Autore Kenji Ishikawa
CoautoreYutaka Hiiragi [disegni]
Titolo Astronomia
EdizioneLe Scienze, Roma, 2016, I manga delle scienze 6 , pag. 242, ill., cop.fle., dim. 17x23,5x1,6 cm , Isbn 978-88-8371-585-3
OriginaleManga de Wakaru Uchu
EdizioneOhmsha, Tokyo, 2008
TraduttoreAndrea Plazzi
LettoreCorrado Leonardo, 2016
Classe astronomia , cosmologia , fumetti , scuola , ragazzi












 

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Indice


INTRODUZIONE                                                     IX

PREFAZIONE                                                       XI

PROLOGO - UN RACCONTO CHE COMINCIA SULLA LUNA                     1

La storia di Kaguya-hime                                         10
Miti cosmici                                                     18
    L'Universo nell'Antica India                                 18
    L'Universo nell'Antico Egitto                                18
    L'Universo nell'Antica Babilonia                             19
In Cina, dove anticamente nacque l'astronomia                    19
Antica Grecia: calcoliamo la dimensione della Terra              20
    Il metodo di Eratostene                                      20
Se la Terra è rotonda dev'esserlo anche la Luna                  21


1 - LA TERRA  IL CENTRO DELL'UNIVERSO?                          23

Nel cielo apparve una luce misteriosa                            24
Incontri ravvicinati                                             27
Davvero il Sole gira intorno alla Terra?                         34
Un modello eliocentrico era stato proposto 2300 anni fa          40
Dalla teoria geocentrica a quella eliocentrica                   50
Le scoperte (e il processo) di Galileo                           56
Mettiamo le cose in prospettiva                                  59
Qual è la distanza approssimativa dell'orizzonte?                66
Misuriamo l'Universo: quanto dista la Luna?                      67
    I cubi radar                                                 67
    Come funziona un cubo radar                                  67
    Prima del cubo radar                                         68
Teoria geocentrica contro teoria eliocentrica:
        uno scontro tra titani                                   69
    Che razza di orbita seguivano i pianeti
        nella teoria geocentrica?                                70
    Tycho Brahe fa il lifting al sistema geocentrico             70
    Copernico era veramente un innovatore?                       71
    Keplero completa il modello eliocentrico                     72
    Che cosa fece Galileo?                                       72
    Che cosa abbiamo imparato dall'eliocentrismo?                73
Una spiegazione leggermente complicata delle leggi di Keplero    73
    Prima legge: l'orbita di ogni pianeta è un'ellisse
        che ha il Sole come uno dei fuochi                       73
    Seconda legge: il raggio che collega il pianeta al Sole
        spazza aree uguali in tempi uguali                       75
    Terza legge: il quadrato del periodo orbitale è
        proporzionale al cubo del semiasse maggiore dell'orbita  77


2 - DAL SISTEMA SOLARE ALLA VIA LATTEA                           79

E se Kaguya-hime provenisse da un pianeta del Sistema Solare?    80
Kaguya-hime e il Sistema Solare                                  82
    Mercurio                                                     83
    Venere                                                       84
    Marte                                                        85
    Giove                                                        86
    Saturno                                                      87
    Urano                                                        88
    Nettuno                                                      89
    Plutone                                                      90
    Terra                                                        91
    Luna                                                         92
    Sole                                                         95
Le dimensioni della Via Lattea                                  104
Che cosa c'è al centro della Galassia?                          106
I cinque più grandi misteri della Galassia che ancora
        non sappiamo spiegare                                   108
    Che forma ha la Galassia e perché?                          108
    Che cosa c'è al centro?                                     108
    Come si sono formati i buchi neri super-massivi?            109
    Di che cosa è fatta la Galassia?                            109
    Che cosa succederà quando la Via Lattea entrerà
        in collisione con la galassia di Andromeda?             109
La Via Lattea è solo una galassia tra le tante                  110
L'Universo si sta ingrandendo                                   116
    Come mai vediamo la Via Lattea?                             116
    Un modello di galassia a forma di disco è il più semplice
        da immaginare                                           117
    Le osservazioni scientifiche confermano il modello a disco  118
    Come un lampo un'idea di Kant ampliò la percezione
        dell'Universo                                           119
    In quale modo progredì la tecnologia per effettuare
        osservazioni?                                           120
    Telescopi celebri                                           122
    Che cosa può osservare un radiotelescopio?                  124
Un altro modo per misurare le dimensioni dell'Universo:
        un trucchetto di triangolazione                         125
    Come la triangolazione può fornire le distanze delle stelle
        al di fuori del Sistema Solare                          126
Quanto è grande il Sistema Solare?                              127


3 - L'UNIVERSO  NATO DA UN BIG BANG                            129

Le galassie sono isole di luce nel vuoto dello spazio           130
I vincitori imparano una lezione                                133
Che cos'è la struttura su larga scala dell'Universo?            140
    Sistema planetario                                          140
    Galassia                                                    140
    Gruppi o ammassi di galassie                                140
    Superammassi di galassie                                    141
La grande scoperta di Hubble                                    142
    Le origini dell'Universo:
        "La grande scoperta di Hubble  Atto I"                 143
    Torniamo all'opera:
        "La grande scoperta di Hubble  Atto II"                146
Se l'Universo è in espansione                                   151
Tutto cominciò con il Big Bang                                  161
La teoria di Hubble sull'espansione dell'Universo
    aveva dei difetti                                           162
Tre prove a favore della teoria del Big Bang                    166
Gli alieni esistono?                                            180
    Calcoliamo il numero delle civiltà extraterrestri           180
    La vita extraterrestre e un fisico di fama mondiale         181
    Quanto è comune la vita?                                    182
    Qual è il più vicino sistema solare in grado di ospitare
        vita extraterrestre?                                    183
    Siamo in grado di contattare una civiltà extraterrestre?    184
    Gli astronauti più coriacei: i tardigradi ("orsi d'acqua")  185
Un terzo metodo per misurare le dimensioni dell'Universo:
        possiamo calcolare la distanza di una stella
        dalle sue caratteristiche?                              186
    Le stelle a luminosità variabile sono i "fari" dell'Universo188
    Come misurare distanze ancora maggiori                      189


4 - COME  FATTO IL CONFINE PELL'UNIVERSO?                      191

Dove va l'Universo?                                             192
Il più vicino pianeta simile alla Terra                         203
Il viaggio di Kaguya-hime: gioco da tavolo                      206
Arrivo al "confine" dell'Universo                               208
Il soliloquio del professor Sanuki                              209


5 - QUESTO UNIVERSO IN COSTANTE ESPANSIONE                      213

Il grande spettacolo                                            215
Il Multiverso contiene tanti universi distinti                  219
I confini, la nascita e la fine dell'Universo                   219
    Perché lo spazio potrebbe essere curvo?                     219
    Su un piano, un cilindro e una sfera torneremmo
        al punto di partenza?                                   220
    Curvatura negativa                                          221
    L'Universo dinamico di Friedmann                            222
Qual è il destino dell'Universo?                                227
WMAP e il nostro Universo piatto                                229
La vera età dell'Universo                                       233


INDICE                                                          235


 

 

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Pagina XI

PREFAZIONE



Mentre lavoravo ai testi di questo volume, un cameraman con cui stavo collaborando per un progetto completamente diverso, mi disse all'improvviso "Qualche tempo fa mi sono ritrovato a fantasticare sull'Universo."

Non capivo perché fosse entrato in quell'argomento, semplicemente era spuntato fuori nel mezzo di una normalissima conversazione. Quando gli chiesi spiegazioni, mi rispose "Be', quando penso all'Universo e a quello che vi succede è come se usassi il cervello in un modo completamente diverso da quello richiesto, per esempio, dal mio solito lavoro, e lo trovo molto stimolante."

E certamente! Nel nostro mestiere, ci preoccupiamo sempre di dettagli abbastanza casuali, cercando di non commettere errori. La nostra mente si stanca e si stressa, proprio come i muscoli cominciano a fare male dopo un'attività ripetitiva e prolungata. E come possiamo rilassare i muscoli con esercizi fisici più leggeri, è sempre salutare staccare dalla propria attività principale pensando per un po' di tempo a qualcosa di diverso. Un argomento come "Che cosa sta succedendo nell'Universo, in questo momento?" in effetti è proprio quello che ci vuole.

Siccome anche a me piace pensare a queste cose, me ne sono uscito con alcune perle di saggezza che ho condiviso con l'operatore:

"L'intero Universo si muove e lo spazio stesso si espande, quindi non c'è modo di localizzare un determinato punto per mezzo delle coordinate."

"Ancora oggi, non sappiamo di quale natura sia la maggior parte della materia e dell'energia di cui è composta la galassia."

"Oltre al nostro Universo, potrebbero essercene altri."

Certo, sono poco più che suggerimenti, indizi più che vere e proprie nozioni, ma il cameraman ne era incuriosito, così continuammo a rimpallarci idee per un po'. Fu una conversazione breve, ma ne ho dei carissimi ricordi.

Naturalmente, oggi sull'Universo l'umanità sa un sacco di cose. La Teoria del Big Bang, che ha svelato tanti segreti sull'origine della materia e dello stesso Universo, la scoperta di una sua struttura su larga scala e altre osservazioni hanno tracciato un quadro complessivo convincente.

Ma a mano a mano che le nostre conoscenze aumentano, sembrano aumentare anche i misteri. La storia dello studio dell'Universo assomiglia alla scalata di una montagna per vedere cosa c'è dall'altra parte, solo per scoprire un'altra montagna e poi un'altra e un'altra e...

Prendiamo per esempio la Luna. La questione dell'esistenza di acqua sulla Luna è stata discussa per molto tempo: se ci fosse acqua in quantità si potrebbe ricavarne ossigeno e anche acqua potabile. Diventerebbe possibile costruire una base sulla superficie lunare. Per l'umanità è una questione importantissima e per un sacco di tempo sono state dibattute le ipotesi più disparate. Le sostanze di cui è composta la Luna sono simili a quelle che troviamo sulla Terra e questo porterebbe a pensare che a un certo punto l'acqua ci sia stata. Ma la Luna non ha praticamente atmosfera ed è sostanzialmente desertica: questo è quello che resta dopo che anche l'ultima umidità residua scompare e viene dispersa nello spazio. Ma se sapessimo che ai poli ci sono dei crateri costantemente in ombra, allora aumenterebbe la probabilità della presenza di acqua sotto forma di ghiaccio. Al momento però la sonda spaziale giapponese Kaguya non ha confermato la presenza di ghiaccio al Polo Sud e per ora la conclusione obbligata è che anche se esistesse acqua nascosta nel sottosuolo, in forma liquida o solida, sarebbe in quantità estremamente piccole. Certo, se avessimo la possibilità di esplorare il sottosuolo lunare, quella "risposta" potrebbe cambiare nuovamente.

Con misteri come questo ancora aperti a proposito della Luna - il nostro vicino... più vicino! - allargando l'orizzonte al Sistema Solare, alla Galassia, ai gruppi di galassie e così via, veniamo letteralmente travolti da cose che non comprendiamo.

Gli esperimenti mentali che condurremo allo scopo di verificare ipotesi e congetture, sempre nel rispetto per gli sforzi di chi ci ha preceduto nella ricerca della verità, non saranno semplici esercizi accademici, ma potrebbero condurci a scoperte degne di un Nobel.

L'interesse per l'Universo e i suoi misteri da parte di Kanna, Gloria e Yamane, le tre liceali protagoniste di questo libro, all'inizio è superficiale; ma a mano a mano che le loro conoscenze aumentano, restano affascinate dall'argomento, finché - alla fine della nostra storia - le ragazze acquistano consapevolezza degli attuali limiti dell'Astronomia e dell'Astrofisica.

Per invogliare alla lettura, era mia intenzione evitare il più possibile discussioni eccessivamente complesse nel fumetto e nelle parti di testo, ed è anche per questo che ho limitato il ricorso a formule ed equazioni.

L'Universo ci circonda, è tutto intorno a noi e noi ne costituiamo una parte piccolissima: è naturale interrogarsi su quale posto occupi il nostro pianeta e sognare di esplorarne i recessi più reconditi.

"Mi sono ritrovato a fantasticare sull'Universo."

Come autore, sarebbe per me il piacere più grande se vi ritrovaste a pensarlo dopo avere letto questo libro.


KENJI ISHIKAWA

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