L'Astronomia nel XIX secolo
La nascita della moderna astronomia si può far risalire alla fine XVIII secolo e agli inizi del XIX, con il lavoro di William Herschel. Con lui l´astronomia è riuscita a scrollarsi di dosso l´impiego essenzialmente militare e commerciale per l´ausilio alla navigazione in cui era stata ridotta dalla risoluzione del problema delle longitudini. William Herschel aveva posto il problema della forma dell´Universo e della natura di quegli strani oggetti non stellari di cui il cielo offriva numerosi esemplari così ben classificati da Charles Messier dall´Hotel di Cluny a Parigi.
Nel 1872, quando viene fondato l´Osservatorio di Arcetri, Donati, che fortemente lo volle, avava dato un notevolissimo contributo allo studio degli spettri stellari, ma anche aveva mostrato con lo spettroscopio a 25 prismi l´esistenza di strani ponti di luce sulle macchie solari. L´osservazione del Sole eclissato aveva dimostrato che attorno al Sole, oltre alla corona, si trovavano casualmente delle protuberanze rossastre, che osservate con lo spettroscopio, apparivano emettere anche in altre righe. L´uso dello spettroscopio, applicato poi alle stelle aveva fatto intendere che non tutte presentavano uno spettro simile a quello del Sole, ma alcune presentavano spettri più semplici, ancorché in assorbimento, mentre le code cometarie presentavano spettri in emissione.
Intorno al 1840, il filosofo francese August Comte, nel suo Corso di Filosofia Positiva espresse il pensiero della maggioranza degli scienziati e filosofi del tempo affermando che si poteva studiare forma, distanza e movimento dei corpi celesti, ma " non sapremo mai studiare con alcun mezzo la loro composizione chimica ". Invece, la fisica stava ottenendo risultati notevoli nella spettroscopia di laboratorio e nello studio della termodinamica della radiazione, strumenti che si riveleranno in seguito indispensabili per interpretare la natura fisica del Sole e delle stelle. Già Newton aveva capito per primo che i colori non sono un accessorio della luce bianca, ma ne sono invece i componenti. Ogni luce può essere dunque scomposta nel suo arcobaleno, ossia nel suo spettro.
Un secolo mezzo dopo, proprio negli anni dell' Unità d'Italia, i chimici – fisici tedeschi dell'Università di Heidelberg determinano le leggi che descrivono gli spettri delle sostanze. Scoprono, in particolare, che ad ogni elemento corrisponde uno spettro diverso per cui una certa sequenza di colori permette di individuare la composizione chimica della sorgente di luce che l'ha generata. Applicando un prisma all'oculare del telescopio si può dunque individuare la composizione chimica dell'astro. Sono passati appena vent'anni dal "mai" del filosofo francese.
Ad Arcetri non viene raccolta nessuna eco di tutto questo, la ricerca si ferma con la morte prematura di Giovan Battista Donati, ma, fortunatamente l´ astronomia italiana continua ad avanzare e a specializzarsi. I corpi del sistema solare avevano attirato l´attenzione di Schiaparelli il quale ritenne di intuire canali ben costruiti nelle ombre che intravedeva sul pianeta Marte. Anche alla scuola di Padova verso la fine del secolo XIX si studiavano, con gli astronomi Santini e Lorenzoni, le metodologie per l´osservazione di piccoli pianeti e di comete insieme ai mezzi matematici necessari per calcolarne le orbite.
Il XIX secolo è anche il secolo della scoperta delle parallassi stellari e della previsione della posizione del pianeta Nettuno da parte di Le Verrier e di Adams, della teoria del moto della Luna di Newcomb e di tanti progressi in tutti i campi dell'Astronomia. Possiamo dire che si stanno gettando le basi per il grande progresso del XX secolo che muoverà i primi passi in Europa a Meudon (vicino a Parigi) , a Berlino e, oltre oceano, ad Harvard, a Chicago e poi in California per tornare infine ad Arcetri.
Astronomi italiani ed