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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')

        
Sistema solare secondo Keplero nel Mysterium Cosmographicum (1596). qui ricostruito con la nostra stampante 3D

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

le LEGGI di KEPLERO

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 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

OSSERVAZIONI 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?

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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:

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

alcuni appunti e curiosità su Keplero...

appunti Vita di Giovanni Keplero (1571-1631)

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)

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