Copia - copernico

maceri alessandra, caputi antonio, cantisani francesca

copernico

Il sistema Solare è un insieme di corpi celesti in rotazione attorno al sole. Ne fanno parte, oltre al sole stesso, 8 pianeti, 138 (o più) satelliti, alcune migliaia di asteroidi, ed un numero imprecisato di comete.

Biografia

Dopo Copernico

Le difficoltà incontrate dalla Teoria Copernicana

Teorie precedenti

La teoria Copernicana

Il sistema tolemaico

II sec d.C.

Aristotele

384 - 322 a.C.

Le sfere omocentriche di Eudosso

409 - 356 a.C

Platone

427-347 a.C.

La cosmologia Greca

VI sec. a.C.

In Mesopotamia e in Egitto

2000 a.C. ca

Prima di copernico

la Teoria copernicana

Niccolò Copernico rovesciò il sistema geocentrico di Tolomeo proponendo un modello eliocentrico, che poneva cioè il Sole, e non la Terra al centro dell’Universo, immobile, attorno cui ruotano in ordine Mercurio, Venere, la Terra con la Luna, Marte, Giove ed infine Saturno. Tutto intorno si trovano le stelle, immobili, il cui moto diurno rispetto alla Terra è apparente in quanto dovuto alla rotazione della Terra intorno a se stessa. Allo stesso modo è apparente il moto diurno del Sole e così pure quello annuo, dovuto quest'ultimo al moto della Terra intorno al Sole. E così per i cinque pianeti. Con il De Revolutionibus Orbium Coelestium iniziò pertanto una vera e propria rivoluzione astronomica. Nonostante la rottura con il passato e l’intento di semplificare il modello tolemaico, Niccolò Copernico fu comunque conservatore rispetto all’impianto generale del sistema aristotelico-tolemaico: l’Universo restava finito e delimitato dalla sfera delle stelle fisse (che però diventava immobile), e i pianeti continuavano a rimanere incastonati su sfere solide in moto circolare uniforme Uno dei motivi che portarono Copernico ad abbandonare il sistema Tolemaico fu proprio il desiderio di eliminare l'equante, cioè la presenza di un moto circolare la cui velocità è uniforme non rispetto al centro della circonferenza, ma ad un altro punto, in evidente contrasto con il dettato platonico.Il movimento di rotazione della Terra su se stessa in senso antiorario permetteva di spiegare la rotazione della sfera celeste in verso orario: relativamente ai moti del Sole, dei pianeti e delle stelle (poste ad una distanza maggiore rispetto a quella Terra-Sole) si iniziò infatti a parlare di moti apparenti poiché derivanti dal moto della Terra.

L’esposizione completa e dettagliata della teoria copernicana avvenne nella sua opera principale, il De revolutionibus orbium coelestium (Sulle rivoluzioni delle sfere celesti), pubblicata nel 1543, anno della sua stessa morte.

Niccolò Copernico nacque in Polonia, precisamente a Thorn, il 19 febbraio 1473. Copernico si dedicò agli studi più disparati: fu medico, teologo, giurista, diplomatico, economista. Nel 1491 si iscrisse all’Università di Cracovia, dal 1501 studiò medicina a Padova e nel 1503 si specializzò in diritto canonico a Ferrara. A Bologna Niccolò Copernico si interessò maggiormente alla geografia e all’astronomia sotto la guida del professor Domenico Maria da Novara.

Copernico

Basandosi su osservazioni effettuate esclusivamente a occhio nudo, dal 1515 Niccolò Copernico iniziò ad esporre la sua teoria eliocentrica, che poneva cioè il Sole – e non la Terra - al centro dell’Universo e ne delineò sommariamente i principi in un breve trattato, noto come Commentariolus.

I filosofi della scuola Ionica

L'astronomia cominciò ad abbandonare le visioni magiche ed animistiche per cercare spiegazioni razionali con la cultura greca, libera da condizionamenti ideologico-religiosi. Lo studio e l'interpretazione degli eventi celesti passò quindi dalle mani dei sacerdoti a quelle dei filosofi. I filosofi della scuola ionica (VI sec. a.C.) si posero per primi il problema della ricerca dello archè, il principio primo di tutte le cose.

• Talete dice che il principio primo è l'acqua e perciò afferma che la Terra galleggia sull'acqua.
• Anassimandro dice che il principio non è l'acqua, ma un'altra natura infinita, da cui nascono e in cui si dissolvano per necessità tutte le cosa.
• Anassimene dichiara che [il principio primo] è l'aria: rarefacendosi diventa fuoco, condensandosi vento, nubi, acqua e poi terra, quindi pietra.

Per Anassimandro inoltre la Terra è ferma al centro dell'Universo senza bisogno di alcun sostegno per indifferenza, in quanto non c'è alcun motivo per cui debba muoversi da una parte o dall'altra. L'idea che l'Universo, e per analogia la Terra, siano sferici venne introdotta in modo esplicito dalla Scuola pitagorica (V sec. a.C.)

Le difficoltà incontrate dalla Teoria Copernicana

Il modello copernicano, con il sistema di riferimento celeste spostato dalla Terra al Sole, non trovò immediatamente pieno consenso. Nel 1616 addirittura la Chiesa cattolica condannò l’opera di Niccolò Copernico in quanto ritenuta contraria alle Sacre Scritture le quali ponevano l’uomo al centro del piano divino e quindi la Terra al centro dell’Universo. Oltre a incontrare le difficoltà sul piano teologico, la teoria copernicana evidenziava alcune apparenti contraddizioni. La teoria copernicana manteneva alcuni elementi aristotelico-tolemaici, ma portava alcune incoerenze con sé: permangono infatti le orbite circolari dei pianeti e della Luna, l’immutabilità della volta celeste e le dimensioni finite dell'universo. Anche il moto della Terra non era coerente con l'immobilità di tutti gli oggetti sopra di essa. Fino a Galileo Galilei gli astronomi restarono in gran parte tolemaici, o al più aderirono al sistema di Brahe ( un sistema ticonico, ossia un sistema cosmologico misto, a metà strada tra i due sistemi cosmologici di Tolomeo e Copernico)

Aristotele

L’universo aristotelico è concepito come un enorme sfera al cui centro è situato il nostro mondo sublunare (sotto la luna). La Terra, è sferica, immobile e posta al centro dell’universo.Essa è fatta dai quattro elementi, terra, acqua, aria e fuoco: la terra è disposta più in basso mentre salendo troviamo gli altri elementi, disposti dal più pesante al più leggero. Tutte le cose sono presenti nel mondo sublunare sono corruttibili e sono fatte dall’unione di materia e forma: la forma è eterna, mentre la materia è sottoposta al divenire (nascita, sviluppo e morte). Il movimento è di tipo rettilineo e ogni elemento tende al proprio “luogo naturale” (gli elementi pesanti – terra e acqua – in basso, quelli leggeri – aria e fuoco – verso l’alto).Al di sopra della sfera sublunare abbiamo le sfere concentriche dei cieli: esse corrispondono al divino e non hanno come causa materiale i quattro elementi, ma essi sono fatti di etere, di un quinto elemento, di una sostanza sovrasensibile. Queste sfere, incorruttibili, sono dominate da un movimento circolare eterno e immutabile.

Platone

Anche se gli interessi di Platone (427-347 a.C.) furono rivolti solo marginalmente allo studio del cielo, il suo influsso sullo sviluppo dell'astronomia fu fondamentale. Egli espresse le sue opinioni sul mondo fisico nel Timeo, un dialogo tra Timeo, filosofo pitagorico, Socrate ed altri due amici.Il mondo sensibile altro non è che una copia imperfetta, una imitazione di una forma ideale che esiste al di là del tempo e dello spazio e che può essere avvicinata soltanto dal pensiero puro. "... ecco perché tornì l'Universo come una sfera ..., che è fra le figure la più perfetta e la più simile a se medesima, perché Dio giudicò il simile infinitamente più bello del dissimile. E gli diede il movimento più adeguato al suo corpo e cioè quello fra i sette movimenti che più si avvicina all'intelligenza ed al pensiero. Ecco perché imprimendo al mondo la rotazione uniforme nello stesso luogo, lo ha fatto muovere con moto circolare.... E poiché per tale rotazione il mondo non aveva bisogno di piedi, Dio lo generò senza gambe né piedi." L'Universo è quindi per Platone un essere vivente, anzi il più perfetto, dotato di una propria anima, che comprende in sé tutti gli esseri viventi, posta l'anima in mezzo a questo corpo, la diffuse per tutte le parti.

Egitto e Mesopotamia

Il cielo, che appariva agli antichi popoli della Mesopotamia e dell'Egitto, è lo stesso che oggi noi possiamo ammirare in una notte stellata. I primi popoli che cominciarono ad osservare il cielo e scoprirnela regolarità dei moti e la correlazione con gli eventi terrestri furono gli egizi e i babilonesi . Ma se da un lato le conoscenze sulle posizioni degli astri e la durata dei loro moti (giorno, mese, anno solare) erano già molto precise, la descrizione dell'Universo era fortemente intrisa di elementi mitologici. In particolare l'astronomia babilonese fu di tipo numerico, senza alcun modello geometrico dell'Universo, ma ciò nonostante era in grado di prevedere accuratamente la posizione degli astri e il verificarsi delle eclissi.

Sistema Tolemaico

A partire dal modello aristotelico, Tolomeo elabora una teoria geocentrica e antropocentrica del cosmo in cui la Terra è il centro dell'universo e ogni cosa vi gira intorno. Pur essendo una teoria errata, per oltre mille anni la teoria astronomica di Tolomeo è l'unica spiegazione possibile del cosmo. I motivi del suo successo sono essenzialmente due.

• Il sistema tolemaico prevede con discreta precisione il moto degli astri sulla volta celeste ed è confermata dall'osservazione reale del cielo notturno da parte dell'uomo.
• Il modello tolemaico viene adottato come teoria ufficiale da parte della Chiesa cattolica, la cui politica repressiva impedisce per molti secoli qualsiasi critica scientifica in Europa. Chiunque la confuti può essere accusato di eresia e condannato a morte.

La teoria tolemaica si basa sull'ipotesi geocentrica della Terra collocata al centro dell'universo e intorno al quale ruota l'intera sfera celeste. Secondo Tolomeo la Terra è abitata soltanto su una parte, rifiutando l'ipotesi di una rotazione terrestre diurna. È il Sole a girare intorno alla Terra. Tolomeo riprende il sistema astronomico già descritto da Aristotele qualche secolo prima, introducendo delle correzioni per rendere il modello geocentrico compatibile con l'osservazione degli astri. Tra il modello aristotelico e quello tolemaico esistono comunque molte differenze. Nei suoi studi Aristotele ipotizza le orbite dei pianeti lungo delle circonferenze sferiche perfette e concentriche intorno alla Terra. Nel modello tolemaico, invece, lo schema è imperfetto e le orbite non sono concentriche, pur restando la Terra al centro dell'universo. Secondo Tolomeo le orbite dei pianeti ( epiciclo ) sono circolari ma non concentriche e si muovono lungo un'altra circonferenza circolare deferente intorno alla Terra.

Dopo Copernico

Gli eredi di Copernico sono sostanzialmente Galileo Galilei, Tycho Brahe, Johannes Kepler e Isaac Newton. Dopo che Copernico pose il Sole al centro dell’universo, Tycho Brahe – che si definiva anticopernicano – introdusse la moderna idea di orbita, Galileo eliminò la distinzione tra fisica terrestre e celeste e Keplero offrì una teorizzazione matematica del sistema copernicano grazie al moto ellittico dei pianeti. Infine Newton, formulando la teoria gravitazionale, unificò la fisica di Keplero con la meccanica di Galileo e diede fondamento alla fisica moderna.

I Pitagorici

Nel modello pitagorico al centro dell'Universo è posto l'Hestia, il fuoco cosmico, attorno a cui ruotano tutti gli astri, compreso il Sole e laTerra;quest'ultima compie una rivoluzione in 24 ore. In questo modo viene spiegato il moto diurno del Sole, dei pianeti e della volta celeste. La dottrina pitagorica, sviluppatasi nella Magna Grecia (Italia meridionale), fu molto avversata ad Atene, dove si svilupperà nei secoli successivi la filosofia ellenica, e il suo modello cosmologico fu presto abbandonato, anche se può aver influenzato il modello di Eraclide (IV sec. a.C.) e quello successivo eliocentrico di Aristarco (310 - 230 a.C.).Secondo Aristarco invece è il Sole ad occupare il posto centrale dell'Universo; attorno ad esso ruotano tutti i pianeti, compresa la Terra che descrive la sua orbita nel periodo di un anno. La Terra inoltre ruota intorno al proprio asse in 24 ore. Queste idee, che molti secoli più tardi si riveleranno corrette, non ebbero però alcun seguito, sia perché contrarie al senso comune dell'epoca e ad alcune interpretazioni di fatti osservati, sia perché ad esse non fece seguito alcuno sviluppo quantitativo in grado di spiegare i risultati delle osservazioni.

Le sfere omocentriche(aventi stesso centro) di Eudosso

Eudosso (409 - 356 a.C.) fu uno dei più insigni matematici dell'antica Grecia; come astronomo propose per primo il ciclo solare di 4 anni (3 anni di 365 giorni e 1 di 366 giorni), che fu più tardi adottato da Giulio Cesare.Il moto del Sole è quindi descritto mediante la rotazione uniforme di due sfere: il moto della prima sfera determina la rotazione diurna e quello della seconda, sul cui equatore è fissato il Sole, è responsabile del moto annuo lungo lo Zodiaco. Analogamente per la Luna. Per i cinque pianeti sono invece necessarie altre due sfere, ciascuna avente il proprio asse infisso nella sfera precedente. Il loro moto, che avviene con la stessa velocità, ma in verso contrario, è in grado di giustificare la variazione di velocità che si osserva nel loro moto lungo l'orbita, compreso il moto retrogrado