Astronomia nella letteratura antica: i greci Omero, Esiodo, Arato Un percorso didattico

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1 Astronomia nella letteratura antica: i greci Omero, Esiodo, Arato Un percorso didattico Angela Misiano Planetario Provinciale Pitagora Reggio Calabria VI Scuola Estiva di Astronomia di Saltara luglio 2011 Saltara (PU)

2 Liceo classico Il percorso del liceo classico è indirizzato allo studio della civiltà classica e della cultura umanistica. Favorisce una formazione letteraria, storica e filosofica idonea a comprenderne il ruolo nello sviluppo della civiltà e della tradizione occidentale e nel mondo contemporaneo sotto un profilo simbolico, antropologico e di confronto di valori. Favorisce l acquisizione dei metodi propri degli studi classici e umanistici, all interno di un quadro culturale che, riservando attenzione anche alle scienze matematiche, fisiche e naturali, consente di cogliere le intersezioni fra i saperi e di elaborare una visione critica della realtà.

3 Materie coinvolte: Greco, Latino, Matematica, Fisica e Geografia Generale Il percorso prendendo le mosse dall analisi dei testi consente successivamente di spiegare i fenomeni ad essi connessi. La relazione tra l osservazione, la misura e la rappresentazione del moto degli astri consente di sviluppare, a partire dalla geometria e dalla matematica il programma curriculare di fisica e scienze.

4 Lo sviluppo dell Astronomia nel mondo greco, non può essere distinto dal progresso raggiunto in altre discipline, quali la Matematica, la Filosofia. Certamente non può neanche essere visto separato dalle parallele conquiste fatte nel vicino mondo mesopotamico, dove da due millenni l osservazione del cielo era pratica consolidata. I testi Classici opportunamente scelti consentono di trattare: Ciclo giorno/notte; i cambiamenti stagionali; le fasi della luna; i passaggi delle comete; le eclissi di sole e di luna; le maree; le stelle cadenti; la precessione degli equinozi; sfericità della Terra; sistemi di riferimento.

5 Omero nel XVIII libro dell'iliade (versi ) elenca gli astri e le costellazioni che decorano lo scudo di Achille. Soffermandosi sull'orsa Maggiore, la considera come unica costellazione circumpolare, ossia schiva d'immergersi nelle acque. Vi fece la e tutti quanti i segni che incoronano il cielo, le Pleiadi, l'iadi e la forza d'orione e l'orsa, che chiamano col nome di Carro: ella gira sopra se stessa e guarda Orione, e sola non ha parte dei lavacri d'oceano.

6 È nel libro V ( versi ) che Omero descrive la navigazione di Ulisse dall'isola di Ogigia alla terra dei Feaci : "Egli dunque con il timone guidava destremente, seduto: né il sonno gli cadeva sugli occhi guardando le Pleiadi, Boote che tardi tramonta e l'orsa che chiamano anche col nome di carro, che ruota in un punto e spia Orione: è la sola esclusa dai lavacri di Oceano. " Gli aveva ingiunto Calipso, chiara fra le dee,

7 La rotazione della volta stellare era già nota ad Omero all inizio del I millennio a.c., una località poteva essere raggiunta se si conosceva la sua latitudine, perché bastava navigare in prossimità del suo parallelo, misurando l altezza della stella polare.

8 L Orsa Maggiore è considerata come unica costellazione circumpolare, ossia schiva d'immergersi nelle acque. Strabone in questa indicazione intravide un accenno ai limiti settentrionali della Terra circondata dalle acque e suppose che Omero volesse alludere al CIRCOLO ARTICO. Questo cerchio per i Greci era rappresentato da qualsiasi parallelo che intersecasse l'orizzonte nel punto cardinale Nord e che pertanto racchiudeva tutte le stelle circumpolari. A causa della rotazione della sfera celeste gli astri nascono ad Oriente e tramontano ad Occidente. Alcuni, quelli vicini al Polo celeste e la cui distanza dal Polo è minore della latitudine del luogo di osservazione, non tramontano mai: essi si dicono circumpolari.

9 Queste costellazioni invero tu le potresti osservare ritornanti alla stessa stagione l una appresso all altra, nel volgere degli anni; ché esse, e tutte altresì, esattamente così sempre stettero incastonate nella volta celeste, gioielli della Notte che passa. ARATO

10 Ogni luogo ha un cielo, luoghi diversi hanno cieli diversi, il cielo di un luogo cambia con il tempo. Nello stesso luogo il cielo è diverso ad ore diverse dello stesso giorno. Nello stesso luogo il cielo è diverso alla stessa ora di giorni diversi. Nello stesso istante il cielo è diverso, se osservato da luoghi diversi della Terra.

11 Stelle Circumpolari Si chiamano Circumpolari quelle costellazioni poste nei dintorni dei poli Nord e Sud che, oltre ad essere visibili per tutte le notti dell anno, non sorgono e non tramontano mai. A causa della rotazione terrestre, gran parte degli astri sorge a oriente e tramonta a occidente. Gli astri più vicini al polo celeste (P) e precisamente quelli la cui distanza dal polo (distanza polare) è minore della latitudine (f) non tramontano mai e vengono detti circumpolari. Le stelle circumpolari possono essere utilizzate per la misura della latitudine astronomica. 11

12 Altezza diversa per la stessa Stella osservata da luoghi diversi.

13 Siamo all Equatore ed un ardimentoso esploratore intraprende un viaggio ed osserva

14 . una stella ad altezza zero sul suo Orizzonte

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16 Il nostro esploratore si è spostato sul meridiano e la sua Stella adesso è alta 45.

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18 Ne ha fatta di strada il nostro esploratore la stella adesso è proprio alta. Ma allora

19 Il nostro esploratore di necessità fece virtù e con palmi e nocche riuscì a misurare l'altezza h della stella. (L'altezza è l'angolo compreso tra la stella, il centro della Terra e l'orizzonte dell'osservatore)

20 Abbiamo anche ricostruito al computer la configurazione descritta da Omero nei versi del libro V, partendo dall'ipotesi che il viaggio si svolga d'estate alla latitudine compresa tra i 38 e i 39 di latitudine, e alle longitudini comprese tra i 15 e 17 Configurazione del cielo alle ore del 14 luglio 1000 a.c. così come descritto da Omero alla latitudine del 38 parallelo

21 Il cielo visto da Crotone il 14 luglio dell'anno 1000 a.c. alle ore 03:30 Pertanto, dalle carte del cielo inserite, ci sembra di poter dire che la costellazione del Bovaro guidava la navigazione di Omero nella prima parte della notte il cui tramonto avviene attorno alla mezzanotte, e qualche ora più tardi a Est sorgono le Pleiadi (M45) che guidano la navigazione della seconda parte. Infatti subito dopo la mezzanotte un navigante da Reggio - Crotone verso le coste della Grecia vedrà innanzi a sè spuntare le Pleiadi, alle spalle vedrà sparire Bootes mentre l Orsa Minore resta sempre alla sua sinistra. Con l incedere della notte vedrà le stelle di Orione apparire a Sud-Est mentre le Pleiadi avanzano ("e l'orsa che chiamano anche col nome di carro, che ruota in un punto e spia Orione - Odissea - Libro V, ).

22 Il cielo visto da Helsinki il 14 luglio dell'anno 1000 a.c. alle ore

23 Il cielo visto da Helsinki il 15 luglio dell'anno 1000 a.c. alle ore

24 Strabone, grande avvocato di Omero, nel libro VI, 1 descrive il tratto costiero che sta tra lo Stretto e il Lacinio e descrive la perfetta corrispondenza tra il viaggio compiuto da Ulisse, con il relitto galleggiante, da Cariddi all Ogigije innanzi a Crotone. Così come evidenzia l'importanza della posizione geografica del promontorio di Ercole (Capo Spartivento) e la presenza del vento Libico che spinge le navi verso il Lacinio dopo che si è attraversato il promontorio.

25 chi naviga da Reggio per 50 stadi verso Oriente trova prima Leucopetra (oggi Capo d Armi), principio e fine degli Appennini

26 e poi il promontorio d Ercole che e l ultimo verso mezzogiorno e che da volta a questo promontorio d Ercole naviga subito con il vento Libico fino al Japiglio".

27 Dopo il promontorio d Ercole si trova il promontorio Epizefiro (attuale Bruzzano), presso Locri, il cui porto e esposto ai venti occidentali a cui appartiene l omerico vento di Zefiro e dopo ancora si trova il paese Crotoniate con i tre promontori dei Japigi: poi e il Lacinio, luogo sacro a Giunone.

28 Il mare color del vino.odissea Scilla al tramonto

29 Quando il cardo fiorisce e la vibrante cicala posata sull'albero il suo stridulo canto da sotto le ali fitto versa nella stagione della spossante estate allora più pingui son le capre, migliore il vino, più sfrenate le donne e fiacchi gli uomini, da che Sirio testa e ginocchia prosciuga e secca la pelle per la calura Esiodo

30 LA VENDEMMIA Quando Orione e Sirio son giunti a mezzo del cielo, e Arturo può esser visto da Aurora dalle dita di rosa, o Perse, allora tutti i grappoli cogli e portali in casa. Tienili al sole per dieci giorni e dieci notti; per cinque conservali all'ombra, al sesto versa nei vasi i doni di Dioniso giocondo. Poi, dopo che le Pleiadi e le Iadi e il forte Orione son tramontati, d'arare ricordati, è il momento opportuno, e che l'anno sia propizio ai tuoi campi.

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32 Sirius è la stella alpha della costellazione del Canis Major, nonché la più brillante in assoluto nei nostri cieli.

33 Si entra convenzionalmente nella canicola quando il Sole si proietta nella costellazione del Leone.

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36 Ma se della navigazione pericolosa il desiderio ti prende, sappi che quando le Pleiadi, d'orione la forza terribile fuggendo, si gettano nel mare nebbioso, allora infuriano i soffi di ogni specie di venti. E non è più il tempo d'avere la nave sul fosco mare, ma, ricorda, lavora la terra, così ti consiglio; tira in secco la nave e di pietre rincalzala intorno, che regga l'umida forza dei venti che soffiano

37 Quando le Pleiadi sorgono, figlie di Atlante, la mietitura incomincia; l'aratura al loro tramonto; esse infatti quaranta notti e quaranta giorni stanno nascoste, poi, volgendosi l'anno, appaion dapprima quando è il momento di affilare gli arnesi L'ammasso delle Pleiadi si trova a nord dell'equatore celeste, dunque nell emisfero boreale; la sua declinazione è pari a circa 24 N, pertanto è sufficientemente vicina all'equatore celeste da risultare osservabile da tutte le aree popolate della Terra, fino al circolo polare antartico. A nord del circolo polare artico appaiono invece circumpolari, mentre un grado a nord del Tropico del Cancro si possono osservare allo zenit. L'ammasso domina, nell'emisfero nord, il cielo serale dalla metà dell'autunno all'inizio della primavera, mentre dall'emisfero sud è un oggetto tipico del cielo estivo

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48 Eratostene, Catasterismi 44 Si dice che il circolo di stelle visibile sia denominato Via Lattea. Infatti non è possibile rendere onori divini ai figli di Giove, se non a colui fra questi che succhiò la mammella di Era; perciò si narra che Ermes avesse condotto Eracle neonato in Olimpo e lo avesse avvicinato al seno (di Era) affinché lo allattasse. Quando Era se ne accorse lo buttò giù, e in questo modo (il latte) versandosi in abbondanza formò la Via Lattea. Plinio, Naturalis historia XVIII [ ] C è inoltre nel cielo un cerchio che è chiamato Via Lattea (da esso, come da una mammella, sgorga il latte di cui si nutrono tutti i seminati) ed è facile anche da riconoscere se si osservano due costellazioni, nella parte settentrionale l Aquila e in quella meridionale la Canicola, che abbiamo a suo luogo ricordata. La Via Lattea stessa attraversa il sagittario e i Gemelli, tagliando due volte l orbita equinoziale lungo l asse centrale del Sole: le due intersezioni sono occupate l una dall Aquila e l altra dalla Canicola.

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56 Il cielo in movimento Ciò che si vede in cielo è il riflesso di moti celesti che non percepiamo Tutto ciò che vediamo è relativo al nostro punto di osservazione

57 Dalla parte della Scienza Moti della Terra Rotazione Rivoluzione Precessione e nutazioni Moti millenari

58 Asse terrestre asse equatore Piano eclittica L asse terrestre -passante per il centro, emergente ai Poli, punti della superficie a velocità lineare nulla- è inclinato rispetto la perpendicolare al piano dell eclittica in media di L inclinazione varia nel medio-lungo periodo

59 La Terra ruota attorno al suo asse giorno tempo per compiere una rotazione completa Giorno solare periodo che intercorre tra 2 culminazioni successive del Sole sullo stesso meridiano Giorno sidereo periodo che intercorre tra 2 culminazioni successive di una stella sullo stesso meridiano(più breve del giorno solare per il moto di rivoluzione) circolo di illuminazione linea che separa la superficie illuminata da quella in ombra dì tempo nel quale la superficie riceve i raggi notte tempo nel quale la superficie rimane in ombra Moto rotazione Circolo illuminazione I raggi del Sole vengono considerati paralleli tra loro per la distanza

60 conseguenze moto rotazione alternanza del dì e della notte moto apparente sulla sfera celeste diurno del Sole e notturno delle stelle schiacciamento polare diversa velocità di fuga al variare della latitudine (interessa sia corpi fermi sia corpi in movimento) Deviazione dovuta alla pseudo forza di Coriolis, per la diversa velocità lineare alle diverse latitudini (nulla ai poli, massima all equatore): interessa solo i corpi in movimento lungo i meridiani, risulta dalla composizione del moto di rotazione con quello del corpo (spostamento da N a S -emisfero boreale- deviazione verso ovest)

61 Moto rivoluzione

62 ECLITTICA eclittica cerchio massimo sulla sfera celeste percorso apparente del Sole durante l'anno. interseca l'equatore celeste in due punti o nodi : Punto vernale (o punto γ o punto di Ariete) nodo ascendente. ( Sole in equinozio di primavera sale all'emisfero settentrionale) Punto della Bilancia (punto ω) nodo discendente. (Sole in equinozio autunnale "scende" nell'emisfero australe. VISIONE GEOCENTRICA La Terra ruota attorno al Sole in senso antiorario per un osservatore boreale con un periodo detto anno sidereo. Il piano dell'equatore è inclinato di 23 27' rispetto al piano dell eclittica (obliquità dell'eclittica ) VISIONE ELIOCENTRICA

63 EQUINOZI EQUINOZIO PRIMAVERA EQUINOZIO AUTUNNO La congiungente Sole -centro Terra giace sul piano equatoriale perché il Sole è su uno dei due nodi I nodi (punto γ e punto ω) sono le intersezioni dell eclittica con l equatore Sole culmina in primavera sul punto γ e in autunno sul punto ω

64 Come si vede il cielo in equinozio EQUINOZIO PRIMAVERA Sole sorge e tramonta a est e a ovest L'arco diurno è lungo quanto l'arco notturno (il dì è uguale alla notte) Coordinate del Sole d=0 (declinazione) a=0 (ascensione retta)

65 Il cielo in solstizio d estate Coordinate equatoriali del Sole: d=+23,5 (declinazione) a=90 (ascensione retta) Il Sole sorge e tramonta a nord-est e nord-ovest il Sole raggiunge la declinazione massima e la massima altezza sull'orizzonte. L'arco diurno è massimo L'ombra di un oggetto raggiunge la sua minima lunghezza.

66 Il cielo in solstizio d inverno Coordinate equatoriali del Sole: d=-23,5 (declinazione) a=270 (ascensione retta) Il Sole sorge e tramonta a sud-est e sud ovest il Sole raggiunge la sua minima declinazione e la sua minima altezza sull'orizzonte. L'arco diurno è più breve che in qualsiasi altro periodo dell'anno Gli oggetti proiettano ombre lunghe

67 A solstizi B -il circolo di illuminazione è tangente ai paralleli di latitudine N e S (circolo polare artico e antartico) - I raggi solari sono perpendicolari a uno dei 2 paralleli lat N Tropico del Cancro ( solstizio d estate -A-); S Tropico del Capricorno ( solstizio d inverno -B-)

68 stagioni astronomiche periodi di tempo compresi tra un equinozio e un solstizio e tra questo e l equinozio successivo per la II legge di Keplero, hanno durata maggiore primavera ed estate (comprendono l afelio -7 luglio-) rispetto al semestre freddo (nel quale è compreso il perielio, 3 gennaio) linea equinozi Perielio 3 gennaio Afelio 7 luglio linea apsidi linea solstizi 11

69 conseguenze moto rivoluzione alternanza delle stagioni (per inclinazione asse) diversa altezza del Sole sull orizzonte nel corso dell anno variazione dei punti sui quali sorge e tramonta il Sole nel corso dell anno (est e ovest solo negli equinozi; in inverno -emisfero boreale- si spostano verso sud, in estate, verso nord) rotazione apparente della sfera celeste moto annuale apparente del Sole (rotazione della fascia dello zodiaco)

70 moti millenari precessione degli equinozi rotazione della linea degli apsidi rotazione della linea degli equinozi variazione dell eccentricità dell orbita rotazione con il sistema solare attorno al centro della Galassia traslazione con la Galassia nello spazio

71 moto conico dell asse e nutazioni in anni l asse terrestre compie un moto conico, cioè descrive due coni coincidenti per il vertice. I poli celesti, quindi, si spostano sulla sfera celeste e le stagioni si inverto Le costellazioni dello zodiaco, soggette a un moto apparente con verso opposto, si fanno incontro all asse presentandosi prima precessione degli equinozi La rotazione dell asse viene turbata dall attrazione lunare che causa piccole oscillazioni -nutazionicon periodo di circa 19 anni - periodo metonico-

72 Cause moto conico

73 Precessione degli equinozi Conseguenze Rotazione di tutti i punti significativi: equinozi, solstizi, afelio, perielio Cambiamento dei poli celesti Rotazione della fascia dello zodiaco (le costellezioni si presentano prima precessione Inversione delle stagioni astronomiche

74 Grazie...e...alla VII edizione