Tycho Brahe (1546-1601) fu un nobile danese che contribuì nel modo più significante alle nostre conoscenze dell'astronomia prima dell'invenzione del telescopio. Egli scoprì una supernova, osservò l'orbita ellittica interplanetaria di una cometa, aggiornò l'accuratezza del calendario e propose una teoria completamente nuova delle posizioni dei corpi celesti nel cielo notturno.
Infanzia
Tyge Brahe nacque il 14 dicembre 1546 in Skåne (anche nota come Scania, nell'attuale Svezia), che era allora governata dalla Corona Danese. Al giorno d'oggi è meglio conosciuto con il nome latinizzato di Tycho Brahe, o più semplicemente come Tycho. Egli nacque in una nobile famiglia che aveva legami con la casata reale di Svezia. Tycho frequentò l'Università di Copenhagen, in cui studiò diritto prima di trasferirsi in Germania, dove continuò i suoi studi alle università di Wittenberg, Lipsia e Rostock, tra le altre. Finì in un duello con un compagno di studi in Germania, e sebbene sopravvisse all'incontro, perse buona parte del suo naso. Per il resto della sua vita, Tycho indossò un naso artificiale fatto di metallo - ottone per uso quotidiano, ma una versione più splendente in argento per le occasioni speciali.
La supernova di Tycho
Tycho iniziò a interessarsi all'astronomia quando osservò l'eclissi totale del 25 agosto 1560. La sua prima opera pubblicata degna di nota fu il De Nova Stella (1573). Il libro aveva come oggetto la nuova supernova nella costellazione di Cassiopea (molto più luminosa di ogni altra stella in quel gruppo, anche molto più di Venere), che osservò e studiò per primo nel dettaglio l'11 novembre 1572. La supernova, una delle poche nella storia che poté essere vista a occhio nudo sia di notte che di giorno, rimase visibile chiaramente per almeno cinque mesi. I resti di quelli che sono in realtà gli ultimi spasimi di una stella, ovvero la supernova, possono essere ancora osservati usando un telescopio a raggi X, ed essa è stata chiamata la Supernova di Tycho.
Tycho fu in grado di misurare la vicinanza o parallasse di questa nuova stella in rapporto alla Terra misurandola a orari differenti (dato che le stelle ruotano nel cielo notturno, Tycho stava effettivamente misurando due angoli di un triangolo con lui stesso in un punto e la stella in un altro). Calcolando la sua distanza dalla Terra, egli dimostrò che la stella era molto più lontana della Luna, un concetto che scosse la visione in auge del cosmo. Ancor più importante, i fatti per cui la stella apparsa fosse un corpo celeste di un certo tipo e non avesse niente a che vedere con l'atmosfera terrestre volevano dire che l'universo era un'entità in cambiamento, un colpo durissimo alla radicata convinzione che l'universo fosse perfetto e immutabile.
Uraniborg
Come premio per il suo lavoro di astronomo, il Re Federico II di Danimarca e Norvegia (regnò dal 1559 al 1588) gli donò la sua propria isola, Hven, nel 1576. Hven, oggi chiamata Ven e situata nello Stretto dell'Øresund tra Svezia e Danimarca, era perfetta per Tycho dato che lì poté costruirvi il proprio osservatorio, aiutato dai fondi generosi della Corona Danese. Tycho lo chiamò Uraniborg, in onore di Urania, la musa greca dell'astronomia, che tradotto significa "La fortezza di Urania". Il complesso fu in effetti costruito come una fortezza, con l'osservatorio situato nel centro di giardini simmetrici, che erano recintati da entrambi i lati dietro alte mura con ingressi posti solo in ogni angolo.
Uraniborg permise a Tycho di fare osservazioni sistematiche dei cieli notturni, attraverso strumenti che lui stesso aveva progettato e costruito, incluso il nuovo sestante astronomico. Forse il più impressionante di questi strumenti fu un imponente quadrante murale sulla parete occidentale del suo osservatorio. Tycho più tardi fece un libro illustrato su tutti gli strumenti astronomici presenti nel suo osservatorio, il suo Strumenti per la restaurazione dell'astronomia, pubblicato nel 1598. Il missionario gesuita Ferdinand Verbiest (1623-1688), com'è noto, usò questo libro per costruire strumenti per l'osservatorio imperiale a Pechino negli anni Settanta del Seicento.
L'edificio principale di Uraniborg era una stravagante struttura ricca di piattaforme, torri, guglie, un misto di fantasia che non avrebbe stonato ne Le mille e una notte o a Shangdu. C'era un laboratorio dedicato alla manifattura di strumenti scientifici. Tycho aveva lì la propria cartiera e la propria stampante per pubblicare le sue ricerche. C'era anche un laboratorio sotto al seminterrato dove Tycho si dedicava alla sua altra grande passione: la chimica.
Uraniborg divenne un'attrazione turistica e, con la crescita della popolarità di Tycho, si alzò altrettanto il livello sociale dei visitatori. Il futuro Giacomo I d'Inghilterra (regnò dal 1603 al 1625) lo visitò durante un viaggio per sposarsi con Anna di Danimarca (nata nel 1574), la figlia di Federico II. Tycho, nel suo lavoro a Uraniborg, era regolarmente assistito da sua moglie Kirstine (sposata nel 1573) e sua sorella Sophie (1559-1643). Era inoltre aiutato dai suoi lavoratori, che erano trattati leggermente meglio della servitù medievale. Tycho richiedeva che i contadini locali lavorassero nella sua tenuta per due giorni a settimana. Quando Tycho lasciò Uraniborg nel 1597, l'osservatorio finì in disuso e decadenza.
Traguardi e modello ticonico
Le osservazioni estensive di Tycho gli permisero di catalogare le posizioni delle stelle e i pianeti molto più accuratamente di quanto nessuno avesse mai fatto. Egli condivideva le sue informazioni solo con pochi eletti dato che non voleva che un rivale presentasse teorie che lui stesso stava solo formulando. Alcune informazioni furono pubblicate per il bene pubblico. Egli fece infinite osservazioni sul Sole e ricalcolò la vera durata dell'anno, uno studio che culminò in un cambiamento radicale del calendario per renderlo più accurato nel 1582 (una riforma che rimpiazzò il vecchio calendario Giuliano con il calendario Gregoriano). Tycho completò un catalogo stellare, che localizzava più di 800 stelle. Esso fu il primo nuovo catalogo dai tempi di Tolomeo (ca. 100-170 d.C.). Nel 1603, il catalogo di Tycho fu reso un atlante delle stelle da Johann Bayer (1572-1625).
Nel 1577, le osservazioni dettagliate di Tycho della cometa vista quell'anno mostrarono che si muoveva in un'orbita che passava tra i pianeti. Ulteriori conferme di questo fenomeno vennero con l'osservazione delle comete del 1580 e del 1585. Ciò fu un colpo duro ai modelli geocentrici dell'universo. Il filosofo naturalista greco Aristotele (384-322 a.C.) aveva affermato che le comete erano un fenomeno naturale dell'atmosfera terrestre, ma la scoperta di Tycho ora polverizzava questa credenza radicata. Le comete sembravano anche seguire un'orbita ellittica, un ulteriore colpo alle antiche credenze per cui tutti i corpi celesti si muovessero secondo circonferenze perfette. Queste nuove scoperte e il suo precedente lavoro sulla supernova - chiara evidenza che c'era un cambiamento rispetto a quando Aristotele aveva affermato che il cosmo era eternamente stabile - stavano a significare che la vecchia visione aristotelica dell'universo stava iniziando a sgretolarsi. Per alcuni storici, questo fu il vero inizio della Rivoluzione Scientifica, in cui l'osservazione iniziò a mettere a dura prova le teorie radicate e ovviamente incorrette.
Queste scoperte si rivelarono tutte molto importanti nella visione a lungo termine del progresso della scienza, ma il più grande contributo di Tycho alla conoscenza del mondo all'epoca fu qualcos'altro, che viene riassunto qui dallo storico W. E. Burns:
Il più grande contributo di Tycho alla teoria astronomica fu il modello ticonico del sistema solare, basato su una terra ferma; in questo sistema, la Luna e il Sole girano attorno alla Terra e gli altri pianeti attorno al Sole. (42)
Tycho, perciò, ribaltò i due modelli proposti da Tolomeo (ca. 100-170 d.C.) e Niccolò Copernico (1473-1543). Il sistema ticonico aiutò a fare a meno del modello tolemaico interamente geocentrico e divenne una sorta di compromesso che rivaleggiava con il modello copernicano pienamente eliocentrico. Tycho pubblicò la sua teoria (che ovviamente si rivelò errata) nel suo Sui più recenti fenomeni del mondo etereo, pubblicato nel 1588.
Come ogni altro scienziato di quel periodo, Tycho finì in una tesa disputa con un compagno di pensiero su chi fosse giunto prima a quelle conclusioni. Nel caso di Tycho, il suo nemico fu Nicolaus Reimers Bär (1551-1600), anche noto come Ursus (l'Orso). Tycho lo accusò di aver copiato la sua teoria del cosmo mentre aveva visitato Uraniborg. Inoltre, egli affermò che fu lui e non Ursus ad "aver inventato la tecnica matematica della prostaferesi, che era importante per fare calcoli complessi prima dell'invenzione dei logaritmi" (Wootton, 94).
Praga e gli ultimi anni
Lo status aristocratico di Tycho lo aiutò enormemente nella sua carriera, ma si rivelò un grande punto debole dal 1596, quando il Re Cristiano IV di Danimarca (regnò dal 1588 al 1648) divenne maggiorenne e mantenne il potere senza reggenti. Il giovane monarca era desideroso di mettere ordine alle sue finanze e di controllare meglio le spese reali. Come se non bastasse, il re voleva ridurre il potere di certe famiglie nobili e quindi l'astronomo perse il suo favore. Obbligato a lasciare Uraniborg nel 1597, Tycho passò di luogo in luogo in Germania per due anni e alla fine giunse a Praga, allora capitale del Sacro Romano Impero. Sfortunatamente, il suo vecchio nemico Ursus era già ben radicato nella città boema e teneva la posizione prestigiosa di matematico di corte. Ursus fece del suo meglio per rovinare la reputazione di Tycho, ma il danese riuscì a guadagnarsi il favore del Sacro Romano Imperatore Rodolfo II (regnò dal 1576 al 1612), e perciò fu in grado di rubare il posto a Ursus.
Tycho fu fortunato ad avere un raro talento tra i suoi assistenti a Praga, Giovanni Keplero (1571-1630), che sarebbe diventato una delle figure più importanti della Rivoluzione Scientifica. Tycho era prono a estendere il suo catalogo stellare per includere più stelle del sud, e a tal fine, prese contatto con veneziani e toscani nella speranza che uno di loro avrebbe procurato a lui i fondi per un nuovo osservatorio in Egitto. Nessuno rispose in modo favorevole. Tycho ebbe altrettanto poco successo con un altro italiano, l'astronomo Galileo Galilei (1564-1642), a cui scrisse due volte per proporre una collaborazione ma ogni volta fu ignorato. Galileo non aveva tempo per modelli teoretici dell'universo e preferiva la pura osservazione; intorno al 1608, Galileo avrebbe perfezionato la nuova invenzione del telescopio e creato il suo impressionante catalogo di scoperte.
Il 24 ottobre 1601, Brahe morì a Praga. Keplero ne raccolse l'eredità, e in modo cruciale, ereditò le sue osservazioni estensive e molto accurate del movimento dei corpi celesti. Keplero sfruttò al meglio questi dati, specialmente le annotazioni di Tycho sul movimento di Marte, e giunse alle sue famosissime tre leggi del moto dei pianeti.
La credenza di Tycho che le misurazioni dovessero essere prese continuamente al fine di venire migliorate in accuratezza divenne uno dei principi fondamentali della scienza moderna, e questo è il motivo per cui molti chiamarono Tycho "il vero fondatore della nuova astronomia" (Wootton, 456) e ritennero che l'astronomia sia diventata la prima scienza moderna. Soprattutto, Tycho dimostrò che le teorie non erano più valutabili semplicemente sulla base del fatto che erano state ritenute vere per tanto tempo. Inoltre, egli dimostrò che credere a una teoria sbagliata spesso portava a credere ad altre teorie sbagliate, portando una catastrofica catena di errori. Osservando ciò che poteva vedere, non ciò che sperava di vedere, Tycho fu uno dei primi di quelli che oggi chiameremmo veri scienziati, ovvero, qualcuno che indaga un oggetto senza idee preconcette su ciò che quelle ricerche potrebbero rivelare essere vero, un investigatore che concilia teoria, fenomeni e dati per accrescere la nostra conoscenza del mondo che ci circonda.
