NOI SIAMO QUI ?

1. NOI SIAMO QUI ? OPPURE QUI ? Una storia che va da ‘prima’ di Tolomeo a ‘dopo’ Copernico

2. da Tolomeo a Copernico Platone di Atene 428-347 a.C. Tímaio, 36, B-Dovvero Della Natura ca. 360 a.C. «Il Demiurgo fece il Mondo rotondo e sferico, nella forma orbiculare che di tutte le figure è la più perfetta e la più simile a sé medesimo, pensando che ciò che rassomiglia a sé medesimo è mille volte più bello di ciò che non si rassomiglia …

3. da Tolomeo a Copernico asthr planhth(da planaw=vado errando) Chioma di Berenice Leone 1 agosto 19 settembre 12 settembre 26 settembre Cancro 15 agosto 3 ottobre 5 settembre 30 agosto Vergine eclitticapercorso del Sole Idra Sestante

4. da Tolomeo a Copernico aveva detto Platone «… [è compito degli astronomi] trovare con quali moti circolari e uniformi si possono rappresentare le apparenze osservate nei moti dei corpi celesti intorno alla Terra immobile ...» … ma … Terra Marte

5. da Tolomeo a Copernico … seguendo questi precetti di Platone, il matematico Eudosso sviluppò quella che è considerato il primo modello matematico e geometrico per la descrizione del funzionamento del Sistema del Mondo: il sistema delle sfere omocentriche http://www.mogi-vice.com/Pagine/Scaricamento.html http://www.youtube.com/watch?v=_SFzDYSqR_4

6. da Tolomeo a Copernico Eudosso di Cnidoca. 408-355 Il sistema omocentricocomprendeva 4 sfere per ogni pianeta, 3 per Sole e Luna e 1 per le stelle fisseTOTALE = 27 sfere Le sfere di Eudosso erano sfere matematiche, non materiali e rappresentavano una descrizione matematica dei moti celesti, NON UN MODELLO FISICO • Conosciamo il sistema di Eudosso solo da una descrizione di Simplicio(V sec., commentatore di Aristotele). • Schiaparelli ne fornì una ricostruzione matematica.

7. da Tolomeo a Copernico Aristoteledi Stagira384-322 a.C. convinto della differenza tra il mondo matematico di pure forme e il mondo fisico, commistione di forma e materia, rese materiali le sfere di Eudosso, pensandole costituite da una materia perfetta e immutabile, trasparente e invisibile: la quintessenza(o etereocristallino)

8. da Tolomeo a Copernico … e, per eliminare tutte le frizioni fra sfere adiacenti, introdusse delle sfere reagenti intermedie … infine, ne risultarono 47 sfere!! Tutte queste sfere erano legate l’una all’altra attraverso i differenti poli di rotazione e messe tutte in movimento dalla nona sfera: il primum mobile.

9. da Tolomeo a Copernico Il sistema “meccanico” di Aristotele offriva, per la prima volta nella storia, una rappresentazione del Mondo come un tutto, con le sue parti interconnesse, ognuna delle quali seguiva la sua naturale legge del moto … un Mondo senza un inizioe senza una fine !

10. da Tolomeo a Copernico Il “movimento” in Aristotele PerAristotele, il “movimento” rappresentala prima e principale caratteristicadi ogni cosa nel Mondo. Ogni cosa in grado di muoversi è mossa da qualcos’altro: una ‘forza motrice’. p.e.: negli animali, l’anima è la forza,mentre il corpo è la cosa mossa

11. da Tolomeo a Copernico Seguendo il motoNATURALE,ogni elemento deve muoversi verso il suo luogo naturale: – ariaatmosfera – terracentro – fuoco nell’aria – acquasuperficie … e tutte le cose possono muoversi solo secondo il principale elemento di cui sono costituite …

12. da Tolomeo a Copernico ... a meno che si applichi una forza capace di modificare il moto “naturale”, ottenendo così un moto VIOLENTO! i motiVIOLENTInon possono mantenersi ‘NATURALMENTE’e non è possibile avere un moto violento senza una ‘forza motrice’

13. da Tolomeo a Copernico p.e.:un carro è ‘naturalmente’ forzato a muoversi verso il centro della Terra e così rimane ‘NATURALMENTE’fermo. Attaccando un cavallo al carro, questo si muove di moto ‘VIOLENTO’, sino a che funziona la forza motrice del cavallo.

14. da Tolomeo a Copernico Quando si lancia una freccia con un arco, il moto VIOLENTOche si imprime alla freccia si deve fermare quando questa si stacca dall’arco … … ma ciò non accade e la freccia vola sino al bersaglio !! di conseguenza, l’ariadeve essere la ‘forza motrice’ della freccia … ma come agisce l’aria ?

15. da Tolomeo a Copernico e per i corpi celesti ?? La sostanza dei corpi celesti à la ‘quintessenza’– perfetta, immutabile, trasparenteeinvisibile –e il suo moto NATURALEècircolareeuniforme!!

16. da Tolomeo a Copernico Conseguenze della “teoria del moto” in Aristotele - un motospontaneonon può esistere; - un motonon-naturalenon può mantenersi da solo; - non è accettata la conservazione delmoto; - il moto di un corpo dipende dalla sostanzadel corpo stesso e nondal suo stato; - ilprincipio d’inerzianon può essere valido !!!!!

17. Per mantenere un corpo in movimento c’è bisogno di una forza costante… F = mv

18. da Tolomeo a Copernico IL PRINCIPIO DI INERZIAespresso da Galileo «... [un corpo naturale]rimossi tutti gli impedimenti esterni … in quello stato si conserverà nel qual una volta sarà stato posto; cioè se sarà messo in stato di quiete, quello conserverà e se sarà posto in movimento … nell’istesso si manterrà … » 14 agosto 1612, seconda lettera a Welserin Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti[Opera Nazionale, IV, 134]

19. da Tolomeo a Copernico Conseguenze della “teoria del moto” in Aristotele Il moto ‘circolare e uniforme’ dei corpi celesti è originato da una intelligenza celeste, eterna e immateriale,il MOTORE IMMOBILEche ha dato il movimento al primum mobile. Viene così legata in modo ‘indissolubile’ la FISICAallaMETAFISICA

20. … ma … … con il passare del tempo,il sistema di Eudosso e Aristotele, NON riusciva più a soddisfare quegli astronomi che si occupavano di osservare i moti dei corpi celestie di prevederne le posizioni in cielo

21. Aristarco ca. 310-230 a.C. E così, un secolo più tardi, ARISTARCO di Samo, uno dei più famosi astronomi dell’epoca, propose che NON fosse la TERRAa rimanere immobile al centro del Cosmo, bensì il SOLEe che intorno a questo ruotassero la Terrae tutti gli altri pianeti e le stelle.

22. da Tolomeo a Copernico Aristarco ca. 310-230 a.C. « Aristarco di Samo ha supposto che le stelle e il Sole siano immobili … e che la Terra si muova attorno al Sole in un cerchio infinitamente piccolo rispetto alla distanza delle stelle »Archimede, Arenario

23. da Tolomeo a Copernico Parallasse annua delle stelle fisse

24. da Tolomeo a Copernico Parallasse annua delle stelle fisse La prima parallasse fu misurata solo nel 1838 da Bessel, per 61 Cygni. Proxima Centauri è la stella più vicina, quindi con la parallasse più grande (π = 0, 77" = 40.000 miliardi di chilometri = 4,23 anni luce) parsec = distanza di una stella che ha una parallasse annua π = 1" 3 x 1016 m = 3,26 anni luce = 2 x 105 UA

25. … ma Aristarco NON riuscì a dimostrare le sue ipotesi eliocentriche … … la “mancanza” di prove osservative e di una fisicache potesse giustificare il moto della pesante Terra in un Cosmo incorruttibile spinse gli astronomi a cercare nuovi modelli geocentrici …

26. da Tolomeo a Copernico Ipparco di Nicea, 190-120 a.C. Sole, Luna e pianeti ruotano con moto circolare e uniforme su epicicli e deferenti, intorno alla Terra immobile Il sistema di Apollonio-Ipparco

27. da Tolomeo a Copernico epiciclo p.e. ... imotideipianetiinterniedesternidescrittida un ‘epiciclomaggiore’ o da un ‘eccentrico mobile’ ancheilmoto in latitudinepuòesserespiegatofacilmente deferente Il sistema di Apollonio-Ipparco

28. da Tolomeo a Copernico … passano i secoli … il modello si perfeziona

29. da Tolomeo a Copernico Tolomeo ca. 100-170 d.C. MaqhmatikhsuntaxisCompendio di matematica(Almagesto) «… noi crediamo che il fine che l’astronomo deve raggiungere è il seguente: dimostrare che tutti i fenomeni del cielo sono prodotti da movimenti circolari e uniformi …» «... ogni pianeta possiede una forza vitale che lo fa muovere insieme agli oggetti ad esso legati ...» «... in Natura, il vuoto o ogni altra cosa senza senso o ragione è inimmaginabile ...»

30. da Tolomeo a Copernico Tolomeo ca. 100-170 d.C. MaqhmatikhsuntaxisCompendio di matematica(Almagesto) • la Terra, immobile, occupa il centro dell’Universo; • l’Universo è diviso in due mondi: Cosmo: mondo di purezza e immutabilità,Mondo sublunare: mondo di impurità e mutamenti; • il moto circolare uniforme è l’unico moto possibile per i corpi celesti.

31. da Tolomeo a Copernico Modello geostatico per Marte(Ipparco - Tolomeo) Modello eliocentrico per Marte(Copernico - Galileo) Terra Marte Sole Terra Marte

32. da Tolomeo a Copernico • … e così … • il sistema ‘epiciclo-deferente’ di Tolomeoche spiegava i moti dei corpi celesti e ne prevedeva le variazioni nel tempo • e il Cosmo gerarchico di Aristoteleche ne spiegava la natura fisica • costituirono il SISTEMA DEL MONDOche passò ai posteri per i secoli a venire …

33. Significativo esempio delle idee cosmologiche è certamente la Divina Commedia(1304-21), la quale si rifà, per la sua concezione dell’Universo, sia alle descrizioni degli astronomi arabi, sia, soprattutto, ad Aristotele, ovviamente attraverso il commento di Tommaso. Un Cosmoperfettamentegerarchico! l'Inferno di un anonimo miniatore secondo una rappresentazione di Botticelli andata perduta

34. … ma … nella storia del pensiero nulla va mai perso e anche le antiche idee eliocentriche di Aristarco non erano mai state del tutto dimenticate.

35. … così leggiamo 13 secoli dopo Tolomeo: Nicolò Cusano 1401-1464 De DoctaIgnorantia1440 «La Terra, pertanto, che non può essere il centro, non può mancare di moto. «Oramai ci è chiaro che questa nostra Terra veramente si muove, per quanto ciò non ci appaia … «È dunque la Terra una nobile stella e l’Universo può benissimo essere tutto abitato …»

36. Giordano Bruno (1548-1600) De l’infinito universi et mondi1584 «… non son sfere, non sono gli orbi deferenti ...Sono, dunque, soli innumerevoli e terre infinite, che similmente circuiscono quei soli, come veggiamo questi sette circuire questo Sole a noi vicino ... » 17 febbraio 1600Campo de’ Fiori

37. 1543 NicolaiCoperniciDe RevolutionibusOrbiumCoelestium

38. Nicolaus Kopperlingk 1473-1543 Thorun nato in Polonia, studiò Astronomia a Bologna, dal 1496 al 1500, Medicina a Padovaper tre anni e si laureò in Diritto Canonico a Ferrara … Bologna Padova

39. tornò al suo canonicato di Frauenburg … dove, oltre a combattere i Cavalieri Teutonici, … … si fece costruire una torre per le osservazioni … … e si dedicò ai suoi studi astronomici …

40. … una teoria scientifica nasce in un contesto di convinzioni, credenze e valutazioniche non sono solamente scientifiche, bensì metafisiche, religiose, estetiche … e investono tutta la cultura di un’epoca … … e questo è anche il caso di Copernico

41. cosa dice il De Revolutionibus ? «Diligentelettore, in quest’operatroveraiiMotidellestellefisse e di quelleerranti, ricostruitisullebasisia di anticheche di recentiosservazioni; abbelliti da nuove e meraviglioseipotesi […]Prendilo, quindi, leggilo e gioiscine.» «Che nessuno inesperto di geometria si azzardi a entrare»

42. cosa dice ilDe Revolutionibus ? la Terra non è il centro dell’Universo, ma soltanto dell’orbita della Luna le stelle si trovano a distanza enorme rispetto all’orbita della Terra

43. cosa dice ilDe Revolutionibus ? il Sole è il centro del sistema planetario e di conseguenza dell'Universo

44. cosa dice ilDe Revolutionibus ? libro I «E in mezzo a tutti gli astri sta il Sole. In effetti, chi, in questo tempio bellissimo, potrebbe collocare questa lampada in un luogo diverso o migliore da cui possa illuminare tutto quanto insieme? Per questo, non a torto, alcuni lo chiamano lucerna del mondo, altri mente, altri guida. Trismegisto lo chiama Dio visibile, Sofocle, nell’Elettra, l’onniveggente. Così, certamente, il Sole, come su un trono regale, governa la famiglia degli astri che gli sta intorno».

45. Successi del modello copernicano La spiegazione del moto retrogrado dei pianeti Misura dei periodi di rivoluzione e dei raggi delle orbite dei pianeti

46. Limiti del modello copernicano Un modello complicato e impreciso La fisica copernicana

47. quali problemi rimangono ancora aperti? • il problema della parallasse stellare; • il problema delle dimensioni delle stelle; • il problema di un Universo infinito; • il problema della fisica; • il problema della teologia. … a queste obiezioni né Copernico né gli astronomi e i fisici che sostenevano le sue idee erano in grado di dare risposta

48. la cosmologia di Copernico era incompatibile con la fisica aristotelica Copernico non proponeva anche una nuova fisica gli astronomi che volevano adottare il nuovo sistema copernicano dovevano definire una nuova fisica Bologna Museo della Specolabozzetto a Copernico

49. E così, per portare a compimento la “RIVOLUZIONE” iniziata da Copernico Isaac Newton1642-1727 si deve attendere il nuovo secolo e la comparsa sulla scena di nuovi personaggi … Galileo Galilei1564-1642 Johannes Kepler1571-1630

50. … ma prima dell’avvento della ‘nuova astronomia’ e della ‘nuova fisica’ … … va sottolineato un punto riguardoall’aspetto dell’Universo