La storia del Cosmo Un dialogo fra uomo e natura

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La storia del Cosmo

Un dialogo fra uomo e natura

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Indice presentazione

● Teorie antiche

● Cosmo, geocentrismo e ﬁnità dell’universo

● Filosoﬁa moderna, principi di eliocentrismo

● Esperimenti e teorie fondamentali, rivoluzione scientiﬁca, inﬁnità

● Aﬀermazione eliocentrismo

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Cosmologia

Con il termine cosmo in ﬁlosoﬁa s'intende un sistema ordinato o armonico.

L'origine della parola è il greco κόσμος (kósmos) che signiﬁca "ordine", in particolare quello assunto dall'esercito schierato per la battaglia ed è il concetto opposto a caos.

La filosofia si occupa del cosmo nella cosmologia (dal greco antico κόσμος kósmos, "ordine" e λόγος lógos, discorso) che studia la struttura materiale e le leggi che regolano l'universo concepito come un insieme ordinato. La cosmologia filosofica si interessa dell'universo in riferimento allo spazio, al tempo e alla materia mentre esclude dalla sua indagine le domande relative all'origine e al fine ultimo del cosmo alle quali cerca di rispondere da un punto di vista mitologico o religioso la cosmogonia.

La cosmologia ha le sue radici storiche nelle narrazioni religiose sull'origine di tutte le cose (cosmogonie) e nei grandi sistemi filosofico-scientifici pre-moderni (come il sistema tolemaico).

Teorie antiche

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Eudosso di Cnido

(Cnido, 400 a.C.), matematico, astronomo

Callippo di Cizico

(Cizico, 370 a.C.), astronomo

"Partendo dal fatto che c'è qualcosa che uniforma e ordina i movimenti, possono questi evidenti movimenti essere spiegati?" - Platone

Modello a sfere omocentriche:

● Una sfera per le stelle ﬁsse

● 4 sfere per pianeta

● 3 sfere per Sole e Luna

Questo sistema comprendeva quindi un totale di 27 sfere omocentriche!

Callippo modiﬁca il modello e porta le sfere a 33.

Teorie antiche

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Aristarco di Samo

(Samo, 310 a. C - 230 a. C.), astronomo

Eraclide Pontico

(Eraclea Pontica, 385 a. C. - Atene 322 a. C.)

Riteneva che il moto degli astri nel cielo fosse un moto apparente dovuto alla rotazione della Terra attorno ad un proprio asse una volta al giorno.

Noto per aver per primo introdotto l’ipotesi che fosse la Terra a girare attorno al sole.

Era in accordo inoltre con Eraclide Pontico nell’attribuire alla Terra un movimento di rotazione su un proprio asse.

Teorie antiche

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Aristotele

(Stagira, 384 a.C. - Calcide, 322 a.C.), ﬁlosofo, scienziato e logico.

Propone un modello geocentrico che pone la Terra al centro dell’universo.

5 elementi fondamentali: terra, aria, fuoco, acqua ed etere.

Terra: terra e acqua, tendenza a tornare nel proprio luogo naturale, il “basso”, ovvero il centro!

Era convinto dell’unicità e ﬁnitezza dell’universo:

Unicità: Se esistessero due universi, sarebbero fatti degli stessi elementi e cadrebbero negli stessi “luoghi naturali”;

Finitezza: in uno spazio inﬁnito non potrebbe esistere alcun centro.

Teorie antiche

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Modello di Aristotele

Utilizza il modello delle sfere concentriche, portandole a 55.

Oltre la Terra per lui vi erano, in ordine, la Luna, Mercurio, Venere, il Sole, Marte, Giove, Saturno, e, inﬁne, il cielo delle stelle ﬁsse.

La sfera delle stelle ﬁsse è chiamata da Aristotele primo mobile perché metteva tutte le altre sfere in movimento.

Ogni eﬀetto risale a una causa, il moto delle stelle ﬁsse deve dipendere da una causa prima.

Teorie antiche

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Claudio Tolomeo

(Pelusio, 100 - Alessandria d’Egitto, 175), astrologo, astronomo, geografo

Autore dell’Almagesto, considerata una delle più importanti opere scientiﬁche dell’antichità.

In quest’opera raccoglie la conoscenza astronomica greca, basandosi sui calcoli di Ipparco da Nicea.

Formula un modello geocentrico che rimarrà di riferimenti per tutto il mondo occidentale (e non solo).

Questo sistema era abbastanza preciso da

permettere calcoli e previsioni e fu utilizzato per oltre un millennio.

Cosmo, geocentrismo e ﬁnità universo

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Sistema Aristotelico-Tolemaico

Il Sole e la Luna, considerati pianeti, erano gli unici ad avere come centro dell’orbita la Terra.

Il sistema fu accettato dalla religione e preso come punto di riferimento, in quanto rispettava i canoni dei testi delle sacre scritture.

Si sottolinea l’importanza della posizione della Terra (e di conseguenza dell’uomo) al centro dell’universo

conosciuto.

L’universo era di conseguenza ﬁnito e racchiuso dalla sfera delle stelle ﬁsse.

Il sistema Aristotelico-Tolemaico inizia a cedere solamente nella prima metà del 1400.

Cosmo, geocentrismo e ﬁnità universo

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Nicola Cusano

(Kues, 1401 - Todi, 1464), cardinale, teologo, ﬁlosofo, matematico e astronomo

Dedica la sua vita agli studi e alla ricerca, caposaldo nei successivi secoli per esponenti della massima importanza scientiﬁca.

Teologo, conosceva i rischi degli argomenti di cui parlava, andando in conﬂitto con gli ideali religiosi.

Fermamente convinto dell’impossibilità che la terra fosse immobile e che occupasse il centro

dell’universo ﬁnito.

Filosoﬁa moderna, principi di eliocentrismo

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La filosofia di Cusano e l’infinità dell’universo

Riteneva che le stelle ﬁsse fossero uguali al Sole, e che potessero esistere altri mondi abitati attorno ad esse.

Fermamente convinto che non esistessero orbite perfettamente circolari.

Aﬀerma che l’immagine del cosmo dipenda dalla posizione dell’osservatore in esso, e che non può esistere una posizione privilegiata (impossibilità di darne una descrizione oggettivamente valida).

Nega la finità dell’universo, come la positiva infinità (interminato), da cui nega l’esistenza di una posizione centrale fissa. Non è possibile capire quale movimento attribuisse alla Terra: “costante vortice orbitale indefinito attorno ad un centro indefinito dell’universo in costante mutamento”.

Teorie molto avanzate, ma…

Impossibile legarle ad una rivoluzione astronomica (Copernico, Keplero), crede nell’esistenza della sfera delle stelle ﬁsse, del centro dell’universo e non attribuisce un movimento rotatorio ai pianeti. Assegna luce propria alla Terra ed alla Luna, e crede in un cosmo ovunque abitato (Luna, Sole).

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Niccolò Copernico

(Torun, 1473 - Frombork 1543), astronomo e matematico

Studia astronomia a Bologna sotto Domenico Maria Novara.

Osservò tutta la sua vita ﬁno a pubblicare l’opera

“Sulle rivoluzioni delle sfere celesti” l’anno della sua morte.

Pone le basi per la conversione dal sistema geocentrico a quello eliocentrico, deﬁnisce

correttamente l’ordine dei pianeti, della rotazione terrestre e della precessione degli equinozi.

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La “rivoluzione” Copernicana

Il sistema copernicano può sintetizzarsi in sette assunti:

1. Non vi è un unico punto centro delle orbite celesti e delle sfere celesti.

2. Il centro della Terra non è il centro dell’Universo, ma solo il centro della massa terrestre e della sfera lunare.

3. Tutte le sfere ruotano attorno al Sole, che quindi è in mezzo a tutte, e il centro dell'Universo si trova vicino a esso.

4. Il rapporto della distanza tra il Sole e la Terra con l'altezza del firmamento, è tanto più piccolo di quello tra il raggio della Terra e la distanza di questa dal Sole, che, nei confronti dell'altezza del firmamento, tale distanza è impercettibile (non viene quindi percepito alcun movimento apparente nelle stelle fisse).

5. Qualsiasi movimento appaia nel firmamento non appartiene a esso, ma alla Terra; pertanto la Terra, con gli elementi contigui, compie in un giorno un intero giro attorno ai suoi poli fissi, mentre il firmamento resta immobile, inalterato con l'ultimo cielo.

6. Qualunque movimento ci appaia del Sole, non appartiene a esso, ma dipende dalla Terra e dalla nostra sfera, insieme alla quale noi ruotiamo intorno al Sole come qualsiasi altro pianeta, e così la Terra compie più movimenti.

7. Per i pianeti appare un moto retrogrado e un moto diretto; ciò in realtà non dipende da loro, ma dalla Terra; pertanto, il moto di questa sola basta a spiegare tante irregolarità celesti.

Queste asserzioni rappresentavano l'esatto opposto di quanto aﬀermava la teoria geocentrica, allora comunemente accettata.

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Copernico fu molto attento a non assumere atteggiamenti rivoluzionari.

Egli costruì una nuova cosmologia partendo dagli stessi dati dell'astronomia tolemaica e rimanendo ancorato ad alcune tesi fondamentali dell'aristotelismo:

1) perfetta sfericità e perfetta ﬁnitezza dell'Universo;

2) immobilità del Sole data dalla sua natura divina;

3) centralità del Sole dovuta a migliore posizione da cui "può illuminare ogni cosa simultaneamente".

Egli aﬀerma che non sono i cieli a muoversi, bensì la terra, non perché gli sembra irrazionale far muovere un corpo enormemente grande, ma anche perché “lo stato di quiete è considerato più nobile e divino del

mutamento e dell’instabilità, la quale ultima conviene perciò alla terra più che all’universo.” Ed è anche per questo che il posto centrale è riservato al Sole che Copernico ritiene più importante.

La “rivoluzione” Copernicana

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Il cosmo di Copernico

Nonostante tutte le sue teorie

rivoluzionarie per Copernico l’universo rimane ﬁnito.

E’ logico pensare che fosse diﬃcile per un singolo uomo compiere tutti i passi

necessari a definire il cosmo come infinito e senza confini.

Il cosmo di Copernico suscitò molto interesse nei decenni seguenti, e il suo operato non passò inosservato

all’opposizione di Tycho Brahe.

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Sistema ticonico

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Giordano Bruno

(Nola, 1548 - Roma, 1600), ﬁlosofo, scrittore e frate

Il suo pensiero univa le più diverse tradizioni filosofiche, ma ruotava intorno ad un’idea fondamentale: l’infinito.

Cerca un accordo fra teologi e ﬁlosoﬁ riguardo la struttura e gerarchia dell’universo.

Bruno crede che il “copernicanesimo” rappresenti la vera concezione del cosmo. Aﬀerma che l’universo è inﬁnito perchè

“tale è la causa che coincide con Dio”.

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Il pensiero di Giordano Bruno

Il suo spazio, quello di un universo inﬁnito, è ovunque perfettamente omogeneo e simile a se stesso e ad esso Bruno associa il concetto di “vuoto” di Lucrezio (70 a. C. circa) e degli atomisti greci. Un universo dove gli “atomi” sono liberi di muoversi.

Da questo Bruno deriva che uno spazio “vuoto” non può che essere uniforme.

Lo spazio occupato dal nostro mondo e lo spazio fuori di esso saranno gli stessi: e se sono tali è impossibile che lo spazio al di fuori sia stato trattato da Dio in modo diﬀerente rispetto allo spazio che è “all’interno”.

Il nostro mondo non è quindi l’universo, se non una piccola macchia all’interno di un universo inﬁnitamente esteso

comprendente inﬁniti mondi: “stelle-soli disseminate nell’oceano di etere del cielo.” Per difendere questa sua scelta Bruno aﬀerma che, in confronto a Dio, il nostro mondo ed il nostro universo non sono che una mera nullità.

Nonostante questo, dobbiamo ammettere che Bruno non fosse un ﬁsico eccelso e che la sua visione dell’universo fosse in realtà anche alquanto “magica”: credeva che i pianeti fossero esseri animati in grado di muoversi liberamente ed armonicamente nello spazio, come lo erano per l’antico Platone.

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Giovanni Keplero

(Weil der Stadt, 1571 - Ratisbona, 1630), astronomo, astrologo, matematico, cosmologo, teorico musicale, ﬁlosofo della natura e teologo.

Contemporaneo di Galileo, convinto sostenitore del sistema eliocentrico dopo aver studiato sotto Michael Maestlin.

Nel 1596 pubblica il trattato Mysterium Cosmographicum dove espone i primi risultati derivanti dai suoi studi sul sistema solare.

Cerca di descrivere l’universo tramite le leggi matematiche, e prova ad utilizzare i solidi regolari della geometria greca per spiegare il sistema solare.

Arriva a formulare (in momenti diversi) le famose “leggi di Keplero”.

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L'universo ﬁlosoﬁco di Keplero

Keplero arrivò a descrivere il sistema solare attraverso le sue famose leggi. Oltre a fare questo cercò di dare una spiegazione ai dati che aveva ottenuto dalle osservazioni di Tycho Brahe.

Si dedicò all'osservazione di Marte per dedurre le sue leggi perché (fortunatamente) il candidato migliore.

Sostiene ci sia una corrispondenza fra i tre corpi immobili

dell'universo (Sole, spazio intermedio e stelle ﬁsse) e Padre, Figlio e Spirito Santo.

Sosteneva l'importanza di luce, calore, moto e armonia dei moti. Inoltre utilizzò analogie con la musica per la sua scienza.

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Galileo Galilei

(Pisa, 1564 - Arcetri, 1642), ﬁsico, astronomo, ﬁlosofo, matematico, accademico

Esperimenti e teorie fondamentali, rivoluzione scientiﬁca, inﬁnità

Personaggio chiave della rivoluzione scientiﬁca, introduce il metodo scientiﬁco.

La scienza abbandona la posizione metaﬁsica che al tempo predominava e acquisisce una prospettiva empirica e realistica.

Si aﬀerma copernicano solo dopo meticolose osservazioni tramite il cannocchiale.

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L'universo tramite il nuovo strumento

Si pronunciò sulla mutabilità dei cieli dopo aver osservato la comparsa di una nuova stella (Supernova di Keplero).

Galileo utilizza il cannocchiale per poter eﬀettuare osservazioni sistematiche più accurate, avendo con esso la possibilità di osservare oggetti mai visti prima.

Non aﬀerma mai una posizione rispetto al dibattito sulla ﬁnità dell'universo.

Respinge, in accordo con Cusano, la concezione di un centro dell'universo e aﬀerma che le stelle ﬁsse possano essere “tanti soli”.

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Cartesio

(La Haye en Touraine (Decartes), 1596 - Stoccolma, 1650), ﬁlosofo e matematico

Considerato uno dei fondatori della

matematica e della scienza moderna, cercò un connubio fra la struttura dell’universo e Dio.

Introduce il dubbio metodico, secondo il

quale il dubbio deve essere applicato a tutte le verità. (Da qui deriva la famosa frase “Cogito ergo sum”)

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Un passo indietro

Suddivide la realtà in due parti: una parte psichica, ed una parte invece ﬁsica.

Sostiene che Dio abbia creato l’universo senza un motivo preciso, e che non sarebbe comunque possibile per un uomo capirne le vere motivazioni.

Si limita quindi ad applicare il dubbio alla realtà ﬁsica, da qui formula le sue deﬁnizioni di estensione e

materia. Nega l’esistenza del “vuoto” e sostiene che “Coloro che ne aﬀermano l’esistenza sono vittime di una falsa immaginazione e di un confuso pensiero: non sanno che il nulla non può avere proprietà e quindi

nemmeno dimensioni.“

Nega l’esistenza dello “spazio” come concetto di entità divisa dalla “materia” che lo riempie. Essi possono essere distinti solo per astrazione. Compare anche il problema della costituzione delle stelle, scompare l’opposizione fra mondo terrestre e immutabile mondo celeste. Aﬀerma l’universo come “indeﬁnito”.

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Isaac Newton

(Woolsthorpe-by-Colsterworth, 25 dicembre 1642 - Londra, 1726), matematico, ﬁsico, ﬁlosofo,

ﬁlosofo naturale, astronomo, teologo

Fu il primo a dimostrare che le leggi della natura governano il movimento della Terra e degli altri corpi celesti.

Ricava le leggi di Keplero e ne formula una sistematizzazione matematica.

Contribuì alla rivoluzione scientiﬁca e al progresso della teoria eliocentrica.

Affermazione eliocentrismo

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La scienza assoluta

Considerato uno scienziato di professione, i suoi interessi primari erano nel campo della ﬁsica. Introduce i concetti di spazio e tempo assoluti, il tempo diventa una realtà autonoma. Critica ai concetti di “durata” ed “estensione” Cartesiani.

L'universo descritto da Newton possiede la qualità di essere uniforme in senso assoluto. si domandò da dove potesse provenire la velocità iniziale indispensabile al moto dei pianeti e in questo riconobbe l'opera di Dio. Newton si comportò, in sostanza, come Aristotele, e volle dare un primo motore all'universo.

Newton aﬀerma poi che Dio ha creato il mondo fondandolo su principi e leggi semplici (come, ad esempio, la legge di gravità) e che lo scopo degli uomini è quello di portare alla luce e decodiﬁcare tali semplici algoritmi.

Credeva in una sostanza chiamata etere che riempiva lo spazio del mondo. E’ noto che Newton credesse che la gravitazione non fosse una forza reale, ﬁsica; non poteva ammettere che la materia potesse agire a distanza. Scoprì di poter studiare l’attrazione trattandola come forza matematica, senza prove ﬁsiche.

Definisce l’universo come indefinitamente esteso e popolato, immerso in uno spazio infinito, governato dalle leggi fisiche e dalla saggezza di un Dio onnipotente.

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Eustachio Manfredi

(Bologna, 1674 - Bologna, 1739), matematico e astronomo

Ottenne la cattedra di matematica all'Università di Bologna.

Nel 1711 divenne direttore dell'osservatorio astronomico di Bologna, e pertanto professore di astronomia.

Fu membro dell’Accademia francese delle scienze di Parigi dal 1726 e della Royal Society di Londra dal 1729.

E’ fondatore della Specola di Bologna.

Si deve a lui "la prima dimostrazione, pur se non cercata, del moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole e, quindi, della realtà di un sistema eliocentrico".

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Cosmologia moderna

“La moderna cosmologia astronomica è invece la scienza che ha come oggetto di studio l’universo nel suo insieme, del quale tenta di spiegare in particolare origine ed evoluzione. In questo senso, è strettamente collegata con la cosmologia filosofica. La cosmologia astronomica ha il compito di correggere o espungere la miriade di teorie metafisiche o religiose sulle origini del mondo.”

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La storia del Cosmo Un dialogo fra uomo e natura