Il periodo del Solstizio d’estate (attorno cioè al 21 giugno di ogni anno) è un momento particolarmente interessante per visitare il Duomo di Firenze, che oltre a straordinarie attrazioni turistiche come la Cupola del Brunelleschi e la Torre di Giotto, può offrire un singolare spettacolo in cui i raggi del sole si vanno ad allineare, grazie ad un antico ed ingegnoso gnomone, ad una meridiana solstiziale individuata diversi secoli fa con stupefacente precisione.

Ecco in cosa consiste lo spettacolare evento solstiziale all’interno del Duomo di Firenze: una delle finestre della Cupola riporta al suo interno una piccola “mensola forata”, attraverso il cui pertugio passano i raggi solari nel periodo del solstizio d’estate. Il fascio di luce di forma circolare viene così proiettato sul pavimento di una delle Cappelle laterali del Duomo, e precisamente la cosiddetta “cappella della Croce”, in un orario compreso fra le 12 e le 13. Nel corso di questo periodo di tempo, il fascio luminoso proiettato attraverso lo gnomone arriva a coincidere, sotto lo sguardo attonito di centinaia di turisti accorsi per assistere alla ricorrenza, con una lastra marmorea anch’essa circolare, che denota il momento in cui il sole raggiunge lo zenit nel corso del suo tragitto celeste ed è in questa collocazione sin dal 1510.

La prima particolarità dell’evento consiste proprio nel peculiare “strumento scientifico” impiegato per l’osservazione astronomica del solstizio d’estate: si tratta infatti di una meridiana che, differentemente da quelle che siamo abituati a vedere di solito, impiegano non il classico gnomone “ad asta”, bensì uno foro gnomonico, con la conseguenza che l’indicatore proiettato sulla meridiana non è rappresentato da una linea d’ombra ma, per l’appunto, e all’opposto, da un fascio luminoso di forma circolare. Questo particolare artificio dipende dalla elevata altezza da cui viene proiettato l’indicatore luminoso attraverso il foro gnomonico: poichè infatti la precisione delle misurazione aumenta con l’altezza dal suolo, le finestre della Cupola del Duomo rappresentano la collocazione ideale per questo tipo di esperienza scientifica ma, allo stesso tempo, accade che un eventuale gnomone ad asta proietterebbe al suolo un ombra eccessivamente sfumata, ovvero indefinita e quindi non in grado di marcare alcunchè. L’utilizzo di un foro gnomonico, opportunamente rimpicciolito (quello del Duomo misura circa 5 centimetri), consente invece di proiettare al suolo, secondo il principio del “foro stenopeico“, un fascio luminoso circolare dotato di un sufficiente grado di contrasto con l’ombra circostante.

La particolarità dell’evento dipende dunque anche dalle elevate dimensioni di questa insolita “meridiana solare”. Proprio allo scopo di ottenere un’immagine sufficientemente nitida e quindi una misurazione accurata, il foro gnomonico si trova nella Cupola del Brunelleschi collocato ad una altezza di circa 90 metri, fatto questo che rende lo gnomone del Duomo di Firenze il più grande del mondo. Per rendere l’idea delle colossali proporzioni di questo gnomone, basti pensare che i tre più grandi dopo quello di Firenze non raggiungono, anche sommati tutti insieme, i 90 metri toccati in Santa Maria del Fiore. Si tratta in effetti degli gnomoni di Saint Sulpice a Parigi, quello in san Petronio a Bologna e quello in Santa Maria degli Angeli a Roma, le cui altezze sono pari, come si evince dall’opera dello Ximenes intitolata Del vecchio e del nuovo gnomone  fiorentino, rispettivamente a 80 piedi, a 83 piedi e a 62 piedi e mezzo, cioè complessivamente circa 225 piedi (poco più di 73 metri).

Lo stesso Leonardo Ximenes, illustre studioso gesuita, riporta la croni-storia più completa e attendibile rispetto alla costruzione e ai trascorsi dell’insigne strumento di misurazione nella Prefazione ai quattro Libri che compongono la sua opera citata sopra. Nella sua opera pubblicata nel 1757, lo Ximenes individua in Paolo dal Pozzo Toscanelli, astronomo e cartografo famoso per aver collaborato con Cristoforo Colombo alla progettazione del suo visionario viaggio verso le Indie Occidentali, colui che l’aveva progettato, indicando il 1468 come data più verosimile per la sua entrata in funzione. L’ipotesi formulata dallo Ximenes viene definitivamente confermata, a meno di un eventuale scarto di soli pochi anni circa la data di installazione, nel 1979, anno in cui l’addetto all’archivio del Museo dell’Opera del Duomo rende pubblico il ritrovamento di un documento relativo al pagamento di un compenso a favore di Bartolomeo di Fruosino per la realizzazione di un modello in bronzo fatto per conto di Paolo Toscanelli nell’ambito della realizzazione dello gnomone astronomico. Il documento riporta testualmente quanto segue:

Archivio dell’Opera del Duomo di Firenze
Quaderno Cassa, serie VIII-1-61, anno 1475, carta 2v MCCCLXXV
Spese d’Opera
E adí detto (16 agosto) lire cinque soldi quindici dati a Bartolomeo di Fruosino orafo, sono per il primo modello di bronzo di libbre 23 once 4, fatto per Lui a istanza di maestro Paolo Medicho per mettere in sulla lanterna, per mettere da lato drento di chiesa per vedere il sole a certi dí dell’anno.
Lire 5 soldi 15

Questo strumento rimane di effettiva utilità scientifica per quasi tre secoli: fino alla metà del Settecento infatti la meridiana di Santa Maria del Fiore risulta in grado di competere in precisione con il telescopio, mentre successivamente, migliorie sempre maggiori su quest’ultimo strumento renderanno le misurazioni nel Duomo di Firenze obsolete. Le misurazioni solstiziali rimangono in vigore come semplice manifestazione folkloristica su iniziativa del direttore dell’Istituto Ximeniano Giovanni Giovannozzi e del suo succesore Guido Alfani, allo scopo di incentivare la conservazione del marchingegno di grande valore storico e culturale, ma soltanto fino alla metà degli anni Settanta del Novecento, quando la tradizione va a smarrirsi. Su impulso degli studiosi Piero Ranfagni dell’Osservatorio di Arcetri e di Alberto Righini, del Dipartimento di Astronomia e Scienze dello spazio dell’Università di Firenze, che ne fanno richiesta all’Opera del Duomo, la suggestiva consuetudine viene infine ripristinata a partire dal 1996, e vi si può ancora oggi partecipare nel mese di giugno grazie al coordinamento scientifico del Comitato per la Divulgazione dell’Astronomia, del Museo ed istituto di Storia della Scienza e del Dipartimento di Astronomia e Scienza dello Spazio dell’Università degli Studi di Firenze.

L’ingresso è libero fino ad esaurimento dei posti disponibili, ma è necessaria la prenotazione e la spiegazione dell’evento è effettuato soltanto in lingua inglese, per venire incontro alle esigenze di una platea che, composta prevalentemente di turisti da tutte le parti del mondo, è sicuramente internazionale.

Per una trattazione più completa sul funzionamento, sull’utilizzo scientifico, e sulla storia della meridiana del Duomo di Firenze si può leggere l’approfondito articolo di Righini e Ranfagni.

Se volete vedere il suggestivo fenomeno all’opera, per rendervi meglio conto di quanto raccontato sopra, guardate il video, che mostra il circolo di luce nel momento in cui va a sovrapporsi al marmo solstiziale.