STEP #11- I costruttori

 Nel 1600, quando i primi cannocchiali facevano la loro comparsa, la loro produzione era esclusivamente artigianale: ogni personaggio di cultura che intendeva possedere un proprio cannocchiale se lo fabbricava da sè, e anzi era inusuale che si diffondessero delle idee e si scambiassero informazioni su come migliorare lo strumento; lo stesso Galilei era molto geloso dei suoi prototipi e li teneva segreti ai suoi "colleghi".

solo con l'avvento della seconda rivoluzione industriale e con il progressivo miglioramento dell'arte della lavorazione del vetro si iniziò a produrre il cannocchiale in larga scala, e, anche grazie all'Apollo 11 e alla corsa allo spazio, lo strumento non divenne più esclusivamente oggetto da collezione per appassionati e scienziati, ma si iniziò a diffondere nella società del '900 un nuovo amore per gli astri celesti, e questo permise alle case costruttrici di cannocchiali di ampliare il mercato anche ad amatori e dilettanti. al giorno d'oggi le principali case costruttrici sono: la ZEISS, principale azienda di riferimento; la Svbony, specializzata in cannocchiali da caccia; la Seben, più specializzata sull'astronomia; e la Leica.

[Cannocchiale Leica Magnus 1]

STEP #10- I libri

 Bibliografia storica: 

• Galileo GALILEI(Autore) (A.Battistini (a cura di),M.Timpanaro Cardini (traduzione)), Sidereus Nuncius, 1610;    

•  Isaac NEWTON, Optical Lectures (Lezioni di ottica) ,1669-1671, pubblicate 1728;
  

•  Giulia VANNONI,Il cannocchiale galileiano: conseguenze scientifiche e artistiche di una rivoluzione, 19 ottobre 2020(https://it.pearson.com/aree-disciplinari/scienze-matematica/articoli/cannocchiale-galileiano.html).

•  Edizioni Scientifiche Italiane, Il cannocchiale. Rivista di studi filosofici,marzo 2019;
  

•  Telescopio spaziale Hubble ha scovato la "galassia nascosta", da "La Repubblica",10 luglio 2017.

STEP #09- Gli inventori

Ancora oggi molti credono e ripetono, per averlo sentito dire o letto in qualche libro, che Galilei è stato l’inventore del cannocchiale o che, quanto meno, egli fu il primo a puntarlo verso il cielo, per osservare i corpi celesti; ma entrambe le affermazioni sono false.

 

Il cannocchiale, in realtà, ha molti, troppi padri.

Di certo un esemplare venne costruito nel 1608 da un ottico tedesco naturalizzato olandese, Hans Lippershey, e non da Galilei, che pure se ne attribuì la fama; poco dopo anche Zacharias Janssen rivendicò l’invenzione e ne fece richiesta di brevetto agli Stati Generali d’Olanda, come Lippershey, ma entrambi senza ottenerlo, con la motivazione che tali strumenti erano già esistenti.

Anche Giambattista Della Porta rivendicò la paternità dell’invenzione, perché, nel suo «De reflectione», aveva esposto i presupposti teorici dello strumento, senza però tentarne una applicazione pratica.

Va ricordato poi che, per il filosofo Cartesio, il merito di aver costruito il primo cannocchiale va a un altro olandese ancora, Jacques Metius.

Certo è che, fra gli ultimi mesi del 1608 e i primi del 1609, piccoli strumenti per ingrandire le immagini erano in vendita a Parigi, a Londra, a Milano; e questa proliferazione spiega l’imbarazzo dell’Ufficio brevetti olandese.

certamente a Galileo Galilei resta il merito di essere stato il primo ad utilizzare lo strumento come mezzo di studio e di misurazione, e non solo di osservazione.

per informazioni più dettagliate:https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwi265WI_M3sAhXH2aQKHSZ8DckQFjAIegQIJBAC&url=http%3A%2F%2Fpersonalpages.to.infn.it%2F~ferrari%2FappC.pdf&usg=AOvVaw1kEPqoEgSGEdtCdBBVKtwf.

 

STEP #08- I materiali

il vetro delle lenti è il materiale che determina la qualità di un cannocchiale. Nei primi due cannocchiali creati da Galileo Galilei, le due lenti che costituivano lo strumento erano solo leggermente curve, non essendoci ancora i presupposti tecnologici per costruire elementi più sofisticati.(per informazioni:https://it.wikipedia.org/wiki/Cannocchiali_di_Galileo).

Nel tempo, grazie allo sviluppo delle tecniche di lavorazione del vetro portate avanti tra gli altri da Giuseppe Campani (1635-1712) (https://it.wikipedia.org/wiki/Giuseppe_Campani), si iniziarono a produrre lenti sempre più precise e sofisticate, ma, con l'aumentare della curvatura del vetro, per i maestri vetrai si presentò un altro grande problema: l'aberrazione sferica(https://www.treccani.it/enciclopedia/aberrazione-sferica_%28Enciclopedia-della-Scienza-e-della-Tecnica%29/). 

solo con il lavoro e gli studi di Gregory prima e Newton poi si riuscì ad ovviare al problema e si iniziarono a costruire lenti moderne e simili a quelle tuttora utilizzate: la soluzione consisteva nell' utilizzo di più vetri diversi con rifrazione diversa che combinati insieme annullavano la distorsione delle immagini.

                                 [immagine del telescopio a rifrazione di Newton]

STEP #07- Il mito

 l'idea che sta alla base del cannochiale, ovvero il rendere più vicini oggetti o luoghi più lontani, ha sempre stuzzicato la mente umana, anche ben prima dell'invenzione dello strumento. E la mitologia, che da sempre "racconta" ( μύθος in greco antico significa proprio "racconto") e rende eterne le idee e i pensieri degli uomini, ne è testimone: ne è da esempio il mito della fata Morgana, raccontato da secoli da siciliani e calabresi. 

 
la leggenda (ma vi sono varie versioni), vuole che tra i tanti amanti di Morgana vi fosse pure Ruggero I D’Altavilla, fratello di Roberto il Guiscardo, il quale fu indotto alla conquista della Sicilia grazie ad un incantesimo di Morgana la quale, con un colpo di bacchetta magica, la fece apparire talmente vicina da poterla toccare con le mani. Il re normanno però, rifiutò di conquistare l’isola con l’inganno, cosa che riuscì a fare solo trent’anni più tardi. per ulteriori informazioni sul mito: https://it.wikipedia.org/wiki/Fata_Morgana_(mitologia).

 

questa leggenda ha dato un nome anche ad un effetto ottico, che spesso appunto si verifica sullo stretto di Messina; per informazioni sull'effetto ottico:https://it.wikipedia.org/wiki/Fata_morgana_(ottica).

 

STEP #06- Il simbolo

 

questo potrebbe essere un possibile simbolo, un'icona rappresentativa del cannocchiale.

 Ma andando oltre lo strumento e la componente fisica dello stesso, nell'immaginario comune ormai il cannocchiale rappresenta un simbolo, un'allegoria dello scienziato e della scienza stessa: l'immagine dell'uomo che, affacciandosi alla lente del telescopio o del cannocchiale, ingrandisce e allarga la propria conoscenza, andando sempre più lontano con la "τέχνη" e con
l' "ἐπιστήμη".

bibliografia: 

 Le parole e le cose , Michel Foucault, 1966.

STEP #05- Il principio fisico

Il principio di funzionamento del cannocchiale è piuttosto semplice. Per rendere ancora più semplice la spiegazione, prendiamo come esempio un particolare esemplare dello strumento, ossia il cannochiale Kepleriano.

 L’obiettivo forma un’immagine reale, rimpicciolita e capovolta dell’oggetto osservato. L’oculare — che essendo costituito da una lente convergente di corta focale, è in pratica una lente di ingrandimento — ingrandisce l’immagine formata dall’obiettivo. L’immagine che si osserva è però capovolta e quindi, almeno nell’uso terrestre, il cannocchiale deve essere dotato di un qualche dispositivo erettore, che, reinvertendo l’immagine, la raddrizzi. 

 [https://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/cannocchiale/dswmedia/esplora/iesplora2.html]

L’ingrandimento visuale di un cannocchiale, astronomico o terrestre che sia, vale a dire il rapporto tra l’angolo α' sotto il quale l’occhio vede l’immagine data dall’oculare e l’angolo α sotto il quale l’occhio nudo vedrebbe l’oggetto, risulta pari al rapporto tra la distanza focale dell’obiettivo, f_ob, e quella dell’oculare, f_oc: di qui l’opportunità, se si vogliono forti ingrandimenti, di usare obiettivi di grande distanza focale e oculari di piccolissima distanza focale. D’altra parte, la luminosità dell’obiettivo dipende dall’apertura numerica, cioè dal rapporto tra diametro utile e distanza focale, così, un obiettivo di distanza focale grande, per essere soddisfacentemente luminoso deve avere un diametro utile che sia grande in proporzione. Tutto ciò comporta notevoli difficoltà costruttive, che obbligano a limitare la distanza focale a 15-20 volte il diametro dell’obiettivo; ne discende la regola empirica secondo la quale l’ingrandimento massimo ottenibile è dato, all’incirca, dal triplo del diametro utile dell’obiettivo, espresso in millimetri.

STEP #04- La scienza

Il cannocchiale è forse lo strumento principe dell'astronomia, ovvero la scienza che, affiancata all'astrofisica la quale si occupa specificamente dei processi fisici nei corpi celesti, studia i corpi celesti, le loro proprietà, natura ed evoluzione.

(per approfondimenti sulla storia e l'evoluzione nel corso dei secoli dell'astronomia, con cenni sugli studi astronomici di Aristotele, Copernico, Galileo Galilei e Hubble tra gli altri:https://www.treccani.it/enciclopedia/astronomia/ )

[foto tratta da:https://www.raiplay.it/collezioni/astrofisicaeastronomia ]

bibliografia:

• Le mie risposte alle grandi domande

  Hawking Stephen, edizioni BUR Biblioteca Univ. Rizzoli collana Le scoperte, le invenzioni , 2019 

• Storia dell'astronomia 

  M. Hoskin, BUR Biblioteca Univ. Rizzoli, 2009

STEP #03- Un glossario

• cannocchiale: 

Strumento ottico per l’osservazione di oggetti posti a grande distanza. Per approfondimenti sulle varie tipologie di cannocchiali/telescopi: https://www.treccani.it/enciclopedia/cannocchiale/

•  obiettivo:
  

è un sistema convergente corretto costituito da due o più lenti e forma di un oggetto lontano AB un’immagine A'B' reale, capovolta, ridotta.(fonte: Enciclopedia Treccani);

• oculare:

 Un oculare è una lente o un gruppo di lenti (detto genericamente gruppo ottico) che serve da interfaccia tra l'occhio dell'osservatore e la strumentazione ottica da utilizzare (nel nostro caso appunto il telescopio);

L'oculare ha in genere la funzione di ingrandire e capovolgere l'immagine che si forma nel piano focale dell'obiettivo e per questo è posizionato sullo stesso asse ottico, in modo che il suo fuoco anteriore coincida con il fuoco posteriore dell'obiettivo;

•  tubo ottico:

Il tubo ottico è un tubo di materiale vario dove la luce percorre il suo cammino ottico senza subire disturbi da parte di luci parassite. Per approfondimenti sulle varie tipologie di tubi ottici:

https://it.wikipedia.org/wiki/Tubo_ottico ;

• treppiede(tripode):

Un treppiede (o tripode) è un supporto o stativo costituito da tre aste unite per un vertice a formare il profilo di un tetraedro, realizzato in materiale metallico, plastico, o composito, che consente di dare stabilità e controllo del posizionamento in situazioni diverse e su piani anche sconnessi ad un determinato oggetto(nel nostro caso appunto il telescopio).

STEP #02-L'immagine

http://www.igmi.org/museo/strumento.php?sender=catalogo&id=184

 questa è un immagine del Cannocchiale Gregory, conservato all'interno del Museo degli Strumenti dell'Istituto geografico militare.

Si compone di due specchi concavi con i centri sull’asse del cannocchiale e le superfici che si guardano. Uno specchio grande sul fondo dalla parte dell’oculare, con foro centrale circolare , riflette l’immagine rovescia dell’oggetto nello specchio piccolo: quest’ultimo dà l’immagine reale ingrandita, rovesciata rispetto alla prima, cioè diritta rispetto all’oggetto e la riflette nel foro dello specchio maggiore e quindi nell’oculare. L’oculare, formato da due menischi, è avvitato in corrispondenza del foro dello specchio maggiore. Una bacchetta d’ottone parallele al tubo serve per la messa a fuoco, spostando lo specchio piccolo. Tubo di mm 360, diametro di 70. E' montato su un treppiede di ottone. L’ingrandimento è circa 20 volte.

                            [Museo degli Strumenti dell'Istituto geografico militare]

 

 

STEP #01- Il nome

cannocchiale (pop. canocchiale) s. m.  – Strumento ottico per l’osservazione di oggetti a grande distanza, schematicamente costituito da un tubo di supporto agli estremi del quale sono disposti un obiettivo e un oculare; è sinonimo dunque di telescopio, che è il termine attualmente preferito in astronomia.

                                                                                                      [Enciclopedia Treccani]

 etimologia della parola

composto di canna nel significato di «tubo» e occhiale, probabilmente coniato dal gesuita G. Biancani (1611) per indicare lo strumento inventato da G. Galilei.

                                                                                                     [Enciclopedia Treccani]

vediamo ora la traduzione di cannocchiale in alcune delle lingue più parlate al mondo:

inglese: spyglass,telescope;

spagnolo: telescopio;

francese: télescope;

tedesco: Fernrohr;

cinese: 望远镜 (Wàngyuǎnjìng);