CARLINI, Francesco

CARLINI, Francesco

Nacque a Milano il 7 genn. 1783 (alcune biografie riportano il 7 giugno o l'anno 1781 ma sono da ritenersi errate) da Carlo Giuseppe, di Cremona, il quale fu tra i primi ordinatori della Biblioteca Braidense (fece parte della delegazione che ricevette in Berna la famosa biblioteca di A. von Haller), e da Rosa Minola. Ricevette l'istruzione primaria dal padre, quindi frequentò il ginnasio di Brera. Nel 1799 fu accolto come allievo soprannumerario nell'osservatorio astronomico di Brera, dove, sotto la guida dei condirettori P. F. Reggio, P. A. Cesaris e B. Oriani, si distinse particolarmente per la sua disposizione scientifica e la sua costante applicazione (sin dal 1797 aveva preso a frequentare l'osservatorio come allievo volontario e ad eseguire calcoli su incarico degli astronomi), tanto che nel 1803 gli fu concesso di sostenere gli esami finali presso l'università di Pavia, dove ottenne la laurea in scienze matematiche. Si applicò quindi alla ricerca, distinguendosi presto per le doti non comuni di analista, di geodeta, di astronomo, di meteorologo.

La produzione scientifica del C. cominciò nel 1803 con alcune osservazioni sugli asteroidi scoperti in quegli anni da E. G. M. Olbers e da K.L. Harding, a seguito della scoperta di Cerere effettuata nel 1901 da G. Piazzi. Tali osservazioni furono da lui continuate fino al 1816 e concluse con la redazione di tavole relative all'equazione del centro e alla riduzione all'eclittica dei quattro asteroidi principali (1814-19). Dal 1802 al 1807 collaborò alla redazione di una carta della Lombardia con la rilevazione delle misure geodetiche relative ai territori compresi tra Bergamo e il lago di Garda e tra Mantova e Comacchio, nell'ambito di un progetto per la stesura di una carta topografica del Regno di Italia, che aveva occupato gli astronomi di Brera sin dal 1788 e che fu poi continuato, dal 1807, dai geografi francesi e concluso nel 1811. Nello stesso periodo fece parte delle commissioni del Regno Italico preposte alla sistemazione dei pesi e delle misure metriche, alla distribuzione delle linee telegrafiche, alla progettazione delle linee ferroviarie.

Nel 1804 il C. entrò a far parte dell'osservatorio di Brera in qualità di astronomo soprannumerario e fu incaricato del calcolo delle effemeridi astronomiche di Milano, che furono considerate dagli astronomi contemporanei, fino alla pubblicazione dei Berliner Jahrbuch di G. F. Encke e del Nautical Almanac dell'Ammiragliato inglese, i migliori del tempo. Nel 1807 pubblicò delle tavole di rifrazione astronomica basate sulla teoria di Laplace e su osservazioni da lui fatte con il circolo moltiplicatore di Lenoir, che gli valsero l'ammirazione degli astronomi italiani e che si rivelarono esatte anche quando, nel 1811, B. Oriani le sottopose a verifica con il più preciso circolo moltiplicatore di Reichenbach.

Nel 1810 il C. fu eletto membro onorario e vicesegretario del Reale Istituto di scienze, lettere ed arti in Milano, del quale seguì i cambiamenti istituzionali dal 184 al 1839 con le mansioni di segretario, finché nel 1840, assunto esso il nome di I. R. Istituto lombardo di scienze, lettere e arti, ne fu fatto vicepresidente, e, nel 1842, presidente (fu poi riconfermato l'anno seguente, e, ancora, nell'anno accademico 1850-51). Nello stesso 1810 pubblicò delle tavole solari che correggevano diversi errori da lui rilevati nelle celebri tavole di G. B. Delambre e che erano riferite al meridiano di Milano (Tavole del Sole per il meridiano di Milano, secondo gli elementi del celebre signor Delambre, Milano 1810).

Tali tavole erano state redatte prendendo per unità di tutti gli argomenti il loro rispettivo movimento diurno, il che, riducendo notevolmente il calcolo delle equazioni e rendendo possibile l'eliminazione dell'interpolazione a doppia entrata, costituiva un metodo rivoluzionario che meritò ben presto al C. una fama europea, rafforzata poi nel 1832da una nuova edizione delle tavole, rielaborate sulla scorta degli ultimi elementi di astronomia teorica ed arricchite di uno studio sugli effetti della massa lunare sul movimento terrestre. Tali tavole furono usate per molti anni nel calcolo delle più famose effemeridi astronomiche europee.

Sempre nel 1810 il C. si incontrò con G. Plana, astronomo di Torino, e G. Santini, direttore dell'osservatorio di Padova, per discutere sui movimenti lunari, che dalle rilevazioni di Tolomeo fino al sistema di T. Mayer (consistente nell'integrare le forme analitiche teoriche delle diseguaglianze con le costanti desunte dall'osservazione), erano stati determinati per buona parte empiricamente. Ad essi si aggiunse padre Giovanni Inghirami di Roma, ma ben presto il C. e il Plana rimasero soli ad elaborare una teoria dei moti lunari. Alla fine del 1819 essi redassero una memoria riassuntiva dei loro studi, che presentarono inedita l'anno successivo all'Accademia delle scienze di Parigi, in occasione del fatto che il premio per l'anno 1820 era stato dedicato, su consiglio di Laplace, ad un lavoro volto a determinare tavole lunari su basi puramente teoriche. Tale memoria fu premiata insieme con un lavoro di M. C. T. Damoiseau ed aumentò notevolmente il prestigio dell'ormai affermato C., tanto che W. Beer e J. H. Maedler diedero il nome di "Carlini" ad un cratere della loro Mappa selenographica.Nello stesso 1820 il Plana e il C. pubblicarono insieme due memorie, di cui una volta a difendere la loro teoria contro alcune obiezioni di Laplace (L Zach, in Correspondance astronomique, IV[1820]), e una sopra l'equazione lunare avente per argomento il doppio della differenza tra la longitudine del nodo e quella del perigeo (ibidem). Idue astronomi italiani si applicarono quindi alla redazione di un'opera che comprendesse tutti i loro studi sull'argomento. In essa si attennero con rigore alla condizione di non desumere dall'osservazione niente di più che le costanti indispensabili alla determinazione del problema, e fornirono una soluzione algebrica generale dei moti lunari. Un primo volume fu stampato tra il 1824 e il 1826, ed un secondo nel 1827 (il piano dell'opera prevedeva quattro volumi), ma la collaborazione tra i due scienziati cessò in quello stesso anno per disaccordo personale, e quindi l'intera opera fu pubblicata dal Plana, che la integrò con aggiunte affatto personali in tre volumi (Théorie du mouvement de la Lune, Torino 1832), e ottenne un notevole successo internazionale.

Per parte sua, il C. aveva composto, facendo uso dello stesso principio da lui adottato precedentemente per le tavole del Sole, delle Tavole lunari, le quali, pur rimanendo inedite perché non ritenute da lui stesso completamente soddisfacenti, furono usate per parecchi anni nel computo lunare delle effemeridi di Milano. Era sua intenzione elaborare una teoria completa dei moti lunari, ma non vi riuscì: lo scritto Algoritmo pel calcolo delle perturbazioni lunari (di cui fu pubblicato soltanto il primo capitolo, nelle Mem. dell'I.R. Istit. del Regno LombardoVeneto, s. 2, V [1838], pp. 237 ss.) non fu seguito da altri. Nel 1818 aveva intanto pubblicato una Ricerca sulla convergenza della serie che serve alla risoluzione del problema di Keplero (in Effemeridi astronomiche di Milano)riguardante la teoria del movimento ellittico, che fu tradotta in lingua tedesca e pubblicata nelle Astronomische Nachrichten (XXX[1850]) dal celebre matematico C.G.G. Jacobi, il quale vi rilevò tuttavia un errore di calcolo: essa, insieme ad altre memorie come quella Sopra alcune funzioni esponenziali comprese nella formola [(X)^x]ⁿ (in Mem. dell'I. R. Istit. del Regno Lombardo-Veneto, s. 2, II [1812, ma st. 1819], pp. 167-78), che esamina la forma generale della funzione X, presa in considerazione per primo da Giovanni Bernoulli, e quella Sulle proprietà delle funzioni algebriche coniugate (presentata all'I.R. Accademia delle Scienze di Vienna nel 1854), attesta il suo valore anche come analista.

Nel 1821-23 il C. partecipò alla collaborazione scientifica internazionale di cui facevano parte la Confederazione Elvetica, il Regno di Francia, il Regno di Sardegna e il Regno lombardo-veneto, per la misurazione dell'ampiezza del parallelo medio dall'Atlantico all'Adriatico, compiendo, insieme con il Plana, rilevamenti sul territorio compreso tra Torino e la frontiera francese. A questa seguirono, da parte del C., altre importanti determinazioni astronomico-geodetiche in diverse località dell'Italia settentrionale, dalla verifica del "grado torinese" tra Mondovì e Andrate, che confermò le anomalie locali rilevate da G. B. Beccaria, alla determinazione della posizione astronomica della città di Parma (1823) e della città di Pavia (1828). La maggior parte di tali risultati furono pubblicati in collaborazione con il Plana nell'opera Opérations géodésiques et astronomiques pour la mesure d'un arc parallèle moyen, Milano 1825-27. Nel 1826 fu nominato condirettore del periodico Biblioteca italiana, carica che mantenne fino al 1840.

Nel 1832 (anno in cui aveva sposato Gabriella Sabatelli), morto il Cesaris, fu nominato direttore dell'osservatorio di Brera e vi tenne insegnamento teorico dal 1833 al 1862 (gli succedette G. V. Schiaparelli), insieme con P. Frisiani, continuando e migliorando quelle ricerche di meteorologia che avevano fatto della specola milanese uno degli istituti più qualificati in questo campo (le osservazioni milanesi erano iniziate nel 1763 ad opera di padre Lagrange; il C. sostituì nel 1835 alle due consuete osservazioni giornaliere un più completo sistema di osservazioni triorarie, correggendo errori e facendo uso di strumenti più precisi).

Alla meteorologia dedicò diverse pubblicazioni che valsero in breve a porlo tra i più autorevoli meteorologi italiani, e collaborò alla fondazione della Società meteorologica lombarda. Degna di nota è la sua teoria per cui la scoperta delle leggi dei fenomeni naturali è possibile non attraverso le osservazioni simultanee, bensì attraverso una elaborazione dei dati protratti nel tempo, cioè attraverso un confronto dei coefficienti numerici ottenuti dalla riduzione analitica del complesso delle misurazioni. Una dimostrazione dell'importanza della meteorologia nell'ambito delle ricerche astronomiche fu da lui data nel 1845 con un lavoro in cui, in seguito a rilevazioni termometriche effettuate a Milano nei decenni 1765-75, 1835-45, e a conferma delle osservazioni effettuate da J. J. Nervander a Parigi e a Innsbruck, concluse per una rotazione sinodica del Sole quasi eguale a quella che A. E. P. Laugier e Giuseppe Bianchi avevano congetturato in seguito ad osservazioni sulle macchie solari, per cui, posta l'ipotesi che la superficie del Sole non possieda in tutte le sue parti una eguale potenza calorifica, ne deriva che le temperature terrestri debbono subire un periodo eguale a quello della rotazione sinodica del Sole (Bibl. ital., XII[1845], p. 310).

II C. si applicò con costanza anche all'osservazione astronomica: studiò nei primi anni della sua carriera le opposizioni dei pianeti, quindi si dedicò per moltissimi anni alle comete; determinò più volte le coordinate della Stella polare, indispensabili per la rettificazione e la collocazione di molti strumenti; studiò le ascensioni lunari e compì una lunga serie di osservazioni solstiziali al circolo di Reichenbach; ancora nel 1860, all'età di quasi settantotto anni, si recò in Spagna per osservare un'eclissi totale del Sole e prendere atto delle protuberanze della superficie solare che non aveva constatato durante la precedente eclissi del 1842.

Si interessò anche di meccanica relativa agli strumenti geodetici e astronomici: ricercò le irregolarità delle livelle a bolla d'aria; attribuì ad una causa ottica l'equazione personale subentrante nelle osservazioni dei passaggi, contro l'opinione comune alla maggior parte degli scienziati contemporanei, favorevoli alla causa fisiologica; progettò e diresse la costruzione di due barometri normali destinati rispettivamente al gabinetto tecnologico e all'osservatorio di Brera.

Il C. fu socio di molti istituti accademici italiani e stranieri, tra cui, oltre al citato Istituto lombardo la Società italiana di Modena, l'Accademia delle scienze di Torino, l'Accademia delle scienze di Vienna, la Società reale e la Società astronomica di Londra, l'Istituto di Francia, la Società delle scienze di Gottinga, l'Accademia delle scienze di Berlino. Fu deputato alla V riunione per conto dell'Istituto lombardo e della Società di Modena; fu deputato per conto dell'Ateneo italiano al I Congresso (intervenne anche al III); fu uno dei XI, della Società italiana. Ricevette da Carlo Felice, re di Sardegna, la croce di S. Maurizio, e da Ferdinando I, imperatore d'Austria, la croce dell'Ordine imperiale di Leopoldo.

Morì a Crodo (Ossola) il 29 ag. 1862.

Le pubblicazioni del C. superano le centocinquanta; quasi tutte sono state stampate su periodici (Giorn. dell'I.R. Istituto lombardo; Atti dell'I. R. Istituto lombardo; Memorie di matematica della Società italiana; Giornale di fisica,chimica e st. naturale; Annuario geografico italiano; Effemeridi astron. di Milano (appendici); Jahrbücher des K. K. polytechnischen Instituts in Wien; Monatliche Korresp. zur Beforderung…, in Correspondance astronomique… du baron de Zach;ecc.). Utili per la ricostruzione della bibl. sono, oltre a Elenco dei principali scritti pubblicati dello Schiaparelli in Notizie…, pp. 289-92: Almanach der K. K. Akad. der Wissenschaften in Wien, I(1851), pp. 43-49; J. C. Poggendorff, cit., I, p. 88; III, 1, pp. 236-237; Royal Soc., Catalogue of scientific papers, I, London 1867, pp. 788-790; Reale Istituto lombardo di scienze e lettere, Indice gener. dei lavori dalla fondazione all'anno 1888 per autori e per materie, Milano 1891, pp. 40 ss.; British Museum, General Catal. of Printed Books, XXXIII, London 1965, p. 1139; Encicl. ital., IX, pp. 30 s.

Fonti e Bibl.: La fonte più importante per la biogr. è costituita dalla mem. di G. Schiaparelli, Notizie sulla vita e sugli studi di F. C., in Atti del R. Istituto lombardo di scienze e lettere, III(1862), pp. 281-92 (alle pp. 289-292 un Elenco dei principali scritti pubblicati).Notizie biografiche si trovano anche in: C. G. Joecher, Allgemeines Gelehrten Lex., Leipzig 1750-51, ad Indicem;L. U. Franki, Die Akademie der Wissenschaften in Wien, in Sonntagsblätter, VI, Wien 1847, p. 24; A.R. Grant, History of physical astronomy, London 1852, pp. 119-60; A. Didot, Nouvelle biographie universelle, Paris 1852-66, ad Indicem;C.von Wurzbach, Biographisches Lex. des Kaiserthums Oesterreich, Wien 1856-91, II, pp. 284-85; XI, p. 378; R. Wolf, Biographien zur Kulturgesch. der Schweiz, Zürich 1858-62, p. 627; Proceedings of the Royal Society of London, XII(1863), pp. 56 ss.; Monthly notices of the Astronom. Society of London, XXIII(1863), p. 132; Wochenschrift für Astron, Meteorol. und Geographie, n. s., VI (1863), p. 324; Atti del R. Ist. lomb. di scienze e lettere, III(1862), pp. 27-37; Almanach der K. Akad. der Wissenschaften, XIII, Wien 1863, pp. 108-118; J. C. Poggendorff, Biogr-Liter.-Handwört. zur Gesch. der Exacten Wissenschaften, I, Leipzig 1863, pp. 379-380; I. Cantù, L'Italia scient. contemp. Not. sugli iscritti ai cinque congressi…, Milano 1870, pp. 112-113; A. Lo Vasco, L'epistolario dell'astronomo F. C. Dal carteggio inedito di G. Bianchi presso la R. Biblioteca Esitense di Modena, Pavia 1942; A. Tosi, Matematici dell'Osserv. astronom. di Brera, in Period. di matemat., s. 4, XXXVII(1959), pp. 78-85; Storia di Milano, XVI, Milano 1962, pp. 822 ss.; F. Zagar, L'Osserv. astronomico di Milano nella storia, in Atti del Convegno per il 250ºanniversario della nascita di R. G. Boscovich e per il 200º… d. fondaz. dell'Osservatorio di Brera, estratto, Milano 1963, pp. 35-37.