del tempo i telescopi furono migliorati, ma gli scienziati non riuscivano a eliminare la cosiddetta “aberrazione cromatica”, cioè la distorsione dei colori.

A risolvere il problema fu Isaac Newton, che nel 1668 sostituì le lenti con degli specchi. Nacque così il telescopio riflettore, che alterava molto meno i colori. Con il passare degli anni l'innovazione di Newton fu perfezionata da altri scienziati e costruttori, tra i quali William Herschel, un musicista tedesco con la passione dell’astronomia, che migliorò gli specchi e costruì un telescopio più performante, riuscendo così a scoprire Urano nel 1781.

Replica del telescopio di Newton (credit The Science Museum UK)
Replica del telescopio di Newton. Credits: The Science Museum UK.

I progressi tra Ottocento e Novecento

Nell’Ottocento furono costruiti telescopi ottici molto più efficienti e furono realizzate nuove scoperte, tra le quali gli asteroidi e il pianeta Nettuno. Progressi ancora più significativi giunsero nel Novecento. Nel 1931 un fisico americano, Karl Jansky, scoprì che la nostra galassia emette onde radio, aprendo così la strada alla radioastronomia. Il primo radiotelescopio fu costruito pochi anni più tardi, nel 1937.

Negli anni ’60 giunsero i primi telescopi a infrarossi, a raggi X e a raggi gamma. Grazie ai progressi astronomici fu scoperto, tra l’altro, che l’universo è in espansione e fu formulata la teoria del Big Bang.

Grandi progressi sono stati fatti anche nei telescopi ottici che operano da Terra. Il più potente è il Very Large Telescope, installato nel deserto di Atacama, in Cile, dall’ESA nel 1996.

I telescopi spaziali

Negli ultimi decenni, ai telescopi che osservano il cielo dalla Terra si sono aggiunti quelli collocati nello spazio, che hanno il vantaggio di non subire le interferenze dell’atmosfera terrestre e dell’inquinamento luminoso. Tra quelli attualmente operativi vi sono Hubble, lanciato nel 1990 dalla NASA, James Webb, lanciato nel 2021 grazie a una collaborazione tra NASA, ESA e Agenzia spaziale canadese, ed Euclid, lanciato lo scorso luglio dell’ESA.

il telescopio Hubble
Il telescopio spaziale Hubble.

Risultati e sfide per il futuro

Nel corso del Novecento i telescopi sono diventati uno strumento alla portata di semplici appassionati di astronomia, alcuni dei quali sono stati capaci di compiere importanti scoperte. I risultati più significativi, però, sono venuti dai telescopi professionali, che hanno consentito, tra l’altro, di individuare e studiare gli esopianeti, cioè pianeti esterni al sistema solare, il primo dei quali è stato scoperto nel 1995.

I telescopi odierni sono in grado di vedere oggetti celesti fino a miliardi di anni luce di distanza. Restano, però, da affrontare molte sfide, tra le quali la più avvincente è scoprire la vita su altri corpi celesti. Come è emerso da notizie recenti, forse il risultato è meno lontano di quanto si può immaginare.

Fonti
Galileo to Gamma Cephei – The History of the Telescope
Sfondo autopromo
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