Il Cielo ad occhio nudo 1 Sole, Luna e stelle e i primi problemi astronomici delluomo nella storia: il Sole e le sue prime osservazioni.

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

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.

Il metodo scientifico

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?!

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. Balestrigia2. Quadrante d’altezza3. Diottre4. 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