Astronomia

L'astronomia è la scienza che studia i corpi celesti e i fenomeni ad essi connessi. Si basa sull'osservazione delle proprietà chimico-fisiche dei corpi celesti situati nell'universo.

L'astronomia è una delle scienze più antiche della storia dell'uomo poiché da sempre l'uomo si è interrogato sull'origine del cosmo e sulla sua natura.

Tra le scienze l'astronomia è forse l'unica ad essere percepita come una scienza moderna, pur essendo in realtà una delle prime ad essere state indagate dall'uomo. Molto probabilmente questo deriva dal fatto che ancora oggi conosciamo ben poco dell'universo.

Perché si studia l'astronomia

Nell'antichità l'astronomia è praticata a occhio nudo dai primi sacerdoti-astronomi per la definizione dei calendari agricoli legati alla ciclicità dei fenomeni celesti.

Tramite l'osservazione del cielo notturno l'uomo riesce a trovare un legame tra il ripetersi ciclico degli eventi naturali, la regolarità dei fenomeni celesti e il corso del tempo.

L'importanza dell'astronomia nelle prime civiltà umane è testimoniata dall'imponenza dei ruderi degli osservatori astronomici, costose strutture rivolte al cielo costruite esclusivamente per scrutare il cielo. I primi astronomi della storia sono gli egiziani, i sumeri e i babilonesi.

In origine lo studio degli astri ha soprattutto una natura religiosa e politica. La volta celeste è considerata la casa degli dei, l'aldilà, un luogo mistico dove gli uomini ricercano delle spiegazioni soprannaturali agli eventi naturali che appaiono loro inspiegabili.

L'astronomia è utilizzata anche per la conservazione del potere del re-sacerdote. La previsione di un'eclissi o il passaggio di una cometa consente alle classi al potere di controllare l'ordine pubblico nel popolo e i propri nemici, di giustificare la propria posizione di supremazia e le proprie scelte, interpretando a proprio vantaggio i fenomeni sulla volta celeste come dei segnali soprannaturali e divini.

Gli studi astronomici consentono anche molteplici applicazioni pratiche, come la creazione dei calendari agricoli o la navigazione marittima. Col passare del tempo la connotazione pratica dell'astronomia prevale su quella religiosa.

Ad esempio, gli antichi calendari astronomici prevedono lo scorrere del tempo e delle stagioni, la posizione del Sole, gli equinozi e i solstizi.

La periodicità regolare della posizione degli astri consente all'uomo di organizzare nel tempo la produzione agraria, ad esempio il momento della semina e quello del raccolto.

Tramite gli astri gli antichi egizi riescono a prevedere le inondazioni del Nilo, un evento di importanza vitale per la sopravvivenza della popolazione egizia.

I fenici si concentrano sulle applicazioni pratiche delle conoscenze astronomiche nel campo della navigazione marittima. Per orientarsi in mare aperto si utilizzano come punti di riferimento le stelle e le costellazioni.

Per molti secoli l'Orsa Maggiore e l'Orsa Minore sono gli unici punti di riferimento per seguire le tratte commerciali sul mar Mediterraneo.



L'astronomia nel mondo antico

Lo studio dell'astronomia caratterizza quasi tutte le civiltà del mondo antico.

Astronomia egizia

Nella cultura egizia l'astronomia è fortemente collegata al culto delle divinità. Ad esempio, è frequente trovare delle raffigurazioni e dei richiami alla costellazione di Orione nei sarcofagi funerari e nelle scritture sacre. La stessa posizione delle piramidi è molto simile alla cintura di Orione. Lo studio della posizione del Sole e della Luna consente agli antichi egizi di calcolare lo scorrere nel tempo tramite gli orologi solari e i calendari astronomici.

Astronomia greca

I greci riprendono a studiare l'astronomia tra il VII e il III secolo a.C. L'astronomia greca si sviluppa soprattutto in ambito filosofico, non più per finalità religiose o per le applicazioni pratiche, bensì come indagine sull'origine del cosmo e dell'uomo.

La rivoluzione tolemaica

Nel II secolo d.C. l'astronomo Tolomeo elabora una sintesi dell'astronomia classica. La teoria di Tolomeo definisce l'universo come un sistema geocentrico in cui la Terra è al centro di tutto.

Durante il medioevo le convinzioni religiose e filosofiche hanno influito notevolmente sugli studi astronomici, ostacolando per secoli ogni progresso scientifico incompatibile con il dogma religioso.

In Europa la teoria tolemaica viene adottata come l'unica teoria ufficiale , in quanto è compatibile con il dogma religioso cristiano. Per oltre mille anni, fino al XVI secolo, sarà l'unica spiegazione possibile dell'universo.

L'astronomia non europea

Nella visione occidentale si fa riferimento soprattutto all'astronomia greca ed europea. In realtà, l'interesse per gli astri accomuna tutte le diverse culture nel mondo. Ad esempio, molti termini astronomici sono scoperte arabe.

Astronomia araba

Nel VI-VIII secolo d.C. gli studi astronomici sono portati avanti soprattutto in medio oriente dagli scienziati e dai matematici arabi. Molti termini astronomici moderni ( es. zenit, nadir, ecc. ) e nomi di stelle ( es. Altair, Aldebaran, ecc. ) sono ancora oggi chiamati con il loro nome arabo. Tra gli astronomi arabi spicca soprattutto il lavoro di al-Khwarizmi.

Astronomia cinese

Nella cultura cinese l'astronomia ha soprattutto un carattere descrittivo ( comete, eclissi, stelle, ecc. ). I fenomeni celesti sono osservati e annotati con cura e precisione. Grazie agli scritti lasciati dalla civiltà cinese nell'antichità è oggi possibile ricostruire molti eventi astronomici del passato e comparare la dinamica dei fenomeni nel tempo.

La rivoluzione copernicana

L'astronomia moderna ha inizio con l'abbandono dell'idea tolemaica della centralità della Terra nell'universo e l'adozione del sistema eliocentrico di Copernico.

Nel XVI secolo il matematico e astronomo polacco Niccolò Copernico elabora una teoria eliocentrica in cui il Sole è al centro dell'universo e non la Terra.

La teoria viene scritta da Copernico nell'opera "De revolutionibus orbitum coelestium" del 1530 ed è pubblicata soltanto dopo la morte dell'autore.

Non è la prima volta nella storia che viene presentata la tesi eliocentrica, la teoria di Copernico è però la prima a dimostrare l'ipotesi con i calcoli matematici.

Il modello copernicano scardina completamente i meccanismi della teoria geocentrica e antropocentrica di Tolomeo e la sostituisce con una teoria scientifica radicalmente differente, in grado di spiegare meglio il moto dei pianeti.

La teoria di Copernico crea anche diversi problemi sia religiosi che filosofici alla società dell'epoca, in quanto toglie all'uomo la sua centralità nell'universo. Molti scienziati e astronomi che la adottano sono duramente perseguitati dalla Chiesa.

Ad esempio, nel 1600 il filosofo Giordano Bruno viene condannato a morte per eresia. Per evitare la stessa sorte, nel 1633 Galileo Galilei è costretto ad abiurare le proprie teorie.

Dall'astronomia classica a quella moderna

Nel XVI secolo si diffondono diverse teorie e studi critici della teoria tolemaica che pongono le basi dell'astronomia moderna.

Gli studi di Niccolò Copernico rigettano il sistema geocentrico sostituendolo con un modello eliocentrico, dove il Sole è al centro dell'universo e non la Terra.

Le stelle lontane cominciano ad essere considerate grandi come il Sole ma situate a grande distanza. Da questa considerazione Giordano Bruno deduce che l'infinità dell'universo e la possibilità che esistano anche altri mondi.

L'astronomo danese Tycho Brahe confuta l'idea dell'universo statico. Brahe studia i nuovi punti luminosi che appaiono improvvisamente nel cielo, le cosiddette stelle ospiti o stelle nove.

Secondo l'astronomo le stelle ospiti sono oggetti molto grandi e distanti. Da questa osservazione Brahe deduce l'idea di un universo dinamico e in continuo cambiamento.

Nello stesso secolo Giovanni Keplero elabora una teoria del moto dei pianeti, alternativa a quella tolemaica.

L'astronomia moderna

L'astronomia moderna nasce nel XVII secolo con l'invenzione del telescopio da parte di Galileo Galilei. L'uso del telescopio consente agli astronomi di osservare e comprendere meglio tutti i fenomeni celesti.

Nello stesso secolo lo scienziato inglese Isaac Newton formula le leggi della dinamica dei corpi celesti e la legge di gravitazione universale. Le leggi di Newton spiegano in modo generale il movimento dei pianeti, delle stelle e di qualsiasi altro oggetto nello spazio, in base alla loro massa e alla loro distanza.

Gli sviluppi tecnologici dei secoli successivi consentono agli astronomi di indagare su fenomeni sempre più lontani e remoti dell'universo.

La legge di gravitazione universale di Newton

Nella seconda metà del XVII secolo lo scienziato inglese Isaac Newton pubblica il trattato di fisica "Philosophiae naturalis principia mathematica" ( 1687 ) dove enuncia le leggi della dinamica dei corpi e la legge di gravitazione universale.

Le leggi di Newton permettono di spiegare con efficacia il moto dei corpi nel sistema solare e nell'universo, tramite una legge di gravitazione universale, semplice e generale:

Due corpi si attraggono con una forza direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.

L'opera di Newton completa il lavoro già iniziato da Keplero e contribuisce alla diffusione del metodo scientifico nello studio dell'universo.

Il metodo scientifico e l'uso del telescopio

Gli studi di Galileo e di Newton rivoluzionano radicalmente lo studio dell'astronomia. Nel XVII secolo si registrano diversi contributi scientifici da parte degli astronomi che beneficiano sia dei nuovi strumenti tecnologici di osservazione, come il telescopio, che di un periodo di maggiore apertura culturale nei confronti delle scoperte scientifiche.

Tra questi, si ricordano gli studi di Giovanni Battista Riccioli, Giovanni Domenico Cassini, Christiaan Huygens, Edmund Halley, Joseph von Fraunhorer, William Hereschel.

Nel XIX secolo l'astronomia ha completamente perso ogni legame con la filosofia e la religione, diventando una disciplina scientifica a se stante. Tra i vari contributi dell'Ottocento si ricordano quelli degli astronomi Christian Johann Doppler, Wilhelm Wien.

L'astronomia contemporanea

Grazie alle innovazioni tecnologiche del XIX e del XX secolo gli astronomi possono utilizzare strumenti sempre più potenti, come i grandi telescopi terrestri, i radiotelescopi ed i telescopi orbitali.

Oggi l'astronomia contemporanea è in grado di osservare i fenomeni ai margini dell'universo conosciuto, analizzando tutto lo spettro elettromagnetico dei segnali provenienti dallo spazio.

Le più moderne branche dell'astronomia sono la radioastronomia, l'astronomia infrarossa, l'astronomia ultravioletta, la x-astronomia e la gamma astronomia, altre simili si possono trovare nell'astronomia greca.


 
 
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faq

  1. Quando l'uomo scopre che la Terra è rotonda? I primi a ipotizzare la forma sferica della Terra sono i filosofi greci nel IV secolo a.C.. Da varie osservazioni e calcoli geometrici, i greci giungono alla conclusione che la Terra non può essere un disco piatto ma un globo. I principali indizi della sfericità della Terra sono l'ombra proiettata sulla Luna, la posizione delle stelle a varie latitudini e la scomparsa dello scafo delle navi prima delle vele quando si allontanano navigando verso l'orizzonte.