Il Cielo ad occhio nudo 1
Sole, Luna e stelle e i primi problemi
astronomici dell’uomo nella storia: il Sole
e le sue prime osservazioni
L’Astronomia prima Scienza
moderna della Storia
• La conoscenza del mondo come strumento
di lotta per sopravvivere
• Lo sviluppo di forme sociali complesse e
la necessità di un linguaggio astratto
• Il ruolo della conoscenza della natura: la
conoscenza “oggettiva” necessaria per lo
sviluppo della società
La matematica linguaggio della
Scienza
Serve un linguaggio
• Che descriva informazioni valide per tutti
(oggettive)
• Preciso
• Sintetico (che trasmetta il maggior numero
di informazioni in poco spazio).
L’unico linguaggio che ha tutte questa
caratteristiche è il linguaggio matematico
L’Astronomia prima Scienza
matematica
• Il Cielo e il tempo: i fenomeni celesti sono ciclici
e consentono di individuare unità di misura del
tempo e di cominciare a “misurare” il corso dei
fenomeni naturali per organizzare la vita
• Il Cielo si presta all’uso di modelli geometrici per
la descrizione dei suoi fenomeni e per la sua
descrizione come sistema intero.
• L’Astronomia è la prima Scienza nella quale viene
applicato il metodo della Scienza
Il metodo scientifico
1. Osservazione e misura delle posizioni degli
astri
2. Documentazione dell’osservazione:
formulazione di modelli del loro movimento
e del Cielo come sistema
3. Confronto tra dati e modelli e discussione
4. Verifica dei modelli per vedere se vanno
bene.
I primi strumenti dell’Astronomia
• I primi strumenti di osservazione sono
elementi del paesaggio fissi che forniscono i
punti di riferimento per vedere le variazioni
del Cielo
• Grandi costruzioni a indicare punti
particolari dell’orizzonte: i “megaliti”
• L’osservazione del Sole e le ombre: lo
“gnomone”
Come osservare il Cielo notturno
• Trovare un punti di riferimento fisso del paesaggio
• Mettere la posizione della stella in relazione con il
punto di riferimento
• Se il movimento non si vede ad occhio in pochi
minuti, ripetere l’osservazione una o due ore più
tardi
DOV’E’ FINITA LA STELLA?
BOH?!
DOV’E’ FINITA LA STELLA?
BOH?!
Il ruolo fondamentale delle
costellazioni
• Allora bisogna riconoscere un insieme di
stelle che hanno una certa forma
complessiva e, una volta riconosciuta e,
messa in corrispondenza con un punto di
riferimento fisso del paesaggio …
• Ripetere l’osservazione una o due ore più
tardi.
Se si riconosce la stessa forma di stelle in
un’altra posizione, ciò ci dice che:
•
le stelle si spostano nel Cielo
• Le stelle di una stessa costellazione si
spostano tutte insieme
• Se poi si trovano allineamenti di stelle di
diverse costellazioni e si vede che essi si
mantengono si deduce che il movimento del
Cielo è la “rotazione rigida” di una sfera:
la Sfera celeste.
I poli celesti
• Se il Cielo si può rappresentare come una sfera
rotante intorno ad un suo asse passante per il
centro, allora tale sfera dovrà avere due punti fissi
e opposti: i “poli”
• Poiché i poli sono opposti e fissi, ne vediamo uno
sempre nella stessa posizione, mentre non
vediamo mai l’altro
• La stella visibile ad occhio nudo più vicina al polo
visibile, che compie la rotazione più breve nel
Cielo è la stella “polare”.
La misura della posizione di un astro nel
Cielo è espressa completamente da due
angoli:
• Se si assumono come cerchi di riferimento
l’orizzonte e il meridiano (linea immaginaria
verticale che collega i punti cardinali Nord e
Sud): tali angoli si chiamano altezza
(rispetto all’orizzonte) e azimut (rispetto al
Sud del Meridiano)
Misura della posizione di un astro
nel Cielo: misurare la direzione e
non la distanza
L’altezza del polo e la latitudine
• L’altezza del polo Nord è con buona
approssimazione uguale alla latitudine del luogo in
cui ci troviamo
• Poiché il giro delle stelle più vicine al polo Nord
non “taglia” mai l’orizzonte, le costellazioni più
vicine al polo celeste non tramontano né sorgono
mai: esse si dicono “circumpolari” (le altre sono
denominate “occidue”)
Un riferimento celeste: l'equatore
celeste
• Se nel Cielo ci sono due poli fissi e da parti
opposte, il cerchio massimo rispetto al quale
i due poli sono simmetrici è l'equatore
celeste.
• Tutti punti dell'equatore celeste hanno una
distanza di 90° da entrambi i poli celesti: la
latitudine celeste (cioè l'altezza angolare di
una stella sull'equatore celeste) si dice
“declinazione”.
Domande
• Le costellazioni circumpolari sono sempre
le stesse in tutti punti della Terra?
• Se non lo sono in quali punti della Terra il
loro numero è massimo?
• Vi sono punti della Terra in cui nessuna
costellazioni è circumpolare? Quali?
Strumenti di osservazione delle
stelle ad occhio nudo
Gli strumenti di misura posizionale delle stelle
e di tutti gli astri del Cielo notturno sono
strumenti di misura degli angoli.
Alcuni esempi:
1. Balestrigia
2. Quadrante d’altezza
3. Diottre
4. Triquetro.
Balestrigia
Quadranti e diottre
Triquetro
Rappresentazioni del Cielo notturno
• Astrolabi sferici: globi celesti e sfere
armillari
• Astrolabi piani
Astrolabi sferici
Astrolabio piano
Come utilizzare una carta stellare
• Trovare nel Cielo la Stella Polare e orientare la
carta stellare verso di essa
• Localizzare nel Cielo una costellazione ben
visibile (il Grande Carro) e orientare la carta
stellare in modo che la sua immagine sulla carta
sia in direzione parallela a quella in cui essa si
trova in quel momento
Primi semplici esercizi
• Seguire il movimento del Cielo notturno
• Ripetere l’osservazione in diversi momenti
dell’anno (a distanza di due settimane o un mese)
e osservare le differenze
