Ai tempi di Colombo si credeva che la Terra fosse piatta?
No, la sfericita della Terra era nota agli studiosi occidentali fin dall'antichita greca. La commissione spagnola rifiuto inizialmente il progetto di Colombo non per la "piattezza" della Terra, ma perché i calcoli reali mostravano una distanza troppo grande. Colombo presento calcoli errati, ma la sua intuizione sugli alisei si rivelo corretta.
Contrariamente a una credenza diffusa, già all'epoca di Cristoforo Colombo (che visse tra il 1451 e il 1506), la maggior parte degli studiosi occidentali non riteneva che la Terra fosse piatta.
Gli antichi greci, in particolare, avevano raccolto prove della sfericita della Terra fin dall'antichita classica. Tale scoperta scientifica fu resa possibile sia grazie ad esperimenti veri e propri, ad osservazioni empiriche e all'uso della ragione. Secondo Teofrasto, fu Parmenide, poco dopo il 500 a.C, a sostenere per la prima volta che la Terra fosse sferica. Le sue motivazioni si basavano sull'idea filosofica di "forma perfetta", alludendo al fatto che l'unica forma adatta a rimanere naturalmente in equilibrio fosse appunto, la sfera. Anche Platone giunse alla medesima conclusione: la sfera e il solido perfetto, immutabile e simmetrico da tutti i lati. La Terra, posta al centro dell'Universo, non poteva che essere sferica.
Anche se spinti da motivazioni filosofiche, gli antichi greci avevano ragione: la gravità "spingendo" in egual modo da tutti i lati, porta i corpi celesti ad avere forma approssimativamente sferica, in cui la massa e distribuita sulle superfici equipotenziali.
L'esperimento di Eratostene
Uno degli esperimenti più noti a favore della sfericita della Terra fu presentato da Eratostene di Cirene (circa 276-194 a.C.). Questo esempio storico mostra come la matematica e la fisica permettano di misurare fenomeni apparentemente inaccessibili. La storia racconta che Eratostene misuro l'angolo di elevazione del Sole a mezzogiorno nella città egiziana di Syene (ora Aswan) e, contemporaneamente, ad Alessandria d'Egitto, che si trovava più a nord. Egli noto che a Syene, il Sole si trovava direttamente sopra di lui durante il mezzogiorno, mentre ad Alessandria l'angolo del Sole era di circa 7,2 gradi rispetto alla verticale, circa 1/50 di un angolo giro.
Con queste informazioni, Eratostene ragiono che la differenza angolare tra Syene ed Alessandria era imputabile alla curvatura della Terra. Supponendo che la Terra fosse sferica, utilizzo la differenza angolare e la distanza tra Syene ed Alessandria per stimarne la circonferenza.
Da questo esperimento Eratostene dedusse che la circonferenza della Terra doveva essere 50 volte la distanza tra Alessandria e Syene, quindi 250.000 stadi, equivalenti a circa 39.000 km. Sappiamo oggi che la Terra non è una sfera perfetta, ed è allungata all'equatore rispetto ai poli, tant'è che è impossibile fornire il dato di una lunghezza standard per la circonferenza della Terra. Per questa ragione, viene universalmente usato il dato medio della circonferenza pari a 40.075 km. Se confrontiamo tale dato con la circonferenza di Eratostene, è possibile rendersi immediatamente conto della straordinaria precisione con cui esso calcolo la distanza usando un semplice apparato sperimentale.
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Tre osservazioni sulla sfericita della Terra
Oltre alla concezione filosofica di sfericita proposta da Platone e dall'esperimento di Eratostene, gli antichi fecero tre semplici osservazioni che validavano la tesi della Terra sferica:
- Le navi che si allontanano in mare spariscono progressivamente dietro la curvatura terrestre evidenziandone la convessita.
- Avvicinandosi a una costa si vedono dapprima le montagne e poi la spiaggia.
- Ogni eclisse di Luna mostra il profilo della Terra: poiché le eclissi avvengono a qualsiasi ora, e cioè per qualsiasi angolo di rotazione della Terra, e il profilo dell'ombra e sempre un arco di cerchio, si deduce che il corpo che fa ombra, ovvero la Terra, e di forma sferica, poiché e l'unico corpo in grado di proiettare un'ombra sempre circolare.
Gli errori scientifici di Colombo
Nel '400 il commercio delle spezie era un'attività estremamente redditizia ed appetibile per tutti i governi. Cristoforo Colombo, al soldo dei regnanti di Spagna Isabella e Ferdinando, propose una nuova rotta commerciale per arrivare alle Indie: navigare verso ovest attraverso l'oceano atlantico, dove nessuno si era mai spinto, per arrivare prima e superare i portoghesi nel commercio.
La missione era talmente innovativa, pericolosa e folle che la Regina dovette nominare una commissione d'inchiesta per stabilirne la fattibilita e per stanziare i fondi necessari al progetto. La commissione, la prima volta, respinse la missione, ma non per la piattezza presunta della Terra, ma per l'eccessiva distanza che separa la Spagna dalle Indie lungo la rotta verso ovest.
Il progetto venne approvato successivamente, anche grazie ad una serie di errori su calcoli scientifici compiuti da Cristoforo Colombo e forniti alla commissione. Colombo, probabilmente consapevole dei suoi errori ma desideroso di far approvare il progetto, presento alla commissione dei calcoli totalmente sbagliati:
- Delle innumerevoli stime disponibili sulla circonferenza della Terra, Colombo prese la stima più bassa e più favorevole all'approvazione della sua spedizione
- Colombo utilizzava il "miglio italiano" o "miglio romano" invece del "miglio nautico", che sarebbe stato corretto usare. Il miglio italiano era più corto rispetto al miglio nautico che usiamo oggi. Un miglio italiano corrispondeva a circa 1,48 chilometri, mentre il miglio nautico moderno è standardizzato a 1,852 chilometri, permettendogli di risparmiare nei calcoli da presentare alla regina
- Inizio ad eseguire i calcoli partendo dalle isole Canarie, la parte più occidentale della Spagna
In questo modo Colombo, a differenza di Eratostene, stimo la circonferenza approssimativa della Terra di soli 25.000 km, e la distanza da percorrere per arrivare in Giappone pari a meno di 4.000 km, un viaggio alla portata delle caravelle dell'epoca. La distanza reale da percorrere era invece di oltre 19.000 km. Colombo e i suoi uomini, a causa dell'errore commesso, erano condannati a morire di sete nel mezzo all'oceano. A salvare Colombo e il suo equipaggio fu il suo più grande "errore". All'epoca di Colombo, infatti, non si sapeva che tra l'Europa e l'Asia, verso Ovest, ci fosse il continente americano!
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L'intuizione scientifica di Colombo: gli alisei
Nonostante le numerose incongruenze presentate da Colombo, un fatto scientifico esatto e favorevole all'approvazione del viaggio fu presentato alla commissione: L'esistenza dei venti alisei che avrebbero spinto le caravelle di Colombo verso le Indie con facilita.
I venti alisei, noti anche come "trade winds" o "venti del commercio," sono un tipo di venti prevalenti che soffiano costantemente da est a ovest nelle regioni tropicali e subtropicali dell'atmosfera terrestre. Questi venti prendono il nome dal termine "trade," che deriva dalla parola "trader" o "commerciante," poiché erano venti molto utilizzati dai marinai e dai commercianti durante le rotte commerciali tra l'Europa, l'Africa, l'Asia e le Americhe. Le caratteristiche più importanti dei venti alisei che hanno contribuito alla scoperta dell'America sono:
- Direzione: I trade winds soffiano da est verso ovest. Nell'emisfero settentrionale, sono noti come alisei di nord-est e soffiano generalmente da nord-est a sud-ovest. Nell'emisfero meridionale, sono chiamati alisei di sud-est e soffiano da sud-est a nord-ovest.
- Latitudine: I trade winds si trovano principalmente tra i 20 gradi e i 30 gradi di latitudine nell'emisfero settentrionale e nell'emisfero meridionale. Queste latitudini possono variare leggermente in risposta ai cambiamenti stagionali nell'atmosfera.
- Origine: I trade winds sono generati dal riscaldamento differenziale tra l'equatore e le regioni più fredde dei tropici. L'aria calda e umida si alza nell'area equatoriale, creando una zona di bassa pressione. L'aria più fresca e densa si sposta quindi dai tropici verso l'equatore per riempire questo vuoto, generando i trade winds.
- Regolarita: I trade winds sono noti per la loro costanza e regolarita, anche se possono subire alcune variazioni stagionali. Questa regolarita li rende importanti per la navigazione marittima e per la pianificazione di rotte commerciali, poiché i marinai storici li utilizzavano per spostarsi tra continenti.
I venti alisei hanno svolto un ruolo significativo nella scoperta dell'America da parte di Colombo e continuarono a influenzare le rotte degli esploratori successivi, inclusi Hernan Cortes, Francisco Pizarro e altri che esplorarono e conquistarono le terre dell'America centrale e del Sud America. Questi venti costanti facilitarono i viaggi marittimi e l'espansione delle conoscenze europee sul Nuovo Mondo.
In sintesi, gli alisei furono fondamentali per consentire agli esploratori europei di attraversare l'oceano Atlantico e scoprire l'America con l'ausilio delle caravelle. Questi venti costanti fornirono rotte affidabili per i viaggi transoceanici e contribuirono in modo significativo alla mappatura e alla conoscenza del continente americano.
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FAQ
Colombo credeva davvero che la Terra fosse piatta?
No, Colombo sapeva che la Terra era sferica. L'idea che nel Medioevo si credesse alla Terra piatta è un mito moderno. La commissione spagnola rifiuto inizialmente il progetto di Colombo perché i calcoli corretti mostravano una distanza troppo grande per le caravelle dell'epoca.
Quanto era preciso il calcolo di Eratostene sulla circonferenza della Terra?
Straordinariamente preciso: Eratostene calcolo circa 39.000 km, mentre il valore medio reale e 40.075 km. Con un semplice apparato sperimentale e misurazioni di ombre, raggiunse un errore inferiore al 3%. Questo dimostra la potenza del metodo scientifico.
Cosa sono i venti alisei e perché erano importanti per Colombo?
Gli alisei sono venti costanti che soffiano da est a ovest nelle regioni tropicali, generati dal riscaldamento differenziale tra equatore e tropici. Per Colombo furono fondamentali perché spingevano le caravelle verso ovest in modo prevedibile, rendendo possibile la traversata atlantica.
Quali errori scientifici commise Colombo nei suoi calcoli?
Colombo sottostimo la circonferenza della Terra (25.000 km invece di 40.000), uso l'unita di misura sbagliata (miglia italiane invece di miglia nautiche) e prese la stima più bassa disponibile. Calcolo la distanza per il Giappone a meno di 4.000 km invece dei reali 19.000 km.
Andrea
Responsabile Didattica Italiana Test d'Ingresso
Centro di eccellenza STEM a Milano. Tutor certificati, metodo strutturato e tecnologia proprietaria per accompagnare ogni studente verso i propri obiettivi.