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Storia della cosmologia, Appunti di Fisica

Una panoramica sulla storia della cosmologia, dalle prime teorie greche fino alle leggi di Keplero. Vengono descritti i modelli geocentrici e eliocentrici, con i relativi vantaggi e svantaggi. Vengono inoltre presentate le tre leggi di Keplero che descrivono il moto dei pianeti attorno al Sole secondo orbite ellittiche.

Tipologia: Appunti

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COSMOLOGIA
Definizione di cosmologia
Scienza che studia la formazione, la struttura e l'evoluzione dell'universo.
La speculazione filosofica e teosofica sull'origine e finalità del mondo cosmico.
La storia della cosmologia
- LA COSMOLOGIA CINESE: varie cosmologie in Cina nel corso in svariati millenni, una delle
più elaborate: quella Taoista, in origine Yin e Yang: due qualità energetiche primordiali,
dalle quali si genera la triade Cielo-Vivente-Terra. l'Uomo è compreso tra il Cielo e la Terra
ed è originato da essi. c'è un movimento continuo che porta a un alternarsi degli opposti,
che sono però in equilibrio.
- LA COSMOLOGIA GRECA: i primi greci ritenevano che la Terra fosse costituita da un disco
circolare circondato dal grande Fiume Oceano, in perpetuo corso e sormontato dalla conca
del cielo. Questa rappresentazione poneva il problema di cosa accadeva alle stelle, al Sole e
agli altri pianeti quando sparivano all'orizzonte occidentale. Anticamente i greci ritenevano
che dopo aver compiuto il loro percorso sulla semisfera del cielo, si immergessero
nell’Oceano e girassero intorno all'orizzonte verso nord, riapparendo ad est al momento
del loro sorgere. filosofo greco Aristotele affermò nei suoi scritti che la Terra era sferica, a
causa dell'ombra circolare proiettata sulla Luna durante un'eclisse lunare. Un altro motivo
era che alcune stelle visibili dall'Egitto non risultano più visibili andando verso nord.
LA COSMOLOGIA PRECOLOMBIANA: Nella cosmogonia azteca il mondo, rappresentato in
forma di croce, ha conosciuto quattro ere, dette quattro soli. Ogni periodo controllato da
una divinità che aveva il compito di reggere il sole. questo dio veniva sconfitto da un altro e
cadeva sulla terra, diventando l’artefice della sua distruzione attraverso un uso deviato
della sua forza.
Modelli geocentrici
1- Il moto retrogrado è il moto dei pianeti orientato verso ovest rispetto alle stelle
considerate fisse e che si manifesta in determinati periodi dell’anno. Fu teorizzato da
Aristotele e perfezionato da astronomi successivi come Tolomeo.
2- Il modello di universo geocentrico esercitò il maggiore influsso sin dall’epoca medioevale,
fu studiato da Aristotele (384-322a.c. filosofo e pensatore greco). Secondo il suo pensiero
la Terra era al centro dell’universo ed era immobile, circondata da 55 sfere concentriche
costituite da Etere (sostanza incorruttibile che riempiva lo spazio)
3- Il modello aristotelico ebbe molto successo sia perché giustifica in modo semplice il
movimento del sole e delle stelle e anche l’alternarsi delle stagioni. Lo spiega in modo
convincente partendo dalle leggi generali della fisica del tempo: stabilità e immobilità della
terra (precedentemente teorizzate da lui) una dimostrazione che usava per confermare la
sua teoria era la posizione delle stelle che apparentemente non mutava mai.
4- Fu Tolomeo a introdurre un nuovo modello geocentrico, chiamato appunto sistema
tolemaico. Tolomeo immaginò che ogni pianeta, oltre al proprio moto di rivoluzione su
un'orbita circolare con centro nella Terra il deferente, ruotasse anche su un'orbita più
piccola, detta epiciclo.
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COSMOLOGIA

Definizione di cosmologia Scienza che studia la formazione, la struttura e l'evoluzione dell'universo. La speculazione filosofica e teosofica sull'origine e finalità del mondo cosmico. La storia della cosmologia

  • LA COSMOLOGIA CINESE: varie cosmologie in Cina nel corso in svariati millenni, una delle più elaborate: quella Taoista, in origine Yin e Yang: due qualità energetiche primordiali, dalle quali si genera la triade Cielo-Vivente-Terra. l'Uomo è compreso tra il Cielo e la Terra ed è originato da essi. c'è un movimento continuo che porta a un alternarsi degli opposti, che sono però in equilibrio.
  • LA COSMOLOGIA GRECA: i primi greci ritenevano che la Terra fosse costituita da un disco circolare circondato dal grande Fiume Oceano, in perpetuo corso e sormontato dalla conca del cielo. Questa rappresentazione poneva il problema di cosa accadeva alle stelle, al Sole e agli altri pianeti quando sparivano all'orizzonte occidentale. Anticamente i greci ritenevano che dopo aver compiuto il loro percorso sulla semisfera del cielo, si immergessero nell’Oceano e girassero intorno all'orizzonte verso nord, riapparendo ad est al momento del loro sorgere. filosofo greco Aristotele affermò nei suoi scritti che la Terra era sferica, a causa dell'ombra circolare proiettata sulla Luna durante un'eclisse lunare. Un altro motivo era che alcune stelle visibili dall'Egitto non risultano più visibili andando verso nord. LA COSMOLOGIA PRECOLOMBIANA: Nella cosmogonia azteca il mondo, rappresentato in forma di croce, ha conosciuto quattro ere, dette quattro soli. Ogni periodo controllato da una divinità che aveva il compito di reggere il sole. questo dio veniva sconfitto da un altro e cadeva sulla terra, diventando l’artefice della sua distruzione attraverso un uso deviato della sua forza. Modelli geocentrici 1 - Il moto retrogrado è il moto dei pianeti orientato verso ovest rispetto alle stelle considerate fisse e che si manifesta in determinati periodi dell’anno. Fu teorizzato da Aristotele e perfezionato da astronomi successivi come Tolomeo. 2 - Il modello di universo geocentrico esercitò il maggiore influsso sin dall’epoca medioevale, fu studiato da Aristotele (384-322a.c. – filosofo e pensatore greco). Secondo il suo pensiero la Terra era al centro dell’universo ed era immobile, circondata da 55 sfere concentriche costituite da Etere (sostanza incorruttibile che riempiva lo spazio) 3 - Il modello aristotelico ebbe molto successo sia perché giustifica in modo semplice il movimento del sole e delle stelle e anche l’alternarsi delle stagioni. Lo spiega in modo convincente partendo dalle leggi generali della fisica del tempo: stabilità e immobilità della terra (precedentemente teorizzate da lui) una dimostrazione che usava per confermare la sua teoria era la posizione delle stelle che apparentemente non mutava mai. 4 - Fu Tolomeo a introdurre un nuovo modello geocentrico, chiamato appunto sistema tolemaico. Tolomeo immaginò che ogni pianeta, oltre al proprio moto di rivoluzione su un'orbita circolare con centro nella Terra il deferente, ruotasse anche su un'orbita più piccola, detta epiciclo.

Modelli eliocentrici 1 - contemporaneamente al diffondersi del modello geocentrico, nel V sec. aC, in Grecia si fecero strada altre correnti di pensiero che concepivano la terra come uno dei tanti corpi celesti presenti nell’universo. I due maggiori esponenti furono Eraclide e Aristarco. 1 Eraclide - > terra ruota da ovest verso est, per compiere 1 giro completo ci metteva 24h, 2 Aristarco - > sole al centro dell’universo, terra e altri 5 pianeti si muovevano attorno ad esso. Quello di Aristarco è il primo Modello Eliocentrico. 2 - le ipotesi fondamentali della teoria copernicana: 1 La terra ruota da ovest a est attorno al proprio asse in 24 ore. 2 La terra non è il centro dell'universo e compie una rivoluzione attorno al sole in un anno. 3 i pianeti, come la terra, ruotano attorno al sole che è il centro dell'universo (aggiungere svantaggi dalla foto) 3 - il modello copernicano è nonostante fosse meno intuitivo rispetto a quello tolemaico, presentava diversi vantaggi: (aggiungere vantaggi dalla foto) 4 - (p.315) Galileo fece diverse scoperte tra cui le osservazioni alle irregolarità della luna, le macchie solari, la non perfetta sfera del sole e della luna, le lune di Giove dimostrando che non solo la terra può avere dei satelliti. Definizione di ellisse L'ellisse è il luogo geometrico dei punti (insieme di punti che godono della stessa proprietà) del piano per i quali è costante la somma delle distanze da due punti fissi detti fuochi e costante Keplero l'astronomo tedesco Giovanni Keplero (1571-1630), basandosi sul modello copernicano. formulò tre leggi, note come le tre leggi di Keplero, che descrivono matematicamente il moto dei pianeti attorno al Sole secondo orbite ellittiche. Keplero non arrivò a spiegare la causa del moto dei pianeti ma che il Sole esercitava sui pianeti un'azione che li vincolava alle loro orbite.

  1. La prima legge: afferma che i pianeti ruotano attorno al Sole seguendo orbite ellittiche e il Sole ne occupa uno dei fuochi. Le orbite ellittiche dei pianeti sono ellissi poco schiacciate, vicine alla circonferenza.
  2. La seconda legge afferma che il raggio vettore che congiunge un pianeta al Sole spazza aree uguali in tempi uguali. 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).
  3. La terza legge di Keplero afferma che il quadrato del periodo di rivoluzione di un pianeta attorno al Sole è proporzionale al cubo della sua distanza media dal Sole. I pianeti più vicini al Sole hanno periodi di rivoluzione più brevi dei pianeti più esterni. L'"anno" di Giove per esempio, che è più distante della Terra dal Sole, dura 11,862 anni. La terza legge si può esprimere matematicamente (T è il periodo di rivoluzione e R è la distanza tra il pianeta e il Sole): dove K è una costante, uguale per tutti i pianeti del sistema solare. La distanza media dal Sole dei pianeti è espressa in Unità Astronomiche (UA), dove 1 UA = 1496.1011 m, che è la distanza media della Terra dal Sole. _prima legge: cambiamento delle stagioni _seconda legge: la primavera e l’estate sono più lunghe dell’autunno e dell’inverno del nostro