Breve storia dell`astronomia - Libro più web
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WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC SCIENZA NELLA STORIA Breve storia dell'astronomia ◗ L’osservazione sistematica del cielo risale molto indietro nel tempo. I cinesi osservavano le stelle, le catalogavano e ne studiavano i movimenti già 4000 anni prima di Cristo. I babilonesi, i caldei e gli egizi sapevano rilevare i movimenti degli oggetti celesti ed erano anche in grado di prevedere le eclissi. I greci furono però i primi a rappresentare l’universo attraverso modelli, con i quali si proponevano di spiegare l’ordine dei moti celesti. ◗ Eudosso di Cnido (IV sec. a.C.) propose un modello geocentrico (con la Terra al centro dell’universo), secondo cui le stelle, i pianeti, la Luna e il Sole erano incastonati su più sfere trasparenti, tutte in rotazione rispetto alla Terra. Questo modello ebbe notevole successo, anche perché confermato, sia pure con alcune modifiche, dal filosofo Aristotele (384-322 a.C.) e successivamente da Tolomeo (II secolo d.C.), grazie al quale il modello è passato alla storia sotto il nome di sistema tolemaico. Durante tutto il Medioevo, esso fu un costante punto di riferimento non soltanto per gli scienziati, ma anche per gli uomini di fede, che lo trovavano in armonia con quanto affermato nelle sacre scritture. a Saturno Venere ◗ A partire dalla seconda metà del Quattrocento, la cultura europea iniziò un profondo rinnovamento che gradualmente portò alla revisione delle idee astronomiche dominanti. Il polacco Niccolò Copernico (1473-1543), studiando attentamente i corpi celesti, concluse che i loro moti erano meglio spiegabili ipotizzando la Terra in rotazione su se stessa e in rivoluzione, insieme agli altri pianeti, attorno al Sole, immobile al centro dell’universo. Il suo modello eliocentrico (dal greco hélios, Sole), noto come sistema copernicano, stentò ad affermarsi sia per l’opposizione della Chiesa, sia per la sua inadeguatezza sul piano della fisica. Infatti, il moto dei pianeti mostrava alcune irregolarità che mal si accordavano con la forma circolare delle orbite. Luna Mercurio Terra Giove Sole Marte Sfera delle stelle fisse b Venere Luna Marte Sole Terra ◗ La spiegazione di queste irregolarità si deve all’astronomo boemo Giovanni Keplero (15711630), che giunse a formulare tre leggi che regolano la meccanica celeste. Anzitutto egli accertò che le orbite descritte dai pianeti non sono circolari bensì ellittiche. Inoltre, avendo osservato che i pianeti non si muovono a velocità costante, Keplero comprese che quando un pianeta si trova nel punto più vicino al Sole, il perielio, si muove più velocemente di Mercurio Saturno Giove Sfera delle stelle fisse Modelli dell’universo tolemaico (a) e copernicano (b). Secondo Tolomeo, la Terra si trova immobile al centro dell’universo; tutti gli altri corpi celesti ruotano attorno a essa. Secondo Copernico, il Sole si trova al centro dell’universo; tutti gli altri corpi celesti ruotano intorno a esso, descrivendo orbite circolari. Massimo Boschetti Enzo Fedrizzi Scienze della Terra Ecosistema Terra 1 Minerva Scuola © 2010 by Mondadori Education S.p.A. Milano WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC SCIENZA NELLA STORIA Prima legge Seconda legge Pianeta Pianeta Afelio Sole Afelio: velocità minima Perielio Sole Perielio: velocità massima Terza legge T2 Le tre leggi di Keplero. T1 d1 d2 Prima legge. La traiettoria che un pianeta percorre intorno al Sole è un’ellisse, di cui il Sole occupa uno dei fuochi. Sole Seconda legge. Il raggio vettore che unisce il Sole a ogni pianeta copre aree uguali in tempi uguali. Terza legge. Il quadrato del periodo di rivoluzione (T) di ogni pianeta è proporzionale al cubo della sua distanza media dal Sole (d). Usando per la prima volta un cannocchiale (un “occhiale” a forma di “canna”), egli poté fare importanti scoperte astronomiche, fra cui l’osservazione delle macchie solari, da cui dedusse che il Sole, e dunque anche gli altri corpi celesti, ruotano su se stessi. L’osservazione delle fasi di Venere e l’individuazione dei maggiori satelliti di Giove fornirono ulteriori prove che la Terra non si trova al centro dell’universo. quando si trova nel punto più lontano, l’afelio. In seguito Keplero osservò che il tempo impiegato dai pianeti per compiere una rivoluzione intorno al Sole aumenta con la loro distanza. Attraverso questa legge, egli fu così in grado di calcolare la distanza dei pianeti dal Sole. ◗ Un grande contributo all’accettazione del sistema copernicano si deve anche allo scienziato italiano Galileo Galilei (1564-1642). Direzione che il pianeta seguirebbe per inerzia Forza centrifuga Pianeta ita Orb Attrazione gravitazionale Sole Rivoluzione di un pianeta intorno al Sole. Per rimanere in orbita, esso deve trovarsi in equilibrio fra forze eguali e contrarie. Se, in via ipotetica, venisse a mancare l’attrazione di gravità, esso proseguirebbe per inerzia secondo una traiettoria rettilinea. Ritratto di Isaac Newton Massimo Boschetti Enzo Fedrizzi Scienze della Terra Ecosistema Terra 2 Minerva Scuola © 2010 by Mondadori Education S.p.A. Milano WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC WEB DOC SCIENZA NELLA STORIA ◗ La definitiva conferma del modello eliocentrico venne dallo scienziato inglese Isaac Newton (1642-1727), che dimostrò l’esistenza della forza di gravità, quella che lega fra loro i corpi celesti. Secondo la legge della gravitazione universale, l’attrazione fra due corpi è direttamente proporzionale alle rispettive masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa. Da questa legge egli fu in grado di calcolare le masse del Sole, della Luna e della stessa Terra. Inoltre, Newton comprese che un pianeta ruota perennemente attorno al Sole perché si trova in equilibrio fra due forze contrastanti: la gravità, che tiene il pianeta legato al Sole, e la forza centrifuga, diretta verso l’esterno e derivante dal moto del pianeta su una traiettoria curvilinea. Massimo Boschetti Enzo Fedrizzi Scienze della Terra Ecosistema Terra Satellite artificiale che ruota attorno alla Terra. Per metterlo in orbita, occorre farlo muovere a una velocità tale da risultare senza peso, cioè in equilibrio fra la forza di gravità e quella centrifuga. 3 Minerva Scuola © 2010 by Mondadori Education S.p.A. Milano WEB DOC
