Come funziona la meridiana di san Petronio?

Gli uomini hanno utilizzato fin dall’antichità il Sole come riferimento per lo scorrere del tempo. Scopriamo come funziona la meridiana di San Petronio

Nel cuore pulsante di Bologna, dove i portici secolari tessono una trama di ombre e luci, si erge maestosa la Basilica di San Petronio, dedicata al patrono della città. Al suo interno, distesa sul pavimento come un nastro di luce, si trova una delle meridiane più lunghe e straordinarie al mondo: un’opera che trasforma la matematica in poesia e la scienza in meraviglia.
La storia di questo gioiello inizia con la costruzione della basilica stessa nel 1338, quando Bologna, fiera della propria autonomia comunale, volle erigere un tempio che superasse in grandezza persino San Pietro a Roma. La basilica doveva essere un manifesto di pietra del potere cittadino, un sogno ambizioso che, sebbene ridimensionato, ha comunque dato vita a uno degli edifici gotici più imponenti al mondo. Il fatto che San Petronio fosse la chiesa dello Studio universitario aggiunge un’altra dimensione interessante. La campana Scolara, che scandiva i tempi delle lezioni ci ricorda come la misurazione del tempo fosse fondamentale per la vita accademica. L’Archiginnasio, sede dell’università, e San Petronio formavano insieme un centro di cultura dove scienza, fede e istruzione si intrecciavano.

Nel 1576 Egnazio Danti, domenicano e scienziato, giunse a Bologna. Danti incarnava perfettamente quello spirito rinascimentale che vedeva nella scienza un modo per comprendere l’opera divina. La sua esperienza precedente a Firenze, dove aveva già costruito una meridiana in Santa Maria Novella, lo rendeva la persona ideale per portare questa innovazione a Bologna. A Bologna Egnazio Danti costruì la prima meridiana nella basilica di San Petronio. Il mondo scientifico si trovava in quell’epoca in un periodo di profondo cambiamento, anche se non tutti ne erano ancora consapevoli. Nonostante Copernico avesse pubblicato il suo rivoluzionario De Revolutionibus Orbium Coelestium nel 1543, proponendo un modello eliocentrico dell’universo, la visione aristotelica del cosmo – con la Terra immobile al centro – dominava ancora il pensiero scientifico. In questo contesto, il movimento del Sole nel cielo veniva interpretato come un movimento reale dell’astro intorno alla Terra, non come il risultato della rotazione terrestre come sappiamo oggi. La meridiana di Danti, quindi, venne concepita e utilizzata all’interno di questa visione del mondo. Ma c’era altro. Nel XVI secolo, il calendario giuliano, allora in uso, mostrava evidenti problemi: gli equinozi e i solstizi non cadevano più nelle date corrette, e questo causava difficoltà nel determinare la data della Pasqua e altre festività religiose. Papa Gregorio XIII aveva quindi istituito una commissione per riformare il calendario, e di questa commissione Danti faceva parte.
La costruzione di una meridiana in San Petronio non era quindi solo un progetto scientifico, ma si inseriva in un’impresa molto più ampia: la riforma del calendario che avrebbe portato all’adozione del calendario gregoriano nel 1582. La meridiana avrebbe permesso di effettuare osservazioni precise del moto solare, essenziali per verificare l’accuratezza del nuovo sistema calendario.

Ma è nel 1655 che San Petronio accoglie il suo ospite più illustre. La meridiana di Danti venne distrutta durante lavori di rifacimento nella Basilica e sostituita dalla meridiana progettata dall’astronomo Giovanni Domenico Cassini. Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) è stato una delle figure più affascinanti e influenti dell’astronomia del XVII secolo. Nato a Perinaldo, nella Repubblica di Genova, ottenne la cattedra di astronomia all’Università di Bologna nel 1650, a soli 25 anni. Fu in questo periodo che progettò la meridiana di San Petronio. Dopo il 1669 fu chiamato a Parigi da Luigi XIV per dirigere l’Osservatorio Reale e qui scoprì quattro satelliti di Saturno (Giapeto, Rea, Teti e Dione), identificò la Divisione di Cassini, il grande spazio vuoto negli anelli di Saturno che ancora oggi porta il suo nome, determinò con notevole precisione la distanza Terra-Sole e creò le prime tavole accurate dei movimenti dei satelliti di Giove. Cassini rappresenta perfettamente la figura dello scienziato del XVII secolo: un uomo che univa rigore matematico, abilità pratica nella costruzione di strumenti, e una visione ampia che collegava l’astronomia alla vita quotidiana, come dimostra la meridiana di San Petronio, da lui progettata non solo come uno strumento per misurare il tempo, ma un vero e proprio laboratorio astronomico che permetteva di studiare il moto del Sole con una precisione mai vista prima.

Come segna le ore la meridiana?

Per capire come la meridiana di San Petronio segna le ore, dobbiamo prima comprendere un concetto fondamentale: a differenza dei nostri orologi moderni, una meridiana non segna tutte le ore del giorno, ma indica specificamente il mezzogiorno solare vero locale. Il mezzogiorno solare vero è il momento in cui il Sole raggiunge il punto più alto nel cielo (culminazione) rispetto all’orizzonte.
Il componente principale di una meridiana è lo gnomone, un’asta o un oggetto che proietta la sua ombra su una superficie graduata chiamata quadrante. Quando il Sole colpisce lo gnomone, l’ombra proiettata si muove sul quadrante indicando l’ora del giorno. Il Sole sembra muoversi da est a ovest durante il giorno, completando un arco nel cielo. Questo movimento fa sì che l’ombra dello gnomone si sposti in direzione opposta, da ovest a est, sul quadrante della meridiana.
Lo gnomone viene solitamente posizionato parallelamente all’asse terrestre, puntato verso la Stella Polare. Questo orientamento è cruciale perché permette alla meridiana di funzionare correttamente durante tutto l’anno, compensando l’inclinazione dell’asse terrestre che causa le stagioni.

Il quadrante della meridiana è diviso in settori che rappresentano le ore. Questi settori non sono distribuiti uniformemente come in un orologio moderno, ma seguono uno schema che tiene conto della variazione dell’angolo solare durante il giorno. Le linee orarie sul quadrante sono più ravvicinate verso mezzogiorno e più distanziate verso l’alba e il tramonto.
La precisione di una meridiana dipende da diversi fattori, tra i quali l’accuratezza dell’allineamento dello gnomone con l’asse terrestre, la precisione con cui sono state tracciate le linee orarie sul quadrante, la qualità della superficie su cui viene proiettata l’ombra, le condizioni atmosferiche e la presenza di luce solare diretta.
Una caratteristica interessante delle meridiane è che possono anche indicare le stagioni. L’altezza del Sole nel cielo varia durante l’anno, causando cambiamenti nella lunghezza dell’ombra. Alcune meridiane includono linee che marcano i solstizi e gli equinozi, permettendo di seguire il ciclo delle stagioni.

Come funziona la Meridiana di San Petronio

La meridiana di San Pietro non è una semplice linea sul pavimento: è uno strumento di precisione straordinaria, lungo 67,72 metri, che trasforma l’intera basilica in un osservatorio astronomico.
Immaginate di essere nella basilica a mezzogiorno. Un raggio di sole penetra attraverso un foro posto a 27,07 metri d’altezza nella volta della navata laterale. Questo piccolo occhio di luce, non più grande di una moneta, proietta sul pavimento un disco luminoso che, nel suo danzare quotidiano, racconta il moto apparente del Sole nel cielo. Quando il disco solare attraversa la linea meridiana tracciata sul pavimento, segna il mezzogiorno solare vero di Bologna.
Ma la meridiana di San Petronio va oltre: le tacche e i simboli zodiacali che la accompagnano permettono di determinare non solo l’ora, ma anche il giorno dell’anno e la posizione del Sole nell’eclittica. È un calendario di pietra e luce di una precisione sorprendente, con un errore massimo di appena mezzo secondo.
Il suo funzionamento si basa su principi astronomici fondamentali: la Terra ruota attorno al proprio asse e orbita intorno al Sole in un piano inclinato. Questa inclinazione fa sì che l’altezza del Sole sull’orizzonte cambi nel corso dell’anno, creando le stagioni. La meridiana cattura questa danza cosmica: in inverno, quando il Sole è più basso sull’orizzonte, il disco luminoso si proietta più lontano sulla linea; in estate, con il Sole più alto, il disco si avvicina alla base della meridiana.
Questa meridiana è una metafora del Rinascimento italiano, quando arte e scienza si fondevano in un’unica ricerca della verità. È un ponte tra cielo e terra, tra divino e umano, che continua a incantare visitatori e studiosi dopo oltre tre secoli e mezzo.
Oggi, nell’era degli orologi atomici e dei GPS, la meridiana di San Petronio continua a raccontare il tempo con la stessa precisione di sempre, ricordandoci che la vera meraviglia non sta solo nella tecnologia, ma nella capacità umana di leggere il linguaggio del cosmo attraverso la geometria e la luce.