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Keplero e le sue leggi Newton e la gravitazione La nascita delluniverso La legge di Hubble L evoluzione delluniverso Keplero e le sue leggi Newton e la.

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Presentazione sul tema: "Keplero e le sue leggi Newton e la gravitazione La nascita delluniverso La legge di Hubble L evoluzione delluniverso Keplero e le sue leggi Newton e la."— Transcript della presentazione:

1 Keplero e le sue leggi Newton e la gravitazione La nascita delluniverso La legge di Hubble L evoluzione delluniverso Keplero e le sue leggi Newton e la gravitazione La nascita delluniverso La legge di Hubble L evoluzione delluniverso

2 Giovanni Keplero: la biografia Frequentò l università di Tubinga dove seguì il corso del più famoso astronomo del tempo, Michael Maestlin Frequentò l università di Tubinga dove seguì il corso del più famoso astronomo del tempo, Michael Maestlin Nel 1595 scrisse Mysterium cosmographicum nel quale elaborò una propria teoria cosmologica sul moto dei pianeti e sulla loro velocità Nel 1595 scrisse Mysterium cosmographicum nel quale elaborò una propria teoria cosmologica sul moto dei pianeti e sulla loro velocità Grazie a quest opera venne chiamato a Praga come assistente del Matematico Imperiale Brahe; nel 1601, alla morte di questi, gli successe nella prestigiosa carica Grazie a quest opera venne chiamato a Praga come assistente del Matematico Imperiale Brahe; nel 1601, alla morte di questi, gli successe nella prestigiosa carica Nel 1604 scoprì una supernova. Nel 1604 scoprì una supernova.

3 Keplero e la rivoluzione scientifica Elaborò le tre leggi basandosi sugli studi effettuati sul pianeta Marte. Le tre leggi contribuirono attivamente a portare un cambiamento notevole nell'ambito della cosiddetta rivoluzione scientifica Le tre leggi contribuirono attivamente a portare un cambiamento notevole nell'ambito della cosiddetta rivoluzione scientifica

4 La prima legge I pianeti descrivono orbite ellittiche attorno al Sole di cui esso occupa uno dei fuochi Sole perielio afelio pianeta raggio vettore

5 La velocità dei pianeti non è costante, ma segue una legge secondo la quale il segmento che congiunge il sole al pianeta descrive aree uguali in tempi uguali. La velocità dei pianeti non è costante, ma segue una legge secondo la quale il segmento che congiunge il sole al pianeta descrive aree uguali in tempi uguali. La seconda legge

6 Detta R la distanza media sole-pianeta, il cubo di tale distanza è proporzionale al quadrato del periodo T di rivoluzione La terza legge

7 Newton e la legge di gravitazione universale Newton calcolò la forza necessaria a mantenere la luna nella sua orbita e la confrontò con la forza che attrae un oggetto verso il centro della terra … sembra che lidea per la teoria della gravitazione universale gli venne grazie a una mela che gli cadde in testa …

8 Le scoperte di Newton Nel libro Principi matematici della filosofia naturale, scritto nel 1687, Isaac Newton elaborò la teoria della gravitazione universale, spiegando la forza attrattiva tra il Sole e un pianeta La teoria della gravitazione universale spiegava dal punto di vista teorico le leggi di Keplero e le inquadrava in un ambito molto più ampio. La teoria della gravitazione universale spiegava dal punto di vista teorico le leggi di Keplero e le inquadrava in un ambito molto più ampio.

9 Lo scopo di questa disputa era proprio trovare se esisteva una forza attrattiva tra Sole e Terra e se esisteva calcolare qual era. Da dove nasce la teoria della gravitazione? ….da una disputa, tenuta qualche anno prima della pubblicazione del libro, alla quale parteciparono alcuni personaggi illustri dell epoca tra cui lastronomo Edmund Halley ed il fisico Robert Hooke ….da una disputa, tenuta qualche anno prima della pubblicazione del libro, alla quale parteciparono alcuni personaggi illustri dell epoca tra cui lastronomo Edmund Halley ed il fisico Robert Hooke Hooke e Halley non riuscirono però a calcolare nulla, allora Hooke decise di chiedere aiuto a Newton (docente di matematica); subito Newton riuscì a spiegare tutto… Hooke e Halley non riuscirono però a calcolare nulla, allora Hooke decise di chiedere aiuto a Newton (docente di matematica); subito Newton riuscì a spiegare tutto…

10 Cosa dice la teoria della gavitazione? Due oggetti con massa posti ad una certa distanza si attirano!!! Due oggetti con massa posti ad una certa distanza si attirano!!! Perché si attirano? …perché hanno massa! m1m1 m1m1 m 2 d d

11 La nascita delluniverso Le teorie sullorigine delluniverso: Big bang: l universo ha avuto origine con una grande esplosione (tra 15 e 20 miliardi di anni fa) …ora luniverso è in espansione. Big bang: l universo ha avuto origine con una grande esplosione (tra 15 e 20 miliardi di anni fa) …ora luniverso è in espansione. Stato stazionario: luniverso è sempre stato così e non è mai cambiato Stato stazionario: luniverso è sempre stato così e non è mai cambiato

12 La legge di Hubble HubbleHubble scoprì che più le galassie sono distanti, più si allontanano velocemente. Scoprì quindi la legge che afferma che il rapporto tra la distanza della galassia e la sua velocità di recessione è costante: Hubble V=Hd dove v è la velocità di recessione della galassia, d è la distanza; la costante H è chiamata costante di Hubble. dove v è la velocità di recessione della galassia, d è la distanza; la costante H è chiamata costante di Hubble.

13 …conseguenze della legge di Hubble Luniverso attuale è in evoluzione Luniverso attuale è in evoluzione In un universo in espansione, in tempi passati le galassie dovevano essere più vicine tra loro In un universo in espansione, in tempi passati le galassie dovevano essere più vicine tra loro Il valore maggiormente accettato come età delluniverso è prossimo ai 15 miliardi di anni, compatibile con l età delle GALASSIE Il valore maggiormente accettato come età delluniverso è prossimo ai 15 miliardi di anni, compatibile con l età delle GALASSIE La ha lasciato una eco sotto forma della cosiddetta radiazione cosmica di fondo presente in tutto luniverso La grande esplosione ha lasciato una eco sotto forma della cosiddetta radiazione cosmica di fondo presente in tutto luniverso

14 Il big - bang La teoria del Big-Bang è quella più accreditata in ambito cosmologico e ha numerose prove sperimentali. La teoria del Big-Bang è quella più accreditata in ambito cosmologico e ha numerose prove sperimentali. Quando ci fu la grande esplosione il tempo e lo spazio Quando ci fu la grande esplosione il tempo e lo spazio non esistevano Non si può indagare su ciò che accadde prima del Big Bang Non si può indagare su ciò che accadde prima del Big Bang perchè il tempo naque da esso Immediatamente dopo il Big-Bang la densità e la Immediatamente dopo il Big-Bang la densità e la temperatura dell Universo erano talmente alti che non potevano esistere nuclei, atomi, molecole. Esso sarebbe poi esploso e si sarebbe espanso diventando sempre meno caldo e denso Esso sarebbe poi esploso e si sarebbe espanso diventando sempre meno caldo e denso

15 …la storia dell universo… secondi o C o C secondi o C secondi 10 9 o C 3 minuti anni 6000 o C 1 miliardo di anni -255 o C 15 miliardi di anni -270 o C Ora!!! Epoca di Planck Dimensioni delluniverso: cm Si creano i quark, inizia espansione violenta nota come era dellinflazione Dimensioni delluniverso: cm I quark formano protoni e neutroniSi formano nuclei di elio (sistemi costituiti da 2 protoni e 2 neutroni fortemente legati) Si formano i primi atomi Si formano i pianeti e le galassie Il nostro universo!!! ….e poi? Come andrà a finire?

16 Levoluzione futura delluniverso Dipende dalla quantità di materia contenuta nell universo …infatti ogni parte di materia esercita su ogni altra parte una forza di attrazione gravitazionale (ricordate Newton?) che tende a frenare lespansione dell universo …infatti ogni parte di materia esercita su ogni altra parte una forza di attrazione gravitazionale (ricordate Newton?) che tende a frenare lespansione dell universo si possono prospettare due differenti scenari futuri…

17 Il Big Crunch sostiene invece che luniverso collasserà su se stesso bloccando lespansione e creando un nuovo Big Bang per ripartire con un ciclo infinito Osservando le supernove sembra che luniverso non stia rallentando ma accelerando. Il Big Rip è un ipotesi sul destino ultimo delluniverso. Secondo la teoria le galassie verrebbero separate le une dalle altre e lo stesso per le stelle


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