Lo spirito degli antenati contro gli astronomi

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Per fare astronomia di punta servono scienziati di gran classe, strumenti competitivi e un cielo perfetto. Alla perfezione di un sito astronomico concorrono molti fattori, prima di tutto la “buiezza”, quindi parliamo di località lontane dalle luci parassite e da qualsiasi forma di inquinamento che pregiudichi la trasparenza dell’atmosfera, poi ci vogliono le giuste condizioni climatico-metereologiche, capaci di garantire cieli senza nubi. Questo spiega perché gli astronomi scelgono di mettere i loro strumenti in posti remoti (e spesso difficili da raggiungere) meglio se sulla cima delle montagne che svettano sopra le nubi perché sono fisicamente sopra quello che i meteorologi chiamano lo strato di inversione termica. 

Sul Mauna Kea le condizioni migliori

Al mondo non sono moltissimi i posti capaci di soddisfare questi requisiti.  Il migliori si contano sulla punta delle dita di una mano: qualche località delle Ande Cilene (dove ci sono diversi importanti insediamenti astronomici sia europei, sia USA), qualche picco in Arizona, la sommità di un vulcano spento nelle isole Canarie e la vetta del Mauna Kea, alle Hawaii. Questo non significa che in altre località non si possano costruire telescopi, semplicemente non potranno godere delle migliori condizioni.

Osservazioni anche nell’infrarosso

La scelta di andare in un sito piuttosto che in un altro dipende dalla nazionalità dei gruppi di ricerca, oltre che dalla parte di cielo che si vuole guardare. Per studiare l’emisfero sud, il Cile non ha rivali ed accoglie strumenti di ogni nazionalità. Per l’emisfero Nord, gli europei vanno alle Canarie mentre gli americani, ma anche i giapponesi e sporadici europei, vanno alle Hawaii (che offrono un sito osservativo a poco più di 4.000 m di altezza perfetto anche per osservazioni nell’infrarosso, una lunghezza d’onda che viene assorbita dal vapor d’acqua in sospensione nell’atmosfera).

Tramonto a Roque de Los Muchachos a La Palma. In primo piano il telescopio nazionale Galileo dell’INAF poco sotto il mare di nubi create dall’umidità dell’Atlantico che avvolge l’isola

Negli anni, Canarie ed Hawaii hanno visto crescere il loro parco astronomico, che si è adattato agli spazi disponibili.  A Roche de los Muchachos, tutto il bordo della grande caldera vulcanica è costellato da una dozzina di telescopi: uno spagnolo con lo specchio primario da 10 m, uno inglese da 4m, uno italiano da 3,6m, e poi altri tre inglesi, due olandesi, uno belga, uno “nordico” (che è una collaborazione tra Danimarca, Svezia, Norvegia, Finlandia e Islanda) e uno svedese dedicato allo studio del Sole. Inoltre, la valle della caldera ospita i telescopi MAGIC dedicati all’astronomia gamma di alta energia e diventerà sede del futuro Cherenkov Telescope Array.   

Anche il paesaggio marziano della cima del Mauna Kea, dove l’ossigeno nell’aria è la metà di quello a livello del mare, ospita una dozzina di telescopi con diametro fino a 10 m.

Super telescopi come case di 20 piani

Naturale quindi che si sia pensato al Mauna Kea per costruire il Thirty Meter Telescope (TMT) la risposta USA ai 39 m dello European Extremely Large Telescope  che le nazioni europee, consorziate nell’ESO – European Southern Observatory, hanno già iniziato a costruire in Cile.

Oltre ad essere grandi come un campo da tennis, formati di centinaia di specchi esagonali combinati opportunamente e controllai da computer perché siano sempre perfettamente allineati, questi super-telescopi devono essere alloggiati in una costruzione che li protegga e permetta loro di muoversi con millimetrica precisione, oltre ad ospitare gli strumenti ed il rivoluzionario sistema di ottica adattiva che permette di compensare per lo sfarfallio dell’atmosfera terrestre. Parliamo di strutture imponenti, equivalenti a case di oltre 20 piani, che hanno bisogno di ampi spiazzi pianeggianti. In Cile, l’ESO ha dovuto ricavare la superficie piana “tagliando” a suon di dinamite la cima del Cerro Armazones, nel deserto di Atacama, alle Hawaii, invece, avevano optato per una soluzione meno eclatante, accontentandosi di mettere il TMT in una valle piuttosto che sul bordo del cratere.

…Ma gli hawaiiani non ci stanno

Ottenuto, con qualche fatica, il permesso di costruire la nuova struttura, il 7 ottobre del 2014 avrebbe dovuto avere luogo la posa della prima pietra, ma la cerimonia è stata interrotta dalle proteste dei discendenti degli indigeni hawaiiani che reclamavano il diritto di preservare la sacralità del luogo dove hanno dimora gli dei del loro pantheon e dove si trovano le tombe dei loro antenati. Da allora, sul Mauna Kea è in corso una “tempesta perfetta” dove lo spirito degli antenati, evocato dai nativi, reclama il diritto di decidere sull’occupazione del suolo a scapito degli astronomi.

"No more telescopes"

No more telescopes è lo slogan della protesta e, benché nessuno si dichiari contrario all’astronomia, il TMT è diventato il nemico da combattere per riconquistare la sovranità perduta oltre un secolo fa, al momento dell’annessione del regno delle Hawaii agli Stati Uniti. La protesta cavalca antichissimi rancori, senza dubbio legati alla politica tipicamente USA di cancellare l’identità culturale della popolazione delle isole, per esempio proibendo l’insegnamento della lingua locale nelle scuole. Il divieto, entrato in vigore nel 1898, al momento dell’annessione, è caduto nel 1978 due anni dopo che le Hawaii sono diventate il cinquantesimo stato dell’Unione e, purtroppo per loro, uno stato ad alto tasso di povertà, specialmente tra i discendenti degli indigeni. Per questo, il fattore economico è importante e i protestanti sostengono che i telescopi non hanno portato i posti di lavoro sperati e non hanno contribuito a migliorare le condizioni di vita dei nativi. Il tutto è peggiorato dal fatto che sembra che gli astronomi non abbiano prestato abbastanza attenzione a preservare la montagna come luogo sacro dove aleggia lo spirito dei defunti.

Partecipanti alla protesta muniti della conchiglia usata nelle cerimonie tradizionali hawaiane (il suono non è la fine del mondo ma è certamente evocativo. QUI il video). Da ammirare il ragazzo sulla sinistra in costume hawaiano più adatto alle spiagge che ai 4000 m della cima del Mauna Kea.

 Risultato, nel dicembre 2014 la Corte suprema delle Hawaii ha revocato il permesso di costruire il telescopio e, tra giudizi e ricorsi, la situazione non si è ancora chiarita. Adesso è in corso un altro giro di testimonianze dove hanno chiesto di parlare anche i nativi hawaiiani favorevoli alla costruzione del telescopio.  Speriamo non finisca in rissa.

Simbolo del rinascimento hawaiiano

Nella visione dei contrari, la lotta al TMT è diventata un simbolo del rinascimento hawaiiano, con il capo carismatico che si presenta nei costumi tradizionali e non vuole sentire ragione sulle iniziative a sostegno delle comunità locali e sui posti di lavoro che la costruzione farebbe nascere in un’economia alquanto depressa. Gli antenati non devono essere ulteriormente disturbati. Punto e basta. Ma i progetti scientifici hanno finanziamenti scaglionati su tempi ben definiti e i ritardi costano cari e salati. Per questo, davanti allo stallo, si sono cercate soluzioni alternative.

Come abbiamo visto le location di prima qualità non sono moltissime. Inutile costruire un altro mega telescopio in Cile dove ci sarà già quello ESO, meglio ripiegare alle Canarie, territorio spagnolo, che accoglierebbe  con gioia i gringos che sicuramente porterebbero non pochi posti di lavoro e interessanti contratti per le ditte locali. In più, come succede per tutti i telescopi alle Canarie, una piccola parte del tempo di osservazione dovrebbe essere disponibile anche agli astronomi spagnoli ed europei. Si tratta di un simbolico pagamento dell’affitto del terreno, che si trasformerebbe in un bonus per l’astronomia europea.

Facciamo il tifo per il TMT alle Canarie anche se è difficile credere che gli americani si lascino scappare un simile gioiello tecnologico (con tutto il suo indotto).  Tuttavia, con quello che abbiamo visto succedere, chi può prevedere come andrà a finire?

Pubblicato su chefuturo.it il 28 novembre 2016.

Canaletto e Bellotto: pittori o geometri?

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Canaletto, Campo Santi Giovanni e Paolo, 1738 circa.

Dovendo scegliere tra un pittore e un topografo, a chi affidereste il compito di rappresentare realisticamente ed efficacemente un determinato paesaggio, urbano o rurale? Ipotizziamo che decidiate di affidare il lavoro a un artista con cui pattuite l’esecuzione di un dipinto a olio su tela. E se l’artista che avete incaricato facesse uso di mezzi tecnici, ad esempio di apparecchiature ottiche, in un certo senso invadendo il campo e appropriandosi dei trucchi del mestiere e delle competenze della concorrenza? Denuncereste la violazione del patto - non scritto - che ha stipulato con voi e lo giudichereste un artista che bara o addirittura un artista dimezzato?

È questo il dubbio che devono essersi posti, già nella prima metà del Settecento, Antonio Canal, detto Canaletto e suo nipote Bernardo Bellotto (pure lui per un certo periodo noto come Canaletto, diciamo per mere ragioni di marketing). I due, infatti, il primo essendo maestro del secondo, fecero ampio e documentato uso di un’apparecchiatura ottica nota come camera obscura senza peraltro mai molto sbandierare questo loro “segreto industriale”: la utilizzarono costantemente come sussidio per tracciare con sicurezza le linee portanti dei volumi dei loro dipinti e le sagome dei monumenti e degli edifici che hanno rappresentato negli affascinanti dipinti a olio presenti in musei, gallerie e collezioni di enti e di privati in tutto il mondo. Sono stati, Canaletto e Bellotto, tra i primi e certamente i più noti esponenti del cosiddetto vedutismo, genere pittorico nato a Venezia nel primo Settecento. Molti loro schizzi (“scaraboti”) e disegni preparatori, a matita e penna su carta, sono arrivati fino a noi e sono conservati, raccolti in quaderni, in vari musei, tra cui le Gallerie dell’Accademia a Venezia.

La camera oscura portatile in legno appartenuta secondo alcuni studiosi a Canaletto. Si può vederla all'ingresso della mostra “Bellotto e Canaletto. Lo stupore e la luce”, alle Gallerie d’Italia in Piazza della Scala a Milano.

Come porsi, dunque, di fronte alla legittimità e opportunità dell’uso intensivo della camera obscura da parte di quei pittori? Si tratta semplicemente di un utile strumento ausiliario o è invece una criticabile pratica tecnica che, se applicata in modo pedissequo nella realizzazione dei dipinti, minaccia di ostacolare e compromettere la creazione artistica, esponendo così il pittore al rischio di vedersi relegato nell’angusto e sgradito ruolo esecutivo di “geometra dell’ufficio tecnico”?

Per rispondere a questa domanda, serve forse chiedersi perché  alcuni pittori, soprattutto settecenteschi, abbiano sentito l’esigenza di utilizzare la camera obscura, o camera ottica. La risposta molto probabilmente va cercata nel clima culturale dell’epoca di cui stiamo parlando: con l’Illuminismo, infatti, si impone un nuovo sguardo sulla realtà, più oggettivo, più scientifico e l’esattezza della rappresentazione pittorica del paesaggio è solo uno dei campi in cui questa nuova visione del mondo si manifesta.

Questa tematica complessa, di cui cercheremo di fornire qualche utile elemento di conoscenza e di riflessione, colpisce immediatamente il visitatore della bella mostra “Bellotto e Canaletto. Lo stupore e la luce”, alle Gallerie d’Italia in Piazza della Scala a Milano. Nelle quasi cento opere in mostra si possono ammirare le precise rappresentazioni (quanto precise effettivamente siano, tra poco lo scopriremo) di palazzi e canali, campi (nel senso veneziano della parola) e piazze di città del centro Europa, campagne e scorci di ruderi dell’antichità talmente dettagliate da sembrare fotografie, il tutto sempre sapientemente illuminato da luci oblique e radenti, perfettamente adatte a scolpire la tridimensionalità degli edifici. Per meglio comprendere il senso di queste immagini si rende necessario, però, un salto indietro nella storia della scienza e della tecnica.

La conquista della prospettiva

Nel corso degli ultimi tre millenni, non sono mancati studi teorici e sperimentazioni pratiche per cercare di risolvere un problema, sia concettuale, sia concreto: quello della rappresentazione della realtà tridimensionale su una superficie piana, bidimensionale. Problema che stava a cuore a due categorie apparentemente assai distanti tra loro di esseri umani: i matematici e i pittori, vale a dire, in un senso più ampio, gli scienziati e gli artisti.

Precisiamo, per quanto possa sembrare a questo punto scontato, che stiamo parlando di “prospettiva” e di “geometria proiettiva”. Nelle prime testimonianze visive arrivate fino a noi, quelle raffiguranti scene di caccia rinvenute nei dipinti rupestri delle grotte paleolitiche, i nostri antenati non sembrano essere stati sfiorati dal desiderio di suggerire un senso di profondità alle loro immagini. Occorre quindi fare un balzo temporale in avanti di parecchi millenni per vedere qualche tentativo di rappresentazione prospettica del reale: in qualche disegno di epoca egizia, duemila anni prima di Cristo, appaiono molto timidamente i concetti della similitudine e della prospettiva, con edifici rappresentati in pianta e alzato, per quanto, a dire il vero, la maggior parte delle immagini egizie giunte fino a noi raffigurino piuttosto una realtà prevalentemente bidimensionale (di profilo). Nemmeno l’epoca della cultura Assiro Babilonese sembra sentire l’urgenza di descrivere un mondo a tre dimensioni e, ad esempio, i bassorilievi di leoni e altri animali presenti sulle pareti della Porta di Ishtar (sec. VI a.C.), conservata al Pergamon Museum di Berlino, ci appaiono nella loro fissità, isolate e di profilo su uno sfondo uniforme, privo di profondità. In estremo oriente la prospettiva, almeno a livello di studi teorici, sembra far capolino solamente in un trattato cinese per la determinazione delle ombre del IV secolo a.C., ma risalente secondo alcuni storici addirittura al 1100 a.C.

Ma è solo con i grandi matematici greci che inizia uno studio rigoroso delle regole di rappresentazione geometrica dello spazio. Spicca tra tutti il nome di Euclide, vissuto ad Alessandria (allora una colonia greca) a cavallo tra quarto e terzo secolo a.C., noto per la sua imponente opera Elementi grazie alla quale è passato alla storia della matematica.  Nell’Ottica, suo meno noto trattato, Euclide pone invece le fondamenta della geometria descrittiva, chiamata poi, a partire dal diciannovesimo secolo, “geometria proiettiva”.

Proseguendo nella nostra carrellata storica, la civiltà romana sembra da un lato orientata alla sperimentazione pittorica, dall’altro lato alla teorizzazione. Sul versante pratico, attraverso dipinti e mosaici (ad esempio nel mosaico pompeiano di Alessandro alla battaglia di Isso), si assiste alla rappresentazione della tridimensionalità, pur essendo chiaro che non era ancora maturata una consapevolezza precisa delle regole della convergenza verso un unico punto. Dall’altro lato, quello più teorico, attraverso gli scritti di Vitruvio (architetto e scrittore del primo secolo a.C.) si approfondiscono i problemi legati alla scenografia e alla rappresentazione degli edifici.

Il più antico disegno pubblicato noto di una camera oscura si trova nel trattato "De Radio Astronomica et Geometrica" (1545) del medico, matematico e costruttore di strumenti olandese Gemma Frisius (nato Jemme Reinerszoon), in cui l'autore descrive ed illustra come ha usato la camera oscura per studiare l'eclissi solare del 24 gennaio 1544.

Prima di arrivare al Rinascimento italiano, nel XIV secolo, durante il quale architetti/pittori/matematici, da Filippo Brunelleschi a Leon Battista Alberti e da Piero della Francesca fino a Leonardo da Vinci, applicando rigorosi metodi matematici hanno definito in maniera fino ad allora sconosciuta le regole della prospettiva, è necessario menzionare altri studiosi medievali che li hanno preceduti. Tra questi vale la pena ricordare in particolar modo lo scienziato/filosofo arabo Al-Kindi (IX secolo) e soprattutto  il matematico, fisico, medico e filosofo Alhazen (XI secolo), nato a Bassora ma trasferitosi presto al Cairo. A quest’ultimo, autore del trattato in sette volumi sull’Ottica Kitab al-Manazir, tradotto in latino da Gherardo da Cremona nella seconda metà del XII secolo, sono attribuite le prime osservazioni relative al passaggio dei raggi di luce attraverso un foro e al loro viaggiare in linea retta senza mai confondersi, generando su una superficie, posta al di là del piano contenente il foro, immagini rovesciate direttamente corrispondenti alle forme degli oggetti dai quali la luce proviene.

Bellissime scientifiche finzioni

Si tratta esattamente della descrizione del principio della camera obscura (o camera oscura, detta anche camera ottica) strumento che finalmente ci porta a parlare del lavoro di Bellotto e Canaletto, noti soprattutto per le vedute di Venezia, ma attivi anche in altre città d’Italia e d’Europa visitate durante viaggi di lavoro o in alcuni casi diventate luogo di residenza (Roma, Firenze, Verona, la Lombardia, Londra, Dresda, Vienna, Monaco di Baviera, Varsavia). All’ingresso della mostra delle Gallerie d’Italia di Milano (visitabile fino al 5 marzo), il primo oggetto che ci accoglie, racchiuso entro una teca trasparente, è proprio una camera oscura portatile in legno appartenuta forse (ma secondo alcuni studiosi probabilmente no) a Canaletto. Il primo quadro della mostra, una tela di Canaletto, è il Campo Santi Giovanni e Paolo (circa 1738), di cui sono arrivati a noi anche gli schizzi preparatori (visibili in mostra su un monitor), fatti certamente con l’ausilio di una camera obscura.

Schizzi preparatori per la tela Campo Santi Giovanni e Paolo (circa 1738) di Canaletto.

Quello che colpisce a prima vista nel quadro è una precisione e un apparente realismo “di qualità fotografica”, ma un confronto diretto con quell’angolo di Venezia, tutt’oggi conservato quasi esattamente come all’epoca del dipinto, permette di scoprire che l’artista ha, sì, operato partendo da una ricognizione fatta per mezzo della camera ottica, ma ha anche arbitrariamente spostato il suo punto di osservazione tra uno schizzo e l’altro, tra una seduta di disegno e l’altra. Così facendo, ma ricomponendo con maestria più “riprese” fatte da punti di osservazione distinti, come dimostrato nel 1959 dallo storico dell’arte e massimo studioso della prospettiva Decio Gioseffi, Canaletto crea l’illusione di un punto di vista unico, più lontano, ma oggettivamente impossibile da realizzare nella pratica per la presenza di edifici al di qua del canale, il Rio dei Mendicanti, che si trova in primo piano nel quadro. Nelle parole della curatrice della mostra, Bożena Anna Kowalczyk: “un’immagine altamente sofisticata, irreale nelle proporzioni dei monumenti e nelle distanze, ma di grande bellezza.”

E qui torniamo alla domanda con cui abbiamo aperto l’articolo: per rappresentare la realtà del mondo preferiamo un pittore o un topografo, un artista o un geometra? La risposta, visti i risultati e soprattutto considerati i procedimenti e le strumentazioni utilizzate, sembra essere meno netta del previsto. Svelato il mistero dell’utilizzo “creativo” di uno strumento di conoscenza oggettiva come la camera ottica opteremmo per un tipo particolare di artista, come appunto Bellotto e Canaletto, che abbia fatta sua un’impostazione come quella qui ben descritta:

“Quelli che s’innamorano della pratica senza la scienza, sono come i nocchieri che entrano in naviglio senza timone o bussola, che mai hanno certezza dove si vadano. Sempre la pratica dev’essere edificata sopra la buona teorica, della quale la prospettiva è guida e porta, e senza questa nulla si fa bene” . Leonardo da Vinci – Trattato della Pittura, parte seconda - 77. Dell'errore di quelli che usano la pratica senza la scienza.

 

Cover: Antonio Canal, detto il Canaletto, Campo santi Giovanni e Paolo, 1738 ca, olio su tela, 46,4x78,1 cm, Londra, Royal Collection. Prestato da Sua Maestà Elisabetta II e visibile nella mostra “Bellotto e Canaletto. Lo stupore e la luce”, dal 25 novembre 2016  al 5 marzo 2017 alle Gallerie d’Italia, Piazza della Scala, Milano.