Doppio Foro Gnomonico a S.Maria degli Angeli

Mario Catamo

(X Seminario Nazionale di Gnomonica S.Benedetto del Tronto - 6,7,8 Ottobre 2000 - Estratto)  

In occasione dell’eclisse solare dell’11 Agosto 1999 l’Autore ha fotografato le diverse fasi del fenomeno sulla Meridiana della Basilica di Santa Maria degli Angeli. Nell’occasione ha rilevato una sorprendente particolarità, costituita dall’esistenza di due fori gnomonici, uno orizzontale ed uno verticale, posizionati in modo da ottenere la sovrapposizione, peraltro non perfetta, di due immagini luminose. L’esistenza di due fori non è stata citata dall’Autore della Meridiana, l’astronomo del ‘700 Francesco Bianchini, né dagli studiosi che hanno ampiamente  descritto, anche in tempi recenti, la Meridiana.

In occasione dell’eclisse solare dell’11 agosto 1999 ho potuto fotografare le diverse fasi del fenomeno sulla Meridiana della Basilica di Santa Maria degli Angeli, a Roma.

La situazione meteorologica era buona: il cielo era sereno e privo di foschia. Non altrettanto favorevole era la situazione nella Chiesa: la Meridiana era in fase di restauro ed ho dovuto superare non poche difficoltà per riprendere l’immagine del Sole via via che esso si andava eclissando. Non ho potuto usare l’indispensabile cavalletto ma ciò malgrado le immagini sono risultate accettabili, sono state pubblicate su alcune riviste e hanno fatto mostra di sé su diversi siti Internet.

Nell’occasione è emersa una sorprendente particolarità. La porzione non eclissata dell’immagine solare è apparsa sdoppiata: al di sopra della nitida immagine luminosa che chiamerò “principale” si è stagliata una seconda immagine, che chiamerò “secondaria”, molto meno luminosa e tuttavia percettibile, come risulta evidente dalla figura 1.  

  Figura 1

Ho voluto verificare che cosa sarebbe accaduto dopo l’eclisse: la figura 2 mostra che l’immagine secondaria permane e che l’eclisse è stata solo l’occasione per percepire chiaramente il fenomeno.

 

  Figura 2  

Non ho potuto eludere l’esigenza di indagare sulle sue cause ed ho raggiunto il foro, superando non poche intuibili difficoltà.

La situazione che si è presentata ai miei occhi è stata fonte di nuovo stupore. Sul fondo della feritoia conica esterna, aperta nella parete della Chiesa a 20,32 metri di altezza per permettere il passaggio dei raggi solari, è fissata una sottile lastra metallica orizzontale che aggetta nella Chiesa. Nella lastra è praticato il foro gnomonico attraverso il quale passano i raggi di luce che disegnano l’immagine del sole sul pavimento, attraversando, al momento della culminazione sul Meridiano locale, la riga di bronzo della Linea Meridiana.

L’Autore della Meridiana, nella memoria “De nummo et gnomone Clementino”, pubblicata a Roma nel 1703 parla di un foro, praticato mediante un punteruolo cilindrico, avente un diametro pari alla millesima parte dell’altezza del foro gnomonico, dunque 2 cm. Sul diametro e sul suo rapporto con l’altezza del foro Bianchini è esplicito: sono valori stabiliti ad imitazione dell’operato di Giovan Domenico Cassini nella costruzione della Meridiana di San Petronio.

Il foro invece non è circolare ma è costruito da un’ellisse non priva di irregolarità, e non ha un “diametro” di 2 cm ma un asse maggiore di circa 5 cm ed uno minore di circa 2 cm. Credo che non debba sorprendere la circostanza che, malgrado l’irregolarità del foro, l’immagine sul pavimento della Chiesa sia una regolare immagine solare, prima quasi circolare al solstizio d’estate e poi gradatamente ellittica via via che percorre il suo tragitto fino al solstizio d’inverno. La Meridiana di Santa Maria degli Angeli è una Meridiana a camera oscura e il foro gnomonico è un foro stenopeico. La forma del foro, a meno di gravi irregolarità, non influisce sull’immagine solare proiettata sul pavimento, mentre devono essere perfettamente calcolate e rispettate la posizione e la distanza dell’apertura dal piede della perpendicolare al pavimento sul cui piano è tracciata la Linea Meridiana.

Quello che può invece sorprendere è la circostanza che Bianchini non abbia neppure minimamente accennato alla forma del foro, accreditando anzi l’immagine della sua circolarità, confermata dal riferimento al diametro, cioè ad un parametro che appartiene al cerchio e non all’ellisse.

Ma il vero stupore è causato da un altro elemento della costruzione. Prima di parlarne occorre ricordare che Bianchini utilizzava la costruzione anche per osservare il passaggio delle stelle al meridiano in pieno giorno, grazie a cannocchiali di enorme lunghezza. A tal fine aveva praticato una finestrella munita di cardini, posta al di sopra del foro gnomonico, in posizione tale da non impedire il passaggio dei raggi solari quando si desiderava il funzionamento del grande strumento astronomico come meridiana solare; la finestrella veniva aperta per consentire l’osservazione del passaggio delle stelle al Meridiano.

                                                         

 Figura 3

 

merfig4.jpg (33262 bytes) Figura 4

 

Al suo posto veniva collocata una lamina metallica provvista di un foro semicircolare, di cui il Bianchini ci ha lasciato il disegno, pur senza indicarne le dimensioni. Elemento essenziale della lamina (figura 3) è il traguardo verticale. Attualmente è presente una finestrella metallica nella quale è praticato un secondo foro, verticale, ellittico, disposto quasi simmetricamente rispetto al foro orizzontale, del quale ripete, pur non esattamente, le dimensioni. La finestrella è in posizione leggermente più avanzata verso l’interno della Chiesa. Questa finestrella con foro verticale ellittico non ha nulla a che vedere con la lamina provvista di foro semicircolare e di traguardo verticale di cui parla Bianchini.

La figura 4 mostra chiaramente la situazione. Il foro in basso è quello orizzontale, mentre in alto si staglia il foro verticale, più avanzato di qualche centimetro, nella direzione Nord, rispetto al foro orizzontale.

E’ questo secondo foro che proietta la pallida immagine secondaria la quale, pur non disturbando gravemente il funzionamento della Meridiana, costituisce un’anomalia su cui sembra utile fare delle considerazioni.

Bianchini non ha mai parlato di questo foro. Appare abbastanza improbabile che l’abbia praticato e lasciato aperto, senza dare spiegazioni e incorrendo nel rischio che osservatori attenti si accorgessero della cosa.

Stupisce poi che non ne abbia mai parlato nessuno tra coloro che hanno scritto ponderose monografie sulla Meridiana (Alberti Poja e Armando Schiavo). Nell’opera di Alberti Poja non sono presenti fotografie che documentino la sua conoscenza della situazione. In quella di Schiavo sono invece presenti fotografie, scattate presumibilmente verso la metà degli anni ’70 in cui l’immagine solare appare sdoppiata (figura 5). Eppure quest’autore, che ha dedicato molti anni della sua vita allo studio e all’osservazione della Meridiana, non si è accorto di nulla!  

merfig5.jpg (24068 bytes)  Figura 5  

 

Ancora più sconcertante è che un astronomo americano citato da Schiavo, F.Bruin, il quale negli anni ’60 ha esplorato attentamente la feritoia contenente i due fori, eseguendo controlli e misure, si sia limitato a misurare in 4 cm quello che chiama il “diametro” del foro, senza il più piccolo cenno alla forma ellittica e soprattutto tacendo sull’esistenza del secondo foro.

Vorrei tentare di ipotizzare delle spiegazioni, conscio che sono frutto di mere congetture, augurandomi che studi più approfonditi facciano luce su questo piccolo mistero.

Osservando attentamente il foro verticale si nota lungi l’intero suo margine un contorno che può far pensare al dissaldamento di una piastra che lo occultava. In altri termini si potrebbe congetturare che il Bianchini, per ragioni che non ci sono chiare, abbia praticato e poi richiuso il foro verticale saldandovi sopra una lamina metallica, la quale potrebbe essere stata staccata lentamente dagli agenti atmosferici lasciando il foro come appare attualmente. Questa è in realtà una debole ipotesi che studi successivi potranno comunque confermare o smentire. Quello che riesce difficile accettare è l’idea che un personaggio del livello di Bianchini abbia deliberatamente praticato, lasciandolo aperto, un foro che nuoce alla rigorosa correttezza di un’opera che è vanto dell’astronomia del ‘700.

Altra congettura possibile è che nei tre secoli che ci separano dalla costruzione della Meridiana, siano state effettuate manomissioni che hanno modificato la costruzione originaria di Francesco Bianchini. Non si deve dimenticare che una manomissione di eccezionale rilevanza è stata portata a termine poco prima del 1750 per effetto del rifacimento vanvitelliano della basilica michelangiolesca. In tale circostanza fu soppresso lo “gnomone boreale”, cioè un foro gnomonico praticato nella direzione Nord, allo scopo di proiettare sul pavimento della Chiesa le orbite della stella polare per ottocento anni, dal 1700 al 2500. A testimonianza di questa straordinaria opera del Bianchini sopravvivono, in prossimità del punto di inizio della Linea Meridiana, le incisioni delle orbite della stella polare negli anni corrispondenti ai Giubilei, ma il foro gnomonico settentrionale fu soppresso dal Vanvitelli; a suo ricordo è rimasta, fuori posto, la croce metallica provvista della fessura attraverso cui veniva proiettata l’immagine della stella polare.

Nessuno può dire, allo stato attuale delle nostre conoscenze, se in questa o in altre occasioni siano state eseguite manomissioni che abbiano portato alla presenza del doppio foro; quello che è certo, stando a quanto scrivono Alberti Poja e Schiavo, è che numerosi astronomi (Anders Celsius, Angelo Giovanni de Cesaris, Ruggiero Boscovich) nei tre secoli di vita hanno “visitato” la Meridiana, eseguendovi controlli e misure, tutte con risultati disomogenei (naturalmente entro limiti molto ristretti) quanto all’esattezza della sua costruzione. Questa disomogeneità, sia detto per inciso, non gioca a favore della maestria di Francesco Bianchini, ma piuttosto a sfavore dei suoi “controllori”.

 L’obiettivo che mi propongo con questa relazione è quello di richiamare l’attenzione della comunità gnomonica italiana sulla particolarità rilevata, nell’auspicio di interventi di studio e di ricerca che facciano luce su quanto è accaduto a questa insigne opera e di eventuali informazioni a me sfuggite; l’occasione è propizia per riprendere il discorso della salvaguardia e valorizzazione di questo eccezionale strumento astronomico. Recentemente la Meridiana è stata restaurata. Duole dire che si tratta di un restauro assai maldestro, come documenta la fotografia riportata nella figura 6.

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Figura 6

Dopo pochi mesi dal restauro la riga di bronzo si è gravemente inarcata in numerosi punti e in alcuni tratti appare addirittura deviata. Questo accade mentre la Harward University Press pubblica la splendida opera di un noto studioso americano, J.L.Heilbron “The Sun in the Church”, dedicata al ruolo delle Cattedrali (quasi tutte italiane) definite giustamente come i migliori osservatori solari nel mondo tra il 1650 e il 1750. Qualcuno sarà chiamato a rispondere del danno arrecato a questo insigne monumento storico, scientifico e artistico?

Quanto alla immagine secondaria, sarebbe forse auspicabile un provvedimento provvisorio, revocabile quando si saranno chiarite, se mai sarà possibile, le circostanze che hanno determinato la comparsa del foro verticale. Si tratterebbe di “oscurarlo” con una maschera rimovibile, ridando all’immagine del sole la nitidezza che gli aveva dato Francesco Bianchini e che hanno le altre Meridiane a camera oscura, vanto e privilegio del nostro Paese.

Mi piace chiudere questo intervento con la fotografia (figura 7) del disco solare mentre sta varcando la Linea Meridiana di Santa Maria degli Angeli al mezzogiorno locale vero del 27 agosto 2000. La colatitudine di Santa Maria degli Angeli è 48° 5’ 33”; la declinazione solare alla stessa ora del 26 agosto è 9° 51’ 36”. L’altezza del Sole è perciò 57° 57’ 9”. La cotangente di tale valore è 0.626, in centesimi 62.6. Il disco di luce sta tagliando la Linea Meridiana appena un poco oltre la metà della distanza tra le due cifre incise a destra della linea meridiana, quindi, con ottima approssimazione, a 62.6. Malgrado il lieve spostamento della posizione dell’immagine del sole lungo l’asse della Meridiana, per effetto della diminuzione trasecolare dell’obliquità dell’eclittica, e soprattutto malgrado maltrattamenti immeritati, la Meridiana di Francesco Bianchini compie ancora con onore, dopo tre secoli di vita, il suo dovere.

merfig7.jpg (26052 bytes)   Figura 7 

Ringrazio vivamente il Parroco di questa illustre Basilica, don Renzo Giuliano, al quale sono dovuti molti riconoscimenti per quanto fa ai fini della conoscenza e valorizzazione della Chiesa. Alla sua comprensione e disponibilità prudente (quest’aggettivo non è una critica, ma un riconoscimento) devo i sopralluoghi e gli esami che mi hanno consentito di individuare i fatti che espongo in questa relazione.

“NOTA – Nel momento di mandare alle stampe gli Atti del Seminario l’Autore della relazione è lieto di comunicare che gli organismi competenti hanno provveduto ad eliminare gli inarcamenti della Linea Meridiana da lui rilevati nell’agosto 2000. I partecipanti al Seminario, al termine della relazione, hanno auspicato all’unanimità, su proposta dell’Autore, che nel 2002 sia celebrato il Tricentenario della Meridiana di Santa Maria degli Angeli, con incontri di studio e ricerca, visite guidate e pubblicazioni, al fine di valorizzare sempre più uno dei più importanti strumenti della scienza astronomica del 1700.  

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