Dai Maya al robot Curiosity

1. L’uomo e l’universo
Dai Maya al robot Curiosity
Autore: Luca Montanari
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2. Il calendario solare dei Maya poteva vantare una
precisione pari a quella dei calendari moderni.
L’ASTRONOMIA AGLI ALBORI
Dal IV al I
millennio a.C.
MAYA
Dal IV millennio a.C.
MAYA
Dal IV millennio a.C.
CINESI
Dal III millennio a.C
CINESI
Dal III millennio a.C
BABILONESI
Dal I millennio a.C
BABILONESI
Dal 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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3. NOVA E SUPERNOVACHE COSCHE COS’È?’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.
3

4. 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.
4

5. Corregge e
perfeziona il
modello
aristotelico
nel trattato
L’Almagesto.
Pone le basi
del sistema
geocentrico
nel trattato
De coelo.
L’UNIVERSO GEOCENTRICO
Dal IV secolo a.C.
al XVI secolo d.C.
ARISTOTELEARISTOTELE
384/83-322 a.C.
TOLOMEOTOLOMEO
100 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
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6. 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…
L’UNIVERSO ELIOCENTRICO Dal XVI secolo d.C.
COPERNICOCOPERNICO
1473-1543
Planisfero dell’Universo secondo Niccolò Copernico.
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7. Giordano Bruno è un
filosofo italiano vissuto nel
XVI secolo
GIORDANO BRUNOI PROTAGONISTII PROTAGONISTI
DELLA STORIADELLA STORIA
Dopo la definitiva condanna
a morte fu arso vivo sularso vivo sul
rogorogo il 17 febbraio 1600
Dopo la definitiva condanna
a morte fu arso vivo sularso vivo sul
rogorogo il 17 febbraio 1600
L’UNIVERSO ÈL’UNIVERSO È
INFINITOINFINITO
L’UNIVERSO ÈL’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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8. 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
LEGGELEGGE
Tutti i pianeti si muovono
attorno al Sole su orbite
ellittiche di cui il Sole stesso
occupa uno dei fuochi.
IIIIaa
LEGGELEGGE
Il raggio vettore, cioè la linea
immaginaria che congiunge il centro del
pianeta con quello del Sole, descrive, in
tempi uguali, aree uguali.
IIIIIIaa
LEGGELEGGE
Il tempo impiegato da un
pianeta a percorrere la propria
orbita aumenta con l’aumentare
della sua distanza dal Sole.
8

9. 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.
GALILEO GALILEI
Dal XVI al XVII
secolo d.C.
Nel 1609 Galileo
costruisce il suo primo
telescopiotelescopio
Nel 1609 Galileo
costruisce il suo primo
telescopiotelescopio
Nel 1610 pubblica il
Sidereus nunciusSidereus nuncius
Nel 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.
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10. La Santa
Inquisizione
condannò
Galileo per le
tesi esposte.
La Santa
Inquisizione
condannò
Galileo per le
tesi esposte.
IL DIALOGO SOPRA I MASSIMI SISTEMILA FONTELA FONTE
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
2
3
4
Disputa pro e contro il sistema copernicano.
Affermazione della superiorità del copernicanesimo.
Presentazione dello studio delle maree.
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11. 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
GRAVITAZIONEGRAVITAZIONE
UNIVERSALEUNIVERSALE
basi della
MECCANICA CELESTEMECCANICA CELESTE
pone le
Principi
matematici
della filosofia
naturale
1687
Dimostra 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.
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12. 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 CHE…LO SAPEVI CHE…
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13. LA NEBULOSA PRIMITIVA
Dal XVIII al XIX
secolo d.C.
KANTKANT
Filosofo tedescoFilosofo tedesco
(1724-1804)(1724-1804)
KANTKANT
Filosofo tedescoFilosofo tedesco
(1724-1804)(1724-1804)
LAPLACELAPLACE
Astronomo e matematicoAstronomo e matematico
francese (1749-1827)francese (1749-1827)
LAPLACELAPLACE
Astronomo e matematicoAstronomo e matematico
francese (1749-1827)francese (1749-1827)
Il sistema solare si sarebbe originato
da una nebulosa gassosanebulosa gassosa primitiva,
sottoposta a una forte contrazione.
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.
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14. IL PRIMO ASTEROIDELA SCOPERTALA SCOPERTA
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.
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15. I PIANETI “MODERNI”
Dal XVIII al XX
secolo d.C.
Urano
fotografato dal telescopio Hubble.
Nettuno
fotografato dalla sonda Voyager 2..
Plutone
fotografato 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.
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16. LA RELATIVITÀ DI SPAZIO E TEMPO XX secolo d.C.
16

17. L’ESPANSIONE DELL’UNIVERSO XX secolo d.C.
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.
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18. I PRIMI SATELLITI ARTIFICIALIGLI STRUMENTIGLI STRUMENTI
SPUTNIK ISPUTNIK I
Ottobre 1957
SPUTNIK IISPUTNIK II
Novembre 1957
Sono i primi
due satelliti
artificiali lanciati
nello spazio
(dall’UnioneUnione
SovieticaSovietica).
Sputnik II con a bordo la cagnetta Laika, lanciata in orbita all’interno del satellite.
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19. 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.
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.
1
2
due possibili soluzioni…
TEORIA DELLO
STATO STAZIONARIO
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20. QUASAR E BUCHI NERICHE COSCHE COS’È?’È?
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 nero
nella Galassia
ellittica
Ngc 4261,
costellazione
della Vergine
(Virgo).
Quasar
PKS 2349,
ripreso dal
Telescopio
spaziale
Hubble.
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21. 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.
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22. L’UOMO SULLA LUNALL’EVENTO’EVENTO
21 luglio 196921 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.
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23. ALLE ORIGINI DELL’UNIVERSO XXI secolo d.C.
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.
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24. CURIOSITY ATTERRA SU MARTEI PROTAGONISTII PROTAGONISTI
DELLA STORIADELLA STORIA
Riproduzione digitale del robot Curiosity in
azione sul suolo di Marte.
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25. FISSIAMO I CONCETTIE ORA…E ORA…
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?
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