GALILEI: IL PADRE DELLA SCIENZA MODERNA

“Adotta un monumento”
Istituto C. “L. Fibonacci”
Pisa
Anno scolastico 2008/09
GALILEI
IL PADRE DELLA SCIENZA
MODERNA
Classe 2°B
La vita di Galilei
Scoperte
I
Gli scontri con la chiesa
Galilei a Pisa
ISTITUTO COMPRENSIVO
“L. FIBONACCI”
Anno scolastico 2008/2009
La classe 2°B della Scuola secondaria di
primo grado “L. Fibonacci” di Pisa ha
partecipato ad un progetto europeo,
”Adotta un monumento”, promosso
dall’Ufficio Cultura del Comune di Pisa,
in occasione dell’anno galileiano.
Classe 2°B
La classe ha accolto con interesse ed
entusiasmo la proposta e, dopo
un’accurata discussione, sono stati
individuati
gli
aspetti
relativi
all’argomento scelto, il modo di procedere
e definite le caratteristiche del prodotto
finale.
Alunni II B
Progetto
“Adotta Un Monumento”
Il progetto, che ha visto l’avvio durante le ore di lettere, è stato
sviluppato per le specifiche competenze anche in altre discipline.
La professoressa Salvadori, insegnante di Italiano, ha presentato il
progetto spiegando in modo approfondito gli obiettivi da raggiungere
e sottolineando che si trattava di un’attività molto interessante che
richiedeva una discreta motivazione e altrettanto impegno.
In un secondo momento sono stati organizzati quattro gruppi di
lavoro.
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GRUPPI DI LAVORO
• Gruppo dei fotografi: hanno immortalato i luoghi pisani dedicati a Galileo.
• Gruppo degli architetti: hanno realizzato un lucido della piantina di Pisa in
cui erano rappresentati i luoghi galileiani con indicazioni , oltre che in
italiano, anche in Inglese, Francese e Spagnolo.
• Gruppo degli storici: costituito da un numero piuttosto ampio di alunni che
due a due hanno effettuato una ricerca storica relativa a:
• Casa di Galileo
• Domus Galileiana
• Liceo Galilei
• Lungarno Galilei
• Aeroporto Galilei e il mappamondo.
• Gruppo degli informatici: un alunno, con il supporto dell’insegnante di
Informatica, ha organizzato una presentazione in Power Point, utilizzando il
materiale prodotto dagli altri compagni.
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Discipline coinvolte
•
•
•
•
•
•
“Adotta un Monumento” è
un progetto
pluridisciplinare al quale hanno collaborato varie
materie:
Italiano
Storia
Scienze
Educazione tecnica
Informatica
Religione
Galilei a Pisa
Domus Galileiana
Biblioteca “Galilei”
Casa di Galilei
Lung’Arno “Galilei”
Liceo “Galilei”
Aeroporto “Galilei”
La casa di Galileo
La casa dell’antica famiglia
borghese
Ammannati,
dove Galileo Galilei
nacque e trascorse i primi
anni di vita è ancora oggi
visibile in via Giusti vicino
alla chiesa di S. Andrea
Foris Portam.
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Domus galileiana
La
Domus
Galileiana,
situata in via S.Maria 26, è
un’istituzione attiva dal
1939 su iniziativa di
Giovanni
Gentile
e
raccoglie,
oltre
a
importanti testi scientifici
dell’800/900,
tutte
le
pubblicazioni antiche e
moderne su Galileo.
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Domus galileiana
L’istituzione,
inoltre,
coordina gli studi della
scienza, grazie a un
fornitissimo archivio
e
ad
un’importante
biblioteca specializzata.
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Lung’Arno Galilei
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Lung’Arno Galilei
Il lungarno Galilei si estende dal
Ponte di Mezzo al Ponte della
Fortezza e ospita importanti
edifici storici di Pisa come: il
Palazzo Lanfranchi costruito su
un’antica casa torre, il palazzo
Fiumi e Fossi disegnato dal
famoso Bartolomeo Ammannati
e la chiesa di S Sepolcro risalente
al XII secolo
e disegnata
dall’architetto Diotisalvi.
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Liceo classico “G. Galilei”
Il Liceo, ubicato in via B.
Croce 32, fu istituito nel
1852 con decreto del
Granduca di Toscana
Leopoldo II e dedicato
all’insigne
studioso
pisano.
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Biblioteca Universitaria
“G. Galilei”
La Biblioteca Universitaria di Pisa
fu aperta al pubblico nel 1742
nei locali di via Santa Maria sotto
la Specola e nel 1823 fu trasferita
nel palazzo della Sapienza.
Parte
del
notevolissimo
patrimonio
che
ospita
è
costituito da lettere di Galileo
Galilei e di altri illustri scienziati
dell'ateneo pisano.
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Biblioteca Universitaria
“G. Galilei”
Sono inoltre presenti un busto
ottocentesco
in
gesso
raffigurante Galileo e un dipinto
del 1946 che rappresenta lo
scienziato pisano in atto di
presentare il cannocchiale al
Senato veneto.
Nell’atrio
della
sapienza,
antistante l’aula Magna storica, è
collocata la statua di Galileo,
scolpita da Paolo Demi.
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Aeroporto “G. Galilei”
L’aeroporto
internazionale
“Galileo Galilei” di Pisa che è il
principale della Toscana, sorge
come aeroporto militare subito
dopo la prima guerra mondiale
per poi svilupparsi negli anni 30.
Pesantemente
bombardato
durante il secondo conflitto
mondiale, vede un nuovo
sviluppo negli anni 50, ma solo
alla metà degli anni 60 comincia
a funzionare come aerostazione
civile, grazie alla realizzazione
dell’attuale scalo che prende il
nome dall’illustre scienziato
pisano .
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Monumento a Galilei
Il monumento, situato fino a poco tempo
fa nel piazzale antistante l’aerostazione
civile Galilei , è un globo di vetro
colorato, ferro e cemento, sorretto da un
traliccio semicircolare sul quale è scolpita
una frase di Galileo:<<Quel cielo, quel
mondo, quell’universo>>.
Il mappamondo, donato nel dicembre
del 1989 dalla S.Gobain in occasione del
suo centenario, è un’opera di grande
significato anche perché, rappresenta il
primo simbolo con cui Pisa rende
omaggio al grande cittadino, pertanto è
auspicabile che dopo un adeguato
restauro, torni nel luogo dove fu
collocato ben venti anni fa.
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La vita di Galilei
Galileo Galilei nacque a Pisa il 15
febbraio 1564, dal fiorentino
Vincenzo Galilei e da Giulia degli
Ammannati, dopo gli studi
superiori si immatricolò presso la
facoltà
di
medicina
dell’università di Pisa , ma ben
presto lasciò gli studi per
dedicarsi alla fisica.
Nel 1583 formulò la teoria
dell’isocronismo del pendolo,
intuito osservando le oscillazioni
di una lampada nella cattedrale
di Pisa.
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La vita di Galilei
Dal 1588 al 1592 insegnò
matematica all’università di Pisa,
per trasferirsi poi all’università di
Padova dove ricoprì fino al 1610 la
cattedra di matematica geometria
e astronomia.
Dal 1616 in seguito ai suoi studi
astronomici che sconvolgeranno
l’impostazione
astronomica
tolemaica Galileo ebbe scontri con
l’autorità ecclesiastica e fu prima
confinato a Villa Medici poi nella
sua villa di Arceri dove morì nel
1642, all’età di 68 anni .
Galileo e la Scienza
I più importanti studi di Galileo in campo scientifico:
•
Metodo sperimentale
•
Fasi lunari
•
Teoria dell’isocronismo del pendolo
•
Macchie solari
•
Telescopio
•
Satelliti galileiani di Giove
•
Termoscopio
•
Fasi di Venere
•
Termometro
•
Principio di inerzia
•
Caduta dei gravi
•
Compasso di Galileo
METODO SPERIMENTALE
Il metodo sperimentale fu introdotto da Galileo nella prima metà del XVII secolo nello studio
dei fenomeni naturali:
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Isocronismo del pendolo
Osservando le oscillazioni di una
lampada sospesa nella navata
centrale del Duomo di Pisa, nel
1583 Galileo scoprì l’isocronismo
delle piccole oscillazioni del
pendolo.
La lampada, comunemente
indicata come Lampada di
Galileo, è oggi custodita nel
vicino
Camposanto
Monumentale, nella Cappella
Aulla. Quella che appare nella
basilica è stata costruita nel
1587 da Vincenzio di Domenico
Possenti.
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Il telescopio di Galileo
Nell’estate del 1609 Galileo
perfezionò lo strumento ottico
già realizzato da alcuni occhialai
olandesi,
aumentandone il
potere
d’ingrandimento.
Si trattava di un tubo munito alle
estremità di due lenti: esso
permetteva di vedere più vicini
gli oggetti lontani.
Nel 1609 diresse lo strumento
verso il cielo e nuovi astri si
aggiunsero a quelli del vecchio
cosmo tolemaico.
Queste scoperte telescopiche
costituirono nuove basi a favore
della dottrina copernicana.
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Il termoscopio
Il termoscopio fu ideato dallo
scienziato nel 1597.
Esso è costituito da una caraffa
di vetro della grandezza di un
uovo con un lungo collo pure di
vetro. Questa caraffa viene
riscaldata con le mani e poi
rovesciata
in
un
vaso
sottostante, contenente del
liquido; liberata la caraffa dal
calore delle mani, il liquido sale
subito nel collo e supera il livello
dell'acqua contenuta nel vaso.
Il
termoscopio
evidenziava
dunque
variazioni
di
temperatura.
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Il termometro di Galileo
Il cilindro di vetro contiene un liquido la cui densità
aumenta al decrescere della temperatura. Le
ampolline di vetro contenute nel cilindro hanno
densità medie differenti fra di loro e appese delle
targhette su cui viene indicata la temperatura.
Se la temperatura dell'ambiente esterno è molto
bassa, il liquido del cilindro avrà una densità
maggiore di quella di qualsiasi ampollina e quindi
rimarranno tutte a galla.
Alle alte temperature andranno tutte a fondo.
A temperature intermedie cadranno sul fondo solo
le ampolline con densità superiore a quella del
liquido: quella che si trova al livello più basso fra
quelle galleggianti avrà densità appena inferiore a
quella del liquido e quindi ne indicherà
approssimativamente la temperatura.
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Compasso di Galileo
Il compasso geometrico e
militare di Galileo è stato
inventato a Padova nel 1597.
Le sette linee proporzionali
tracciate sulle gambe del
compasso e le quattro scale
segnate
sul
quadrante,
consentivano di effettuare
con estrema facilità ogni
sorta
di
operazione
aritmetica e geometrica
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Le fasi lunari
Ritorna a “Scoperte”
Il fatto che La Luna, osservata ad
occhio nudo, presentasse irregolarità
sulla sua superficie era contrario alla
teoria aristotelica secondo la quale i
corpi celesti appartenevano al regno
della perfezione.
Galileo fece crollare questo concetto,
infatti con il telescopio osservò sulla
superficie lunare altipiani, mari,
crateri e anche molte regioni
contornate da righe scure. La
larghezza di queste linee cambiava al
variare delle fasi lunari, cioè
dell'angolo di incidenza della luce del
Sole.
Galileo concluse quindi che esse sono
ombre e che la superficie lunare ha
montagne e crateri e, quindi, la Luna,
non è sferica nè perfetta.
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Le macchie solari
Con l'introduzione del telescopio
Galileo nel 1609 compì una delle
prime
osservazioni
delle
macchie.
Il fatto che il Sole presentasse
delle irregolarità sulla sua
superficie e che il suo aspetto
variasse
nel
tempo,
era
anch'esso una prova a sfavore
della teoria tolemaica, secondo
la quale ogni cosa appartenente
al regno celeste era perfetta e
immutabile.
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I satelliti di Giove
Io, Europa, Ganimede, Callisto sono i più grandi e sono detti "satelliti
galileiani", perchè sono stati osservati per la prima volta al cannocchiale da
Galileo Galilei. Essi sono detti anche “medicei” in onore della famiglia
Medici. La scoperta che il centro del moto di tali satelliti non è la Terra
bensì Giove è stato uno dei maggiori punti a favore della teoria copernicana
(o eliocentrica) del moto planetario. Ganimede, con i suoi 5.280 Km di
diametro, è il più grande satellite del Sistema Solare.
Le orbite di Io, Europa e Ganimede sono legate tra loro da una risonanza
orbitale, cioè i loro periodi orbitali stanno tra loro nel rapporto 1:2:4.
Questo è dovuto alle forze mareali che si
esercitano tra essi.
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Le fasi di Venere
Galileo Galilei fu la prima persona ad osservare le fasi di
Venere nel Dicembre del 1610, notando anche
cambiamenti nel diametro visibile del pianeta nelle
diverse fasi ed ipotizzando che fosse più distante dalla
Terra quando era nella fase piena e più vicino quando era
nella fase crescente. Queste osservazioni supportarono la
descrizione eliocentrica di Copernico del Sistema Solare.
Venere, come Mercurio, non è visibile dalla Terra quando
è nella fase piena, poiché in quel periodo si trova nella
congiunzione superiore, sorgendo e tramontando
assieme al Sole, quindi invisibile.
…segue
Ritorna a “Scoperte”
Il principio di inerzia
Facendo esperimenti col pendolo e col piano inclinato, Galileo arrivò
alla scoperta del ruolo degli attriti nel moto dei corpi ed alla
formulazione del principio di inerzia, poi codificato da Isaac Newton
nel primo principio della dinamica: “un corpo in moto rettilineo
uniforme permane in tale stato in assenza di attrito”; o anche “in un
sistema senza attriti, un corpo resterà nel suo stato di moto o di quiete
se non ci sono forze esterne che su esso intervengono”.
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…segue
LA CADUTA DEI GRAVI
Fino ai tempi di Galileo si
riteneva che, secondo le tesi di
Aristotele, la velocità di caduta
dei corpi fosse proporzionale alla
massa.
Galileo dimostrò, invece, che:
tutti i corpi cadono con la stessa
velocità e la velocità è
proporzionale al tempo.
Egli pervenne a questa tesi con
dei ragionamenti, una sorta di
esperimenti mentali.
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Gli scontri con la chiesa
• 1610: Galilei pubblica il “Sidereus nuncius”
• 1611: iniziano gli attacchi contro di lui da
parte di ambienti universitari e di ordini
religiosi conservatori
• 1613: il Sant’Ufficio mette all’indice un
libro di Copernico
• 1632: Galilei pubblica “Il Dialogo…sopra i
due massimi sistemi del mondo”
• 1633: Galileo arriva a Roma per essere
processato dal Sant’Ufficio che lo
condanna
• 1642: Galilei muore in domicilio coatto,
assistito dalla figlia, suor Virginia
• 1822: viene autorizzato l’insegnamento del
sistema eliocentrico nelle università
cattoliche
• 1992: Giovanni Paolo II rivaluta lo
scienziato
come
sincero
credente,
riconoscendo l’errore della Chiesa
Gli alunni della 2°B
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Arianna Argenti
Luca Barbato
Iacopo Baronti
Lorenzo Bartalini
Marco Buccheri
Nicola Ceccarelli
Sara Corti
Pamela Cristina De Sena
Clelia Di Salvo
Anna Dini
Robert Esposito
Simone Calogero Fragapane
Anna Gambuzza
Federica Gambuzza
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Ernest Ivanaj
Maria Maltseva
Mark Anthony Mamplata
Klisman Marku
Marco Oliveri
Elena Poli
Georgia Gaia Scaglione
Sara Tomasi
Matteo Viva
…segue
Gli insegnanti
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Italiano: prof.ssa Nadia Salvadori
Scienze e Informatica: prof.ssa Stefania Ferretti
Educazione Tecnica: prof.ssa Lucia Bianchi
Religione: prof.ssa Gabriella Grazi.