In periodo ellenistico il centro della cultura scientifica si sposta da Atene ad Alessandria d’Egitto, che risulterà il centro più prolifico e fecondo della matematica e della fisica antica http://www.quaderni-conferenze-medicina.it/wp-content/uploads/Schermata-2017-10-02-alle-14.48.55.png Alessandria deve il suo splendore ai Tolomei, in particolare a Tolomeo I https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/21/Ptolemy_I_Soter_Louvre_Ma849.jpg/180px-Ptolemy_I_Soter_Louvre_Ma849.jpg uno dei diadochi (generali) di Alessandro. Alla Morte di Alessandro Magno, infatti, Tolomeo si impadronì del regno d’Egitto dove nel 305 a.c. assunse il titolo di re proclamando Alessandria nuova capitale del regno.https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQQRZ_y0uNfSJKU8xTQkp8qgpnjwYBecQqG6eycwseLLbT4AlWx&s L’Egitto tornava così ad essere un regno autonomo dopo l’occupazione persiana, autonomia che si mantenne fino al 30 a.c. quando Ottaviano Augusto lo conquistò riducendolo a provincia romana, e l’ultima regina discendente dei Tolomei, la famosa Cleopatra si diede la morte. 
Fin da subito Tolomeo I si dedicò a promuovere Alessandria non solo come grande centro economico, grazie alla posizione strategica sul delta del Nilo, ma anche come centro culturale. La corte di Tolomeo era formata in prevalenza da greci e ciò fu un incentivo per far confluire nella città un gran numero di artisti, sapienti e scienziati. Per un certo periodo il corpo imbalsamato di Alessandro fu tumulato da Alessandria, ma non si può ad oggi sapere se sia successivamente stato trasportato altrove. Il compito di creare una comunità scientifica offerto a Teofrasto (370-285), prima studente dell’Accademia e poi allievo di Aristotele, al quale era succeduto ad
Aristotele nella guida del Liceo, tuttavia Teofrasto declinò e suggerì a Tolomeo di rivolgersi Demetrio Falereo (ca. 350-283 a.c.) http://www.andresbergamini.it/dblog/galleriefotografiche/2006/ottobre/egitto/22102006/slides/imgp0157.JPG che era suo allievo e nel 307 a.c. era stato costretto a lasciare Atene. Demetrio riuscì nel giro di poco tempo a convincere anche gli altri allievi di Teofrasto a lasciare Atene e a trasferirsi ad Alessandria dove verrà in parte trasferita anche la Biblioteca del Liceo, nucleo della futura biblioteca alessandrina, e per un certo periodo gli scritti di Aristotele. Demetrio fu colui che concepì il Museo di Alessandria, un area del palazzo che di a poco sarebbe diventata il centro della scuola alessandrina, accanto alla quale sorse la celebre biblioteca, l’idea di nominarla Museo nasceva dai leggendari cenacoli filosofici dei pitagorici che erano detti appunto «musei» ed erano dediti alle muse le figlie di Zeus che avrebbero ispirato la sapienza e l’arte.
Oggi è l’immagine della biblioteca di Alessandria ha prevalere sul Museo, ma va precisato che la biblioteca nacque come una annesso, come una parte, del Museo e che fu proprio grazie alla grande opera di collezione di pergamene e papiri che il termine biblioteca è andato ad assumere il significato attuale. Ovviamente non vi avremmo trovato alcun libro nel senso moderno del termine, ma molti rotoli attorcigliati a cilindri di legno o metallo: questi per essere letti venivano distesi in senso orizzontale su una tavolahttps://www.informagiovani-italia.com/libri_nell_antica_roma.jpg. Il Museo con la sua biblioteca non hanno l’organizzazione del Liceo o dell’Accademia, nel senso che non è una scuola vera e propria ma assomiglia di più ad un centro di ricerca e ad un centro di studio. Il Museo e la sua biblioteca prosperarono, anche se subirono nel tempo alcuni saccheggi e alcuni incendi (quello del 48 a.c. durante la campagna di Cesare), per diversi secoli; con una breve interruzione alla caduta del regno dei Tolomei, le lezioni si tennero regolarmente fino al 391 d.c. quando il vescovo cristiano Teofilo ne ordinò la distruzione (distruzione che aveva risparmiato qualcosa e che fu perfezionata dai maomettani nel 642 d.c.). https://cultures-j.com/wp-content/uploads/un-fauve-dans-rome-nathalie-cohen-1.jpeg Teone ne fu l’ultimo direttore, anche se simbolicamente l’ultimo esponente della scuola è considerata la figlia Ipazia (che però non aveva probabilmente fatto a tempo a dirigere il Museo) e che fu linciata dai seguaci del vescovo cristiano Cirillo.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ea/Mort_de_la_philosophe_Hypatie.jpg/220px-Mort_de_la_philosophe_Hypatie.jpg In età ellenica altri due centri culturali meritano menzione e sono Pergamo e Rodi. Ad Alessandria oltre ai grandi astronomi che seguo nelle prossime lezioni troviamo tra i matematici più acuti il grande Euclide, Apollonio, Eratostene, Erone e, se pur per un breve periodo, Archimede. Sino al tempo di Alessandro Magno, l’opera dei filosofi era stata portata avanti a partire delle conoscenze che i singoli filosofi avevano accumulato durante i loro viaggi in Mesopotamia ed in Egitto e in virtù dei pochi strumenti che questi riuscivano ad adoperare; le stesse conoscenze matematiche erano frammentarie e non disponibili a tutti. È quindi con la fondazione della città di Alessandria che si ebbe il sorgere di una cultura enciclopedica vera e propria con l’istituzione di centri di studio, di biblioteche e di scuole; in questo clima radicalmente diverso dove tutte le conoscenze erano archiviate accuratamente e alla portata di tutti, in generale ogni scienza poté affinare le proprie conoscenze e i propri strumenti. Nel Museo di Alessandria sorse in particolare una scuola atta all’osservazione e allo studio degli astri, che, grazie allo possibilità di condividere strumenti, dati “empirici” sulle posizioni dei pianeti, conoscenze matematiche, etc., trasformò l’astronomia in una scienza vera e propria; le teorie vaghe e generiche vennero tralasciate in favore di altre fondate sul ragionamento matematico e sulle osservazioni allora possibili. Pochi anni dopo la sua fondazione tra i diversi autori che insegneranno ad Alessandria troviamo l’ultimo allievo di Teofrasto, Stratone Lampsaco (335-274 a.c.) il quale fu insegnate di Tolomeo II e prima di tornare ad Atene per dirigere il liceo alla morte di Teofrasto, contribuì in modo determinante a ampliare gli ambiti di ricerca del Museo alessandrino. Esso merita di essere citato anche perché in quegli anni ebbe come allievo Aristarco di Samo.
Aristarco di Samo (310-240 a.C.) fu allievo di Stratone (detto il fisico, nonché successore di Teofrasto) e la fonte principale sul pensiero di questo autore ci è data da Archimede di Siracusa, che tuttavia non ne comprese il valore. Aristarco fu il primo a cercare di “salvare i fenomeni” proponendo un modello eliocentrico. Archimede ci racconta che Aristarco aveva avanzato l’ipotesi che la Terra orbitasse attorno al Sole; questa ipotesi eliocentrica era fatta da Aristarco non tanto in funzione di particolari calcoli e osservazioni, egli era infatti principalmente un filosofo speculativo, ma come modo per rendere ragione dei fenomeni, semplificando il sistema delle sfere. Di certo però sappiamo, grazie ad un suo trattato che si è conservato, che si era dedicato a stimare le dimensioni e la distanza del Sole e della Luna; Aristarco grazie all’osservazioni effettuate durante l’eclissi di Luna aveva stimato correttamente l’ordine di grandezza del raggio dell’orbita lunare cioè la sua distanza dalla Terra. http://3.bp.blogspot.com/-ClGvVN6OPFE/TwMNM6uURlI/AAAAAAAAAB0/8T30L0iYJVI/s1600/14+schema+sole+terra+luna.png Grazie a ciò egli poté calcolare la stessa distanza Terra-Sole: Considerò un triangolo rettangolo che aveva per vertici la Terra, la Luna ed il Sole all’istante del primo e dell’ultimo quarto di Luna (posizione detta appunto di quadratura): Aristarco calcolo che l’angolo che aveva vertice nella Terra quando la Luna era al primo quarto fosse di 87°, questa è una misura molto difficile da individuare. Una volta acquisita questa misura e posto che la somma degli angoli interni di un triangolo è 180°, Aristarco trovò la misura dell’angolo con vertice nel Sole 3°. Conoscendo la distanza Terra-Luna e gli angoli del triangolo rettangolo Aristarco stimò la distanza del Sole e la sua dimensione. Affermado che il Sole distava 20 volte in più della Luna dalla Terra.
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Il calcolo era sbagliato purtroppo, perché l’angolo con vertice nella Terra è in realtà di 89,8°, ma, come si è detto, è una misura difficile da rilevare con precisione, se non impossibile ad occhio nudo. Malgrado l’errore questo calcolo servì a far notare come il Sole fosse sicuramente enormemente più grande della Terra e quindi secondo il pensatore di Samo risultava ovvio che dovesse essere la Terra a ruotagli intorno e non vice versa. Questa ipotesi tuttavia avrebbe avuto come conseguenza un cambiamento nella visione delle posizioni relative delle stelle fisse, uno spostamento proporzionato allo spostamento della Terra di parecchi milioni di miglia nel suo percorso attorno al Sole, ma tale effetto, sempre secondo Aristarco, non si verificava infatti «l’assenza di parallasse poteva essere attribuita alla enorme distanza delle stelle fisse dalla Terra».
Aristarco di Samo ha pubblicato in abbozzo certe ipotesi da cui risulta che il mondo è molte volte più grande. Egli supponeva che le stelle fisse e il Sole siano immobili, e che la Terra si muova intorno al Sole in un cerchio che è nel mezzo del suo corso; ma la sfera delle stelle fisse, avendo in comune lo stesso centro con il Sole, è così grande che il cerchio in cui egli suppone che la Terra si muova ha alla distanza delle stelle fisse lo stesso rapporto che il centro della sfera ha alla superficie. (Archimede, Arenario)
Eratostene merita sicuramente di essere ricordato, geografo più che astronomo. Nacque a Cirene nel 273 a.c. e morì ad Alessandria verso il 192 a.c.; egli ha il merito di aver misurato per primo il raggio della terra e con esso la sua circonferenza. Eratostene sapeva che la terra era tonda e che nel sud dell’Egitto ad Syene (oggi Assuan) si trovava un pozzo dove, al solstizio d’estate, la luce del Sole a mezzogiorno era allo zenit ovvero a perpendicolo cioè a 90°https://4.bp.blogspot.com/-PWhhNE1ks4k/WYULTfINZZI/AAAAAAAAEFE/EFn-iREUmSsgcN5Z1z443NzO4fgakqzHACLcBGAs/s640/8.JPG. Egli misurò poi con una meridiana, cioè un bastone piantato al suolo ovvero lo gnomone, l'angolo che i raggi del Sole disegnavano ad Alessandria rispetto alla verticale ottenendo una misura di 7,2°, che corrisponde a 1/50 di un angolo giro. Una volta ottenute le verticali delle due città passò alla misurazione della distanza tra Alessandria e ed Assuan, operazione compiuta non grazie ad un conta chilometri, ma grazie ad un cammello! Si esattamente un cammello http://1.citynews-brindisireport.stgy.ovh/~media/original-hi/34891788920543/cammello-2.jpg infatti, si sapeva all’incirca quanti chilometri, ovvero quanti stadi (che era l’unità di misura usata da Eratostene equivalente, dalla testimonianza di Plinio in 157,5 m), un cammello copriva in un giorno di cammino, dunque bastava moltiplicare gli stadi giornalieri per il numero di giorni impiegati per avere la distanza tra le due città che risulto di 5000 stadi ovvero 787,5 km. https://3.bp.blogspot.com/-CmJPUnbeIy4/UIntxYBcXKI/AAAAAAAAAJc/F-gffiwgjTk/s1600/terra-FINALE.png Una volta ottenuta la misura essa veniva moltiplicata per 50 ottenendo così la lunghezza del meridiano terreste ovvero la circonferenza terrestre che a Eratostene risultò di 250.000 stadi ovvero 39.375 km ovvero un errore di soli 700km rispetto alla misura attuale stimata in 40.075 km. Un risultato straordinario, ottenuto con un cammello, un bastone e molto ingegno. http://eprof.altervista.org/blog/wp-content/uploads/2014/03/ScannedImage11.jpg http://ebook.scuola.zanichelli.it/amalditraiettorie/volume-1/la-misura/eratostene-misura-il-raggio-terrestre
Archimede nacque a Siracusa intorno al 287 a.c. dove ha passato la maggioranza della sua vita, tranne il periodo di studi trascorso ad Alessandria. La scelta di inserirlo nella scuola d’Alessandria è dovuto a questo periodo, nel quale Archimede si lego non solo ai matematici ed astronomi di quella comunità scientifica (tra cui Conone, Dositeo ed Eratostene stesso), ma soprattutto ai problemi più ricorrenti della scuola a cui ha trovato soluzioni o ha contribuito a trovarne. Nel 213 a.c. il console Marcello mise sotto assedio Siracusa che dopo un periodo di neutralità e una guerra civile si era schierata con i cartaginesi, in questo assedio secondo gli storici romani Polibio, Livio e Plutarco Archimede ebbe un ruolo chiave nella difesa della città con le sue macchine. Quando l'anno successivo, nel 212 a.c., le truppe romane riuscirono a penetrare le fortificazioni siracusane si diedero al saccheggio della città durante il quale Archimede venne ucciso (sulla sua morte vi sono almeno tre diverse versioni ma sicuramente fu ucciso dai soldati romani), successivamente pare che Cicerone, circa 100 anni dopo, abbia individuato la sua tomba della quale oggi però si è persa ogni traccia.
Archimede è passato alla storia soprattutto per la sua legge sul galleggiamento dei corpi (un corpo immerso nell’acqua riceve una spinta dal basso verso l’alto uguale al peso del volume del fluido spostato). E del famoso aneddoto ad esso collegato. Archimede era amico, e forse parente, del vecchio tiranno Gerone II di Siracusa, sappiamo da Vitruvio che un giorno il vecchio Tiranno lo mandò a chiamare sospettando di essere stato truffato da un fabbro a cui aveva dato dell’oro per fabbricargli una corona. Il problema era come fare a vedere se il fabbro nella corona aveva messo del metallo non prezioso trattenendo per se l’oro senza danneggiare il manufatto? Archimede nella sua famosa vasca da bagno dove esclamò Eureka! Penso che se avesse immerso in due secchi d’acqua colmi di acqua uguali, la corona e la stessa quantità d’oro fornita da Gerone al fabbro, avrebbe potuto misurando l’acqua che ne sarebbe fuoriuscita da entrambe e verificare in tal modo se nella corona vi fosse stato un metallo diverso, più leggero dell’oro, che pertanto avrebbe occupato più volume e fatto uscire più acqua. L’esperimento riuscì e il fabbro fu arrestato…è da immaginare che non fece una bella fine.http://media.mandolini.bedita.net/01_sc_fcd29f2fe9f6b8c09d71d955493bfad4/01_sch25_625x_41a5d4d2b9ab1bf4d72e22127d7a1521.jpg Ma Archimede non si limita certo a questo, egli trovò come detto il valore approssimato di π, perfezionò il metodo di esaustione di Eudosso, studio le spirali e le curve coniche, si occupò del problema della quadratura del cerchio, inventò la vite che porta il suo nome per sollevare l’acqua http://informa.comune.bologna.it/iperbole/media/8/macchine_alessandrine_2_1.jpg, inventò catapulte, studiò l’ottica (da cui la leggenda degli specchi ustori), ed enormi argani per il sollevamento che si avvalevano della così detta carrucola composta. Egli era riuscito a costruire un argano per far discendere da solo un’enorme nave da guerra in mare, la Syrakosia da lui stesso progettata, concepita da Gerone per donarla a Tolomeo III, fu in quella occasione che egli esclamò la famosa frase «datemi una leva e un punto d’appoggio e vi solleverò la terra». Grazie alle sue opere si conosce la teoria di Aristarco, di cui Archimede usa la teoria per determinare quanti granelli di sabbia possono essere contenuti nell’Universo. Nel breve trattato di aritmetica l'Arenario, dedicata al figlio di Gerone, Gelone II, delinea un metodo per esprimere numeri comunque grandi, quale quello dei granelli di sabbia necessari per riempire l'intero globo celeste, riuscendo ad evitare la difficoltà imposta al problema dal sistema di numerazione posseduto dai Greci; ciò facendo espone, in antitesi al pensiero di Aristarco, varie considerazioni sulle dimensioni dell'universo e calcola il diametro del Sole. Secondo Cicerone la sua tomba riportava come lapide una sfera inscritta in un cilindro, a ricordare il suo contributo alla matematica (si rammenti che egli individuò il rapporto tra i due volumi che è 2/3).
Erone è l’ultimo grande scienziato del Museo di Alessandria, nonché ingegnere, dell’epoca antica, o forse sarebbe più giusto dire il primo dell’epoca tardo antica, ma visto che dopo di lui non vi fu più l’impeto intellettuale che aveva caratterizzato il pensiero greco e quello ellenico pare più congruo collocarlo con l’antichità classica; le notizie su di lui sono scarsissime gli studi recenti lo collocano tra il I e il II secolo d.c., fortunatamente invece ci sono rimaste quasi tutte le sue opere. Anche se già Archimede si era cimentato egregiamente in ingegneria si può notare che Erone sia l’unico a non disprezzare la meccanica a differenza di tutti gli scienziati dell’antichità. Possiamo ricordare questo autore per aver trovato la formula per calcolare qualsiasi area di un triangolo di cui siano noti i lati, celebri nel cinquecento gli studi sulla energia eolica e sulla termica, interessanti e curiosi sono le descrizioni negli Automata dei suoi teatrini meccanici che rappresentano i prodomi della robotica. Grazie ai suoi studi sulla pressione e la dilatazione dei gas è noto che egli avesse progettato diversi suppellettili mossi dal vapore come l’“eolipila” https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Aeolipile_illustration.png (si tratta di una vera e propria macchina a vapore in misura ridotta il meccanismo è assai semplice: una fonte di calore e sopra un recipiente pieno d'acqua munito di un coperchio forato da due anelli convergenti, che finiscono in una piccola sfera che si muove intorno al loro asse ed è formata da due valvole orientate in senso opposto. Quando l’acqua bolle il vapore sale attraverso i cannelli e la sfera gira emettendo un sibilo). Addirittura si testimonia che avesse costruito un meccanismo a vapore capace di aprire e chiudere le porte di un tempio, insomma bisogna riconoscere che a grandi linee aveva anticipato meccanismi che si diffonderanno solo nel diciottesimo secolo con la rivoluzione industriale. Purtroppo come notato da Koyré nella sua opera queste grandi scoperte non portarono alla rivoluzione scientifica e tecnologica benché fossero sufficienti e talvolta migliori rispetto a quelle del 1700, probabilmente per il disprezzo più volte ricordato, degli antichi nel mettere la scienza a servizio dell’economia e del guadagno di denaro.
