Universo e teorie del movimento

L’universo

Lo spazio che circonda la Terra appare come una “volta” o cupola sferica, che si chiama firmamento. In una notte limpida e senza Luna, si può vedere un gran numero di stelle. Alcune sembrano formare figure: sono le costellazioni. E’ visibile una fascia lattiginosa è la Via Lattea, formata da innumerevoli stelle. Il moto della volta celeste è solo apparente; tutte le stelle in realtà, stanno ferme. Le stelle
Le stelle sono corpi celesti di grandi dimensioni, composti di gas caldo, che emette radiazione elettromagnetica per effetto delle reazioni nucleari che avvengono al suo interno. La stella più vicina al nostro pianeta è il Sole. Con la sola eccezione di quest'ultimo, le stelle sembrano fisse sulla sfera celeste; in realtà esse si muovono molto velocemente, ma le loro distanze sono così grandi che, se non si ricorre a potenti strumenti d'osservazione, i cambiamenti di posizione possono essere rilevati solo dopo tempi dell'ordine dei secoli. Nell’universo sono presenti galassie che Sono degli enormi agglomerati di centinaia di miliardi di stelle, gas e polveri, legati tra loro da forze di natura gravitazionale e orbitanti intorno a un centro comune. Esistono :Le galassie ellittiche hanno una generica forma globulare, con un nucleo brillante; esse contengono una popolazione di stelle vecchie, hanno un piccolo quantitativo di gas e polveri visibili e un numero relativamente basso di stelle giovani.Le galassie a spirale invece sono formate da un disco appiattito che contiene poche stelle vecchie, una vasta popolazione di stelle giovani, abbondanti quantità di gas e polveri e grandi nubi molecolari che sono luogo di formazione stellare. Solitamente le regioni che contengono le stelle giovani si avvolgono attorno alla galassia, mentre un alone di stelle vecchie e deboli circonda il disco e spesso esiste anche un nucleo più piccolo, che emette due getti di materia ad alta energia in direzioni opposte.Alcune galassie a disco, che sono classificate come irregolari; anch'esse contengono una grande quantità di gas, polveri e stelle giovani. Sono spesso localizzate vicino a galassie più grandi e il loro aspetto è probabilmente il risultato dell'interazione gravitazionale con galassie di grosse dimensioni. La nostra galassia fa parte di un gruppo di circa trenta galassie che gli astronomi chiamano Gruppo Locale. La Via Lattea e la galassia di Andromeda sono le due più grandi del Gruppo, ciascuna con cento o duecento miliardi di stelle. La Piccola e la Grande Nube di Magellano, galassie satelliti della Via Lattea, sono piccole e deboli, e contengono ciascuna solo circa cento milioni di stelle.
Per sistema solare si intende un insieme di corpi celesti che orbitano intorno al Sole. Nel sistema solare oltre alla Terra, ci sono 7 pianeti--->Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno, 138 satelliti, migliaia di asteroidi e un numero imprecisato di comete. Fino a pochi anni fa gli scienziati contavano anche un altro pianeta, Plutone, che però è stato recentemente declassato a "pianeta nano".
Origine del sistema solare
Nel corso dei secoli si sono succedute numerose e, a volte, fantasiose teorie sull'origine del cosmo. Oggi, la scienza è in grado di pronunciarsi con maggiore chiarezza grazie agli strumenti di cui è possibile disporre. Attualmente si ritiene che il sistema solare abbia avuto origine circa 5 miliardi di anni fa, quando un'immensa nube di gas, ruotando nello spazio, ha iniziato ad addensarsi. Nel centro di questa massa, dove la densità era maggiore, si è formato il Sole; da
esso, a causa della forza centrifuga generata dalla rotazione e venti solari, si distacca parte del materiale che va a costituire i pianeti.

Il Sole

E' una stella di media grandezza, una "nana gialla" formata soprattutto da idrogeno ed elio. Il cuore del sole è chiamato "nucleo" e funziona come una vera centrale nucleare: è qui, infatti, che alla temperatura di 14 milioni di gradi, l'idrogeno si fonde trasformandosi in atomi di elio. Questo processo sprigiona un'enorme quantità di energia che permette al Sole di illuminare e scaldare pianeti lontani milioni di chilometri. Anche se viene definita "di media grandezza" il Sole è comunque molto grande: il suo diametro è di circa 1 milione e 400 mila km (116 volte l'Equatore!).

Mercurio

Il primo pianeta che si incontra allontanandosi dal Sole è Mercurio. E' grande meno della metà della Terra ed ha un aspetto che ricorda la nostra Luna

Venere

Dopo il Sole e la Luna, l'astro più luminoso del sistema solare è Venere, infatti è possibile osservarlo anche durante il giorno: raggiunge la sua massima brillantezza poco prima dell'alba o poco dopo il tramonto e per questa ragione è spesso chiamata la "Stella del Mattino" o la "Stella della Sera".Molto simile alla Terra per dimensione e composizione, Venere è montagnoso, avvolto da nubi di acido solforico e ha una temperatura costante di 462 gradi centigradi

La terra

E' il terzo pianeta del sistema solare per distanza dal sole e il quinto per dimensione. La Terra, insieme a Mercurio, Venere e Marte, simili per composizione, costituisce il gruppo dei pianeti "rocciosi" o "terrestri", mentre gli altri sono "gassosi". Attualmente sembra essere l'unico pianeta dove si è sviluppata la vita: sulla sua superficie, infatti, si trova acqua in forma liquida, solida e gassosa e possiede un'atmosfera in grado di
proteggerla dall'escursione termica e dalle radiazioni solari. Il suo satellite si chiama Luna:qui c’è mancanza di atmosfera ed idrosfera, dovuta alla bassa forza di gravità,e implica un'escursione termica piuttosto alta. Riguardo ai moti, la luna ne compie uno di rotazione attorno al proprio asse ed uno di rivoluzione attorno alla terra seguendo un orbita ellittica. Da qui deriva il fatto che essa mostri sempre la stessa faccia alla terra, essendo la durata dei due moti pressoché uguale. La luna, inoltre, si muove assieme alla Terra intorno al Sole, compiendo quindi un moto di traslazione. La luna non ha luce propria, ma gode dell'illuminazione del Sole che però varia regolarmente al variare della sua posizione rispetto alla Terra ed al sole: da qui derivano le 4 fasi lunari. Esse si susseguono approssimativamente ogni 29 giorni. La reciproca attrazione gravitazionale tra Luna e Terra da origine al fenomeno delle maree.

Marte

Quarto pianeta per distanza dal Sole, Marte è chiamato anche"pianeta rosso", per la sua atmosfera rossastra e la sua superficie color ruggine.

Giove

Fra tutti i pianeti del sistema solare, Giove è il più grande in assoluto .E' un pianeta gassoso (soprattutto idrogeno ed elio)

Saturno

E' un pianeta gassosa, ha la più bassa densità di tutti (se posato sull'acqua potrebbe galleggiare!) ed è il secondo per grandezza. La sua caratteristica più nota sono gli anelli formati da materia ghiacciata, generatisi, probabilmente, dopo un impatto con altri corpi celesti.

Urano

E' lontanissimo dal Sole, per questo gli antichi ne ignoravano l'esistenza. E' quasi invisibile a occhio nudo e fu scoperto solo nel 1781 grazie all'uso del telescopio.
Nettuno
Anche Nettuno, come Urano, fu scoperto relativamente tardi: del tutto invisibile senza l'aiuto di un telescopioVoyager 2 che lo ha raggiunto nel 1989. La sonda ha rivelato un ambiente affascinante e al tempo stesso terribile: violente tempeste, cicloni che esplodono in mezzo a nuvole formate da metano ghiacciato.

Teorie eliocentriche e geocentriche

Aristarco di Samo (eliocentrica)

Nel III secolo a.C. il filosofo greco Aristarco di Samo formulò la prima teoria eliocentrica (cioè il sole era al centro del sistema solare).

Tolomeo (geocentrica)

Tolomeo, invece, scienziato vissuto nel II secolo d.C. affermò che la terra era al centro dell'universo e che tutti i pianeti le giravano attorno. La sua è teoria è chiamata tolemaica o geocentrica (cioè la terra è al centro del sistema solare).

Niccolò Copernico (eliocentrica)

Nel 1500 lo scienziato polacco Niccolò Copernico riprese la teoria eliocentrica (anche chiamata copernicana) di cui trattò nel trattato intitolato "De Revolutionibus orbium coelestium" e da lui dedicato al papa dell'epoca, Paolo III.
Il problema della sua teoria era che si poneva in aperto contrasto con le Sacre Scritture e l'accreditarsi di
questa nuova ipotesi scientifica metteva la Chiesa difficoltà, in quanto sarebbe stato dimostrato un errore biblico e i fedeli avrebbero potuto dubitare della veridicità della Bibbia. In un passo dell'Antico Testamento, infatti, è possibile leggere queste parole pronunciate da Giosuè "Fermati, o Sole...", parole che, nella tradizione religiosa, sono sempre state interpretate come dimostrazione del geocentrismo.
Copernico non venne mai accusato di eresia in quanto la versione a stampa del suo trattato conteneva una prefazione del teologo Andrea Hosemann, detto Osiander, in cui si sosteneva che il sistema descritto da Copernico era semplicemente uno strumento matematico .Nel 1616, però, la sua opera venne messa all'Indice!.

Galileo Galilei (eliocentrica)

La teoria copernicana fu poi rivisitata da Galileo Galilei, considerato il padre della scienza moderna e del metodo scientifico. Il Santo Uffizio inquisì Galileo perché egli aveva esposto quelle che fino ad allora erano solo ipotesi come tesi scientifiche e per questo fu condannato al carcere a vita (che dovette scontare nella propria villa di Arcetri), a recitare preghiere quotidiane e a pronunciare un atto di abiura (cioè dovette sconfessare il proprio operato).

Versione moderna

Dopo le correzioni di Keplero, Isaac Newton e la moderna astronomia, ora sappiamo che in realtà nemmeno il sole, il sistema solare e la Via Lattea sono immobili, ma che l'intero Universo si sta espandendo e sembra in accelerazione. Per cui anche la teoria eliocentrica si dimostrò, in qualche modo, inesatta.