Rivoluzione scientifica e pensiero politico nel '600
La nascita dell'astronomia moderna rappresenta una svolta epocale nella comprensione dell'universo. Attraverso le intuizioni e le scoperte matematiche di scienziati fondamentali, l'Europa passò gradualmente da una visione cosmologica antica, strettamente legata alla teologia, a un modello fisico moderno basato sull'osservazione rigorosa.
L'astronomo polacco Niccolò Copernico diede inizio a questa rivoluzione scientifica. Nel 1543 pubblicò il celebre trattato Sulle rivoluzioni dei corpi celesti (De revolutionibus orbium coelestium). Per evitare reazioni violente da parte della Chiesa cattolica, l'opera fu dedicata a Papa Paolo III e pubblicata con una prefazione anonima scritta dal teologo Andrea Osiander, il quale presentava il nuovo modello cosmologico semplicemente come una comoda ipotesi matematica utile per facilitare i calcoli.
Il sistema eliocentrico proposto da Copernico rivoluzionò l'astronomia ponendo il Sole, e non più la Terra, al centro delle orbite dei pianeti. Nonostante l'innovazione radicale, per garantire l'esattezza dei calcoli l'opera manteneva alcuni compromessi con l'astronomia antica, come l'utilizzo dei tradizionali movimenti circolari e degli epicicli, definiti come piccoli cerchi le cui orbite ruotano attorno a cerchi di raggio maggiore.
La teoria copernicana scardinò la teoria geocentrica, un modello che per oltre milletrecento anni aveva posto la Terra immobile al centro del cosmo. Codificato nell'antichità da Aristotele e Tolomeo, il geocentrismo era un pilastro della teologia medievale: esso rassicurava l'uomo dividendo nettamente il mondo terrestre abitato e imperfetto dai cieli superiori, considerati eterni, perfetti e composti da una sostanza divina e incorruttibile chiamata "etere".
Il passaggio dal modello di Copernico all'astronomia moderna fu completato dall'astronomo tedesco Giovanni Keplero. Analizzando le precisissime osservazioni astronomiche raccolte dal suo maestro Tycho Brahe, Keplero comprese che i dati reali non supportavano più il dogma millenario delle orbite circolari perfette.
Rompendo con la tradizione, nel 1609 Keplero formulò la sua Prima legge: essa stabilisce che le orbite descritte dai pianeti non sono cerchi perfetti, bensì ellissi (ovvero cerchi schiacciati), e che il Sole occupa uno dei due fuochi di questa figura geometrica.
Tra il 1609 e il 1619, Keplero elaborò tre leggi matematiche fondamentali sul moto planetario. Oltre alla Prima legge (1609) sulle ellissi, egli formulò la Seconda legge (1609), secondo cui il segmento che unisce il Sole al pianeta copre aree uguali in tempi uguali. Questo dimostra che la velocità dei pianeti varia: essi accelerano quando sono vicini al Sole (punto chiamato perielio) e rallentano quando sono lontani (afelio). La Terza legge (1619) stabilisce infine che esiste un rapporto matematico costante tra il tempo necessario a un pianeta per completare un'orbita e la sua distanza media dal Sole.
La rivoluzione astronomica trovò il suo culmine e la sua sistemazione definitiva grazie a Isaac Newton, che nel 1687 pubblicò i Principi matematici della filosofia naturale.
Newton formulò la legge di gravitazione universale, spiegando matematicamente che ogni corpo nello spazio attrae ogni altro corpo con una forza che dipende direttamente dalla loro massa e dalla loro distanza reciproca.
Con la scoperta della gravitazione, Newton unificò le leggi fisiche: dimostrò che le regole che governano la caduta degli oggetti sulla Terra sono identiche a quelle che mantengono i pianeti in orbita. Fondendo le scoperte di Copernico, Keplero e Galilei, eliminò per sempre la distinzione aristotelica tra un mondo terrestre imperfetto e un mondo celeste perfetto.