L’osservazione dell’universo ha da sempre affascinato l’uomo inducendolo a proporne rappresentazioni a volte fantasiose; i Greci, ad esempio, popolarono il cielo con le immagini mitologiche delle costellazioni, ma è la rivoluzione scientifica che ha determinato nel XVII secolo la costruzione di modelli tridimensionali della volta celeste e della Terra giunti fino a noi.
I globi terrestri con i continenti, i mari e gli oceani rappresentano il mondo conosciuto all’epoca della loro realizzazione.
Le sfere armillari formate da listelli circolari in legno o metallo – le armille – generalmente rappresentano il sistema planetario, composto dalla Terra, dal Sole, dalla Luna e dai pianeti conosciuti, secondo due modelli: quello geocentrico e quello eliocentrico.
Il modello geocentrico tolemaico, proposto dall’astronomo greco Tolomeo nel II secolo d.C., che vede la Terra al centro dell’Universo con il Sole che le ruota attorno, in accordo con la visione aristotelica del mondo, fu accolto quasi universalmente fino alla fine del Cinquecento; il modello eliocentrico, proposto dall’astronomo polacco Nicolò Copernico (1473-1543) nella sua opera De revolutionibus orbium coelestium, poneva il Sole al centro dell’Universo e tutti i pianetti rotanti intorno ad esso. Pur spiegando i moti dei pianeti in modo più semplice rispetto al sistema tolemaico, fu osteggiato dalla Chiesa e l’opera De revolutionibus sottoposta a censura fino al 1757.
L’uso di globi e sfere armillari facilita la comprensione dei fenomeni naturali e aiuta a risolvere quesiti legati al sorgere e tramontare del Sole o alla determinazione della sua altezza in un dato luogo e giorno dell’anno.
I numerosi trattati di astronomia del Seicento e Settecento elencano una serie di problemi risolvibili con l’uso delle sfere e dei globi.
Nelle scuole del Collegio Mariano, le Regole stabilite dal Consiglio della Misericordia nel 1747 prescrivevano, nell’insegnamento della Filosofia naturale, l’obbligo di fornire “un’esatta storia di tutti i Sistemi, che degli antichi e moderni sono stati inventati delle cose naturali […] senza però adottarne veruno”. Nell’ambiente bergamasco piuttosto conservatore occorreva quindi mantenere con gli scolari un atteggiamento imparziale.
Nella successiva riforma delle Regole adottata nel 1784 con il contributo determinante di Lorenzo Mascheroni, si ribadì l’insegnamento dei Sistemi: “Si inserirà a suo luogo la storia dei sistemi e delle scoperte fatte nei vari rami della fisica colla data dei tempi e dei luoghi”, omettendo l’obbligo di imparzialità.