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L’uomo e l’universoDai Maya al robot Curiosity

De Agostini © 2013 – De Agostini Scuola – NovaraAutore: Luca Montanari

Il calendario solare dei Maya poteva vantare una precisione pari a quella dei calendari moderni.

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L’ASTRONOMIA AGLI ALBORI Dal IV al Imillennio a.C.

MAYADal IV millennio a.C.

MAYADal IV millennio a.C.

CINESIDal III millennio a.C

CINESIDal III millennio a.C

BABILONESIDal I millennio a.C

BABILONESIDal I millennio a.C

Osservano e registrano le eclissi lunari.Elaborano un calendario riferito alle fasi del pianeta Venere e un calendario solare.

Eseguono osservazioni accuratissime di comete, eclissi e di particolari tipi di fenomeni stellari come le novae e le supernovae.

Studiano il moto dei pianeti.Riescono a predire eclissi di Sole e Luna.Raggruppano le stelle in costellazioni.Introducono i 12 segni dello Zodiaco.

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**De Agostini © 2013 – De Agostini Scuola – NovaraAutore: Luca Montanari

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NOVA E SUPERNOVACHE COS’È?CHE COS’È?

Enorme esplosione causata dall’accumulo di idrogeno sulla superficie di un particolare tipo di stella (nana bianca). Determina aumenti bruschi di luminosità ed espulsione di materia.

Fase esplosiva che conduce alla disgregazione di alcuni tipi di stelle. È caratterizzata da una fortissima emissione luminosa: si tratta dell’evento più energetico osservato nell’Universo.


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L’UNIVERSO PER I GRECI Dal VI al V secolo a.C.

PRESOCRATICIPRESOCRATICIPRESOCRATICIPRESOCRATICI

Forniscono le prime spiegazioni cosmologiche dell’Antica Grecia.Ricercano l’arché cioè il principio primo della natura e della vita.

SCUOLA PITAGORICASCUOLA PITAGORICASCUOLA PITAGORICASCUOLA PITAGORICA

Postula un universo matematico: la disposizione di tutti i corpi celesti corrisponde ai princìpi della scienza matematica.

IPPARCO DI NICEAIPPARCO DI NICEAIPPARCO DI NICEAIPPARCO DI NICEA

Scopre la precessione degli equinozi.Calcola la durata dell’anno in 365 giorni e 6 ore.Riporta la classificazione delle costellazioni antiche.

Si tenta di misurare il diametro della

Terra e la distanza fra Terra, Sole e

Luna.

Graduale spostamento dell’asse di rotazione

terrestre.


Corregge e perfeziona il

modello aristotelico nel trattato

L’Almagesto.

Pone le basi del sistema geocentrico nel trattato De coelo.

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L’UNIVERSO GEOCENTRICO Dal IV secolo a.C.al XVI secolo d.C.

ARISTOTELEARISTOTELE384/83-322 a.C.

TOLOMEOTOLOMEO100 circa – 175 circa d.C.

La sfera più esterna sorregge le stelle fisse e compie un giro ogni 24 ore intorno alla Terra.Il Sole e i pianeti sono posti su

sfere più interne che ruotano intorno alla Terra.

La Terra si trova sulla sfera centrale e immobile.

L’Universo è finito e costituito da parecchie sfere

concentriche.

È il limite ultimo dell’Universo


Dopo quasi 1500 anni di dominio indiscusso del modello tolemaico, Copernico apre la strada all’astronomia moderna, che dovrà però lottare a lungo per veder riconosciuti i propri assunti…

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L’UNIVERSO ELIOCENTRICO Dal XVI secolo d.C.

COPERNICOCOPERNICO1473-1543

Planisfero dell’Universo secondo Niccolò Copernico.


Giordano Bruno è un filosofo

italiano vissuto nel XVI secolo

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GIORDANO BRUNOI I PROTAGONISTI PROTAGONISTI DELLA STORIADELLA STORIA

Dopo la definitiva condanna a morte fu arso vivo sul arso vivo sul rogorogo il 17 febbraio 1600

Dopo la definitiva condanna a morte fu arso vivo sul arso vivo sul rogorogo il 17 febbraio 1600

L’UNIVERSO È L’UNIVERSO È INFINITOINFINITO

L’UNIVERSO È L’UNIVERSO È INFINITOINFINITO

Le stelle sono infinite e si dispongono nello spazio in

tutte le direzioni.

Esiste una pluralità di mondi simili al nostro.

Esistono altri esseri senzienti e razionali oltre

all’uomo nell’Universo.

Le sue concezioni sull’Universo, Dio, il mondo e l’uomo furono considerate

eretiche dalla Chiesa.

Per il rifiuto di abiurare le sue idee subì otto anni di

carcere, torture e ventidue processi.


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LE TRE LEGGI DI KEPLERO Dal XVI al XVII secolo d.C.

Nel sistema geocentrico le orbite erano ritenute

circolari perché perfette.

Keplero dimostra la natura ellittica delle orbite planetarie e le leggi del loro moto

IIaa LEGGE LEGGETutti i pianeti si muovono attorno al Sole su orbite

ellittiche di cui il Sole stesso occupa uno dei fuochi.

IIIIaa LEGGE LEGGEIl raggio vettore, cioè la linea

immaginaria che congiunge il centro del pianeta con quello del Sole, descrive, in

tempi uguali, aree uguali.

IIIIIIaa LEGGE LEGGEIl tempo impiegato da un

pianeta a percorrere la propria orbita aumenta con l’aumentare

della sua distanza dal Sole.


Contiene osservazioni che rivoluzioneranno

l’astronomia.

Le osservazioni di Galileo sono un duro colpo per il sistema tolemaico-aristotelico, fondato sul mondo immutabile ed etereo delle sfere.

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GALILEO GALILEI Dal XVI al XVIIsecolo d.C.

Nel 1609 Galileo costruisce il suo primo

telescopiotelescopio

Nel 1609 Galileo costruisce il suo primo

telescopiotelescopio

Nel 1610 pubblica il Sidereus nunciusSidereus nunciusNel 1610 pubblica il Sidereus nunciusSidereus nuncius

La Luna ha una superficie irregolare con depressioni,

montagne e profonde vallate.

Sulla superficie del Sole sono visibili macchie di colore

scuro.

Venere ha fasi al pari della Luna.

Quatto satelliti ruotano attorno a Giove.

Galileo Galilei all'Università di Padova spiega le sue nuove teorie. Dipinto di Felix Parra (1873).

Uno dei primi telescopi messi a punto da Galileo.


La Santa Inquisizione condannò

Galileo per le tesi esposte.

La Santa Inquisizione condannò

Galileo per le tesi esposte.

IL DIALOGO SOPRA I MASSIMI SISTEMI

LA FONTELA FONTE

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Galileo Galilei pubblica nel 1630 il Dialogo per provare la veridicità del sistema copernicanosistema copernicano.

Il Dialogo è suddiviso in quattro giornate:

Confutazione della visione aristotelica del cosmo.1

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Disputa pro e contro il sistema copernicano.

Affermazione della superiorità del copernicanesimo.

Presentazione dello studio delle maree.


È così possibile calcolare le orbite con la massima

precisione e prevedere le posizioni dei pianeti attorno al

Sole e rispetto alla Terra.

Newton è già uno scienziato modernoscienziato moderno: per lui la filosofia sperimentale non deve occuparsi di ipotesi metafisiche ma solo di ciò che è deducibile dall’esperienza.

ISAAC NEWTON Dal XVII al XVIII secolo d.C.

Teoria della GRAVITAZIONE GRAVITAZIONE

UNIVERSALEUNIVERSALE

basi della MECCANICA CELESTEMECCANICA CELESTE

pone le

Principi matematici

della filosofia naturale

1687Dimostra le leggi che governano i moti dei pianeti

e dei loro satelliti.Isaac Newton (1643-1727) con una mela in mano: si racconta che proprio vedendo cadere una mela da un albero abbia avuto l’intuizione della legge di gravitazione universale.

11 De Agostini © 2013 – De Agostini Scuola – NovaraAutore: Luca Montanari

Prende il nome dall’astronomo inglese Edmund Halley (1656-1742) che calcolando l’orbita della cometa avvistata nel 1682 capì che si trattava dello stesso corpo celeste osservato nel 1531 e nel 1607 e ne predisse il ritorno dopo 70 anni.

Il primo passaggio certo della cometa di Halley risale al 204 a.C., registrato da astronomi cinesi.

Il passaggio del 1301 pare abbia ispirato addirittura Giotto: la cometa nell’Adorazione dei Magi dovrebbe essere proprio quella di Halley.

L’ultimo passaggio è stato registrato tra la fine del 1985 e l’inizio del 1986.

Il prossimo è previsto nel 2062.

LA COMETA DI HALLEYLO SAPEVI LO SAPEVI CHE…CHE…


LA NEBULOSA PRIMITIVA Dal XVIII al XIX secolo d.C.

KANTKANTFilosofo tedesco Filosofo tedesco

(1724-1804)(1724-1804)

KANTKANTFilosofo tedesco Filosofo tedesco

(1724-1804)(1724-1804)

LAPLACELAPLACEAstronomo e matematico Astronomo e matematico

francese (1749-1827)francese (1749-1827)

LAPLACELAPLACEAstronomo e matematico Astronomo e matematico

francese (1749-1827)francese (1749-1827)

Il sistema solare si sarebbe originato da una nebulosa gassosa nebulosa gassosa primitiva, sottoposta a una forte contrazione.

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La nebulosa di Orione.Kant riteneva che il sistema solare si fosse formato da una nebulosa di questo genere.

Il modello della nebulosa è stato poi rivisto e riproposto

nel XX secoloXX secolo.


IL PRIMO ASTEROIDELA SCOPERTALA SCOPERTA

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La prima osservazione di un asteroide la dobbiamo all’astronomo italiano Giuseppe PiazziGiuseppe Piazzi.

La prima osservazione di un asteroide la dobbiamo all’astronomo italiano Giuseppe PiazziGiuseppe Piazzi.

La notte del 1 gennaio 1801 osservò per caso una strana stella

in una posizione non prevista.

Le notti successive, registrandone continui spostamenti, si convinse

di essere di fronte a un nuovo oggetto celeste, che chiamò

CerereCerere.

L'asteroide Gaspra, ripreso dalla sonda Galileo.


I PIANETI “MODERNI” Dal XVIII al XX secolo d.C.

Uranofotografato dal telescopio Hubble.

Nettunofotografato dalla sonda Voyager 2..

Plutonefotografato dal telescopio Hubble.

La natura planetaria di Urano viene

intuita nel 17811781.

La prima identificazione di Nettuno avviene

nel 18461846.

Plutone è l’ultimo pianeta a essere scoperto: 19291929.


LA RELATIVITÀ DI SPAZIO E TEMPO XX secolo d.C.


L’ESPANSIONE DELL’UNIVERSO XX secolo d.C.

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Evoluzione dell’Universo: la costante di Hubble L’ascissa indica le distanze delle galassie e di altri oggetti extragalattici (rappresentati con piccole sfere di colore diverso); l’ordinata la loro velocità di allontanamento. La linea verde indica la costante di Hubble, quella tratteggiata i possibili scostamenti in base a stime diverse.


I PRIMI SATELLITI ARTIFICIALI

GLI STRUMENTIGLI STRUMENTI

SPUTNIK ISPUTNIK IOttobre 1957

SPUTNIK IISPUTNIK IINovembre 1957

Sono i primi due satelliti

artificiali lanciati nello spazio (dall’Unione Unione SovieticaSovietica).

Sputnik II con a bordo la cagnetta Laika, lanciata in orbita all’interno del satellite.


La teoria dello stato stazionario è stata messa in crisi dalla scoperta dei quasar, corpi celesti non galattici molto più remoti delle galassie.

IPOTESI COSMOLOGICHE XX secolo d.C.

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FRIEDMANN + LEMAîTRE 1922 1927

L’Universo è destinato a espandersi in eterno in uno

spazio senza fine.

L’Universo è destinato a espandersi in eterno in uno

spazio senza fine.

L’Universo si espande fino a un valore massimo, per poi

contrarsi e ripiegarsi su stesso fino a raggiungere di

nuovo lo stato iniziale.

L’Universo si espande fino a un valore massimo, per poi

contrarsi e ripiegarsi su stesso fino a raggiungere di

nuovo lo stato iniziale.

BONDI + GOLD + HOYLE 1948

La struttura dell’Universo è sempre la stessa e la

diminuzione di densità dovuta all’espansione è compensata

dalla creazione continua di materia.

La struttura dell’Universo è sempre la stessa e la

diminuzione di densità dovuta all’espansione è compensata

dalla creazione continua di materia.

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due possibili soluzioni…

TEORIA DELLO STATO STAZIONARIO


QUASAR E BUCHI NERICHE COS’È?CHE COS’È?

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I quasar sono oggetti extragalattici estremamente lontani e luminosi.

Si suppone siano situati ai confini dell’Universo, a circa 8-10 miliardi di anni luce da noi.

I buchi neri sono corpi celesti con un campo gravitazionale così intenso da non lasciare sfuggire né materia, né radiazione elettromagnetica.

Dalla loro superficie non esce alcun segnale: sono identificabili solo tramite il moto di corpi celesti nelle vicinanze.

Polvere attorno a un buco neronella Galassia ellittica Ngc 4261, costellazione della Vergine (Virgo).

Quasar PKS 2349, ripreso dal Telescopio spaziale Hubble.


LA TEORIA DEL BIG BANG Dal XX al XXI secolo d.C.

GAMOW 1946

L’Universo si forma a partire da una grande esplosione iniziale (BIG BANG).

Attraverso continui processi di frantumazione e aggregazione successive si forma l’Universo

come oggi lo conosciamo.

Schema dell’evoluzione dell’Universo dal big bang alla formazione dei pianeti e del nostro Sistema solare. La linea orizzontale centrale indica la direzione delle diverse fasi evolutive che si sviluppano in cerchi concentrici a partire dal big bang.

A uno stato iniziale di altissima densità e temperatura segue

una rapida espansione.


L’UOMO SULLA LUNAL’EVENTOL’EVENTO

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21 luglio 1969 21 luglio 1969

L’astronave americana Apollo 11 atterra sulla Luna: per la prima volta un uomo può camminare sul suolo lunare.

A sinistra: Neil Armostrong fissa la bandiera.

In alto: Edwin Aldrin scende dall’astronave.

A destra: la prima impronta umana sulla Luna.


ALLE ORIGINI DELL’UNIVERSO XXI secolo d.C.

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La simulazione di questo stato primordiale dell’Universo viene effettuata nell’acceleratore di

particelle (LHC) situato presso i laboratori del CERN di Ginevra.

Nel luglio 2012 i ricercatori del CERN hanno annunciato di aver individuato il bosone di Higgsbosone di Higgs, detto anche “particella di Dio”,

cioè la particella che consente a tutte le altre particelle

fondamentali di avere una massa.

Nel luglio 2012 i ricercatori del CERN hanno annunciato di aver individuato il bosone di Higgsbosone di Higgs, detto anche “particella di Dio”,

cioè la particella che consente a tutte le altre particelle

fondamentali di avere una massa.

Gli esperimenti più recenti puntano a riprodurre la cosiddetta “zuppa primordiale”“zuppa primordiale”, cioè le condizioni fisiche presenti pochissimi istanti dopo il big bang.


CURIOSITY ATTERRA SU MARTE

I I PROTAGONISTI PROTAGONISTI DELLA STORIADELLA STORIA

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Riproduzione digitale del robot Curiosity in azione sul suolo di Marte.


FISSIAMO I CONCETTIE ORA…E ORA…

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Scorrendo tutte le slide ti sembra di poter trovare alcuni aspetti che accomunano lo studio umano dell’Universo dall’antichità a oggi? Se sì, quali?

Perché la svolta eliocentrica di Copernico viene definita ancora oggi una “rivoluzione”? Ritieni ci siano state nei secoli successivi intuizioni altrettanto importanti?

Il bosone di Higgs, Curiosity su Marte… sulla base dei progressi attuali che genere di risultati ti aspetti di vedere nei prossimi cinquant’anni?
