Home MateriaScienze della terraApprofondimenti La geometria per l’archeoastronomia e la gnomonica

La geometria per l’archeoastronomia e la gnomonica

by Adriana Carelli
Archeoastronomia

Introduzione

Negli studi di e gnomonica il sistema geometrico di riferimento è quello geocentrico. La sfera celeste viene considerata concentrica a quella terrestre. Il modello geocentrico tiene conto dei reali rapporti geometrici di inclinazione che esistono nel modello cosmologico eliocentrico, tra l’equatore terrestre (e l’asse terrestre al quale tale piano risulta ortogonale) e l’eclittica percorsa dal nostro pianeta durante il moto annuale di rivoluzione intorno al Sole.

Gli elementi della sfera celeste e il moto del Sole

Nel modello geocentrico, l’eclittica solare interseca il piano equatoriale terrestre in occasione degli equinozi di primavera ed autunno e presenta inclinazione massima in corrispondenza del solstizio d’estate e d’inverno. La verticale che passa per il centro della sfera determina, all’intersezione con tale superficie ideale, due punti detti Zenit e Nadir. L’orizzonte è il piano ortogonale alla verticale passante per Zenit e Nadir. Il piano perpendicolare all’asse terrestre è denominato equatore.

Coordinate Solari

Coordinate Solari

La sfera celeste

Il Sole durante il suo cammino compie traiettorie circolari lungo la sfera celeste con un moto di rivoluzione oraria, sorgendo ad est e tramontando ad ovest. Si definisce giorno solare l’intervallo di tempo che trascorre tra due passaggi del Sole sullo stesso meridiano, ed ha una durata di circa 24 ore. Il Sole percorre solo 2 volte all’anno il cerchio massimo della sfera celeste, e sono i giorni con uguali ore di luce e buio, cioè l’equinozio di primavera e l’equinozio di autunno.

Nella restante parte dell’anno i percorsi del Sole avvengono nella zona della sfera delimitata dai paralleli corrispondenti alle date del 21 giugno (solstizio d’estate) e del 21 dicembre (solstizio d’inverno), giorni in cui il numero delle ore di luce nelle quali il Sole si trova al di sopra dell’equatore celeste, è rispettivamente minimo e massimo. Tali circoli diurni presentano lunghezze differenti poiché, non passando per il centro della sfera, i cerchi non sono massimi.

L’inizio della gnomonica

I quadranti solari altro non sono che la rappresentazione grafica sulla terra di alcuni dei principali circoli percorsi dal sole lungo la sfera celeste, che si configura come modello interpretativo del moto apparente della stella. Tale immateriale contatto tra Terra e Cielo, realizzato a mezzo di “rette proiettanti”, ovvero attraverso i raggi luminosi che allineano la posizione dell’Astro con la punta dello gnomone e con l’ombra portata lungo la superficie del quadrante, costituisce sicuramente l’elemento di intramontabile fascino degli orologi solari attraverso i secoli.

La gnomonica è una scienza antichissima e trae origine dai primi esperimenti di misurazione del tempo attraverso la valutazione dell’estensione dell’ombra proiettata da un bastone infisso al suolo. Oltre all’orario e alla durata del giorno, questo semplice gnomone ante litteram permetteva di conoscere le direzioni dei punti cardinali: l’ombra più corta segnava, infatti, il sud e le più lunghe, dovute alla minore inclinazione dei raggi solari sul piano dell’orizzonte, segnava il nord.

La parola gnomonica deriva dal latino gnōmonica (ars) a sua volta dal greco γνωομονική (τέχνη), gnomōnikḗ tékhnē, “l’arte di costruire orologi solari”, ma anche “arte saggia”; è molto probabile che la parola trovi la sua origine come origine nella difficoltà per collocare lo gnomone degli orologi solari. Ci sono altre denominazioni, come orografia (scrittura degli orologi) o fotosciaterica (scrittura della luce).

Misurando la proiezione di ombre solari si devono le prime considerazioni sulle dimensioni del globo terrestre ad opera di Eratostene, mentre alcuni critici riportano un metodo empirico usato da Talete, già nel VII sec. a.C., per misurare l’altezza delle piramidi grazie alla comparazione tra l’estensione dell’ombra del monumento e quella proiettata.

La lettura del tempo e la geometria

Con l’inizio della gnomonica si è potuto analizzare il moto apparente del Sole da un punto di vista geometrico, e mediante l’individuazione dei coni di luce aventi vertice nella punta dello gnomone, si è potuto calcolare il tempo. La curva direttrice di tali coni varia giorno per giorno e coincide con la circonferenza che il Sole percorre quotidianamente sulla sfera celeste. Le date più importanti e sempre presenti in un orologio solare sono quelle dei solstizi e degli equinozi. Il problema del disegno di un quadrante solare di qualsiasi forma diviene così un problema pienamente geometrico di intersezione tra i coni di luce corrispondenti alle varie date, con la superficie del quadrante stesso. Le intersezioni così individuate giorno per giorno saranno percorse interamente dall’ombra dello gnomone nella data corrispondente.

Il ruolo della luce nelle ierofanie

Si definisce ierofania “Il senso della presenza o della manifestazione di qualcosa di «sacro», non necessariamente di un dio, che l’uomo avverte o può avvertire, a qualsiasi tipo di religione appartenga”. (Enc. Treccani).

Il termine fu coniato nel 1964 dallo storico delle religioni Mircea Eliade per descrivere quelle particolari manifestazioni che in archeoastronomia avvengono grazie a particolari allineamenti astronomici che permettono alle forme architettoniche di essere investite da una luce solare calibrata e calcolata che manifesta il sacro in determinati momenti dell’anno. Nell’antico Egitto sono numerosi i siti dove si può assistere a suggestive ierofanie, di forte impatto emotivo anche per un osservatore non credente. Il sito più famoso è certamente Abu Simbel, alle porte della Nubia, a sud di Assuan, dove sono stati scavati nella roccia due templi: il grande tempio edificato da Ramses II ed il tempio minore dedicato ad Hathor e Nefertari.

La luce nel tempio egizio di Abu Simbel

Nel tempio di Abu Simbel il 22 febbraio ed il 22 ottobre il Sole sorge allineato con l’asse del tempio e i suoi raggi radenti al piano dell’orizzonte attraversano in successione tutte le sale, giungendo alla cappella terminale lungo la cui parete di fondo vengono suggestivamente illuminate le statue di Amun-Ra (divinità egizia nata dall’unione di Ra, il dio Sole, con il dio Amun), del faraone Ramses II ed di Re-Horakhti (divinità egizia nata dall’unione di Ra, il dio Sole, con il dio Horus). Negli altri giorni dell’anno viene illuminata una statua sola. Rimane in ombra invece il dio delle tenebre.

Abu Simbel

Abu Simbel

Video:

La luce nel Pantheon di Roma

Il Pantheon è uno dei monumenti maggiormente studiati dal punto di vista dell’Archeoastronomia. Al suo interno si trova la più grande cupola del mondo romano, con un diametro di 43,4 metri, uguale alla sua altezza. Al centro della cupola emisferica si trova un oculo circolare dal quale entra un cilindro di luce che proietta una suggestiva forma luminosa, sempre variabile in funzione della posizione del Sole. Numerosi studiosi hanno ormai dimostrato che la geometria di queste proiezioni luminose sia stata utilizzata affinché il 21 aprile di ogni anno, al mezzogiorno, la luce inquadri con nitidezza la porta d’ingresso, celebrando in tal modo la data di fondazione della città di Roma.

Approfondimenti

https://web.archive.org/web/20190102003306/http://www.nicolaseverino.it/

Immagini

Immagini da Federica.eu

Immagine di copertina : Foto di Howard Walsh da Pixabay

POTREBBE INTERESSARTI

Leave a Comment