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I Greci (V sec. a.C.) PlatoneAristoteleIpparco. La visione di Platone (V secolo a.C.) ''Le stelle rappresentano oggetti eterni, divini ed immutabili,

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1 I Greci (V sec. a.C.) PlatoneAristoteleIpparco

2 La visione di Platone (V secolo a.C.) ''Le stelle rappresentano oggetti eterni, divini ed immutabili, si muovono con velocità uniforme attorno alla terra –come noi possiamo constatare– e descrivono la più regolare e perfetta di tutte le traiettorie: quella della circonferenza senza fine. Ma alcuni oggetti celesti (il sole, la luna e i pianeti) vagano attraverso il cielo e seguono cammini complessi, con linclusione anche di moti retrogradi…. …Tuttavia, essendo corpi celesti, anchessi debbono sicuramente muoversi in maniera conforme al loro rango elevato: i loro moti devono perciò derivare da una qualche combinazione di cerchi perfetti, dal momento che non descrivono esattamente dei cerchi perfetti''

3 Aristotele le fasi della Luna le Eclissi Conservò una visione geocentrica n Studiò: le eclissi e le maree; n Appoggiò la teoria n geocentrica

4 Ipparco: il primo osservatore Fece il I catalogo delle stelle secondo la loro LUMINOSITA APPARENTE Scoprì il MOTO RETROGRADO dei pianeti

5 Claudio Tolomeo ( d.C.) Quali sono le combinazioni di moti circolari, con velocità uniforme, che possono spiegare tali peculiari variazioni a partire da un insieme coerente di moti regolari nel cielo? ''Almagesto'', (13 vol. pubblicato nel 143, di C. Tolomeo) Riesce a rispondere a questa domanda creando un modello (in 3-D) per il moto dei corpi celesti ''non fissi'' dal quale è possibile predire la posizione dei pianeti nel cielo per molti anni con un errore < 2

6 Il modello tolemaico n La terra è fissa e immobile n Le sfere celesti concentriche n I pianeti erranti si muovono intorno a epicicli (piccole orbite circolari) e lungo un'orbita detta deferente

7 Moto apparente dei pianeti:moto epicicloidale I parte - dalla terra fino al sole: terra, luna, mercurio, venere, sole

8 Moto epicicloidale: 2 velocità angolari indipendenti II parte - dal sole fino a saturno: terra, sole, marte, giove, saturno

9 Il modello tolemaico: lepiciclo e il deferente … ecco come possano generarsi dei moti retrogradi (Ci vogliono almeno 2 frequenze – velocità angolari– indipendenti !!)

10 Moto retrogrado dei pianeti Combinazione tra moto della terra e moto dei pianeti intorno al sole. Dalla terra i pianeti si muovono ogni giorno leggermente verso est rispetto alle stelle, periodicamente appare come se i pianeti si fermassero, invertissero marcia verso ovest (moto retrogrado) per poi riprendere il moto verso est

11 La terra ha una velocità orbitale > di Marte e perciò finisce per superarlo e, mentre ciò avviene, Marte sembra muoversi all'indietro

12 Nicolò Copernico ( ) n Di origine polacca, fu teologo, medico,matematico, economista, studiò a Bologna e a Padova dal 1497 al Scrisse De rivolutionibus orbium coelestium pubblicato nel 1543.

13 Se davvero il Sole è fermo nellorigine e la Terra gli gira intorno, allora come è possibile che le stelle, viste dalla Terra, occupino sempre le stesse posizioni nel cielo? …(dovrebbero invece mostrare un moto periodico con il periodo del moto della Terra attorno al Sole). Copernico risponde nellunico modo possibile: le stelle sono molto più distanti da noi di quanto noi distiamo dal Sole (1 AU=150 milioni di km), e quindi il loro moto periodico dovuto allo spostamento delle Terra nel suo moto intorno al Sole (parallasse annua) è di fatto impercettibile. Bisogna accettare lidea di un Universo molto più grande di quanto non si fosse creduto fino ad allora. In Inghilterra il pensiero di Copernico è accettato con entusiasmo e si pensa addirittura ad un Universo infinito….

14 moto retrogrado dei pianeti

15 Una coppia fenomenale Tycho BraheJohannes Kepler

16 Tycho Brahe SistemaTychonico: compromesso tra ipotesi geocentrica e eliocentrica: tutti i pianeti girano intorno al sole ma il sole gira intorno alla terra. Il re Federico II di Danimarca gli assegnò dei possedimenti, con la vendita si costruì nel 1576 un osservatorio astronomico; effettuò osservazioni sistematiche registrate su un catalogo stellare Gli strumenti includono quadranti, misuratori di parallasse, astrolabi, tutti costruiti con grande accuratezza. 1576: costruzione di Uraniborg 1588: morte di Federico II 1599: Tycho si stabilisce a Praga. I suoi dati passano allallievo Johannes Kepler

17 Uraniburg Observatory 1576

18 Tycho Brahe Le fortune di Tycho presso Federico II derivano dalla fama acquisita per la scoperta di una nova nella costellazione di Cassiopea (1572): minava completamente la convinzione della immutabilità dei corpi celesti (si trattava di una supernova…) 1576: costruzione di Uraniborg 1599: Tycho si stabilisce a Praga. I suoi dati passano allallievo Johannes Kepler Tycho dimostra anche che la cometa del 1577 è più lontana della Luna e quindi non può essere un fenomeno dellatmosfera terrestre….come invece si credeva

19 Le 3 leggi di Keplero Legge delle orbite ellittiche (ogni pianeta si muove attorno al Sole su unorbita ellittica di cui il Sole occupa uno dei fuochi)

20 Le 3 leggi di Keplero ( ) Legge delle orbite ellittiche (ogni pianeta si muove attorno al Sole su unorbita ellittica di cui il Sole occupa uno dei fuochi) Attenzione: oggi sappiamo che la forza di attrazione gravitazionale tra il sole e un pianeta è inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro

21 Le 3 leggi di Keplero ( ) 2.Legge delle aree (il raggio vettore Sole-pianeta spazza aree uguali in tempi uguali il pianeta gira più velocemente al perielio che non allafelio)

22 Le 3 leggi di Keplero ( ) 3 legge dei tempi: I quadrati dei periodi di rivoluzione dei pianeti sono proporzionali ai cubi delle loro distanze medie dal Sole ( esiste una relazione tra il tempo per percorrere un'orbita e le distanze dei pianeti stessi dal Sole)

23 Galileo Galilei ( ) Fu il più grande scienziato italiano del Rinascimento. Appoggiò la teoria eliocentrica di Copernico. Nel 1609 si costruì il suo primo cannocchiale dotato di un fattore d'ingrandimento di 3 volte; con l'uso degli strumenti osservò l'Universo in maniera completamente nuova e applicando un metodo sperimentale.

24 1608: scoperta del cannocchiale in Olanda (primo utilizzo sui campi di battaglia…) Galileo costruisce immediatamente una versione più precisa di questo strumento da utilizzare per osservazioni astronomiche (continua a modificarlo raggiungendo ottimi risultati…)

25 Galileo Osservazioni sistematiche dei satelliti di Giove….. Mentre osserva il sistema di Giove vede anche Nettuno (nel 1613!), più di 2 secoli prima che venisse scoperto (1845)

26 Galilean Satellites

27 Osservò superficie della Luna scoprendovi crateri e sporgenze

28 Scoprì le macchie solari

29 Osservò la via lattea

30 Scoperta: le fasi di Venere

31 Le Osservazioni di Galileo La Luna non è perfetta (stima, dalle ombre, le dimensioni delle anomalie – monti e valli) Il Sole ruota (lo deduce dalle osservazioni delle macchie solari) Ci sono 4 lune che girano attorno a Giove (un mini-sistema-solare). Pubblica il Sidereus Nuncius Il disco di Venere mostra delle fasi compatibili con un suo moto di rivoluzione attorno al sole

32 Galileo: lopposizione della Chiesa di Roma 1632: Galileo pubblica il suo Dialogo sopra i massimi sistemi Viene sottoposto all Inquisizione Galileo abiura Il Dialogo… resta allindice fino al 1835


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