L’ASTRONOMIA ANTICA E LA NASCITA DELL’ASTRONOMIA MODERNA

OSSERVAZIONI

·        Il Sole si muove lungo l’eclittica

·        Anche Luna e pianeti seguono abbastanza l’eclittica 444e43e

·        La Luna sorge a Est e tramonta a Ovest

·        Mercurio e Venere li vediamo sorgere a Est prima del Sole e a Ovest dopo il tramonto del Sole

·        Marte, Giove, Saturno da Ovest a Est

Gli antichi Greci sostenevano una visione GEOCENTRICA dell’Universo: la Terra era un corpo sferico, immobile, al centro dell’Universo, circondato da una sfera cava e trasparente (sfera celeste) sulla quale erano fissate le stelle che tutte insieme compivano un giro completo intorno alla Terra. Le stelle mantenevano tra loro rapporti fissi, tranne 7, chiamati pianeti: Sole, Luna, Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno che compivano un’orbita circolare intorno alla Terra. Questa concezione era errata ma i Greci riuscivano a spiegare tutti i movimenti apparenti dei corpi celesti.

PITAGORA

1.      moto degli astri è circolare (cerchi e sfere)

2.      geocentrismo

ARISTOTELE

1.      la Terra è sferica perché durante le eclissi essa proietta sulla Luna un’ombra con margine sempre circolare

ARISTARCO

Arrivò a postulare un Universo eliocentrico, cioè con il Sole al centro, ma la sua idea non venne accolta con successo. Anche lo stesso Aristotele prima l’aveva proposto e poi ritirato perché lo spostamento della Terra attorno al Sole avrebbe dovuto provocare uno spostamento apparente della posizione delle stelle.

Egli calcolò le distanze del Sole e della Luna dalla Terra, e ne calcolò le dimensioni. Capì che il Sole era più lontano della Luna ed era più grande rispetto alla Terra.

ERATOSTENE (III a.C.) fu il primo a calcolare la circonferenza terrestre. Egli pensava che Alessandria e Siene fossero sullo stesso meridiano. Conosceva la distanza tra le due città (5000 stadi) e sapeva che a Mezzogiorno del 21 giugno a Siene i corpi non avevano ombra, cioè il Sole era sulla verticale della città. Misurò con uno scafe l’angolo a che i raggi del Sole formavano con la verticale in quel momento ad Alessandria; a= 1/50 di 360°. Quest’angolo è uguale a quello formato al centro della Terra con la verticale di Alessandria.

Con la proporzione a’:distanza=360°:circonferenza

360°/50: 5000=360°:x

x=5000*360°/7.2=250000 stadi che corrispondono a circa 39375km, valore molto vicino a quello reale.

PICARD (1600) confermò la sfericità e misurò con più precisione la circonferenza.

IPPARCO

Cataloga le stelle in base alla luminosità

IL SISTEMA TOLEMAICO (II sec.d.C.)

Nell’opera in 13 volumi, Almagesto, Tolomeo sviluppa un modello dell’Universo per spiegare i movimenti osservabili dei pianeti.

I pianeti si muovono attorno alla Terra immobile lungo orbite circolari. Visti dalla Terra i pianeti si muovono verso est ma periodicamente sembra che si fermino e invertano la loro direzione di marcia, per poi riprendere di nuovo il moto verso Est. Quest’apparente deriva verso Ovest si chiama moto retrogrado.

Tolomeo propone un modello per spiegare ciò. Tutti i pianeti tranne Sole e Luna si muovono lungo un’orbita circolare, epiciclo, il cui centro si muove lungo un’orbita circolare attorno alla Terra, deferente.

Questo modello non spiega tutto ma venne accettato perché trae origine da Aristotele e soddisfa il modello geocentrico, le orbite circolari e il moto circolare uniforme.

COPERNICO 1500

Visione eliocentrica perché il Sole rappresentava Dio e doveva essere al centro. La Terra è un pianeta, anch’essa si muove. Ricostruì il sistema solare con il Sole al centro e i pianeti che girano intorno con orbite circolari.

KEPLERO

discepolo di Brahe (osservatore di Marte)

Egli descrive il moto planetario attraverso 3 leggi descrittive:

1.      la traiettoria di un pianeta intorno al Sole è un ellisse, di cui il Sole occupa uno dei due fuochi.

CONS: il pianeta a volte si trova più vicino al Sole (perielio) e a volte più lontano (afelio)

2.      il raggio vettore spazia aree uguali in tempi uguali.

CONS: la velocità non è costante, in afelio è minima e in perielio è massima

3.      il quadrato del periodo di rivoluzione (anno) di ciascun pianeta è uguale al cubo della sua distanza media dal Sole (p² = d³)

CONS: più un pianeta è lontano dal Sole, maggiore è il suo anno e minore la sua velocità orbitale

Non descrive però le forze che producono il moto planetario.

GALILEI

·        descrisse i comportamenti degli oggetti in moto

·        scoprì 4 satelliti intorno a Giove (Io, Ganimede, Callisto, Europa) e ne studiò i periodi di rivoluzione

·        Venere aveva delle fasi come la Luna (prova validità modello copernicano)

·        scopre montagne sulla Luna

·        macchie solari (regioni scure causate da temperature più basse)

·        la Via Lattea non era nebbia ma era formata da un insieme di stelle

NEWTON

Interpreta le leggi di Keplero e spiega quale forza permette ai pianeti di non muoversi lungo una linea retta ma ellittica. Egli giunse al concetto di forza di gravità.

LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE: due corpi qualsiasi dell’Universo si attirano con una forza direttamente proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.

Il movimento trae origine dal corpo stesso perché dotato di massa (misura dell’inerzia di un corpo) e quindi ha inerzia (capacità di muoversi di MRU affinché una forza esterna non alteri il suo stato).