Cos'è la notte?

"Se il giorno posso non pensarti
la notte maledico te
e quando infine spunta l'alba
c'è solo vuoto intorno a me..."
La Notte di Salvatore Adamo

Va di moda, in questi giorni, scrivere e parlare della notte. Non perché sia iniziata la bella stagione e con essa cresca la voglia di stare all'aperto per dare uno sguardo al cielo stellato (a proposito, in questo periodo Giove è ben visibile la sera verso Sud) ma perché la politica e i media ne parlano in relazione alla modifica dell'articolo sulla legittima difesa.
Lasciamo stare la politica.
Andiamo ad analizzare un concetto molto comune per vedere quali sorprese ci regalerà.

Vi siete mai chiesti: "cos'è la notte?"
La risposta potrebbe sembrare banale: la notte è il periodo della giornata in cui non c'è il Sole, cioè quella parte delle 24 ore che inizia col tramontare e termina col sorgere della nostra stella. [vedi: Treccani, Garzanti, Corriere] È una risposta corretta e semplice ma per capire meglio la definizione di notte, adesso ci chiediamo:

Come definiamo il tramonto e l'alba?
Si dice che il Sole tramonta quando il lembo superiore del disco solare tocca l'orizzonte nella fase discendente del moto.
Similmente, l'alba accade quando il lembo superiore del disco solare fa capolino all'orizzonte durante la fase ascendente.
Una piccola postilla: in questo post parliamo solo del Sole ma quanto detto vale per qualsiasi corpo celeste: la Luna, i pianeti, le stelle e così via.

A questo punto la domanda sorge spontanea:

Cos'è l'orizzonte?

Facile! È la linea che divide la superficie terrestre dal cielo.
Giusto, ma chiariamo che l'orizzonte è un qualcosa di locale: cambiando posizione sia sulla superficie terrestre che in altezza cambia anche l'orizzonte.
Se ci trovassimo in mare aperto, lontani dalla terraferma, potremmo identificare visivamente l'orizzonte vero come la linea che separa la superficie terrestre (approssimabile alla superficie di una sfera) dal cielo. In città o comunque dove ci sono oggetti che oscurano questa linea, non è così semplice.
Entra in gioco l'orizzonte visibile, che dipende oltre che dalla posizione anche dalla presenza di formazioni vicine a noi: in una vallata l'orizzonte visibile sarà più alto rispetto all'orizzonte vero.
È possibile definire altri due tipi di orizzonte:
l'orizzonte geometrico si determina immaginando di prolungare all'infinito il piano perpendicolare alla verticale di un punto sulla superficie terrestre. È come immaginare l'orizzonte nel caso in cui la Terra fosse piatta. Rispetto al cosiddetto orizzonte vero, l'orizzonte geometrico è lievemente più alto.
C'è poi l'orizzonte astronomico che si ottiene prolungando all'infinito il piano passante per gli occhi dell'osservatore e perpendicolare alla sua verticale.
In questo post intenderemo con orizzonte quello che poc'anzi abbiamo definito "orizzonte vero".

Bel casino, verrebbe da dire. Siamo partiti dal voler capire cos'è la notte e, passando dalla definizione di tramonto, siamo arrivati a scrivere di "orizzonti".
Quanta complessità c'è dietro un termine tanto usato nel quotidiano!
... e non è finita qui, perché il diavolo, si sa, si nasconde nei dettagli e il dettaglio qui lo fa l'atmosfera.

Se fossimo sulla Luna, dove non c'è atmosfera, il gioco della definizione del tramonto (e quindi della notte) finirebbe realmente qui, in quanto una volta che il Sole scendesse sotto l'orizzonte sparirebbe dalla vista dell'osservatore e in quel momento comincerebbe l'oscurità.

L'effetto dell'atmosfera

Noi, invece, viviamo sulla Terra, un pianeta con un'atmosfera che è "rilevante" nella definizione di notte.
L'atmosfera è un gas che avvolge la superficie terrestre con proprietà fisiche quali composizione, temperatura e pressione che cambiamo da luogo a luogo e nel tempo e che ne determinano la densità. Variazioni di densità nell'aria producono sul percorso della luce un effetto fisico chiamato rifrazione.
La rifrazione atmosferica è la deviazione impartita ai raggi del Sole (e della luce in generale) a causa della variazione di densità dell'atmosfera stessa. In altre parole: l'atmosfera, deviando la luce del Sole, lo fa apparire più alto all'orizzonte di quanto esso sia realmente.
Quindi, possiamo dire che il Sole ci appare tramontare un po' dopo il "vero" tramonto.

L'atmosfera gioca un altro "brutto" scherzo alla notte, in quanto è lei la causa del chiarore che avvolge il cielo dopo il tramonto.
Infatti l'atmosfera diffonde la luce. La diffusione è un fenomeno fisico nel quale la luce, che senza ostacoli percorrerebbe una linea retta, viene sparpagliata in tutte le direzioni a causa della presenza, nell'atmosfera stessa, di tantissime molecole che la ostacolano e la fanno rimbalzare. Se da una parte questo effetto di sparpagliamento rende meno nitida e brillante la sorgente, dall'altra permette alla sua luce di raggiungere luoghi che non si trovano esclusivamente lungo la linea di vista.
Tradotto in termini semplici: la luce del Sole, grazie alla diffusione dell'atmosfera, illumina il cielo sopra di noi anche quando il Sole è tramontato e il periodo che intercorre tra il tramonto e il sopraggiungere del buio viene chiamato crepuscolo.

Quanto dura il crepuscolo?

L'ultimo sforzo.
La fine del crepuscolo dipende da come noi definiamo il buio.

• Per gli astronomi il buio inizia quando si riescono a vedere ad occhio nudo le stelle più deboli (di 6a magnitudine), questo richiede che la luce diffusa del Sole sia praticamente assente e ciò avviene circa 1:30-2:00 ore dopo il tramonto quando il centro geometrico del Sole si trova a 18° sotto l'orizzonte (crepuscolo astronomico).
• Per i marinai il buio arriva quando non c'è più la possibilità di navigare utilizzando come riferimento la linea dell'orizzonte. Accade circa ad 1:00 dal tramonto e il Sole è a 12° sotto l'orizzonte (crepuscolo nautico).
• In ambito civile il buio sopraggiunge nel momento in cui non c'è abbastanza luce per l'occhio umano da distinguere nitidamente gli oggetti terrestri. Ciò avviene circa 30 minuti dopo il tramonto, quando la nostra stella si trova a 6° sotto l'orizzonte (crepuscolo civile).

Un esempio pratico: oggi 7 maggio 2017 a Bologna il Sole tramonta alle 20:26, il crepuscolo civile è alle 20:59, quello nautico alle 21:40 e quello astronomico alle 22: 26.
Ecco una pagina utile per ricavare questo tipo di informazioni.

Conclusioni

Abbiamo fatto un lungo giro soprattutto tra definizioni di orizzonte e di crepuscolo, passando per i tramonti e l'atmosfera per ritornare alla domanda principale: cos'è la notte?

Se per Notte intendiamo, come fanno i nostri vocabolari, il periodo che intercorre tra tramonto e alba (una volta definito l'orizzonte locale), la notte non sarà associata perfettamente al periodo buio delle 24 ore, perché durante le fasi di crepuscolo ci sarà comunque luce.

Se per Notte intendiamo, invece, il periodo buio della giornata, dobbiamo prima di tutto definire cos'è il buio (ricordate le differenze tra crepuscolo civile, nautico o astronomico?) così da sapere quando inizia e finisce la notte.

Vien da sé che se vogliamo la notte più buia, quella in cui fare fotografie al cielo profondo, vedere il maggior numero di stelle ad occhio nudo o guardare le più deboli stelle cadenti, è meglio considerare il crepuscolo astronomico piuttosto che il tramonto.


P. S.: In questo post, parlando di buio, ho considerato solo il Sole, trascurando la Luna e altri fattori: quali l'inquinamento luminoso ecc. del resto bisogna partire dalle cose semplici e, una volta comprese, aggiungere gli altri pezzi.

P. S.: i discorsi fatti per il tramonto, con le dovute modifiche, valgono anche per l'alba.

Note

• Il Codice della Strada [ACI] usa i termini "tramonto" e "sorgere" in tre articoli:
• Art. 153. Uso dei dispositivi di segnalazione visiva e di illuminazione dei veicoli a motore e dei rimorchi.
  comma 1:  Da mezz'ora dopo il tramonto del sole a mezz'ora prima del suo sorgere ed anche di giorno nelle gallerie, in caso di nebbia, di caduta di neve, di forte pioggia e in ogni altro caso di scarsa visibilità, durante la marcia dei veicoli a motore e dei veicoli trainati, si devono tenere accese le luci di posizione, le luci della targa e, se prescritte, le luci di ingombro [...]
• Art. 182: Circolazione dei velocipedi
  comma 9bis: Il conducente di velocipede che circola fuori dai centri abitati da mezz'ora dopo il tramonto del sole a mezz'ora prima del suo sorgere e il conducente di velocipede che circola nelle gallerie hanno l'obbligo di indossare il giubbotto o le bretelle retroriflettenti ad alta visibilità[...]
• Art. 190: Comportamento dei pedoni
  comma 1: [...] Da mezz'ora dopo il tramonto del sole a mezz'ora prima del suo sorgere, ai pedoni che circolano sulla carreggiata di strade esterne ai centri abitati, prive di illuminazione pubblica, e' fatto obbligo di marciare su unica fila.
• L'atmosfera è responsabile anche di un altro fenomeno legato al tramonto: il colore rosso del Sole, ma di questo ne parlerò in un altro post.