Fabrizio Mazzucconi Al serenissimo COSIMO II DE MEDICI IV Granduca di Toscana «perspicillum exactissimum»: Le osservazioni del Sidereus Nuncius Società.

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1 Fabrizio Mazzucconi Al serenissimo COSIMO II DE MEDICI IV Granduca di Toscana «perspicillum exactissimum»: Le osservazioni del Sidereus Nuncius Società Astronomica Italiana

2 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

3 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 semplicisti- ca della natura, era quella che meglio si adattava a quanto riportato nella Bibbia e quindi era accettata dalla Chiesa 30/05/2016F. Mazzucconi3

4 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 30/05/2016F. Mazzucconi4

5 30/05/20165 Venere 01/01/02 Sole Venere 10/04/02 F. Mazzucconi

6 30/05/20166 Marte 01/06/03 16/12/03 Eclittica F. Mazzucconi

7 30/05/20167 Giove 30/06/01 29/05/02 Eclittica F. Mazzucconi

8 30/05/20168 Saturno 10/07/00 01/05/01 Eclittica F. Mazzucconi

9 30/05/20169 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 F. Mazzucconi

10 30/05/201610 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. F. Mazzucconi

11 30/05/201611 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. F. Mazzucconi

12 30/05/201612 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. F. Mazzucconi

13 30/05/201613 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) F. Mazzucconi

14 30/05/201614 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. F. Mazzucconi

15 30/05/201615 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. F. Mazzucconi

16 30/05/201616 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 F. Mazzucconi

17 30/05/201617 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 F. Mazzucconi

18 30/05/201618 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 F. Mazzucconi

19 30/05/201619 Precessione Confrontando con le sue osservazioni, la posizione di Spica (  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  corrispondente al punto d'incontro fra equatore celeste e eclittica. F. Mazzucconi

20 30/05/201620 La trottola F. Mazzucconi

21 30/05/201621 Precessione 23,5° P = 26.000 anni Terra Luna Sole F. Mazzucconi

22 30/05/201622 Equinozio F. Mazzucconi

23 30/05/201623 Equinozio nel 130 a.C. F. Mazzucconi

24 30/05/201624 Polo F. Mazzucconi

25 30/05/201625 Polo nel 1999 a.C. F. Mazzucconi

26 30/05/201626 Polo nel 14000 d.C. F. Mazzucconi

27 30/05/201627 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. F. Mazzucconi

28 30/05/201628 La Terra non è più al centro Orbita planetaria Terra eccentrica Orbita circolate Moto circolare uniforme Velocità angolare uniforme Orbita circolare Moto circolare uniforme Velocità angolare variabile F. Mazzucconi

29 30/05/201629 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. F. Mazzucconi

30 30/05/201630 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. F. Mazzucconi

31 30/05/201631 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. F. Mazzucconi

32 30/05/201632 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. F. Mazzucconi

33 30/05/201633 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 F. Mazzucconi

34 30/05/201634 Misura del periodo siderale 2  T +  T = 2  S per la Terra  P = 2  S per il pianeta P = S / (S – 1) per un pianeta esterno P = S / (S + 1) per un pianeta interno F. Mazzucconi

35 30/05/201635 Relazione fra periodo siderale e periodo sinodico  +  T = 2  S per la Terra (A)  P = 2  S per il pianeta (B) da cui, se T = un anno : per un pianeta esterno per un pianeta interno A B A’ B`  F. Mazzucconi

36 30/05/201636 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  F. Mazzucconi

37 30/05/201637 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. F. Mazzucconi

38 30/05/201638 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. F. Mazzucconi

39 30/05/201639 Keplero (1571 – 1630) Lo stesso Keplero non aveva intenti di interpretazione fisica dell’uni- verso, 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 F. Mazzucconi

40 30/05/201640 La seconda legge di Keplero ma anche il moto circolare uniforme fu eliminato, perché le osservazioni dimostravano che: Orbita terrestre (ellisse ) Sole oppure, con altra formulazione: i tratti di orbita percorsi in tempi uguali sono inversamente proporzionali alla distanza del pianeta dal Sole i raggi vettori Sole-pianeta spazzano aree uguali in tempi uguali F. Mazzucconi

41 30/05/201641 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. F. Mazzucconi

42 30/05/201642 Le obiezioni di sempre S e la terra si muovesse attorno al proprio asse, tutti gli oggetti terrestri dovrebbero muoversi di moto circolare, il che sarebbe contrario alla loro natura N on essendo l’aria vincolata alla terra, se la Terra ruotasse, dovremmo avere un vento costante da est verso ovest. S e 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 D ato 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 I noltre si dovrebbe osservare un moto riflesso nelle stelle. F. Mazzucconi

43 30/05/201643 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” F. Mazzucconi

44 30/05/201644 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. F. Mazzucconi

45 30/05/2016F. Mazzucconi45 Sidereus Nuncius 30/05/201645 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

46 30/05/2016F. Mazzucconi46 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 30/05/201646

47 30/05/2016F. Mazzucconi47 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 30/05/201647 Primo disegno di un telescopio, Giovan Battista delle Porte (1609)

48 30/05/2016F. Mazzucconi48 Il telescopio di Galileo 30/05/201648 “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

49 30/05/2016F. Mazzucconi49 L’osservazione della Luna 30/05/201649 Il primo corpo celeste su cui puntò il suo nuovo strumento fu, ovvia- mente, 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”

50 30/05/2016F. Mazzucconi50 Il terminatore Inoltre “..il termine di divisione tra la parte scura e la chiara non si stende uniformemente secondo una linea ovale … molte lumi- nosità, come escrescenze si esten- dono 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?” 30/05/201650

51 30/05/2016F. Mazzucconi51 Nomenclatura lunare 1 30/05/201651 Mare Crisum Mare nectaris Mare fecunditatis Mare tranquillitatis Mare serenitatis Tycho

52 30/05/2016F. Mazzucconi52 Nomenclatura lunare 2 30/05/201652 Mare imbrium Mare insularum Oceanus procellarium Mare humorum Mare nubium

53 30/05/2016F. Mazzucconi53 La differenza fra “mari” Nelle grandi macchie scure non si vedono differenze notevoli di luminosità. “Se qualcuno volesse riesu- mare 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” 30/05/201653

54 30/05/2016F. Mazzucconi54 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 30/05/201654

55 30/05/2016F. Mazzucconi55 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 30/05/201655

56 30/05/2016F. Mazzucconi56 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” 30/05/201656

57 30/05/2016F. Mazzucconi57 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

58 30/05/2016F. Mazzucconi58 La verità In effetti era giusta la prima spiegazione, aggiunta ad una mancanza di risoluzione strumentale

59 30/05/2016F. Mazzucconi59 Grani di Baily

60 30/05/2016F. Mazzucconi60 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”

61 30/05/2016F. Mazzucconi61 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.

62 30/05/2016F. Mazzucconi62 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”

63 30/05/2016F. Mazzucconi63 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”

64 30/05/2016F. Mazzucconi64 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”

65 La scoperta della nebulosa Il primo a segnalare la presenza di una nebulo- sità attorno alla stella centrale della spada fu de Peiresc nel 1610 Poi abbiamo i disegni di Huygens nel 1656 30/05/201665F. Mazzucconi

66 Il “Trapezio” di Orione Che nel 1695, con un telesco- pio più potente fu in grado di vedere anche la quarta stella del “Trapezio” 30/05/201666F. Mazzucconi

67 30/05/2016F. Mazzucconi67 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

68 30/05/2016F. Mazzucconi68 Le Pleiadi Come avviene per le nebulose che avvolgono le stelle delle Pleiadi

69 30/05/2016F. Mazzucconi69 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”

70 30/05/2016F. Mazzucconi70 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

71 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” 30/05/2016F. Mazzucconi71

72 30/05/2016F. Mazzucconi72 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

73 Qui si ferma il Sidereus Nuncius 30/05/2016F. Mazzucconi73 Sul Sidereus Nuncius non si parla delle macchie solari osser- vate da Galileo successivamente, anche perché prima doveva ideare ad un nuovo metodo di osservazione

74 Osservazione per proiezione 30/05/2016F. Mazzucconi74 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)

75 30/05/2016F. Mazzucconi75 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

76 30/05/2016F. Mazzucconi76 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

77 30/05/2016F. Mazzucconi77 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.

78 30/05/201678 Galileo – Le macchie solari La scoperta delle macchie solari fece cadere la presup- posta incorruttibilitá dei cieli Disegno di Galileo F. Mazzucconi

79 30/05/201679 Galileo – i satelliti di Giove La scoperta dei satelliti di Giove propose un modello del sistema eliocentrico F. Mazzucconi

80 30/05/201680 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 F. Mazzucconi

81 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…. 30/05/2016F. Mazzucconi81

82 Come si vede Galileo porta le prove di come stanno realmente le cose e questo non può essere sopportato F I N E 30/05/2016F. Mazzucconi82