Osservazioni astronomiche di Galileo Galilei - Di Beatrice Biagi e Bianca Pacini - Presentazione di Storia dell'Astronomia 2019-2020 Docente: ...

Presentazione di Storia dell’Astronomia 2019-2020
                             Docente: Paola Focardi

Osservazioni astronomiche
di Galileo Galilei

                         Di Beatrice Biagi e
                         Bianca Pacini

Schema riassuntivo:

•   Cenni biografici;
•   Osservazione della Nova (1604);
•   Sidereus Nuncius;
•   Osservazioni dopo il 1610;
•   Sitografia;
•   Bibliografia

Brevi cenni biografici:
            • La giovinezza (1564-1588)
            • L'insegnamento a Pisa
              (1589-1592)
            • Il periodo padovano (1592-
              1610)
            • A Firenze (1610)
            • La disputa con la Chiesa
            • Gli ultimi anni (1633-1642)
            • Dopo la morte

Osservazione della Nova
• Appare nell’ Ottobre del 1604 nella
  costellazione del Saggittario, con
  magnitudine di -2.5
• Rimane visibile in cielo per 18
  mesi e fu osservata e studiata da
  Keplero, il quale pubblica «De
  stella nova in pede serpentarii»
• A Padova fu osservata da
  Baldassare Capra e Simon Mayr il
  9 Ottobre
• E 5 giorni dopo da Galileo

Osservazione della Nova

Galileo
•scrive il Dialogo de
Cecco di Ronchitti da
Bruzene in pruposito
de la stella nova
•Tiene al riguardo 3
lezioni a Padova

Osservazione della Nova
   “Il fermarmi solamente nel dimostrare il sito della Nuova stella essere, e
   essere sempre stato, molto superiore all’orbe lunare, che fu il principale
   scopo delle mie lezioni, è cosa per sé stessa così facile, manifesta e
   comune, che al parer mio non merita di slontanarsi della cattedra.”

Considerazioni di Galileo sulla Nova:

•non mostrava parallasse quindi doveva essere molto
più lontana della Luna;
•Era composta da un materiale leggero proveniente
dalla Terra;
•Brilla di luce solare riflessa;
•Lentamente diminuisce intensità perché si allontana
radialmente alla Terra a velocità costante

Osservazione della Nova
Grande interesse tra gli accademici:

•Ilario Altobello, astronomo italiano, in una lettera del 3 novembre del
1604 da Verona scrive:

«Su questo nuovo mostro del cielo, da far impazzir i Peripatetici […] non
  potranno negare che non sia in parte australe nel Zodiaco, vicino alla
 eclittica, in segno igneo, appresso Giove calido, et hora poco lontana si
può dir dal sole), e più bella che mai, nata nella congiunzione di Giove et
                             Marte calidissimo»

•Onofrio Castelli, Cristoforo Clavio, Leonardo Tedeschi, Ottavio Brenzoni.

Osservazione della Nova
PERDITA INCORRUTTIBILITA’ DEL CIELO

• La spiegazione fornita da Galileo sulla
    Nova è fisicamente non corretta;
• Ma è importante mettere in evidenza
        l’approccio sperimentale;
 • I corpi celesti sono costituita dalla
 materia terrestre quindi possono essere
                    studiati;
 • Una regola matematica si poteva
      applicare a eventi accessibili e
       verificabili e finché non fosse
  contraddetta da esperienze contrarie.

Sidereus Nuncius
• Nel 1610 escono le prime 550
  copie;
• Successo editoriale
• Numerosi studiosi; scrissero a
  Galileo per averne una copia;
• Il successo si propaga nel mondo;
• Nel 1616 il Sidereus Nuncius viene
  messo all’indice dalla chiesa.

Sidereus Nuncius
• La fama del libro va oltre il dibattito
  tra gli studiosi del campo, è una vera
  e propria rivoluzione culturale:
• linguaggio: prosa semplice
  accompagnata da disegni illustrativi
  le nuove scoperte vengono celebrate
  da pittori e letterati: "La fuga in
  Egitto" di Elsheimer, l’affresco del
  Cigoli della basilica di Santa Maria
  Maggiore a Roma. A teatro, vengono
  rappresentati con successo i nuovi
  astri medicei.

Sidereus Nuncius
          REAZIONE DEI CONTEMPORANEI
•   Cesare Cremonini, Giovanni Antonio Magini pur accogliendo l'invito
    di Galilei a guardare attraverso il telescopio ritennero di non vedere
    alcun supposto satellite di Giove;
•   Galileo si recò a Roma dai gesuiti docenti dove fu accolto con tutti
    gli onori dal Papa Paolo V, dai cardinali Francesco Maria Del
    Monte e Maffeo Barberini, e dal principe Federico Cesi, che lo
    iscrisse nell'Accademia dei Lincei;
•    Keplero valida le scoperte di Galileo nella sua “Dissertatio con
    nuncio sidereo”;
•   Campanella scrisse a Galileo 2 lettere (1611-1612) e quando il
    Sidereus Nuncius fu messo all'Indice dal Santo Uffizio si dedicò ad
    una Apologia pro Galileo.

Sidereus Nuncius
 CANNOCCHIALE- ALTRI MODELLI
• Nel 1608 Hans Lippershey costruisce e cerca di brevettare il
  primo vero telescopio funzionante- (3 X)
• Alcuni modelli di telescopi erano già stati costruiti: babilonesi
  (4000 anni fa ), fenici (secondo Plino il Vecchio), lo scienziato
  arabo Alhazen (nel X secolo d.C), Ruggero Bacone (nell’
  Opus Maius nel XIII secolo- parla dei princìpi ottici )
• In quegli anni simili sistemi ottici vennero costruiti e utilizzati,
  anche per l’astronomia, in Inghilterra da Thomas Harriot, Sir
  Walter Raleigh, Sir William Lower e in Olanda da Simon
  Marius, Johannes Fabricius, Cristoph Scheine

Sidereus Nuncius
 CANNOCCHIALE- LA COMMISSIONE
• La Repubblica di Venezia si
  rivolse a Galilei;
• Inizialmente fini militari;
  come Galilei stesso
  sottolinea nella lettera al
  doge del 24 agosto 1609
• il Senato veneto aumenta
  lui lo stipendio di mille
  fiorini;

Sidereus Nuncius
CANNOCCHIALE- CRITICHE
• Nel 1623 il gesuita Orazio Grassi sostiene nel
  “Libra astronomica ac philosophica” che il
  telescopio non era un parto di Galileo ;
• Keplero critica il Sidereus poiché si limitava a una
  descrizione visiva dei fenomeni;
• Keplero aveva sollecitato Galileo che gli fornisse un
  telescopio adeguato, che non ricevette mai;
• Forse la Repubblica di Venezia pagava Galielei
  perché non divulgasse informazioni di questo tipo;

Sidereus Nuncius
Considerazioni:
• Il Sidereus non porta esplicitamente argomenti a favore del
  sistema copernicano, nonostante Galielo (come Keplero) ne
  fossero convinti;
• Il sistema tolemaico (tutto ruota attorno alla Terra) risultava
  non adeguato ed obsoleto;
• Per molti anni diversi scienziati (come Bacone, Laplace,
  Poincaré) non la considerarono attendibile;
• Metodo scientifico: basato sulle sensate esperienze;
• La luna non è perfetta e la terra non è l’unico pianeta con
  satelliti- Giove ne ha addirittura almeno 4- perdita della
  centralità della terra nell’universo;

Sidereus Nuncius
   Macchie Lunari:
• Le macchie sulla luna erano
  state già osservate ma, poiché
  sempre stata considerata
  incorruttibile, si cercava di dare
  delle spiegazioni, più o meno
  realistiche, di cosa fossero;
• Diverse popolazioni hanno
  visto un coniglio nelle macchie
  lunari;
• Esempi: Mito cinese, Mito
  atzeco;

Osservazione della Luna
Galileo iniziò
l’osservazione della
Luna dopo aver
migliorato il suo
telescopio con un
ingrandimento di 20X.
Con questa strumentazione riusciva ad osservare meno
 di un quarto di luna piena e fece delle impressioni
 (imprecise, non mappature) con gli acquerelli
 sfruttando le conoscenze che aveva sulla prospettiva.

Osservazione della Luna
• Galileo iniziò
  l’osservazion
  e della Luna
  il 1
  Dicembre,
  quando
  questa
  aveva 4 o 5
  giorni e la
  studiò
  mentre via
  via cresceva

Osservazione della Luna
• Innanzitutto, Galileo notò che oltre alle macchie
  di grandi dimensioni che si possono osservare
  anche ad occhio nudo, la faccia lunare è
  totalmente coperta da fitte macchie minori per
  ampiezza

• Pertanto la Luna non presenta una superficie
  liscia, uniforme e sferica come «una numerosa
  schiera di filosofi ha ritenuto, ma al contrario
  disuguale, scabra, ripiena di cavità e di
  sporgenze» allo stesso modo della Terra

Osservazione della Luna
Nell’osservare poi la
linea che divide la
parte della superficie
oscura da quella
luminosa, notò che
essa era disuguale e
sinuosa perché nella
parte luminosa si
inseriscono delle
ombre e nella parte
oscura delle
escrescenze luminose.

Osservazione della Luna
• Proprio come sulla Terra quando il Sole si leva, le valli
  proiettano la propria ombra del lato opposto al Sole e
  le cavità, al contrario presentano l’ombra nello stesso
  lato del Sole
• Nella parte oscura osservò la presenza di punte
  lucenti divise tra loro e lontane dalla regione illuminata,
  con l’avanzare del tempo queste aumentano di
  grandezza e di lucentezza fino a quando vengono
  raggiunte dalla parte illuminata, inoltre, altre cuspidi
  nascono nella parte oscura. Le macchie nella parte
  luminosa, invece, nel tempo diminuiscono le zone
  ombrose

Osservazione della Luna
• Galileo concluse che la
  Luna non brilla di luce
  propria, ma riflette i
  raggi solari.
• Se fosse così pure fornita
  dalle stelle manterrebbe
  la luce e la mostrerebbe
  soprattutto nelle eclissi,
  quando, invece, si perde
  nel cielo oscurissimo.

Osservazione delle stelle fisse
• La prima
  costellazione che
  Galileo osservò fu
  Orione
• Poi osservò le Pleiadi,
  nella costellazione del
  Toro
• In entrambi i casi
  vide numerose stelle
  che non erano visibili
  a occhio nudo

Osservazione delle stelle fisse
Poi, Galileo cercò di spiegare il
candore che si osservava in alcune
zone del cielo:
•Dopo aver puntato il telescopio sulla
Via Lattea, Galileo affermò che essa
non è altro che «una congerie di
innumerevoli Stelle, disseminate a
mucchi»
•Così come le nebulose sono
«greggi di piccole stelle disseminate
in modo mirabile»

Osservazione di Giove
Nel periodo natalizio, mentre stava continuando
l’osservazione degli astri, si presentò in cielo Giove,
che si trovava al punto di minima distanza dalla
terra ed era in moto retrogrado.
Notò che grazie all’utilizzo di uno strumento più
potente, Giove mostrava 3 stelle piccole, ma
molto lucenti. Che meravigliarono Galileo percè
erano disposte esattamente lungo una linea retta e
parallela all’eclittica.
Il 7 Gennaio ad ovest c’erano 2 stelle e 1 ad est:

Osservazione di Giove
Il giorno seguente, l’8 Gennaio la disposizione
appariva molto diversa. Infatti tutte le stelline
apparivano ad est di Giove:

Pensò immediatamente che ciò fosse dovuto
al moto retrogrado. Ma il 9 Gennaio non potè
compiere le proprie osservazioni perché il
cielo era coperto

Osservazione di Giove
Ma, a differenza di ciò che si aspettava, il 10
Gennaio apparivano solo due stelle ed esse si
trovavano ad ovest di Giove, supponendo che la
terza fosse nascosta dal pianeta.

Galileo, sicuro che si trattasse delle stesse stelle,
suppose che l’apparente mutamento non era
dovuto al moto di Giove, ma causato dalle stelline
osservate

Osservazione di Giove
Così Galileo continuò ad osservare le stelline vicine a Giove,
riportando scrupolosamente ogni notte fino al 2 Marzo il disegno
della disposizione con la data ed l’orario.
Il 13 gennaio comparve una quarta stellina che non era
allineata e era più lontana da Giove

Che scomparse già il 15 Gennaio:

Osservazione di Giove
Secondo Galileo le stelle sono lune che ruotano
attorno a Giove, che chiama «Pianeti Medicei». E
fornisce una descrizione qualitativa del loro moto:
•«Ora seguono, ora precedono Giove con intervalli
consimili e da esso solo di ridottissimi allargamenti
si allontanano sia verso oriente che verso
occidente, e lo accompagnano nel suo moto
retrogrado allo stesso modo che nel diretto».
•Inoltre rilevò che «sono più veloci i giri dei pianeti
che descrivono circoli più stretti attorno a Giove»

Osservazione di Giove
Successivamente Galileo si dedicò alla
determinazione dei periodi di rivoluzione dei
satelliti di Giove:
•Impiegò più di un anno perché, oltre a dover
distinguere le varie stelle, dovette dedurre le varie
orbite nello spazio dalle loro distanze angolari
rispetto Giove e dal tempo di occultamento dietro a
Giove.
•Ottenne delle misure precisissime che ad oggi
hanno un errore di 5 minuti.

Osservazione di Giove
• Galileo scrive che il moto dei pianeti medicei
  attorno a Giove è un notevole esempio di
  rivoluzione attorno ad un fulcro diverso dal
  Sole. E pertanto afferma che possa essere
  accettata la rotazione della Luna attorno alla
  Terra descritta nel sistema Copernicano.
• E il loro moto solidale attorno al Sole, proprio
  come il moto di rivoluzione che Giove e le sue
  stelline compiono in 12 anni.

Osservazione di Saturno
• Nell’estate del 1610 non fu più possibile osservare le
  stelline di Giove e osservò Saturno, il quale non
  presentava la forma circolare di un tempo, ma era
  composto di tre corpi.
• Galileo annunciò la notizia a pochi colleghi tramite un
  anagramma il 30 luglio:

     • “smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras”

• Riordinando le lettere si ha:

    • in altissimum planetam tergeminum observavi

Osservazione di Saturno

• Nel 1612 non fu più possibile osservare Saturno
  in quella conformazione.
• Galileo a proposito scrive che (non meno di
  quanto facciano le fasi di Venere) Saturno “con
  ammirabil maniera concorre all’accordamento
  del gran sistema copernicano, al cui
  palesamento universale veggonsi propizii venti
  indirizzarci con taanto lucide scorte, che romai
  poco ci resta da temere tenebre o traversir”

Osservazione di Venere

• Nel giugno del 1610, Galileo osservò Venere.
• In entrambi i sistemi doveva presentare delle fasi,
  che ad occhio nudo non si vedevano
• Keplero pensò che brillasse di luce propria
• Lo studio di Venere è fondamentale perché
  avrebbe potuto verificare o confutare uno o l’altro
  sistema, infatti avrebbe mostrato se girasse attorno
  al sole oppure se stava sempre o al di sotto o al di
  sopra di esso.

Osservazione di Venere
• Venere quando è vicina al Sole e alla massima
  distanza dalla terra: si vedeva rotonda e piccola
• Nel dicembre del 1610 Venere si presento come
  mezzo pianeta, configurazione impossibile nel
  sistema tolemaico.
• Inizia nel 11 dicembre ad annotare le sue fasi.
• Annunciò la scoperte di nuovo con un anagramma:
Cynthiae figuras aemulatur mater amorum
Cioè: La madre degli amori imita le forme di Cinzia

Osservazione di Venere
• L’elongazione di Venere e di Mercurio mostrava
  abbastanza chiaramente il fatto che essi ruotano attorno
  al sole, come Galileo lo dà per scontato nel Sidereus e
  molti astronomi antichi lo sostengono.
• Galileo dice che le fasi mostrano senza dubbio che
  venere brilla di luce riflessa e che ruota attorno al sole
  “come anco mercurio et tutti li altri pianeti”
• Questo lo pensava sia Pitagora sia Copernico, ma galileo
  è il solo ad essere riuscito a sensatamente provare che i
  pianeti superiori si comportano come i pianeti inferiori.
• Galileo aggiunse poi che la Terra è un pianeta.

Osservazione Macchie solari
• Le macchie erano già state osservate dai cinesi
  secoli prima;
• L' astronomo inglese Thomas Harriot (1560- 1621) le
  aveva osservate nel 1610;
• Contemporaneamente a Galileo l'astronomo
  olandese David Fabricius (1564-1617), allievo di
  Tycho Brahe, stava compiendo osservazioni regolari
  delle macchie;
• Galileo nel 1612 ricevette un trattato di Christoph
  Scheiner (1570, 1650) che aveva osservato le
  macchie nel 1611 per “salvare” la perfezione dell'
  astro aveva postulato che le macchie fossero
  “satelliti” del Sole.

Osservazione macchie solari

Due scienziati contemporanei a Galileo, Apelle e
Johann Baptist Cysat, nel 1611 scoprirono che:
•le macchie sul sole si erano mosse lentamente
lungo il disco solare cambiando intanto forma
•se disegnate, sembravano nascere o mostrarsi,
mutare mentre si spostavano lungo linee
praticamente parallele e morire o scomparire
dietro al sole in circa due settimane

Osservazioni macchie solari
• Galileo notò che le macchie solari
  somigliavano alle nubi di cui si ha
  esperienza; compaiono, si allargano, si
  muovono con contiguità alla superficie
  della terra
• nel 1613 pubblica "Istoria e
  Dimostrazioni intorno alle macchie
  solari" in cui riporta anche molti disegni
• Galileo sosteneva che le macchie
  dovesse trovarsi sulla superificie del
  sole a causa del loro assottigliamento
  e accorciamento delle loro distanze a
  mano a mano che procedevano verso
  le estremità della superificie del sole.

Bibliografia e Sitografia
–   Galilei G. "Sidereus Nuncius", Venezia, Marsilio Editori, 1993
–   Hack M.Domenici V.,"Notte di Stelle", Sperling & Kupfer, 2013
–   "Galileo, la sfida della scienza moderna", De Agostini, 2018Heilbron J..
–   "Galileo: Scienziato e umanista", Torino, Enaudi, 2013
–    https://it.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei
–   https://it.wikisource.org/wiki/Dialogo_de_Cecco_di_Ronchitti_da_Bruzene_in_perpuosito_de_la_Stella_
    Nuova
–   https://it.wikipedia.org/wiki/Hans_Lippershey
–   https://www.scienzainrete.it/contenuto/articolo/scienza-e-religione-vita-di-galileo-di-bertolt-brecht
–   https://it.wikipedia.org/wiki/Simon_Marius
–   http://personalpages.to.infn.it/~ferrari/appC.pdfhttp://astrocultura.uai.it/personaggi/sidereusnuncius/
    occhialedigalileo.htm
–   http://divulgazione.uai.it/old/marte/galileo_marte.htm
–   http://strangepaths.com/wp-content/uploads/2007/04/N0003355.pdf
–   http://www.istitutocalvino.gov.it/studenti/siti/galileo/giovilabio.htm
–   https://it.wikipedia.org/wiki/Ilario_Altobellihttp://astrocultura.uai.it/avvenimenti/frammentilezioni.htm
–   http://www.giutor.com/tortora/varia/campanella.html
–   https://www.enzopennetta.it/2016/02/una-lettera-di-galileo-al-doge-di-venezia/
–   https://www.finestresullarte.info/254n_cigoli-immacolata-concezione-luna-galileo-santa-maria-
    maggiore.php