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Indice
10 SCOPERTE CHE HANNO CAMBIATO IL MONDO
SPAZIO Tanto tempo fa, prima che fossero inventate la scrittura e la scienza, gli uomini guardavano il cielo proprio come facciamo noi oggi. E mentre osservavano le stelle, si chiedevano che posto avesse la Terra nell’Universo. Oggi sappiamo che quelle migliaia di puntini luminosi che brillano nel cielo notturno sono così lontani che la loro luce impiega anni per raggiungere la Terra. In un certo senso, quando guardiamo le stelle è come guardare indietro nel tempo.
Le stelle sono luminose sfere di gas che brucia. In realtà la loro luce non è “tremula”, sembra intermittente perché quando attraversa l’atmosfera terrestre “oscilla”.
1 RAFFIGURARE IL CIELO NOTTURNO Già nel 4000 a.C. gli antichi Egizi disegnavano mappe delle stelle. Si accorsero che con il passare del tempo, la loro posizione nel cielo cambiava. Alcuni storici ritengono che gli Egizi abbiano costruito le piramidi in allineamento con certe stelle. Si tratta di una teoria che è stata contestata da egittologi e scienziati, ma alcuni credono che le tre piramidi di Giza rappresentino una mappa tridimensionale delle stelle che compongono la Cintura di Orione nell’omonima costellazione.
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2 MISURARE IL TEMPO Osservando il movimento delle stelle, gli Egizi potevano tenere traccia del passare delle stagioni, organizzare feste annuali e prevedere le piene del fiume Nilo. Tra il 3000 e il 2000 a.C., le popolazioni neolitiche dell’Inghilterra capirono che le stelle (compreso il nostro Sole) cambiano posizione nel cielo a seconda delle stagioni. Eressero siti come Stonehenge, che avevano varie funzioni, come seguire i movimenti delle stelle e prevedere l’arrivo delle stagioni. Il primo giorno d’estate (solstizio d’estate), se ci si siede al centro di Stonehenge si può vedere il Sole sorgere sopra la pietra del tallone e illuminare direttamente la pietra dell’altare.
3 ORIENTARSI CON LE STELLE Usando le loro nozioni di ASTRONOMIA, gli antichi Greci crearono uno strumento chiamato ASTROLABIO, con cui astronomi e matematici potevano calcolare la posizione di pianeti e stelle con grande accuratezza. Nell’VIII e IX secolo, gli scienziati persiani utilizzarono queste conoscenze per realizzare astrolabi ancora più elaborati. Dalla Persia, questa scienza si diffuse in Europa. L’astrolabio come strumento nautico entrò in uso nel XV secolo, per aiutare i naviganti a orientarsi tra le stelle. Con l’evolversi della tecnologia, nel XVIII secolo fu inventato il SESTANTE, uno strumento più preciso e meno ingombrante.
Pietra del tallone Pietra dell’altare
1. Per usare il sestante, il navigatore guardava direttamente l’orizzonte. Spostando il braccio mobile, cambiava la posizione dello specchio finché la luce del Sole entrava nella lente.
Intorno al 200 a.C., gli studiosi dell’antica Grecia crearono ingegnosi congegni astronomici. Ad esempio, l’invenzione che oggi chiamiamo MACCHINA DI ANTICITERA poteva calcolare la posizione delle stelle, i movimenti dei pianeti e prevedere eclissi e pleniluni.
2. Dalla posizione del braccio, poteva risalire all’angolo tra il Sole e l’orizzonte. Questo gli consentiva di calcolare la LATITUDINE, ovvero la distanza dall’equatore.
Con un calcolo diverso, poteva stabilire anche la LONGITUDINE, e quindi determinare la sua posizione esatta.
10 SCOPERTE CHE HANNO CAMBIATO IL MONDO
4 POSIZIONE DELLA TERRA NELLO SPAZIO Quasi tutte le civiltà antiche credevano che la Terra fosse al centro dell’Universo e che il Sole, insieme alle altre stelle e pianeti, girasse intorno a essa. L’astronomo greco Aristarco di Samo non era d’accordo con questa teoria, e nel III secolo a.C. avanzò l’ipotesi contraria: era la Terra che girava intorno al Sole. Quest’idea non attecchì per quasi duemila anni. Nel 1543, uno scienziato e astronomo polacco, Nicolò Copernico, pubblicò il suo libro De revolutionibus orbium coelestium (Sulla rivoluzione delle sfere celesti), in cui esponeva la sua teoria sull’orbita terrestre intorno al Sole.
La Terra impiega 365,25 giorni per completare il suo viaggio intorno al Sole. Definiamo questo periodo un anno solare.
Sole
Terra
Mercurio
Marte
Venere
5 IL SISTEMA SOLARE Copernico capì che la Terra non era l’unico pianeta a orbitare intorno al Sole e ne identificò altri sei, alcuni più vicini, altri più lontani. Questo gruppo di pianeti, insieme al Sole, divenne noto come SISTEMA SOLARE. Un altro astronomo, Galileo Galilei, identificò le lune di Giove e diffuse il modello eliocentrico di Copernico. Il TELESCOPIO era stato inventato dall’olandese Hans Lippershey nel 1608, ma Galileo fu il primo a progettarne uno da puntare verso il cielo e da usare per le sue osservazioni astronomiche. Grazie a telescopi sempre più potenti, furono fatte nuove scoperte. Oggi sappiamo che il Sistema Solare è composto da una stella centrale (il Sole), otto pianeti, vari pianeti nani (compreso Plutone), più di 140 lune, milioni di asteroidi e miliardi di comete!
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6 GIORNO E NOTTE Il rivoluzionario libro di Copernico spiegava anche che la Terra gira sul proprio asse ogni 24 ore, il che causa l’avvicendarsi del giorno e della notte.
1. Mentre la Terra gira, la parte rivolta verso il Sole ne viene illuminata: è giorno. L’altra parte non riceve luce: è notte.
2. Mentre la Terra continua a girare, i raggi del Sole raggiungono la parte che era in ombra, e dunque a noi sembra che il Sole stia sorgendo. La sera, quando la notte si avvicina, ci sembra che il Sole stia “tramontando”.
Il Sole è la stella più vicina alla Terra. La sua luce e il suo calore rendono la vita possibile sul nostro pianeta.
Saturno
Nettuno
Giove
Urano
7 LE STAGIONI Il libro di Copernico non si fermava qui! L’astronomo dimostrava infatti che l’orbita terrestre determina anche le stagioni. In seguito, un astronomo tedesco di nome Johannes Kepler confermò le teorie di Copernico con i suoi calcoli matematici e sviluppò l’idea che i pianeti girano intorno al Sole in orbite non circolari, ma ovali (ellittiche).
1. La Terra ruota intorno a un asse inclinato. Questo significa che in determinati momenti, durante la sua orbita intorno al Sole, una metà del pianeta riceve più luce rispetto all’altra. Per esempio, quando la metà superiore (l’emisfero boreale) è inclinata verso il Sole riceve più luce, e quindi più calore della metà inferiore (l’emisfero australe). Nell’emisfero nord c’è l’estate, mentre in quello sud c’è l’inverno.
2. Durante un’orbita completa, nei due emisferi si compie il ciclo delle quattro stagioni: la primavera, l’estate, l’autunno e l’inverno. Negli emisferi si verificano stagioni opposte: quando per esempio nell’emisfero boreale è autunno, in quello australe è primavera.
10 SCOPERTE CHE HANNO CAMBIATO IL MONDO
8 GRAVITÀ E MAREE Keplero aveva scoperto che il movimento delle maree è legato all’orbita della Luna intorno alla Terra. Intorno al 1700, lo scienziato Sir Isaac Newton formulò la teoria della LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE. Combinando le teorie di Copernico con i calcoli matematici di Keplero e le osservazioni astronomiche di Galileo alla sua idea di gravitazione universale, descrisse i movimenti dei pianeti e della Luna. Secondo Newton, tutti i corpi celesti dell’Universo si attraggono tra loro con una forza proporzionale alla loro MASSA.
1. La Luna gira intorno alla Terra perché è attratta dalla gravità della Terra.
2. Tuttavia, anche la Luna esercita una forza di gravità sulla Terra: l’acqua degli oceani viene attratta dalla Luna e si muove verso di essa.
3. Questo causa il fenomeno delle maree.
9 IL BIG BANG Nel XX secolo, scienziati come Albert Einstein e Stephen Hawking hanno usato la matematica e la fisica per tentare di calcolare l’età dell’Universo. Inoltre, hanno formulato ipotesi sulla sua nascita e su come (e quando) potrebbe finire. Oggi, si pensa che l’Universo abbia 13,8 miliardi di anni. Nel 1924, scienziati come l’americano Edwin Hubble individuarono altre galassie oltre alla nostra e osservarono che esse si allontanano l’una dall’altra. In seguito, scoprirono che un tempo l’Universo era più piccolo e più caldo: si espande e si raffredda da miliardi di anni. Il termine BIG BANG fu inventato per spiegare il momento in cui un minuscolo puntino esplose a una velocità incredibile, creando l’Universo. Da allora, l’Universo non ha smesso di espandersi. Alcune teorie prevedono che continuerà a farlo, altre no.
Secondo gli scienziati, l’Universo potrebbe smettere di espandersi e stabilizzarsi, collassare su se stesso, oppure continuare a crescere fino a dissolversi.
Da quel minuscolo puntino iniziale, l’Universo continua tuttora a espandersi.
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10 ESPLORAZIONE DELLO SPAZIO Per secoli, gli esseri umani hanno sognato di esplorare l’Universo, ma questo sogno è diventato realtà soltanto nel 1961, quando il russo Yuri Gagarin fu il primo uomo a viaggiare nello Spazio. La sua astronave completò un’orbita della Terra, ma Gagarin rimase nello Spazio soltanto un’ora e quarantacinque minuti. Nel 1969, gli americani Neil Armstrong e Buzz Aldrin furono i primi a mettere piede sulla Luna. Da allora, gli scienziati hanno inviato sonde senza equipaggio su altri pianeti del Sistema Solare e nella galassia della VIA LATTEA.
Il Sistema Solare è solo una piccola parte della nostra galassia, che chiamiamo Via Latte. Infatti, la Via Lattea è composta da miliardi di stelle e il Sistema Solare si trova su uno dei suoi bracci esterni.