Nonostante il notevole progresso scientifico già fatto in precedenza dal pensiero greco, il cristianesimo, pur essendosi diffuso fin dalle origini in ambiente greco-orientale, continuò a rimanere fedele alle ingenue concezioni mitiche dell'Antico Testamento, rifiutando con orrore tutto ciò che non si poteva conciliare con esso. In tal modo la teologia cristiana diede una mano ai barbari che riportarono il mondo greco-romano indietro di migliaia di anni.

Ai tempi di Gesù, l'astronomia e la cosmologia degli Ebrei erano sostanzialmente quelle dei loro antenati aramei, vissuti come pastori nomadi nel sud della Mesopotamia, con successive influenze dei Cananei, dopo che verso la metà del 2° millennio a.C. si trasferirono nel loro paese, e degli Egiziani che dominavano culturalmente quella regione, poi di nuovo della Mesopotamia, durante la cattività babilonese, subito dopo dei Persiani, e infine degli Ellenici, dopo la conquista di Alessandro Magno. 

Dai testi biblici si ricava la conformazione e il carattere religioso del mondo celeste ebraico, frutto di tante successive contaminazioni. Il Cielo è per gli Ebrei, e quindi per i cristiani, la parte più eccelsa dell'universo, al di là dello spazio, sede della divinità. Esso è puro splendore, e la parola Luce ricorre spesso nell'Antico e nel Nuovo Testamento per indicare Dio e la sua dimora. Il profeta Ezechiele, vissuto nella deportazione a Babilonia, scrive di aver visto in estasi il Cielo come un immenso fuoco ardente (perciò i cristiani lo chiameranno Empireo, dal greco empyreos, infuocato) al cui centro era il trono di Dio sorretto da quattro Esseri che, come gli dei astrali babilonesi, avevano aspetto di animali, fomiti di ali e di mani d'uomo. Di qui l'idea dei cherubini, plurale di karub, dall'arcadico karubu, protettore, raffigurati sull'Arca dell'alleanza, a cui la mitologia cristiana si ispirerà per simboleggiare i quattro evangelisti. Sarà San Paolo il primo a rendere accessibile il cielo agli uomini (i giusti, i buoni) non solo in estasi, ma materialmente, rivestiti di corpo pneumatico, dopo la morte. Pertanto l'espressione "il regno dei Cieli", che per gli Ebrei significava "il regno di Dio", il suo dominio su tutto l'universo, diverrà per i cristiani un "regno nei cieli".

Il cielo stellato, visibile agli uomini, nell'astronomia ebraico-cristiana si trova molto al di sotto della sede di Dio, e non è uno spazio infinito ma - come appare ad occhio nudo - una volta solida (in ebraico raqià) dello spessore di pochi pollici, che Ezechiele definisce una superficie di ghiaccio. Nella traduzione latina il vocabolo raqià verrà reso con firmamentum, ossia "sostegno", poiché esso sostiene la grande massa delle "acque superiori". 

Dunque, tra il cielo di fuoco e il firmamento ghiacciato si trova "il ricettacolo della pioggia e della grandine" Giobbe (38, 22) che Dio ha diviso, nella creazione, dalle acque inferiori (Genesi 1,6-7), cioè dai mari, che a loro volta formano i fiumi. Ancora San Tommaso, nel XIII secolo, crederà che i fiumi nascano dal mare. Il firmamento è sostenuto da quattro montagne e ha delle aperture (cateratte) per l'uscita della pioggia e della grandine, con saracinesche manovrate dalla mano di Dio. Sotto di esso, a livello dei monti, vi sono i serbatoi dei quattro venti (Geremia 10,13; Daniele 8,8) anch'essi regolati da Dio. 

Al firmamento sono appesi, come lampade, i corpi celesti, tutti alla medesima distanza dalla Terra, che secondo la Mishnà (tradizione orale codificata nel I secolo d.C.) equivale ad un viaggio di 500 anni, e la maggior o minore luminosità degli astri dipende solo dalla loro differente grandezza. 

Già altri popoli conoscevano bene le costellazioni, mentre gli Ebrei avevano al proposito nozioni piuttosto vaghe. La "milizia" dei cieli (tsebà) era per essi misteriosa (Salmi 147,4), sebbene, almeno fino ai tempi del re Giosia (640-609 a.C.), a quanto attestano numerosi passi della Bibbia, gli Ebrei avessero continuato a praticare il culto degli astri e alcuni re di Giuda, dopo la separazione da Israele, avessero ufficialmente eretto loro altari. Un cenno alla venerazione di Saturno è anche nell'opera cristiana Atti degli apostoli (7,43) e il nome di quell'antico dio (in ebraico Shabbataj) ha lasciato un ricordo nel nome e nella solennità del Sabato, rispettata persino da Jahve, cessando il lavoro dopo i sei giorni della creazione. 

Delle costellazioni sono nominate soltanto, nei libri di Amos e di Giobbe, il Kimal, il Kesil, che probabilmente corrispondono alle Pleiadi e a Orione, molto note agli antichi poiché la loro apparizione segnava l'inizio o la fine della stagione delle piogge. Giobbe cita anche l'ash, che la versione greca dei Settanta traduce con Espero, la Vulgata latina con Arcturum, e più esattamente quella italiana con Orsa, dato che l'identica parola ash anche in arabo significa Orsa. 

Gli Ebrei non facevano distinzione tra stelle e pianeti, ma di questi solo tre sono citati nell'Antico Testamento: Saturno, che gli Atti degli apostoli chiamano col nome persiano Kaivan o Refan; più frequentemente è nominata la Luna, e una o due volte Helel, "il dio dell'aurora" (lsaia 14,12) l'egiziana "stella del mattino" ossia Venere, che però è tutt'altra cosa dalla Venere del tramonto, e che dai Romani era detta Lucifero (portatore di luce), poi identificato dai Padri della Chiesa con Satana, l'angelo (o Dio?) cacciato da Jahve. Ma l'astro per eccellenza era naturalmente il Sole, creato da Dio dopo la luce, unitamente alla Luna, nel quarto giorno della creazione (Genesi 1,14) e che Dio a propria volontà poteva anche fermare nel suo cammino, come infatti avvenne, pregato da Giosué, onde permettergli di continuare la strage degli Amorriti  (Giosué 10,12-13). Essendo la Terra immaginata un disco piatto, anche gli Ebrei come gli altri popoli antichi risolvevano il problema del tramonto del Sole pensando che di notte attraversasse gli abissi sotterranei (Salmi 19,6-7). 

Solo dopo il 538 a.C. si conobbe lo Zodiaco, costruito per la prima volta in quell'anno dai Babilonesi. Prima di allora i Babilonesi stessi fissavano le stazioni solari in corrispondenza di 36 stelle o costellazioni, divise in gruppi di tre per ciascun mese. I simboli degli asterismi del nuovo Zodiaco corrispondevano a quelli attuali, eccetto il Capricorno, che era detto Cinghiale, e la Vergine, chiamata Spiga (nome rimasto ancora oggi alla sua stella α) rappresentata come una fanciulla con due spighe in mano. La tradizione mesopotamica è ben visibile in un mosaico della sinagoga di Bethalpha (immagine a lato): in esso le spighe della Vergine sono sintetizzate in due elementi decorativi ai fianchi della figura, mentre ritorneranno esplicite nelle raffigurazioni cristiane, diventando infine attributi della Madonna. Prima di conoscere le stazioni zodiacali del Sole, gli Ebrei ne dividevano il corso annuale soltanto nei quattro momenti degli equinozi e dei solstizi, e anche a questi attribuivano significati religiosi. 

Per questo, Gesù Cristo verrà fatto nascere il 25 dicembre, quando il Sole, cessando il solstizio, ha ripreso il suo cammino ascendente. Comunque il culto ebraico per i due solstizi è rimasto nel cattolicesimo: il solstizio d'inverno corrisponde alla nascita di San Giovanni evangelista, quello d'estate, in cui il Sole ricomincia a discendere, è invece la natività di Giovanni Battista. Infatti nel Vangelo si fa dire al Battista: "Bisogna che Egli cresca e che io diminuisca" (Gio.3,30). 

Secondo la rivoluzione diurna del Sole, gli Ebrei derivavano i punti cardinali: mizrach, il levante; jam, il mare, e quindi l'occidente; tsafon, le tenebre, il nord; darom, la zona illuminata, il sud (Genesi 13,14). Ma per la sacralità che aveva l'Oriente nel culto del Sole, a cui sempre si rivolgevano nella preghiera sia gli Ebrei che i primi cristiani, l'Est era il punto cardinale di riferimento, era il qedem, il davanti, e di conseguenza l'Ovest era l’achor, il di dietro, il Nord era semol, a sinistra, e il Sud theman, a destra.

Gli astronomi babilonesi già sapevano prevedere le eclissi, quali effetto di cause naturali, mentre gli Ebrei le accoglievano ogni volta come una novità, e con spavento, in quanto segni dell'ira divina, e i profeti approfittavano di questa superstizione per annunciare terribili oscuramenti futuri del Sole e della Luna, allorché Dio avrebbe deciso di porre fine all'umanità per i suoi peccati. L'interpretazione apocalittica delle eclissi sarà accolta anche dagli evangelisti, per immaginare un'eclissi totale al momento della morte di Gesù, e di nuovo, naturalmente, alla fine del mondo. 

La cometa, invece, era ritenuta di buon augurio. In Genesi (15, 17) una di esse ("una fornace ardente e un cerchio di fuoco") suggellava il patto tra Jahve ed Abramo, e in Matteo (2,1-12) è una cometa - prevista da "magi" babilonesi o persiani - ad annunciare la nascita di Gesù Cristo. Ma Keplero nel dicembre 1603 osservando una congiunzione di Mercurio, Giove e Saturno calcolerà che probabilmente la cometa del Natale era stata in realtà una congiunzione di Giove e Saturno nella costellazione dei Pesci, visibile nell'area mediterranea a partire dal 4 dicembre del 7 a.C. 

Per diversi secoli i Padri della Chiesa difenderanno con accanimento le idee astronomiche dell'Antico Testamento, condannando come false ed eretiche tutte le altre ipotesi. Per essi, la Terra è un disco piatto, immobile al centro dell'Universo, formato dai quattro elementi (terra, aria, acqua e fuoco); il firmamento o ciclo sidereo una cupa solida e fredda come ghiaccio, perciò detta anche ciclo cristallino, dal greco krystallos, ghiaccio; sul firmamento le acque sopracelesti; sopra di queste l'empireo, tutto luce, fuoco e calore.

Le spiegazioni diverse vengono confutate con argomentazioni a volte stupefacenti per la loro ingenuità. "Come si può credere ai filosofi greci — scrive Lattanzio (250-325) — che immaginano il cielo rotondo e la Terra simile a una sfera, con antipodi in cui pure si innalzano monti e si distendono pianure e mari? Come potrebbero gli uomini camminare con la testa all'ingiù?" Basilio (329-379) nelle sue Omelie sostiene che la acque superiori sono state create da Dio per mantenere fresco il cielo sidereo e anche la Terra, e impedire che siano arsi dal fuoco dell'empireo. Severiano, vescovo di Cabala (+ 408), condivide il parere di Basilio e aggiunge che per questo motivo le acque sono ghiacciate. Sant'Agostino (354-430) ha qualche dubbio in proposito, ma lo risolve disinvoltamente: "Dicono taluni che l'acqua per sua natura non può stare sopra il cielo, ma data l'onnipotenza di Dio è necessario credere che ciò avvenga. Se Dio volesse che l'olio restasse sotto l'acqua, ciò avverrebbe" (De Genesi) "Le acque, dunque, si trovano sopra il nostro cielo, così come la pituita, che i Greci chiamano flegma, si trova sulla testa dell'uomo" (De Civitate Dei XI,34).

Un altro problema che preoccupa Sant'Agostino è la forma del firmamento: "Il passo delle Scritture, 'Tu stendi i cieli come una tenda', può concordare con l'opinione di coloro che danno al cielo una forma di sfera? La Scrittura dice anche che il firmamento è sospeso come una volta; ora, se si può dire che una volta è tale non solo quando è curva ma anche quando è piana, così anche una tenda può essere curva o piana o rotonda. Infatti anche l'utero e la vescica sono in un certo qual modo una tenda" (De Genesi).

Oltre un secolo dopo, il monaco egiziano Cosma nella sua Topographia christiana dà questo quadro dell'Universo: la forma dell'Universo può essere capita solo esaminando il disegno del tabernacolo che Mosé costruì nel deserto: l'interno (intra velum) è l'immagine delle cose celesti; la cortina equivale al firmamento; la tavola della presentazione dei pani rappresenta la Terra, la quale è pertanto piana e rettangolare; le pareti del firmamento sono quattro piani perpendicolari che poggiano sulla Terra al di là dell'Oceano, e il loro tetto, cioè il firmamento è semicilindrico; in esso il Sole, la Luna e le stelle sono trasportate da angeli; a nord c'è un'immensa montagna conica che sale dalla Terra al Cielo, e dietro di essa il Sole trascorre la notte. Fino al secolo XIII l'autorità delle Sacre Scritture è ancora così impegnativa, che anche persone di grande ingegno, pur accettando, attraverso la mediazione degli Arabi, l'astronomia aristotelica (sette sfere concentriche, distinte per il Sole, la Luna e ciascuno dei cinque pianeti fin allora conosciuti; un ottavo cielo di stelle fisse) non riescono a liberarsi dal problema delle "acque superiori" e non possono fare a meno di aggiungere un nono cielo, l'Empireo, sede di "Dio, o Primo mobile, secondo la concezione tolemaica.

Abelardo (1079-1142), ardimentoso sostenitore del razionalismo ("Ho imparato dai maestri arabi a farmi guidare soltanto dalla ragione") fino al punto di essere perseguitato e condannato come eretico, si domanda come possa l'aria sostenere le acque superiori che sono più pesanti, e conclude che senza dubbio debbono essere molto fluide. Più perentoriamente Bartolomeo Anglico a metà del secolo XIII dirà: l'ottavo cielo è formato dalle acque poste da Dio sopra il firmamento, il quale è detto cristallino, non perché sia duro come il cristallo, ma perché è luminoso e trasparente, è detto anche acqueo, perché è fluido e sottile. 

Intanto si fa strada tra gli autori cristiani un curioso simbolismo per rappresentare l'Universo. L'uovo, che già nel culto di Dioniso era un simbolo solare: il tuorlo (Sole), l'albume (l'etere in cui esso si muove), il guscio (l'eclittica), e come tale è passato nell'usanza cristiana delle uova pasquali, venne allora assunto anche come modello dell'Universo. Secondo Abelardo, e poi Guglielmo di Conches (a metà del secolo XII), la Terra è il tuorlo, l'Oceano intorno è l'albume, l'aria è la pellicola dell'uovo, e la sfera del fuoco è il guscio. Onorio di Autun, contemporaneo di Guglielmo di Conches, dice invece nel suo De imagine mundi: il cielo è il guscio, l'etere è l'albume, l'aria è il tuorlo, la Terra e la goccia di grasso che si trova nel tuorlo. Sono anche interessanti alcune etimologie dello stesso Onorio: il cielo si chiama così perché assomiglia a un recipiente celato, cioè coperto di stelle; le costellazioni derivano il loro nome latino sidera dalla considerazione in cui sono tenute dai naviganti e dai viaggiatori.

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