Alessandro MarinucciAlmanacco del 21 novembre, anno 1676: l’astronomo danese Ole Christensen Rømer presenta all’Académie royale des sciences di Parigi la teoria per cui la velocità della luce si può misurare quantitativamente. Davanti ai colleghi accademici, Rømer affermò con una certa audacia che la luce non viaggia istantaneamente. L’errato assunto perdurava dai tempi di Aristotele. L’uomo di scienza disse l’esatto contrario: la luce viaggiava ad una velocità finita e quantificabile. A noi può sembrare una conclusione ovvia, ma nel XVII secolo rappresentava una sfida radicale all’intera concezione fisica del cosmo.
Come arrivò Ole Christensen Rømer alle conclusioni poi condivise in ambito accademico il 21 novembre 1676? Classico passo indietro e lo capiamo meglio. Ole Rømer, nato ad Aarhus, Regno di Danimarca e Norvegia, nel 1644, era un giovane scienziato dalla mente brillante e curiosa. Dopo aver collaborato con il matematico Erasmus Bartholin a Copenaghen, si era distinto per la precisione con cui sapeva maneggiare strumenti e osservazioni astronomiche. Il suo destino cambiò nel 1671, quando conobbe Jean Picard, l’astronomo francese inviato dal re Luigi XIV per misurare l’arco di meridiano terrestre e migliorare le carte geografiche d’Europa.
Picard rimase talmente colpito dalle capacità di Rømer da proporgli di seguirlo a Parigi. Fu così che il giovane danese, a soli 27 anni, entrò nei circoli scientifici più prestigiosi del tempo, lavorando fianco a fianco con Giovanni Domenico Cassini all’Osservatorio di Parigi, allora il centro nevralgico dell’astronomia europea.
Proprio a Parigi Rømer si dedicò a un problema tanto affascinante quanto complesso: lo studio dei movimenti delle lune di Giove, in particolare Io, il più vicino dei satelliti galileiani.
Osservare Io era fondamentale per un motivo pratico. La regolarità delle sue eclissi poteva essere utilizzata come “orologio celeste” per calcolare la longitudine sulla Terra. Era stato Galileo Galilei, già nel 1616, a proporre questo metodo, ma la mancanza di strumenti adeguati ne aveva impedito l’applicazione concreta.
Cassini, tra il 1666 e il 1668, aveva compilato tabelle precise dei tempi delle eclissi di Io, ma aveva notato un’anomalia: la periodicità del satellite non era costante. A volte le eclissi sembravano ritardare, altre volte anticipare rispetto ai calcoli teorici. Cassini ipotizzò che il fenomeno potesse essere dovuto al fatto che la luce impiegasse un certo tempo per propagarsi, ma rimase prudente e non trasse conclusioni definitive.
Rømer, invece, non si accontentò di osservare, ma analizzò meticolosamente le discrepanze tra i dati parigini e quelli raccolti in Danimarca. Notò che i ritardi aumentavano quando la Terra si allontanava da Giove nella sua orbita (cioè quando i due pianeti erano su lati opposti rispetto al Sole) e diminuivano quando si avvicinavano. Era una prova logica e diretta che il tempo impiegato dalla luce per giungere fino alla Terra varia con la distanza.
Il 21 novembre 1676, in una delle sedute settimanali dell’Académie royale des sciences, Rømer presentò pubblicamente i risultati delle sue osservazioni. Spiegò che il ritardo accumulato nelle eclissi di Io poteva essere spiegato solo se la luce viaggiava a una velocità finita. Stimò che la luce impiegasse circa 22 minuti per attraversare il diametro dell’orbita terrestre, un valore notevolmente vicino ai 16 minuti e 40 secondi accettati oggi per lo stesso tragitto.
Rømer non poté fornire una misura esatta in chilometri al secondo. All’epoca l’unità astronomica (la distanza media tra Terra e Sole) non era ancora nota con precisione. Ma la sua conclusione bastò a incrinare uno dei pilastri del pensiero cartesiano, che sosteneva l’istantaneità della luce come proprietà essenziale dell’universo.
Il resoconto ufficiale della scoperta, intitolato Démonstration touchant le mouvement de la lumière trouvé par M. Roemer, fu pubblicato il 7 dicembre 1676. Nelle sue parole, l’astronomo scriveva che “la luce impiega meno di un secondo per percorrere 3.000 leghe, ossia il diametro della Terra”. Una frase che sanciva l’inizio della moderna fisica della luce.
