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Con archeoastronomia si intende lo studio delle conoscenze astronomiche di popoli antichi, condotto attraverso l'analisi di reperti quali incisioni su pietra, monumenti orientati astronomicamente (per es. Stonehenge, in Gran Bretagna), antichi codici e annali (per es. quelli delle dinastie cinesi).
L'archeastronomia è una disciplina giovane in quanto solo intorno al XVI e XVII secolo alcuni studiosi incominciano a vedere la possibilità di collegamenti astronomici nei monumenti quali quelli megalitici sparsi per tutta l'Europa piuttosto che nelle piramidi o in altre costruzioni antiche.
Uno dei maggiori studiosi fu Lockyer, che intorno alla metà del XIX secolo, portò a termine delle ricerche sulle piramidi egiziane e sui monumenti megalitici europei che dimostravano la loro orientazione astronomica.
Purtroppo la società scientifica dell'epoca non era pronta a riconoscere a delle popolazioni e comunità preistoriche la possibilità di aver sviluppato delle conoscenze matematiche e astronomiche decisamente avanzate, così le teorie di Lockyer sull'astronomia preistorica rimasero nell'ombra per circa 50 anni.
Infatti solo intorno al 1960 personaggi come Hawkins, Thom diedero nuova vita a questa disciplina con il supporto di nuove scoperte archeologiche e di nuovi metodi di indagine.
Questo portò al riconoscimento dell'archeoastronomia e alla legittimazione della teoria sull'esistenza di una cultura astronomica presso delle civiltà fin dall'epoca neolitica e eneolitica.
L'archeostronomia ha un carattere interdisciplinare in quanto si basa sulla collaborazione di diverse discipline quali la matematica, l'antropologia la fisica e ha portato alla nascita dell'etnoastronomia che si basa sullo studio del significato astronomico dei manufatti, delle pratiche rituali del folclore e delle tradizioni orali delle civiltà preistoriche e protostoriche.
L'archeostronomia fornisce a volte utili indicazioni su problemi ancora aperti come il valore del rallentamento della rotazione della terra, i passaggi di comete, le esplosioni di supernove.