Un telescopio senza tubo

Proponiamo un testo da una miniserie televisiva di alta divulgazione scientifica, “The Ring of Truth”. È un titolo traducibile come “il suono caratteristico della verità, il tintinnio della verità”, secondo un modo di dire inglese. La serie andò in onda nel 1987 sulla PBS e fu condotta da Philip Morrison. Nella puntata intitolata “Looking” Morrison (fisico e divulgatore) incontra diversi personaggi, come il fabbricante di lenti Don Dilworth e lo storico della scienza Albert van Helden.
La conversazione con quest'ultimo, autore di “L'Invenzione del Telescopio” (1977) e “Misurare l'Universo” (2010) è di seguito tradotta, con una breve introduzione di Morrison. Il video è disponibile su YouTube (dal minuto 9:40).
 

Fu nel grande salotto pubblico di Venezia, Piazza San Marco, sede dell'aristocratica Repubblica, che Galileo compì i primi passi pubblici che avrebbero condotto a nuovi cieli. In quel luogo memorabile e bello Albert van Helden, professore di storia della scienza alla Rice University e autore del miglior studio recente sullo sviluppo del telescopio, venne a parlare con me su quegli eventi di molto tempo fa.

Fisico: E così gli occhialai alla fine ce l'hanno fatta.

Storico: alla fine ce l'hanno fatta. Ci sono voluti tre secoli. Due generi di lenti – dette anche vetri – sono coinvolte. La prima è una lente d'ingrandimento, datata circa 1300 d.C. Era usata dagli studiosi di età avanzata la cui vista si indeboliva, come dicevano al tempo. Usavano queste lenti per ingrandire la stampa... no, non avevano ancora la stampa... ma per leggere i loro manoscritti.

Fisico: abbiamo visto il primo dipinto di uno studioso che porta proprio queste lenti.

Storico: è il genere di lente che si trova presto nella comunità degli studiosi. Quando si tiene la lente sopra la pagina si può vedere come ingrandisce la stampa. Se si mette vicino all'occhio si può portare come un occhiale. Erano i primi occhiali, che usavano la più antica delle lenti, la convessa, più spessa al centro.
C'è un altro genere di lente, usata dai giovani per vedere meglio da lontano – è usata ancora oggi. È per persone che hanno “la debole visione dei giovani”, come si dice. Questa lente fa apparire le cose più piccole. È una lente concava, scavata al centro, più spessa ai bordi.
Le due insieme fanno il telescopio di Galileo. Siccome entrambi i generi di lente erano diffusi alla metà del quindicesimo secolo, la domanda è, se i componenti c'erano, perché lo strumento non fu inventato? Questo problema è reso più difficile dal fatto che l'effetto telescopico non è così difficile da scoprire.

Fisico: cosa bisogna fare per arrivare al telescopio?

Storico: l'effetto è molto semplice da ottenere. Si prende la lente concava e la si tiene vicino all'occhio, per guardare attraverso essa un oggetto lontano come il campanile di una chiesa: lo si vede a fuoco, ma più piccolo. Se allora si pone la lente convessa davanti all'altra, vicino, ancora lo si vede a fuoco ma circa alla stessa grandezza. Ma quando si muove la lente convessa sempre più lontano si vede una sorta di effetto zoom: l'oggetto distante comincia a sembrare sempre più grande, fino a un certo punto quando l'immagine si dissolve. Questo è l'ingrandimento che si riesce a ottenere, è l'effetto telescopico. Se io semplicemente tengo una lente per mano, la convessa davanti a quell'altra, ho in effetti tra le mani un telescopio funzionante, anche se senza tubo.

Fisico: era quella la dimensione del telescopio olandese originale.

Storico: è come sono le mie mani ora; ingrandiva circa tre volte, ed era lungo circa un piede [trenta centimetri].

Fisico: Naturalmente, noi abbiamo scelto la forza delle lenti – ossia la forma delle loro superfici – affinché funzioni così. Esse erano le lenti diffuse nel 1600, le lenti standard degli occhiali di allora.

Storico: Queste sono repliche ottiche delle lenti che avevano in quei giorni. Si troverebbero lenti così, anche se non sempre così buone, nell'inventario dell'occhialaio medio all'inizio del diciassettesimo secolo. Secondo questo ragionamento, appena i necessari componenti, le lenti, divennero largamente disponibili, lo strumento fu inventato.

Fisico: è abbastanza semplice imbattersi nella combinazione giusta prendendo le lenti dallo scaffale. Ciò spiega – come lei ha scritto – in che modo Galileo avesse potuto reinventare il telescopio in breve tempo anche solo dal sentito dire e dalle descrizioni per passaparola che erano tutto ciò che aveva. Costruì un telescopio funzionante a Padova in pochi giorni o settimane dopo aver ricevuto la notizia che un telescopio era stato mostrato agli ufficiali di Venezia da un olandese.

Storico: certamente, Galileo stesso non rivendicò mai di aver inventato il telescopio. Una volta noto all'incirca come funzionava lo strumento, era molto facile reinventarlo.

Fisico: ma la chiave è che egli lo sviluppò e lo usò magnificamente dopo quell'inizio più o meno accidentale.



Immagini tratte da “The Ring of Truth”. “Una torre con orologio nel New England, vista a occhio nudo, poi con la lente concava da sola, e poi con entrambe le lenti nella combinazione olandese. Questo antico effetto telescopico avvicina il quadrante dell'orologio in modo sorprendente”.