Rivoluzione Copernicana.pdf

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Del Ben, Favot, Giust

L a R ivoluzioneC opernicana

• La concezione aristotelica dell'universo:

Aristotele (IV Sec. a.C.), filosofo e scienziato greco, si interessò alla cosmologia,

la quale può essere definita come lo studio dell'universo nel suo insieme, della

sua origine, della sua evoluzione e della sua struttura.

Secondo Aristotele il mondo era costituito da

diverse sfere concentriche disposte secondo un

ordine preciso. Oltre l'ultima sfera, quella delle

stelle fisse, non si trovava nulla, poiché questa

sfera costituiva "l'involucro" che racchiudeva tuttol'Universo (che veniva quindi visto come qualcosa

di limitato, finito). Il che sottostava anche all'idea

aristotelica dell'infinito come concezione mentale,

e non come qualcosa di realmente e concretamente

attuabile.

Nelle varie sfere si trovavano le stelle e i pianeti

(si individuavano quindi i cieli di Saturno, Giove,

Marte, Mercurio, Venere, Sole e Luna). L'ultima

sfera, nella quale si erano presenti i quattro

elementi era quella della Terra, situata al centro

dell'Universo.

Il mondo aristotelico venne pensato come differenziato in due zone, la zona

sopralunare, ovvero quella dei cieli, perfetta e costituita da un elemento

ingenerato e incorruttibile che si muoveva di moto rettilineo e di moto circolare:

l'etere. La zona sublunare, quella della sfera della Terra, era imperfetta e in

essa si trovavano i quattro elementi (Fuoco, Terra, Acqua, Aria), che si

spostavano di moto rettilineo ascendente o discendente. Questi moti erano

responsabili della formazione e della corruzione degli enti. Aristotele nel suo

studio cosmologico, dimostrò anche la sfericità della Terra osservando edanalizzando l'ombra proiettata dalla Luna sulla Terra. Studiando quest'ombra,

durante le eclissi lunari, egli notò che era di forma circolare. Inoltre Aristotele,

notò che procedendo da nord verso sud, le singole stelle si abbassavano e si

alzavano sulla linea dell'orizzonte, fino a fare in modo che stelle invisibili

risultassero visibili.

Questa nuova concezione dell'universo, definita come "modello geocentrico",

ebbe un successo così profondo che dominò gli studi italiani e francesi del XV e

XVI Sec. e le credenze comuni fino ai tempi di Copernico.

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• Tycho Brahe:

Anche l'astronomo danese Tycho Brahe(1546-1601) diede un contributo

fondamentale all'astronomia, in quanto fu il massimo osservatore della filosofia

preteloscopica e permise, grazie alle sue misurazioni accuratissime delleposizioni di stelle e pianeti, a Keplero di formulare delle leggi dei moti

planetari. Tycho si rese conto che le orbite allungate delle comete, intersecando

quelle dei pianeti, mettevano in crisi la tradizionale nozione aristotelica delle

sfere celesti. Tuttavia, invece di accettare la posizione centrale del Sole, suggerì

il compromesso per il quale il Sole orbitava attorno alla Terra, che manteneva

la posizione centrale, mentre tutti gli altri pianeti ruotavano attorno al Sole; in

questo modello i numerosi e complicati epicicli introdotti da tolomeo vennero

eliminati. Questa sua teoria evidenzia come

fosse estremamente anticopernicano e legato ad

una visione geocentrica dell'universo; di seguito

è riportata una sua famosa argomentazione

contro quanto sostenuto da Copernico:

" se fosse vero che la Terra ruota da occiden# versoorien#, a$ ora il % agi & o di una pa$ a sparataverso ponente da un cannone dovrebbe essere pi ' lungo di que$ o di una pa$ a sparata da$ o s#sso

cannone verso levan#. E ci ( perch) , men% e nel primo caso la Terra si muoverebbe in direzioneopposta alla palla, nel secondo la Terra simuoverebbe ne$ a direzione de$ a pa$ a, s* che il% agi & o di questo dovrebbe essere pi ' corto dique$ o de$ a pa$ a sparata appun+ verso occiden#.Ma, poich) questi previsti di , erenti % agi & i nonrisultano ne$ a pra- ca, la Terra sta ferma..

Tycho Brahe

• La concezione Tolemaica dell'universo:

Il sistema tolemaico ideato nel II secolo d.c. dall'astronomo Claudio Tolomeo

(100-175 circa), sosteneva che le stelle e i pianeti svolgessero un complicato

moto di rivoluzione di cui la Terra rappresentava il centro dell' universo

immobile. I pianeti, mentre ruotavano su piccole orbite circolari dette epicicli,

descrivevano intorno alla Terra un'orbita più ampia, detta deferente.

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I pianeti che Tolomeo aveva individuato

erano: (in ordine di distanza) Luna,

Mercurio, Venere , Sole , Marte , Giove ,

Saturno. Poi però, in un secondo

momento, Tolomeo aggiunse un nono

pianeta così da giustificare il passaredegli equinozi e poi un decimo (o primo

mobile) che Tolomeo aveva definito come

guida degli altri corpi celesti.

Questo sistema fu ritenuto accettabile e

utilizzabile finché Niccolò Copernico creò

la sua teoria eliocentrica.

Il grande merito di questo sistema è che

Tolomeo riuscì a trovare per ogni pianeta

una combinazione di moti in grado di

predire le posizioni successive occupate dal pianeta stesso.

" Dopo il declino de$ a cultura de$ a Grecia classica, gli as% onomi arabi #ntarono di perfezionareil sis#ma aggiungendo nuovi epicicli per spiegare le imprevedibili variazioni di mo+ e di posizionedei piane- . Tu & i i #nta- vi di eliminare le molte inconsis#nze del sis#ma +lemaico, comunque, fa$ irono e verso la met / del XVI secolo la #oria fu de 0 ni - vamente abbandonata in favore delsis#ma copernicano..

www.giovannibrunopaoli.it

• Copernico:

L'astronomo polacco di nome Copernico (1473-1543) a sua volta propose una

teoria diversa: secondo lui infatti non era il Sole a muoversi attorno alla Terra

situata al centro dell'Universo, bensì la Terra insieme a tutti gli altri pianeti a

orbitare intorno al Sole. Copernico era consapevole del carattere rivoluzionario

ed eretico di questa ipotesi, in quanto essa era afflitta da due principali

problematiche: una fisica (Copernico si chiedeva come fosse possibile che gli

uccelli volassero con eguale facilità sia in senso orario che in senso antiorario

alla rotazione della Terra) ed una teologica. Il modello Copernicano utilizzavaancora le orbite circolari. La sua idea di universo era complessa. L'innovazione

principale di Copernico fu quella di abbracciare una concezione platonico/

pitagorica dell'universo quindi questo doveva essere semplice (sistema

tolemaico troppo complesso quindi errato). Il Sole ,poi, era al centro

dell'universo , la Terra gli girava intorno e ruotava anche su se stessa. Secondo

Copernico i pianeti affrontavano orbite circolari poiché adatta il suo modello di

universo alle risultanze empiriche (aggiunta di molti artifici che rimproverano

Tolomeo). L'universo, sempre secondo Copernico, era formato da 36 circoli e

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formato da pianeti sferici (sferici perché secondo il pensiero platonico/pitagorico

la figura della sfera possedeva proprietà dinamiche).

" La prima e suprema di tu & e le sfere 1 que$ a de$ e s#$ e 0 sse, con#nente se s#ssa e tu & e le cose, e perci ( immobile.

Essa 1 infa& i il luogo de$2 universo al quale si riferiscono ilmoto e la posizione di tu & e le al % e s#$ e. Dappoich) alcunis- mano che in qualche modo pur essa mu - : noi segneremone$ a deduzione del moto de$ a Terra un2 al % a causa a talesua apparenza. Prima 3 a le s#$ e mobili viene Saturno, checompie la propria orbita in % ent 2 anni. Dopo questo Giove,che si muove con un periodo di dodici anni. Indi Mar #, che gira in un biennio. Il quarto posto ne$2 ordine - ene larivoluzione annua, ne$ a quale

abbiam de& o la Terra essere con#nuta, con l 2 orbe lunarecome epiciclo. Nel quinto posto si muove in nove mesiVenere. Mercurio in 0 ne occupa il ses+, che in o& anta d * conchiude il suo giro ne$ o spazio. Ma in mezzo a tu & i sta il Sole. Chi infa& i, in tale be$ issimo #mpio,me& erebbe codesta lampada in un luogo diverso o migliore di que$ o, donde possa tu & o insieme i $ uminare?Perci ( non a +rto alcuni lo chiamano lampada del mondo, al % i men#, al % i reggi +re. Trismegisto lochiama Dio visibile, Ele& ra, ne$ a % agedia di Sofocle, colui che tu & o vede. Cos*, per cer +, come assiso su un% ono regale, il Sole governa la famiglia degli as% i che gli ruotano in+rno..

www.wikiquo#.it

• Il contributo di Keplero:

Anche Keplero (1571-1630) credeva in un Universo finito e diviso in sfere,

tuttavia sfatò la teoria di una volta celeste immobile( pubblicò anche un libro, il

De stella Nova).

Egli optò per un modello eliocentrico, motivandolo anche dal punto di vista

teologico (Sole come simbolo di Dio Padre). Con la pubblicazione dell'Epitomeegli affermò che non erano presenti gli epicicli tolemaici e mise a punto un

modello del sistema solare che rispecchiava quello reale che oggi conosciamo.

Brahe incaricò Keplero di ricalcolare l'orbita di Marte, della quale l'irregolarità

non era stata spiegata né da Tolomea né da Copernico; l'astronomo tedesco

scoprì che il pianeta compiva una orbita ellittica e non un'orbita circolare, al

contrario di come si era creduto fino ad allora. Dopo la morte di Tycho nel 1601,

grazie ai dati da lui raccolti, Kepler potè così formulare anche la sua seconda

legge. Nel 1618, pubblicando l'Harmonices Mundi enunciò anche la sua terza

legge. Di seguito sono riportate le tre leggi di Keplero:

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I. I pianeti ruotano intorno al

Sole descrivendo orbite piane,

queste sono ellissi di cui il Sole

occupa uno dei fuochi

II. La velocità dei pianeti lungo la

loro orbita non è uniforme, maè tale che il raggio vettore che

unisce il pianeta al Sole escrive

in tempi uguali aree uguali

III.Nel moto dei pianeti i quadrati

dei tempi di rivoluzione sono

proporzionali ai cubi dei

semiassi maggiori delle ellissi

•Galileo Galilei:

Il principale merito di Galileo (1564-1642) fu quello di affermare le teorie di

Copernico. Tramite l'utilizzo di un nuovo strumento, il cannocchiale, egli fu in

grado di osservare il cielo e, prima di tutto osservò la Luna, notando come la

sua superficie fosse tutt'altro che liscia, inoltre scoprì quattro corpi, che si

rivelarono essere satelliti, che orbitavano intorno a Giove:

" Ma que l lo che supera di gran lunga ogni

immaginazione, e che ci ha spinti a farne avver - retu & i gli as% onomi e 0 loso 0 , 1 l 2 aver noi scoper + qua& ro s#$ e erranti 4 piane-5 da nessun al % o primadi noi conosciute n) osserva#, le quali,..., han lor propri periodi in+rno a una certa S#$ a principaledel numero di que$ e conosciute 4 Giove 5 , e ora la precedono, or la seguono, senza mai a$ ontanarsi daessa, 6 or dei loro limi - de#rmina- ..

Galileo Galilei Osservò anche altri corpi come Venere e Saturno, dimostrando che ruotano intorno al

Sole. Studiò le macchie solari e individuò come causa del loro moto la rotazione su se

stesso del Sole, la quale, secondo Keplero era la forza motrice responsabile del

movimento di tutto il sistema solare.

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• Newton:

7 La s#ssa forza che, nel cielo s#$ a+, - ene la nos% a dolce amica Luna,e che decresce con 8 r 2 al quadra+ pur su $ a mela agisce. 9 una fortuna:

Isaac New +n

In questa filastrocca, ideata da Newton

(1642-1727), è riassunta la sua legge di

gravitazione universale che lui stesso

aveva stipulato attraverso considerazioni

empiriche. Attraverso questa possiamo

dire che la gravitazione è un forza

reciproca poichè se vogliamo calcolare

l'attrazione di due corpi, uno massiccio e

l'altro più piccolo, il corpo di massa

maggiore attirerà a se con forza il corpo

più piccolo e questo, a sua volta attirerà

il più grande ma con effetti più

trascurabili poichè di massa inferiore.

Questo pensiero è nato proprio dalla

famosa vignetta che vede Newton colpito

da una mela in testa. Qui capì che non

era la Terra ad andare verso la mela ma

la mela ad essere attratta dalla massapiù grande della Terra. Così fa anche la

Luna nei confronti della Terra, in quanto

questa è in caduta continua ed è proprio

per questo che ella descrive un' orbita attorno alla Terra. Infatti la velocità

varia in ogni !T e questo fa variare anche direzione, così facendo la Luna

descrive un orbita curva attorno al pianeta. Continuando con la filastrocca, più

un corpo si allontana dal pianeta (quindi dal suo campo di attrazione) e minore

sarà la forza che lo attrarrà verso questo. La teoria della gravitazione

universale attraversò anche un periodo di contestazione e di accusa di plagio daparte di scienziati 'luminari' di quel periodo come Hooke.

Interessante è poi esplicitare la formula della gravitazione universale:

Però lo stesso Newton oscillava, nell'interpretazione fisica del proprio modello

matematico, fra una confessione della propria incapacità nel descrivere del

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tutto le proprietà della gravità ("Non sono ancora riuscito a dedurre dai

fenomeni le ragioni di queste proprietà della gravità, quindi non posso fare

ipotesi") e il ricorso a una materia impalpabile, l'etere, che, con le sue

contrazioni avrebbe potuto essere responsabile dei fenomeni gravitazionali.

Resta il fatto che la formula di Newton ha sempre funzionato egregiamente

anche se più tardi (XX sec.) Einstein verificò che la formula sopra riportata nonera esatta per descrivere e analizzare tutti i fenomeni dell'universo.

• Bibliografia e Sitografia:

Enciclopedia Universo, Is- tu + Geogra 0 co De Agos- ni-Novarawww.parodos.it

www.ingegneriman+va.it www.benede& .provincia.venezia.it www.giovannibrunopaoli.it www.wikiquo#.it www.as% o 0 lipadova.it

ppp.unipv.it

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http://ppp.unipv.it/http://www.astrofilipadova.it/http://www.wikiquote.it/http://www.giovannibrunopaoli.it/http://www.ingegnerimantova.it/http://www.parodos.it/

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