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KEPLERO, l'astronomo miope e senza cannochiale (1571-1630)

«Non ci chiediamo per quale utile scopo gli uccelli cantino: lo trovano piacevole, perché sono stati creati per cantare. Similmente, non dovremmo chiederci perché la mente umana si preoccupi di comprendere i segreti dell'universo»
( Mysterium Cosmographicum, 1596)

il contributo di KEPLER alla astronomia comincia da un sogno...

(i video sono tratti dal docufilm: JOHANNES KEPLER, der himmelssturmer, Keplero la tempesta celeste 2020)

 

nel 1609 scrive, in latino, il "SOMNIUM",
probabilmente la prima opera di fantascienza, pubblicata postuma nel 1634, in cui si racconta di un viaggio sulla Luna

segue un piccolo estratto:

«il decollo è in assoluto il momento più difficile perché all'improvviso una forte esplosione spinge i loro corpi [degli astronauti] lontano dalle montagne e dagli oceani... per questo i loro arti devono essere ancorati in maniera salda per evitare che vengano strappati via perché il contraccolpo colpisce ogni singola parte del loro corpo, ma quando la parte del lancio è superata il viaggio diventa più semplice quindi salutiamo i nostri compagni e li lasciamo a loro stessi... ma proprio a quel punto del viaggio qualcosa ha interrotto il mio sogno...»

il MISTERIUM COSMOGRAFICUM (1596)

il misterium cosmograficum: un primo modello di meccanica celeste, (non solo il COME anche il PERCHE')

COSMO: La parola deriva da un termine che in greco antico significava ordine, armonia, bellezza


        
Sistema solare secondo Keplero nel Mysterium Cosmographicum (1596). qui ricostruito con la nostra stampante 3D
la congettura è errata, ma rappresenta un importante tentativo di trovare ordine (COSMO) nel CAOS, la gran ‘lacuna’ o vuoto originario preesistente alla creazione del ‘cosmo’
Con il proseguire dei suoi studi astronomici, in seguito Keplero abbandonò questo modello e formulò le tre leggi

PRIMA DI ARRIVARE ALLE LEGGI DI KEPLERO

«Poiché la bontà divina ci ha dato in Tycho Brahe un diligentissimo osservatore, e poiché i suoi dati ci indicano che nei calcoli vi è un errore di 8 minuti [8' di grado corrispondono a circa un quarto del diametro della Luna], dobbiamo riconoscere e onorare con gratitudine questo favore divino [....] Non potendo essere ignorati questi 8 minuti hanno, da soli, aperto la strada al cambiamento dell'intera astronomia: su di essa è costruita la maggior parte di questo lavoro»
(Astronomia Nova, 1609)

l'incontro con Tycho a Praga nel 1600

- perché 30 anni di osservazioni? (risposta)

La sfida più difficile: MARTE!!!

- perché Marte è la sfida più difficile?

misurare la posizione delle stelle e dei pianeti con il quadrante di Tycho:

TAVOLE astronomiche ed OROSCOPI:

- Keplero credeva negli oroscopi?

il problema dell'ORBITA TERRESTRE

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Statua di Tycho e Kepler a Praga       La casa di Kepler a Praga
              

le LEGGI di KEPLERO

delle 3 ipotesi di Copernico solo una sembrava corretta quella di porre il Sole a centro

mentre l'ipotesi di Orbite circolari e di velocità costanti non sembravano corrette...

ma quale REGOLARIT° trovare tra le precise osservazioni di Thyco???

 

Le leggi di Keplero (link GeoGebra)

la prima legge: l'orbita è una ELLISSE perfetta (1609)

 

una bella, anche se anacronistica, ricostruzione della intuizione della prima legge di Keplero:

APPROFONDIMENTO: 991- Ipazia: matematica, femminista, laica, simbolo. Ma è la verità? [Pillole di Storia]

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la velocità dei pianeti NON è uniforme... allora cosa sarà COSTANTE???

 

la seconda legge e le velocità dei pianeti: da IRREGOLARITA' ad ARMONIA (1609)

la 2° legge: legge delle aree con il M.R.U. (GeoGebra)

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la terza legge di KEPLER (1619)

la 3° legge e l'unità astronomica U.A.

T²/R³=costante

Keplero conosceva bene T per i pianeti del sistema solare, ma non conosceva i raggi medi delle orbite,

per ovviare a questo problema ideò la U.A. l'UNITA' ASTRONOMICA pari alla distanza media Terra-Sole

Kepler ricavò il raggio medio delle orbite in funzione di una U.A. (all'epoca non precisata)

 

oggi sappiamo che 1 U.A. corrisponde circa a 150 milioni di km

 

ma quanto è distante la Terra dal Sole? proviamo a fare come Kepler utilizzando una proporzione:


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  scheda di lavoro: la terza legge di KEPLER (pdf)

Tabella dati Sistema Solare (pdf)

     


Relative orbital velocities – planet motions, rotations and tilts to scale

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TEST: un esercizio sulle leggi di Keplero (link)

Semplice esercizio svolto sulla terza legge di Keplero

una prima OSSERVAZIONE sulle leggi di Keplero

 

1. Le Leggi di Kepler sono LEGGI EMPIRICHE, ossia basate sulle osservazioni, anzi non proprio sulle osservazioni dirette di Kepler che era anche miope e privo di cannocchiale, ma sull'analisi di 30 anni di osservazioni astronomiche di Tycho, osservazioni limitate a pochi corpi celesti del sistema solare, saranno leggi valide solo per il sistema Solare o si tratta di leggi universali?

conosci altre leggi empiriche?

 

cosa si intende per "legge empirica?"

 il "TACCHINO di RUSSEL" ( B.Russel 1872-1970)

 

una seconda OSSERVAZIONE sulle leggi di Keplero

 

2. Le leggi di Keplero valgono anche per Urano, Nettuno, Plutone e per tutti i corpi celesti in orbita attorno ad un altro di massa maggiore

quindi anche per le comete in orbita attorno al Sole,

nell'ARAZZO di BAYEUX è raffigurato il passaggio della cometa di Halley nel 1066 e osservata da Keplero nel 1607,

Il prossimo passaggio al perielio si prevede nel 2061

L'arazzo di Bayeux (animato) (per approfondire)

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Il ritorno della cometa di Neanderthal:

 

3. Le leggi di Keplero valgono anche per la Luna

La SUPERLUNA

 


per divertirsi...e... per aiutare la memoria...



alcuni appunti e curiosità su Keplero...

appunti Vita di Giovanni Keplero (1571-1631)

cercare Dio nei dettagli del cielo

correva l'anno 1571
(anno della battaglia di Lepanto e anno di nascita di Keplero, un epoca veramente difficile...)

come tracciare una ellisse: "luogo geometrico dei punti del piano equidistanti da due punti fissi detti FUOCHI"

Rodolfo II : Imperatore alchimista (la Biblioteca di Alessandria)

 

 

il telescopio spaziale KEPLER

riepilogo: le leggi di Keplero (by Zanichelli)

KEPLER e la stella di Bethlem

Johannes Kepler si interessò profondamente al fenomeno della stella di Betlemme, cercando di spiegare l'evento descritto nel Vangelo di Matteo attraverso fenomeni astronomici reali. Keplero osservò nel 1604 una "nova" (una nuova stella apparsa improvvisamente nel cielo) e collegò questo evento a una rara congiunzione dei pianeti Giove e Saturno avvenuta nel 7 a.C.

Secondo Keplero, la stella di Betlemme non era una stella singola, ma il risultato di una particolare configurazione astronomica: la tripla congiunzione di Giove e Saturno nella costellazione dei Pesci. Egli ipotizzò che questa congiunzione, molto rara e visibile in quel periodo, potesse essere stata interpretata dagli astrologi e dai Magi come un segno celeste di grande importanza, annunciando la nascita di un re in Giudea.

 

il moto retrogrado di Giove e di Saturno danno luogo ad una straordinaria tripla congiunzione nell'anno -6,
vicino al punto vernale nella costallazione dei pesci (in 26 secondi sono rappresentati 9 mesi di osservazioni ricostruit con Stellarium):

 

Keplero suggerì anche che una "nova" potesse essersi verificata in concomitanza con la congiunzione, rendendo il fenomeno ancora più spettacolare e degno di nota. In sintesi, Keplero cercò di fornire una spiegazione scientifica e astronomica a un evento tradizionalmente considerato miracoloso, collegando la narrazione biblica a eventi celesti realmente osservabili.

fonte: Kepler and the star of Bethlehem

 

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