L'ASTRONOMIA DIVENTA UNA SCIENZA
NICCOLÒ COPERNICO (1473-1543)
Nel Rinascimento l'astronomia assume i caratteri di una vera scienza grazie allo
scienziato polacco Niccolò Copernico (1473-1543) il quale affermò la "teoria
eliocentrica" che poneva il Sole al centro dell'universo, mentre la terra e gli altri
pianeti ruotavano attorno ad esso. La sua teoria conteneva tuttavia degli errori, infatti
egli pensava che le orbite descritte dai pianeti fossero orbite perfettamente circolari.
Copernico ebbe un grande avversario in Tycho Brahe, astronomo danese, che dissentendo
dalla teoria dell'Universo eliocentrico di Nicolò Copernico (1473-1543), cercò di
conciliare la teoria geocentrica con quella eliocentrica, e ne sviluppò una propria,
basata sulla convinzione che tutti i pianeti orbitassero intorno al Sole e che l'intero
sistema ruotasse intorno alla Terra, fissa.
Brahe fece costruire un grandioso osservatorio, grazie al quale poté fare osservazioni e
misurazioni e disegnare accurate mappe stellari. Tycho Brahe è noto per le osservazioni
che fece, a occhio nudo, dei moti planetari. Tali osservazioni si rivelarono quasi 20
volte più accurate di quelle registrate in precedenza. Quelle di Marte, in particolare,
furono usate più tardi dal suo assistente, Giovanni Keplero.
GIOVANNI KEPLERO
Giovanni Keplero (1571-1630) successe a Brahe nella direzione dell'osservatorio e
grazie alle sue decennali osservazioni poté enunciare alcune leggi fondamentali:
1. I pianeti descrivono orbite ellittiche attorno al sole che occupa uno dei fuochi
dell'ellissi stessa.
2. I pianeti si muovono più velocemente tanto maggiore è la distanza dal Sole e
viceversa.
3. I quadrati dei tempi di rivoluzione dei pianeti sono proporzionali ai cubi della loro
distanza dal sole.
Le sue tre leggi sul moto planetario, conosciute come leggi di Keplero, rappresentarono
una rivoluzione scientifica molto importante, poiché segnarono l'inizio di una nuova
metodologia di studio che spiega i fenomeni con leggi fisiche universali, esprimibili con
il linguaggio matematico.
GALILEO GALILEI
Galileo Galilei (1564-1642) è lo scienziato che ha dato una svolta decisiva alla
scienza astronomica. Astronomo, fisico e matematico italiano, fu uno dei primi studiosi a
servirsi del telescopio per studiare il cielo notturno. Costruì
egli stesso i propri strumenti, con i quali osservò sistematicamente il cielo, avendo
cura di annotare sempre le osservazioni fatte. Le sue scoperte costituirono la base delle
argomentazioni mediante le quali sostenne che al centro del sistema solare non vi era la
Terra, bensì il Sole. Galileo difese sempre apertamente tale teoria, che, essendo in
forte opposizione con gli insegnamenti della Chiesa Cattolica,
lo costrinse a trascorrere gli ultimi anni di vita in isolamento nella propria casa. Solo
nel 1992, il 31 ottobre la sentenza comminata a Galileo dall'Inquisizione è stata
ritrattata da papa Giovanni Paolo II e nel 1993 la Chiesa Cattolica riconobbe l'opera
scientifica di Galileo.
Le Scoperte di Galileo
Galileo fu il primo ad osservare il cielo con l'aiuto del telescopio: ciò gli permise di
fare molte scoperte:
1. Venere, come la Luna, aveva delle fasi;
2. la Luna non aveva una superficie liscia, ma presentava crateri e avvallamenti da lui
chiamati mari;
3. sulla superficie del Sole erano presenti macchie di diversa luminosità;
4. Giove era circondato da satelliti
5. la Via Lattea era composta da centinaia di stelle;
6. inoltre individuò quattro satelliti di Giove.
7. Compie la sua ultima scoperta astronomica, la librazione della Luna (una leggera
oscillazione sul suo asse), qualche mese prima di diventare completamente cieco.
ISAAC NEWTON
Isaac Newton (1643-1727) , fisico e matematico inglese, è noto per i suoi studi sulla
forza di gravità, sul moto e sulla luce, nonché per l'invenzione del telescopio
riflettore. Le sue scoperte ebbero una grande influenza sull'astronomia. Fu lo scienziato
inglese a comprendere che i pianeti erano trattenuti nelle loro orbite dall'equilibrio tra
due forze: gravitazionale e centrifuga. Newton formulò i principi della dinamica e la
legge di gravitazione universale. Egli dimostrò che la forza che provoca la caduta di una
mela dall'albero è la stessa forza che fa sì che la Luna rimanga in orbita attorno alla
Terra. Calcolò che l'intensità della forza gravitazionale che agisce tra due oggetti
dipende dalle loro masse e dalla distanza tra i loro centri.
La legge mostra che più vicini sono due corpi, e maggiori sono le loro masse, più
intensa è la forza. Inoltre, a parità di massa dei due oggetti, l'intensità della forza
segue la legge quadratica inversa, cioè cala con il quadrato della distanza. Se la Terra
fosse lontana il doppio dal Sole, la forza gravitazionale che agisce tra i due corpi si
ridurrebbe di un quarto, se fosse cinque volte maggiore si ridurrebbe di un fattore 25.
Newton mostrò inoltre che la forza è diretta lungo la linea che congiunge i due corpi
e che ciascuno di essi è attratto verso il comune centro di massa. Il comune centro di
massa, o baricentro, è un punto posto tra le due masse in una posizione che dipende dal
rapporto fra le due masse. Per esempio, il baricentro tra due corpi di massa uguale
si trova a metà strada tra i due, mentre se le masse sono diverse il baricentro
è spostato verso il corpo di massa più grande.
L'intensità della forza di gravità, è completamente trascurabile tra oggetti
della nostra vita quotidiana: solo masse enormi come quella della Terra generano
un'attrazione riscontrabile.