Tesina Spazio

Tesina di carattere scientifico sullo Spazio, visione dello spazio per gli scienziati, gli autori italiani e latini, le lotte per la conquista dello spazio e l'introduzione del metodo scientifico da parte di Galilei.

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  • 26-12-2013
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Su Euclide non abbiamo molte notizie, sappiamo che è vissuto ad Alessandria intorno al 300 a.C. sotto il regno di Tolomeo I re d’Egitto.
Dedicò la sua vita alla matematica, molti dei suoi postulati e delle sue teorie furono raccolti in 13 libri chiamati Gli elementi, che sono la dimostrazione rigorosa e deduttiva di tutta la scienza matematica di allora.
Su Euclide esistono un paio di aneddoti: nel primo viene detto che re Tolomeo I chiese ad Euclide se vi era un modo semplice per poter imparare la geometria ma Euclide rispose che non esistono vie regie in geometria.
Nel secondo si narra di un discepolo che, una volta appresi gli insegnamenti di geometria, chiese ad Euclide quali benefici avrebbe potuto ottenere da quella geometria.
Euclide ordinò ad un servo di restituire i denari al ragazzo e di mandarlo a casa perché non aveva compreso l’importanza della scienza.
L’opera di Euclide può essere suddivisa in quattro parti:
• Le proprietà delle figure piane, le proporzioni e le applicazioni di questa teoria alle figure piane.
• L’aritmetica dei numeri razionali.
• L’aritmetica dei numeri irrazionali, quadrati e riquadrati.
• La geometria solida.
Dei cinque postulai, i primi riconducono la possibilità degli enti matematici a costruire con riga e compasso, mentre il quinto detto delle parallele suscitò innumerevoli discussioni dalle quali nacquero le geometrie non euclidee.

<<Per un punto fuori da una retta passa una sola retta parallela alla retta data>>

Questo enunciato sembra molto chiaro e intuitivo, tuttavia vi furono studiosi che non sostennero la stessa teoria, tra questi ricordiamo: Lobacewskji, Bolyai e Riemann.
La geometria iperbolica, affermata da Lobacewskji, enuncia che date una retta r ed un punto P vi passano più rette parallele, mentre la geometria ellittica affermata da Riemann enuncia che data una retta r e un punto P non vi passa nessuna retta parallela.


Grande merito va attribuito a Galilei e a Newton che, riprendendo le leggi copernicane, hanno inaugurato un nuovo metodo scientifico e dato una svolta importante alla filosofia classica.
Galileo Galilei nasce a Pisa il 15 febbraio 1564. A Firenze riceve la sua prima formazione, ma nel 1581 torna a Pisa per intraprendere gli studi di medicina e resta affascinato dalle lezioni su Euclide di Ostilio Ricci.
Dal 1589 insegna matematica all’università di Pisa e dal 1592 a Padova, scrive diverse opere sugli studi da lui effettuati sulla rotazione dei pianeti e sulla caduta dei gravi. Tra queste ricordiamo il Sidereus Nuncius, l’Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti, Il Saggiatore, Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano. Muore l’8 gennaio del 1642.
Nel 1609, avuta notizia di un cannocchiale costruito in Olanda, Galilei ne costruisce un esemplare.
Il suo maggiore merito proviene proprio da questo strumento che lui usa, per la prima volta, per scrutare il cielo.
Galileo scopre che la Luna, considerata sino ad allora perfettamente circolare e liscia, era, invece, costituita da deformazioni simili a quelli presenti sulla terra (monti, valli, ecc.), inoltre osservando Giove scoprì che questo aveva dei satelliti che ruotavano intorno ad esso, questo confutava la teoria secondo la quale la terra fosse l’unico corpo intorno al quale ruotava un satellite.
Ma la scoperta più importante, che scosse le fondamenta delle convinzioni cristiane, è stata che è la terra a girare intorno al sole, che ha portato ad elaborare la teoria eliocentrica che ponendo il sole immobile al centro del sistema solare, sovvertiva il geocentrismo aristotelico e tolemaico. Inoltre sul quale furono anche scoperte delle macchie solari.
La chiesa, chiaramente, si oppose, costringendo Galileo all’abiura e agli arresti domiciliari, durante il quale continuò i suoi studi.
Galileo inaugurò, così, un nuovo metodo scientifico basato sull’esperienza. Nel presentare le sue scoperte egli fece una distinzione tra sapere Biblico e sapere scientifico, la Bibbia aveva il compito di indirizzare l’uomo verso la salvezza dell’anima (mirava infatti al cuore dell’uomo e non alla ragione), mentre la scienza aveva il compito di capire come funzionava il mondo costruito da Dio su basi matematiche (questo è un tentativo di conciliare fede e ragione).
Inoltre dovette fare i conti con le opposizioni degli aristotelici, accusati da Galileo di basare la loro conoscenza solo sui libri e di andare contro quella che era la reale filosofia di Aristotele basata sull’esperienza.
Essi sostenevano che se la Terra ruotava realmente allora un oggetto lanciato da una torre non doveva cadere alla base della torre ma più lontano poiché durante la caduta la torre si sarebbe spostata.
Galileo confutò la loro teoria dicendo che un corpo lasciato cadere da una torre non era influenzato solo dalla forza di gravità ma anche dalla forza di rotazione terrestre, di fatto conservandola e facendolo cadere alla base della torre.
Un altro grande apporto di Galilei alla scienza moderna è la definizione di un nuovo metodo di ricerca, nel quale cooperano l’esperienza scientifica e la matematica.
Riprendendo Aristotele, Galileo basa la scienza sull’esperienza e considera la realtà circostante come un enorme libro dell’universo scritto con un linguaggio che solo gli scienziati riescono a comprendere: la matematica.
Ogni esperienza deve essere matematizzata, lo scienziato ha lo scopo di selezionare solo alcuni aspetti della realtà utili allo studio del fenomeno: ad esempio, sulla caduta dei corpi sono necessari il tempo e lo spazio e non il colore o il gusto, misurati con appositi strumenti.
Un’altra forma di matematizzazione consiste nell’evidenziare le proprietà geometriche di un fenomeno naturale, nello studio di un proiettile, ad esempio, si considera la forma geometrica della sua traiettoria (che forma una semiparabola).
Tuttavia, per diventare legge, questa deve essere dimostrabile attraverso l’esperienza, che permette di rendere una legge valida in ogni occasione in cui si ripeta quel determinato fenomeno.
Galileo, così, individua tre momenti sullo studio di un fenomeno:
• Momento osservativo: esso consiste in un’osservazione sistematica e alla ma tematizzazione dei dati osservati
• Momento teorico/esplicativo: consiste nella formulazione delle ipotesi di una legge matematica
• Momento sperimentale: attraverso la verifica empirica si deve dimostrare la validità delle ipotesi, facendole diventare legge.
Considerando il modo in cui Galileo procedette riguardo alla legge di caduta dei gravi, egli ipotizzò che un corpo in caduta, in tempi uguali, acquista identici incrementi di velocità. Tuttavia lo scienziato non aveva a disposizione strumenti per poter misurare e confermare tale teoria, dato che era impossibile osservare la caduta di un corpo in tutte le sue fasi.
Così ideò il piano inclinato con il quale riuscì a dimostrare che un corpo, lasciato cadere da una altezza X, aumenta la velocità, e di conseguenza anche la distanza percorsa quanto maggiore è l’altezza dalla quale il corpo cade.
Questo metodo diventò un altro punto di discordia con gli aristotelici. Questi infatti non consideravano possibile l’applicazione della matematica alla fisica perché, la fisica era dedita allo studio dei fenomeni reali mentre la matematica dei fenomeni astratti, e come tale un astrazione matematica non poteva mai essere riprodotta nella realtà
Galileo risponse dicendo che la realtà è costruita su un linguaggio matematico e va studiata come tale e che la matematica umana è limitata, la matematica universale è di Dio, tuttavia l’uomo deve sempre cercare di approfondire le sue conoscenze e cercare di studiare i fenomeni senza considerare l’influenza dei disturbatori, ad esempio un proiettile viene influenzato dalla forza di gravità ma anche dall’attrito e da venti che deviano il suo percorso, immaginando il sistema ideale attraverso gli occhi della mente.

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