La storia dellastronomia greca concerne gli scritti e le nozioni di argomento astronomico espressi nella lingua greca antica. Trattandosi di una lingua franca diffusa su una vasta area geografica a seguito delle conquiste di Alessandro Magno, non si limita solamente all'antica Grecia o all'etnia greca, ma si estende dall'età arcaica fino a quella ellenistica.
Essa si caratterizza, fin dagli esordi, dalla ricerca di una spiegazione razionale dei fenomeni celesti. La maggior parte delle costellazioni dell'emisfero settentrionale deriva dalla concezione astronomica greca, così come la denominazione di diverse stelle, pianeti, asteroidi.H. Thurston, Early Astronomy, p. 2, Springer, 1994.
Concezioni arcaiche
Le idee cosmologiche diffuse tra i Greci dell'epoca arcaica sono ricavabili dai poemi omerici. La Terra era concepita come un disco piatto circondato dal fiume Oceano. Al di sopra del disco, in forma di calotta semisferica, era posto il Cielo, mentre al di sotto vi era il Tartaro. Poiché il Tartaro è sempre buio, il Sole e gli altri astri non potevano mai raggiungerlo.
Secondo una tradizione riferita da Ateneo,Ateneo di Naucrati, Deipnosofisti, 469e-470d. e presente già nella mitologia egizia, il Sole durante ogni notte sarebbe stato trasportato da Ovest ad Est lungo l'Oceano, adagiato in un letto o, secondo altri autori, posto in una coppa. Omero conosce e nomina alcune costellazioni e stelle, ma le nozioni astronomiche da lui usate sono estremamente limitate. Esiodo, in relazione alla regolazione dei tempi del lavoro agricolo, ha l'occasione di citare qualche nozione in più. Ad esempio come punti di riferimento temporali usa sia i solstizi sia fenomeni stellari. Si tratta però anche in questo caso di conoscenze empiriche, inquadrate nell'ambito della cosmologia tradizionale.
Astronomia e filosofia presocratica
Colui che è tradizionalmente considerato l'iniziatore della filosofia greca, Talete, fondatore della scuola ionica, si occupò anche di astronomia. Gli sono attribuiti una buona stima del diametro apparente del Sole e della Luna (come la 720ª parte del circolo percorso dal Sole), lo studio di solstizi ed equinozi e anche la previsione di un'eclissi solare.
Anassimandro (anche lui vissuto tra il VII ed il VI secolo a.C.), che può forse essere considerato il vero iniziatore dell'astronomia razionale, riteneva il mondo un cilindro posto al centro dell'universo con i corpi celesti che vi ruotano attorno, supponendo l'esistenza di mondi infiniti in tutte le direzioni, e avendo così la prima intuizione del principio cosmologico. Sostenne cioè che il cielo fosse anche sotto i nostri piedi, che gli astri si estendono in tutte le direzioni e che tramontano ad Ovest per risorgere ad Est perché ruotano attorno alla Terra. Ad Anassimandro è stata attribuita anche l'invenzione dello gnomone per rilevare l'altezza del Sole e della Luna e quindi l'inclinazione dell'eclittica.
Iceta di Siracusa fu il primo ad asserire che «la terra si muove secondo un circolo»Diogene, VIII, 85. Cui farà eco anche Ecfanto di Siracusa che sosteneva la rotazione della terra sul proprio asse secondo un moto apparente del sole da oriente verso occidente.
Contributi essenziali furono quelli di Parmenide, al quale sono attribuiti sia la scoperta della sfericità della terra che la comprensione della causa delle fasi lunari. Parmenide capì che la Luna è sempre piena e sferica e che l'apparenza del suo crescere e decrescere è dovuta al variare della posizione relativa di Terra, Sole e Luna, che rende variabile la porzione della Luna che è illuminata dal Sole e allo stesso tempo è a noi visibile.
Un contributo interessante allo sviluppo delle idee astronomiche venne da Filolao, della scuola di Pitagora, che sostenne un modello di sistema solare non geocentrico: al centro dell'universo vi sarebbe stato un grande Fuoco primordiale, detto Hestia, intorno al quale ruotavano la Terra, l'Antiterra, la Luna, il Sole, Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno. L'esistenza dell'antiterra fu introdotta probabilmente per giustificare l'invisibilità del fuoco centrale che veniva occultato da quest'ultima, nonché dalla necessità filosofica di arrivare ad un numero totale di dieci corpi, cifra ritenuta sacra nella tetraktys pitagorica. I pitagorici concepivano infatti l'universo come un cosmo, cioè un insieme razionalmente ordinato che rispondeva ad esigenze esoteriche e religiose, nel quale i pianeti compiono movimenti armonici secondo precisi rapporti matematici, generando un suono sublime e celestiale.AA.VV., La musica, pp. 46-47, Rivista internazionale di teologia e cultura: Communio, n. 171, Jaca Book, 2000.
Platone, il grande filosofo, ebbe dapprima una visione dell'universo eliocentrica, poi ritrattata in tarda età per il geocentrismo. Intuì tuttavia la sfericità della Terra, sostenendo anche che la Luna ricevesse luce dal Sole, e prefigurando il concetto di «grande anno» che da lui prende il nome, ossia della ciclicità degli eventi cosmici.Platone, Timeo, XI, 38b-39e: «allora non è difficile riconoscere che il perfetto numero del tempo compie lanno perfetto quando tutti gli otto giri compiuto il moto loro, il quale è misurato secondo l'orbita del medesimo che si muove in modo uniforme, al principio sono ritornati di dove pigliaron le mosse».
Le sfere di Eudosso
Eudosso di Cnido sviluppò il concetto di sfere omocentriche, ossia di un universo diviso in sfere aventi un unico centro di rotazione in cui si trovava la Terra; su ogni sfera vi era poi incastonato un pianeta con un moto circolare ed uniforme differente da quello degli altri. In questo modo diede spiegazione dei movimenti retrogradi e degli stazionamenti periodici dei pianeti: per le stelle fisse fu facile attribuire una sfera mobile attorno alla terra immobile, mentre per i pianeti e per la Luna il moto veniva spiegato con una prima sfera che induceva un moto diurno, un'altra per il moto mensile ed infine una terza ed una quarta con diverso orientamento dell'asse per il moto retrogrado. Tenendo conto che il Sole ne possedeva tre, si giunge ad un sistema di ben 27 sfere..
Callippo di Cizico aggiunse altre 7 sfere al sistema di Eudosso, portando il totale a 34 sfere, per spiegare le evidenze osservative, relative in particolare alle variazioni di velocità angolare del Sole e della Luna.
La cosmologia aristotelica
Aristotele attribuì realtà fisica alle sfere di Eudosso e Callippo, aggiungendone ancora altre. Egli ipotizzò così un complicato sistema di 55 sfere che rendesse maggiormente ragione delle irregolarità delle traiettorie dei pianeti (in greco πλάνητες, plànētes, che significa appunto «errante», per distinguerli dalle altre stelle dette «fisse» perché dotate di moto regolare).
Secondo Aristotele, mentre la Terra è formata da quattro elementi (terra, acqua, aria e fuoco), ciò che si trova oltre di essa è composto di un quinto elemento (o essenza): l'etere, privo di massa, invisibile e, soprattutto, eterno ed inalterabile. Queste due ultime caratteristiche sanciscono un confine tra i luoghi sub-lunari del mutamento (la Terra), e i luoghi immutabili (il cosmo).
Ogni elemento ha la tendenza a rimanere o a tornare nel proprio luogo naturale, che per la terra e l'acqua è il basso, mentre per l'aria e il fuoco è lalto. La Terra come pianeta, quindi, non può che stare al centro dell'universo, essendo formata dai due elementi tendenti al basso, ed il "basso assoluto" è proprio il centro dell'universo. Nelle sfere eteree vi erano invece collocate, secondo la concezione astronomica greca fatta propria anche da Platone,Cfr. Platone, Timeo, X. in ordine la Luna, Mercurio, Venere, il Sole, Marte, Giove, Saturno, ed infine il cielo delle stelle fisse o Primo mobile, che metteva tutte le altre sfere in movimento.
Questo risulta mosso direttamente dalla causa prima o Motore immobile, identificabile con la divinità suprema (mentre le altre divinità risiedevano all'interno del cosmo), in una maniera tuttavia non meccanica o causale, dato che Dio, essendo «atto puro», è assolutamente immobile, oltre ad essere privo di materia e quindi non localizzabile da nessuna parte.Aristotele, Metafisica, libro XII. Il primo mobile piuttosto si muove per un desiderio di natura intellettiva, cioè tende a Dio come propria causa finale. Cercando di imitare la sua perfetta immobilità, esso è contraddistinto dal moto più regolare e uniforme che ci sia: quello circolare.Aristotele, Fisica, libro VIII.
Dal Primo mobile partiva poi l'impulso al moto di tutte le altre sfere; a causa tuttavia dell'attrito, che contribuiva a creare un moto differente per ogni sfera, il movimento si corrompeva progressivamente trasformandosi da circolare-uniforme in rettilineo. In tal modo veniva fornita una spiegazione astrologica al divenire terrestre, in un'ottica tipica peraltro di tutta l'astronomia greca, che riconducesse l'origine dei mutamenti a cause non solamente meccaniche, ma soprattutto finalistiche, cioè dotate di senso e destino.
Astronomia ellenistica
L'inizio dell'astronomia matematica Alcuni problemi del modello di Eudosso, come l'incapacità di spiegare perché i pianeti, visti dalla Terra, sembrassero cambiare non solo velocità, ma anche luminosità, e dunque distanza dalla terra, furono messi in evidenza da Autolico di Pitane (ca. 310 a.C.). I suoi scritti, insieme ai Fenomeni di Euclide, furono tra le prime opere giunte fino a noi nelle quali vi sono applicazioni della matematica all'astronomia. Si tratta però di opere elementari, nelle quali ci si limita ad applicare semplici concetti di geometria sferica ai fenomeni astronomici dovuti alla rotazione diurna.
Il “Copernico dell'antichità”: Aristarco di Samo
Aristarco di Samo perfezionò la visione dell'universo di Eraclide Pontico spostando il Sole al centro dell'universo;Pedersen, Early Physics and Astronomy, pp. 55-6. il moto dei corpi quindi diveniva più semplice da spiegare anche se non ancora perfetto, data la mancata applicazione delle orbite ellittiche. Considerò inoltre il moto rotatorio della Terra su di un asse inclinato, spiegando così le stagioni.
Aristarco fu anche famoso per il metodo di misura della distanza tra la Terra-Sole. Al primo quarto di Luna, quando risulta visibile anche il Sole, i due astri formano un angolo di 90°. Considerando l'ipotetico triangolo tra i tre corpi, Aristarco misurò quello della Terra con la Luna ed il Sole, trovando un valore di 87°. In questo modo, con un semplice calcolo trigonometrico ottenne che la distanza Terra-Sole era 19 volte maggiore di quella tra la Terra e la Luna. Il valore in verità è di 400 volte, ma l'importanza di tale misura non consiste nella precisione riscontrata, quanto nel metodo usato e nell'intuizione.
Stando a Plutarco, anche l'astronomo Seleuco di Seleucia avrebbe sostenuto l'eliocentrismo con calcoli dimostrativi, laddove Aristarco si era limitato ad assumerlo come ipotesi,Plutarco, Platonicae Quaestiones, VIII, 1 mentre PlinioPlinio il Vecchio, Naturalis Historia, II, 13 e SenecaSeneca, Naturales Quaestiones, VII, 25 sembrano suggerire che all'epoca esistessero teorie eliocentriche affini.
La prima misura del meridiano terrestre