Il moto del Sole
Divulgazione Scientifica: Storia della scienza, Astronomia, Storia dell'astronomia
Gli antichi astronomi per spiegare in modo semplice le diverse traiettorie giornaliere del Sole e la diversa configurazione del firmamento, l'insieme delle stelle fisse dopo il tramonto, ipotizzarono un moto di rivoluzione del Sole attorno alla Terra sullo sfondo delle stelle fisse. Affermare che il Sole giri attorno alla Terra non è un errore, questa considerazione è corretta dal punto di vista dell'osservazione. Nelle scuole si continua a insegnare ai ragazzi che il Sole compie un moto apparente e ciò produce l'effetto perturbante di indurli a non fidarsi dei loro sensi. Dopo le considerazioni di Einstein sulla relatività e le proprietà relazionali sappiamo che i punti di vista di Tolomeo e Galileo sono perfettamente equivalenti, anzi, la rappresentazione geocentrica è la più intuitiva. Il movimento non è una proprietà dell'oggetto ma di questo rispetto all'osservatore.
Cerchiamo di seguire il filo del ragionamento degli astronomi antichi. Osservando dopo il tramonto del Sole per più giorni consecutivi la posizione di stelle particolarmente luminose, si può notare che esse tramontano sempre con maggior anticipo sino a che, dopo un certo numero di giorni, non risultano più visibili perché il loro tramonto arriva a coincidere con quello del Sole. Proseguendo le osservazioni, si può constatare che le stesse stelle scomparse precedono di poco il sorgere del Sole e via via anticipano sempre più la loro levata. È come se la sfera celeste si muovesse lentamente da est verso ovest in senso orario. Per osservare la stessa configurazione del firmamento da un determinato punto di stazione e in un determinato momento (per esempio, mezzanotte) deve passare un anno. Per interpretare le loro osservazioni, gli astronomi ipotizzarono la sfera celeste immobile e giustificarono il suo movimento annuale con il movimento annuale del Sole in senso antiorario (da ovest verso est) attorno alla Terra. La traiettoria descritta dal Sole nel suo moto annuale è detta eclittica. L'eclittica appare al centro di una fascia della sfera celeste, detta dello Zodiaco, che comprende 12 importanti costellazioni. L'eclittica è inclinata rispetto all'equatore celeste di 23° 27'. Quando il Sole nel suo moto annuale raggiunge il parallelo celeste 23° 27' nord (quando, cioè, il suo valore di declinazione è +23° 27') si ha il solstizio d'estate; quando il Sole raggiunge il parallelo celeste 23° 27' sud (quando, cioè, il suo valore di declinazione è -23° 27') si ha il solstizio d'inverno; quando il Sole è sull'equatore celeste (declinazione 0°) si hanno gli equinozi. La descrizione del moto annuale del Sole appare pienamente adeguata per spiegare sia la variazione di configurazione del firmamento nel corso dell'anno, sia le diverse traiettorie descritte dal Sole di giorno in giorno e quindi l'alternarsi delle stagioni.
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