E' nel II secolo a.C. che, con la nascita della scuola alessandrina,
la filosofia e scienza greca raggiunge il suo apice. Dopo la morte di Alessandro Magno fu Tolomeo
Sotere ("salvatore"), al quale spettava il regno di Egitto, che per il suo amore per la scienza e per le sue
molte opere di bene, raccolse intorno a se matematici e scienziati di tutto il mondo. Ad Alessandria
questi trovavano, oltre all'ospitalità dello stesso Tolomeo, anche tutti gli strumenti di cui avevano
bisogno. Infatti vi era anche un osservatorio astronomico mentre infinite erano le risorse
letterarie presenti nella celebre bioblioteca. I principali esponenti della scuola d'Alessandria furono:
Aristarco da Samo, Eratostene,
Ipparco di Nicea e Claudio
Tolomeo.
Aristarco da Samo (ca. 310 - ca. 230 a.C.) è stato uno tra gli astronomi più importanti dell'antichità perché, come attesterebbero le testimonianze giunteci, sarebbe stato il primo a proporre un sistema eliocentrico. Purtroppo quasi tutte le sue opere sono andate perdute e la sua concezione cosmologica ci è pervenuta solo attraverso testimonianze di altri letterati e scienziati come Simplicio, Vitruvio, Archimede (nel suo "Arenario"), Plutarco (nel "De facie orbe lunae").
Innanzitutto con Aristarco vengono riviste le dimensioni dell'Universo i cui confini vengono allargati.
Invece nel trattato "Sulla grandezza e sulla distanza fra Sole e Luna" Aristarco stabilì le relative distanze tra Terra, Sole e Luna.
Nonostante le sue grandi scoperte, Aristarco non ottenne tra i suoi contemporanei la fame che meritava perché le sue idee troppo rivoluzionarie non vennero totalmente accettate. Soprattutto suscitò diffidenza poiché con il suo sistema eliocentrico andavo distruggendo i concetti della fisica aristotelica, ritenuti indiscutibili.
Eratostene (ca. 276 - 194 a.C.), bibliotecario di Alessandria, deve la sua fama soprattutto per il suo calcolo del raggio terrestre. Innanzitutto Eratostene sostenne che la Terra per forza di cose doveva essere un sfera. Infatti se fosse stata piatta non sarebbe stato possibile che in certi punti della superficie terrestre i raggi solari andavano formando ombre mentre in altri no.
Partendo dalla convinzione che Siene (Assuan) ed Alessandria giacessero sullo stesso meridiano (e da qui deriva l'errore nel calcolo), Eratostene osservò che il giorno del solstizio estivo i raggi solari illuminavano il fondo di un pozzo a Siene (e quindi dovevano essere perpendicolari), mentre ad Alessandria giungevano con una certa obliquità che creava l'ombra. Attraverso ingegnose formule geometriche Eratostene riuscì a concludere che l'arco (la distanza tra Siene e Alessandria) corrispondeva a un angolo di 7.2 gradi, pari a un cinquantesimo dell'angolo giro, di conseguenza la distanza tra Alessandria e Siene sarebbe stata un cinquantesimo della circonferenza terrestre, la cui misura avrebbe dovuto essere 250.000 stadi. Tale valore, variabile a seconda del valore attribuito allo stadio, si avvicina moltissimo alla misura nota ai nostri giorni.
Ipparco di Nicea
(ca. 190 - 120 a.C.) è il più grande astronomo dell'antichità e viene considerato il padre dell'Astronomia scientifica. Per i suoi studi non volle accettare le osservazioni di astronomi precedenti se non prima verificate. Scoprendo che molte delle osservazioni egiziane ed antiche aerano inesatte dovette quindi fare affidamento soltanto a dati relativamente moderni, ovvero dei primi osservatori ellenistici. Tramite queste osservazioni giunse a due brillanti intuizioni astronomiche: la precessione degli equinozi e l'eccentricità delle orbite. Ipparco volle formare un nuovo catalogo stellare così da permettere ai posteri di poter osservare il mutare dei cieli, fu proprio durante questo studio che l'astronomo di Nicea (in Bitinia) si rese conto che le stelle rispetto al catalogo stellare di Aristillo e Timacarri (300 a.C.) avevano mutato il loro posto rispetto all'equatore pur avendo conservato la stessa latitudine sopra l'eclittica. Fu proprio per dare spiegazione a questo fenomeno che Ipparco scoprì la precessione degli equinozi. Inoltre Ipparco sviluppò una teoria secondo la quale i moti apparenti dei pianeti venivano spiegati dall'analisi loro orbite. Queste sono sì circolari, ma il loro centro non è più la Terra, ma un altro punto. Dall'analisi di queste nuove orbite Ipparco riuscì con i suoi calcoli ad ottenere previsioni di eclissi lunari con margini di poche ore.
Ipparco di NiceaCaludio Tolomeo (100 - 178 d.C. ca.) riprese il progetto di Ipparco di Nicea, promettendosi di riformare l'Astronomia, dandole nuove basi. Tolomeo visse quasi tre secoli dopo Ipparco. Nel periodo che intercorre fra questi due astronomi venne definitivamente abbandonanata e dimenticata l'idea di un Universo eliocentrico, che aveva proposto Aristarco.
Tolomeo si dedicò alla formulazione di un sistema geocentrico che potesse spiegare gli apparenti moti retrogadi dei pianeti. Il problema era che la tradizione, i miti e le credenze dell'epoca volevano che i corpi celesti si muovessero su orbite perfettamente circolari. Quindi Tolomeo propose un sistema nel quale i pianeti ruotavano su un'orbita circolare (epiciclo), il cui centro a sua volta ruotava su di un'altra orbita (detta deferente). A sua volta la Terra, posta all'interno del deferente, non giaceva proprio sul punto centrale dei moti ma in una posizione eccentrica, opposta, rispetto al centro, all'equante.
Ovviamente se un epiciclo non era sufficiente per spiegare il moto del pianeta era sempre possibile aumentare il numero degli epicicli i cui centri di rotazione si sarebbero ritrovati sulla circonferenza del primo.
Oltre a questa nuova teoria cosmologica, Tolomeo si fece notare per le sue numerose osservazioni che gli permisero anche di constatare, come già aveva fatto Ipparco, il regolare anticipo annuale degli equinozi.
Tolomeo divenne un importante punto di riferimento per tutta la cultura scientifica e la sua grande opera astronomica "Grande Sintassi Matematica dell'Astronomia" (meglio nota con il nome della traduzione araba del IX secolo, "Almagesto") ebbe un'enorme influenza non solo sui suoi contemporanei ma anche nei secoli successivi. In essa, oltre all'esposizione della concezione dell'Universo, è presente anche una particolareggiata descrizione degli strumenti usati da Tolomeo: l'astrolabo, l'astrolabo armillare e il triquetrum.
L"incredibile successo ottenuto dall'Almagesto di Tolomeo va riscontrato anche nella grande importanza che stava assumendo l'Astrologia nei primi secoli d.C. Infatti per le pratiche astrologiche (oroscopi, riti, etc....) importantissime erano le previsioni dei moti celesti, previsioni che Tolomeo, entro certi limiti, poteva garantire. Tolomeo stesso accettava il mondo astrologico e infatti compose anche un'altra opera (anche essa in greco come l'Almagesto) "tetrabiblon", che fu il più grande trattato di Astrologia mai compiuto
