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C. ROSSI

STORIA

DELL'ASTRONOMIA

"Dai primordi alle impronte termiche antecedenti il Big Bang"

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Tutti i diritti riservati

Edizione digitale per e Book o CD Rom

anno 2014

Volume VII

In copertina foto della cometa Maccholz – autori C. Rossi, M. Costa

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AVVISO EDITORIALE

Il presente libro è un'opera scientifica di tipo informativo e divulgativo. I lettori che intendono utilizzare le informazioni contenute nel testo sono invitati a verificarne l'attendibilità, tramite consultazione delle fonti originali. Approfondimenti si possono trovare nella bibliografia posta alla fine di quest’opera.L'accesso e l'utilizzo, presente e futuro da parte degli utenti, è sotto la sola e diretta responsabilità dell'utenza stessa. Si declina ogni attribuzione di responsabilità riguardo all'utilizzo delle informazioni contenute nell’opera. E' vietata/o:- la messa a disposizione, anche parziale a terzi e/o trasferire/caricare/scaricare/copiare l’opera per via informatica ed anche da copie stampate, senza che si abbia la preventiva autorizzazione dell’editore, salvo deroghe di legge per il solo uso personale; comunque l’uso personale non implica né la pubblicazione né la messa a disposizione a terzi, in qualsiasi forma, escludendo l’uso commerciale della parte riprodotta.

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Ai Nostri Pater

""In ricordo di quanti caddero a Farsalo"

Farsalo 9 Agosto 48 a.C.

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PREMESSA

L'astronomia (dal greco astron --> astro e nomos --> legge) è la scienza più antica che si conosca ed una delle più appassionanti, sicuramente è l'unica che ci permette di varcare i confini dello spazio e del tempo. Dirigendo lo sguardo verso il cielo, ad occhio nudo già si scorgono la Luna, il Sole (con adeguato filtro solare astronomico), i pianeti, le stelle più luminose e qualche oggetto celeste; con i telescopi si riesce a scandagliare lo spazio profondo ed ad osservare immagini di un lontano passato.Il realismo dell’astronomia è fantastico, con la sola vista, senza “macchina del tempo”, si possono osservare corpi celesti vecchi di milioni o miliardi di anni, forse addirittura dissolti.Questa “storia dell’astronomia” è stata scritta con l’intento di avvicinare l'uomo della strada all'astronomia e permettere al lettore di conoscere un periodo di studi, ricerche ed esperienze lungo quasi 5.000 anni verso la ricerca della verità cosmica.Indicazioni utili:- in genere il riferimento geografico è l’emisfero boreale o Nord o settentrionale (salvo indicazioni diverse);- i termini in lingua inglese e comunque straniera sono riportati in corsivo;- i nomi delle costellazioni sono in Latino ed in seconda istanza in italiano; - per aprire i collegamenti dell’INDICE, evidenziare la riga, pigiare il tasto destro del mouse e sulla finestra a destra e premere: “apri collegamento ipertestuale”

Civitavecchia Aprile 2014 Carlo Rossi

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INDICE

1 - INTRODUZIONE

2 - L’ASTRONOMIA PRE ELLENISTICA

3 - L'ASTRONOMIA ELLENISTICA DEL PRIMO MILLENNIO A.C.

4 - L’ASTRONOMIA DEL PRIMO E SECONDO MILLENNIO DOPO CRISTO

5 - L’ASTRONOMIA MODERNA

6 - APPENDICE: L’ASTRONOMIA DI PLATONE ED ARISTOTELE

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STORIA DELL'ASTRONOMIA

1 - INTRODUZIONE

La storia dell’astronomia rappresenta il lungo cammino del progresso conoscitivo e scientifico del pensiero umano e dimostra come ogni piccolo passo verso la sapienza/conoscenza/esperienza è molto faticoso e non sempre veritiero. Infatti nei millennni delle volte si sono dovute ritrattare delle teorie e/o osservazioni che venivano date per certe, quindi per convergere verso la “verità cosmica” bisogna essere estremamente diffidenti.Quello che oggi diamo per certo o quasi, un domani potrebbe rivelarsi falso!

Per trattare in modo completo la storia dell'astronomia non basterebbe un libro, quindi per problemi di spazio mi sono limitato alle parti principali.

L’opera è stata divisa nelle seguenti parti cronologiche:

2 - l'astronomia pre ellenistica, cioè l'astronomia dei Sumeri, Accadi, Babilonesi, Egizi, popoli che praticarono l'astronomia in maniera rudimentale in special modo sperimentale ma che fissarono dei concetti fondamentali, ancor oggi sono in uso;

3 - l'astronomia ellenistica del primo millennio avanti Cristo che sviluppò l'astronomia scientifica, grazie ai grandi filosofi greci del periodo d'oro;

4 - l'astronomia del primo e secondo millennio dopo Cristo, che va da Claudio Tolomeo di Alessandria alla fine del XIX secolo d.c. circa;

5 – l’astronomia moderna

6 – un’appendice dedicata ai due grandi filosofi greci Platone ed Aristotele.

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2 - L’ASTRONOMIA PRE ELLENISTICA

I PRIMORDI DELL'ASTRONOMIAL'uomo fin dalla sua comparsa sul pianeta ha osservato il cielo tentando di dare una spiegazione logica e razionale al movimento dei corpi celesti. Una branca dell'astronomia, l'archeoastronomia, studia l'astronomia dei primordi, riguardo a ciò ci limitiamo ad alcuni accenni. Le prime costellazioni che l'uomo fissò idealmente in cielo furono le zodiacali (le costellazioni zodiacali, come già visto, sono le costellazioni dove annualmente transita il Sole nel suo moto apparente sul piano dell'eclittica).Recenti studi fissano la nascita delle prime costellazioni zodiacali attorno al 5.000 - 6.000 a.c., attribuendola ai popoli che allora vivevano nell'area mesopotamica (Caldei, Sumeri, Accadi, ecc).Sembra che le prime costellazioni conosciute fossero: Gemini (Gemelli), Taurus (Toro), Aries (Ariete); in merito sono state avanzate delle ipotesi secondo le quali la conoscenza rudimentale risale a 100.000 (Homo di Neandertal) – 40.000 anni (Homo Sapiens Sapiens) avanti Cristo (Paelolitico). Comunque si pensa che attorno al 3.000 - 2000 a.c. già si conoscessero con una certa approssimazione le 12 costellazioni zodiacali: Ariete, Toro, Gemelli, Cancro, Leone, Vergine, Bilancia, Scorpione, Sagittario, Capricorno, Acquario, Pesci o in lingua latina: Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpius, Sagittarius, Capricornus, Acquarius, Pisces.Attorno al 3000 a.c. in Mesopotania nasce l’astrologia che in quel priodo si confondeva con l’astronomia.Stonehenge (Britannia) venne eretta attorno al 2.000 a.c. come tempio megalitico; attorno al 1200 a.c. assunse l’aspetto definitivo di osservatorio astronomico.Nel II secolo a.c. il numero delle costellazioni conosciute arrivò a 40 e sicuramente derivarono dall'astronomia greca che sostituì quella Babilonese ed Egizia.

L'ASTRONOMIA EGIZIAL'astronomia egizia ha inizio attorno al 4.000 a.c. ed è una scienza rudimentale che comunque merita il nostro rispetto. L'argomento principale che ci è stato tramandato è il calendario. L'anno egizio iniziava con il sorgere eliaco (contemporaneo al Sole) di Sirio, la stella "alfa" del Canis Major, l'anno durava 365 giorni, era composto da 12 mesi di 30 giorni più 5 giorni alla fine dell'anno. Le stagioni erano 3 della durata di 4 mesi. Il giorno egizio durava 24 ore stagionali (non costanti come le nostre) di cui 12 per il giorno e 12 per la notte.In particolare sono stati trovati dei calendari stellari egizi, risalenti al 1800 - 2000 a.c., composti da 36 colonne, ognuna comprendente 10 giorni; l'ultimo giorno della decade era marcato da una stella, dopo dieci giorni da un'altra stella, mentre la precedente diveniva la penultima e così via. Chiaramente il calendario egizio aveva una struttura decimale.

ASTRONOMIA BABILONESEL'inizio dell'astronomia babilonese si può fissare con sufficiente approssimazione attorno al 3000 - 2.000 a.c.A Babilonia, attorno al 3000 a.c., viene introdotta la divisione del giorno in 24 periodi uguali.Il sistema del mondo babilonese è composto da 8 sfere di cui la più interna è la sfera lunare.Il cielo è diviso in 3 parti di 12 zone ciascuna (30 gradi circa ciascuna). Ogni zona contiene i nomi delle costellazioni.

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In particolare gli astronomi babilonesi condussero osservazioni sistematiche e dettagliate sulle posizioni del Sole e dei pianeti. I risultati sono empirici ma già si conoscono con una certa approssimazione i periodi sinodici (periodi rispetto al Sole) e siderali (rispetto alle stelle) dei pianeti e della Luna.In definitiva gli astronomi babilonesi conoscevano: i pianeti fino a Saturno, i loro nomi ed i moti fra le costellazioni zodiacali, il periodo del moto lunare. Tutto veniva registrato su tavolette di argilla comprese le date delle eclissi. I babilonesi tentarono di spiegare l'irregolarità del moto dei pianeti, teorizzandone il moto fra le stelle. Forse precorsero Talete nel determinare il ciclo Saros, per cui ad oggi sappiamo che ogni 223 mesi sinodici lunari (6585,321 giorni) o circa 18 anni o 80 eclissi, le eclissi di Sole si ripetono con una certa approssimazione. Comunque è certo che l'astronomia babilonese non conoscesse nessun metodo per predire le eclissi di Sole.Attorno al 1000 - 700 a.c., il cielo è diviso in 3 parti, si parla delle stagioni, si registrano le posizioni dei pianeti sulle tavolette di argilla. Riguardo alle eclissi i babilonesi avevano scoperto che le eclissi di Sole potevano verificarsi solo con la Luna nuova. E' possibile che già si conoscesse la successione delle eclissi di Luna di 6 mesi in 6 mesi e più raramente in 5 mesi; infatti Tolomeo afferma che questa conoscenza risaliva al periodo di Nabonassar (700 - 750 a.c.)Fino al V secolo a. c. il calendario babilonese era lunare ed il mese iniziava dopo la Luna nuova, quando la Luna era di nuovo visibile. L'anno era composto da 12 mesi (più corti, 30 giorni) e delle volte da 13 mesi per recuperare i giorni persi. Dopo il 500 a.c. fu introdotto il calendario lunisolare (7 mesi supplementari ogni 19 anni). Ciò fa presupporre che gli astronomi babilonesi conoscessero il ciclo lunisolare (19 anni solari comprendono 235 lunazioni). Sempre attorno al 500 a.c. compare lo zodiaco (le costellazioni componenti lo zodiaco, già si conoscevano da tempo).

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3 - L'ASTRONOMIA ELLENISTICA DEL PRIMO MILLENNIO A.C.

La storia dell'astronomia ellenica del primo millennio a.c. è l'esempio della fantastica evoluzione del pensiero umano attraverso la vastità delle leggi fisiche; questo viaggio verso la "verità cosmica" fu compiuto da un popolo che primo fra tutti seppe elevarsi a maestro delle future generazioni.A tal proposito lo storico tedesco Burckhardt affermava: noi vediamo con gli occhi degli Elleni e parliamo con le loro espressioni.Il presente lavoro ripercorre le tappe principali di quel lungo cammino esponendo il pensiero degli uomini che ne furono i protagonisti.

Omero: il più antico dei grandi poeti, nacque a Smirne in Anatolia nel IX secolo a.c., a lui sono attribuiti i poemi epici l'Iliade e l'Odissea; alcuni versi di tali opere ci rivelano quali fossero le conoscenze astronomiche agli inizi del primo millennio.Per Omero la Terra ha la forma di un disco circolare piatto circondato dal fiume Oceano; 2 cupole emisferiche, l'una superiore, l'altra inferiore, poggianti sulla superficie periferica del disco, costituiscono la volta celeste ed il Tartaro.Omero separa il giorno dalla notte e divide quest'ultima in 3 parti; inoltre non fornisce spiegazioni riguardo alla posizione dei corpi celesti quando sono tramontati ma certamente essi non potevano passare sotto la Terra in quanto il Tartaro era buio. Nei poemi vengano citati: la "stella" del mattino e della sera (Venere), Sirio, le Pleiadi, le Iadi, il grande carro, le costellazioni del Bootes e di Orion.

Esiodo: poeta successore di Omero, nacque ad Ascra in Beozia, nel VII secolo.L'astronomia di Esiodo è similare a quella di Omero ma a tratti più avanzata. Le dimensioni del mondo esiodeo sono pari al tempo impiegato dal ferro in caduta libera per passare dal cielo alla Terra e da quest'ultima al Tartaro; esiste correlazione fra i fenomeni celesti ed il tempo delle azioni umane, così ad esempio: la semina avviene in Novembre, cioè al tramonto mattutino della costellazione di Orion; la mietitura in Maggio quando le Pleiadi in Taurus sorgono di primo mattino; la vendemmia in Ottobre al primo sorgere di Arturo in Bootes.Esiodo conosce approssimativamente le date dei solstizi ma non quelle degli equinozi; fissa l'inizio della Primavera circa sessanta giorni dopo il Solstizio d'Inverno; le notti si allungano verso la fine dell'Estate; il mese sinodico della Luna, cioè l'intervallo entro cui la Luna ripresenta la stessa fase, dura 30 giorni contro un valore reale di 29g 12h 44' 2,9"; il mese viene diviso in 3 parti di dieci giorni ciascuna.

Talete: il più antico filosofo greco, fondatore della scuola jonica, nacque a Mileto nell'Asia minore attorno al 625 e morì nel 547 a.c. circa.Talete fu un genio multiforme e per questo divenne uno dei sette saggi, con lui nacque l'astronomia scientifica che chiuse il ciclo Omerico.Erodoto ed altri scrittori affermano che Talete predisse l'eclisse di Sole del 25.5.585 a.c., avvenuta mentre si svolgeva una battaglia fra i Medi ed i Lidi (forse Talete conosceva il ciclo Saros costituito da 223 mesi sinodici Lunari o da circa 18 anni, durante il quale si ripetono approssimativamente le eclissi del ciclo precedente; in realtà la conoscenza del ciclo Saros non è sufficiente per predire le eclissi di Sole); a quanto sembra fu il primo a predire un'eclisse di Sole e solo qualche secolo dopo, Elicone di Cirico, allievo di Eudosso, predisse l'eclisse avvenuta il 12.5.361 a.c..Per Talete la Terra ha la forma di un disco circolare piatto e galleggia sul fiume Oceano, l'acqua è il composto base che ha dato origine a tutti gli altri elementi.

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Talete, per primo, introdusse nell'Ellade l'anno di 365 giorni e fissò gli equinozi, infatti scoperse che le stagioni avevano durata diversa visto il differente periodo del Sole rispetto ai solstizi, studiò il moto del Sole ed indicò il piccolo carro, in Ursa Minor, come riferimento per il polo Nord.Erroneamente, a Talete, sono state attribuite altre scoperte, quali: la spiegazione scientifica delle eclissi di Sole e di Luna, la Luna è illuminata dal Sole, il calcolo delle dimensioni apparenti del Sole e della Luna, la conoscenza dell'obliquità dell'eclittica (i primi accreditati di quest'ultima scoperta furono Pitagora, Parmenide e forse Enopide di Chio).

Anassimandro: il primo scrittore filosofico dell'antichità, successore di Talete presso la scuola jonica, nacque a Mileto attorno al 610 e morì nel 546 a.c..Riguardo al sistema del mondo, Anassimandro afferma che il cielo ha forma sferica e colloca il Sole al di sopra di tutti i corpi celesti, seguito nell'ordine dalla Luna, dai pianeti e dalle stelle, mentre la Terra occupa una posizione centrale; la forma della Terra viene assimilata a quella di un cilindro (dedotta dalla diversa altezza assunta dalle stelle al variare dellla latitudine di osservazione) orientato da Est ad Ovest sospeso liberamente nello spazio senza bisogno di supporto ; i corpi celesti sono costituiti da anelli le cui Estremità cave sono piene di fuoco che diviene visibile grazie a dei fori situati sulle stesse Estremità cave.Anassimandro fu il primo a stimare le grandezze relative del sistema solare, qui di seguito riportate:- diametro anello lunare: 19 volte il diametro della Terra;- diametro anello solare: 28 volte il diametro della Terra o secondo altre interpretazioni 27 volte quello lunare, cioè 513 volte il diametro della Terra (27 * 19 = 513);- diametro del Sole uguale a quello della Terra, da cui si desume una grandezza apparente di 4° (360/(3,14 * 28).Anassimandro errò nel pensare che le eclissi di Sole e di Luna o le fasi Lunari, fossero dovute alla chiusura totale o parziale dei fori posti sulle Estremità degli anelli.Al filosofo milese dobbiamo anche: l'introduzione dello gnomone nell'Ellade, le prime mappe terrestri, un modello della sfera celeste, il concetto di infinito, l'osservazione della rotazione delle stelle attorno all'asse polare, la scoperta dell'inclinazione dell'anello lunare rispetto all'anello solare.Il mondo anassimandreo ha origine da una sostanza infinita ed eterna, i mondi sono infiniti ed il loro moto è eterno, tale moto genera e distrugge continuamente (tale idea fu ripresa ed ampliata da Leucippo, Democrito ed Epicuro).

Anassimene: l'ultimo dei filosofi milesi, nacque a Mileto nel 585 e morì nel 525 a.c..Per Anassimene le stelle sono fisse, attaccate ad una volta cristallina e talmente lontane che il calore da esse emesso non è percepibile; le stelle ed il Sole, al tramonto, non scendono sotto la Terra perché celati dalle montagne; la disposizione celeste inizia dalle stelle che sono le più lontane, poi nell'ordine seguono il Sole, la Luna, i pianeti, mentre la Terra, che galleggia nell'aria ed ha forma piatta come il Sole, si trova al centro del sistema; i pianeti, il Sole, la Luna, galleggiano nell'aria; l'alta velocità orbitale del Sole lo rende incandescente e per questo motivo esso emette calore.Anassimene fu il primo ad affermare che i pianeti hanno moti irregolari rispetto alle stelle ed inoltre suppose l'esistenza di altri corpi celesti invisibili di natura terrosa che ruotano attorno alle stelle.La cosmologia di Anassimene si fonda sull'aria che è la sostanza da cui per condensazione ha avuto origine l'acqua e quest'ultima ha generato la materia; la Terra ha generato tutti i corpi celesti. L'aria circonda il mondo (prima affermazione) e ne permette la vita.È assai dubbio che Anassimene conoscesse la spiegazione scientifica delle eclissi ( essa fu data da Anassagora) e che ritenesse la Luna illuminata dal Sole.

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Pitagora: di lui il filosofo Bertrand Russel, premio Nobel per la letteratura, disse: "non so se nessun uomo abbia avuto altrettanta influenza nella sfera del pensiero".Pitagora, sommo matematico e fisico, forse nacque a Samo in Asia minore nel 580/571 a.c. e morì attorno al 500 a.c. a Metaponto in Italia meridionale, allora Magna Grecia, dopo essere vissuto a Crotone dove era arrivato in esilio, a Crotone fondò la scuola pitagorica.A Pitagora dobbiamo:- l'introduzione del termine "Universo" e l'affermazione che quest'ultima e tutti i corpi celesti hanno la forma sferica;- la concezione di un Universo ruotante attorno ad un asse;- l'asserzione che la Terra è sferica (attribuita anche a Parmenide); forse Pitagora arrivò ad affermare che la Terra era sferica osservando l'eclisse di Luna quando l'ombra ha forma sferica, ma certamente ciò fu rilevato per primo da Anassagora che tra l'altro diede la spiegazione scientifica delle eclissi; - la scoperta dell'inclinazione dell'orbita del Sole e dei pianeti rispetto all'equatore celeste (alcuni storici attribuiscono la scoperta ad Enopide);- l'osservazione del moto dei pianeti da Ovest ad Est in senso contrario a quello apparente delle stelle e della irregolarità del loro movimento;- la conoscenza della stessa identità per "la stella" del mattino e della sera (attribuita anche a Parmenide);- la divisione della la Terra in 5 zone;- la scoperta che il Sole illumina la Luna;- l'interpretazione esatta della legge di gravità, senza conoscerla, sostenendo che chi viveva agli antipodi poteva stare diritto;- la stima delle prime distanze astronomiche: Terra - Luna 19.980 Km pari a 126.000 stadi (1 stadio uguale a 157,5 metri), Luna - Sole 39.960 Km, Sole - stelle fisse 59.940 Km;- la stima del diametro apparente del Sole pari a circa 2°;- l'introduzione dei pesi e delle misure.Comunque il sistema del mondo pitagoreo rimaneva geocentrico.La cosmologia di Pitagora si bisova su 4 elementi fondamentali: fuoco, aria, Terra ed acqua, da essi aveva avuto origine l'Universo.Alcuni seguaci di Pitagora, detti pitagorici, professarono l'idea del moto della Terra.

Senofane: poeta satirico, filosofo, fondatore della scuola eleatica, nacque a Colofone in Asia minore attorno al 560 e morì nel 478 a.c., visse anche a Catania e a Zancle in Sicilia; attaccò violentemente la mitologia ed alcuni poeti fra cui Omero ed Esiodo.Le idee astronomiche di Senofane sono arretrate rispetto ai suoi tempi: la Terra, di forma piatta, ha radici all'infinito; le stelle, le comete, le meteore, il Sole, sono nuvole di fuoco; la Luna, simile ad una nuvola compressa, si Estingue ogni mese, brilla di luce propria, le fasi Lunari sono dovute ad Estinzioni parziali; il Sole si Estingue ad ogni tramonto e quando risorge è nuovo (per le stelle vale l'inverso), inoltre ha una strana orbita.Senofane non credeva al mondo politeista degli Elleni, per lui Dio è uno e dall'alto della sua intelligenza guida i mondi e gli esseri dell'Universo; i mondi sono infiniti ma immutabili.

Eraclito: filosofo superbo con un raro talento, nacque ad Efeso in Asia minore attorno al 540 e morì nel 475 a.c..L'astronomia di Eraclito è descrittiva, senza spiegazioni logiche e scientifiche. Il Sole, le stelle e la Luna sono contenuti in recipienti con la concavità rivolta verso il basso dove le esalazioni si incendiano al sorgere degli astri o si spengono al tramontare; le dimensioni del Sole sono pari a quelle di un piede!; la prevalenza delle esalazioni calde o fredde regola il giorno, la notte, le stagioni, gli anni; le esalazioni hanno origine dal mare e dalla Terra, l'una

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chiara e luminosa, l'altra scura; il Sole riscalda la Terra perché è più vicino delle stelle; la Luna, essendo il corpo celeste più vicino alla Terra, si muove in una zona impura mentre il Sole orbita in una zona pura ed anche per questo scalda di più; quando i rispettivi recipienti rivolgono la concavità verso l'alto il Sole e la Luna si eclissano; le fasi Lunari si succedono a causa del movimento rotatorio giornaliero dei recipienti; la Terra è piatta.Eraclito deve la sua fama alla tesi cosmologica che il fuoco è l'elemento primario da cui si genera l'acqua e da quest'ultima la Terra e di nuovo in un eterno ciclo la Terra diventa fuoco; tutto è un continuo fluire in un moto perenne ed universale, niente dura stabilmente essendo tutto precario; esiste il fuoco ed il freddo è uno dei suoi stadi; non esistono mondi duali del tutto diversi; non esiste l'essere; l'unione esiste ma viene generata dalla congiunzione dei contrari; l'Universo non ha mai avuto origine, è sempre stato e sempre sarà; Dio, diverso dagli dèi, rappresenta la giustizia cosmica. Ad oggi nessuno è riuscito a confutare la teoria Eraclitea del continuo fluire, il suo fuoco sembra identificarsi con l'energia.

Alcmeone: nacque a Crotone nell'Italia meridionale probabilmente verso la fine del VI secolo a.c., fu uditore di Pitagora.Osservò il moto dei pianeti e quindi riaffermò la teoria pitagorea sul moto planetario; Alcmeone pensava che il Sole fosse piatto e seguì la teoria delle eclissi e delle fasi Lunari formulata da Eraclito; tra l'altro sostenne che tutti i corpi celesti, comprese le stelle, si muovono continuamente.

Parmenide: uditore di Senofane, antagonista di Eraclito, reale fondatore della scuola eleatica, nacque ad Elea nell'Italia meridionale nel 515 e morì nel 450 a.c..Il sistema del mondo parmenideo si può rappresentare nel seguente modo: la Terra è sferica (scoperta attribuita anche a Pitagora), occupa la posizione centrale dell'Universo e non ha bisogno di appoggio essendo equidistante dai corpi celesti; la Terra viene Suddivisa in 5 zone (affermazione attribuita anche a Pitagora); esistono delle sfere concentriche (questo importante ma errato concetto, introdotto per primo da Parmenide, fu sviluppato in seguito da altri filosofi e rimase alla base delle teorie astronomiche per secoli) che partendo dalla Terra si susseguono nel seguente ordine: sfera della Luna, sfera del Sole, sfera delle stelle e dei pianeti (escluso il pianeta Venere), sfera di Venere (la più lontana); la rotazione delle sfere è solo apparenza; Venere è la "stella" del mattino e della sera ( scoperta attribuita anche a Pitagora ed ad Ibico di Reggio); il Sole illumina la Luna (il primo che con certezza asserì che la Luna è illuminata dal Sole fu comunque Pitagora).Per Parmenide il Sole e la Luna debbono la loro costituzione ad agglomerati di materia provenienti dalla Via Lattea, il Sole da materia calda , la Luna da materia fredda; dalla condensazione dell'aria ha preso forma la Terra; le stelle sono fuoco compresso; la materia è indistruttibile; non esistono i contrari; la realtà è unica, indivisibile e immutabile.Fra gli allievi di Parmenide troviamo Melisso di Samo il quale afferma che tutto è infinito, fisso e immutabile.

Anassagora: grande scienziato, nacque nel 500 a Clazomene in Asia minore e morì in esilio nel 428 a.c. dopo essere stato condannato per empietà, amico di Pericle introdusse la filosofia ad Atene.Ad Anassagora per primo dobbiamo:- la spiegazione scientifica delle eclissi di Luna e di Sole, con la supposizione che esse fossero dovute anche ad altri corpi interposti tra la Luna e la Terra;- la spiegazione scientifica del fenomeno delle fasi Lunari; - la supposizione che la superficie della Luna fosse composta da pianure, montagne e valli;

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Per Anassagora il Sole è incandescente e di natura ferrosa, le sue dimensioni sono paragonabili a quelle del Peloponneso ed illumina la Luna; la Terra è piatta e si sostiene grazie all'aria; le stelle e la Luna sono pietre infuocate; la inversione del moto di declinazione del Sole ai solstizi d'Inverno e d'Estate si deve alla resistenza dell'aria; la Via Lattea , zona di cielo della volta celeste, si compone di stelle visibili grazie all'ombra della Terra quando il Sole si trova dalla parte opposta; le stelle non scaldano la Terra perché sono molto lontane; prendendo come riferimento la Terra, nell'ordine si trova la Luna, poi il Sole ed oltre i 5 pianeti; l'asse della Terra, originariamente ortogonale alla superficie, in seguito si spostò a causa di un sobbalzo della Terra verso Sud. Anassagora, nel 467, osservò la caduta di un meteorite ad Egospotami e suppose che provenisse dal Sole; inoltre egli pensava che le comete fossero dovute alla congiunzione di pianeti o alla fusione di più stelle.La cosmologia di Anassagora è molto avanzata e simile alle più recenti teorie di Kant e Laplace sulla nebulosa primitiva che diede origine al sistema solare. Infatti egli sostiene che la formazione del mondo è dovuta al "Nous" o spirito o mente che tramite un vortice aggregò la materia (dalla introduzione del vortice si può dedurre che Anassagora concepisse l'esistenza delle forze centrifuga e centripeta); anche la parte più piccola della materia è divisibile; il vuoto non esiste; esistono altri mondi abitati.

Diogene di Apollonia: contemporaneo di Anassagora è l'ultimo dei filosofi della scuola Jonica.La sua astronomia è simile a quella di Anassagora, ma a seguito della caduta del meteorite già osservato da Anassagora, ipotizzò che oltre le stelle costituite di pomice esistevano altre pietre invisibili che orbitavano attorno alla Terra.

Zenone: inventore della dialettica e della retorica, discepolo di Parmenide, nacque ad Elea attorno al 490 a.c.. Ad Atene nel 300 a.c. fondò la sua scuola filosofica detta Stoà.Per Zenone i mondi sono molteplici ed il moto non esiste, affermazione diretta contro chi considera lo spazio costituito di punti ed istanti; il tempo e lo spazio sono indivisibili; tutto nasce dal caldo, dal freddo, dall'umido e dal secco; non può esistere nulla di infinito.

Empedocle: filosofo scrivente in versi, fondatore della scuola italica di medicina, nacque ad Agrigento attorno al 490 e morì nel 430 a.c. circa, forse saltando dentro il cratere dell'Etna.L'Universo di Empedocle è sferico e finito, costituito di aria condensata solida dovuta all'azione del fuoco; le stelle fisse, costituite da materia infiammata compressa dall'aria verso l'alto, sono attaccate ad una sfera cristallina; i pianeti sono liberi di muoversi; la Luna è piatta, formata da aria mescolata con il fuoco ed illuminata dal Sole; quest'ultimo è una riflessione dell'emisfero di fuoco ( o 2 Soli, di cui uno reale e l'altro la riflessione), infatti esistono 2 sfere celesti una di fuoco e l'altra di aria con un piccolo foro che ruotando attorno alla Terra danno luogo al giorno, alla notte ed alle stagioni; la massa del fuoco di una emisfera muove ambedue le emisfere; la Terra si trova al centro dell'Universo ed in equilibrio grazie alla veloce rotazione dei cieli, allo stesso modo quest'ultimi regolano il moto dei pianeti che a loro volta si trovano oltre la Luna; il periodo di rivoluzione del Sole attorno alla Terra è pari a 7 o 10 mesi; il Sole è grande come la Terra ma più grande della Luna; la teoria delle eclissi di Sole è la stessa di Anassagora; il Sole dista dalla Terra 2 volte la distanza della Luna, quindi la distanza Terra - Luna è 1/3 del raggio della sfera; forse la Terra di Empedocle è piatta.Empedocle fu il primo ad ipotizzare che la luce viaggia nello spazio con velocità finita poiché impiega del tempo per portarsi da luogo a luogo.La cosmologia di Empedocle si basa su 4 elementi: aria, fuoco, acqua e Terra, tutti incorruttibili e non trasformabili in qualità, il loro mutamento è perenne e continuo.

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Leucippo: fondatore dell'atomismo, visse nel V secolo, forse nacque a Mileto in Asia minore od ad Abdera in Tracia od ad Elea in Italia Meridionale, nel 440 – 430 a.c..Leucippo per primo introdusse il concetto di atomo affermando che esso era la parte elementare costituente la materia.L'Universo di Leucippo contiene infiniti corpi che si mutano l'un l'altro; lo spazio è formato dal vuoto e dalla materia; la Terra si trova al centro del sistema, poi vengono nell'ordine la Luna, i pianeti ed infine il Sole.Leucippo rifinì la teoria dei vortici di Anassagora.

Democrito: atomista, filosofo e matematico, nacque ad Abdera od a Mileto nel 460 e morì nel 370 a.c..Democrito affinò la teoria atomistica di Leucippo; inoltre supponendo che il caso fosse all'origine delle cose celesti, elaborò la teoria del vortice già enunciata da Anassagora e Leucippo. Il sistema del mondo di Democrito è il seguente: le stelle sono pietre infuocate come il Sole; il Sole è grande ma più piccolo della Terra; la Luna ha valli, montagne e pianure ed i raggi del Sole la illuminano; la Terra non ha bisogno di appoggio essendo equidistante dai corpi celesti ed in particolare forma una depressione al suo centro essendo più alta ai lati (vedasi Archelao); i mondi sono infiniti, uguali o diversi dal nostro sistema solare; la disposizione dei corpi planetari è la seguente: Luna, Venere, Sole, pianeti; il periodo orbitale della Luna attorno alla Terra, pari ad un mese, risulta essere minore di quello del Sole perché la Luna è più vicina. Ammise l'esistenza del vuoto e riguardo alle comete seguì la teoria di Anassagora.Democrito fu il primo ad affermare che la Via Lattea è costituita da numerose stelle deboli e che la Luna piena si trova all'opposizione.Un discepolo di Democrito, Metrodoro di Chio in Asia minore, riprese le vecchie idee anassimandree.

Bione: allievo di Democrito, visse tra il IV e II secolo a.c.. Fu il primo a supporre che ai poli, la lunghezza del giorno e della notte è pari a 6 mesi. Tra l'altro riconobbe la sfericità della Terra e l'inclinazione dell'eclittica.

Archelao: pupillo di Anassagora, fu contemporaneo di Democrito.Notando che il Sole non sorgeva e tramontava simultaneamente in tutte le parti della Terra, come doveva essere per una Terra piatta, suppose che la quest'ultima fosse più alta ai bordi e depressa al centro.

Filolao, Iceta ed i Pitagorici: la scuola fondata da Pitagora ebbe uomini illustri fra cui Epicarmo di Coo (VI secolo a.c.), Archita di Taranto (V - IV secolo a.c.) stratega e matematico, amico di Platone e maestro di Eudosso, Ippaso di Metaponto, ecc. Quando si parla dei pitagorici bisogna specificare che alcuni autori antichi citano nominativamente gli astronomi che elaborarono le teorie, altri parlano genericamente di pitagorici. Filolao nacque a Taranto in Italia Meridionale forse a metà del V secolo ma in seguito si trasferì a Tebe.Filolao fu il primo che propose un modello con la Terra orbitante attorno ad un fuoco centrale, ponendo tra il fuoco e la Terra una AntiTerra.Nel sistema di Filolao o come vedremo di Iceta di Siracusa i corpi celesti sono così disposti: fuoco al centro, AntiTerra, Terra, Luna, Sole, Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, stelle L'AntiTerra ruota, di pari passo con la Terra, attorno al fuoco centrale impiegando 24 ore per fare 1 giro, rendendo invisibile il fuoco centrale, inoltre l'AntiTerra non è visibile dall'emisfero abitato perché quest'ultimo rivolge la propria faccia all'esterno; l'alternarsi del giorno e della notte si ha quando l'emisfero abitato si rivolge o no al Sole; quando la Terra o

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l'AntiTerra si frappongono fra il Sole e la Luna allora si verificano le eclissi di Luna; la Terra e l'AntiTerra si muovono da Est ad Ovest nello stesso senso del Sole e della Luna ma la Terra e l'AntiTerra orbitano sul piano equatoriale; la Luna, il Sole e forse i pianeti si muovono sul piano dell'eclittica.Il motore del sistema è il fuoco centrale attorno al quale orbitano tutti i corpi con velocità decrescenti con la loro distanza, quindi anche per le stelle viene ammessa una piccolissima velocità, da non confondere con la precessione degli equinozi.Sembra che il sistema di Filolao nacque sia per spiegare la maggiore frequenza delle eclissi di Luna rispetto a quelle di Sole (quando la Terra si frapponeva fra il Sole in S e la Luna si verificava l'eclisse di Luna, identica cosa avveniva per l'AntiTerra con il Sole in S') sia per giustificare la posizione dei pianeti sull'eclittica e non sull'equatore celeste.Dal sistema di Filolao e dalla durata del grande anno pari a 59 anni o 729 lunazioni, con un anno tropico (tempo compreso tra 2 successivi passaggi del Sole allo stesso punto equinoziale, Equinozio di Primavera) pari a 364,5 giorni, lo Schiapparelli dedusse i seguenti periodi di rivoluzione attorno al fuoco centrale: Terra ed AntiTerra: 24 ore; Luna: 29,5 giorni; Sole, Venere e Mercurio: 364,5 giorni; Marte 693 giorni; Giove: 4.301 giorni; Saturno: 10.752 giorni.Per i pitagorici il Sole, di forma sferica, ha natura vitrea ed oltre a brillare di luce propria riflette i raggi del fuoco centrale; sulla Luna vivono animali e crescono le piante in quanto la natura della Luna e della Terra sono le stesse; il vuoto esiste.Il sistema dei pitagorici riusciva a spiegare in parte alcuni fenomeni celesti quali il giorno e la notte, le stagioni, le eclissi, ecc, ma falliva riguardo alle irregolarità del moto dei pianeti.Iceta, la cui data di nascita è sconosciuta, nacque a Siracusa in Italia Meridionale e fu contemporaneo di Filolao.Alcuni storici attribuiscono il sistema di Filoao ad Iceta.Inoltre allo stesso Iceta, assieme ad Ecfanto di Siracusa ed ad Eraclide Pontico, viene riconosciuta la paternità della scoperta della rotazione della Terra attorno al suo asse da Ovest ad Est, ciò sta a significare che in seguito Iceta abbandonò l'idea del fuoco centrale.Per Iceta la rotazione dei corpi celesti è apparente poiché è la Terra che gira attorno a se stessa in 24 ore.

Enopide: matematico ed astronomo, nacque a Chio in Asia minore nel V secolo a.c..Ad Enopide sono attribuite 3 scoperte:- l'obliquità dell'eclittica (attribuita anche a Pitagora); bisogna specificare che l'obliquità dell'eclittica enopidea e pitagorea è solo qualitativa perché la prima misura fu effettuata da Eratostene;- il Grande anno pari a 59 anni. Enopide stabilì in 365,37 giorni (reale 365,24219879) la durata dell'anno tropico; - il movimento del Sole attraverso la Via Lattea (quest'ultima è dubbia).

Metone: astronomo famoso, nacque ad Atene e visse nel V secolo a.c..Metone stabilì il cosidetto ciclo metonico che comprende 235 lunazioni (tale ciclo fu adottato in Grecia nel 340 – 330 a.c.), alla fine di questo periodo pari a 19 anni di 365,25 giorni le fasi della Luna si ripetono esattamente alle stesse date.Metone calcolò anche la durata dell'anno tropico ponendolo pari a 365g 6h 18' 56,16" che differisce di poco dal valore vero pari a 365 giorni, 5 ore, 48 minuti, 45,97 secondi ed il mese sinodico lunare pari a 29g 12h 45' 57,5"; nel 470 circa, anche Arpalo calcolò l'anno tropico in 365g 13h.Metone ed Eutenone calcolarono differenti durate per le stagioni partendo dall'Equinozio di Primavera: 93/90/90/92 giorni (valori veri 92,9/93,6/89,7/89).

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Platone: uno dei più grandi filosofi elleni, nacque ad Atene nel 428 e morì nel 347 a.c..Il sistema di Platone è geocentrico con la Terra sferica e senza sostegno, attorno alla Terra si trovano 8 sfere che partendo dalla più vicina alla Terra sono: la lunare (l'ottava) con la più alta velocità angolare riferita alle stelle fisse; la solare, seconda per velocità, brillantissima ed illuminante la superficie lunare; la venusiana, bianca e brillante, seconda per velocità; la mercuriana, più gialla del Sole e simile alla saturniana, con la stessa velocità della venusiana; la marziana, rossastra e terza per velocità; la gioviana, più bianca di tutte e quarta per velocità; la saturniana, di colore simile alla mercuriana e quinta per velocità; la sfera delle stelle fisse, la prima e più lontana di tutte. Il sistema ruota attorno all'asse polare da Est ad Ovest con moto circolare uniforme in 24 ore, ma le sfere dei pianeti, pur partecipando al moto globale, si muovono lentamente e con moto contrario lungo lo Zodiaco. I mesi sidereo (intervallo di tempo compreso tra 2 congiunzioni successive con la stessa stella) e sinodico della Luna sono pari a 27,5 e 29,5 giorni, il Sole descrive la sua orbita in 365 giorni.Si può supporre che Platone in tarda età abbracciò il sistema di Filolao e di Iceta, riconoscendo ai pianeti orbite proprie con moto risultante dal moto proprio e dal moto di rivoluzione della Terra attorno al fuoco centrale. Comunque Platone fu il primo che si rese conto che i modelli matematici di allora mal funzionavano e quindi pose il "problema cosmologico": trovare un sistema fondato su movimenti ordinati ed uniformi che spiegassero il reale moto degli astri rispetto alle stelle.La cosmologia di Platone si basa su 4 elementi primari: acqua, fuoco, aria e Terra; il motore dell'Universo è l'anima; gli infiniti sono 2.

Eudosso: geometra, legislatore ed astronomo, discepolo di Archita di Taranto, nacque a Cnido in Asia minore, attorno al 408 e morì nel 355 a.c..Eudosso affrontò il problema cosmologico e propose il modello matematico delle "sfere omocentriche". Il modello di Eudosso è composto da 27 sfere di differente grandezza di cui: una sfera per le stelle fisse, 3 ciascuna per il Sole e la Luna, 4 per ciascun pianeta; procedendo dall'interno ogni sfera ha come sostegno, tramite il suo asse di rotazione,la sfera superiore. Come esempio in questa sede viene rappresentato il solo modello dei pianeti: la sfera esterna ruota attorno all'asse polare da Est ad Ovest con moto circolare uniforme in 24 ore, producendo il moto diurno lungo l'equatore celeste; la sfera adiacente ruota attorno all'asse dell'eclittica da Ovest ad Est con moto circolare uniforme in un periodo di rivoluzione pari a 365 giorni per Venere e Mercurio ed uguale al loro periodo di rivoluzione siderale per i pianeti Esterni, producendo il movimento lungo lo Zodiaco, la terza sfera ruota attorno all'asse EE' dell'eclittica in un periodo sinodico (pari al tempo fra due successive opposizioni o congiunzioni), la sfera più interna ruota attorno all'asse passante per i 2 poli fissi SS'( con lo stesso periodo di rotazione della terza sfera), l'inclinazione è costante per ciascun pianeta ma con valore assoluto diverso eccetto Venere e Mercurio che hanno gli stessi poli. La terza e quarta sfera (il pianeta è situato sull'equatore di quest'ultima) ruotano su assi obliqui ed in senso contrario fra di loro, ciò per spiegare il moto di retrogradazione e stazionamento; il pianeta descrive una curva chiamata "ippomeda o lemniscata" che si avvicina alla vera meno che per Marte; in particolare l'ippomeda si sposta lungo l'eclittica con velocità V, quando il pianeta si muove con velocità V' le 2 velocità si sommano (accelerazione), mentre se il pianeta si muove con velocità V" le velocità si sottraggono (moto ritardato o retrogrado per V"=V, moto retrogrado per V" > V). Quindi l'orbita del pianeta è la risultante di 4 movimenti. Eudosso suppose che il Sole avesse moto uniforme non tenendo conto dei calcoli fatti da Metone ed Eutenone che nel 432 circa avevano calcolato differenti durate per le stagioni, inoltre non conosceva le variazioni di velocità dei pianeti lungo la loro orbita.

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I periodi di rivoluzione sinodica e siderale proposti da Eudosso sono (tra parentesi i veri):

MERCURIO VENERE MARTE GIOVE SATURNOSin: 110g(116) 19m(584g) 8m+19g(780g) 13m(399g) 13m(378)Sid: 1a (1a) 1a(1a) 2a(1a+322g) 12a(11a+315g) 30a(29a+166g)Eudosso stimò il diametro del Sole pari a 9 volte quello della Luna, come poi vedremo in seguito Fidia lo pose pari a 12, Archimede a 9, Dicearco (vissuto attorno al 300 a.c.) 300.000. stadi pari a 471.000. Km (valore vero 1.392.000).

Callippo: nacque a Cizico nel 370 e morì nel 300 a.c.; fu allievo di Polemarco di Cizico, un amico di Eudosso, il quale pur accettando il sistema di Eudosso era conscio che esso non spiegava le variazioni di luminosità dei pianeti e la diversa ampiezza dellla Luna.Il sistema del mondo di Callippo è quello di Eudosso, con l'aggiunta delle seguenti sfere: 2 interne per il Sole, allo scopo di spiegarne l'anomalo movimento in longitudine che ha come conseguenza la differente durata delle stagioni (Callippo, partendo dall'Equinozio di Autunno stabilisce una durata di: 95, 92, 89, 90 giorni, leggermente diverse da quelle di Metone ed Eutenone); 2 per la Luna per lo stesso motivo del Sole; una ciascuno per Mercurio, Venere e Marte allo scopo di spiegarne le irregolarità del moto, rivolta soprattutto a Marte per il quale il sistema di Eudosso non riusciva a spiegarne il movimento sinodico e l'ampiezza del moto retrogrado. Callippo calcolò in 29g 12h 44' 25,5" il mese sinodico lunare ed in 365g 6h l'anno tropico.

Aristotele: l'ultimo grande filosofo greco, discepolo di Platone, tutore di Alessandro Magno, nacque a Stagira in Tracia nel 384 e morì nel 322 a.c..L'astronomia di Aristotele, pur essendo in parte errata, sopravvisse fino ai tempi di Copernico. Per Aristotele la Terra è sferica e fissa al centro dell'Universo ed ai confini di quest'ultimo risiede la forza motrice del sistema. Il "primo motore", uno fisso ed invariabile, genera l'energia primaria e la trasmette al "primo mobile" o sfera delle stelle fisse che ruota con moto uniforme verso Ovest producendo la successione del giorno e della notte, la sfera delle stelle fisse imprime il moto eterno alle sfere planetarie interne rallentandone il moto verso Est con legge inversamente proporzionale alla distanza; le sfere hanno una consistenza reale e sono costituite da materiale trasparente. Aristotele aggiunge altre sfere per ciascun pianeta così da spiegare le irregolarità planetarie; il pianeta è rigido con la sua sfera ed il suo moto risulta dal movimento delle sue sfere (per ragioni di spazio si omette la spiegazione del sistema delle sfere interne per ciascun pianeta). Aristotele aggiunse 22 sfere con moto verso Est al sistema di Callippo, ciò per neutralizzare il movimento di ciascun pianeta sul successivo; solo per la Luna non previde altre sfere, essendo il corpo celeste la più vicina alla Terra. Comunque Aristotele ammetteva l'ipotesi che le sfere supplementari potessero essere ridotte a 14, non aggiungendo quelle del Sole e della Luna.Le sfere sono 55, di cui: una per le stelle fisse e sferiche, 7 ciascuno per Saturno e Giove (3 controsfere ciascuno), 9 per Marte (4 controsfere), 9 ciascuno per Venere e Mercurio (3 controsfere ciascuno), 9 per il Sole sferico (4 controsfere), 5 per la Luna. Contrariamente alle sfere eudossiane che scaturivano da un modello matematico, le sfere aristoteliche esistevano realmente; comunque Aristotele era cosciente che il suo sistema non spiegava le variazioni in grandezza e luminosità dei pianeti.Per Aristotele la circonferenza della Terra era pari a 400.000 stadi (diametro di 20.063 chilometri contro i 12.756. esatti), sembra che tale valore fu stimato dallo stesso Aristotele o assunto come vero in seguito ai calcoli fatti da Eudosso e Callippo; inoltre egli ritenne la Luna sferica e più piccola della Terra e quest'ultima più piccola delle stelle.Per Aristotele sotto la sfera lunare c'è una zona occupata dall'aria, fuoco, acqua, Terra ed un quinto elemento che entra nella composizione dei corpi celesti; le stelle sono sferiche, eterne

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e divine, la luce ed il calore che arriva sulla Terra sono dovuti all'attrito tra le stelle e l'aria; la Luna è sferica e fissa sulla sua sfera e mostra sempre la stessa faccia alla Terra perché la sua sfera ha l'effetto di mantenere la stessa faccia verso la Terra. Le comete sono di 2 tipi: il primo, che vale anche per le meteore, ha origine dalle esalazioni calde e secche della sfera sublunare (comete indipendenti), l'altro è una stella che diviene una cometa a causa di una esalazione dovuta ad un pianeta od ad una stella (altre spiegazioni sulla natura delle comete erano state date da Anassagora, Democrito, Ippocrate di Chio ed Eschilo un pupillo di Ippocrate). L'ipotesi di Democrito sulla Via Lattea è rigettata da Aristotele in quanto egli sostiene che la Via Lattea deve la sua natura ad un grande processo di esalazione od ad una riflessione della visione terrestre del Sole.Aristotele confutò sia "l'essere infinito" di Anassagora e Melisso che "l'essere finito" di Parmenide; ammise un solo cielo ed un solo mondo, ambedue incorrutibili ed eterni.

Ecfanto: nacque a Siracusa e forse fu allievo di Iceta.Ecfanto è accreditato della scoperta della rotazione terrestre da Ovest ad Est.L'unione di corpi invisibili separati dal vuoto costituisce l'Universo di Ecfanto; gli atomi hanno forma e grandezza ed il loro movimento è dovuto ad una forza derivata dalla mente e dall'anima.

Eraclide Pontico: grande astronomo, nacque a Eraclea nel Ponto attorno al 388 e morì nel 315 a.c. circa.Eraclide fu il primo astronomo che teorizzò il moto di Mercurio e di Venere attorno al Sole, forse bisondolo sulle variazioni di luminosità e di distanza dei 2 pianeti rispetto al Sole. Eraclide è anche accreditato assieme ad Ecfanto ed Iceta della scoperta della rotazione terrestre attorno ai poli da Ovest ad Est in circa 24 ore.Il sistema di Eraclide prevede che la Terra sia al centro di un Universo infinito la cui forza motrice è divina; il Sole ruota attorno alla Terra ed i pianeti interni ruotano attorno ad esso; le stelle sono fisse; la Luna è Terra circondata da nebbia; le comete sono nuvole alte nell'aria, come le meteore; ogni stella è un mondo a se. Pur conoscendo l'anomalia solare che presentano i pianeti (stazionamento e retrogradazione) a causa della loro rotazione attorno al Sole, Eraclide non teorizzò l'idea eliocentrica che fu poi di Aristarco di Samo. Eraclide, anche se indirettamente, introdusse gli epicicli ed il deferente, infatti il sistema Eraclideo includeva il deferente (orbita circolare descritta dal Sole attorno alla Terra) e gli epicicli (orbite circolari descritte dai pianeti Mercurio e Venere attorno al Sole). La teoria degli epicicli e deferenti fu sviluppata successivamente da Apollonio di Perga.

Epicuro: famoso filosofo greco, nacque ad Atene od a Samo nel 341 e morì nel 270 a.c., visse ad Atene e trattò di astronomia.Per Epicuro il mondo deve la sua costituzione agli atomi ed al vuoto; essendo infinito il numero dei corpi celesti ed enorme il vuoto, il mondo non può che essere infinito; nulla impedisce il movimento nel vuoto; i mondi, alcuni simili al nostro altri diversi, sono nati dall'infinito ed hanno una forma diversa; il moto dei corpi celesti e tutti i fenomeni astronomici sono dovuti alle leggi fisiche nate con l'Universo stesso; il Sole, la Luna, i pianeti, le stelle si sono formati dal vortice originario; le grandezze dei corpi sono relative perché dipendono dalla loro distanza; il moto celeste può essere dovuto al moto del cielo o al movimento dei corpi con lo stato di quiete del cielo; la Luna piena e nuova sono dovuti al moto della Luna o alla configurazione che assume l'aria; la Luna ha luce propria od è illuminata dal Sole; le eclissi possono essere causate dalle interposizioni della Terra e della Luna o ad Estinzioni.

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Aristarco Di Samo: il più grande astronomo teorico dell'antichità, allievo di Stratone di Lamsaco, nacque a Samo nella Ionia il 310 e morì nel 230 a.c..Aristarco fu il primo astronomo che professò l'idea eliocentrica, anticipando di circa 18 secoli Copernico; tra l'altro scrisse di astronomia, della luce e dei colori; costruì una meridiana concava.Il sistema di Aristarco prevede il Sole fermo al centro di un Universo molto più grande di quello fino ad allora ipotizzato, la Terra ruota attorno all'asse polare ed orbita circolarmente attorno al Sole come d'altronde tutti gli altri pianeti, il piano dell'orbita è obliquo rispetto all'equatore celeste; la Luna è un satellite della Terra; la sfera delle stelle fisse ha il centro nel Sole ed è molto lontana, più esattamente il rapporto tra il diametro della Terra ed il diametro dell'Universo è uguale al rapporto fra il diametro dell'orbita terrestre ed il diametro della sfera delle stelle fisse.Aristarco calcolò: il diametro apparente della Luna e del Sole in 2° e successivamente in 0,5°, probabilmente con la sua meridiana; la distanza del Sole dalla Terra, pari a 19 volte quella della Luna dalla Terra medesima (Aristarco aveva misurato l'elongazione del Sole dalla Luna quando quest'ultima si trova in quadratura trovando un angolo pari a ca.87°, contro gli 83°38' di Eudosso e gli 85°14' di Fidia); la distanza Terra - Luna pari a circa 9 diametri terrestri e la distanza Sole - Terra pari a circa 180 diametri terrestri (dalle osservazioni delle eclissi di Luna aveva dedotto che il diametro della Luna era la metà del diametro del cono d'ombra della Terra alla stessa distanza della Luna ed inoltre aveva già calcolato in 2° il diametro apparente della Luna); il diametro del Sole pari a circa 7 volte il diametro della Terra ed il diametro della Luna pari ad un terzo di quello terrestre; il diametro terrestre pari a 15.047 Km.Aristarco addizionò 21,3' all'anno di Callippo.In seguito, un astronomo babilonese Seleucio di Seleucia vissuto attorno al 150 a.c. riprese l'idea eliocentrica di Aristarco affermando di aver trovato le prove che la Terra gira attorno al suo asse ed orbita attorno al Sole; per Seleucio, la Luna orbita attorno alla Terra da Est ad Ovest e l'Universo è infinito. Inoltre egli sosteneva che le maree sono dovute al contrasto fra il moto di rivoluzione della Luna ed il moto rotatorio della Terra; nel contempo, osservando le maree del mar Rosso, mise in relazione le maree con la posizione della Luna. Dopo Seleucio, il filosofo iberico Seneca, consigliere dell'imperatore romano Nerone, ammise come possibile l'idea eliocentrica.

Archimede: grande matematico e fisico, nacque a Siracusa nel 287 e morì nel 212 a.c. durante la presa della città di Siracusa ad opera delle legioni romane guidate dal console Marcello.Archimede costruì una apparecchiatura che riproduceva il moto dei pianeti e del Sole ed uno strumento "la staffa di Archimede" per misurare il diametro apparente del Sole. Le idee astronomiche di Archimede furono molto vicine a quelle di Aristotele anche se lo stesso siracusano mediante i suoi scritti ci ha tramandato le idee di Aristarco di Samo.Per Archimede il rapporto tra le distanze Terra - Sole e Terra - Luna è pari a 30 (per suo padre Fidia 12); la circonferenza della Terra misura 3.000.000 di stadi, corrispondente ad un diametro di 15.150 Km; il diametro del Sole (prima misura) è uguale a 454.000 Km (30 volte il diametro della Terra); il diametro apparente del Sole vale 0,54° / 0,45°. Archimede per primo abbandonò l'idea che la Terra fosse un punto rispetto all'orbita del Sole e provò che il Sole è più grande del lato di un poligono con 1.000 lati inscritto nella sua orbita e quindi riconobbe per la prima volta la parallasse solare. Per Archimede l'Universo è compreso fra la Terra ed il Sole, ma le stelle fisse sono molto più lontane dal confine dell'Universo.

Eratostene: bibliotecario del museo di Alessandria, nacque a Cirene nel 276 e morì nel 195 a.c..

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Eratostene calcolò il diametro della Terra, errando di soli 116 Km (12.640 contro 12.756). Eratostene notò che il giorno del Solstizio d'Estate il Sole si posizionava allo Zenit ad Assuan, mentre ad Alessandria d'Egitto culminava a 7,14°, conoscendo la distanza fra le 2 città pari a 5.000. stadi e sapendo che esse erano sullo stesso meridiano, poté calcolare la circonferenza della Terra pari a 252.000 stadi (39.690 Km). Inoltre Eratostene calcolò:- la distanza Terra - Luna: 780.000 stadi, 1/3 di quella reale;- la distanza Terra - Sole: 804.000.000 stadi, valore vicino al vero, ma forse dovuto ad una trascrizione errata;- il diametro del Sole: 27 volte quello terrestre (1/5 del vero);- l'inclinazione dell'eclittica rispetto all'equatore celeste: 23°51'20" o 24°. Eratostene mise in relazione il moto della Luna con le maree.

Apollonio Di Pergamo: famoso matematico, nacque a Pergamo in Asia minore nel 260 circa e morì nel 190 a.c..Apollonio sviluppò geometricamente sia la teoria degli epicicli e deferenti, già abbozzata da Eraclide Pontico che il sistema degli eccentri. Il sistema dell'epiciclo e deferente è costituito da 2 cerchi di cui il deferente ha come centro la Terra e l'epiciclo, su cui ruota il pianeta, ha come centro un punto K sul deferente. Con questo sistema geometrico, Apollonio spiegò le stazioni, retrogradazioni, le variazioni di distanza e luminosità dei pianeti; in particolare il movimento del punto K in senso diretto faceva in modo che il pianeta si muovesse fra le costellazioni zodiacali mentre il moto del pianeta sull'epiciclo in senso diretto spiegava l'anomalia solare.Apollonio applicò ai 3 pianeti superiori il sistema dell'eccentrico mobile che è costituito da 2 cerchi di cui uno l'eccentrico, ha il centro nel punto K; in particolare il moto del pianeta fra le costellazioni zodiacali è spiegato con il moto retrogrado di P sull'eccentrico (1 giro ogni rivoluzione sinodica), mentre l'anomalia solare è spiegata attraverso il moto diretto di K sulla circonferenza del cerchio interno (1 giro ogni anno).L'eccentrico nacque per definire al meglio il moto di Marte che non era spiegabile con gli epicicli e deferenti in quanto era chiaro che a causa delle notevoli variazioni di luminosità il centro dell'orbita di Marte non coincideva con la Terra.In verità il sistema degli epicicli fu preferito agli eccentri perché più semplice ed applicabile a tutti i pianeti, mentre serviva un tipo di eccentrico per i pianeti inferiori ed un'altro per i pianeti superiori.

Ipparco: il più grande astronomo osservativo dell'antichità, nacque a Nicea in Asia minore nel 194 e morì nel 120 a.c..Ipparco visse ad Alessandria ed a Rodi, ivi costruì un osservatorio astronomico dotato di strumenti di precisione da lui stesso progettati. Il suo lavoro astronomico fu ciclopico, qui di seguito vengono elencate le principali attività:- precessione degli equinozi: per primo scoprì la precessione degli equinozi (sotto l'azione del momento torcente dovuto alla azione gravitazionale della Luna e del Sole, l'asse terrestre ruota in senso antiorario descrivendo una "ellisse aperta" in circa 25.770. anni, 36.000. per Ipparco) e calcolò la costante di precessione ponendola pari a circa 36 - 47" (valore esatto 50,25"); la scoperta avvennne grazie al confronto fra la longitudine eclitticale della stella Regolo nella costellazione del Leone, misurata da Ipparco nel 127 e quella rilevata dagli astronomi alessandrini Aristillo e Timocari circa 170 anni prima, Ipparco notò che la longitudine stellare era aumentata di 1,5°; Ipparco non solo fece la scoperta ma ne diede la spiegazione scientifica esatta;- catalogo stellare: per primo compilò nel 127 a.c. un catalogo stellare di circa 1000 stelle dandone le relative coordinate;

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- magnitudini stellari: per primo definì le classi di luminosità delle stelle visibili ad occhio nudo, ponendo uguale ad 1 la magnitudine delle stelle più luminose, poi la 2 - 3 - 4 - 5, fino alla 6 che rappresenta la grandezza limite visibile ad occhio nudo;- epicicli ed eccentri:sviluppò la teoria degli epicicli ed eccentri; in particolare spiegò il movimento del Sole e della Luna con gli eccentri ( con una eccentricità del Sole pari a 0,041 ed un Apogeo pari a 65° di longitudine), per la Luna propose sia l'eccentro mobile che la teoria degli epicicli e deferenti, per i pianeti ritenne necessario combinare i 2 sistemi; forse Ipparco ebbe le prime idee sul deferente eccentrico e sull'equante, successivamente sviluppate da Tolomeo di Alessandria; - moto solare in latitudine: respinse, giustamente, l'idea di alcuni astronomi che il Sole avesse un movimento in latitudine rispetto all'eclittica;- anomalia zodiacale e variabilità degli archi di retrogradazione: prima di Ipparco si conosceva solo l'anomalia solare (spiegata con gli eccentri o gli epicicli) ed inoltre gli archi di retrogradazione erano tutti uguali. Ipparco scoperse l'anomalia zodiacale, cioè i cambiamenti di velocità dei moti planetari lungo lo Zodiaco e la diversa lunghezza degli archi di retrogradazione per ciascun pianeta (chiaramente Ipparco non sapeva che tali fenomeni erano dovuti alle orbite ellittiche dei pianeti);- adesione al sistema geocentrico;- parallasse orizzontale lunare: calcolò tale parallasse ponendola pari a 58' (reale 57');- parallasse orizzontale solare: calcolò tale parallasse ponendola pari a 174" (reale 8,79");- distanza Terra - Luna: dedotta dalla parallasse lunare e pari a 29,5 diametri terrestri (reale 30,15);- distanza Terra - Sole: dedotta dalla parallasse solare e pari a 1245 diametri terrestri (reale 11725);- diametro del Sole: 12,3 diametri terrestri;- diametro della Luna. 0,33 diametri terrestri (reale 0,27);- durata dell'anno tropico: 365g 5h 95' 12" (reale 365 giorni, 5 ore, 48 minuti, 45,97 secondi);- durata del mese sinodico lunare: 29g 12h 44' 2,5" (reale 29g 12h 44' 2,9");- diottra: per primo inventò la diottra, strumento per misurare gli angoli;- astrolabio sferico: per primo inventò l'astrolabio;- stella nova: forse per primo in Grecia, osservò una stella nova;- anno tropico e siderale: diede la definizione di tali anni;- le sfere armillari.

Posidonio: astronomo siriano di Apamea poi trasferitosi a Rodi, visse fra il 135 ed il 50 a.c..Posidonio ripetè l'esperienza di Eratostene calcolando il diametro della Terra mediante misure della posizione della stella Canopo a Rodi ed ad Alessandria, trovando il valore di 12.038 Km.Inoltre Posidonio calcolò la distanza Terra - Sole: 83.488.020 Km (6545 diametri terrestri), la distanza Terra Luna: 319.007 Km (26,2 diametri terrestri, il diametro del Sole: 474.297 Km (39,25 diametri terrestri), il diametro della Luna: 1.890 Km (0,157 diametri terrestri), il diametro apparente del Sole: 29'.Posidonio mise in relazione il moto della Luna con le maree.

Cleomede: visse attorno al 120 a.c., fu il primo ad affermare che esisteva una relazione fra lo spazio percorso dai pianeti lungo le loro orbite ed i tempi di rivoluzione, inoltre scoprì il fenomeno della rifrazione atmosferica. Cleomede affermò che la Luna ed i pianeti non giacevano esattamente sul piano dell'eclittica e diede i seguenti angoli di sfisomento (tra parentesi i valori esatti): 4° (7°) Mercurio, 5° (3°24')per Venere, 2,5° (1°51') per Marte, 12,5° (3°05') per Giove, 1° (2°29') per Saturno, un angolo più grande (5°9') per la Luna. Cleomede stimò in 1° la grandezza apparente del Sole.

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Per Cleomede l'Universo è grandissimo e le stelle possono essere più grandi del Sole.Alla fine del I millennio avanti Cristo si chiuse questo fantastico ciclo dell'astronomia ellenica.Successivamente una serie di concause come la decadenza dell' ellenismo già in atto prima dell'affermarsi della civiltà romana, le invasioni barbariche, il medio Evo, portarono ad una stasi od addirittura ad un regresso dell'astronomia, fatto salvo il II secolo dopo Cristo che vide l'affermazione di Claudio Tolomeo di Alessandria.Così trascorsero circa 16 secoli prima che 3 grandi dell'astronomia come Copernico, Galilei e Keplero, confermassero la teoria eliocentrica di Aristarco di Samo.

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4 - L’ASTRONOMIA DEL PRIMO E SECONDO MILLENNIO DOPO CRISTO

I PRIMI SECOLI DOPO CRISTONel 33 d.c. muore Gesù di Nazaret (alcuni fissano tale data fra il 29 e 30 d.c.).Nel 160 d.c. un astronomo greco costruisce a Roma la prima meridiana pubblica.Claudio Tolomeo di Alessandria, visse tra il 100 e 170 d.c. (tutte le date di questa parte sono dopo Cristo) ad Alessandria, regnante l’imperatore romano Antonino Pio. E' l'ultimo grande dell'astronomia greca. Scrisse un trattato di astronomia "L'amalgesto" composto da 13 volumi ed altri libri di fisica ed astronomia.Tolomeo fu per il sistema geocentrico.In quesi libri, Tolomeo descrive la meccanica celeste assumendo che la Terra occupi il centro dell'Universo, in particolare tratta:della sfericità della Terra e del moto della volta celeste attorno alla Terra, dell'astronomia sferica, della durata dei giorni, dell'eclittica e delle sue posizioni annue, del moto del Sole, del moto della Luna, dell'astrolabio (strumento per mostrare la volta celeste al variare del tempo, dei metodi per determinare le grandezze del Sole e della Luna e delle loro distanze, (la distanza della Luna risulta essere 59 volte il raggio terrestre, la distanza del Sole 1210, il volume della Luna 1/39 della Terra, il volume del Sole 170 volte quello della Terra), delle stelle fisse, della precessione degli equinozi (calcola un valore di 36" all'anno), della posizione e catalogo delle stelle (ne indica 1022), del moto dei pianeti, delle teorie di Venere e di Marte, degli apogei, dell'eccentricità, dei moti periodici di Giove e Saturno, del moto retrogrado dei pianeti, dell'inclinazione delle orbite sull'eclittica.Per Tolomeo la Terra è al centro del sistema del mondo e attorno ad essa ruotano in ordine Mercurio, Venere, Sole, Marte, Giove, Saturno; la teoria di Tolomeo si basò sugli epicicli e deferenti.

Ipazia di Alessandria nata ad Alessandria il 370 d.c., figlia del matematico Teone, praticò la matematica e la scienza ed in particolare l’astronomia e la sua applicazione alle coniche (curve di II grado); sembra che studiasse il moto planetario e mettesse in dubbio il sistema geocentrico. Fu uccisa su ordine del Vescovo Cirillo perché pagana.Nel 389 d.c., sotto il patriarcato del vescovo scismatico Teofilo, la plebaglia incendiò la biblioteca di Alessandria d'Egitto (forse il più grande danno culturale della storia dell’uomo). Per fortuna gli arabi assicurano la continuità fra l'astronomia greca e la futura astronomia occidentale.

OSCURANTISMODopo Tolomeo tutto rimase stabile fino all'avvento di Copernico, in questo intervallo di tempo ci fu la decadenza e l'oscurantismo della cultura dovuto al crollo dell'impero romano e all'affermarsi del cristianesimo (il sistema eliocentrico andava contro le sacre scritture), addirittura ci fu chi teorizzò nuovamente che la Terra fosse piatta, ecc, ecc. Durante il basso impero e dopo la caduta dell'impero romano d'occidente, ben altri problemi assillano l'uomo: decadenza culturale, il dominio barbarico, l'imposte, le lotte religiose,ecc. Quache voce comunque si levò in difesa dei vecchi modelli: Calcidio (IV d.c. ) e Simplicio (V d.c.) citano Aristarco di Samo ed Eraclide Pontico con i loro sistemi, Marciano Capella (V d.c.) sostiene il moto di Mercurio e Venere attorno al Sole. Due altri scrittori accennano al moto dei pianeti avvicinandosi alla realtà: l'inglese Beda, detto Il Venerabile, (672-735 d.c.), che nel suo libro "De Natura rerum", accenna al moto di Venere; l'irlandese Giovanni Duns Scoto (810 – 877 d.c.), il quale estese nel "Divisione natura" estese il moto di Marte e Giove attorno al Sole.Nel 615 d.c. Isidoro di Siviglia termina il trattato astronomico De Natura.

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Nel 647 d.c. muore la regina Sondok di Silla (Corea) che aveva fatto costruire un osservatorio astronomico.

L'ASTRONOMIA ARABAUna parte di rilievo la ebbero gli arabi da cui derivano gran parte dei nomi delle stelle e che studiarono con grande impegno il cielo. Gli arabi ebbero il merito di salvare, tradurre e tramandare i testi astronomici greci.Nel 770 d.c. gli arabi appresero la numerazione poszionale ed il concetto di zero dagli indiani.L'attività astronomica araba fu soprattutto osservativa. Tra le misure più importanti troviamo la misura dell'inclinazione dell'eclittica (830 d.c.) pari a 23°33', la misura della circonferenza della Terra. In particolare si distinsero gli astronomi Albatenio (850 – 930 d.c.) che compilò delle tavole molto precise sui moti della Luna e del Sole, Abul - Wafa (940 – 997 d.c.), Tabit Ben Korra (826 – 900 d.c.), Biruni (973 – 1050 d.c.) sostenne che il sistema eliocentrico era possibile.Nel 1006 d.c. l’astronomo arabo Ibn-Yu’nus iniziò a compilare le tavole astronomiche “hakemite”.Nel 1010 d.c. l’astronomo arabo Alhazen compie ricerche nel campo dell’ottica, sulla messa a fuoco e l’ingrandimento.La riforma del calendario persiano avviene nel 1079 d.c. ad opera di astronomi arabi che furono convocati dal sultano Malik-Shah.Nel 1126 d.c. muore il poeta persiano Khayyan che scrisse delle opere astronomiche.Le pubblicazioni delle tavole astronomiche arabe rimasero uno strumento di lavoro utilissimo per secoli e secoli.Gli arabi provarono a modificare i modelli planetari di Aristotele e Tolomeo ma i loro tentativi andarono a vuoto. Come già detto gran parte dei nomi delle stelle sono arabi.

LA RIPRESA DEL PENSIERO ASTRONOMICONel 1050 d.c. l’astronomo cinese Chou-Tun -i scrisse un trattato di cosmologia.

Nel XV secolo d.c. comincia a rifiorire l'astronomia e per primo troviamo il cardinale Nicola Chiusano (1401 - 1464 d.c.) che afferma non esserci centro nell'Universo, lo spazio è infinito, la Terra è schiacciata ai poli a causa del movimento di rotazione, la forma non circolare delle orbite planetarie.

Leonardo da Vinci (1454 – 1519 d.c.) accennò al movimento della Terra e alla sua posizione non centrale, per Leonardo la Terra aveva la stessa natura degli altri pianeti.Leonardo diede la spiegazione scientifica della luce cinerea della Luna. Quando la Luna assomiglia ad una falce è possibile vedere la rimanente parte come debolmente illuminata; questa debole illuminazione è dovuta alla luce solare riflessa dalla superficie terrestre. Ci ha lasciato anche ottimi disegni dell'eclisse lunare.

Nicolò Copernico, nacque a Thorn in Polonia nal 1473 d.c., riprese la teoria eliocentrica di Aristarco di Samo e la portò alla definitiva affermazione, anche se poi Keplero e Galileo la resero ancor più perfetta ed infine Newton ed Einstein la definirono negli ultimi particolari.Copernico studiò in Italia e qui nacque in lui l'idea che il Sole fosse al centro dell'Universo; sicuramente Copernico ebbe numerosi influssi teorici fra cui quelli di: Domenico Maria Novara, professore di astronomia a Bologna, Celio Calcagnini compagno di studi di Copernico a Ferrara, Gerolamo Tagliavia, sostenitore del moto della Terra.Nella sua opera "De revolutionibus orbium caelestium", pubblicata nel 1543 d.c., Copernico tratta della sfericità dell'Universo e della Terra, della uniformità dei moti circolari dei pianeti,

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del moto di rotazione attorno ai poli della Terra, del moto della Terra attorno al Sole, del terzo movimento della Terra (cadendo in errore perche' non esiste) detto di declinazione per spiegare il moto di precessione degli equinozi, della grande distanza delle stelle, della rotazione dei pianeti attorno al Sole e della loro posizione nello spazio (identica a quella di Aristarco di Samo), dei pianeti esterni Marte – Giove - Saturno, del moto della Luna attorno alla Terra, del periodo sinodico e del periodo siderale dei pianeti, indicandone i valori (rispettivamente: Venere 584 - 225 gg, Mercurio 116 - 88 gg, Marte 780 - 687, Giove 399 gg - 12 anni, Saturno 378 gg - 30 anni), delle distanze dei pianeti inferiori dal Sole (0,3763 volte la distanza Terra - Sole per Mercurio e 0,7193 per Venere, i valori reali sono 0,3871 e 0,7233), delle distanze dei pianeti superiori (Marte 1,5 volte la distanza Terra - Sole, 5,2 volte per Giove, 9,1 per Saturno, con piccolissimi errori su Marte e Giove e un pochino più grande su Saturno), della distanza Terra - Sole pari a 1142 raggi terrestri (23387 vero).Copernico per spiegare il suo sistema adoperò ancora gli epicicli e i deferenti complicando enormemente ciò che la natura aveva reso molto semplice, inoltre suppose a torto che le orbite fossero circolari e che venissero percorse a velocità uniformi. Il mondo di Copernico è ancora racchiuso dalla sfera delle stelle fisse. Copernico subì un violento attacco da parte di numerose personalità, tra cui Martin Lutero che arrivò a definirlo "pazzo". Già iniziavano le prime opposizioni moderne al sistema eliocentrico che avrebbero portato Giordano Bruno sul patibolo (Giordano fu arso vivo sul rogo a Roma nell’anno 1600 d.c.) e Galileo Galilei ad abiurare.

Tycho Brahe (1546 – 1601 d.c.) fu il più grande astronomo osservativo moderno ad occhio nudo dell’era moderna e permise a Keplero con i suoi dati osservativi di stabilire le tre famose leggi. L'osservatori di Tycho in Danimarca, chiamati Uraniborg e Stellaeborg, non era dotato di telescopi ma di grandi quadranti murali, sfere armillari, equatoriali, ecc. Con questi strumenti, il grande astronomo danese redisse il migliore catalogo stellare ad occhio nudo, raggiungendo precisioni dell’ordine dei 0,3”. Tycho osservò la supernova di Cassiopeia apparsa nell’anno1572 d.c..Tycho non abbracciò il sistema tolemaico, per Tycho il Sole e la Luna girano attorno alla Terra e i pianeti ruotano attorno al Sole (in pratica Tycho riprese in parte la teoria di Eraclide Pontico).

Galileo Galilei nacque a Pisa nel 1564 d.c. e morì ad Arcetri (Firenze) nel 1642 d.c.. Sommo matematico e fisico, immortalò il suo nome nella storia della scienza e non, universalmente riconosciuto come il padre della fisica e dell'introduzione dell'esperienza, riscopri' il telescopio e con esso demolì definitivamente le ultime resistenze scientifiche, ma ancor più grande sconfisse la logica clericale che voleva ancora la Terra al centro dell'Universo.Accenniamo qui all'opera immensa di questo grande attenendoci solo al campo astronomico:- riscoperta del telescopio e suo primo uso in astronomia;- scoperta dei satelliti di Giove (1610 d.c.), Io, Europa, Ganimede, Callisto, e del loro moto attorno a Giove;- scoperta della natura tri corporea degli anelli di Saturno (il piccolo telescopio di Galileo non riusciva a definire gli anelli);- scoperta delle fasi di Venere, già predetta teoricamente da Benedetto Castelli, assistente di Galileo;- scoperta delle macchie solari;- scoperta della rotazione del Sole (ipotesi di un periodo di rotazione di circa un mese);- irregolarità della superficie della Luna (mari, monti, valli; Galileo effettuò delle misure indirette dell’altezza delle montagne lunari);- metodo per la misura delle parallassi stellari,- vera natura della Via Lattea;

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- osservazione di Nettuno, senza accorgersi che era un pianeta ed osservazione di Marte.Galileo Galilei fu professore a Pisa e poi a Padova; scienziato eccelso, professò l'idea eliocentrica di Aristarco e Copernico; fu il padre della fisica sperimentale e scoprì numerose leggi della meccanica. Scrisse parecchi libri tra cui il "Sidereus Nuncius" con cui annunciava al mondo la fine del mondo Aristotelico: il cielo era corruttibile, i corpi celesti si muovevano.Nel 1609 d.c. riscoperse il telescopio già inventato in Olanda; l'intuizione di Galileo fu di usarlo ai fini astronomici, se ne costruì uno e poi altri e con essi sconvolse i sistemi del mondo: abbatté la immutabilità e la incorruttibilità dei cieli.Anche Galileo fu attaccato dagli uomini del suo tempo ma il suo nemico acerrimo fu la chiesa di Roma; il pensiero Galileiano andava contro l'interpretazione delle sacre scritture; nel 1615 subì una denuncia per eresia presso il Sant'Uffizio, la sua opera "La rivoluzione dei mondi celesti" venne messa all'indice. Nel 1632 d.c. pubblicò "Dialogo sui massimi sistemi " che provocò l'ira del pontefice Urbano VIII; Galileo fu processato a Roma nell'anno di grazia 1632 d.c., il Sant'Uffizio lo condannò e lo costrinse ad abiurare in Santa Maria della Minerva.Vecchio ma indomabile, si ritirò in Arcetri presso Firenze, morì cieco circondato dai suoi discepoli tra cui il Torricelli

Giovanni Keplero nacque nel 1571 d.c. a Weilderstadt in Germania e lavorò presso l'osservatorio di Praga come assistente di Tycho Brahe. Tycho gli affidò l'incarico di determinare l'orbita di Marte. Grazie a questi dati dopo lunghi anni di lavoro giunse ad enunciare la prima legge. In pratica Keplero risolse i problemi insoluti lasciati da Copernico che con la sua teoria non riusciva a spiegare a fondo tutti i movimenti dei pianeti.Grazie alle osservazioni di Tycho Brahe, Keplero stabilì che la forma dell'orbita dei pianeti era ellittica con uno dei fuochi occupato dal Sole (I legge).Inoltre enunciò il principio delle aree (II legge) per cui risultava uniforme la variazione delle aree descritte dai raggi vettori dei pianeti, ciò significava che un pianeta vicini era più veloce di uno lontano, ma data la sua vicinanza,il raggio vettore descriveva un'area pari a quella del pianeta lontano anche se più lento. Infine fissò la terza legge e cioè che i quadrati dei tempi di rivoluzione erano proporzionali ai cubi delle distanze.Keplero enunciò anche i primi concetti di gravità ed osservò l’ultima supernova esplosa nella Via Lattea, la supernova apparse nell’anno 1604 d.c. e fu visibile nella costellazione dell’Ophiucus.

F. M. Grimaldi (1618 – 1663 d.c.), padre gesuita osservò con grande perizia la Luna ed i suoi disegni della superficie della Luna vennero pubblicati dal Riccioli nell’opera “Amalgestum Novum”. Grimaldi scoprì il fenomeno fisico della diffrazione della luce.

Gian Domenico Cassini (1625 – 1712 d.c.), ligure di nascita, famoso astronomo, fu direttore dell'osservatorio di Parigi. Scoprì la famosa divisione oscura degli anelli di Saturno detta di Cassini, la rotazione del pianeta Giove e di Marte, le calotte polari di Marte, quattro satelliti di Saturno (Giapeto, Rea, Teti e Dione). Compì la prima stima abbastanza precisa della distanza Terra - Sole, ponendola uguale a 138.370.000 Km (valore vero 152.000.000 Km) e affermò che i periodi di rotazione e di rivoluzione della Luna sono uguali.

Christian Huygens (1629 – 1695 d.c.), fisico ed astronomo olandese, scopritore della vera forma degli anelli di Saturno e del suo satellite Titano (1655). Osservò per primo la rotazione di Marte.

Geminiano Montanari (1633 – 1687 d.c.), astronomo italiano, è famoso per aver scoperto nel 1670 la variabilità della luce emessa dalla stella Algol.

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Isaac Newton (1642 – 1727 d.c.), fisico ed astronomo inglese, fu il sommo artefice della meccanica celeste e costruì perfino la matematica occorrente per elaborare la sua teoria (il calcolo infinitesimale).Per quanto riguarda l'astronomia egli elaborò la teoria della gravitazione universale con cui spiegò la rotazione dei pianeti attorno alla loro stella; la legge dice che due corpi si attraggono con una forza proporzionale alla loro massa ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.La legge della gravitazione universale include in se le leggi di Keplero.Newton fu il primo vero scienziato che applicò una matematica superiore alla fisica.Il telescopio riflettore oggi in uso, detto "Newtoniano" è il telescopio costruito da Newton nel 1668.

Ole Roemer (1644 – 1710 d.c.), nel 1675 d.c., effettuò la prima determinazione della velocità della luce mediante la misura dei tempi delle eclissi dei satelliti di Giove.

Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 – 1716 d.c.), grande matematico e studioso del moto planetario, nel 1670 d.c. pubblica due libri: Trattato del moviemnto astratto e Trattato del moviemnto concreto.

Edmund Halley (1656 – 1742 d.c.), astronomo inglese, scoprì la periodicità di alcune comete studiando la cometa del 1607 d.c., già passata nel 1531 d.c. e di cui previde il ritorno nel 1682 d.c., la cometa prese il suo nome. Halley identificò la cometa grazie all’osservazione della stessa compiuta da P. B. Apiano (1495 – 1552 d.c.) nel 1531 d.c. (Apiano insieme a Fracastoro fu il primo a scoprire che le code delle comete sono rivolte verso il Sole). A lui è dovuta anche la scoperta del moto proprio delle stelle (la stella con il più alto moto proprio è la stella di Barnard che si sposta di 10” d’arco all’anno).

James Bradley (1692 – 1762 d.c.) provò indirettamente che la Terra ruotava attorno al Sole; erano ormai passati molti anni dalla teoria Copernicana e molti astronomi avevano cercato la prova per dimostrare che la Terra ruotava attorno al Sole. La prova consisteva nel misurare la parallasse delle stelle (la Terra nel suo moto annuo descrive un'orbita ellittica attorno al Sole e quindi a sei mesi di distanza occupa una posizione opposta alla precedente e quindi dalla sua variazione di posizione nello spazio risulta cambiata la posizione delle stelle). La parallasse stellare è l'angolo sotteso dalle congiungenti stella/Terra nelle due posizioni ed è pari a decimi o centesimi di secondi d'arco (varia con la distanza della stella; ad esempio Proxima Centauri presenta una parallasse di 0,76”). In quei tempi era difficile apprezzare piccolissimi angoli, ci provarono Galileo, Hooke, Flamsteed, Cassini, Roemer,ecc, ma non si arrivò mai ad una soluzione definitiva. Solo nel 1728 d.c. circa, l'astronomo Bradley dimostrò il moto annuo della Terra. Dall'osservazione della stella "gamma" Dragonis, il Bradley desunse che gli spostamenti della stella erano dovuti alla deviazione che la luce subisce per effetto del moto della Terra (il fenomeno è detto "aberrazione della luce"). A Bradley dobbiamo anche la scoperta dell’asse terrestre..

Immanuel Kant (1724 – 1804 d.c.), elaborò la teoria nebulare del sistema solare oggi universalmente accettata; secondo la teoria il sistema solare si sarebbe formato da una nebulosa primitiva di gas e polvere.

Luigi Lagrange (1726 – 1813 d.c.), Simon Laplace (1749 – 1827 d.c.), furono tra i fondatori della meccanica celeste, in particolare Lagrange scopri' la invariabilità della distanza media

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dei pianeti dal Sole e la variabilità delle loro orbite a causa dell'attrazione gravitazionale dei corpi costituenti il sistema solare.

Daniel Titius (1729 – 1796 d.c.), Wolf , Elert Bode (1747 – 1826 d.c.), astronomi che legarono il loro nome alla legge di Titius - Bode. La legge stabilisce una relazione empirica ed approssimativa per le distanze dal Sole dei pianeti. L’astronomo tedesco Wolf la formulò per primo nel 1741 d.c., poi Titius la riprese nel 1766 ed infine Bode la pubblicò nel 1772 d.c.. Le costanti di questa legge si calcolano prendendo come riferimento i numeri: 0/3/6/12/24/48/96 ecc. aggiungendo 4 a ciascun numero e dividendo per 10 i numeri ottenuti.

Charles Messier (1730 – 1817 d.c.), grande astronomo francese, è famoso sia per la classificazione sia per il catalogo degli oggetti galattici che porta il suo nome (catalogo di Messier).

William Hershel, grandissimo astronomo inglese, nacque ad Hannover nel 1738 d.c. e morì nel 1822 d.c.; Hershel riscoprì l'astronomia osservativa dotandosi di strumenti sempre più potenti. Correva l'anno 1781 d.c., quando W. Herschel scopriva il pianeta Urano. A lui dobbiamo anche la scoperta di due satelliti di Urano (Titania e Oberon), del moto del sistema solare che alla velocità di 19 m/s circa si muove verso “l’apice” un punto della sfera celeste situato nella costellazione di Ercole. Scoperse anche Mimas ed Encelado, due satelliti di Saturno. Tra l’altro, W. Herschel scoprì le stelle doppie orbitanti una attorno all’altra, detti sistemi binari.

Giuseppe Piazzi (1746 – 1826 d.c.), nel 1801 d.c. scoprì il primo pianetino Ceres.

Heinrich. W. Olbers (1758 – 1840 d.c.), astrofilo tedesco scoprì sia i pianetini Pallade e Vesta sia la cometa periodica che porta il suo nome. Olbers è famoso perché ancor oggi si discute sul suo famoso rompicapo cosmico:” Perchè la notte è buia?”. In verità il problema fu sollevato da Giovanni Keplero all'inizio del seicento con l'affermazione: " le stelle sono tanti Soli, perché allora la somma della loro luce non supera lo splendore del Sole?). Il paradosso di Olbers asserisce che il cielo di notte dovrebbe essere luminoso perchè illuminato dalle stelle e dalle galassie. Infatti, se si ritiene che l'Universo sia isotropo ed omogeneo con le medesime caratteristiche ovunque, allora un comune osservatore che volge lo sguardo verso qualsiasi punto del cielo dovrebbe vedere una sorgente luminosa sia essa una stella od una galassia.

Iean Biot (1774 – 1862 d.c.), astronomo francese; mente multidisciplinare si distinse in fisica, geodesia, elettromagnetismo (legge di Biot - Savart) ed in astronomia. Fu il primo a scoprire l’origine planetaria delle meteoriti.

Friedrich Bessel (1784 – 1846 d.c.), diede finalmente la prova diretta del moto annuo della Terra attorno al Sole misurando la parallasse della stella 61 Cygni, pari a 0,31 ". Osservando il moto di Sirio e Procione, formulò l’ipotesi che stelle quali Sirio e Procione avessero dei compagni oscuri formanti sistemi doppi.

Jean. F. Arago (1786 – 1853 d.c.), astronomo francese, si dedicò allo studio del Sole e teorizzò che la nostra stella fosse un gigante gassoso.

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Joseph Fraunhofer (1787 – 1826 d.c.), astronomo tedesco, è famoso sia come ottico (tra l’altro inventò il reticolo di diffrazione) sia per i suoi studi sullo spettro del Sole

William Bond (1789 – 1859 d.c.), astronomo statunitense, nel 1848 e nel 1850, rispettivamente scoprì Iperione (satellite di Saturno) e il terzo anello di Saturno (anello di crespo).

Franz Encke (1791 – 1865 d.c.), astronomo tedesco, scoprì la zona oscura dell'anello "A" di Saturno che porta il suo nome, compilò le carte stellari che permisero a Galle di scoprire Nettuno.

William Lassel (1799 – 1880 d.c.), nel 1846 d.c. scoprì Tritone satellite di Nettuno, nel 1851 d.c. scoperse Umbriel ed Ariel satelliti di Urano.

William Parsons Rosse (1800 – 1867 d.c.), terzo conte di Rosse, famoso astrofilo irlandese, costruì un telescopio riflettore da 183 centimetri di diametro, il più grande dell’epoca. Rosse scoprì la forma a spirale delle galassie.

Johann Galle (1812 – 1910 d.c.), astronomo tedesco, nel 1846 d.c. scoprì Nettuno su indicazioni teoriche dell'astronomo inglese John Adams (1819 – 1892 d.c.) e dell'astronomo francese Joseph Le Verrier (1811 – 1877 d.c.). In verità, già prima di Le Verrier ed Adams, l’astronomo francese Alexis Bouvard (1767 – 1843 d.c.) aveva ipotizzato l’esistenza di un pianeta oltre Urano che ne provocava la perturbazione del moto.

Angelo Secchi (1818 – 1878 d.c.), classificò le stelle in base al loro spettro, fu il primo ad affermare che il Sole è una stella. Nel 1861 scoprì le protuberanze stellari.

Ludwig D'arrest (1822 – 1875 d.c.), scoprì Nettuno lavorando con Galle.

Giovanbattista Donati (1826 – 1873 d.c.), nel 1864 d.c. fu il primo ad ottenere lo spettro di una cometa (cometa Tempel).

Hisoph Hall (1829 – 1907 d.c.), nel 1877 d.c. scoprì i 2 satelliti di Marte, Deimos e Phobos.

Henry Draper (1837 – 1882 d.c.), astronomo statunitense, fu il primo a studiare gli spettri stellari con il metodo fotografico, classificò lo spettro di migliaia di stelle, pubblicò atlanti stellari con lo spettro delle stelle.

Emerson Barnard (1857 - 1923), astronomo statunitense, nel 1892 scoperse il quinto satelllite di Giove, Amaltea; a lui dobbiamo la scoperta della stella che porta il suo nome, dotata del più veloce moto proprio che si conosca.

Ejnar Hertzsprung (1873 – 1967 d.c.), astronomo danese, a lui ed a Russell (1877 – 1957 d.c.) si deve la compilazione del famoso diagramma H-R sulla suddivisione delle stelle; il diagramma venne proposto indipendentemente dai due astronomi nel 1911 e 1913 d.c..

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5 - L’ASTRONOMIA MODERNA

Albert Einstein (1879 – 1955 d.c.), fisico tedesco, formulò le teorie della relatività generale e ristretta con le quali abbatté il concetto di spazio e di tempo: la curvatura dello spazio ed il tempo non assoluto; la materia incurva lo spazio e ritarda il tempo.La velocità della luce è pari a 300.000 Km al secondo.Con Albert Einstein caddero le ultime staticità ereditate dalla storia, lo spazio ed il tempo da assoluti divenivano relativi e l'uomo dopo ben tremila anni raggiungeva la tanto sospirata dinamicità.La teoria della relatività spiegò tra l'altro le irregolarità dell'orbita di Mercurio e la deflessione dei raggi luminosi causata dalla forza gravitazionale del Sole.Le equazioni della relatività aprirono la strada a nuovi modelli di Universo (stazionario, in espansione o in successiva contrazione, universi con curvatura = 0 > di 0 < di 0), ciò dipende dalla densità dell’Universo in funzione della densità critica dell’Universo. Ad oggi ci sono difficoltà nel determinare le percentuali di composizione della materia ed energia che compongono l’Universo (luce visibile, materia oscura e energia oscura). Le ultime misure della costante di Hubble ed altre grandezze ci dicono che l’Universo, su grande scala, sarebbe euclideo, cioè che Euclide* aveva ragione!

* Euclide il più grande matematico del mondo antico (367 – 283 a.c.) per altri (330 a.c. – 260 a.c. ), forse di sempre, è famoso per la sua opera “Elementi” con cui pose le basi della odierna geometria euclidea. Dal 290 a.c. insegnò matematica al museo di Alessandria

Harlow Shapley (1885 – 1972 d.c.), astronomo statunitense, studiò a lungo le stelle variabili cefeidi e gli ammassi globulari galattici. Scoprì che il centro della Via Lattea è posto nella costellazione del Sagittarius.

Edwin Hubble (1889 – 1953 d.c.), astronomo statunitense, scoprì le stelle variabili cefeidi, l'esistenza di galassie esterne alla Via Lattea; ma la sua scoperta più famosa è la recessione delle galassie, con questa legge dimostrò che le galassie si allontanano l'una dall'altra con una velocità funzione della loro distanza (più grande tanto più sono lontane). Calcolò la costante che lega la velocità di allontanamento delle galassie alla loro distanza, detta costante di Hubble. Il telescopio spaziale porta il suo nome.

Wilhelm H. Baade (1893 – 1960 d.c.), astronomo tedesco, lavorò principalmente negli Stati Uniti. nel 1925 scoprì il pianetino 944 Hidalgo, nel 1949 il pianetino Hidalgo e per primo risolse in stelle la nebulosità delle galassie. Scoprì le variabili cefeidi RR Lyrare, un particolare tipo di stelle variabili cefeidi; a seguito della scoperta si rividero i calcoli delle distanze degli oggetti esterni alla Via Lattea con raddoppiamento delle dimensioni dell’Universo. Baade identificò le controparti ottiche di alcune fonti radio fra cui “Cygnus A”.

Henri Lemaitre (1894 – 1966 d.c.), pose le basi della teoria della grande esplosine (big - bang), da cui si sarebbe formato l'Universo.

George Gamow (1904 – 1968 d.c.), fisico russo, elaborò la teoria del "big bang" (grande esplosione).

Gerard Kuiper (1905 – 1973 d.c.), astronomo di origine olandese, lavorò negli Stati Uniti. Scoprì: l’esistenza di metano nell’atmosfera di Titano, l’anidride carbonica su Marte, il quinto

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satellite di Urano denominato Miranda, il secondo satellite di Nettuno chiamato Nereide; misurò i diametri di Nettuno e Plutone, identificò le bande di assorbimento del ghiaccio nello spettro delle calotte polari di Marte e degli anelli di Saturno

Karl Jansky (1905 – 1949 d.c.), diede inizio alla radioastronomia, rilevando i segnali emessi dal centro della galassia nel Sagittarius.

Claude Tombaugh (1906 – 1996 d.c.), nel 1930 d.c., presso l’osservatorio di Flagstaff, scoperse Plutone su lastra fotografica, condusse le sue ricerche in base agli studi e ricerche di

Lowell e Pikering, la ricerca lo impegnò per anni, dovette scrutare migliaia di lastre fotografiche e circa 90.000.000 di stelle. Pikering, nel 1898 d.c. scoperse Phoebe, uno dei satelliti di Saturno.

Ludwig Biermann (1907 – 1986 d.c.), astronomo tedesco studiò l’evoluzione stellare e la fisica del Sole, è famoso per avere ipotizzato l’esistenza del vento solare con cui spiegava l’esistenza delle code di plasma delle comete.

Fred Hoyle (1915 d.c.), astronomo inglese, coautore insieme a H. Bondi e T. Gold della teoria dello stato stazionario dell’Universo (1948 d.c.). Hoyle è famoso anche per i suoi studi sulla cosmogonia del sistema solare e per aver riproposto assieme all’astronomo indiano C. Wickramasinghe la teoria della panspermia di Arrhenius.

Antony Hewish (1924 d.c.), con la collaborazione della sua allieva Joceline Bell - Burnell, nel 1967 scoprì le “pulsar” conducendo le osservazioni dall’osservatorio astronomico di Mullard.

Allen Sandage (1926 d.c.), nel 1960 d.c. scoprì il primo "quasar"; Sandage identificò la radiosorgente 3C 48 con una sorgente di irragiamento visibile di aspetto quasi stellare (la teoria suppone che i quasr siano gli effetti della emissione luminosa di buchi neri supermassicci).

Arno Penzias (1933 d.c.) e Robert Wilson (1936 d.c.), nel 1965 d.c. scoprirono la radiazione di fondo o fossile che confermava la teoria del "big - bang".

Sir Roger Penrose (Colchester, 8 Agosto 1931 d.c.) è  il più grande fisico/matematico esistente. E' un sostenitore della teoria platonica delle idee cui dedica molto spazio nei suoi libri. In particolare ha sviluppato la teoria dei twinstor e ha contribuito alla sviluppo della cosmologia. E' molto critico verso la meccanica quantistica e la teoria inflazionaria dell'Universo. In particolare afferma che il modello inflazionario non è congruo con il II principio della termodinamica (principio potentissimo che spiega in maniera semplice e macroscopica ciò che avviene a livello microscopico) in quanto il modello prevede che all'inizio l'entropia fosse molto elevata e che l'Universo sia nato da uno stato random, per Penrose lo stato iniziale non è casuale ed ha una entropia ridottissima. Ha elaborato una teoria geometrica che rispecchiando i modelli di Universo esplodente/implodente all’infinito o ciclici (derivanti dalle equazioni della relatività generale) prevede un ciclo di circa 100 miliardi di anni e il big bang è semplicemente una nuova nascita di un Universo divenuto infinitamente piccolo ma derivante da un Universo infinitamente grande per cui il tempo già scorrerebbe prima del big bang (secondo la teoria del big bang il tempo ha inizio con il big bang stesso); inoltre Penrose afferma di aver individuato prove sperimentali della sua teoria derivanti dai dati del satellite WMAP. Penrose ha individuato dei cerchi concentrici fra le immagini, regioni a temperatura minore della media; i cerchi

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sarebbero l’impronta lasciata da collisione di buchi neri, collisioni avvenute poco prima della collisione finale; nel contempo i cerchi ci permetterebbero di vedere un Universo antecedente l’attuale big bang!. La teoria sembrerebbe andare contro il II principio della termodinamica in quanto l’Universo implodente richiede che l’entropia diminuisca il ché è impossibile perché per lo stesso II principo l’entropia cresce e non può diminuire; Penrose propone che la diminuzione di entropia sia dovuta all’evaporazione dei buchi neri. Servono nuove prove sperimentali per provare la teoria di Penrose.

Alan Guth, fisico e cosmologo statunitense contemporaneo, è famoso perché ha sviluppato la teoria inflazionaria dell'Universo.La teoria proposta inizialmente da Alexei Starobinski e poi da A. Guth prevede che l'Universo, poco dopo il Big bang, si sia espanso rapidamente  a causa di una pressione negativa generata da un enorme energia del vuoto positiva.L'espansione inflazionistica prevede sia una nascita casuale sia una costante cosmologica non nulla (come previsto inizialmente dalle equazioni di Einstein).

Stephen William Hawking (Oxford, 8 Gennaio 1942 d.c.), matematico, fisico e cosmologo britannico, è noto soprattutto per i suoi studi sui buchi neri. Ha lavorato con Roger Penrose.

Telescopio Hubble e sonde astronomiche: negli ultimi decenni molte scoperte astronomiche sono state opera del telescopio spaziale Hubble e delle svariate sonde lanciate nello spazio siderale (http://www.astronautica.us/astronautica_cronologia_sonde.htm). Attualmente si sta lavorando ad un nuovo telescopio spaziale, il J. Webb ben più potente del telescopio Hubble.

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6 - APPENDICE: L’ASTRONOMIA DI PLATONE ED ARISTOTELE

L’astronomia nelle opere di Platone

Dal libro “L’Apologia”: - Socrate fu processato e condannato a morte anche per aver insegnato l’astronomia!- Anassagora affermava che la Luna era “terra” e che il Sole fosse un sasso incandescente.

Dal libro “Fedone”: - la teoria delle idee, fra l’altro, è presentata da Platone in questo suo libro; la teoria platonica delle idee, come detto in questa “storia”, è condivisa da Roger Penrose ed anche dallo scrivente. Per fare un esempio si può prendere a riferimento la Gravitazione universale riferita al nostro sistema solare: come risaputo i pianeti orbitano attorno al Sole da circa 5 miliardi di anni seguendo in prima approssimazione la legge della gravitazione universale di Newton, elaborata da Newton nel secolo XVI d.c., quindi secondo Platone, la teoria e la nota formula di Newton già esistevano nel mondo delle idee platonico, per cui Newton ha “estratto” una formula già esistente e funzionante!- Platone afferma che la scienza non può spiegare tutto come invece pensava da giovane seguendo l’insegnamento di Anassagora per cui bisogna che esista la causa di ciò che è. Platone pensava che il metodo di Anassagora gli avrebbe indicato del perché: la Terra sia tonda o piatta e quale cosa sia migliore per essa, idem se la Terra fosse al centro dell’universo, e così del Sole, Luna e stelle/astri, idem per la velocità degli astri loro, velocità nell’orbitare e luminosità. Completando le idee di Anassagora afferma che c’è una mente creatrice ed ordinatrice (meglio specificata nel Timeo) causa di ogni cosa- bisogna studiare le cause della generazione (nascita dell’universo) e la sua successiva corruzione (degrado, oggi meglio conosciuto come disordine quantificato dall’aumento di entropia)- l’universo, secondo Platone, è casuale (le moderne teorie ammettono un universo casuale che poi è quello che vediamo ed in cui viviamo)- Platone conosce la pericolosità nel caso si voglia osservare le eclissi di Sole senza schermi solari- se la Terra è posta al centro dell’universo ed è tonda non ha bisogno di sostegno sia esso acqua o aria ma è in equilibrio perfetto - Platone afferma che ai suoi tempi era già stata teorizzata l’esistenza dell’etere (poi confutata nel IX e XX secolo d.c.)- la Terra non è grande come s’intende (Europa, Libia ed Asia) ma ben più vasta oltre le colonne d’Ercole- la Terra vista dall’alto apparirebbe tonda

Dal libro “Cratilo”: - riferisce Platone che Eraclito affermava che tutto si muove nulla è fermo, tutto fluisce

Dal libro “Teeteto”: - riferisce Platone che Eraclito, Protagora ed Empedocle affermavano che tutto diviene, se cessa il moto di rivoluzione delle stelle/Sole/pianeti tutto perisce - Omero ed Eraclito affermavano che tutto si muove in un flusso perenne- per Protagora l’uomo è misura di tutte le cose- Melisso ed altri affermano che l’universo è immobile

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Dal libro “Politico”: - Platone afferma che il moto dell’universo delle volte si inverte! forse si riferisce al moto retrogrado dei pianeti: il moto di un pianeta fra le stelle può essere diretto o retrogrado, il moto diretto si ha quando il moto apparente del pianeta fra le stelle segue lo stesso verso del moto del pianeta attorno al Sole (moto antiorario, da Ovest verso Est), mentre il moto retrogrado si ha quando il moto del pianeta fra le stelle è opposto a quello del pianeta attorno al Sole, in altre parole il pianeta si muove fra le stelle da Est verso Ovest. Il moto retrogrado avviene quando la Terra supera in prospettiva un pianeta superiore (Marte, Giove, Saturno, ecc.) più lento o quando è superata in prospettiva da un pianeta inferiore (Mercurio, Venere) più veloce. La scoperta del moto retrogrado è dovuta a Pitagora.- Dio all’inizio governava esso stesso il primo moto circolare degli astri ed oggi il moto circolare è il seguito del primo moto

Dal libro “Timeo”: il Timeo è il libro in cui Platone parla di Atlantide e si espone l’astronomia platonica:- l’universo platonico è mutevole, diviene ed è sensibile, esso è opera del Demiurgo che lo creò come ideale, eterno e perfetto- l’universo creato dal Demiurgo ha avuto un inizio, è unico ed unigenito (non possono esserci più universi in quanto uno ed uno solo può essere costruito come somigliante al Demiurgo)- la bontà del Demiurgo lo portò a creare un universo buono e simile a se stesso; l’universo all’inizio era disordinato ma il Demiurgo lo condusse pian piano all’ordine- l’evoluzione dell’universo platonico è la seguente: il Demiurgo da una massa informe, rimescolandola, ottenne una massa ordinata, cioè un corpo unico vivente intelligente ivi comprensivo del tutto, ha forma sferica- la massa informe era costituita da aria, fuoco, acqua e terra- l’intero universo è un corpo unico vivente visibile tangibile “mosso” costituito da materie inerte e materia intelligente con un’anima ed un’intelligenza- Il Demiurgo prima del mondo e dell’uomo creò l’anima destinata al dominio assoluto, più precisamente creò l’intelligenza nell’anima e l’anima invisibile nel corpo- l’universo fu creato secondo 2 cerchi: l’uno esterno “l’equatore celeste” che si muove da sinistara destra e l’altro interno “l’eclittica” che si muove da destra a sinistar, quindi in senso opposto all’equatore celeste- l’universo non è proprio eterno ma è meglio definirlo perenne e per renderlo tale il Demiurgo creò il tempo che diviene continuamente ed incessantemente, il tempo ebbe origine con il cielo ed il cielo sarà con il tempo o finirà con esso e quindi dal tempo nacquero il Sole, i pianeti e le stelle- il giorno il mese e l’anno sono all’interno del tempo- il Demiurgo creò sia Dei minori - gli Dei crearono l’uomo mortale con accanto l’anima immortale; per creare l’uomo ebbero bisogno dello spazio- la creazione in genere ha avuto bisogno dello spazio- l’opera del Demiurgo deve essere continuata dall’uomo- i circoli dei pianeti sono 7: Luna, Sole, Venere, Mercurio, Marte , Giove e Saturno- i rapporti di distanza dei pianeti dalla Terra sono (D è la distanza Terra Luna): 1* D Luna, 2*D Sole, 3*D Venere, 4*D Mercurio, 9 * D Marte , 8*D Giove, 27*D Saturno. Quindi assumendo per facilità di calcolo D = 400.000 Km le distanze assolute divengono:400.000 Km Luna, 800.000 Km! Sole (reale 150.000.000 Km), 1.200.000 Km Venere, 1.600.000 Km Mercurio, 3.600.000 Km Marte , 4.000.000 Km Giove, 10.800.000 Km , le distanze sono sottostimate fortemente!- i pianeti più vicini alla Terra sono più veloci nel percorrere le loro orbite mentre i più lontani sono più lenti (Platone anticipa la seconda legge di Keplero)

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- l’ottavo cerchio è quello delle stelle fisse, il più lontano; le stelle ruotano attono a se stesse e attorno alla Terra! Nota: i cerchi si possono nominare inversamente- è dubbio che in un passo (paragrafo XII del Timeo) Platone affermi che la Terra ruota su se stessa attorno ad un asse- per Platone il vuoto non esiste (per gli atomisti Leucippo e Democrito il vuoto esisteva); oggi sappiamo che il vuoto assoluto non esiste in quanto anche laddove non c’è materia c’è energia e in ultimo l’energia virtuale- i giorni mesi ed anni furono dopo che fu costituito il cielo e da esso presero forma- il moto dei corpi celesti è perché c’è qualcosa che lo muove

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LA RILETTURA SCIENTIFICA E NON CLASSICA DELLA “METAFISICA” DI ARISTOTELE

"Il tempo o è la stessa cosa che il movimento o una caratteristica del medesimo"

Nota: gli scritti seguenti sono una libera interpretazione dell’autore e derivano da recenti studi impostati con metodo scientifico e non classico.

INTRODUZIONE - La Metafisica è uno dei libri più complessi di Aristotele. Lo studio che presentiamo, in linea generale, si limita alla parte strettamente scientifica (fisica ed astronomica). Le analisi qui presentate si susseguono seguendo la cronologia del libro. Questo lavoro si pone l’obiettivo di una rilettura scientifica e non classica della Metafisica, mediante un cammino critico all’interno dell’opera. Aristotele, l'ultimo grande filosofo greco, discepolo di Platone, tutore di Alessandro Magno, nacque a Stagira in Tracia nel 384 a.c. e morì nel 322 a.c.. L'astronomia di Aristotele, pur essendo in parte errata, sopravvisse fino ai tempi di Copernico. Aristotele confutò sia "l'essere infinito" di Anassagora e Melisso che "l'essere finito" di Parmenide; ammise un solo cielo ed un solo mondo, ambedue incorrutibili ed eterni.

PRIMA ANALISI: DIO E' PRINCIPIO E CAUSA - Tutti gli uomini per natura tendono al sapere, con questa affermazione di Aristotele inizia la Metafisica.  Il primo argomento trattato da Aristotele è il rapporto fra sapienza, conoscenza ed esperienza. La trattazione è stupefacente e per certi tratti ricalca il pensiero di Galileo Galilei sull'esperienza o comunque la sperimentazione scientifica in generale e va anche oltre, infatti Aristotele sembra precorrere lo scritto di A . Einstein sul legame fra l'esperienza e la teoria, con cui Einstein confuta alcune erronee idee attribuite al grande scienziato pisano; A. Einstein disquisì in merito alla falsa credenza che Galileo praticasse solo l'esperienza e che comunque Galileo avesse raggiunto le vette supreme della Fisica solo tramite l'esperienza, nulla di più falso! Galileo era un sapiente ed un valido sperimentatore. Tutti gli uomini acquistano scienza e arte attraverso l'esperienza. Per Aristotele l'esperienza è fondamentale in quanto è la conoscenza dei particolari. Inoltre, bisogna conoscere  la teoria e la pratica, perché senza pratica si cadrà in errore. La teoria, comunque, è più importante dell'esperienza e senza la teoria non si conosce la causa dei fenomeni naturali, l'empirismo fa conoscere il dato di fatto ma non la conoscenza del perché. Tutto ciò porta all’arte di insegnare, infatti chi ha la sapienza può insegnare, chi ha la sola esperienza non è in grado di farlo. Per Aristotele le basi logiche e raziocinanti del mondo sono la sapienza e l'esperienza, null'altro. Il sapiente non deve essere sottomesso a nessuno, la scienza deve ricercare i principi e le cause. La filosofia è una delle scienze ma ha come fine il bene. Porsi le problematiche sui fenomeni della Luna, del Sole e degli astri, pensare alla generazione dell'universo, è ricercare la meraviglia. Cosicché, gli uomini hanno filosofato per liberarsi dall'ignoranza, è evidente che ricercarono il conoscere solo al fine di sapere e non per conseguire qualche utilità pratica. Aristotele separa la scienza dalla tecnica e precisa che la scienza, la ricerca scientifica, la fisica, l'astronomia, sono dovute alla meraviglia, la tecnica è figlia della scienza e non è il principio che muove la conoscenza. Lo stagirita anticipa di XXIV secoli il pensiero moderno e noi speriamo che gli scettici attuali se ne convincano, anche se poi c'é sempre chi ricerca il male, anche tecnologicamente,  ma questo è un altro discorso. Gli scettici sappiano che il bambino è meravigliato del mondo che lo circonda e questa meraviglia aristotelica lo porta alla conoscenza.

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Per la prima volta, all'inizio dell'opera, Aristotele accenna a Dio: una scienza può essere divina solo in questi due sensi: o perché essa è scienza che Dio possiede in grado supremo o anche, perché essa ha come oggetto le cose divine. Solo la sapienza le possiede  entrambe e Dio è principio e causa. Questi passi sono chiari e forse ed in parte precursori di alcune linee guida del cristianesimo: Dio è il sapiente supremo e quindi possiede ed ha creato tutte le scienze o comunque attraverso la sapienza e la conoscenza l'uomo studia la natura e l'universo che sono cose divine. Insomma, Dio ha creato "il tutto", scienze, sapienza, spazio, materia e l'uomo, quindi è "principio e causa”. Aristotele accenna poi alla rivoluzione del Sole,  su cui ritornerà successivamente.

SECONDA ANALISI: IL MOTORE PRIMO ED ETERNO - L'analisi delle cause che stanno alla base del mondo e soprattutto il principio motore (quest'ultimo pervade continuamente il pensiero aristotelico) è espressa appieno da Aristotele quando passa ad analizzare il pensiero dei suoi contemporanei. La ricerca della conoscenza della causa prima su cui fu creato il mondo, appassionò i grandi filosofi greci: per Talete la causa prima è l'acqua, per Anassimene e Diogene di Apollonia è l'aria, per Ippaso di Metaponto e Eraclito di Efeso è il fuoco, per Empedocle sono aria acqua fuoco e terra, per Anassagora le cause sono infinite, per Leucippo e Democrito sono il pieno ed il vuoto, per Platone il piccolo ed il grande, per gli Italici è l'illimitato. I Pitagorici elaborarono la teoria dei numeri e credettero erroneamente che in essi si potesse leggere tutto, ma ciò non bastò a saziare la sete di sapere ed essi continuarono nella ricerca. I migliori, forse, furono Ermotino di Clazomene e Anassagora, in quanto affermarono che l'Intelligenza è nella natura e che essa è la causa dell'ordine e della distribuzione armonica del tutto. Bisogna ricercare l'altro principio, ossia noi diremmo, il principio del movimento.  Da Aristotele veniamo a sapere che i pitagorici fissavano in dieci i corpi del cielo ma vedendone nove introdussero il concetto di Antiterra. Su questo affermazione di Aristotele conviene soffermarci. Riportiamo integralmente il seguente passo Aristotelico: per esempio: siccome il numero dieci sembra essere perfetto e sembra che anche i corpi che si muovono nel cielo dovevano essere dieci; ma dal momento che se ne vedono soltanto nove, allora essi introducevano di conseguenza un decimo: l'Antiterra.  Il passo è delicato e si può interpretare in maniera diversa. Per noi, Aristotele afferma che i 9 corpi celesti visibili si muovono nel cielo, quindi i corpi celesti visibili ad occhio nudo: Sole, Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, Luna, stelle fisse, Terra, si muovono. Sull'introduzione del decimo corpo, l'Antiterra, bisogna aggiungere che l'Antiterra fu introdotta dai pitagorici anche per motivi astronomici, onde spiegare la maggior frequenza delle eclissi di Luna rispetto a quelle di Sole. Quindi, è sicuro che i pitagorici (fra cui i grandissimi italici  Filolao di Taranto ed Iceta di Siracusa), per primi, spostarono la Terra dal centro del sistema solare, mettendo al centro del sistema l'Antiterra che ne era il motore, tanto caro ad Aristotele. Sull'affermazione che i corpi celesti si muovono, compresa la Terra, si trova un'incongruenza con altri passi delle opere di Aristotele ma non sempre, infatti una volta Aristotele riafferma, anche se per ipotesi, che la Terra si muove. Comunque, l'errore dei suoi contemporanei, fu quello di non spiegare o trascurare o addirittura sopprimere il movimento. Un'altro passo, a nostro avviso importantissimo, su cui Aristotele ritorna spesso è il seguente: come mai alcuni corpi sono leggeri ed altri sono pesanti. Si può supporre che delle volte questa frase ed altre similari, sono state mal interpretate da alcuni studiosi (in merito, anche Galileo fu fortemente critico) e se ne è desunto, erroneamente, che gli scritti di Aristotele andassero contro la legge della gravitazione universale: F = G x m1 x m2 / (d x d) (la forza di attrazione fra due corpi è direttamente proporzionale alla massa dei due corpi ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza, la costante G è la costante gravitazionale), formulata da Newton nel XVI secolo. L’errore consiste nel pensare che Aristotele ammettesse che corpi diversi, in assenza di mezzo, giungessero a terra in tempi diversi (è famosa, in tal

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senso, l'esperienza di Galileo o quella effettuata dagli astronauti statunitensi sulla Luna: la piuma e il martello arrivano a terra insieme. Dobbiamo però rilevare che alcuni fisici moderni profetizzanti la cosiddetta fisica "unidirezionale", affermano che a seguito di esperienze di laboratorio si può verificare che esistono piccolissime differenze temporali all'arrivo dei due corpi. Avremo modo di ritornare su questi passi di Aristotele. In prima battuta, diciamo che Aristotele afferma che esistono "corpi leggeri e pesanti", nel senso che ci sono elementi "leggeri" che vanno verso l'alto (come l'aria calda) che vincono la gravità terrestre e corpi "pesanti" (come il ferro) che vanno verso la terra in quanto attratti dalla gravità terrestre o secondo Aristotele non in grado di muoversi verso l'alto. Quindi per Aristotele esistono dei corpi leggeri che vanno verso l'alto e corpi pesanti che vanno in direzione opposta,  cioè verso il basso, in questo caso l'esperienza "galileiana" è con Aristotele, lo verifichiamo giornalmente con i nostri sensi.  Per i lettori più curiosi specifichiamo che il tutto è spiegabile nel seguente modo: un corpo che vediamo salire verso il cielo (un palloncino ad esempio) sale non perché non risenta della forza di gravità esercita dalla Terra (e viceversa, infatti il palloncino esercita la stessa forza sulla Terra), ma a causa della forza risultante fra la forza di gravità e la spinta di Archimede (un corpo è sottoposto ad una spinta pari al peso del volume spostato), nel nostro caso la Spinta (Sa) che fa salire il palloncino è maggiore del peso P (peso del palloncino), quindi il palloncino è sottoposto ad una forza risultante F = Sa - P. Per i curiosissimi che a questo punto si stanno domandando come mai la Terra non si muove se sottoposta alla stessa forza che essa esercita sul palloncino, chiariamo che la massa della Terra è quasi infinita rispetto a quella del palloncino, quindi la Terra non risente dell'attrazione del palloncino: l'equazione di Newton F = m x a (Forza uguale a massa per accelerazione) ci dice che a parità di F, l'accelerazione sarà inversamente proporzionale alla massa.

TERZA ANALISI - LE FONDAMENTA DEL MONDO - Aristotele ritorna sul “motore primo”, il suo pensiero fisso dell’intera Metafisica: principio significa, in un senso, la parte di qualcosa da cui si può cominciare (geometricamente),  significa il punto di partenza dal quale ciascuna cosa può riuscire nel modo migliore, significa la parte originaria ed interna alla cosa e da cui la cosa stessa deriva, significa la causa prima e non immanente della generazione, ossia la causa prima del movimento e del mutamento, significa ciò per volere del quale si muovono le cose che si muovono e si mutano le cose che si muovono, significa il punto di partenza per la conoscenza di una cosa, quindi principio è il primo termine a partire dal quale una cosa o è o è generata o è conosciuta. Sono principio la natura, l'elemento, il pensiero, il volere, la sostanza ed il fine. Causa è la materia, la forma, il modello, ossia la nozione dell'essenza, il principio primo del mutamento o del riposo, il fine, lo scopo delle cose.  Siamo di fronte ad un condensato di scienza che tende alla convergenza verso l'inizio del tutto, alla causa dell'inizio e del movimento/mutamento  universale. In questi passi Aristotele fissa le basi delle fondamenta del mondo, in termini moderni diremmo che è alla ricerca della "grande esplosione" (big bang) ma non si accontenta in quanto vuole determinare la causa di tutto ciò e del movimento dei corpi celesti. Chi è che muove i corpi celesti? La scienza moderna assegna l'inizio del tempo e la generazione dello spazio e del tempo alla grande esplosione che avvenne circa 14 miliardi di anni fa e da cui sembra sia nato l'universo “tutto” e quindi anche il nostro Universo casuale (l'universo casuale, quello in cui viviamo e che osserviamo, è più piccolo dell'intero universo; lo spazio dell'intero universo è infinito o comunque è nettamente superiore a quello dell'universo casuale). L’astronomia attuale stabilisce che all'inizio, dopo la grande esplosione, lo spazio divenne infinito (si espanse ad una velocità superiore alla velocità della luce) ed a seguito di ciò, il tempo cominciò a scorrere; su questo evento siamo d'accordo come supposizione ma potremmo dire (con Aristotele) che lo spazio ed il tempo furono generati dal big bang ma è anche vero che non si può escludere che già esistessero, ciò è impossibile da provare, infatti non si riuscirà mai a

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vedere oltre la barriera di fuoco dell'universo primordiale (Penrose ultimamente sembra aver trovato pieghe di temperatura degli universi precedenti!). Ora proviamo a giocare con le parole (fra parentesi quello che si può intendere come “equivalente” alle affermazioni di Aristotele): principio significa la parte originaria (grande esplosione), ed interna alla cosa e da cui la cosa stessa deriva (l'universo si è autogenerato, è figlio di se stesso), significa la causa prima della generazione (ovverosia la generazione dell'universo), ossia la causa prima del movimento o del mutamento significa ciò per volere del quale si muovono le cose che si muovono e si mutano le cose che si muovono (il movimento intero del cosmo e la sua trasformazione continua: materia in altra materia, materia in luce, luce in materia). Ciò non basta a spiegare l'intero movimento, infatti dalle più recenti misure astronomiche risulta che la geometria dell'universo è euclidea (la geometria delle “rette parallele” che viene insegnate nelle scuole) ma dal valore calcolato della densità dell'universo invece deriva un universo in perenne espansione e nel contempo la geometria  corrispondente ad un universo in espansione è iperbolica e non euclidea. A questo punto perché sussista la geometria euclidea bisogna introdurre o una massa non sensibile né visibile, detta quintessenza o, ragionando in termini analitici, la famosa costante cosmologica di A. Einstein; tale costante fu introdotta dal grande scienziato per spiegare la staticità o immobilità apparente dell’universo, quale risultava dalle osservazioni astronomiche dei primi anni del millenovecento. In seguito Einstein tolse la costante dalle equazioni relativistiche, a seguito della scoperta dell’espansione dell’universo a cura di Edwin Hubble. Oggi la costante einsteniana è stata reintrodotta nelle equazioni della relatività proprio per spiegare la quintessenza: Einstein aveva ragione! Aristotele, come vedremo, affronta anche questo tema: significa il punto di partenza per la conoscenza di una cosa, quindi principio è il primo termine a partire dal quale una cosa o è o è generata o è conosciuta sono principio (la conoscenza viene praticata ma è derivata o figlia del principio), sono principio la natura, l'elemento, il pensiero, il volere, la sostanza ed il fine (l'universo e la natura sono la stessa cosa quindi sono il principio).

QUARTA ANALISI: LA QUINTESSENZA E LA COSTANTE COSMOLOGICA EINSTENIANA - La fisica aristotelica è la scienza che tratta del movimento dei corpi e della loro quiete. La fisica è una scienza teoretica come d'altronde lo è la matematica. La conoscenza di ciò che è eterno non può essere compito della fisica o della matematica ma della filosofia che studia le realtà che sono immobili e separate. Essa si divide in fisica, matematica e teologia. Aristotele continua con una dissertazione sulle competenze delle scienze, a tal proposito dobbiamo dire che alcuni autori moderni hanno dedotto che Aristotele separasse nettamente le scienze. Non siamo assolutamente d'accordo con chi afferma che dei buoni filosofi possano occuparsi solo del come e non del perché. Nel IV secolo  a. c. Aristotele aveva definito una differenza fra la matematica (compresa l'astronomia) da un lato e la fisica dall'altro. La sua definizione poteva essere interpretata nel senso che coloro che studiavano la fisica erano obbligati a pensare in termini delle cause aristoteliche, mentre matematici e astronomi potevano ignorare tali preoccupazioni. La libertà da tale particolare preoccupazione filosofica si dimostrò un grande vantaggio per l'astronomia, in epoche in cui la ricerca delle cause non avrebbe potuto andare al di là di qualche congettura più o meno approssimativa. La possibilità di ignorare i problemi causali divenne una gradevole abitudine. Astronomi e filosofi medievali pensavano che, se si dovevano ricercare cause, il semplice  carattere naturale del cosmo era una ragione sufficiente perché le cose fossero come si presentavano all'osservatore.  Due millenni dopo Aristotele, Keplero rifiutò questa tradizione, riflettendo su interrogativi come: che cosa c'è dietro questo fenomeno? Noi, per chiarezza del lettore, ci limitiamo a riportare il pensiero di Aristotele così come espresso nella Metafisica: si potrebbe, ora , porre il problema se la filosofia prima sia universale oppure se riguardi un genere determinato e una realtà particolare. Infatti, a questo riguardo, nello stesso ambito delle matematiche c'è diversità: la geometria e l'astronomia riguardano una determinata realtà,

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mentre la matematica generale è comune a tutte. Orbene, se non esistesse un'altra sostanza oltre quelle che costituiscono la natura, la fisica sarebbe la scienza prima; se invece esiste una sostanza immobile, la scienza di questa sarà anteriore alle altre scienze, e sarà la filosofia prima, e in questo modo, cioè in quanto è prima, essa sarà universale, e a essa spetterà il compito di studiare l'essere in quanto essere, cioè che cosa l'essere sia e quali attributi, in quanto essere, gli appartengono. Qui (poi ci ritornerà spesso) sembra che Aristotele abbia intuito che esistesse la cosiddetta quintessenza: sostanza immobile (l'energia repulsiva immagazzinata nel vuoto che analiticamente corrisponde alla costante cosmologica della relatività di A. Einstein di cui sopra), responsabile dell'espansione dell'universo; comunque al di là delle nostre risultanze, Aristotele afferma chiaramente che esiste una sostanza immobile. Più in là Aristotele ritorna sulla fisica, metafisica matematica: la fisica per Aristotele, essendo la scienza della natura, non può che essere scienza teoretica. La fisica studia il principio del movimento, la matematica gli enti non soggetti al divenire ma non separati. Poi Aristotele si esprime in modalità fulgide in questo celebre passo: c'è dunque, un'altra scienza, diversa sia dalla fisica sia dalla matematica, la quale studia l'essere separato e immobile, posto che  veramente esista una sostanza separata e immobile, come cercheremo di dimostrare. E se fra gli esseri esiste una realtà di questo genere, in essa dovrà consistere anche il divino e dovrà essere il Principio primo e supremo. Quindi Aristotele ammette l'esistenza di una sostanza separata ed immobile, per cui la fisica non basta a spiegarla e quindi deve esserci un'altra scienza universale, atta a discernere nell’essenza della sostanza immobile che è Dio a Sua volta causa del Principio primo e supremo.

QUINTA ANALISI: L'UNIVERSO, L'ENERGIA GRAVITAZIONALE, IL PRIMO ED IL SECONDO PRINCIPIO DELLA DINAMICA -  oltre la metà del libro, Aristotele comincia a concentrarsi sui fenomeni astronomici, sui corpi che compongono il sistema solare e sull'intero universo. Come vedremo la fisica del movimento e la visione del sistema aristotelici sono da apprezzare e delle volte centrano con precisione millimetrica il problema. L'intero universo, le sue singole parti, il Sole, la Luna e la Terra sono sostanza e sono sostanza perché formati da elementi come la terra, il fuoco, l'acqua, ecc. che a loro volta sono sostanza. L'eclisse di Luna consiste nella modificazione (geometrica  visuale) della Luna, la causa della scomparsa della luce lunare è la Terra che si frappone fra la Luna ed il Sole (l'eclissi non è altro che la privazione di luce). E' un assaggio della sapienza astronomica di Aristotele che non aveva strumenti astronomici per osservare, osservava ad occhio nudo! (sembra che il telescopio fu inventato dal napoletano Giambattista Della Porta, poi costruito da alcuni occhialai olandesi e reinventato ad uso astronomico da Galileo circa 18 secoli dopo il periodo Aristotelico). Aristotele per sostenere il suo sistema del mondo dedica numerose pagine all'esistenza di una sostanza soprasensibile, immobile ed eterna, motrice dell'universo (come detto Aristotele sente interiormente e interpreta con la sua sola mente che il sistema del mondo non è ben spiegabile se non si introduce la sostanza soprasensibile, immobile ed eterna, motrice dell'universo (la quintessenza o energia repulsiva immagazzinata nel vuoto che analiticamente corrisponde alla costante cosmologica della relatività di A. Einstein). Ciò che colpisce  è l'attenzione che Aristotele dedica alla causa motrice dell'universo: senza sonde spaziali, telescopi, radiotelescopi, spettroscopi, l'interiorità di Aristotele è scossa dalla quintessenza, dalla grande esplosione, dal movimento eterno dei corpi celesti: quale mente suprema è l'aristotelica? quale forza la guida? qual'è la convergenza cercata? ora tentiamo di scoprirlo in parte studiando i suoi passi e non solo, perché bisognerà prestare attenzione ad altri passi per cui Aristotele è stato "processato" molti secoli dopo. Dobbiamo dimostrare che esiste una sostanza immobile ed eterna.  .......E' impossibile che il movimento si generi o si corrompa, perché è sempre stato, né è possibile che si generi o si corrompa il tempo, perché non potrebbe esserci il prima e il poi se non esistesse il tempo: una formidabile intuizione, affinché un corpo si muova o modifichi il suo movimento c'è bisogno di un qualcosa che lo

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faccia muovere o modificare la traiettoria (se è impossibile deve esserci qualcosa che lo renda possibile), oggi noi sappiamo che è la forza (II legge della Dinamica formulata analiticamente da I. Newton: F = m x a, massa per accelerazione); quindi Aristotele pur non parlando di forza, intuisce che ci deve essere la forza. Il movimento dei corpi celesti è sempre stato ed è eterno in quanto avviato il moto esso perpetua all'infinito, ad esempio i pianeti orbitano attorno al Sole da circa 5 miliardi di anni e il loro moto è eterno (I principio della dinamica formulato da G. Galilei). Aristotele, come rivedremo, conosce il concetto di moto rettilineo uniforme ed infinito in assenza d'attrito. Oggi sappiamo che secondo la teoria più accreditata (E. Kant), la nebulosa primitiva ha dato luogo alla formazione del Sole e dei pianeti (per accrescimento), quindi la nebulosa primitiva, a sua volta dovuta ad una supernova, è il motore iniziale aristotelico, il Sole occupa uno dei fuochi (I legge di Keplero) dell'ellisse che a sua volta è la traiettoria descritta dai pianeti durante la loro rivoluzione attorno al Sole; l'equilibrio è dovuto alla forza gravitazionale del Sole che attira i pianeti (senza il Sole essi lascerebbero la loro orbita e si dirigerebbero verso l'infinito) e la forza centrifuga dei pianeti, il movimento è eterno in quanto nel vuoto si applica il I principio della dinamica (G. Galilei). Bisogna dire che questa spiegazione è relativamente precisa perché in verità i pianeti orbitano attorno al Sole ed i satelliti orbitano attorno ai pianeti perché lo spazio è curvo a causa della presenza dei corpi nello spazio, in special modo del Sole, è una spiegazione dovuta alla teoria della relatività di A. Einstein, più precisa di quella newtoniana (secondo Einstein la materia deforma lo spazio e ritarda il tempo). Se poi non esistesse un principio motore ed efficiente, ma che non fosse atto, non ci sarebbe movimento: il principio motore dell'espansione dell'universo o della gravitazione planetaria attorno al Sole. Prima di ritornare su questo argomento, vogliamo analizzare un passo oscuro che potrebbe rivelare un'altra grande conoscenza di Aristotele, egli afferma: è possibile, infatti, che ciò che è in potenza ad essere non sia ancora. Proviamo a richiamare il principio dell'energia gravitazionale che può esplicitarsi nella formula E = m x g x h, dove E è l'energia gravitazionale, m la massa del corpo, g l'accelerazione di gravità e h l'altezza a cui è situato il corpo, quindi se un corpo è fermo (ad esempio un vaso su un balcone) ad una determinata altezza  "possiede" un'energia potenziale che si libera quando perde l'equilibrio e cade: diremmo con parole aristoteliche che il corpo è in potenza ad essere ma non lo è ancora. Per Aristotele non può esserci movimento senza una causa in atto. Platone e Leucippo sostennero il movimento eterno ma non ne spiegarono il motivo. Per Aristotele nulla si muove a caso, ma deve esserci una causa (l'energia potenziale, la forza, la quintessenza): per esempio, questo si muove ora in questo modo per natura, questo altro modo per forza...........Questo punto ha un'importanza grandissima. Anche per noi ha un'importanza grandissima in quanto il filosofo stagirita interpreta il movimento in 2 modi, uno universale l'altro locale, il movimento dei corpi celesti è per natura (big bang, repulsione cosmica, I principio della dinamica), il movimento locale dei corpi è dovuto alla forza, un corpo in quiete non si muove se non gli si applica una forza (anche qui bisogna stare molto attenti, in quanto alcuni studiosi intendono che Aristotele non conoscesse il concetto di forza e di accelerazione; in effetti non lo esplicita concretamente con simboli e formule ma forse lo aveva intuito teoricamente non potendolo provare con l’esperienza).

VI ANALISI - LO SPAZIO TEMPO ARISTOTELICO E L'ENERGIA DEL VUOTO -  Ci troviamo al culmine del pensiero aristotelico:  dobbiamo per forza dimostrare che esiste una sostanza eterna ed immobile. Ma è impossibile che il movimento si generi o si corrompa, perché esso è sempre stato; né è possibile che si generi o si corrompa il tempo, perché non potrebbero esserci il "prima" e il "poi", se non esistesse il tempo. Dunque, anche il movimento è continuo come il tempo o è la stessa cosa che il movimento o una caratteristica del medesimo. ..............Pertanto non avremo alcun vantaggio se introdurremo sostanze eterne, come fanno i sostenitori della teoria delle Forme, se non è presente in esse un

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principio capace di produrre mutamento; dunque, non è sufficiente questo tipo di sostanza, né l'altra sostanza che essi introducono oltre le idee; se queste sostanze non saranno attive, non esisterà movimento. Ancora, non basta neppure che essa sia in atto, se la sua sostanza implica potenza; infatti, in tal caso, potrebbe non esserci un movimento eterno, perché è possibile che ciò che sia in potenza non passi all'atto. E' dunque necessario che ci sia un Principio, la cui sostanza sia l'atto stesso. Per conseguenza, è anche necessario che queste sostanze siano scevre di materia, perché devono essere eterne, se mai esiste qualcosa di eterno. Dunque, devono essere in atto. Analizziamo questi passi della Metafisica, chiaramente ricollegati agli articoli già pubblicati. La quintessenza o costante cosmologica è nella mente di Aristotele che pur non avendo i mezzi matematici o sperimentali per identificarla, è convinto che esista una sostanza eterna ed immobile, non sensibile (l'energia del vuoto diremmo oggi); per lo stagirita il movimento è eterno e continuo (espansione dell'universo all'infinito). Ambedue sono delle mirabili intuizioni ma forse quello che più ci sorprende in tutto il pensiero Aristotelico è la frase successiva: dunque, anche il movimento è continuo come il tempo o è la stessa cosa che il movimento o una caratteristica del medesimo. Oggi noi con le conoscenze scientifiche del XXI secolo proviamo sconcerto nel leggere questa frase ed in essa vediamo lo spazio/tempo della teoria della relatività di A. Einstein, addirittura Aristotele ipotizza che il movimento sia il tempo o una funzione del tempo (ipotesi che trova conferma nelle trasformate di Lorenz). Aristotele continua:  è dunque necessario che ci sia un Principio, la cui sostanza sia l'atto stesso. Per conseguenza, è anche necessario che queste sostanze siano scevre di materia, perché devono essere eterne, se mai esiste qualcosa di eterno. Ma non basta che ci sia questa sostanza ed addirittura che essa sia in atto, in quanto potrebbe essere energia in potenza e non agire, allora l'unica soluzione è che la sostanza sia duale, sostanza e atto allo stesso tempo. Per Aristotele è necessario che tale sostanza non sia materia, in quanto eterna (ritorniamo al moderno vuoto che non è vuoto ma è vivo energeticamente).

VII ANALISI - AL DI LA' DI LEUCIPPO E PLATONE - Ora Aristotele è un fiume in piena che travolge tutto, spazia nella fisica moderna con concetti che stravolgono la fisica ellenistica: pare che tutto ciò che è attivo presupponga la potenza e che, invece non tutto ciò che è in potenza passi all'atto, sembra, in tal modo che la potenza sia anteriore all'atto. Ma se fosse così, non esisterebbe nessuno degli esseri: è possibile, infatti, che ciò che è in potenza ad essere non sia ancora. E anche se fosse come dicono i Fisici, i quali sostengono che << tutte le cose erano insieme >> si giungerebbe alla stessa impossibilità. Infatti, come potrebbe prodursi movimento, se non esistesse una causa in atto? Non certo la materia può muovere sé medesima, ma l'arte del costruire; e neppure il mestruo né la Terra muovono se stessi, ma il germe ed il seme. Per questo, alcuni ammettono un'attività eterna, come Leucippo e Platone, infatti essi sostengono che il movimento sia e quale esso sia, né dicono la ragione per cui esso sia in questo o quel modo. Nulla, infatti, si muove a caso, ma deve sempre esserci una causa: per esempio, questo si muove ora in questo modo per natura, questo altro in quest'altro modo per forza, ad opera dell'intelligenza o di altro. E di che specie è, allora, quel movimento primo? Questo punto ha un'importanza grandissima. Ne deriva che Aristotele è conscio sia dell'energia potenziale sia  delle cause del movimento (la forza o la natura come per i corpi celesti) e dalle sue considerazioni ne derivano altre ben più profonde. Ci può essere energia latente (in potenza) che non si sprigiona (un corpo statico ad una certa altezza). E' obbligatorio perché si produca movimento che ci sia una causa (ad esempio la forza). A questo punto è chiarissimo che le idee aristoteliche tendono al II principio della dinamica di Newton F = m x a (Forza uguale  a massa per accelerazione). La profondità del pensiero aristotelico si extrapola all'universo: se tutta la materia dell'universo era concentrata in un punto ed ora ammiriamo l'universo, ci deve pur essere stata una causa che ha messo in moto tutta la materia. I corpi celesti si muovono per natura  proprio a causa della rottura dell'equilibrio iniziale.

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VIII  ANALISI - TEMPO E SPAZIO SONO UN UNICUM - In una frase di Aristotele, quasi sconosciuta ai più, poco marcata dallo stesso Aristotele, sta il perché del nostro trattato, Aristotele si addentra al problema della ricerca di una sostanza eterna ed immobile che muova l'universo, dice: ma è impossibile che il movimento si generi o si corrompa, perché esso è sempre stato; né è possibile che si generi o si corrompa il tempo, perché non potrebbero esserci il prima ed il poi, se non esistesse il tempo. Dunque, anche il movimento è continuo come il tempo; infatti il tempo o è la stessa cosa che il movimento  o una caratteristica del medesimo. Per lo stagirita il movimento non può autogenerarsi né autosostenersi, quindi esiste da sempre (I principio della dinamica di Galileo applicato allo spazio vuoto); lo stesso discorso vale per il tempo, da cui con superba intelligenza, deduce che il movimento e il tempo sono continui alla stessa maniera. Eccoci ora alla frase scientifica che eleva la Metafisica a specchio dell'universo ed a libro dell’eternità: infatti il tempo o è la stessa cosa che il movimento  o una caratteristica del medesimo. Si ritorna alle trasformate di Lorenz: il tempo è funzione della velocità.

IX ANALISI - DALLA FISICA A DIO, AL DI LA'  DEGLI DEI, VERSO LA CONVERGENZA SUPREMA - Vediamo come Aristotele converge verso DIO: 1) Il moto circolare continuo dei pianeti incuriosisce Aristotele ed egli lo definisce "continuo", cosicché il primo cielo (il cielo delle stelle fisse che gli antichi credevano ruotasse attorno alla Terra) deve essere eterno. 2) D'altronde se esso ruota in eterno deve essere mosso da qualcosa e questo qualcosa è fermo. Ritorniamo all'idea fissa di Aristotele al "motore" che oggi può essere visto come la grande esplosione od anche con occhi più evoluti nella quintessenza, eterna per lo stagirita.  3) Il primo motore produce movimento. La prima forma di traslazione è quella circolare: e tale è il movimento che il primo motore produce. Dunque, questo è un essere che esiste di necessità; e in quanto esiste di necessità, esiste come bene: e in questo modo è Principio. Da un tale principio, dunque, dipendono il cielo e la natura.   Il suo modo di vivere è eccellente.......Egli è sempre.......in questa felice condizione Dio si trova perennemente........Egli è vita........Dio è vivente, eterno e ottimo; cosicché a Dio appartiene una vita perennemente continua ed eterna: questo è, dunque, DIO.  Divina maniera di arrivare a Dio in un mondo mitologico legato agli Dèi. DIO è il Principio, DIO è il motore eterno del tutto, è sempre in moto, DIO è vivo. Dalla fisica allo spirituale. Aristotele prima di gettarsi nel suo modello di funzionamento del mondo riassume il suo pensiero in maniera mirabile: uno spirituale, l'altro fisico. La spiritualità: Se dunque , in questa felice condizione in cui noi ci troviamo, talvolta. Dio si trova perennemente, è meraviglioso; e se Egli si trova in una condizione superiore, è ancor più meraviglioso. E, in questa condizione Egli effettivamente si trova. Ed Egli è anche vita, perché l'attività dell'intelligenza è vita, ed Egli è appunto quell'attività. E la sua attività, che sussiste di per sé, è vita ottima ed eterna. Diciamo, infatti, che Dio è vivente, eterno e ottimo; cosicché a Dio appartiene una vita perennemente continua ed eterna: questo è, dunque Dio. La fisica: E' evidente, dunque, da quello che è stato detto, che esiste una sostanza immobile, eterna e separata dalle cose sensibili. E risulta pure che questa sostanza non può avere alcuna grandezza ma che è senza pari ed indivisibile (Essa muove, infatti, per un tempo infinito, e nulla di ciò che è finito possiede una potenza infinita; e, poiché ogni grandezza o è infinita o è finita, per la ragione che si è detta, essa non può avere grandezza finita, ma nemmeno una grandezza infinita, perché non esiste una grandezza infinita). Risulta inoltre che essa è impassibile e inalterabile: infatti tutti gli altri movimenti sono posteriori al movimento locale.

X ANALISI - IL MODELLO DEL MONDO - Aristotele osservando il moto della volta celeste aveva desunto che: - le stelle fisse si muovevano da Est ad Ovest (in verità è un moto apparente, le stelle, salvo piccoli movimenti, sono fisse ed è la Terra che ruota attorno all'asse

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polare da Ovest verso Est) - i pianeti, in genere, si muovono di moto diretto, opposto alle stelle, delle volte stazionano ed altri periodi dell'anno si muovono di moto retrogrado, cioè nello stesso senso delle stelle (è un moto apparente dovuto al moto dei pianeti e della Terra). Chiaramente Aristotele conosce la sfericità della Terra, l'equatore celeste e l'eclittica ed inoltre cita l'obliquità del piano orbitale della Luna rispetto all'eclittica. Ancora una volta bisogna rileggere attentamente le frasi di Aristotele ed analizzarle secondo la fisica moderna. Aristotele dopo aver affermato che esiste un motore primo immobile ed eterno che è Principio, si pone il problema di spiegare i movimenti interni al sistema del mondo e per far ciò suppone che ci siano altri "motori", subordinati al "motore primo": è necessario che anche ciascuno di questi movimenti sia prodotto da una sostanza immobile ed eterna........... Aristotele aveva capito che i movimenti dei pianeti erano eterni come il movimento delle stelle ma errò ritenendo che la causa del moto fosse dovuta ad altre sostanze simili alla prima, era la stessa! infatti il sistema si muove per una sola causa che è la stessa per tutto il sistema del mondo. Poi Aristotele passa alla spiegazione matematica del modello, per Aristotele si tratta di un modello, infatti dice: E' tesi di Eudosso che il movimento di traslazione del Sole e quello della Luna......................... .ed in un'altro passo afferma che le sfere cristalline debbono spiegare e confermare l'osservazione astronomica. Aristotele portò le sfere del mondo di Eudosso e poi di Callippo a 55, a queste bisogna aggiungere la sfera delle stelle fisse, quindi le sfere diventano 56. La teoria delle sfere cristalline era una teoria matematica dei geometri e fisici ellenistici, elaborata per spiegare i movimenti delle stelle e dei pianeti osservati ad occhio nudo, ipotesi che sopravvisse fino a Niccolò Copernico (XV secolo).

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BIBLIOGRAFIA

- Associazione Astrofili Monti della Tolfa, S. De Fazi, G. Fusco, C. Rossi - Appunti del corso di astronomia - 1998- Associazione Astrofili Civitavecchiese, L. Procesi, C. Rossi – Astronomia in pillole – CD Rom – 2013 e anni precedenti- Associazione Astrofili Civitavecchiese, C. Rosssi, M. Galice – Astronomia osservativa – CD Rom – 2013 - P. Allegretti - Talete di Mileto - Art. Pugliesi - 1989- Aristotele - Opere (Fisica, Del cielo) - BUL - 1993- Aristotele - Metafisica - Rusconi - 1992- Autori vari - Galileo - Isedi - 1978- Autori vari - "Rerum cognoscere causas" : Dall'alba delle conoscenze astronomiche alla cosmologia contemporanea - M.U.S.I.S. Roma - 1997- J. Burckhardt - Storia della civiltà greca - Sansoni - 1988- I. Capasso - Cosmologia - Hoepli - 1983- M. Cavedon - Astronomia - Mondadori - 1980- B. Cester - Stelle doppie - Il Castello - 1985- M.J. Crove - Theories of the world from antiquity to the Copernical revolution - Dover - 1990- P. De La Cotardière - Dizionario di astronomia - Gremese ed. - 1989- Eraclito - Frammenti - Nuovi equilibri - 1992- Dizionario di filosofia - Gremese ed. - 1989- Dizionario della civiltà greca - Gremese - 1990- J.L.E. Dreyer - A history of astronomy from Thales to Kepler - Dover - 1953- Erodoto - Le storie - Sansoni - 1967- G. Galilei - Dialogues concerning two new sciences - Dover - 1954- G. Galilei - Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo - Edizioni Studio Tesi - 1992- T. Heath - Aristarcus of Samos - Dover - 1981- T. Heath - Greek Astronomy - Dover - 1981- J. Herrmann - Atlante di astronomia - Mondadori - 1982- R. Hinckley Allen - Star names, their lore and meaning - Dover Publications - New York - H.C. King - The History of telescope - Dover - 1979- D. Laerzio - Vita dei filosofi (Vol.1 e 2) - BUL - 1987- P. Maffei - L’Universo nel tempo - Biblioteca dell’EST - 1983- P. Moore - Il "guinness" dell'astronomia - Bur 1990- G.E.Mottini - Mitologia Greca e Romana - Edizioni Scolastiche Mondadori - 1953- O. Neugebauer - The exact sciences in antiquity - Dover - 1969- F. Nietzshe - La filosofia nell'età tragica dei greci - Newton C. - 1980- Omero - L'Iliade e l'Odissea - Fabbri - 1960- Platone - Fedone, Convito, Apologia di Socrate, Critone - F.lli Melita - 1987- Platone - Tutte le opere (Timeo) - Sansoni - 1993- Platone - Repubblica - Laterza - 1994- A. Reale, A. Scafati - Copernico e la rivoluzione dei cieli - Cremonese Ed. - 1976

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- G. Romano - Introduzione all'astronomia - Muzzio Ed. - 1993.- C. Rossi - L'astronomia greca del primo millennio a.c. - Astronomia UAI 1998- B. Russel - Storia della filosofia occidentale - Tea Due - 1991- W. R. Shea - La rivoluzione intellettuale di Galileo - Sansoni - 1974

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L’AUTORE

Carlo Rossi è nato a Civitavecchia nel 1950; laureato in ingegneria, astrofilo da decenni, è autore di libri e di articoli scientifici, attualmente è il Presidente della Associazionje Astrofili Civitavecchiese.