Famosi astronomi: come questi scienziati hanno modellato l’astronomia

Nel corso della storia umana, gli astronomi hanno aiutato le persone a capire cosa vedono nel cielo notturno. Questi famosi astronomi, molti dei quali grandi scienziati che padroneggiavano molti campi, hanno spiegato i fenomeni di questo Web con vari gradi di accuratezza.

Nel corso dei secoli, una visione geocentrica dell'universo con la Terra al centro di tutto ha lasciato il posto alla corretta comprensione che abbiamo oggi di un universo in espansione in cui la nostra galassia è solo una di miliardi. In questo elenco ci sono alcuni degli scienziati più famosi dai primi giorni dell'astronomia fino all'era moderna e un riassunto di alcuni dei loro risultati.

Eratostene di Cirene

Quando la maggior parte delle persone credeva che il mondo fosse piatto, il noto matematico, astronomo e geografo greco Eratostene (276195 a.C.) utilizzò il sole per misurare le dimensioni della Terra rotonda, secondo la NASA (si apre in una nuova scheda).

La sua misurazione di 24.660 miglia (39.690 chilometri) era di sole 211 miglia (340 km) dalla misurazione reale.

Claudio Tolomeo

Nell'antica Grecia, l'astronomo e matematico Claudio Tolomeo (90168 d.C.) creò un modello del sistema solare in cui il sole, le stelle e altri pianeti ruotavano attorno alla Terra. Conosciuto come il sistema tolemaico, è rimasto in vigore per centinaia di anni, anche se si è rivelato completamente sbagliato.

Secondo la NASA (si apre in una nuova scheda), "Tolomeo rappresenta l'epitome della conoscenza dell'astronomia greca". Come matematico, geografo e astronomo, è autore di numerosi testi scientifici che hanno avuto un notevole impatto sul pensiero intellettuale occidentale.

Nel II secolo Tolomeo pubblicò l'Almagesto (si apre in una nuova scheda), un trattato completo sui movimenti delle stelle e dei pianeti. Ha ampliato il modello geometrico di Ipparco dei moti celesti, utilizzando epicicli e cerchi eccentrici in una teoria geocentrica che poneva la Terra al centro del sistema solare. Questo sistema tolemaico presentava tabelle di informazioni che consentivano comode previsioni delle posizioni planetarie. Tolomeo catalogò anche 48 costellazioni, i cui nomi sono ancora in uso al momento.

Gli scritti di Tolomeo rimasero autorevoli per più di 1.200 anni. Tuttavia, il suo modello, che non era corretto, in seguito cadde in disuso quando nacque la visione eliocentrica del sistema solare.

Pochi dettagli sulla vita di Tolomeo sono sopravvissuti fino ai giorni nostri.

Il modello geocentrico tolemaico dell'universo, ideato dallo scienziato greco Claudio Tolomeo, ruotava tutto intorno alla Terra. (Credito immagine: Bartolomeu Velho)

Abd al-Rahman al-Sufi

L'astronomo persiano Abd al-Rahman al-Sufi (903986), noto come Azophi agli occidentali, ha effettuato la prima osservazione conosciuta (si apre in una nuova scheda) di un gruppo di stelle al di fuori della Via Lattea, la galassia di Andromeda.

Niccolò Copernico

Nella Polonia del XVI secolo, l'astronomo Nicolaus Copernicus (14731543) propose un modello del sistema solare che prevedeva la rotazione della Terra attorno al sole, secondo la NASA. (si apre in una nuova scheda) Il modello non era completamente corretto, poiché gli astronomi dell'epoca lottavano con il percorso all'indietro a volte intrapreso da Marte, ma alla fine ha cambiato il modo in cui molti scienziati vedevano il sistema solare.

Copernico, della Polonia, riteneva che la visione tolemaica dei pianeti che viaggiavano in orbite circolari attorno alla Terra fosse eccessivamente complicata con molti cerchi più piccoli, epicicli, necessari per spiegare il moto retrogrado intermittente dei pianeti (in cui sembrano muoversi in senso opposto direzione delle stelle). Copernico pubblicò il suo libro, De Revolutionibus Orbium Coelestium ("Sulle rivoluzioni delle sfere celesti (si apre in una nuova scheda)") quando aveva 70 anni e stava morendo.

Le sue idee impiegarono quasi cento anni per ottenere credibilità, ma l'affermazione di Galileo del 1632 secondo cui la Terra orbitava attorno al sole si basava sul lavoro dell'astronomo polacco, cementando la rivoluzione copernicana.

Giovanni Keplero

Utilizzando misurazioni dettagliate del percorso dei pianeti tenute dall'astronomo danese Tycho Brahe, Johannes Kepler (15711630) stabilì che i pianeti viaggiavano intorno al sole non in cerchio, come aveva pensato Copernico, ma in ellissi. In tal modo, ha calcolato tre leggi che coinvolgono i movimenti dei pianeti che gli astronomi usano ancora oggi nei calcoli. Tuttavia, le menti chiuse mettono a rischio il lavoro di Keplero.

Keplero difese e modificò la visione copernicana del sistema solare con una riforma radicale che lo affermò come una delle grandi luci della Rivoluzione Scientifica dei secoli XVI-XVII.

La deduzione di Keplero secondo cui i pianeti percorrono orbite ellittiche, con il sole in uno dei fuochi, formò la sua prima legge planetaria, che pubblicò nel 1609 con la seconda legge che affermava che i pianeti non viaggiano alla stessa velocità durante le loro orbite.

La terza legge di Keplero, pubblicata un decennio dopo, postulava che la relazione tra la lunghezza delle orbite di due pianeti fosse correlata alla loro distanza dal sole. Sebbene abbia dato altri contributi alla matematica e all'ottica, le tre leggi di Keplero lo hanno reso un gigante dell'astronomia.

"L'era in cui visse Keplero fu un'epoca di tremendi sconvolgimenti e cambiamenti", ha affermato Dan Lewis, curatore di Storia della scienza e della tecnologia presso la Biblioteca di Huntington a San Marino, in California. "I leader religiosi erano riluttanti ad abbandonare le loro idee sui cieli .

I discorsi degli astronomi di un cielo pieno di oggetti che si muovono su orbite non circolari e altri fenomeni che andavano contro un modello incentrato sulla Terra hanno minacciato le loro convinzioni. Di conseguenza, Keplero e la sua prima moglie, Barbara, hanno creato un codice con cui scriversi lettere in modo che la loro corrispondenza non li mettesse a rischio di persecuzione".

Galileo Galilei

Incisione di Galileo Galilei del 1842. (Credito immagine: Getty Images)

Nato in Italia, Galileo Galilei (15641642) è spesso accreditato della creazione del telescopio ottico, anche se in realtà ha migliorato i modelli esistenti.

Secondo il Progetto Galileo della Rice University (si apre in una nuova scheda), "Galileo realizzò il suo primo telescopio nel 1609, modellato su telescopi prodotti in altre parti d'Europa che potevano ingrandire gli oggetti tre volte. Nello stesso anno creò un telescopio in grado di ingrandire oggetti venti volte."

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L'astronomo (anche matematico, fisico e filosofo) rivolse il nuovo strumento di osservazione verso il cielo, dove scoprì le quattro lune primarie di Giove (ora conosciute come lune galileiane), nonché gli anelli di Saturno (si apre in una nuova scheda) .

Sebbene Copernico abbia proposto per la prima volta un modello della Terra che circonda il sole, ci volle del tempo prima che diventasse ampiamente accettato. Galileo è noto soprattutto per aver difeso l'idea diversi anni dopo che Keplero aveva già calcolato il percorso dei pianeti e Galileo finì agli arresti domiciliari alla fine della sua vita a causa di ciò.

Galileo, nato a Pisa, in Italia, fece anche numerose scoperte scientifiche. Dimostrò notoriamente che tutti i corpi che cadono cadono alla stessa velocità, indipendentemente dalla massa. Inoltre ha sviluppato il primo orologio a pendolo.

Giovanni Cassini

L'astronomo italiano Giovanni Cassini (16251712) ha misurato il tempo impiegato dai pianeti Giove e Marte per ruotare. Ha anche scoperto quattro lune di Saturno e il divario negli anelli del pianeta. Quando la NASA ha lanciato un satellite in orbita attorno a Saturno e alle sue lune nel 1997, è stato opportunamente soprannominato Cassini.

Christian Huygens

Christiaan Huygens osservò per la prima volta gli anelli di Saturno. (Credito immagine: Getty Images)

Lo scienziato olandese Christiaan Huygens (16291695) ha proposto la prima teoria sulla natura della luce, un fenomeno che ha lasciato perplessi gli scienziati per centinaia di anni. I suoi miglioramenti al telescopio gli hanno permesso di fare le prime osservazioni degli anelli di Saturno e di scoprire la sua luna più grande, Titano.

Sviluppando telescopi migliorati, Huygens è stato in grado di fare diverse importanti scoperte astronomiche. Fu nel 1655 che propose che un anello sottile e piatto circondasse Saturno. La sua scoperta di Titano segnò la prima luna avvistata intorno al pianeta. Ha realizzato il primo disegno conosciuto della Nebulosa di Orione.

Altrove nella sua ricerca, Huygens ha proposto una teoria ondulatoria della luce, che è stata contestata da Newton, che ha preferito la teoria delle particelle. La moderna teoria della luce combina i due in un modello di dualità onda-particella.

Di recente, l'eredità di Huygens è stata commemorata nella sonda a lui intitolata, che si è paracadutata su Titano nel 2005.

Isacco Newton

L'astronomo inglese Sir Isaac Newton (16431727) è famoso soprattutto per il suo lavoro sulle forze, in particolare la gravità. Basandosi sul lavoro di coloro che lo avevano preceduto, si dice che abbia detto: "Se ho visto oltre, è stando sulle spalle dei giganti" calcolò tre leggi che descrivono il movimento delle forze tra gli oggetti, note oggi come Newton's le leggi .

Le ben note leggi del moto newtoniani sono: 1) un oggetto fermo tende a rimanere fermo e un oggetto in moto uniforme tende a rimanere in moto uniforme a meno che non sia agito da una forza esterna netta. 2) La forza netta su un oggetto è uguale alla velocità di variazione della sua quantità di moto lineare in un sistema di riferimento inerziale, oppure se un corpo sta accelerando, su di esso agisce una forza. 3) Per ogni azione c'è un'azione uguale e contraria.

In una storia che è entrata da tempo nella coscienza pubblica, Newton avrebbe trovato l'ispirazione per la sua teoria della gravitazione vedendo una mela cadere da un albero. Da ciò congetturava che l'attrazione della gravità potesse estendersi verso l'esterno dalla terra, fino alla luna e oltre.

Newton è spesso rispettato come la figura più influente di tutta la scienza. Ha inventato il calcolo, oltre a studiare l'ottica, la meccanica, la chimica sperimentale, l'alchimia e la teologia. La sua creazione delle tre leggi universali del moto più l'invenzione della teoria della gravità universale alterarono permanentemente il campo della scienza.

I successi di Newton sono stati celebrati in molti modi, con statue e poesie. In particolare l'unità di forza è stata chiamata per lui, il newton (N).

Edmond Halley

Edmond Halley (16561742) è stato lo scienziato britannico che ha esaminato gli avvistamenti storici di comete e ha proposto che la cometa apparsa nel 1456, 1531, 1607 e 1682 fosse tutta la stessa e sarebbe tornata nel 1758. Sebbene morì prima del suo ritorno, egli si è dimostrato corretto e la cometa è stata nominata in suo onore.

Carlo Messier

Charles Messier, 40 anni. (Credito immagine: Ansiaux)

L'astronomo francese Charles Messier (17301817) compose un database di oggetti noti all'epoca come "nebulose", che includeva 103 oggetti nella sua pubblicazione finale, sebbene altri oggetti furono aggiunti in base alle sue note personali. Molti di questi oggetti sono spesso elencati con il loro nome di catalogo, come la Galassia di Andromeda, nota come M31. Messier ha anche scoperto 13 comete nel corso della sua vita.

Nato in Francia, Messier sviluppò un interesse per l'astronomia in tenera età, essendo stato testimone di una cometa a 6 code all'età di 14 anni nel 1744. Inoltre vide un'eclissi solare anulare nel 1748.

Da giovane cacciatore di comete, iniziò a scoprire e notare le nebulose, poiché queste venivano spesso confuse con le comete. Iniziò così il suo famoso catalogo di oggetti del cielo profondo, come ammassi stellari e galassie. La prima versione nel 1771 copriva 45 oggetti, alla fine ampliati da Messier a 103 oggetti (sebbene vi sia un dibattito su M102). Successivamente gli astronomi hanno compilato il catalogo per un totale di 110 oggetti. Oggi il catalogo di Messier è ancora ampiamente utilizzato, anche se a causa della sua posizione in Francia includeva solo oggetti del cielo dell'emisfero settentrionale.

William e Caroline Herschel

L'astronomo William Herschel (1738-1822), che scoprì il pianeta Urano, osserva il cielo con sua sorella Caroline Lucretia (1750-1848). (Credito immagine: Bettmann / Collaboratore)

L'astronomo britannico William Herschel (17381822) ha catalogato oltre 2.500 oggetti del cielo profondo. Scoprì anche Urano e le sue due lune più luminose, due delle lune di Saturno e le calotte polari marziane.

William ha addestrato sua sorella, Caroline Herschel (17501848), in astronomia, ed è diventata la prima donna a scoprire una cometa, identificandone diverse nel corso della sua vita.

Henrietta Swann Leavitt

Henrietta Swan Leavitt ha scoperto una relazione tra il periodo del ciclo di luminosità di una stella e la sua magnitudine assoluta. La scoperta ha permesso di calcolare la loro distanza dalla Terra. (Credito immagine: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Henrietta Swann Leavitt (18681921) era una delle numerose donne che lavoravano come "computer" umana all'Harvard College, identificando immagini di stelle variabili su lastre fotografiche.

Ha scoperto che la luminosità di una speciale stella lampeggiante nota come variabile Cefeide era correlata alla frequenza con cui pulsava. Questa relazione ha permesso agli astronomi di calcolare le distanze di stelle e galassie, le dimensioni della Via Lattea e l'espansione dell'universo.

Cannone da salto Annie

Annie Jump Cannon ha lavorato all'Osservatorio di Harvard. (Credito immagine: Biblioteca del Congresso)

Annie Jump Cannon (1863-1941), che divenne nota come "l'acquirente del censimento del cielo", era un'astronoma americana che classificò manualmente circa 350.000 stelle. Ha sviluppato il sistema spettrale di Harvard, che viene utilizzato oggi per classificare le stelle.

Prima di Cannon, le stelle erano classificate in ordine alfabetico, da A a Q, in base alle loro temperature. Cannon si rese conto che gli elementi di una stella creano lunghezze d'onda diverse e ne determinano il colore. Nel 1901 aveva migliorato il sistema di classificazione con dieci categorie che riflettevano anche il colore e la luminosità di una stella.

Cannon ha ispirato molte donne a lavorare nell'astronomia, in un'epoca in cui i pregiudizi di genere favorivano notevolmente gli uomini nell'industria di questo Web.

Albert Einstein

Albert Einstein tira fuori la lingua per dare il "Razz" in questa foto del 5 maggio 1958 a Princeton, nel New Jersey. (Credito immagine: Bettmann/Collaboratore/ Getty Images)

All'inizio del XX secolo, il fisico tedesco Albert Einstein (18791955) divenne uno degli scienziati più famosi di sempre dopo aver proposto un nuovo modo di guardare all'universo che andava oltre la comprensione attuale. Einstein suggerì che le leggi della fisica sono le stesse in tutto l'universo, che la velocità della luce nel vuoto è costante e che Questa Rete e il tempo sono collegati in un'entità nota come Questa Rete-tempo, che è distorta dalla gravità.

In una conferenza tenuta nel 1966 (si apre in una nuova scheda), il collega scienziato Robert Oppenheimer disse: "Einstein era un fisico, un filosofo naturale, il più grande del nostro tempo".

Edwin Hubble

Edwin Hubble ha inventato lo schema di classificazione della sequenza di Hubble. (Credito immagine: Johan Hagemeyer)

Nello stesso momento in cui Einstein stava ampliando la visione dell'universo da parte dell'uomo, l'astronomo americano Edwin Hubble (18991953) calcolò che una piccola macchia nel cielo esisteva al di fuori della Via Lattea.

Prima delle sue osservazioni, la discussione sulla dimensione dell'universo era divisa sul fatto che esistesse o meno una sola galassia. Hubble ha continuato a determinare che l'universo stesso si stava espandendo, un calcolo che in seguito divenne noto come legge di Hubble. Le osservazioni di Hubble delle varie galassie gli hanno permesso di creare un sistema standard di classificazione utilizzato ancora oggi.

Harlow Shapley

L'astronomo americano Harlow Shapley (18851972) calcolò le dimensioni della Via Lattea e la posizione generale del suo centro. Ha sostenuto che gli oggetti noti come "nebulose" si trovano all'interno della galassia, piuttosto che al di fuori di essa, e non è stato erroneamente in disaccordo con le osservazioni di Hubble secondo cui l'universo vantava galassie diverse dalla Via Lattea.

Frank Drake

Frank Drake con l'equazione cosmica per misurare la presenza di vita intelligente nel cosmo. L'equazione di Drake identifica fattori specifici che si ritiene svolgano un ruolo nello sviluppo delle civiltà nella nostra galassia. (Credito immagine: Istituto SETI)

Frank Drake (nato nel 1930) è uno dei pionieri nella ricerca dell'intelligenza extraterrestre. Fu uno dei fondatori della Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) e ideò l'equazione di Drake, un'equazione matematica utilizzata per stimare il numero di civiltà extraterrestri nella galassia della Via Lattea che è possibile rilevare.

Carlo Sagan

Carl Sagan è stato un astronomo e scrittore di scienze americano. (Credito immagine: Getty Images)

L'astronomo americano Carl Sagan (1934-1996) potrebbe non essere stato un grande scienziato rispetto ad alcuni di questa lista, ma è uno degli astronomi più famosi. Sagan non solo fece importanti studi scientifici nei campi delle scienze planetarie, ma riuscì anche a rendere popolare l'astronomia, secondo NASA Science.

Il suo insegnamento carismatico e la sua energia illimitata hanno influenzato le persone di tutto il mondo mentre analizzava argomenti complicati in un modo che interessava i telespettatori anche mentre li istruiva. Sagan ha fondato la Planetary Society (si apre in una nuova scheda), un'organizzazione senza scopo di lucro dedicata al progresso della scienza e dell'esplorazione di questo Web.

Sagan è nato a Brooklyn, New York. È stato professore di astronomia e scienze di This Web e direttore del Laboratory for Planetary Studies presso la Cornell University. Ha fatto molte scoperte scientifiche, inclusa la spiegazione delle alte temperature di Venere e dei cambiamenti stagionali su Marte.

Tuttavia, il contributo più noto di Sagan all'astronomia è stato come educatore e divulgatore della scienza. Ha pubblicato numerosi articoli e libri, tra cui "Cosmos (opens in new tab)", che è diventato un programma televisivo visto da un miliardo di persone in sessanta paesi. Come conduttore dello spettacolo, ha persino generato il suo stesso tormentone, i miliardi e i miliardi spesso parodiati in base alla sua inflessione distintiva, anche se non ha mai pronunciato quella frase durante lo spettacolo. Sagan ha anche scritto il romanzo di fantascienza Contact (si apre in una nuova scheda), successivamente adattato in un film con Jodie Foster. Molti tributi e memoriali sono stati dedicati a Sagan dopo la sua morte, illustrando quanto profondamente la sua persona abbia pervaso il panorama culturale.

William K. Hartmann

L'astronomo William K. Hartmann, scienziato senior e co-fondatore del Planetary Science Institute. (Credito immagine: NASA)

L'astronomo americano William K. Hartmann (nato nel 1939) ha avanzato la teoria più ampiamente accettata sulla formazione della luna nel 1975.

Ha proposto che, dopo una collisione con un grosso corpo scavato, i detriti dalla Terra si unissero alla luna.

Stephen Hawking

Il professor Stephen Hawking sperimenta la libertà dell'assenza di gravità durante un volo a gravità zero. (Credito immagine: NASA/J. Campbell, Aero-News Network)

Stephen Hawking (1942 2018) ha fatto molte intuizioni significative nel campo della cosmologia. Ha proposto che, poiché l'universo ha un inizio, probabilmente finirà anche. Ha anche suggerito che non ha confini o confini.

Nonostante sia considerata una delle menti più brillanti dai tempi di Einstein, molti dei libri e delle conferenze di Hawking (si apre in una nuova scheda) sono diretti al grande pubblico mentre cerca di educare le persone sull'universo in cui vivono.

Fisico teorico e cosmologo, Hawking era considerato una delle più grandi menti scientifiche dai tempi di Einstein. Sebbene la malattia dei motoneuroni correlata alla sclerosi laterale amiotrofica (malattia di Lou Gehrigs) lo zoppicasse dall'età di 20 anni, Hawking completò il dottorato in cosmologia a Cambridge.

La scoperta principale di Hawking affermava che dall'inizio dell'universo (al Big Bang), doveva finire. Hawking dimostrò (con Roger Penrose) che da quando la teoria della relatività generale di Einstein suggeriva che questa ragnatela e il tempo iniziassero alla nascita dell'universo e finissero all'interno dei buchi neri. Questo risultato unisce la relatività generale e la teoria quantistica. Inoltre, Hawking ha predetto che i buchi neri emettono radiazioni, chiamate radiazioni di Hawking.

Hawking ha scritto di queste e altre scoperte in diversi libri, incluso il best-seller A Brief History of Time (si apre in una nuova scheda). Il suo aspetto in sedia a rotelle e la sua voce sintetizzata dal parlato (ora è completamente paralizzato) sono familiari al pubblico dalle apparizioni in Star Trek: The Next Generation, I Simpson, Futurama e The Big Bang Theory.

Risorse addizionali

Puoi saperne di più sulla storia dell'astronomia moderna in questo TED Talk dell'astrofisica Emily Levesque (si apre in una nuova scheda). Per scoprire gli scienziati che hanno fatto scoperte rivoluzionarie in altre aree, leggi l'articolo di Live Science 7 scienziati che hanno contribuito a cambiare il mondo (si apre in una nuova scheda).

Bibliografia

"Derivazione della legge del moto di Newton dalle leggi di Keplero del moto planetario". Archivio di Meccanica Applicata volume (2018). https://link.springer.com/article/10.1007/s00419-017-1245-x (si apre in una nuova scheda)

"Galileo Galilei: Ricerca e sviluppo del telescopio". Tendenze in ottica (1996). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780121860301500254

"Donne astronomie attraverso la storia". Pubblicazioni dell'Osservatorio astronomico di Belgrado (2008). https://adsabs.harvard.edu/pdf/2008POBeo..85..207D

"Una misura del cielo". L'alba della scienza (2019). https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-030-17509-2_19 (si apre in una nuova scheda)

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