Geminiano Montanari: La Scoperta Della Variabilità Di Algol Nel 1667, L'Astronomia Sperimentale E La Cattedra Di Matematica a Bologna

Montanari punta l'obiettivo verso la costellazione di Perseo. Cerca una stella precisa, nota fin dall'antichità con il sinistro nome arabo di Al-Ghul, il Demone, associata nella mitologia classica all'occhio fiammeggiante della testa mozzata di Medusa. Ma quella sera, e nelle settimane successive di estenuante veglia, accade qualcosa che nessun testo aristotelico avrebbe mai ritenuto possibile. La stella non risplende della consueta magnitudine: la sua luce palpita, si affievolisce, sembra quasi spegnersi a confronto con i lucidi astri vicini, per poi riprendere lentamente vigore nelle notti a venire.

In quel preciso istante, nel silenzio della notte bolognese, una crepa invisibile ma insanabile squarcia la volta incorruttibile delle sfere celesti. Per oltre due millenni la filosofia naturale aveva insegnato che le stelle fisse erano eterne, perfette, prive di qualunque mutamento. L'occhio vigile di Geminiano Montanari, sostenuto da un rigore metodologico e strumentale senza precedenti, dimostra che il cielo profondo è vivo, dinamico, soggetto al divenire. Quello sguardo inaugura non soltanto l'astrofisica delle stelle variabili, ma trasforma Bologna in una delle capitali indiscusse dell'empirismo europeo.

Il contesto storico: lo Studio bolognese e la sfida al dogma post-galileiano

Per comprendere la portata rivoluzionaria dell'opera di Montanari occorre calarsi nel fermento intellettuale della Bologna del XVII secolo. Sotto il governo pontificio, la città felsinea non è affatto un cenobio attardato su posizioni conservatrici, bensì un crocevia scientifico di primaria grandezza. L'Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, la più antica università del mondo occidentale, vive una stagione di straordinaria transizione: da un lato l'insegnamento ufficiale è ancora permeato dal formalismo della scolastica aristotelica, dall'altro le aule dell'Archiginnasio e i gabinetti privati dei docenti sono percorsi dall'onda d'urto dell'eredità galileiana.

La cattedra di matematica dell'Ateneo bolognese godeva già di una reputazione continentale. Era stata occupata da Bonaventura Cavalieri, discepolo diretto di Galileo Galilei e geniale ideatore della "geometria degli indivisibili", premessa fondamentale al calcolo infinitesimale. A Cavalieri era succeduto Giovanni Domenico Cassini, l'astronomo che nel 1655 aveva trasformato la navata della Basilica di San Petronio nel più grande eliometro del mondo, tracciando sul pavimento marmoreo una meridiana di precisione inaudita capace di verificare l'eccentricità dell'orbita solare e confermare le leggi kepleriane.

Quando nel 1664 Cassini viene chiamato a Parigi da re Luigi XIV per dirigere il neonato Osservatorio Reale, l'Ateneo di Bologna deve trovare un successore all'altezza di una cattedra tanto illustre. La scelta ricade su Geminiano Montanari. Nato a Modena nel 1633, laureato in giurisprudenza ma convertitosi con passione viscerale alle scienze esatte durante i suoi soggiorni a Firenze e Salisburgo, Montanari porta a Bologna una visione epistemologica radicalmente nuova: la matematica non deve essere un puro esercizio deduttivo astratto, ma lo scheletro formale di un'incessante pratica sperimentale.

Il Senato bolognese gli conferisce la prestigiosa cattedra, aprendo una stagione quindicennale di febbrile attività in cui la docenza universitaria si fonde con la ricerca tecnologica, l'idraulica applicata e la fondazione di circoli scientifici d'avanguardia. Come documentato nel profilo biografico del Dizionario Biografico degli Italiani Treccani, Montanari incarna alla perfezione la figura del filosofo-meccanico d'età barocca, capace di dialogare con i massimi teorici dell'epoca e, al tempo stesso, di sporcarsi le mani con pece e abrasivi nella bottega ottica.

La scoperta di Algol: l'incrinatura dell'ottavo cielo

Il vertice dell'avventura scientifica bolognese di Montanari si colloca nel 1667. Mentre le cronache cittadine registrano le consuete dispute dottrinali, Montanari intraprende una campagna sistematica di osservazione cartografica della volta celeste. Il suo interesse si concentra sulla stella Beta della costellazione di Perseo (Beta Persei).

Secondo il paradigma tolemaico-aristotelico che ancora dominava gran parte dell'insegnamento accademico, l'universo era rigidamente bipartito: al di sotto della Luna vigeva il regno del corruttibile, dell'imperfetto e del mutamento; al di sopra, l'ottavo cielo delle stelle fisse rappresentava il regno dell'immutabilità eterna, dove nessun astro poteva nascere, morire o mutare la propria intensità luminosa. Tycho Brahe e Giovanni Keplero avevano già scosso questo dogma con l'avvistamento delle "stelle nuove" (le supernovae del 1572 e del 1604), ma tali eventi erano stati liquidati dai difensori della tradizione come fenomeni transitori eccezionali, comete o perturbazioni delle alte atmosfere.

Montanari fa qualcosa di profondamente diverso e metodologicamente pionieristico. Non si limita a segnalare un'anomalia estemporanea: inventa la fotometria comparativa visiva. Non disponendo di fotometri elettronici, egli sceglie come campioni di riferimento alcune stelle fisse vicine di luminosità stabile e nota — in particolare Gamma Andromedae e Alpha Persei (Mirfak). Notte dopo notte, osserva Algol e ne stima il chiarore per comparazione diretta:

1. Fase di massimo splendore: Algol appare chiaramente di seconda magnitudine, splendendo alla pari di Alpha Persei.
2. Fase di declino: la luce della stella subisce un repentino calo, impiegando poche ore per scendere fino alla quarta magnitudine.
3. Fase di minimo: la stella diviene opaca, superata in brillantezza dalle più modeste compagne adiacenti.
4. Fase di recupero: la luminosità risale con progressione speculare, tornando allo stato originario.

Nel suo celebre trattato Prostasi fisica ed astronomica (1669) e nella memoria Sopra la sparizione d'alcune stelle ed altre novità celesti, Montanari rende pubblica la scoperta. Egli scrive con lucido disincanto contro chi si ostina a negare l'evidenza dei sensi:

"Se voi guardate la seconda stella di Perseo, la quale da molti astronomi vien detta Medusa, la vedrete per lungo tempo di seconda grandezza, e talvolta di quarta, e poi di nuovo di seconda; né questo accade per inganno di vapori o nubi, ma per vero intrinseco mutamento del lucido corpo."

Oggi sappiamo che Algol è un sistema binario a eclisse: una stella più brillante e calda periodicamente occultata dal passaggio orbitale di una compagna più debole ogni 2 giorni, 20 ore e 49 minuti. Sebbene la spiegazione fisica dell'eclisse orbitale sarebbe stata formalizzata oltre un secolo dopo dal giovane astronomo britannico John Goodricke (1783), la scoperta fenomenologica e l'intuizione che i cieli fossero sede di continue variazioni spettacolari appartengono interamente al magistero bolognese di Geminiano Montanari. Maggiori dettagli sulla sua bibliografia scientifica sono consultabili sulla Voce enciclopedica su Geminiano Montanari.

L'officina sperimentale: micrometri di seta, lenti e selenografia

La scoperta di Algol non fu un colpo di fortuna, ma il frutto diretto di un'eccezionale maestria tecnologica. Montanari era intimamente convinto che il progresso della filosofia naturale dipendesse in maniera inestricabile dalla qualità degli strumenti di misura. A Bologna allestì un vero e proprio laboratorio ottico-meccanico che attirò visitatori e scienziati da tutta la penisola.

Uno dei suoi contributi tecnologici più duraturi fu il perfezionamento del micrometro filare per cannocchiali astronomici. Fino ad allora, misurare gli angoli sottesi dai pianeti o la distanza tra stelle doppie era un'operazione approssimativa, affidata a stime visive o a rozzi diaframmi graduati. Montanari ideò un reticolo montato esattamente nel piano focale dell'oculare, costituito da una griglia di sottilissimi fili di seta paralleli e ortogonali, distanziati con precisione microscopica mediante viti micrometriche.

Questo dispositivo consentiva di misurare diametri planetari, altezze di monti lunari e separazioni angolari con un margine d'errore ridotto a frazioni di secondo d'arco. L'innovazione fu immediatamente ripresa e lodata dall'astronomo olandese Christiaan Huygens e dalla Royal Society di Londra.

Parallelamente, Montanari collaborò intensamente con la celebre scuola astronomica dei Gesuiti bolognesi attiva presso il collegio di Santa Lucia, in particolare con Giovanni Battista Riccioli e Francesco Maria Grimaldi (lo scopritore del fenomeno della diffrazione della luce). Sebbene Riccioli e Grimaldi mantenessero un impianto cosmologico prudente sul piano teologico, la loro monumentale opera selenografica — culminata nell'Almagestum Novum (1651) — trovò in Montanari un interlocutore formidabile e un fornitore di osservazioni lunari ad altissima risoluzione. Montanari disegnò mappe dettagliate della Luna, identificando crateri e mari grazie alla superiore luminosità delle sue lenti composite a lungo fuoco (fino a 10-15 metri di lunghezza focale).

La fisica applicata e l'Accademia della Traccia: lo scienziato contro l'impostura

L'indagine scientifica di Montanari non rimase confinata alla volta celeste. Nel 1667 diede alle stampe a Bologna un'opera cardine: i Pensieri fisico-matematici sopra le sperienze intorno a' vetri rotti e liquidi in tubi capillari. In questo trattato, l'astronomo modenese affronta con metodo quantitativo due dei problemi più dibattuti della fisica dell'epoca:

• La capillarità e l'idrostatica: Montanari analizza la risalita dei liquidi all'interno di tubicini di vetro finissimi, smentendo l'antica teoria dell'horror vacui (l'odio della natura per il vuoto) e formulando un'interpretazione meccanica fondata sull'attrazione molecolare e sulla pressione atmosferica.
• Le "Gocce di Bologna" (o Lacrime Bataviche): gocce di vetro fuso colate rapidamente in acqua fredda, che creano una struttura interna a fortissima tensione. La testa della goccia resiste ai colpi di martello, ma basta spezzare la sottile punta filamentosa perché l'intera struttura esploda istantaneamente in finissima polvere di vetro. Montanari ne disseziona la dinamica termica e strutturale, anticipando di secoli la fisica dello stato solido e del vetro temperato.

Insoddisfatto della rigidità dei dibattiti universitari, Montanari fondò nella propria abitazione bolognese l'Accademia della Traccia (chiamata anche Accademia dei Filosofi Inquieti). Il nome stesso era una dichiarazione di poetica scientifica: seguire la "traccia" lasciata dalla natura attraverso l'esperienza diretta, rifiutando ogni principio di autorità (ipse dixit). L'Accademia divenne un laboratorio aperto dove matematici, naturalisti, medici e giovani allievi si riunivano per sezionare cadaveri, calcolare orbite di comete e costruire barometri. Da questo nucleo originario sarebbe nata, pochi decenni dopo, la grande Accademia delle Scienze dell'Istituto di Bologna fondata dal generale Luigi Ferdinando Marsili.

La beffa agli astrologi: la storia umana di un ribelle razionalista

La figura di Geminiano Montanari rifulge in modo particolare nella sua strenua battaglia contro l'astrologia giudiziaria, che all'epoca godeva ancora di enorme credito presso le corti e gli stessi circoli accademici. Esasperato dal fatto che nobili e governanti consultassero ciarlatani per conoscere il proprio destino prima di prendere decisioni politiche o militari, Montanari decise di smascherare l'impostura con una brillante operazione di satira scientifica.

Nel 1685 pubblicò un trattato memorabile: L'astrologia convinta di falso col mezzo di nuove esperienze, e ragioni fisico-astronomiche. Prima di darlo alle stampe, l'astronomo si era divertito a redigere e far circolare sotto pseudonimo un almanacco di previsioni astrologiche compilato estraendo a sorte pianeti, case celesti e profezie totalmente casuali. L'almanacco fu accolto con entusiasmo dal pubblico aristocratico, che lodò la "straordinaria precisione" delle predizioni. Montanari rivelò allora pubblicamente la burla, dimostrando con prove documentali e calcoli matematici che le sentenze degli astrologi non avevano alcun fondamento fisico né statistico, e che il moto degli astri non esercita alcun influsso sulle vicende morali e storiche dell'umanità. Fu uno dei colpi più duri e arguti mai inferti all'oscurantismo nell'Italia del Seicento.

Il patrimonio visibile oggi: una guida per il detective storico a Bologna

Le tracce del passaggio di Geminiano Montanari e del secolo d'oro dell'astronomia felsinea sono impresse nella pietra, nei musei e nell'urbanistica della città. Per chi cammina oggi tra le vie di Bologna, è possibile ripercorrere con precisione i luoghi di questo straordinario laboratorio a cielo aperto.

Ecco i luoghi imprescindibili da visitare:

1. Il Palazzo dell'Archiginnasio (Piazza Galvani, 1): l'antica sede dello Studio bolognese dove Montanari tenne la sua prolusione alla cattedra di matematica nel 1664. Ammirando le migliaia di stemmi araldici che decorano i chiostri e le volte dell'edificio cinquecentesco, il visitatore può accedere alla Sala dello Stabat Mater (l'Aula Magna dei Legisti) e respirare l'atmosfera in cui venivano discusse le tesi astronomiche che sfidavano la fisica aristotelica.
2. Il Museo di Palazzo Poggi e la Torre della Specola (Via Zamboni, 33): cuore pulsante dell'eredità scientifica felsinea, gestito dal Museo di Palazzo Poggi del Sistema Museale di Ateneo. Il museo conserva una delle collezioni di strumenti scientifici più importanti d'Europa: astrolabi, quadranti, sfere armillari e, soprattutto, i telescopi a lungo fuoco con ottiche coeve a quelle modellate da Montanari, oltre ai modelli geometrici e ai reperti dell'Istituto delle Scienze.
3. La Basilica di San Petronio (Piazza Maggiore): entrando nella vasta navata sinistra della basilica civica, si calpesta la lastra d'ottone e marmo della meridiana cassiniana del 1655, che Montanari utilizzò e ricalibrò nei suoi studi solari. All'altezza del solstizio d'inverno, osservare il raggio di luce solare che penetra dal foro gnomonico posto a 27 metri d'altezza e colpisce esattamente la linea sul pavimento è un'esperienza sensoriale che connette direttamente con la precisione metrologica del Seicento bolognese.
4. I Portici di Bologna e l'asse di Via Zamboni: riconosciuti a livello internazionale tra i beni protetti da I Portici di Bologna - Patrimonio dell'Umanità UNESCO, i portici di Via Zamboni e delle strade limitrofe (come l'antico Borgo San Pietro) costituivano il reticolo quotidiano percorso da Montanari per spostarsi tra la sua bottega ottica, la cattedra universitaria e le riunioni dell'Accademia della Traccia.
5. L'itinerario civico e toponomastico: il Patrimonio Culturale del Comune di Bologna custodisce nelle proprie biblioteche storiche — in primis l'Archiginnasio e la Biblioteca Universitaria di Bologna (BUB) — i manoscritti originali, le lettere con Henry Oldenburg segretario della Royal Society, e le edizioni a stampa dei Pensieri fisico-matematici.

Risonanza contemporanea: la capitale viva dell'astrofisica

L'eredità di Geminiano Montanari non appartiene soltanto alla memoria archivistica. Il suo metodo, basato sull'osservazione rigorosa, sulla costruzione di strumenti avanzati e sulla cooperazione interdisciplinare, ha plasmato l'identità profonda di Bologna nei secoli successivi.

Fu l'impronta lasciata da Montanari a consentire al suo brillante allievo Eustachio Manfredi (1674–1739) di scoprire per via indipendente l'aberrazione della luce stellare e di fondare le moderne effemeridi astronomiche. Fu sempre quell'eredità che convinse il conte Luigi Ferdinando Marsili a donare alla città la propria straordinaria collezione scientifica per istituire, nel 1714, l'Accademia delle Scienze dell'Istituto di Bologna, primo istituto di ricerca pubblico a integrare laboratori di ottica, chimica, astronomia e storia naturale.

Oggi Bologna continua a essere la capitale indiscussa dell'astrofisica italiana e uno dei centri nodali a livello globale:

• Ospita la sede principale dell'INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna (OAS).
• Accoglie l'Istituto di Radioastronomia, che gestisce le grandi antenne radiotelescopiche di Medicina.
• È sede del supercomputer Leonardo presso il Tecnopolo di Bologna (ex Manifattura Tabacchi), uno dei calcolatori più potenti al mondo, impiegato quotidianamente per simulare l'evoluzione cosmologica, la collisione di buchi neri e la dinamica delle stelle variabili.

Quando gli studenti dell'Alma Mater scendono lungo Via Zamboni per discutere di cosmologia moderna o di spettroscopia stellare, calcano le stesse pietre su cui, tre secoli e mezzo fa, un matematico modenese armato di lenti, fili di seta e ostinata curiosità spiegava al mondo che l'universo non è una gabbia immutabile, ma un oceano sconfinato di perpetua meraviglia.