Il Cielo ad occhio nudo 1

Sole, Luna e stelle e i primi problemi astronomici dell’uomo nella storia: il Sole e le sue prime osservazioni

L’Astronomia prima Scienza moderna della Storia • La conoscenza del mondo come strumento di lotta per sopravvivere • Lo sviluppo di forme sociali complesse e la necessità di un linguaggio astratto • Il ruolo della conoscenza della natura: la conoscenza “oggettiva” necessaria per lo sviluppo della società

La matematica linguaggio della Scienza Serve un linguaggio • Che descriva informazioni valide per tutti (oggettive) • Preciso • Sintetico (che trasmetta il maggior numero di informazioni in poco spazio).

L’unico linguaggio che ha tutte questa caratteristiche è il linguaggio matematico

L’Astronomia prima Scienza matematica • Il Cielo e il tempo: i fenomeni celesti sono ciclici e consentono di individuare unità di misura del tempo e di cominciare a “misurare” il corso dei fenomeni naturali per organizzare la vita • Il Cielo si presta all’uso di modelli geometrici per la descrizione dei suoi fenomeni e per la sua descrizione come sistema intero.

• L’Astronomia è la prima Scienza nella quale viene applicato il metodo della Scienza

Il metodo scientifico

1. Osservazione e misura delle posizioni degli astri 2. Documentazione dell’osservazione: formulazione di modelli del loro movimento e del Cielo come sistema 3. Confronto tra dati e modelli e discussione 4. Verifica dei modelli per vedere se vanno bene.

I primi strumenti dell’Astronomia • I primi strumenti di osservazione sono elementi del paesaggio fissi che forniscono i punti di riferimento per vedere le variazioni del Cielo • Grandi costruzioni a indicare punti particolari dell’orizzonte: i “megaliti” • L’osservazione del Sole e le ombre: lo “gnomone”

Come osservare il Cielo notturno

• Trovare un punti di riferimento fisso del paesaggio • Mettere la posizione della stella in relazione con il punto di riferimento • Se il movimento non si vede ad occhio in pochi minuti, ripetere l’osservazione una o due ore più tardi

DOV’E’ FINITA LA STELLA? BOH?!

Il ruolo fondamentale delle costellazioni • Allora bisogna riconoscere un insieme di stelle che hanno una certa forma complessiva e, una volta riconosciuta e, messa in corrispondenza con un punto di riferimento fisso del paesaggio … • Ripetere l’osservazione una o due ore più tardi.

Se si riconosce la stessa forma di stelle in un’altra posizione, ciò ci dice che: • le stelle si spostano nel Cielo • Le stelle di una stessa costellazione si spostano tutte insieme • Se poi si trovano allineamenti di stelle di diverse costellazioni e si vede che essi si mantengono si deduce che

il movimento del Cielo è la “rotazione rigida” di una sfera: la Sfera celeste.

I poli celesti

• Se il Cielo si può rappresentare come una sfera rotante intorno ad un suo asse passante per il centro, allora tale sfera dovrà avere due punti fissi e opposti: i “poli” • Poiché i poli sono opposti e fissi, ne vediamo uno sempre nella stessa posizione, mentre non vediamo mai l’altro • La stella visibile ad occhio nudo più vicina al polo visibile, che compie la rotazione più breve nel Cielo è la stella “polare”.

La misura della posizione di un astro nel Cielo è espressa completamente da due angoli: • Se si assumono come cerchi di riferimento l’orizzonte e il meridiano (linea immaginaria verticale che collega i punti cardinali Nord e Sud): tali angoli si chiamano

altezza

(rispetto all’orizzonte) e

azimut

(rispetto al Sud del Meridiano)

Misura della posizione di un astro nel Cielo: misurare la direzione e non la distanza

L’altezza del polo e la latitudine

• L’altezza del polo Nord è con buona approssimazione uguale alla latitudine del luogo in cui ci troviamo • Poiché il giro delle stelle più vicine al polo Nord non “taglia” mai l’orizzonte, le costellazioni più vicine al polo celeste non tramontano né sorgono mai: esse si dicono “circumpolari” (le altre sono denominate “occidue”)

Un riferimento celeste: l'equatore celeste

• Se nel Cielo ci sono due poli fissi e da parti opposte, il cerchio massimo rispetto al quale i due poli sono simmetrici è l'equatore celeste.

• Tutti punti dell'equatore celeste hanno una distanza di 90 ° da entrambi i poli celesti: la latitudine celeste (cioè l'altezza angolare di una stella sull'equatore celeste) si dice “declinazione”.

Domande

• Le costellazioni circumpolari sono sempre le stesse in tutti punti della Terra?

• Se non lo sono in quali punti della Terra il loro numero è massimo?

• Vi sono punti della Terra in cui nessuna costellazioni è circumpolare? Quali?

Strumenti di osservazione delle stelle ad occhio nudo Gli strumenti di misura posizionale delle stelle e di tutti gli astri del Cielo notturno sono strumenti di misura degli angoli. Alcuni esempi: 1. Balestrigia 2. Quadrante d’altezza 3. Diottre 4. Triquetro.

Balestrigia

Quadranti e diottre

Triquetro

Rappresentazioni del Cielo notturno • Astrolabi sferici: globi celesti e sfere armillari • Astrolabi piani

Astrolabi sferici

Astrolabio piano

Come utilizzare una carta stellare • Trovare nel Cielo la Stella Polare e orientare la carta stellare verso di essa • Localizzare nel Cielo una costellazione ben visibile (il Grande Carro) e orientare la carta stellare in modo che la sua immagine sulla carta sia in direzione parallela a quella in cui essa si trova in quel momento

Primi semplici esercizi • Seguire il movimento del Cielo notturno • Ripetere l’osservazione in diversi momenti dell’anno (a distanza di due settimane o un mese) e osservare le differenze