Dopo Ipparco, le ricerche astronomiche, che avevano raggiunto uno straordinario splendore nei due secoli precedenti attraverso l’opera di Eudosso di Cnido, Callippo, Eraclide Pontico, Aristarco di Samo, Conone di Samo e Archimede, apparentemente si interrompono. Dovranno passare 250 anni prima dell’avvento di Tolomeo, astronomo di levatura paragonabile agli scienziati del II, III e IV sec. A. C.

Claudio Tolomeo osservò ad Alessandria tra il 127 e il 175 D. C. circa: quasi tre secoli, dunque, lo separavano da Ipparco. E in quei tre secoli la scienza ellenistica, che al tempo di Ipparco era stata all’apice del suo fulgore, aveva subito una lenta ma inarrestabile decadenza; molte conoscenze erano state irrimediabilmente perdute, al punto che lo stesso Tolomeo, adoperando i dati osservativi di Ipparco e Aristarco, non era più in grado di ricalcolare, in qualche caso, i valori dei parametri da essi utilizzati che nel frattempo, con il trascorrere del tempo, erano cambiati.

Tolomeo è autore di molte opere di geografia, matematica e astronomia. Il più importante di questi è la Megalh Suntaxis ths Astronomias, che, quando fu tradotta in Arabo da Ishak Ibn Houain a Baghdad intorno all’827, prese il nome di Al-megisti, "il Grande" (s’intende, tra i lavori di Tolomeo), volgarmente noto come Almagesto. Constava di 13 libri, e fu pubblicato intorno al 150 d.C., durante il regno dell’imperatore Antonino Pio (131-161 d.C.); attraverso varie traduzioni esso divenne il più autorevole manuale astronomico per l’Europa e il Medio Oriente almeno fino alla metà del quindicesimo secolo.

L’Almagesto rappresenta il primo tentativo da parte di un Greco di fornire un trattamento sistematico dell’astronomia matematica nel suo complesso. E’ un capolavoro di chiarezza e di ordine, e meritò senz’altro la fortuna che ebbe e mantenne per oltre un millennio.

Tolomeo si occupa delle stelle fisse nei libri 7 ed 8. La parte principale di questi due libri è riservata al suo catalogo stellare, contenente 1022 stelle disposte in 48 costellazioni. Per ogni stella Tolomeo fornisce una descrizione della sua posizione nella "struttura" della costellazione (ad esempio, per n₁ e n₂ Sagittarii: 577 8. Quae in oculo est nebulosa et bina; il primo numero è quello generale di catalogo, il secondo si riferisce alla costellazione), della longitudine (all’epoca dell’inizio del regno dell’imperatore Antonino), della latitudine e della magnitudine.

Si è molto discusso se e fino a che punto tale catalogo incarnasse effettivamente un lavoro personale di Tolomeo o piuttosto fosse una semplice derivazione dall’opera di Ipparco. Lo stesso Tolomeo cita più volte il suo lontano predecessore (almeno metà delle stelle elencate da Tolomeo sono prese direttamente da Ipparco). E’ vero che le stelle catalogate sono più numerose di quelle del catalogo di Ipparco (oltre 1.000 contro 850; ma molti sono in realtà doppioni, il che non testimonia a favore dell’originalità delle osservazioni) quindi almeno parte dell’immenso lavoro svolto dovrebbe essere effettivamente personale.

Ma non c’è una singola stella che possa essere stata osservata da Tolomeo ad Alessandria e non da Ipparco a Rodi. Inoltre Tolomeo rivendica di aver determinato, paragonando le proprie osservazioni a quelle di Ipparco e di altri, l’entità della precessione in 38’ (che è sbagliata), che Ipparco aveva dato come valutazione minima, mentre Tolomeo la dà per definitiva. Le posizioni delle stelle riportate nel catalogo dell’Almagesto erano più prossime alle reali posizioni al tempo di Ipparco, con la correzione di 38’ annui, che non alle loro effettive posizioni al tempo di Tolomeo. Da tutto ciò, sembra ragionevole arguire che questo catalogo non sia frutto di effettive osservazioni di Tolomeo, ma piuttosto il catalogo di Ipparco, magari con qualche sporadica aggiunta, corretto per la precessione secondo i calcoli dell’Alessandrino.

Ma andiamo alle nebulae. Alle due di Ipparco, Tolomeo ne aggiunge altre cinque, due sole delle quali sono veri ammassi stellari (l’ammasso della Chioma di Berenice ed M7, "che segue l’aculeo dello Scorpione"): gli altri tre sono meri asterismi. 

Dopo Tolomeo, la decadenza che già era iniziata a partire dal secondo secolo a.C. coinvolse in modo devastante tutte le scienze, non risparmiando certo l’astronomia. Non abbiamo notizie di altri cataloghi stellari che siano stati compilati fino al X secolo. Alla fine del X secolo troviamo il primo catalogo medioevale, compilato dal persiano Al-Sûfi a Baghdad. Quattro secoli più tardi, il Tartaro Ulugh Begh, costruttore di un Osservatorio astronomico a Samarcanda, ne compilerà un altro; questi due cataloghi sono in buona parte basati sull’Almagesto. La loro precisione, come quella del modello, è estremamente insoddisfacente ai nostri occhi, dato che indicano le coordinate celesti con errori che toccano i 10 minuti d’arco. Sarà Tycho Brahe, nel XVI secolo, che, anche grazie all’invenzione di strumenti di straordinaria precisione, eleverà l’accuratezza delle misurazioni astronomiche di un intero ordine di grandezza: come vedremo, i suoi dati raggiungeranno una precisione dell’ordine di 1’. Ma andiamo avanti.

Note 

E’ il caso di accennare brevissimamente al contenuto di quest’opera di incommensurabile valore:

Il primo dei 13 libri contiene i concetti basilari tra cui :

1. Il firmamento è sferico, e ruota come una sfera;

2. La Terra è una sfera, posta al centro dell’universo;

3. La Terra può essere considerata come un punto in paragone alla distanza della sfera delle stelle fisse;

4. La Terra non cambia la sua posizione nello spazio (non si muove).

Lo stesso Tolomeo fa notare che questi principi sono basati sulle conclusioni tratte dalla filosofia di Aristotele.

Il primo e il secondo libro contengono un’esposizione di elementi di astronomia sferica (teoremi sui triangoli sferici, un metodo per calcolare archi, ecc.).

Il terzo libro presenta una teoria del Sole; Tolomeo qui conferma la stima dell’anno fatta dal suo predecessore in 365¼-1/300 giorni. Le osservazioni tolemaiche sugli equinozi e sui solstizi, utilizzate per verificare la lunghezza dell’anno proposta da Ipparco, sono però sbagliate con lo scarto di un giorno. In seno a questa teoria, inoltre, Tolomeo introduce i modelli epicicloidale ed eccentrico, e fornisce prove della loro equivalenza geometrica.

Il quarto libro tratta la teoria lunare elementare, mantenendo a grandi linee l’elaborazione di Ipparco.

Il quinto libro è dedicato alle istruzioni sulla costruzione di alcuni strumenti astronomici, e inoltre riprende la teoria lunare, modificandola radicalmente. Qui, fra l’altro, egli adotta il metodo di Ipparco nel calcolo delle distanze lunari e solari, ma all’inverso. La gran quantità di errori che si compensano fino a pervenire allo stesso risultato di Ipparco fa pensare che Tolomeo aspirasse in anticipo a un determinato risultato, e abbia scelto una ben precisa osservazione che glie lo confermasse.

Il sesto libro espone una teoria sulle eclissi. Del settimo e dell’ottavo libro parliamo nel testo, dato che contengono il famoso catalogo delle stelle fisse. Gli ultimi cinque libri dell’Almagesto trattano la teoria dei moti planetari. <-