Fabrizio Mazzucconi
Al serenissimo
COSIMO II DE MEDICI
IV Granduca di Toscana
«perspicillum exactissimum»:
Le osservazioni del Sidereus Nuncius
Società Astronomica Italiana
Lo sviluppo dell’Astronomia
La scoperta e l’utilizzo di nuovi strumenti ha
sempre fatto fare un salto in avanti alla scienza
e all’Astronomia in particolare, l’avvio di tale
sviluppo ebbe inizio nel 1609, con l’uso
astronomico del telescopio
Naturalmente occorre che dietro lo strumento ci sia una mente in grado di
capire e interpretare le nuove osservazioni
La Fisica e l’Astronomia ai tempi di Galileo
Vediamo quale era la Fisica e l’Astronomia ai tempi di Galileo.
Occorre partire molto da lontano, perché la Fisica era quella
codificata da Aristotele circa due millenni prima, mentre il
modello del mondo era quello codificato da Tolomeo,
cinquecento anni dopo
Inoltre tale costruzione, basandosi su di una visione semplicistica della natura, era quella che meglio si adattava a quanto
riportato nella Bibbia e quindi era accettata dalla Chiesa
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Quali sono le difficoltà da affrontare
•
Moto della sfera celeste: una semplice rotazione
•
Moto del Sole: moto diurno, spostamento annuale fra le
stelle con moto irregolare
•
Moto della luna: moto diurno, spostamento rispetto alle
stelle e al Sole
•
Moto dei corpi erranti “pianeti”: questi creano molti più
problemi perché hanno un moto diurno e uno spostamento
fra le stelle che appare irregolare e non sempre nello stesso
senso
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F. Mazzucconi
4
Venere
Venere
10/04/02
Sole
Venere
01/01/02
Sole
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F. Mazzucconi
5
Marte
Eclittica
16/12/03
Marte
01/06/03
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6
Giove
Eclittica
29/05/02
Giove
30/06/01
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7
Saturno
Eclittica
Saturno
10/07/00
01/05/01
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Difficoltà da affrontare
Era difficile spiegare questi movimenti dei pianeti,
specialmente se per motivi filosofici si pretendeva
che i moti celesti fossero solamente circolari e
uniformi, con la Terra al centro
Altre cose difficili da spiegare
La variazione del diametro lunare
La variazione di luminosità dei pianeti
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Eudosso di Cnido (408 – 345 a.C.)
Seguì ad Atene i sofisti e Platone, passò poi ad Eliopoli presso i
sacerdoti egiziani, dove studiò Astronomia e a Taranto dove
studiò con i Pitagorici.
I moti degli oggetti celesti sono circolari uniformi ed
avvengono su sfere omocentriche.
Una basta per spiegare il moto delle stelle fisse, per la Luna e il
Sole ne occorrono 3, almeno 4 per ognuno dei pianeti, per
un totale di 27 sfere.
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Aristotele (384 – 322 a.C.)
Riprese la concezione di Empedocle, circa la costituzione dell’universo:
l’universo fisico è formato da quattro elementi primari: la terra, l’acqua,
l’aria e il fuoco e in questi elementi il moto naturale è quello rettilineo. I cieli
sono costituiti da un quinto elemento eterno, immutabile e incorruttibile:
l’etere, in cui il moto naturale è quello circolare uniforme.
Quindi diede una realtà fisica alle sfere di Eudosso e introdusse una sfera
ulteriore, il primo mobile, all’esterno di tutto e motore del divenire
dell’universo. Questa concezione da una giustificazione scientifica
all’astrologia.
Per riuscire a trasmettere il moto dovette complicare il modello fino a 55 sfere.
Accettò la spiegazione dei pitagorici delle fasi lunari, interpretò correttamente
le eclissi di Luna e questo portò come conseguenza alla sfericità della Terra,
confermata dalla variazione di altezza delle stelle quando ci si muova in
meridiano.
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Gli eretici del IV secolo a.C.
ci sono alcuni, tra cui Eraclide da Ponto e Aristarco, che
pensano di spiegare i fenomeni celesti affermando che il cielo e
le stelle si trovino a riposo e la Terra sia in moto attorno ai poli
dell’equatore da ovest, facendo approssimativamente una
rotazione al giorno. La parola approssimativamente” è stata
aggiunta perché il moto del Sole ammonta a un grado….
(Simplicio – Commenti al De Coelio di Aristotele)
Eraclide pontico (390 – 310 a.C.) Introduce un modello
che supera alcuni errori precedenti: Mercurio, Venere e, in un
secondo tempo, anche Marte non ruotano attorno alla Terra, ma
attorno al Sole, il quale a sua volta ruota attorno alla Terra.
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Aristarco da Samo (310 – 230 a.C.)
Di lui sappiamo ben poco e la sua opera è andata perduta,
comunque viene ampiamente citato dai contemporanei e
soprattutto da Archimede. Propose un modello eliocentrico e una
Terra ruotante attorno ad un asse.
Aristarco da Samo ha scritto un libro in cui pone delle ipotesi
che conducono al risultato che l’universo è molte volte più
grande di quanto non si pensi oggi: le sue ipotesi sono che le
stelle fisse e il Sole rimangano immobili, e che la terra si muova
attorno al Sole nella circonferenza di un cerchio, con il Sole
che giace nel mezzo dell’orbita, e che la sfera delle stelle fisse,
centrata sul Sole, sia così grande che egli suppone che le
dimensioni dell’orbita della Terra stia in tale proporzione con
la distanza delle stelle fisse, come il centro di una sfera sta alla
sua superficie. (Plutarco)
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Il rifiuto del sistema eliocentrico
Se la terra si muovesse attorno al proprio asse, tutti gli oggetti terrestri
dovrebbero muoversi di moto circolare, il che sarebbe contrario alla loro
natura
Non essendo l’aria vincolata alla terra, se la Terra ruotasse, dovremmo avere
un vento costante da est verso ovest.
Se la terra si spostasse nello spazio, un oggetto lanciato verso l’alto, avendo
perso il contatto con la terra, non potrebbe ricadere nel punto in cui è stato
lanciato
Dato che tutti gli oggetti fatti di terra, il materiale più pesante, cercano il
centro dell’universo in modo naturale, la Terra non può che essere ferma al
centro dell’universo, perché se così non fosse vi si precipiterebbe a velocità
maggiore di tutti gli oggetti sulla sua superficie
Inoltre si dovrebbe osservare un moto riflesso nelle stelle.
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I grandi del III - II secolo
•Eratostene (275 – 195 a.C.) Fu
soprattutto geografo e cartografo,
producendo carte geografiche
apprezzabili, in cui per la prima
volta veniva usato un sistema di
paralleli e meridiani.
•Divise il globo terrestre nelle
cinque zone climatiche tutt’ora
usate.
•Da una osservazione casuale ne
dedusse un metodo per misurare la
circonferenza
della
Terra,
dandone un valore molto vicino a
quello esatto.
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I grandi del III - II secolo
Apollonio (260 – 200 a.C.)
Per meglio spiegare i movimenti dei pianeti sembra sia
stato lui ad introdurre un modello con deferenti ed
epicicli, che poi sarà alla base di quello adottato da
Ipparco e successivamente da Tolomeo.
Questo fra l’altro permette di dare una spiegazione più
semplice dei movimenti dei pianeti
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Ipparco di Nicea (185 a.C. - ?)
Direttamente di lui non sappiamo niente, solo quello che viene raccontato da
Strabone e Tolomeo, comunque vissuti molto tempo dopo. Sembra che a lui si
debbano molte cose, ma forse il suo merito maggiore è quello di aver abbinato
i metodi numerici dell’astronomia babilonese ai modelli geometrici greci.
Migliorò la precisione dei moti del Sole e della Luna applicando il metodo
degli eccentrici, dei deferenti ed epicicli.
Compilando un catalogo di 850 stelle, con le coordinate riferite all’eclittica e
al punto gamma, determinò la scala di luminosità delle stelle, che ancora oggi
viene usata.
Confrontando le sue osservazioni con le posizioni determinate 150 anni prima
dal sacerdote astronomo babilonese Timocari, scoprì la precessione degli
equinozi
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Le orbite planetarie
La Terra non è al centro del moto dei
pianeti, ma occupa una posizione
decentrata (per spiegare la variazione
di luminosità dei pianeti e di diametro
della Luna), i pianeti non ruotano
direttamente attorno alla Terra, ma su
piccole circonferenze (epicicli) il cui
centro ruota su di una circonferenza
(deferente) più grande, in questo modo
si salva il moto circolare
05/06/2017
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Precessione
Confrontando con le sue osservazioni, la posizione di Spica (a
Vir) rilevata circa 300 anni prima da un sacerdote babilonese,
si accorse che c'era una differenza non imputabile a possibili
errori.
Questo lo portò a ripetere il confronto con le posizioni di altre
stelle e da tali confronti si accorse che le differenze erano
sistematiche e principalmente su una sola coordinata.
Questo gli fece supporre che le differenze fossero dovute ad
uno spostamento del punto di riferimento, il punto g
corrispondente al punto d'incontro fra equatore celeste e
eclittica.
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La trottola
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Precessione
P = 26.000 anni
Luna
Terra
Sole
23,5°
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Equinozio
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Equinozio nel 130 a.C.
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Polo
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Polo nel 1999 a.C.
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Polo nel 14000 d.C.
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Claudio Tolomeo (? – 170 d.C.)
Rappresenta la sintesi del pensiero greco.
Nella sua opera “I tredici libri di composizione matematica di
Claudio Tolomeo”, abbreviato in “Megale Syntaxis” (Grande
Composizione), poi divenuta “Magiste” (la più grande), a cui gli
arabi aggiunsero l’articolo “al”, da qui il nome medioevale di
“Almagesto”, perfezionò la teoria geocentrica (geostazionaria)
dell’universo, combinando il sistema degli eccentrici con quello
dei deferenti e epicicli e costruendo un sistema che reggerà per
oltre 15 secoli, fino a quando l’aumentata precisione degli
strumenti non costringerà gli astronomi a affrontare il problema
con nuove idee.
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La Terra non è più al centro
Orbita planetaria
Terra
Orbita circolate
Moto circolare uniforme
Velocità angolare uniforme
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Terra
eccentrica
Orbita circolare
Moto circolare uniforme
Velocità angolare variabile
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L’Astronomia araba
Occorre attendere circa 7 secoli dopo Tolomeo (828 d.C.),
perché a Bagdad venga costituito un osservatorio
astronomico.
L’astronomia araba, sfruttando le opere che rimanevano della
distrutta biblioteca di Alessandria (che poi confluiranno
nella grande biblioteca di Costantinopoli), si appropriò di
tutti i risultati dell’astronomia greca senza però svilupparli,
se non per migliorare le osservazioni.
In occidente, nel califfato di Cordova a Toledo Al–Zarqala
(1029 – 1087) compilò accurate effemeridi, note con il
nome di Tavole di Toledo, su cui si baseranno a lungo i
naviganti.
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L’astronomia medioevale
Dura oltre un millennio (416 - 1492) il periodo in cui in Europa la scienza
non progredisce, anzi decade, di modo che molte cose dovranno essere
riscoperte.
Gherardo da Cremona (1114 – 1187) Tradusse dall’arabo molti testi di astronomia,
fra cui l’Almagesto di Tolomeo
John Holywood (? – 1250) Noto in Italia con il nome di Giovanni Sacrobosco,
scrisse un trattato di geometria sferica elementare (Sphera mundi) che, tradotto in
diverse lingue, sarà il testo di astronomia per lungo tempo.
Re Alfonso di Castiglia (1221 – 1284) Riunisce alla sua corte un gruppo di astronomi
arabi, ebrei e cristiani che elaborano delle effemeridi planetarie, note con il nome di
Tavole Alfonsine, saranno la base delle osservazioni astronomiche per circa tre
secoli.
Niccolò da Cusa (1401 – 1464) Ipotizzò un possibile moto della Terra.
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Astronomia medioevale
Paolo dal Pozzo (1397 – 1482) Detto il Toscanelli, medico si dedicò alla
matematica, di cui divenne il massimo rappresentante della sua epoca, alla
geografia e all'astronomia. Di lui rimane un solo scritto astronomico, in cui
vengono riportate precise osservazioni di comete, fra cui il passaggio del
1456 della cometa di Halley. Fece costruire lo gnomone di S. Maria del
Fiore a Firenze, il più grande del mondo, con cui misurare con precisione la
durata dell’anno e l’inclinazione dell’eclittica. Probabilmente sue furono le
argomentazioni che spingeranno Colombo ad attraversare l’Atlantico per
andare verso le indie.
Regiomontano (1436 – 1476) All’Università di Vienna si sviluppa un centro
astronomico importante, il cui rappresentante più famoso fu Johannes
Muller da Konisberg, che fece notevoli osservazioni per migliorare le
Tavole Alfonsine. Le sue Tavole furono usate da Colombo e da Vespucci.
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Copernico (1473 - 1543)
Ma le tavole alfonsine cominciavano a essere
troppo vecchie, mentre le migliorate osservazioni
rendevano più esigenti gli astronomi.
Per questo si dedicò alla ricerca di una migliore
precisione e di un sistema meno complicato di
quello tolemaico, per il calcolo delle orbite
planetarie.
Da qui la riesumazione del sistema eliocentrico
Ma, ancora strettamente legato alla tradizione, non seppe svincolarsi
dalle sfere di aristotelica memoria e le orbite rimasero circolari, anche se
attorno al Sole.
Quindi per i problemi pratici di previsione si doveva ricorre ancora al
modello più perfezionato esistente: quello di Tolomeo, anche se esso
cominciava a mostrare i suoi limiti.
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F. Mazzucconi
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Vantaggi del sistema eliocentrico
• Spiegava in modo semplice il moto della sfera
celeste
• Permetteva di spiegare il moto retrogrado dei
pianeti
• Spiegava la maggiore luminositá dei pianeti esterni
all’opposizione
• Poteva essere calcolato il periodo di rivoluzione
di ciascun pianeta
• Poteva essere calcolata la distanza relativa di
ciascun pianeta dal Sole
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Misura del periodo siderale
2pT + wT = 2pS
per
la Terra
wP = 2pS
per il
pianeta
P = S / (S – 1)
per un pianeta esterno
P = S / (S + 1)
per un pianeta interno
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Misura relativa dell’orbita
Misurando l’angolo fra il
Sole e il pianeta, quando si
trova in quadratura, si
ricava la distanza del
pianeta dal Sole, in U.A.
SP = TS sen a
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F. Mazzucconi
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Difetti
Non permetteva una precisione maggiore nella previsione delle
posizioni planetarie (a causa dell'ipotesi delle orbite circolari)
Non si conosceva la distanza Terra-Sole
Era contro qualsiasi ipotesi fisica contemporanea sulla
costituzione dell'Universo
Questo fece sì che l’opera di Copernico non preoccupasse la
Chiesa e quindi i suoi scritti vennero messi all’indice solo
sessant’anni dopo;
solo quando le osservazioni di Galileo e i risultati di Keplero
fecero capire che la nuova visione dell’universo assumeva
una credibilità pericolosa, le autorità intervennero.
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F. Mazzucconi
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Tycho Brahe (1546 - 1601)
Forse uno dei più grandi osservatori che abbia avuto l’astronomia, convinto
aristotelico, cercò di conciliare la semplicità del modello di Copernico con
le ipotesi fisiche:
la Terra rimaneva al centro dell'Universo, mentre i pianeti ruotavano
attorno al Sole.
Questo modello era del tutto plausibile dal punto di vista cinematico ed inoltre
era conforme alla fisica di Aristotele, in quanto evitava di mettere in
rotazione la Terra e, come corpo più pesante, la manteneva nella giusta
collocazione al centro dell’universo.
Ma ironia della sorte, furono proprio le sue osservazioni a minare le basi del
sistema tolemaico-aristotelico: le sue registrazioni delle posizioni dei
pianeti, soprattutto di Marte, permetteranno per la loro precisione al suo
successore Keplero di individuare l'ellitticità delle orbite planetarie.
Inoltre misurando la parallasse di una cometa, ne definì la natura
estraterrestre, mettendo in dubbio l’esistenza e la consistenza delle sfere
celesti attraversate dall’oggetto.
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Keplero (1571 – 1630)
Lo stesso Keplero non aveva intenti
di interpretazione fisica dell’universo, cercava solo una intrinseca
armonia matematica
Sulla base delle innumerevoli e
precise osservazioni di posizioni
planetarie lasciate da Tycho, risolse il
problema delle orbite. Dopo lunghi
tentativi, con vari tipi di orbite,
stabilí che:
Le orbite planetarie sono ellissi, con
il Sole che occupa uno dei fuochi
05/06/2017
F. Mazzucconi
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La seconda legge di Keplero
Orbita terrestre (ellisse)
ma anche il moto circolare
uniforme fu eliminato, perché le
osservazioni dimostravano che:
i raggi vettori Sole-pianeta
spazzano aree uguali in
tempi uguali
Sole
oppure, con altra formulazione:
i tratti di orbita percorsi in tempi uguali
sono inversamente proporzionali alla
distanza del pianeta dal Sole
05/06/2017
F. Mazzucconi
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La terza legge di Keplero
Alla ricerca poi di altre regolaritá nel Sistema Solare, Keplero
trovó anche che:
i quadrati dei periodi di rivoluzione sono proporzionali ai
cubi dei semiassi maggiori delle orbite
Ma questo é ancora un modello cinematico, cioè che spiega i
movimenti, ma manca qualsiasi idea sul perché le cose
vanno cosí, e la fisica é ancora quella di Aristotele.
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Le obiezioni di sempre
•
Se la terra si muovesse attorno al proprio asse, tutti gli oggetti terrestri
dovrebbero muoversi di moto circolare, il che sarebbe contrario alla loro
natura
•
Non essendo l’aria vincolata alla terra, se la Terra ruotasse, dovremmo
avere un vento costante da est verso ovest.
•
Se la terra si spostasse nello spazio, un oggetto lanciato verso l’alto,
avendo perso il contatto con la terra, non potrebbe ricadere nel punto in
cui è stato lanciato
•
Dato che tutti gli oggetti fatti di terra, il materiale più pesante, cercano il
centro dell’universo in modo naturale, la Terra non può che essere ferma
al centro dell’universo, perché se così non fosse vi si precipiterebbe a
velocità maggiore di tutti gli oggetti sulla sua superficie
•
Inoltre si dovrebbe osservare un moto riflesso nelle stelle.
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Galileo (1564 - 1642)
Il primo a porsi domande di ordine fisico fu Galileo
Alla base di tutti i problemi è la formulazione del 1° principio
della dinamica:
“I corpi mantengono il loro stato di quiete o di moto rettilineo
uniforme se non interviene una forza a modificarne lo stato”
05/06/2017
F. Mazzucconi
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L’importanza di Galileo
Fu quello che si rese per primo conto che il sistema
copernicano portava ad un nuovo ordine
dell’universo e della fisica e, con le sue
osservazioni fisiche e astronomiche, fece fare dei
passi da gigante verso la scelta del modello.
Le sue osservazioni fisiche gettarono le basi per la
nuova fisica, mentre le sue osservazioni
astronomiche fornirono i primi inoppugnabili dati
non interpretabili nel modello di Tolomeo.
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Sidereus Nuncius
In data 12 marzo 1610 Galileo Galilei
pubblica la notizia delle prime scoperte
fatte usando un nuovo strumento di sua
costruzione, in grado di mostrare gli
oggetti osservati 30 volte più vicini
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Lo scopritore
Lo stesso galileo attribuisce il merito
della scoperta dello strumento usato ad
un fiammingo.
Hans (Johann) Lippershey, ottico, alla
fine del 1608 annuncia la scoperta del
cannocchiale.
In effetti sembra che il merito toccasse a due
ragazzi che, giocando nella bottega dell’ottico,
avevano osservato che guardando gli oggetti
attraverso due lenti, si vedevano ingranditi
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Il passa parola
La notizia era arrivata, sembra su di una lettera diplomatica, a
Venezia ed era venuta a conoscenza di Paolo Sarpi, che ne
parlò a Galileo, al quale fu confermata successivamente da
una lettera del nobile francese Iacopo Badovere.
Galileo fu il primo a “… lasciare le terrestri, mi volsi alle
speculazioni del cielo”, cioè a trasformarlo in telescopio
Primo disegno di un telescopio, Giovan Battista delle Porte (1609)
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Il telescopio di Galileo
“Questo fu causa che io mi volgessi tutto a cercar le ragioni e
ad escogitare i mezzi per giungere all’invenzione di un
tale strumento, che poco dopo conseguii (quattro giorni),
basandomi sulla dottrina delle rifrazioni”
“Preparai un tubo di piombo alle cui estremità applicai due
lenti, entrambe piane da una parte, e dall’altra una
convessa e una concava”
Ingrandimento del primo strumento 3x, poi si
passa a 20x ed infine con l’ultimo strumento,
lunghezza 124 cm, si arriva a 30x.
“….vidi la Luna così vicina come distasse
appena due raggi terrestri” invece di 60
05/06/2017
F. Mazzucconi
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L’osservazione della Luna
Il primo corpo celeste su cui puntò
il suo nuovo strumento fu, ovviamente, la Luna.
E le conclusioni a cui giunse:
“…la Luna non è ricoperta da una
superficie liscia e levigata, ma
scabra e ineguale, e, proprio come
la faccia della Terra, piena di
grandi sporgenze, profonde cavità
e anfratti”
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Il terminatore
Inoltre “..il termine di divisione
tra la parte scura e la chiara non
si stende uniformemente secondo
una linea ovale … molte luminosità, come escrescenze si estendono oltre i confini della luce e
delle tenebre. ”
come “sulla Terra, prima che si
levi il Sole, mentre ancora
l’ombra occupa le pianure, le
cime dei monti più alti non sono
forse illuminate dal Sole?”
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Nomenclatura lunare 1
Mare Crisum
Mare serenitatis
Mare tranquillitatis
Mare fecunditatis
Mare nectaris
Tycho
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Nomenclatura lunare 2
Mare imbrium
Mare insularum
Oceanus procellarium
Mare humorum
Mare nubium
05/06/2017
F. Mazzucconi
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La differenza fra “mari”
Nelle grandi macchie scure
non si vedono differenze
notevoli di luminosità.
“Se qualcuno volesse riesumare l’antica opinione dei
pitagorici, cioè che la Luna
sia quasi una seconda Terra,
la parte di essa più luminosa
rappresenterebbe meglio la
superficie solida, la più scura
quella acquea”
05/06/2017
F. Mazzucconi
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E “terre”
Invece nelle zone chiare
“..rupi erte e aspre ed angolosi scogli,
si staccano l’una dall’altra con netti
contrasti di luci ed ombre”
Il gioco delle luci e delle ombre
permette a Galileo di calcolare anche
l’altezza dei monti, che risultano molto
più elevati che sulla Terra
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Altezza dei monti lunari
Il metodo è semplice, osservando
quando un picco diventa visibile,
sapendo il diametro terrestre (7.000
miglia italiane), quello della Luna
risulta essere di 2.000 miglia, si
calcola facilmente quanto deve essere
alto un monte.
Trova in alcuni casi 4 miglia (7.200
m), ben superiori alle altezze dei
monti noti ai tempi di Galileo
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Bordo lunare
Questo pose un problema ai contemporanei di Galileo, perché
tali monti non si vedono al bordo lunare, che dovrebbe essere
“ineguale, scabro e sinuoso”?
a cui egli cercò di dare due possibili spiegazioni:
1) “Se molte file di monti con loro valli e anfratti si trovano
disposti parallelamente attorno alla periferia della Luna…..un
occhio che guardi da lontano non potrà assolutamente vedere
il distacco tra le parti elevate e le cavità”
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Seconda possibile spiegazione
2) “Se attorno al corpo lunare, come attorno alla Terra, c’è
una specie d’involucro di sostanza più densa dell’aria ….
questo potrebbe impedirci di penetrare con lo sguardo sino
alla parte solida” soprattutto verso il bordo lunare dove lo
spessore dello strato gassoso è maggiore
05/06/2017
F. Mazzucconi
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La verità
In effetti era giusta la prima spiegazione, aggiunta ad una
mancanza di risoluzione strumentale
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Grani di Baily
05/06/2017
F. Mazzucconi
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Luce cinerea
A questo punto Galileo vuole dare la spiegazione di “un
fenomeno degno d’ammirazione, che, sebbene osservato da me
non di recente ma molti anni fa e mostrato, spiegato e chiarito
nella sua causa ad alcuni intimi, amici e discepoli,
tuttavia….stimai non inopportuno porre a questo punto”
Il fenomeno della luce cinerea
Si osserva quando la Luna appare vicina al Sole, e si mostra
come una sottile falce, e diminuisce con l’allontanarsi dall’astro
“finchè, dopo la prima quadratura e prima della seconda, si
scorge debole e assai incerto, anche se visto in cielo oscuro”
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F. Mazzucconi
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Spiegazioni in voga a quei tempi
1) Splendore proprio e naturale della Luna, ma perché in
eclisse non si vede
2) Luce dovuta a Venere, “tanto puerile che non merita
confutazione”……non c’è alcun legame fra il periodo delle
fasi lunari e la posizione del pianeta
3) Illuminata da tutte le stelle, anche in questo caso durante
le eclissi dovrebbe essere ben visibile
4) Luce solare che penetra attraverso “la solidità della Luna”
in questo caso il fulgore non diminuirebbe mai, mentre
diminuisce avvicinandosi alla quadratura per poi sparire.
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F. Mazzucconi
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La vera ragione
“La Terra, grata, rende alla Luna luce
pari a quella che essa stessa dalla Luna
riceve”
“mentre la Luna si trova in congiunzione
con il Sole ha di fronte tutta la superficie
dell’emisfero terrestre esposto al Sole e
illuminato vividamente, e riceve la luce
riflessa da quella; perciò l’emisfero
inferiore della Luna privo di luce solare,
per effetto di tale riflessione appare non
poco luminoso. La Luna, allontanandosi
di un quadrante dal Sole, vede illuminato
solo metà dell’emisfero terrestre…. perciò
la Luna stessa è meno illuminata dalla
Terra”
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F. Mazzucconi
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Butta il sasso e nasconde la mano
“Perché questa è una relazione fra due globi. Ma questi pochi
cenni sull’argomento bastino, se ne parlerà più diffusamente
nel nostro Sistema del Mondo, dove con molteplici
ragionamenti ed esperienze si mostrerà validissima la
riflessione della luce solare operata dalla Terra a coloro che
van dicendo che si debba escluderla dal novero degli astri
erranti soprattutto perché non ha moto e luce; e dimostreremo
che gira e supera lo splendore della Luna”
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Le stelle
“Ma oltre alle stelle di sesta grandezza si
vedrà con il canocchiale un così gran
numero di altre, invisibili alla vista
naturale, che appena è credibile.”
“Nel primo avevo stabilito di raffigurare
intera Orione, ma per il gran numero
delle stelle e la mancanza di tempo
rimandai ad altra occasione questa
impresa”
“alle tre della cintura e alle sei della
spada, ne aggiunsi ottanta”
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F. Mazzucconi
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La scoperta della nebulosa
Il primo a segnalare la
presenza di una nebulosità attorno alla stella
centrale della spada fu de
Peiresc nel 1610
Poi abbiamo i disegni di
Huygens nel 1656
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Il “Trapezio” di Orione
Che nel 1695, con un telescopio più potente fu in grado di
vedere anche la quarta stella
del “Trapezio”
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La Via Lattea
Forse la spiegazione sta nella successiva osservazione sulla
natura della Via Lattea: “l’essenza o materia della Via Lattea,
la quale attraverso il canocchiale si può vedere in modo così
palmare che tutte le discussioni, per tanti secoli cruccio dei
filosofi, si dissipano con la certezza della sensata esperienza”
“La Galassia infatti non è altro che un ammasso di
innumerevoli stelle disseminate a mucchi”
“La moltitudine delle più piccole è affatto inesplorabile”
Probabilmente questa è l’interpretazione che Galileo da alla
nebulosa di Orione.
Oppure il suo strumento non gli permette di vedere la tenue
luminescenza della nebulosa
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Le Pleiadi
Come avviene per le
nebulose che avvolgono le
stelle delle Pleiadi
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Il Presepe
“Gli astri chiamati finora dagli
astronomi NEBULOSE son
raggruppamenti di piccole stelle
disseminati in modo mirabile”
A riprova di questo, disegna la
nebulosa del Presepe, nel Cancro:
“una congerie di più di quaranta
stelle”
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L’osservazione del 7 gennaio 1910
Osserva per la prima volta tre piccole
stelle vicino a Giove che “apparivano
disposte esattamente secondo una linea
retta e parallela all’eclittica”
08/01/1610
Una stella sparisce 10/01/1610
11/01/1610
12/01/1610
nota una quarta stella 13/01/1610
15/10/1610
Le osservazioni proseguono per due mesi
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La perplessità si muta in meraviglia
“Erano sulla stessa retta con Giove, e poste esattamente
secondo la linea dello Zodiaco.
Quando vidi questo e compresi che in alcun modo potevano
attribuirsi a Giove tali spostamenti, sapendo inoltre che le
stelle osservate erano sempre le stesse (nessun’altra precedente
o seguente ve n’era entro grande intervallo sulla linea dello
Zodiaco), mutando la perplessità in meraviglia, compresi che
l’apparente mutazione non era di Giove, ma delle stelle da me
scoperte”
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Le prime considerazioni
“..non essendo ancora possibile addurre i loro periodi, è lecito
dir cose degne di attenzione..”
“a nessuno può nascere il dubbio che compiano attorno a
Giove le loro rivoluzioni, e nello stesso tempo effettuino tutti
insieme con periodo dodecennale il loro giro attorno al centro
del mondo”
“che sono più veloci le rivoluzioni dei pianeti i quali
descrivono attorno a Giove orbite minori … e che il pianeta
che descrive l’orbita maggiore mostra avere un periodo
semimensile” (16,69g)
E questo risponde ai dubbi di chi, pur accettando il sistema
copernicano, sono turbati dal fatto che la Luna giri attorno alla
Terra
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Qui si ferma il Sidereus Nuncius
Sul Sidereus Nuncius non si parla delle macchie solari osservate da Galileo successivamente, anche perché prima doveva
ideare ad un nuovo metodo di osservazione
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Osservazione per proiezione
Chi sia stato in occidente il primo ad osservare le macchie
solare è materia molto controversa:
•Nel 1607 Keplero, volendo osservare il transito di Mercurio
sul Sole realizzò, con un foro nel soffitto, una specie di camera
oscura con cui vide una macchia sul disco solare, macchia
presente anche il giorno dopo
•È quasi certo che nel 1610 Galileo e Harriot (in Inghilterra)
osservarono per la prima volta le macchie solari, ma la cosa
venne pubblicizzata due anni dopo a Roma
•Invece Fabricius e Sneider le dovrebbero aver osservate nel
1611 (il primo scrisse subito le sue osservazioni, mentre il
secondo le pubblicò nel 1612)
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Osservazioni successive
Nel Sidereus Nuncius non si parla neanche delle fasi di Venere
(osservate sul finire del 1610 e citate per la prima volta in un
carteggio con Keplero), fondamentali ma non conclusive per
scegliere il sistema del mondo,
né della singolarità del pianeta Saturno (osservato nel luglio
dello stesso anno) che al telescopio appare avere due “orecchi”,
che inizialmente Galileo interpreta come satelliti vicinissimi al
pianeta
Smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras
Altissimus planetam tergeminum observavi
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Il progredire delle osservazioni
I – Galileo 1610
II – Scheiner 1614
III-VIII-IX – Riccioli 1641 1650
IV-VII – Hevelius
X – Divini 1646
XI – Fontana 1636
XII – Biancani 1616 e
Gassendi 1638
XIII – Fontana 1644
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Lo strumento di Galileo
Nonostante che Galileo affermi
che il suo ultimo strumento fosse
ottimo, dobbiamo meravigliarci
che con una lente di neanche 6
cm sia riuscito a fare simili
osservazioni,
per di più con uno strumento
affetto da aberrazione sferica
e cromatica.
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Galileo – Le macchie solari
La scoperta delle macchie
solari fece cadere la presupposta incorruttibilitá dei
cieli
Disegno di Galileo
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Galileo – i satelliti di Giove
La scoperta dei satelliti di Giove propose un modello
del sistema eliocentrico
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Venere
Le fasi di Venere potevano essere interpretate solo nel
modello di Copernico e in quello di Tycho Brahe, ma
non in quello di Tolomeo
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Lettera del Cardinale Bellarmino
a Paolo Antonio Foscarini
… credo che il Sig.r Galileo faccia prudentemente a contentarsi di parlare ex
suppositione e non assolutamente, come io ho sempre creduto che habbia
parlato il Copernico. Perchè il dire, che supposto che la terra si muova et il
sole stia fermo si salvano tutte l’apparenze meglio che con porre gli
eccentrici et epicicli, è benissimo detto, e non ha pericolo nessuno; e questo
basta al mathematico: ma volere affermare che realmente il sole stia nel
centro del mondo, e solo si rivolti in sè stesso senza correre dall’oriente
all’occidente, e che la terra stia nel 3o cielo e giri con somma velocità
intorno al sole, è cosa molto pericolosa non solo d’irritare tutti i filosofi e
theologi scholastici, ma anco di nuocere alla Santa Fede con rendere false le
Scritture Sante….
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F. Mazzucconi
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Come si vede Galileo porta le prove di come
stanno realmente le cose e questo non può essere
sopportato
FINE
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F. Mazzucconi
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