Els arguments d’Aristòtil per una Terra esfèrica – PENSA I PREN NOTA

Els arguments d’Aristòtil a favor d’una Terra esfèrica eren científics i no pas amb la finalitat de buscar una forma perfecta geomètrica.

De seguida que  hom observava el món natural amb una mica de deteniment, s’adonava d’alguns fets que feien pensar en la possibilitat d’una Terra esfèrica i no plana (com semblaria a simple vista).

T’apuntem algunes observacions que van fer pensar, ja en aquella remota época, que la Terra era esfèrica. Caldria que pensessis per què.

  • Existeix un horitzó i per molt que t’hi vulguis apropar mai hi arribes.
  • Quan un vaixell s’acosta al litoral …
  • Els viatgers que arribaven a Grècia procedents de llocs meridionals buscaven estrelles que era impossible de trobar a Grècia i a l’inrevés.
  • L’ombra de la Terra sobre la Lluna en un eclipse lunar sempre té la mateixa forma en tots els eclipsis independentment de l’època de l’any.

El Sol és molt gran i està molt lluny. La força del sentit comú d’Aristarc

El raonament que va fer Aristarc (310-230 aC.) per defensar l’esfericitat de la Terra sense ni tant sols un telescopi senzill fou impressionant. Les frases en negre són les conclusions a les que va arribar Aristarc. Procura respondre als apunts les preguntes que se’t fan.

  • El paral.latge del Sol és molt petit per tant s’ha de trobar molt lluny de nosaltres.

Què és el paral·latge ? per què si és petit això vol dir que el Sol s’ha de trobar molt lluny de nosaltres ? Aquesta aplicació ens hi pot ajudar.

  • El tamany angular del Sol és força gran per tant, tenint present que està tant lluny  el Sol ha de tenir unes dimensions enormes.

Què deu ser el tamany angular del sol (o de qualsevol astre que es veu en el cel) ?

  • Per què un cos enormement més gran que la Terra giraria entorn d’aquesta ? Seria molt més lògic pensar que és el cos petit el que gira entorn del gran.

Quina llei científica (coneguda ja al s. XVII) explica perfectament aquest fet ?

 

Ptolomeu-s.II a.C

ptolomeu

Pare de la Teoria Geocèntrica segons la qual la Terra estava immòbil al centre de l’Univers. defensava que la Terra era plana. El Sol i les estrelles es movien entorn de la Terra. Els planetes també però aquests ho feien descrivint uns epicicles.

Continuava apostant per les esferes d’Aristòtil i les augmentà fins a 55 !

No concebia el buit i proposà l’existència d’un material entremig dels astres que va anomenar éter.

La Teoria Geocèntrica perdurà fins el s. XVI.

Algunes imatges relacionades amb el pensament de Ptolomeu.

Modelo_de_Ptolomeu
La Terra és el centre de l’univers conegut.
planisferio_tolomeo
Proposta dels epicicles per explicar el moviment retrògrad.
geocentrismo-ptolomeo
El model va arribar a complicar-se tant que es féu inintel·ligible.

Els Epicicles – DOCUMENTAL

Per poder explicar el moviment que s’observava dels planetes varen caldre sofisticats sistemes. Com que el punt de partida era fals (la Terra al centre) cada vegada calia complicar més la teria per ajustar-la a l’observació. Finalment quan es proposà que el Sol estava al centre tot se simplificà !

Amb i sense epicicles – EXPLICACIÓ

La primera part del video mostra el model de moviment dels planetes proposat per Ptolomeu. Veureu que és extraordinàriament complicat en comparació al model heliocèntric de Copèrnic.

La següent infografia és fantàstica per fer veure la simplicitat d’un model respecte de l’altre.

Copèrnic (1473-1543)

Nikolaus_Kopernikus

Nicolau Copèrnic és considerat el pare de l’astronomia moderna. Trencarà amb la Teoria de Ptolomeu proposant el model Heliocèntric ja defensat a la Grècia clàssica per Aristarc de Samos i en el mateix renaixement per Giordano Bruno.

Ell proposa que la Terra gira al voltant del Sol (recordeu a quina velocitat ?)cosa que explicava perquè al llarg de l’any variava la posició en la que vèiem les constel·lacions i a més gira sobre si mateixa (cosa que explicava l’alternança nit/dia).

No obstant alguns dels seus contemporanis li retreien que si fos així:

-Faria molt vent.

-Els mars haurien d’estar permanentment agitats.

-I hauríem de veure com les estrelles fixes es mouen.

Proposa també que la lluna gira entorn de la Terra explicant-se així les fases (que ja hem comentat anteriorment). I explicant de retruc perquè sempre en veiem la mateixa cara (recordeu per què ?).

Proposa que els planetes giren tots entorn el Sol i elimina els epicicles perquè deixen de ser necessaris (tal i com hem vist en el video anterior).

El seu llibre ‘De revolutionibus orbium coelestium’ (Sobre les revolucions de les esferes celestes) sol ser considerat el punt inicial o fundador de l’astronomia moderna, a més de ser una peça clau en el que es va anomenar la revolució científica en l’època del Renaixement.

Copèrnic va passar prop de 25 anys treballant en el desenvolupament del seu model heliocèntric de l’univers. En aquella època va resultar difícil que els científics l’acceptessin, ja que suposava una autèntica revolució.

1-1
Reconstrucció del rostre de Copèrnic a partir de les seves restes identificades gràcies a que se’n va poder extreure una mostra de DNA de la medul·la òssea.

Frangment del documental que explica com es va fer aquesta identificació.

Les aportacions de Kepler (1571-1630)

Gràcies a les precises observacions de Ticho Brahe va poder veure que les òrbites dels planetes no eren circulars sinó elíptiques i que el Sol no estava al centre sinó a un focus (1a llei).

També es va adonar que la velocitat dels planetes era major en acostar-se al sol que en allunyar-se. O dit d’una altra manera els planetes tarden el mateix a recórer els arcs corresponents a la mateixa àrea (2a llei).

Aquests dos fets van permetre encaixar perfectament la teoria heliocèntrica amb les observacions astronòmiques descartant així les idees de Ptolomeu.

 

 

Finalment Kepler s’adonà (3a llei) que existia una proporcionalitat entre el temps que el planeta tardava a fer una volta completa al Sol (període) i la distància del planeta al sol. Era la següent:

i la conseqüència que té és que obliga a que els plantes més propers al Sol es moguin a més velocitat que els més llunyants.

Galileo Galilei (1564-1642)

La seva principal contribució a l’astronomia va ser l‘ús del telescopi per a l’observació i descobriment de les taques solars, valls i muntanyes lunars, els quatre satèl·lits majors de Júpiter i les fases de Venus. En el camp de la física va descobrir les lleis que regeixen la caiguda dels cossos i el moviment dels projectils.

 

En la història de la cultura, Galileu s’ha convertit en el símbol de la lluita contra l’autoritat i de la llibertat en la investigació.

Al 1589 va treballar com a professor de matemàtiques a Pisa, on es diu que va demostrar davant els seus alumnes l’error d’Aristòtil, que afirmava que la velocitat de caiguda dels cossos era proporcional al seu pes, deixant caure des de la torre inclinada d’aquesta ciutat dos objectes de pesos diferents.

Altres importants descobriments de Galileu en aquells anys són les lleis pèndol (sobre el qual hauria començat a pensar, segons la coneguda anècdota, observant un llum que oscil·lava a la catedral de Pisa) i les lleis del moviment accelerat.

La seva darrera obra publicada va posar els fonaments perquè poc més tard Newton  formulés la llei de la gravitació universal, que va harmonitzar les lleis de Kepler sobre els planetes amb les matemàtiques i la física de Galileu.

Fragment de 10 minuts de la pel·lícula que es va rodar el 1974 inspirada en l’obra teatral titulada “La vida de Galileo” que el 1943, va escriure el gran dramaturg alemany Bertolt Brecht. Només aquests deu minuts són força significatius de l’esperit d’aquest gran científic i de l’època de canvis que s’acostava.

0-10min – Galileo explica al seu aprenent les seves idees.

19:40 – 21:40 – Muntanyes a la Lluna.

24 – 28:08 – Satèlits de Júpiter.

32 – 35 – No deixen observar al príncep Medici.

39:36 – 41:40 – El papa antic es desmaia.

45 – 47 – Els cardenals Bellarmino i Barberini.

 

 

Textos de Galileo – LLEGEIX I COMENTA

Clica aquí i trobaràs uns textos de Galileo. La idea és que els llegeixis i, aprofitant els coneixements que tens, facis algun comentari d’algun dels aspectes que t’hagin resultat més interessants. Recorda escriure el teu nom complet en el comentari.

Galileo i el pèndol – EXPERIMENTA

“Un día en que asistía, algo distraído sin duda, a una ceremonia religiosa, fijó su mirada en una lámpara de bronce, obra maestra de Benvenuto Cellini, que, suspendida de una larga cuerda, oscilaba con lentitud ante el altar. Quizás, con los ojos fijos en aquel metrónomo improvisado, unió su voz a la de los celebrantes; la lámpara se detuvo poco a poco y, atento Galileo a sus últimos movimientos, observó que marcaba siempre el mismo compás”
J. Bertrand: Galileo y sus trabajos

Imatge de Galileo amb un pèndol a la mà.

Esta última circunstancia fue la que más atrajo la atención de Galileo; a pesar de que la amplitud de las oscilaciones se iba reduciendo, permanecía sensiblemente constante la duración de las mismas. Galileo repitió muchas veces el experimento y acabó por descubrir la relación existente entre dicha duración y la longitud de la cuerda que soportaba al peso oscilante. Más adelante, hacia el año 1673, Christian Huygens encontró la expresión del periodo correspondiente a las oscilaciones de pequeña amplitud, basando su demostración en las leyes de caída de los graves, según las había enunciado Galileo.
Puesto que las pequeñas oscilaciones del péndulo son isócronas, resulta útil para la medida del tiempo

Equació del pèndol simple