mercoledì 21 ottobre 2020

4.0 - Elioscopio ed astronomia: come uno strumento ha cambiato le conoscenze scientifiche

 

ASTRONOMIA: ETIMOLOGIA e DEFINIZIONE
L'astronomia (dal latino astronomĭa, che a sua volta proviene dal greco ἀστρονομία (astronomia) composta da ἄστρον (astron) “stella” e da νόμος (nomos) “legge, norma”) è la scienza che si occupa dell'osservazione e della spiegazione degli eventi celesti. Studia le origini e l'evoluzione, le proprietà fisichechimiche e temporali degli oggetti che formano l'universo e che possono essere osservati sulla sfera celeste.

ASTRONOMIA: ORIGINE
È una delle scienze più antiche e molte civiltà arcaiche in tutto il mondo hanno studiato in modo più o meno sistematico il cielo e gli eventi astronomici: egizi e greci nell'area mediterranea, babilonesiindiani e cinesi nell'oriente, fino ai maya e agli incas nelle Americhe. Questi antichi studi astronomici erano orientati verso lo studio delle posizioni degli astri (astrometria), la periodicità degli eventi e la cosmologia e quindi, in particolare per questo ultimo aspetto, l'astronomia antica è quasi sempre fortemente collegata con aspetti religiosi. Oggi, invece, la ricerca astronomica moderna è praticamente sinonimo di astrofisica.

  • ASTRONOMIA: antecedente all’invenzione del TELESCOPIO
    I primi studi sulle stelle furono condotti a occhio nudo, come fecero in particolare le civiltà che vivevano in Mesopotamia, in Grecia, in Persia, in India, in Cina, in Egitto e in America centrale, che costruirono osservatori astronomici iniziando a esplorare la natura dell'universo. In realtà l'astronomia di quei tempi consisteva principalmente nel mappare la posizione di stelle e pianeti.
    Da queste osservazioni si formarono le prime teorie sui movimenti dei pianeti e sulla natura del Sole, della Luna e della Terra, che inizialmente si pensava fosse al centro dell'universo. Questa concezione dell'universo era nota come sistema geocentrico, o sistema tolemaico, dal nome dall'astronomo greco Claudio Tolomeo.

  • ASTRONOMIA: BABILONESI, EGIZI E GRECI
    Di particolare importanza fu l'applicazione all'astronomia della matematica, che ebbe inizio con i Babilonesi, che fondarono le basi per tradizioni riprese successivamente da altre civiltà, mentre all'astronomia egizia si deve il perfezionamento del calendario.
    Dopo i Babilonesi, significativi progressi astronomici avvennero in Grecia e nel mondo ellenistico, con l'astronomia greca volta alla ricerca di una spiegazione fisica razionale per i fenomeni celesti. Nel III secolo a.C.Aristarco di Samo stimò le dimensioni e la distanza di Luna e Sole, e fu il primo a proporre un modello eliocentrico del sistema solare, mentre nel II secolo a.C.Ipparco scoprì la precessione degli equinozi, calcolò le dimensioni e la distanza della Luna e inventò uno dei primi strumenti astronomici, l'astrolabio. Ipparco creò anche un catalogo completo di 1020 stelle, e la maggior parte delle costellazioni dell'emisfero boreale furono definite dall'astronomia greca.

  • ASTRONOMIA: il periodo del MEDIOEVO
    L'astronomia, per lo più stagnante nell'Europa medievale, fiorì nel mondo islamico e in altri luoghi, portando alla nascita dei primi osservatori astronomici tra i popoli musulmani, ad iniziare dal IX secolo.
    Nel 964, l'astronomo persiano Azophi descrisse per primo la Galassia di Andromeda, la più grande galassia del Gruppo Locale, nel suo Libro delle stelle fisse. Gli astronomi di quel periodo diedero molti nomi arabi tradizionali alle stelle, ancora oggi in uso.
    La Chiesa cattolica romana diede un sostegno finanziario e sociale per lo studio dell'astronomia per oltre sei secoli, con la principale motivazione di trovare la data della Pasqua.

  • ASTRONOMIA: RINASCIMENTO e RIVOLUZIONE ASTRONOMICA
    Durante il Rinascimento ebbe inizio la svolta conosciuta come rivoluzione astronomica, a cominciare dal lavoro di Niccolò Copernico, sostenitore del sistema eliocentrico, fu il primo ad argomentare in maniera scientifica la sua teoria. Il suo lavoro fu difeso, sviluppato e corretto da Galileo Galilei e Keplero. Quest'ultimo fu il primo astronomo a fornire leggi che descrivessero correttamente i dettagli del movimento dei pianeti intorno al Sole, anche se non comprese le cause fisiche delle sue scoperte, chiarite poi in seguito da Newton che elaborò i principi della meccanica celeste e la legge di gravitazione universale, eliminando completamente la distinzione tra i fenomeni terrestri e celesti.

  • GALILEO GALILEI (1564 - 1642): ELIOSCOPIO e la scoperta delle MACCHIE SOLARI
  1. Nell’estate del 1609 Galileo Galilei venne a conoscenza di alcuni occhialai olandesi che avevano realizzato un curioso strumento ottico (il cannocchiale):
    un tubo munito alle estremità di due lenti, guardando attraverso il quale gli oggetti lontani apparivano più vicini. Non appena conobbe i dettagli costruttivi, Galileo si dedicò al perfezionamento dello stesso, riuscendo in pochi mesi ad aumentarne il potere d’ingrandimento.

  2. Fu però verso l’autunno del 1609 che Galileo compì un atto davvero straordinario: spinto dalla curiosità scientifica, diresse il proprio cannocchiale verso il cielo: gli astri conosciuti svelarono fisionomie inattese e nuovi astri si aggiunsero a quelli del vecchio Cosmo tolemaico. Galileo comprese subito l’inestimabile valore delle sue scoperte telescopiche e come esse costituissero nuove basi osservative per promuovere la dottrina copernicana sul moto della Terra.

  3. Nel 1610 riuscì ad osservare per la prima volta le macchie solari. Per lo scienziato pisano erano nubi piatte incollate sulla superficie del Sole; dallo spostamento costante di esse, dedusse che il Sole doveva ruotare sul proprio asse con velocità uniforme. L'osservazione delle macchie solari mise in crisi sia la secolare concezione del Sole come astro perfetto sia l'immutabilità dei cieli, teorie sostenute dagli aristotelici.

  4. Nel marzo del 1613 Galileo pubblicò a Roma un resoconto delle osservazioni e riflessioni sulle macchie solari dal titolo “Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti”. Oggi sappiamo che le macchie solari, spesso riunite in coppie o in gruppi, presentano una forma approssimativamente circolare e spesso frastagliata. Appaiono scure per ragioni di contrasto trattandosi di zone con temperatura inferiore rispetto al resto della superficie solare; emettono dunque meno energia delle regioni circostanti. Le macchie solari possono essere facilmente viste proiettando su un foglio di carta l'immagine del Sole osservata con un telescopio.

  • ASTRONOMIA: tra XVII e XIX secolo
    Lo studio del problema dei tre corpi di EulerClairaut e D'Alembert portò a ottenere previsioni più precise sui movimenti di Luna e pianeti, e tale studio fu successivamente perfezionato da Lagrange e Laplace, permettendo di ottenere le masse dei pianeti e della Luna dalle perturbazioni che essi esercitavano.
    Progressi significativi in astronomia avvennero con l'introduzione di nuove tecnologie, come la spettroscopia e l'astrofotografia. Con l'avvento della spettroscopia fu infatti possibile studiare la natura fisica degli astri, che portò all'astrofisica, ovvero alla fisica applicata allo studio dei corpi celesti.

  • ASTRONOMIA: XX secolo
    L'esistenza della nostra galassia, la Via Lattea, e la comprensione che essa fosse un ammasso isolato di stelle rispetto al resto dell'Universo, fu provata solamente nel XX secolo, assieme alla scoperta dell'esistenza di altre galassie. Molto presto, grazie all'utilizzo della spettroscopia, ci si accorse che molti oggetti presentavano redshift, venne formulata allora la teoria dell'espansione dell'Universo. L'astronomia teorica portò a speculazioni sull'esistenza di oggetti come i buchi neri e le stelle di neutroni, che furono usati per spiegare fenomeni come quasar, pulsar, blazar e radiogalassie.

BIBLIOGRAFIA
Vi racconto l'astronomia - Margherita Hack
Atlante dello spazio. Le mappe dell'universo e oltre - James Trefil
La teoria del tutto. Origine e destino dell'Universo - Stephen Hawking

FONTI

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