Tesina scuola media Infinito

Lazzari Sara, classe 3ª A

Istituto Comprensivo Ada Negri, Motta Visconti

Scuola Secondaria di primo grado

Esame di stato conclusivo del primo ciclo di istruzione

L’infinito

Anno scolastico 2012/20

Indice

• L’Universo — pagina 2
• La preparazione degli astronauti — pagina 6
• Gli anni ’60: la conquista dello Spazio — pagina 9
• Gli Stati Uniti d’America — pagina 14
• L’acqua, risorsa infinita? — pagina 18
• Les énergies renouvelables — pagina 21
• Wagner e la Melodia Infinita — pagina 25
• Friedrich — pagina 27
• The Romantic period — pagina 30
• ‘L’infinito’, Giacomo Leopardi — pagina 32

L’universo

“L’Universo si espanderà, poi tornerà a collassare su se stesso e poi si espanderà di nuovo, ripetendo questo processo all’infinito.”

— K-Pax

Universo, il termine utilizzato per definire tutto il contenuto dello spazio intergalattico, ci fa pensare subito a qualcosa di dimensioni enormi, senza limiti, a qualcosa di infinito.

La sua origine risale a circa 14 miliardi di anni fa, quando si verificò quella che gli scienziati definirono, nel 1930 circa, la teoria del Big Bang (“grande esplosione”).

I sostenitori di questa teoria affermano che tutta la materia e l’energia che costituiscono ora l’Universo fossero concentrate in un ammasso piccolissimo, con un diametro inferiore al centimetro, l’atomo primordiale. Questo, dopo una immane esplosione, avrebbe iniziato ad espandersi...

Dopo circa un secondo si formarono le particelle subatomiche o primordiali, la temperatura era elevatissima, circa 10 mila volte quella che oggi si ha nel nucleo del Sole, e così anche la sua densità.

Dopo circa 100 secondi la temperatura scese e la densità diminuì, ma le dimensioni aumentarono. Fu allora che iniziarono a crearsi i nuclei degli elementi più leggeri.

Passati circa 400 000 anni iniziarono a formarsi le galassie e, al loro interno, le stelle.

Questa è la più recente delle tante teorie sull’origine dell’Universo, e non è detto che sia anche l’ultima.

Infatti i cosmologi confermano che ci sono parecchi “buchi” e incoerenze all’interno di essa che comunque non invalidano questa teoria — che spiega adeguatamente miliardi di anni di storia cosmica — ma indicano che è incompleta.

Molti scienziati stanno cercando di spiegare questi paradossi con altre teorie da integrare a quella conosciuta del Big Bang, rendendola quindi più complicata.

Da sempre l’uomo si è chiesto quale sia la sua origine e quella del mondo in cui vive, ed ha sempre cercato di darsi una risposta.

Nel passato due grandi teorie sono state il fondamento per gli studi successivi.

La teoria tolemaica o geocentrica

La prima fu quella Tolemaica o Geocentrica.

Claudio Tolomeo fu un astronomo greco vissuto ad Alessandria d’Egitto nel II secolo d.C. che scrisse, nel corso della sua vita, l’Almagesto, una grande opera in cui descriveva la sua concezione dell’Universo. Secondo questa, la Terra era immobile al centro dell’universo mentre il Sole, la Luna, gli altri pianeti e le stelle fisse giravano intorno ad essa ancorati a invisibili sfere concentriche, percorrendo traiettorie perfettamente circolari.

Siccome la Terra occupava il centro di questo ingranaggio di sfere, la teoria di Tolomeo venne chiamata anche teoria geocentrica, fondendo un termine greco (geos = Terra) e uno latino (centrum = centro). Per oltre mille anni, questa fu la concezione che l’uomo ebbe dell’Universo, anche se alcune osservazioni riguardanti le orbite dei pianeti rimanevano inspiegate.

La teoria copernicana o eliocentrica

La seconda fu quella Copernicana o Eliocentrica.

Nicolò Copernico, grande astronomo polacco del XVI secolo, propose una teoria sulla struttura dell’universo radicalmente diversa da quella di Tolomeo. La teoria Copernicana, riportata nell’opera “De revolutionibus orbium caelestium”, poneva il Sole al centro dell’Universo, mentre tutti gli altri corpi celesti percorrevano attorno ad esso traiettorie circolari chiamate orbite. La Terra diveniva il centro dell’orbita della Luna, e le venivano attribuiti due moti principali: un moto giornaliero di rotazione attorno al proprio asse, e un moto annuale di rivoluzione intorno al Sole. Questa teoria, che andava contro le Sacre Scritture, contro l’idea che l’uomo fosse il centro dell’Universo e il fine ultimo della Creazione, suscitò un grande scalpore, e fu a lungo osteggiata dalla Chiesa.

Con la sua teoria, basata su dati inequivocabili, Copernico rivoluzionò il modo di osservare e studiare il cielo: per questa ragione si parla ancora oggi di “rivoluzione Copernicana”.

La sua teoria riuscì a sopravvivere soprattutto grazie a Galileo Galilei, padre della scienza moderna e grande sostenitore della teoria eliocentrica. Fu denunciato più volte al Santo Uffizio ma alla fine, grazie all’invenzione del telescopio, riuscì a confermare questa grande teoria come una realtà fisica.

Ma i personaggi che hanno dato un contributo significativo alla comprensione dell’universo non sono solo questi due. Tra i tanti ho scelto di ricordare Giovanni Keplero e Stephen Hawking.

Giovanni Keplero

L’astronomo tedesco Giovanni Keplero, poco più di mezzo secolo dopo la morte di Copernico (tra il 1603 e il 1618), basandosi sul modello copernicano e sullo studio accurato dei dati di osservazione raccolti dal suo maestro, formulò tre leggi, note come le tre leggi di Keplero, che descrivono matematicamente il moto dei pianeti attorno al Sole che percorrono orbite ellittiche. Keplero non arrivò a spiegare la causa del moto dei pianeti, ma ciò nulla toglie alla sua geniale intuizione. Le tre leggi così recitano:

• L’orbita descritta da un pianeta è un’ellisse, di cui il Sole occupa uno dei due fuochi.
• I pianeti non si muovono sulla loro orbita con velocità costante; un pianeta è più veloce quanto più è vicino al Sole (al perielio) e più lento quanto più è lontano dal Sole (all’afelio).
• I quadrati dei periodi di rivoluzione dei pianeti sono nello stesso rapporto dei cubi delle rispettive distanze dal Sole (in altre parole, questa regola esprime la necessità geometrico-matematica della legge precedente).

Stephen Hawking

Stephen Hawking è invece un nostro contemporaneo, matematico, fisico e cosmologo britannico tra i più importanti e conosciuti del mondo.

Dai numerosi trattati scientifici e libri che ha scritto possiamo trovare un filo conduttore tra le sue idee. Lui crede che “se il fine ultimo della scienza è quello di fornire una singola teoria in grado di descrivere l’intero universo, bisogna anche aggiungere che una teoria del genere, se fosse messa per iscritto, sarebbe poverissima rispetto alla complessità di esso.

Una “teoria del tutto” avrebbe possibilità di sussistere solo se formulata in negativo, per dire cioè che cosa il tutto non è.”

In sintesi, penso che le teorie sull’Universo sono state, e probabilmente saranno, ancora molte.

Forse proprio perché l’Universo stesso con la sua essenza di misterioso infinito, è impossibile da spiegare con una semplice descrizione umana.

Per riuscire ad andare nello Spazio e a continuare a fare scoperte riguardanti esso abbiamo bisogno di uomini che decidono di intraprendere la carriera di astronauti, pur sapendo che questo costerà loro una gran fatica e un grande allenamento…

La preparazione degli astronauti

“Guardate avanti e puntate sempre in alto: le stelle non sono poi così lontane!”

— Paolo Nespoli

L’astronauta è colui che viaggia nello spazio, verso l’infinito, alla ricerca di nuove scoperte, informazioni, su ciò che non possiamo vedere standocene “con i piedi per terra”.

Certo non è un lavoro da tutti, l’astronauta deve infatti rispondere a particolari requisiti fisici e psicologici per essere ritenuto degno di questo lavoro.

Il corpo umano ha subito la sua evoluzione in condizioni ambientali per le quali la gravità sia indispensabile e fondamentale.

Quando la gravità si riduce notevolmente, ossia nell’assenza di gravità, si producono gravi alterazioni biologiche.

Ad esempio si ha un aumento del flusso sanguigno al cervello, il cuore viene sottoposto a uno sforzo maggiore e possono sopraggiungere nausea, vertigini e vomito.

Nel giro di quattro settimane questi disturbi spariscono, ma il rientro sulla Terra esige un ulteriore trattamento speciale per recuperare l’equilibrio perduto.

Per questo l’allenamento fisico è un fattore molto importante nella preparazione di un astronauta, sia prima della missione, sia durante, sia dopo.

Prima che un astronauta sia in grado di affrontare il proprio lavoro nello spazio deve dimostrare di essere in grado di superare, sulla Terra, condizioni particolarmente disagiate.

I workout degli astronauti sono basati sull’utilizzo di alcuni dispositivi messi a punto per operare in “assenza di gravità”, in particolare sono:

• Il Treadmill (tapis roulant): per l’allenamento aerobico.
• Il cicloergometro (cyclette): per l’allenamento aerobico.
• La Chibis Suits: tuta con funzionamento opposto a quello di una tuta Anti-Gravità. Invece di spingere il sangue e i fluidi dalle gambe verso la testa, la tuta Chibis spinge i liquidi giù per le gambe. È utile a contrastare la tendenza dei fluidi ad accumularsi nella parte superiore del corpo e nel capo in assenza di peso.
• L’LBNP (Lower Body Negative Pressure): macchinario composto da una camera pressurizzata a pressione negativa per la parte inferiore del corpo, dalla vita in giù, contenente un tapis roulant. Il suo utilizzo migliora le funzioni cardiovascolari, ripristina la pressione sanguigna generale e in particolare quella degli arti inferiori e riduce la perdita muscolare e l’osteoporosi da microgravità. La macchina è in grado di generare un effettivo peso del corpo compreso tra il 100% e il 120% di quello che si percepirebbe sulla Terra.
• L’IRED (Interim Resistance Exercise Device): macchinario per l’allenamento della forza. Raggiunge una resistenza massima di 136 kg, equivalenti a 68 kg se fosse adoperato sulla Terra.
• L’ARED (Advanced Resistive Exercise Device): macchinario All-In-One per l’esecuzione di esercizi di forza di pesistica classica. Raggiunge una resistenza massima di 272 kg, che equivarrebbero a 136 kg sulla Terra.
• L’attività subacquea in piscina: per abituare gli astronauti a lavorare in apparente assenza di gravità, a manipolare oggetti, a muoversi, e così via.

L’addestramento e la preparazione sono particolarmente delicati quando vengono programmate missioni di lunga durata, perché gli astronauti possono incontrare gravi problemi di adattamento.

I cosmonauti sovietici, ad esempio, vengono abbandonati nelle regioni desertiche della Siberia, con un minimo di equipaggiamento: devono imparare a far fronte a tutte le difficoltà e gli imprevisti che possono capitare in situazioni così estreme.

Successivamente l’allenamento fisico prosegue durante la missione poiché dopo un certo periodo di permanenza nello spazio, cominciano a indebolirsi anche i muscoli e si osserva una certa fragilità ossea, in quanto i minerali non vengono assorbiti dallo scheletro.

Una lunga permanenza in queste condizioni causa delle difficoltà al rientro sulla Terra: gli astronauti non sono più abituati a sostenere il proprio peso, e nel caso di permanenze veramente lunghe nello spazio le complicazioni sono più gravi: in genere sono atrofia muscolare ed osteoporosi. Per questo successivamente alla missione gli astronauti si allenano per riabituarsi alla gravità terrestre con:

• Utilizzo di macchine isocinetiche: per un rapido recupero funzionale.
• Utilizzo di macchine isotoniche: le classiche macchine che si trovano in palestra.

L’uomo iniziò a pensare di viaggiare nello Spazio già negli anni ’60, durante gli anni della Guerra Fredda…

La conquista dello Spazio

“Non accontentarti dell’orizzonte, cerca l’infinito.”

— Jim Morrison.

Alla fine della Seconda guerra Mondiale l’Europa fu divisa e posta sotto il controllo degli Stati Uniti a occidente e dell’URSS a oriente.

Entrambi volevano affermare in tutta Europa il proprio sistema di governo: gli americani la democrazia e i sovietici il comunismo.

Iniziò così un conflitto tra due superpotenze che volevano l’una dominare sull’altra.

Nel 1946 gli Stati Uniti erano gli unici ad avere a disposizione la bomba atomica e stavano molto attenti a garantirsene l’esclusiva.

L’URSS però non volle certo essere da meno, così intensificò le proprie ricerche scientifiche, fino a sperimentare, nel 1949, la sua prima bomba atomica. Da questo punto in avanti entrambe le superpotenze ingaggiarono una competizione per dotarsi di armi sempre più sofisticate e letali. La contrapposizione che venne a crearsi fu definita “Guerra Fredda” poiché non guerreggiata, ma continuamente minacciata e posta sul piano propagandistico. Non si arrivò mai ad uno scontro vero e proprio perché il possesso di armi atomiche e la consapevolezza del rischio di un annientamento reciproco posero enormi freni ad entrambe le potenze. Per questo, questi anni sono stati caratterizzati da un “equilibrio del terrore”.

La Guerra Fredda ebbe inizio con una sorta di dichiarazione formale di Truman, il presidente americano che, il 12 marzo 1947, enunciò la “Dottrina Truman”, nella quale sosteneva che gli Stati Uniti sarebbero intervenuti contro l’espansionismo comunista.