martedì 20 aprile 2010

GALILEO GALILEI: PADRE E DIFENSORE DELLA SCIENZA MODERNA

Galileo Galilei è considerato il padre fondatore della scienza moderna: infatti è a lui che dobbiamo il "metodo scientifico" utilizzato in tutte le scienze ( con piccole varianti da disciplina a disciplina ).



E' stato sicuramente un personaggio eclettico, infatti oltre che scienziato e matematico era anche un grande letterato, un musicista, un costrutture di diverse macchine e strumenti per compiere esperimenti e un filosofo.
Galileo nasce a Pisa il 15 febbraio 1564 ( 3 giorni prima della morte di Michelangelo Buonarroti, uno dei più grandi artisti del Rinascimento Italiano insieme a Leonardo da Vinci e Raffaello Sanzio ) da Vincenzo Galilei, mercante fiorentino, maestro di canto e teorico della musica, e da Giulia Ammannati da Pescia.
Galileo è il primogenito di 2 fratelli e 4 sorelle.
Egli comincia gli studi presso i monaci di Vallombrosa e poi, a 16 anni, il padre lo iscrive alla facoltà di Medicina all'Università di Pisa.
Bisogna però dire che il giovane Galileo non era uno studente modello: infatti, saltava le lezioni e dopo 2-3 anni abbandonò lo studio della Medicina per dedicarsi alla sua più grande passione: la Matematica.
Viene a conoscenza degli Elementi di Euclide per mezzo di Ostilio Ricci, un discepolo del grande matematico Niccolò Tartaglia.
Grazie a Ricci, Galileo scopre che la matematica non è per niente una scienza astratta, anzi è lo strumento che permette di indagare sui vari fenomeni della natura.
In questo modo, Galileo capisce che nei corpi si potevano distinguere 2 categorie di qualità:

1) qualità primarie: dimensioni, pesi, velocità, ecc.;
2) qualità secondarie: sapori, odori, colori, ecc.

Però solo le qualità primarie sono utili per indagare scientificamente su uno specifico corpo, perchè le seconde sono solo il frutto delle nostre sensazioni.
Infatti, se eliminassimo l'individuo che percepisce le sensazioni, di queste resterebbero soltanto i nomi.
Probabilmente, in seguito, Galileo segue anche i corsi tenuti dall'aristotelico Francesco Bonamico sulla fisica.
Pertanto, il giovane studente si appassiona anche alla fisica e all'astronomia.
Narra una leggenda che Galileo avrebbe osservato il movimento di una lampada nel duomo di Pisa e da qui avrebbe tratto l'ispirazione per i suoi studi sull'isocronismo ( dal greco isos = uguale e khronos = tempo ) delle oscillazioni del pendolo.


Infatti, questo strumento compie delle oscillazioni che si svolgono tutte nello stesso tempo a prescindere dalla loro ampiezza.
Galileo ha scoperto che il periodo di un pendolo, cioè il tempo che ci mette quest'ultimo per compiere un'oscillazione completa, dipende soltanto dalla lunghezza del filo a cui è attaccata una certa massa.
La precisa legge che descrive il periodo di oscillazione di un pendolo è:



dove

- T = periodo in secondi;
- l = lunghezza del filo in metri;
- g = accelerazione di gravità sulla Terra, che vale 9,8 m/s2 o N/kg.

Bisogna però affermare che questa legge vale solo per piccole oscillazioni.
Esistono numerosi altri aneddoti sui particolari esperimenti compiuti da Galileo: il più famoso riguarda il concetto sostenuto da Aristotele che un corpo più pesante cade a terra prima di un corpo più leggero.
Da questo argomento nasce la famosa leggenda che vuole che lo scienziato pisano abbia lanciato 2 palle di materiale diverso, una più leggera e una più pesante, dalla cima della torre di Pisa e che abbia constatato che questi 2 oggetti cadono quasi contemporaneamente al suolo.
Galileo ha spiegato che il fatto che un corpo più pesante arrivi a terra prima di uno più leggero dipende soltanto dal fatto che bisogna considerare l'attrito dell'aria ( viscosità ).
Infatti, senza l'attrito dell'aria, i 2 oggetti cadrebbero a terra nello stesso istante.
Questa è solo una delle tante opposizioni mosse da Galileo nei confronti della fisica di Aristotele.
Quella che sicuramente ha scosso maggiormente il mondo della scienza riguarda l'astronomia.
Nel 1543 Copernico pubblica, sul letto di morte, la sua opera "De Revolutionibus Orbium Coelestium" dove descrive il modello eliocentrico che afferma che non è la Terra a trovarsi al centro del Sistema Solare, bensì il Sole.


Bisogna sottolineare che Copernico parla della sua teoria come un'ipotesi e non come la verità scientifica.
Ma queste affermazioni, poste nella prefazione all'importante opera, potrebbero essere state modificate dal teologo Osiander, senza l'approvazione dello stesso Copernico.
Dallo sviluppo del modello cosmologico eliocentrico nasce la più importante questione che porta alla formazione della scienza moderna.
Infatti, la concezione Copernicana del cosmo era in conflitto non solo con la visione aristotelico-tolemaica del cosmo, che prevedeva la Terra al centro, ma soprattutto con la Chiesa, che vedeva questa nuova ipotesi come un'eresia.
Infatti, nella Bibbia c'è un passo in Giosuè dove viene affermato: "Fermati, o Sole": sta a significare che il Sole dovrebbe ruotare attorno alla Terra, immobile al centro del cosmo.
Se il Sole fosse posto al centro, si affermerebbe un concetto opposto a quello esposto nelle Sacre Scritture.
Inoltre, cadrebbe la visione antropocentrica dell'Universo, che considera il mondo creato da Dio, fatto soprattutto per l'essere a sua immagine e somiglianza: l'uomo, che pertanto deve essere posto al centro, nel punto più importante del cosmo.
Questo è il background che porterà Galileo alla sua strenua e instancabile difesa del modello copernicano.
Però, in un primo tempo, lo scienziato non espone pubblicamente le sue tesi e dedica il suo tempo a scrivere opere di fisica, come il trattato De Motu.
In seguito, scriverà le lettere copernicane ( la più importante è quella al frate Benedetto Castelli, dove scrive che la scienza si occupa di spiegare come è fatto il cielo, mentre le Sacre Scritture ci dicono come si va in cielo ) e opere letterarie come Il Saggiatore ( sulla questione delle comete ).
Addirittura lo scienziato pisano tiene delle lezioni sulla Divina Commedia di Dante, nelle quali studia matematicamente le dimensioni delle bolge dell'Inferno e altri particolari del mondo dantesco.
La matematica per Galileo è tutto.
Come scriverà ne Il Saggiatore: la matematica è il linguaggio dell'Universo.
Quindi, per Galileo tutti i fenomeni naturali possono essere spiegati con questo linguaggio universale, molto più elevato di tutte le lingue che gli uomini utilizzano per comunicare ( greco, latino, volgare, inglese, francese, ecc. ).
La matematica è quello strumento che ci aiuta a scoprire le leggi universali che dominano il mondo e anche a inventare, costruire macchine, strumenti che sfruttano questi principi e che possono essere utili per l'uomo.
Forse è proprio con Galileo che nasce il profondo legame tra scienza e tecnica.
Non per niente, lo scienziato pisano costruisce da sè strumenti come il piano inclinato, il pendolo e molti altri, per rendere più agevoli i suoi esperimenti.
Ma la vera e propria rivoluzione si ha quando Galileo viene a sapere tramite una lettera di un amico che era stato inventato in Olanda un particolare oggetto: il cannocchiale.


L'amico gli descrive che questo strumento permetteva di vedere le cose più lontane come se fossero vicine.
Bisogna sottolineare però che già 200-300 anni prima dell'invenzione del cannocchiale, esistevano già gli occhiali, cioè 2 lenti poste sullo stesso piano, che permettevano di correggere alcuni difetti della vista.
Però nessuno aveva mai pensato di porre le lenti non una accanto all'altra, ma una sopra l'altra.
Quando qualcuno ci pensò, si arrivò alla costruzione del cannocchiale ma la fama di quest'ultimo non si deve tanto all'inventore, ma all'utilizzo che ne fa Galileo.
Lo scienziato decide allora di fabbricarne alcuni lui stesso: addirittura riuscì a perfezionarli.
Però, in un primo momento, era intenzionato a fabbricare questi strumenti solo per scopi commerciali.
Solo dopo un po' di tempo, decise di puntare il cannocchiale al cielo ( siamo nel 1609 ) e questo gesto porta a delle scoperte incredibili.
Galileo infatti osserva:
  • le macchie solari;
  • le fasi di venere;
  • la luna: scopre che questo oggetto celeste in realtà non era, come descritto da Aristotele, perfetto e immutabile, anzi era pieno di crateri e di montagne come la Terra. Con questa scoperta cade la visione aristotelica che l'Universo sia costituito da un mondo sublunare, cioè dalla Terra che è soggetta a corruzione e generazione e un mondo perfetto, cioè quello dei pianeti e delle stelle fisse, costituiti dalla cosiddetta "quintessenza" o "etere", non soggette a nessun tipo di corruzione.
  • i satelliti di Giove.
Proprio questi ultimi sono una delle prove principali che Galileo scopre a favore dell'eliocentrismo.
L'astronomo osserva 4 satelliti ( Io, Europa, Ganimede e Callisto ) orbitanti intorno al pianeta gigante, come un Sistema Solare in miniatura, e questi vengono denominati satelliti galileiani o medicei ( in onore dei signori di Firenze ).
Tutte le osservazioni compiute verranno poi riunite e pubblicate tramite il Sidereus Nuncius del 1610.
Keplero, in seguito, compirà le stesse osservazioni fatte da Galileo e le confermerà nella sua "Relazione sulle proprie osservazioni dei quattro satelliti di Giove".
Alcuni anni dopo, Galileo scrive un'importante opera, già citata, sotto il profilo letterario: Il Saggiatore, pubblicato nel 1623.
E' una sorta di risposta alla Libra astronomica ac philosophica di Orazio Grassi, nel quale viene discusso il problema delle comete.
Per una volta Galileo sbaglia le sue ipotesi sulla natura delle comete: infatti pensa che siano solo delle illusioni ottiche e che il loro moto sia sempre perpendicolare alla superficie terrestre, quando in realtà oggi sappiamo che esistono veramente: sono corpi rocciosi orbitanti attorno al Sistema Solare.
Pertanto, il Saggiatore non è un'opera molto importante dal punto di vista prettamente scientifico ma contiene alcune perle letterarie e filosofiche, come la già citata espressione sulla matematica come linguaggio dell'Universo oppure il paragone che lo scienziato instaura tra i filosofi e le aquile.
Infatti, per Galileo, i buoni filosofi e scienziati non sono come gli stormi di uccelli, quindi non c'è ne sono molti, ma sono ben pochi e solitari come le aquile.
Il passo originale da Il Saggiatore è questo:

"(Qualcuno) forse crede che de' buoni filosofi se ne trovino le squadre intere dentro ogni recinto di mura? Io credo che volino come l'aquile, e non come gli storni. E' ben vero che quelle, perché son rare, poco si veggono e meno si sentono, e questi, che volano a stormi, dovunque si posano, empiendo il ciel di strida e di rumori, metton sozzopra il mondo. Ma pur fussero i veri filosofi come l'aquile, e non più tosto come la fenice. Infinita è la turba de gli sciocchi, cioè di quelli che non sanno nulla; assai son quelli che sanno pochissimo di filosofia; pochi son quelli che ne sanno qualche piccola cosetta; pochissimi quelli che ne sanno qualche particella; un solo Dio è quello che la sa tutta."

Ma l'opera letteraria fondamentale di Galileo è il famoso Dialogo sopra i 2 massimi sistemi del mondo, Tolemaico e Copernicano, pubblicato nel 1632 con l'imprimatur del papa Urbano VIII, cioè Maffeo Barberini, che tra l'altro, era un amico e sostenitore dello scienziato pisano.
L'opera è dedicata allo stesso papa ed è stata elaborata per illustrare le principali tesi a favore dei 2 sistemi cosmologici più importanti, escludendo quello elaborato da Tycho Brahe che metteva la Terra al centro dell'Universo con il Sole che gli ruotava attorno ma con tutti gli altri pianeti che orbitavano attorno al Sole.
Tutta l'opera si svolge sotto forma di dialogo tra 3 personaggi: il Sagredo, il Salviati ( che rappresenta Galileo stesso ) e il Simplicio ( commentatore di Aristotele del VI secolo ).
Quando Urbano VIII lesse l'opera, credette che il personaggio sciocco e credulone del Simplicio si riferisse a lui stesso e notò una fortissima tendenza dell'opera verso le tesi copernicane: fu la goccia che fece traboccare il vaso!
Infatti, Galileo fu processato dal tribunale della Santa Inquisizione con accusa di eresia.
Oltre a questo, Galileo era anche accusato di aver avuto dei figli da una donna, Marina Gamba, senza essersi sposato con ella e di non frequentare regolarmente le messe cristiane.
Alla fine Galileo fu costretto il 22 giugno 1633, davanti al tribunale dell'Inquizione, ad abiurare ( quindi ad affermare che tutte le tesi da lui sostenute nel Dialogo sono solo false congetture ).
Da allora rimase quasi in una sorta di esilio nella sua villa ad Arcetri.
Comunque riuscì a far pubblicare nel 1638 a Leida, in Olanda, la sua ultima opera prettamente scientifica: Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla meccanica e ad i movimenti locali.
Quest'opera, prima della pubblicazione dei "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" di Newton, pone le fondamenta della fisica moderna ( intesa nel senso delle conoscenze in fisica dell'età di Galileo ).
Egli muore la notte dell'8 gennaio 1642 ad Arcetri.
Galileo ha lasciato una profonda eredità culturale non solo scientifica ma anche letteraria.
Italo Calvino ha definito Galileo come "il più grande scrittore della letteratura italiana di ogni secolo".
Inoltre, bisogna anche dire che la figura di quello che è considerato il più grande scienziato di tutti i tempi, Isaac Newton, "si poggia sulle spalle" di Galileo e anche di Keplero.
Infatti, le scoperte compiute da questi 2 fisici hanno permesso a Newton di elaborare la famosissima e importantissima Legge di Gravitazione Universale.


Oltre a questo, Newton ha compiuto studi importanti sull'ottica ( facendo passare dei raggi di luce solare attraverso un prisma trasparente ha scoperto lo spettro elettromagnetico ), sulla meccanica e sulla matematica ( è l'ideatore, insieme a Gottfried Wilhelm von Liebniz, del calcolo infinitesimale ).
Dunque, con le figure di Galileo e poi di Newton nasce la scienza moderna che ci ha condotto a scoperte incredibili sull'Universo e alla realizzazione delle tecnologie odierne, a quel tempo impensabili: lo stesso computer lo potremmo considerare quasi un "miracolo" se constatiamo che fino all'era di Galileo e Newton, la maggior parte dei principi basilari che oggi conosciamo di fisica, non erano stati nè scoperti nè descritti matematicamente.
Ci sono voluti secoli e secoli per sradicare la fisica aristotelica, per lo più errata, e sostituirla con una scienza basata sull'osservazione dei fenomeni, sulla creazione di ipotesi plausibili per spiegare il fenomeno, sulla matematica e sulla realizzazione del "cimento" o verifica sperimentale delle supposizioni.
Ci sono voluti secoli e secoli anche per riuscire a controbattere la Chiesa che riteneva eretici coloro che sostenevano qualcosa di contrario o non presente nelle Sacre Scritture: Galileo è la figura portante, il simbolo della difesa della scienza moderna.
Concludo citando 2 frasi riferite: una a Galileo e una al suo successore Newton ( nato tra l'altro nello stesso anno secondo il calendario Giuliano ):

Bertolt Brecht: "Eppur si Muove": citazione spesso attribuita a Galileo dopo l'abiura.
Alexander Pope: "La Natura e le sue leggi erano nascoste nella notte: Dio disse "Newton sia!" e tutto fu luce": epitaffio sulla tomba di Newton scritto dal più grande poeta inglese del XVIII secolo, cioè Alexander Pope.

sabato 20 marzo 2010

LE FORZE DELLA NATURA: TERREMOTI & TSUNAMI

Il nostro caro pianeta, la Terra, è sicuramente quello che si trova nella cosiddetta "fascia della vita" del Sistema Solare, dove sono presenti numerosissime forme di vita, compresi gli uomini, gli esseri dotati di un pensiero razionale, il quale ha dato avvio a quella grande disciplina chiamata "scienza".
Purtroppo, anche se le particolari condizioni presenti sulla Terra hanno garantito lo sviluppo delle forme di vita, il nostro pianeta è anche incredibilmente irrequieto e violento.
Infatti, è continuamente scosso da fenomeni naturali devastanti.
Sicuramente i più conosciuti e temuti sono 2 ( i quali sono anche strettamente collegati ): i terremoti e gli tsunami.
Tutti quanti abbiamo in mente l'immagine dello tsunami originatosi al largo dell'isola di Sumatra ( Indonesia ) il 26 dicembre del 2004, provocato da uno dei sismi più forti mai registrati, di magnitudo stimata tra 9 e 9.3, che ha tolto la vita a circa 220.000 persone.
Di recente, le immagini di questi disastri sono rivenute immediatamente alla mente, dopo i terremoti che hanno colpito e devastato Haiti, il Cile e l'Aquila.
Quindi notiamo che i meccanismi che regolano il pianeta Terra creano sì condizioni favorevoli per la vita, ma molte volte distruggono quest'ultima.
Ma passiamo a spiegare cosa siano realmente questi 2 fenomeni geofisici:

TERREMOTI:
Un terremoto ( dal latino terrae motu = movimento della terra ) o sisma avviene generalmente quando 2 placche litosferiche si scontrano e producono quindi una fortissima onda d'urto.
Per capire bene i meccanismi che producono i terremoti bisogna considerare la struttura della crosta terrestre, che secondo la teoria della tettonica a placche o zolle, è costituita da queste placche che si muovono e si scontrano con il passare del tempo, modificando quindi l'aspetto della superficie terrestre.
Questa teoria prende spunto da un'altra teoria precedente, che è quella della Deriva dei continenti, ideata dal meteorologo e geologo Alfred Wegener, la quale afferma che i continenti che oggi vediamo, in passato erano riuniti tutti insieme in un unico gigantesco continente denominato Pangea, circondato da un unico immenso oceano: la Panthalassa.
La Pangea, con il passare del tempo si è staccata e divisa nei vari continenti, che poi hanno assunto la conformazione odierna.






Dunque, da queste 2 teorie si può capire che la superficie terrestre è in continuo movimento, provocato dai moti convettivi generati nel mantello terrestre.
Queste zolle si spostano generalmente l'una sotto l'altra, tramite il fenomeno detto subduzione e questo determina un forte accumulo di energia che si libera poi proprio tramite un sisma.
Inoltre, proprio i terremoti ci hanno permesso di studiare meglio la struttura della Terra, in quanto le onde sismiche rallentano o accelerano a seconda dei diversi materiali che attraversano.
Dunque, gli scienziati, sfruttando questa particolare proprietà, hanno scoperto che la Terra è suddivisa in vari strati e che questi ultimi sono separati da diverse superfici di discontinuità:

1) crosta: si divide in:
  • crosta continentale;
  • crosta oceanica;
La crosta continentale è separata da quella oceanica per mezzo della discontinuità di Conrad;

2) Mantello: si suddivide in:
  • mantello superiore: ha una temperatura di circa 1.000 °C;
  • mantello inferiore: ha una temperatura che può superare anche 2800 °C;
Il mantello e la crosta sono separati dalla discontinuità di Mohorovičić o Moho, mentre il mantello superiore è separato da quello inferiore tramite la discontinuità di Dahn;

3) Nucleo: si divide in:
  • nucleo esterno: possiede una temperatura che può superare 3500 °C. E' composto da ferro, silicio e nichel;
  • nucleo interno o nocciolo: può raggiungere i 5000 °C di temperatura ed è formato da ferro e nichel.
Il nucleo e il mantello sono separati dalla discontinuità di Gutemberg, mentre il nucleo esterno è separato da quello interno per mezzo della discontinuità di Lehmann.




Questa appena illustrata è quindi la struttura geologica o litosfera della Terra.
Ma il nostro pianeta, può essere visto anche secondo una prospettiva meteorologica/climatologica, idrologica e biologica: infatti, oltre alla litosfera ( sfera della pietra, dal greco lithos ) bisogna considerare anche l'atmosfera ( sfera del vapore, dal greco atmos ), l'idrosfera ( sfera dell'acqua, dal greco hydros ) e la biosfera ( sfera della vita, dal greco bios ).

ATMOSFERA:
L'atmosfera è un involucro di sostanze gassose che ricopre la Terra e regola il funzionamento del tempo e del clima.
E' composta principalmente da:
  • azoto: 78%;
  • ossigeno: 21%;
  • altri gas ( anidride carbonica, argon, neon, elio, ecc. ): 1%.
L'atmosfera, come la struttura interna della Terra, è divisa in sfere, separate da superfici di discontinuità dette "pause":
  • troposfera: si estende fino a 7 km di altezza sui Poli e 18 km sull'equatore. Rappresenta la sede della maggior parte dei fenomeni meteorologici;
  • tropopausa: separa la troposfera dalla stratosfera;
  • stratosfera: si estende fino a circa 50 km di altezza sopra la superficie terrestre. Inoltre, presenta una strato di ozono (O3), detto ozonosfera, che ci protegge dalle radiazioni solari;
  • stratopausa: separa la stratosfera dalla mesosfera;
  • mesosfera: si estende da 30-60 km a 80-100 km;
  • mesopausa: separa la mesosfera dalla termosfera;
  • termosfera: si estende da 80-100 km a circa 1000 km di altezza. Inoltre, come si può ben capire dal nome, in questa sfera sussiste un brusco aumento della temperatura;
  • termopausa: separa la termosfera dall'esosfera. Inoltre, è proprio qui che i satelliti artificiali orbitano intorno al nostro pianeta;
  • esosfera: si estende sopra la termosfera. A partire da 1000 km essa comprende quel poco d'aria che c'è ancora nello spazio interstellare.



Poi, questi diversi strati possono essere riuniti in maniera generale in altre 2 sfere:
  • omosfera ( dal greco homos = uguale ): alta 100 km e con composizione simile a quella rilevata sul suolo;
  • eterosfera ( dal greco heteros = diverso ): comprende l'aria oltre i 100 km, con composizioni diverse.

IDROSFERA:
L'idrosfera è la parte del pianeta occupata da acqua liquida ( oceani, mari, laghi, fiumi, falde sotterranee ) e solida ( calotte polari, ghiacciai, banchise ): pertanto è una sfera che si estende da circa 8 km di altezza ( la cima del monte Everest, la montagna più alta del mondo ) a circa 11 km di profondità ( la fossa delle Marianne ).
L'acqua che forma l'idrosfera è in continuo ed incessante movimento: correnti, onde, maree agitano mari, laghi, fiumi.
Dunque, l'idrosfera modella la litosfera, erodendola, trasportando detriti e accumulandoli fino a formare nuove strutture geologiche.
Bisogna affermare che, in particolare, mari e oceani vengono suddivisi a seconda della profondità in zone con caratteristiche relativamente omogenee:
  • zona eufotica ( dal greco eu = bene, e fotos = luce ): comprende il primo strato, poco profondo, dove riesce ad arrivare la luce solare. Qui vivono moltissime piante e pertanto il livello di ossigenazione è massimo. A seconda della profondità si divide a sua volta in:
- zona emipelagica ( 0-50 m di profondità );
- zona mesopelagica ( 50-200 m );
  • zona afotica ( cioè senza luce ): comprende tutto lo strato d'acqua rimanente. Qui è il buio totale. A seconda della profondità si suddivide a sua volta in:
- zona infrapelagica ( 200-600 m di profondità );
- zona batipelagica ( 600-2.500 m ): comprende la maggior parte delle acque;
- zona abissopelagica ( 2.500-11.000 m ): è una zona quasi desertica.

Con l'aumento della profondità, la pressione aumenta di circa 1.000 hPa ogni 10 m: quindi, già a 200 m sotto il livello del mare, su ogni centimetro quadrato di superficie gravano circa 20,46 kg.

BIOSFERA:
La biosfera e l'idrosfera sono strettamente collegate: l'acqua è l'elemento fondamentale per la vita e la stessa distribuzione dell'acqua condiziona in modo diretto la distribuzione degli organismi viventi.
Il termine "biosfera" indica l'insieme delle zone della Terra nelle quali è presente la vita.
Esso si riferisce, perciò, a quella ristretta fascia di circa 20 km di spessore compresa fra le cime montuose più elevate e i fondali oceanici più profondi: solo qui, infatti, si trovano le condizioni di temperatura, pressione, umidità idonee alla sopravvivenza delle forme di vita.
Però se per biosfera intendiamo la zona in cui si distribuisce la vita, ma anche quella parte inorganica che per la vita è indispensabile, dobbiamo far rientrare in questo concetto anche l'atmosfera, senza il cui scudo alle radiazioni energetiche provenienti dallo spazio, nessuna forma di vita potrebbe esistere, e anche l'intera crosta terrestre e il mantello superiore, senza le quali non ci sarebbe alcuna attività vulcanica in grado di arricchire di nuove sostanze minerali la superficie del nostro mondo.
La biosfera è dunque un ecosistema grande quanto la Terra stessa.

LA FORZA DEI TERREMOTI:
I terremoti possono essere misurati principalmente con 2 diverse scale:

1) scala Mercalli: stima i danni che il sisma provoca con valori che vanno da 1 a 12;
2) scala Richter: misura l'energia liberata dal terremoto ( magnitudo ).

Matematicamente, la magnitudo M, è definita così: M = log A/A0 = log A - log A0, dove A indica la massima ampiezza delle onde registrate da un sismogramma di un sisma sconosciuto mentre A0 l'ampiezza massima delle onde generate da un terremoto scelto come riferimento ( terremoto standard, cioè un sisma che, su un sismografo posto a 100 km dall'epicentro, produce un sismogramma con ampiezza massima delle onde pari a 0,001 mm ).
La scala Richter quindi non è suddivisa in gradi e non ha limiti nè inferiori ( se non quelli legati alla capacità di percezione dei sismografi ) nè superiori.
Inoltre, nota la magnitudo di un sisma, si può determinare l'energia ( in erg ), che esso ha liberato secondo la formula: log E = 12 + 1,5 M, dove M è la magnitudo.
Da questa formula si deduce che l'aumento di 1 unità della magnitudo corrisponde ad una energia circa 30 volte maggiore.
Bisogna definire ipocentro o fuoco il luogo all'interno della Terra dove inizia a propagarsi l'onda sismica, mentre l'epicentro è il luogo della superficie terrestre esattamente posto in verticale rispetto all'ipocentro.




Le onde sismiche possono essere di 4 tipi principali:

1) onde p o primarie: sono quelle più veloci, che viaggiano su linee rette, comprimendo ed allungando i solidi e i liquidi che attraversano;
2) onde s o secondarie: sono meno veloci delle onde primarie e non possono attraversare i fluidi, però, a causa della loro minore frequenza, hanno un maggiore impatto sui solidi e quindi sono molto più distruttive;
3) onde di Rayleigh: si diffondono con un moto sussulturio e provocano fratture perpendicolari al loro percorso dilatando il terreno;
4) onde di Love: sono lente e provocano spaccature parallele alla loro direzione.

Però, anche se i terremoti in genere provocano tutti i tipi di onde, alcune tipologie di onde possono essere prevalenti.
Per questo motivo è possibile classifificare i terremoti a seconda della prevalenza di vibrazioni verticali o orizzontali in:
  • sussultori: situati vicino all'epicentro. La componente verticale del movimento è superiore a quella orizzontale;
  • ondulatori o oscillatori: quando un'onda raggiunge il terreno morbido, il movimento orizzontale viene amplificato e si crea un sisma ondulatorio.
TSUNAMI:





Uno tsunami ( termine giapponese che significa "onda di porto" ) è una catastrofica onda anomala provocata generalmente da un forte terremoto ( almeno di magnitudo 7 ) con epicentro nei fondali marini, che li scuote così violentemente da formare gigantesche onde.
La velocità dell'onda ( che può raggiungere anche i 1.000 km/h ) di uno tsunami è uguale a:, dove g = accelerazione di gravità sulla Terra ( 9,8 N/kg o m/s2 ) e h = profondità dell'acqua.
Inoltre, la perdita di energia dell'onda nel tempo ΔE/Δt è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda λ dello tsunami.
Per queste ragioni, quando uno tsunami viene generato molto lontano dalle coste, in punti in cui le profondità marine sono abissali, esso viaggia ad altissime velocità, e, a causa della grande lunghezza d'onda di oltre 500 km, percorre distanze transoceaniche con limitate perdite di energia.
Quando uno tsunami lascia l'acqua profonda del mare aperto e si avvicina alle acque meno profonde in prossimità della costa, va incontro alla diminuizione della sua velocità, quindi dell'energia cinetica ( Ec = 1/2 mv2 ) posseduta.
Poichè l'energia totale del sistema si conserva per il principio di conservazione dell'energia, ciò deve causare l'aumento dell'energia potenziale ( Ep = mgh ) dell'onda, il cui effetto è un innalzamento esponenziale dell'elevazione del mare.
Proprio per questa ragione, uno tsunami la cui altezza risulta quasi impercettibile in acque profonde può crescere in prossimità delle coste di parecchi metri in altezza.
Ma bisogna dire che i più violenti tsunami non sono originati dalle scosse sismiche, ma dalle frane o landslides di isole, in particolare di isole vulcaniche.
Infatti, quando un'isola crolla, scaricando nell'oceano o nel mare, quantità impressionanti di materiali rocciosi, il risultato è un'onda così devastante che prende il nome di "megatsunami".
Questi ultimi possono raggiungere altezze di oltre 600 m!
A dimostrazione di ciò, possiamo affermare che il 9 giugno 1958, nella baia di Lituya, in Alaska è avvenuta un'immane frana, causata a sua volta da un terremoto di magnitudo 7.5, che ha generato un megatsunami alto 524 m!
Certamente, si verificherebbe uno tsunami ancora più alto e devastante con l'impatto di un asteroide su un oceano: in questo caso le onde potrebbero superare anche i 1000 m di altezza!

CONCLUSIONE:
Tutte le considerazioni fatte ci permettono di capire che la forza e l'energia di fenomeni come terremoti e tsunami è così vasta che l'uomo, anche con l'utilizzo di armi atomiche, non è mai riuscito a sprigionare una tale quantità di energia.
La natura rimane sempre la forza più devastante e distruttrice che esiste, ma è allo stesso tempo affascinante.
Comunque, questi fenomeni estremi avvengono perché fanno parte del ciclo di eventi che regolano il funzionamento della Terra e che hanno permesso la nascita della vita e quindi di tutta la biosfera.
Lo sforzo che si dovrebbe compiere per cercare di evitare che questi fenomeni estremi, in particolare i terremoti, procurino danni e vittime, come nel caso dell'Aquila, dopo il sisma di magnitudo 5.8 del 6 aprile 2009 ( circa 300 morti ), è quello di impegnarsi nello costruzione di abitazioni antisismiche, che riescano a smorzare la forza delle onde sismiche.
Con tali procedimenti le migliaia di vittime che ogni anno si registrano per forti terremoti sarebbero forse non annullate, ma sicuramente ridotte esponenzialmente, poiché il fenomeno sisma non crea tanti danni derivanti da se stesso ma, più che altro, dalla cattiva costruzione degli edifici dove vivono le persone.
Comunque, per collegarsi anche alla musica, aggiungo il video della canzone che grandi cantanti del calibro di Celine Dion, Barbra Streisand, Natalie Cole, insieme a moltissimi altri, hanno riprodotto per portare un po' di aiuto alle popolazioni di Haiti: la riedizione dopo 25 anni della canzone scritta da Michael Jackson e Lionel Richie: We are the World


mercoledì 24 febbraio 2010

ASTRONOMIA VS ASTROLOGIA

Il rapporto tra astronomia e astrologia è un tema molto controverso della storia della scienza.
L'astronomia rappresenta la vera scienza, che nel corso degli ultimi 400 anni ha avuto uno sviluppo grandioso, mentre l'astrologia rappresenta quell'arte divinatoria che si propone di interpretare le posizioni e i movimenti dei corpi celesti che si muovono attorno alla Terra, indicando gli effetti di questi ultimi sulle varie persone attraverso gli oroscopi.
Se nel mondo moderno l'astronomia e l'astrologia sono nettamente separate, bisogna però affermare che, paradossalmente, nell'antichità rappresentavano la stessa identica cosa.
Infatti, Claudio Tolomeo (II secolo d.C.), che viene ricordato in particolare per il suo modello cosmologico geocentrico descritto nell'Almagesto, era, oltre che astronomo, anche astrologo ed infatti ha scritto un'importantissima opera di astrologia: il tetrabiblos ( cioè "Opera in quattro libri" ).




Tolomeo è il primo autore classico ad affrontare l'argomento astrologico con rigore: a differenza dei suoi predecessori, organizza l'analisi delle influenze degli astri tramite leggi geometriche ben definite e precise.
Proprio Tolomeo descrisse i 12 segni zodiacali utilizzati ancora oggi dagli astrologi per fare le loro fantomatiche previsioni:

1) Ariete;
2) Toro;
3) Gemelli;
4) Cancro;
5) Leone;
6) Vergine;
7) Bilancia;
8) Scorpione;
9) Sagittario;
10) Capricorno;
11) Acquario;
12) Pesci.

Per capire bene come queste 2 discipline si siano separate bisogna quindi ripercorrere la storia dell'astronomia.
L'astronomia è considerata la scienza più antica ( ha almeno 6000 anni ), visto che già i primi uomini si trovavano ad osservare il cielo ad occhio nudo e si chiedevano come fossero nati l'Universo e loro stessi.
Inoltre, erano affascinati dagli eventi celesti, come il passaggio di comete, meteoriti ( chiamate comunemente "stelle cadenti") ed eclissi, che erano interpretate come segno di sventura.
Gli uomini, inoltre, radunarono le stelle in gruppi rappresentanti delle figure immaginarie prese dalla mitologia, dagli animali, dagli oggetti della vita quotidiana: le costellazioni.
Queste ultime sono oggi ufficialmente 88, ma bisogna dire che esse non rappresentano sistemi reali di stelle tra loro vicine, perché in effetti sono distanti tra di loro migliaia e migliaia di anni luce ( 1 anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno, quindi siccome la luce si muove a circa 300.000 km/s, questa distanza sarà pari a circa 9500 miliardi di km che corrisponde a circa 63241 volte la distanza tra la Terra e il Sole, detta Unità Astronomica ).
Per gli antichi Egizi l'astronomia e l'astrologia erano molto importanti:
  • le piramidi di Cheope, Chefren e Micerino sulla piana di Giza erano state realizzate in modo che avessero una disposizione spaziale che rimandasse a quella delle stelle della costellazione dell'Orione, dove gli Egizi pensavano vivesse Osiride (dio della morte e dell'oltretomba);
  • la Sfinge ( costruita vicino alle piramidi, aveva il corpo di un leone e la testa che si crede raffiguri il faraone ) era stata realizzata in modo che fissasse lo sguardo verso est, cioè verso la costellazione del Leone, nel giorno dell'equinozio di primavera dell'anno 10500 a.C.




Addirittura gli Egizi si affidavano alla stella Sirio ( che poi è la più luminosa del nostro cielo notturno ) per prevedere con un certo anticipo quando ci sarebbe stata l'esondazione delle acque del fiume Nilo, in modo da accumulare il raccolto e portarlo in salvo dall'acqua in arrivo.
Dunque, il fiume Nilo rappresentava per gli antichi Egizi la più importante fonte di ricchezza: proprio per questo motivo lo storico Erodoto denominava l'Egitto come "Dono del Nilo".
Ma il popolo antico che forse più di tutti è legato all'astronomia e all'astrologia è quello Maya.
La civiltà Maya nacque nel 1500 a.C. e si sviluppò su un territorio che comprendeva la penisola messicana dello Yucatán, il Guatemala e alcune regioni degli attuali Honduras e Belize.
Dunque, i Maya si stanziarono su un territorio vastissimo caratterizzato da condizioni climatiche e ambientali molto diverse tra loro.
Discendono probabilmente da una popolazione molto progredita, quella degli Olmechi, dalla quale hanno raccolto una forte eredità culturale.
Fra il 400 e il 900 d.C. la civiltà Maya raggiunge il periodo di massimo splendore.
Infatti, mentre l'Europa medievale vive la sua regressione e sembra dimenticare progressivamente le antiche conquiste fatte, in particolare dal popolo greco e da quello romano, essa tocca picchi altissimi di sapere astronomico, architettonico e matematico.
Bisogna dire che alcuni di questi picchi sono stati raggiunti soltanto di recente dalla scienza occidentale.
Per capire questo, basta dire che i Maya, senza l'ausilio di telescopi, riuscirono a determinare la durata del mese lunare con un errore di appena 34 secondi rispetto a quella che oggi sappiamo essere la sua effettiva lunghezza ( 29 giorni 12 ore 44 minuti e 2,9 secondi ).
Riuscirono pure a costruire la gigantesca piramide di Chichén Itzá, dedicata al dio serpente piumato Kukulkan.
Questo tempio possiede una curiosissima particolarità: infatti, agli equinozi di primavera e d'autunno, al calare e al sorgere del Sole, gli angoli della piramide proiettano un'ombra a forma di serpente lungo la scalinata nord: quest'ombra rappresenterebbe il dio Kukulkan.



I Maya erano quindi letteralmente ossessionati dall'osservazione del cielo e dal tempo.
Infatti, hanno sviluppato una serie di 3 calendari molto precisi:

1) Tzolkin, il "calendario sacro": aveva soprattutto un valore cerimoniale ed era costituito da 260 giorni, cioè 13 mesi di 20 giorni ciascuno. Tra l'altro, la durata di 260 giorni corrisponde al ciclo di gestazione della donna e anche al numero di giorni in cui il pianeta Venere sorge al mattino nel corso di un anno. Veniva utilizzato per compiere riti propiziatori che consentissero di armonizzare gli eventi celesti con quelli della Terra. Inoltre, è in esso che sono previste le eclissi;
2) Haab ( "anno vago" ): era costituito da 365 giorni, cioè 18 mesi di 20 giorni a cui si deve aggiungere un mese di 5 giorni, considerato infausto. Era un calendario civile legato al ciclo delle stagioni. I Maya raffiguravano questi primi 2 calendari mediante 2 ruote dentate: la più piccola girava intorno alla più grande fino al momento in cui il primo giorno del calendario sacro corrispondeva al primo giorno dell'anno vago. Questo momento si ripeteva ogni 52 anni. Un ciclo di 52 anni costituiva l'età media vissuta dai Maya di quel periodo.
3) Lungo Computo: è costituito da un numero lineare di giorni, che si estendono dal 13 agosto 3113 a.C., data che indica l'inizio della civiltà Maya e finisce un giorno preciso: il 21 dicembre 2012.

La data del 21 dicembre 2012 è ormai tema di grosse discussioni perchè molti catastrofisti credono che corrisponda alla fine del mondo.
Secondo le previsioni dei Maya, il 21 dicembre 2012 il Sole si dovrebbe allineare con il centro della nostra galassia, la Via Lattea, dove poi è presente un gigantesco buco nero ( Sagittarius A, di massa pari a circa 3-4 milioni di volte quella del Sole ) , che i Maya identificavano con una divinità: Hunab Ku, il supremo Dio creatore.



L'immagine raffigurata su una delle poche tavole che ci sono rimaste ( visto che sono state distrutte quasi tutte dai Conquistadores spagnoli ), scritte dagli antichi sacerdoti Maya, il cosiddetto Codice di Dresda, ritrae un drago che sputa acqua sulla Terra, quindi secondo questa iconografia la fine del mondo dovrebbe essere provocata da una grande inondazione che sommerge tutta la Terra.



Queste sono tutte speculazioni ma bisogna anche pensare che questa ipotesi non è così remota, tralasciando la data del 2012, visto che la Terra sta subendo una serie di sconvolgimenti climatici, molto probabilmente provocati dall'effetto serra incrementato dall'inquinamento artificiale prodotto dai gas serra, soprattutto l'anidride carbonica.
Se la temperatura della Terra salisse ancora ( già è aumentata di circa 0,8 °C nel corso degli ultimi 200-300 anni, dalla rivoluzione industriale ), a tal punto da sciogliere i ghiacciai presenti nel circolo polare artico e antartico, il livello del mare si innalzerebbe esponenzialmente e si rischierebbe il blocco della Corrente del Golfo o Corrente nord-atlantica, che riscalda gran parte dell'Europa occidentale, causato dall'afflusso di grandi quantità di acqua fredda e dolce nell'oceano salato e caldo.
Poi, bisogna dire che più il ghiaccio si scioglie, più i raggi del Sole passano e arrivano sulla Terra, visto che queste distese bianche di acqua congelata costituiscono una sorta di specchio riflettente delle radiazioni del Sole.
Poi, ci sono numerosissimi altri pericoli che potrebbero interessare la Terra nel giro di pochi anni oppure tra migliaia di anni ( il quando è sempre difficilmente prevedibile ):
  • il picco di attività massima del Sole previsto per il 2011-2012: se ci fosse una forte eruzione o esplosione solare, si potrebbe avere un blackout elettrico che interesserebbe tutto il mondo, con gravissime conseguenze, visto che la società moderna dipende dall'energia elettrica per tutto;
  • i cosiddetti supervulcani, che sono molto ma molto più grandi e devastanti dei vulcani comuni, come l'Etna, il Vesuvio, il Krakatoa, ecc.: infatti, hanno una potenza distruttiva immane. Basta pensare che circa 75.000 anni fa c'è stata l'eruzione di uno di questi colossi, cioè quello che oggi è il lago Toba, in Indonesia. Questa esplosione è stata così potente da rilasciare nell'atmosfera una quantità di acido solforico 40 volte superiore al valore standard che l'atmosfera può contenere, distruggere tutto quello che si trovava nel raggio di circa 1000 km da esso e alla fine innescare un inverno nucleare coprendo i raggi del Sole con la maestosa quantità di cenere prodotta. Il conseguente abbassamento della temperatura della Terra in maniera globale è stato pari a circa 5° C. Il supervulcano che più ci preoccupa in questo momento è Yellowstone, sede poi del più grande parco nazionale degli Stati Uniti. Se eruttasse Yellowstone, la vita sulla Terra forse non si estinguerebbe ma comunque la devastazione sarebbe immane e quelle forme di vita sopravvissute, forse anche qualche uomo, dovrebbero sopportare condizioni estreme.
  • la minaccia degli asteroidi, che rappresentano quei corpi rocciosi del Sistema Solare che non hanno dato origine ai pianeti ( infatti vengono detti anche pianetini ) e occupano prevalentemente la regione di spazio tra Marte e Giove. Si è previsto che nel 2036 l'asteroide 99942 Aphopis ha qualche probabilità di impattattarsi contro la Terra. Per pensare a quale danno possa provocare l'impatto di un asteroide sulla Terra, basta riferirsi a quello che è caduto circa 65 milioni di anni fa sulla Penisola dello Yucatan, in Messico. Questa collisione, che poi ha formato il cratere di Chixculub, ha portato all'estinzione dei dinosauri, che in quel periodo dominavano la Terra. Forse un effetto positivo lo ha portato: i mammiferi sopravvissuti, senza il pericolo rappresentato dai dinosauri poterono dominare il pianeta ed evolversi. L'evoluzione ( teoria ideata da Charles Darwin sviluppata nel suo libro "L'origine delle specie" del 1859 ) arrivò addirittura a formare un essere dotato di pensiero razionale e complesso: l'uomo.
  • tutti gli altri fenomeni che possono provocare immensi disastri in qualunque momento essi si verifichino: terremoti, tsunami, semplici eruzioni vulcaniche, sviluppo di virus altamente infettivi, frane, alluvioni, inondazioni, uragani, ecc., a cui bisogna aggiungere il pericolo di guerre nucleari ( ma quest'ultimo deriva non dalla natura ma dall'uomo stesso ).
Dunque, 2012 fine del mondo o no, non si può certo dire che non ci sia nessun pericolo che minaccia l'umanità ma non bisogna neanche essere troppo catastrofisti.
La scienza rappresenta comunque un aiuto contro le calamità: pensiamo alle case antisismiche, che se costruite in modo adeguato, possono evitare tutti i danni che provocherebbe un forte sisma ad una normale abitazione, oppure allo sviluppo della medicina che ci ha permesso di combattere malattie che prima erano considerate inguaribili o ancora il miglioramento delle previsioni meteorologiche, le quali ci permettono di sapere con buona precisione e in anticipo dove e quando un uragano si abbatterà su una determinata zona.
I progressi della scienza sono quindi sempre più utili ed importanti e forse in futuro ci permetteranno condizioni di vita ancora migliori di quelle attuali.
Certo anche la scienza va utilizzata correttamente, perchè sfruttare le conoscenze attuali sulla fisica nucleare per produrre bombe atomiche, per esempio, porterebbe soltanto danni all'umanità e non benefici.
A questo proposito, non può esserci modo migliore di esemplificare ciò che l'uomo dovrebbe fare nei confronti del pianeta Terra, cioè rispettarlo e salvaguardarlo, che far riferimento alla canzone del grande artista Michael Jackson, deceduto il 25 giugno 2009, "Heal the World":



Comunque Sandra Noble, una delle massime esperte mondiali sulla storia delle popolazioni dell'America Centrale afferma sull'argomento 2012: "Per gli antichi Maya, si doveva tenere un'enorme celebrazione alla fine di un intero ciclo. Rendere il 21 dicembre 2012 come un Giorno del Giudizio o un momento di cambiamento cosmico è una completa invenzione e una possibilità per molte persone di fare profitto".
Chiusa questa parentesi, ritornando al tema dell'astronomia e dell'astrologia, possiamo constatare che Il rapporto tra queste 2 discipline sembra un po' quello che c'è tra la chimica e un'altra scienza antica: l'alchimia.
Lo scopo degli alchimisti era quello di trovare una pietra particolare, la "pietra filosofale", che secondo loro aveva il potere di trasformare qualunque metallo in oro e di fornire un elisir di lunga vita.
La fantomatica pietra non è mai stata trovata dagli alchimisti, però loro hanno contribuito fortemente allo sviluppo della moderna chimica studiando le varie sostanze e analizzando le loro proprietà, così come osservando il cielo per fare previsioni, gli astrologi hanno contribuito allo sviluppo dell'astronomia.
Il momento che ha segnato l'inizio della caduta dell'astrologia come vera scienza è l'affermazione del cosmo eliocentrico da parte di Copernico nel 1543 con l'opera: De Revolutionibus Orbium Coelestium.




Infatti, le previsioni astrologiche erano state sempre impostate considerando la Terra al centro del Sistema Solare e il Sole che si muoveva attorno ad essa, ma questo moto è solo apparente.
Il rapporto tra sistema geocentrico ed eliocentrico è stato forse uno dei più dibattuti nella storia della scienza: si contrapponevano le verità
scritte nella Bibbia portate avanti dalla Chiesa contro quelle della scienza il cui maggiore esponenente è stato senza dubbio Galileo Galilei.
Galileo affermava che le Sacre Scritture ci dicono "come si va in cielo" ma per descrivere come è fatto il cielo c'è bisogno della scienza, che si basa su leggi matematiche: "la matematica è il linguaggio dell'Universo".
Il grande scienziato pisano, osservò con il suo cannocchiale le macchie solari, le fasi di Venere, i crateri della Luna ma particolare imp
ortanza è rivolta verso i satelliti di Giove da lui scoperti: i cosiddetti satelliti Galileiani o Medicei ( perchè dedicati ai signori di Firenze ).
La scoperta di questi satelliti, descritta nel Sidereus Nuncius del 1610, era già una prova a favore dell'eliocentrismo, visto che si
aveva un Sistema Solare in miniatura dove Giove rappresentava il Sole e i suoi satelliti ( Io, Europa, Ganimede, Callisto ) i pianeti che gli orbitavano attorno.
Fu una scoperta sensazionale, confermata anche dall'astronomo Keplero nella Relazione sulle proprie osservazioni dei quattro satelliti di Giove, al quale si devono poi le famose 3 leggi:

1) i pianeti percorrono orbite ellittiche intorno al Sole che rappresenta uno dei fuochi dell'ellisse: quindi le orbite dei pianeti non sono più considerate circolari ( con eccentricità uguale a 0 ) ma ellissi ( con eccentricità compresa tra 0 e 1 );

2) il raggio vettore Sole-pianeta spazza aree uguali in tempi uguali: cioè i pianeti si muovono più velocemente nel punto della loro orbita ellittica più vicino al Sole, cioè il perielio, e più lentamente nel punto di massima distanza dal Sole, cioè l'afelio;
3) i quadrati dei periodi
di rivoluzione dei pianeti sono proporzionali ai cubi dei semiassi maggiori delle loro orbite: a3/T2 = k, dove a = semiasse maggiore, T = periodo: più un pianeta si trova distante dal Sole, più il periodo di rivoluzione del pianeta sarà lungo. Dunque il periodo di rivoluzione di Mercurio ( 1° pianeta del Sistema Solare ) intorno al Sole sarà sicuramente più breve di quello della Terra ( 3° pianeta del Sistema Solare ).



In seguito, ci pensò Isaac Newton a dare una sistematizzazione matematica rigorosa delle leggi di Keplero tramite la sua famosa legge di gravitazione universale:
F = G(m1m2)/d2, dove
  • F = forza di gravità;
  • G = costante di gravitazione universale il cui valore, misurato per la prima volta da Henry Cavendish, è pari a 6.67×10-11 Nm2/ kg2;
  • m1m2 sono le masse dei 2 corpi che si attraggono,
  • d è la distanza tra i 2 corpi.
Quindi la forza di attrazione gravitazionale tra 2 corpi è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse ma inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa.
Newton definiva la gravità come una forza immediata che c'è tra i corpi, come una corda immaginaria che partiva dal Sole fino ad arrivare alla Terra e agli altri pianeti.
Infatti, pensava che se il Sole, per esempio, fosse scomparso all'improvviso, allora la Terra, insieme a tutti gli altri pianeti, avrebbe cominciato subito a vagare libera nell'Universo, senza una forza che la trattenesse in un'orbita ben precisa.
Ma Einstein, nella sua Relatività Generale, spiegò che in realtà la gravità non è una forza immediata ma piuttosto si può pensare come la curvatura dello spazio-tempo.
Infatti, per avere un modello che può rappresentare questa situazione si può pensare ad un telo di gomma, dove si posano delle sfere, una più grande che rappresenta il Sole, il quale crea una grande distorsione o curvatura nello spazio, e poi altre sferette più piccole che rappresentano gli altri pianeti che iniziano a roteare intorno alla sfera più grande per effetto della curvatura provocata sul telo.
Questa è l'esemplificazione del modello della gravità di Einstein, dove non si è però tenuto conto del tempo, che per lo scienziato doveva essere un tuttuno con le dimensioni spaziali.



Dunque, se pensiamo adesso all'esempio della scomparsa del Sole, siccome i pianeti gli ruotano attorno per la curvatura da esso provocata, ma per Einstein l'effetto della gravità non può essere immediato perchè la più alta velocità che si può raggiungere nell'Universo è quella della luce, allora bisognerà aspettare circa 8 minuti ( che è il tempo che ci mettono i raggi solari per raggiungere la Terra ) prima che si possano sentire gli effetti sulla stessa Terra della scomparsa del Sole.
Pertanto notiamo che la scienza è stata nel corso dei secoli sempre sconvolta da nuove scoperte che portarono conoscenze nuove rispetto a quelle precedenti.
La fisica di Newton è ancora validissima per quanto riguarda i fenomeni sulla Terra, come il lancio di un proiettile, di un razzo, il moto dell'automobile, ecc., ma a livello più generale, quello dell'Universo, valgono le equazioni della Relatività Generale di Einstein.
Da tutto ciò, in generale si deduce che ormai il modello geocentrico dell'Universo che contemplava in sè anche l'astrologia è stato ormai ampiamente superato e non sono più accettabili le previsioni svolte negli oroscopi.
Il nostro modello del cosmo si è completamente trasformato nel corso degli ultimi 300-400 anni e quindi tutte le credenze delle influenze degli astri sulle persone, come pensavano gli antichi, sono state sminuite, a favore di una comprensione dell'Universo matematica e fisica.
Poi, si può anche aggiungere che il modello delle 12 costellazioni zodiacali è totalmente sbagliato al giorno d'oggi: infatti bisognerebbe considerare una tredicesima costellazione: l'ofiuco o serpentario.
Vengono definiti segni zodiacali quelle particolari costellazioni che toccano sulla carta celeste l'eclittica ( il moto apparente del Sole nel cosmo ).
Ebbene, la costellazione dell'Ofiuco non si può non considerare un segno zodiacale a tutti gli effetti perchè tocca quest'orbita immaginaria del Sole.
Questa è un'altra prova a favore del fatto che l'astrologia nel mondo d'oggi non ha più alcun scopo pratico o utile se non quello di dare un buon auspicio leggendo gli oroscopi.
Gli astrologi moderni dovrebbero tenere conto di questa ulteriore costellazione, ma non lo fanno.
Ma ancora più importante, non si può dire che delle costellazioni possano influire sulle nostre azioni, visto che le stesse costellazioni, come abbiamo già detto, non sono altro che insiemi immaginari di stelle che ci appaiono vicine perchè abbiamo una visione dell'Universo, con i nostri occhi, bidimensionale e non veri raggruppamenti di stelle vicine tra loro, sul piano tridimensionale.
Si potrebbero considerare tantissime altre combinazioni di costellazioni, ma sono state fissate arbitrariamente 88 in astronomia per avere dei riferimenti nel cosmo e non per fare previsioni infondate.
Considerato tutto questo si potrebbe affermare che è molto più probabile che nel 2012 ci sia una calamità, visto che una catastrofe potrebbe avvenire domani, dopodomani, tra una settimana, tra un anno, tra un secolo, ma ci sarà sicuramente (perchè la Terra è soggetta a svariati fenomeni estremi), che siano veritiere le previsioni astrologiche.
Certo, alcune volte, su alcune persone queste ultime ci azzeccano considerando la probabilità che hanno di avverarsi per alcuni individui.
Le persone con un particolare segno zodiacale sono milioni e quindi, per alcuni, la previsione sarà veritiera ma per molti altri sarà completamente sbagliata.
Le previsioni si potrebbero ritenere abbastanza attendibili se fossero giuste ogni volta su tutta ( o almeno quasi tutta ) la popolazione non su una piccola percentuale.
Non è altro che questione di probabilità ( la definizione classica di probabilità di un evento ci dice che questa è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli all'evento e il numero dei casi possibili ), concetto tra l'altro molto legato alla fisica per le sue applicazioni nella Meccanica Quantistica, una delle grandi teorie scientifiche del XX secolo che ci dice che il mondo microscopico degli atomi e delle particelle non può essere descritto da leggi deterministiche ben precise ma solo probabilistiche.
A proposito di ciò, è opportuno citare il famoso principio di indeterminazione di Heisenberg che afferma: non è possibile misurare contemporaneamente e con precisione assoluta sia la posizione, sia la velocità e quindi l'energia di una particella; anzi, più conosciamo un valore più l'altro diventa oscuro alle nostre misurazioni.
L'espressione in simboli matematici di questo principio è:
\Delta x\Delta p \ge \frac{\hbar}{2}
dove Δx è l'errore sulla posizione e Δp quello sulla quantità di moto ( quantità di moto = mv: massa per velocità ), mentre h, che vale 1,054 x 10-34 J s, è la costante di Planck ridotta.
Concludendo, si può dire che ripercorrendo la storia dell'astronomia, bisogna dare i giusti meriti all'astrologia per aver aiutato la scienza dell'astronomia a svilupparsi come ha fatto l'alchimia con la chimica, ma nel mondo moderno bisognerebbe dare più spazio alla vera divulgazione scientifica che alle castronerie scritte negli oroscopi: c'è la tendenza nella società moderna a credere più ai ciarlatani che alla vera scienza, che ci ha portato un miglioramento delle condizioni di vita e delle innovazioni tecnologiche impressionanti e incredibili, soprattutto se le guardassimo con gli occhi di un Galileo Galilei.

Leonardo Petrillo

P.S: pubblico, inoltre, alcuni video che possono fornire un'ulteriore fonte di illustrazione degli argomenti trattati: