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La Rivoluzione scientifica ha indubbiamente trasformato profondamente la visione dell’Universo, influenzando il rapporto dell’umano con il cielo anche sul piano della cultura. Infatti, alla concezione religiosa e mitologica del cosmo, si sono affiancate prospettive nuove, più razionali e scientifiche. Più di recente, un altro passaggio rivoluzionario in questo ambito è stata la teoria della relatività. Al cuore della teoria, elaborata dal fisico Albert Einstein, troviamo la formula E=mc².

1. Leggi l’approfondimento in allegato per capire meglio questa iconica equazione matematica.

2. La teoria della relatività ha ispirato numerose opere artistiche. Un esempio è il film Interstellar (2014), diretto dal britannico Christopher Nolan. Ti vengono in mente altri esempi?

Autore: Aldo Zullini

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Una formula rivoluzionaria

La formula E = mc ², grazie alla sua rilevanza, ha rivoluzionato il mondo. In astronomia, l'equazione ha permesso, per esempio, di conoscere meglio le reazioni nucleari che avvengono nelle stelle. I risvolti sono stati significativi in molte altre discipline scientifiche, tra cui la fisica nucleare e la fisica delle particelle, ma non solo. La formula di Einstein ci aiuta a comprendere meglio anche ciò che ci circonda nella vita quuotidiana.

E = mc² è la formula fisica più celebre al mondo. A elaborarla fu il fisico tedesco Albert Einstein (1879-1955), durante gli studi che l'hanno portato a formulare la sua teoria della relatività. L'equazione di Einstein definisce la relazione tra massa ed energia in un sistema fisico. In particolare, la formula mostra che la materia equivale a, e si può trasformare in, energia. Proviamo a capire meglio questa famosa equazione, esaminandola passo passo.

La formula
Nella formula, m sta per la massa, ovvero la quantità di materia che, nel Sistema Internazionale di unità di misura (SI), si misura in chilogrammi (kg). Nella stessa formula, c sta per la velocità della luce nel vuoto, che è la velocità massima possibile (infatti, c sta per il latino celeritas, che significa "velocità"). Essa corrisponde a circa 300 000 km al secondo, ovvero, nel sistema SI, a circa 300 000 000 metri al secondo (m/s). Dunque, c² sarà uguale a 90 000 000 000 000 000, cioè a un 9 seguito da 16 zeri, ovvero 9×10 ¹⁶. Un numero enorme. Come calcoliamo quanta energia ( E) è generata da una certa massa? L'energia si misura in joule (J), che è così definito: 1 J = 1 N × m = 1 kg × m ²/s ² (dove N sta per newton, l'unità di misura della forza). Per avere un'idea pratica del joule, basta pensare all'energia che ci vuole per sollevare di un metro una piccola mela di 102 g che preme sulla nostra mano con una forza di 1 N. Perciò, nella formula di Einstein l'energia si calcola moltiplicando il quadrato della velocità della luce (in m/s) per la massa (in kg) di materia trasformata in energia. Per esempio, vogliamo sapere quanta energia deriverebbe da 1 kg di materia? In tal caso la formula E = mc ² diventa:
E = 1 × c ² = 9 × 10 ¹⁶ J

Questa quantità di energia, derivata appunto da un solo chilogrammo di materia, corrisponde a tutta l'energia elettrica che in Italia si consuma in un mese. Se invece conosciamo l'energia sprigionata e vogliamo sapere quanta materia è "scomparsa" per produrre energia, basta calcolare l'inverso:

m = E/c ²

Sapendo che la bomba atomica sganciata nel 1945 sulla città giapponese di Hiroshima ha sprigionato energia per circa 5×10 ¹³ J, possiamo calcolare facilmente la quantità di materia consumatasi per questa esplosione (circa mezzo grammo soltanto!).

Le applicazioni della formula
La formula di Einstein ha una grande importanza negli studi astronomici, perché permette di calcolare l'energia sprigionata dalle stelle sotto forma di luce. Infatti, le stelle "vivono" trasformando la propria materia in energia, in particolare attraverso la sintesi del gas elio a partire dall'idrogeno. Durante questo processo, il materiale prodotto (elio) risulta leggermente più leggero del materiale di partenza (idrogeno). Questo perché la massa di materia mancante si è trasformata, appunto, in energia.
Il Sole, la stella del nostro Sistema solare, emette luce grazie alle reazioni di fusione nucleare che avvengono al suo interno, trasformando massa in energia.
Grazie all'equazione di Einstein sappiamo che il Sole produce energia perdendo, in ogni secondo, ben 4 milioni di tonnellate di materia. Sembra tanto, ma per il Sole, che ha una massa notevole, si tratta di una perdita trascurabile. Non è difficile (lo lasciamo come esercizio) calcolare l'energia (in J per secondo) sprigionata da tale massa. Oltre che in astronomia e nella fisica delle particelle, la formula di Einstein vale per qualsiasi altra trasformazione energetica, anche nei fatti della vita di tutti i giorni. Per esempio, una molla compressa (che contiene più energia in seguito alla compressione) ha una massa maggiore, anche se minima, della molla rilasciata. Una batteria carica ha una massa maggiore (perché contiene più energia) di quando è scarica. Anche una balestra caricata per il tiro con la freccia ha una massa maggiore della balestra scarica sommata alla massa del dardo ormai partito. Tuttavia, in tutti questi casi, si tratta di differenze infinitesimali, impossibili da misurare. Nel caso della balestra, per esempio, la massa persa con la liberazione dell'energia (la partenza della freccia) è paragonabile alla massa di un batterio.

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Una formula rivoluzionaria La formula E = mc 2, grazie alla sua rilevanza, ha rivoluzionato il mondo. In astronomia, l'equazione ha permesso, per esempio, di conoscere meglio le reazioni nucleari che avvengono nelle stelle. I risvolti sono stati significativi in molte altre discipline scientifiche, tra cui la fisica nucleare e la fisica delle particelle, ma non solo.

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Mettiti alla prova - Il metodo sperimentale

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Mettiti alla prova - Il metodo sperimentale

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Verifica quanto hai compreso sul metodo sperimentale svolgendo l'esercizio (test in Google Moduli).

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Dopo aver letto l'approfondimento Galileo Galilei e il metodo sperimentale completa le affermazioni.

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Galileo Galilei ha dato un contributo decisivo nel passaggio alla scienza moderna: è stato il primo a formalizzare il metodo sperimentale (o scientifico), la procedura alla base di tutte le discipline scientifiche. Grazie ad essa è possibile costruire un sapere scientifico condiviso. Di quali passaggi è costituito il metodo?

Leggi il testo al link in allegato per approfondire l'argomento.

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Lo stupore di fronte alle meraviglie della natura e l'osservazione della realtà che ci circonda sono alla base delle scienze. Tuttavia, per avere validità scientifica l'indagine e l'analisi dei fenomeni devono essere condotte secondo una rigorosa procedura che prende il nome di metodo sperimentale, formalizzato per la prima volta da Galileo Galilei.
Nell'immagine: una ricercatrice in un laboratorio. Ancora oggi la ricerca scientifica si fonda sul metodo galileiano, che pone la verifica sperimentale alla base di qualsiasi indagine.
Le basi della conoscenza scientifica

Possiamo definire la scienza, in parole molto semplici, come l'attività che, basandosi su osservazioni, esperimenti e calcoli, si propone di descrivere i fenomeni naturali e spiegarne le cause. È il lavoro che compie la comunità scientifica e che deve svolgersi secondo una serie di operazioni concepite per garantire la massima obiettività dei risultati ottenuti: questo modo di procedere è chiamato metodo sperimentale (o metodo scientifico). Il metodo sperimentale è una procedura che stabilisce i criteri secondo cui deve essere condotta un'indagine scientifica e si articola in alcuni passaggi o fasi essenziali; in particolare, prevede che ogni spiegazione formulata intorno a un fenomeno sia basata su esperimenti verificabili.

Il contributo di Galileo

A Galileo Galilei (1564-1642) è riconosciuto il merito di aver per primo formalizzato con chiarezza il metodo scientifico. Nato nell'ambito dello studio della fisica, il metodo galileiano pose le basi della scienza come l'intendiamo oggi e segnò il passaggio a un approccio fondato sulla "sensata esperienza e necessaria dimostrazione". Galilei pose l'esperimento alla base dell'indagine sui fenomeni naturali esprimendo i risultati delle proprie ricerche con linguaggio matematico.

Le fasi del metodo sperimentale

Di seguito sono sintetizzate le fasi essenziali del metodo sperimentale. Va precisato che, nella pratica della ricerca scientifica, spesso le fasi non si susseguono nell'ordine ideale indicato, ma possono concatenarsi in modo differente, a seconda del tipo di fenomeno studiato e delle circostanze.

Osservazione

La natura in ogni momento offre un quadro complesso di fenomeni che presentano una molteplicità di aspetti in attesa di essere rilevati, esplorati, descritti, misurati e collegati tra loro. L'osservazione è il punto di partenza per ogni indagine scientifica ed è il momento in cui viene messo a fuoco l'aspetto della realtà che si intende indagare. L'osservazione iniziale di una scienziata o uno scienziato può essere frutto di un'esperienza diretta effettuata sul campo oppure in laboratorio, o può derivare da riflessioni, studi o da ricerche precedenti rese disponibili da altri scienziati e scienziate che si sono occupati dello stesso argomento. La capacità di osservazione si è enormemente ampliata negli ultimi secoli grazie all'uso di strumenti sempre più perfezionati. Nel Seicento l'invenzione di due strumenti basilari, quali il telescopio e il microscopio, va di pari passo con la nascita e i primi sviluppi della scienza moderna. Oggi la comunità scientifica dispone di numerosi strumenti altamente tecnologici che consentono la raccolta di dati sempre più accurati.

Formulazione di un'ipotesi

Una volta inquadrato il problema e indagato il fenomeno, si cerca di dare una risposta alla domanda scaturita dal problema. La formulazione di un' ipotesi è il momento in cui viene proposta un'interpretazione provvisoria del fenomeno osservato, con l'intento di comprenderne l'origine o prevederne lo sviluppo.
L'ipotesi deve soddisfare alcuni criteri:

deve essere in grado di interpretare tutte le osservazioni effettuate fino a quel momento;

deve permettere ad altri ricercatori e ricercatrici di effettuare esperimenti che la confermino o la smentiscano.

Verifica sperimentale

La verifica sperimentale è il momento in cui viene allestito, se possibile, un esperimento che possa confermare o negare la validità delle previsioni contenute nell'ipotesi. Durante gli esperimenti, che vanno condotti in condizioni controllate, si effettuano misure e si registrano i dati ottenuti. Se un singolo esperimento conferma le previsioni, non significa che la fase sperimentale sia conclusa: il risultato potrebbe essere frutto del caso o di una coincidenza e perciò l'esperimento va ripetuto più volte e i vari risultati, se costituiti da dati numerici, vanno sottoposti all'analisi statistica. Se i riscontri sono tutti positivi, l'ipotesi viene provata; se invece i risultati sono in contraddizione con l'ipotesi di partenza, questa va scartata e sostituita con un'ipotesi alternativa da sottoporre a una nuova verifica sperimentale.

Conclusione

L'ipotesi confermata può essere enunciata come legge o in proposta come teoria. Una legge riassume la descrizione dei fatti interpretati da un'ipotesi ed evidenzia la regolarità riscontrata nei risultati sperimentali. È in genere espressa in forma matematica, cioè quantitativa, e le viene riconosciuto il massimo grado di certezza: stabilisce un principio che, se venisse violato, metterebbe in discussione le basi della nostra conoscenza scientifica della realtà. Una teoria è un'ipotesi che, oltre a essere convalidata da numerose e autorevoli prove:

si dimostra in grado di spiegare in modo semplice e unificante una grande quantità di osservazioni;

possiede un'ampia capacità di prevedere fatti non ancora osservati o risultati non ancora acquisiti per mezzo di esperimenti.

La comunicazione dei risultati.

Una volta ultimato il lavoro di sperimentazione, le autrici e gli autori della ricerca rendono noti i risultati ottenuti, sotto forma di articoli, quasi sempre scritti in inglese, pubblicati su riviste internazionali. La pubblicazione avviene dopo che l'articolo è stato sottoposto all'esame di un comitato di persone esperte ed è stato da queste approvato. Al comitato spetta il compito di valutare l'importanza della ricerca e di verificare l'attendibilità della metodologia impiegata per il conseguimento dei risultati.

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Lo stupore di fronte alle meraviglie della natura e l'osservazione della realtà che ci circonda sono alla base delle scienze. Tuttavia, per avere validità scientifica l'indagine e l'analisi dei fenomeni devono essere condotte secondo una rigorosa procedura che prende il nome di metodo sperimentale, formalizzato per la prima volta da Galileo Galilei.

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Mettiti alla prova - I moti di rotazione e rivoluzione

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Mettiti alla prova - I moti di rotazione e rivoluzione

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Testa le tue conoscenze sui motivi di rotazione e rivoluzione con questo quiz (test in Google Moduli).

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Dopo aver studiato i moti di rotazione e rivoluzione della Terra e della Luna completa le affermazioni.

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Una riproduzione del monolite Piedra del Sol: si tratta di una rappresentazione del calendario e della mitologia della civiltà azteca. 

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≪I primi tentativi di spiegazione del cosmo, le prime nozioni, si perdono nella notte dei tempi. Ma, dai ritrovamenti archeologici, sappiamo che già l'uomo preistorico contemplava la volta stellata, sicuramente con un misto di ammirazione e timore.≫

Margherita Hack, Walter Ferreri e Guido Cossard, Il lungo racconto dell'origine, Baldini+Castoldi, Milano 2014

I popoli antichi avevano una profonda connessione con i fenomeni astronomici, i quali regolavano in modo significativo le loro attività quotidiane. Per esempio, prova a immaginare una giornata d'inverno senza orologi ed elettricità: allora, erano le ore di luce e di buio a scandire il tempo e a determinare l'organizzazione del lavoro e dei momenti di riposo.

Approfondisci l'argomento: in che modo gli eventi astronomici erano utilizzati come riferimento, ad esempio, in agricoltura e nella navigazione?

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Mettiti alla prova - I pianeti del Sistema solare

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Mettiti alla prova - I pianeti del Sistema solare

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Metti alla prova le tue conoscenze sui pianeti del Sistema solare svolgendo questo esercizio (test in Google Moduli).

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Dopo aver osservato l'immagine che rappresenta il Sistema solare completa le affermazioni.

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Mettiti alla prova - Studying the Big Bang (CLIL)

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Mettiti alla prova - Studying the Big Bang (CLIL)

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After watching the video, test your comprehension with this quiz (test in Google Moduli).

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Watch the video The beginning of the universe, for beginners, then complete the sentences with the right option.

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Oggi sono a disposizione diverse applicazioni che, puntando lo smartphone in direzione della volta stellata, aiutano nell'identificazione di stelle e costellazioni. Alcuni esempi sono: SkyView, Stellarium Mobile e Star Walk 2. Ne hai mai provata una?

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La Terra e la Luna sono soggetti a moti di rotazione e rivoluzione. Questi hanno come conseguenza una serie di fenomeni astronomici, tra cui l'alternarsi del giorno e della notte, il succedersi delle stagioni e le fasi lunari.

Ripassa questi concetti con il documento in allegato.

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La Terra non è una sfera perfetta. È leggermente schiacciata ai poli e rigonfia all’Equatore, come in un ellissoide di rotazione (il solido ottenuto facendo ruotare un’ellisse intorno a uno degli assi). Tuttavia, ciò che meglio descrive la forma del nostro pianeta è un geoide, un solido irregolare e in ogni suo punto perpendicolare alla direzione della forza di gravità.

La Terra ha un satellite, la Luna. Sapevi che è l’oggetto astronomico più intensamente studiato e l’unico, finora, visitato direttamente dall’essere umano?

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I protagonisti della Rivoluzione scientifica

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I protagonisti della Rivoluzione scientifica

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I protagonisti della Rivoluzione scientifica

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Copernico, con il suo modello geocentrico del cosmo, è stato solo uno degli studiosi che hanno svolto un ruolo chiave nella Rivoluzione scientifica.

Sfogliare la presentazione in allegato per scoprire i nomi dei principali protagonisti di questo momento storico e culturale. Poi, in gruppi, scegliete uno dei personaggi e approfonditene la biografia e il contributo scientifico: create una breve presentazione da condividere con il resto della classe.

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Sappiamo ancora molto poco sull'Universo, ma grazie a anni di studi conosciamo meglio il nostro Sistema solare.

Il Sistema solare comprende il Sole e tutti i corpi che gli orbitano intorno, che includono:

• otto pianeti e i loro satelliti;

• frammenti rocciosi di dimensioni varie, i meteoroidi (con diametro da meno di 1 mm a 1 m) e gli asteroidi (con diametro fino a centinaia di km);

• comete, ovvero masse di materiale ghiacciato e frammenti rocciosi e metallici;

• pianeti nani, ossia corpi tondeggianti più piccoli dei pianeti.

Osserva l'immagine in allegato per ripassare le principali caratteristiche dei pianeti del Sistema solare.

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Secoli di studi e strumenti sempre più sofisticati hanno portato alle moderne teorie sull'origine dell'Universo. Tra queste, la più accreditata è attualmente la teoria del Big Bang. Si pensa che, in origine, tutte la materia esistente fosse concentrata in un unico punto ad altissima densità. Improvvisamente, circa 13,8 miliardi di anni fa, vi fu un’istantanea, immane liberazione di energia a partire da quel punto: espandendosi rapidamente, questo avrebbe dato vita all'Universo. Con il Big Bang nascono lo spazio e il tempo e inizia la rapidissima espansione o inflazione dell’Universo, che di conseguenza si va raffreddando.

The Big Bang theory does not solve all the mysteries of the origin of Universe. Today, cosmologists cooperate with particle physicists to better understand how the Universe came into being. Watch the video to learn more about it.

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The beginning of the universe, for beginners - Tom Whyntie

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Il cielo doveva apparire ai nostri antenati e alle nostre antenate come un fitto tappeto di stelle. Una vista meravigliosa, oggi in gran parte oscurata dall'inquinamento luminoso. Per fortuna, spostandoci fuori dai centri urbani possiamo ancora ammirare il cielo a naso in su e individuare le costellazioni, gruppi di stelle a cui i popoli antichi hanno assegnato un nome. Ancora oggi sono utilizzate per avere dei punti di riferimento e localizzare i vari settori della sfera celeste.

L'immagine in allegato mostra le costellazioni visibili a fine estate nel nostro emisfero. Quante ne sai riconoscere?

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Che cos'è l'Universo? Non è facile definirlo. Per molto tempo l'essere umano ha pensato che si trattasse del pianeta su cui abitiamo, la Terra, sommato alle stelle e pianeti visibili a occhio nudo. Tuttavia, grazie agli avanzamenti scientifici e tecnologici, abbiamo potuto espandere il nostro sguardo nel cielo, scoprendo che l'Universo si estende ben oltre. Alla luce delle conoscenze attuali, definiamo l'Universo (o cosmo) come l'insieme dei superammassi di galassie esistenti.

Per capire meglio, partiamo dalla Terra: osserva l'immagine interattiva in allegato. Poi, rispondi al quiz.

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L'universo

1

Noi siamo qui, sul pianeta Terra.

2

La Terra fa parte del Sistema solare, un gruppo di pianeti che orbitano attorno al Sole (la nostra stella).

3

Il Sistema solare è solo in puntino all'interno della Via Lattea. Questa è una galassia, ovvero un insieme costituito da miliardi di stelle e altra materia (come gas e polveri).

4

La Via Lattea, insieme alle altre galassie forma un ammasso di galassie.

5

Diversi ammassi di galassie formano un superammasso. L'Universo non è che l'insieme di tutti i superammassi esistenti.

L'Universo racchiude tutta l'energia e la materia esistenti, organizzate in una serie di livelli gerarchici. Partendo dalla Terra, segui il percorso e approfondisci ogni livello di organizzazione scegliendo il numero corrispondente.

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L'universo 1 Noi siamo qui, sul pianeta Terra. 2 La Terra fa parte del Sistema solare, un gruppo di pianeti che orbitano attorno al Sole (la nostra stella). 3 Il Sistema solare è solo in puntino all'interno della Via Lattea. Questa è una galassia, ovvero un insieme costituito da miliardi di stelle e altra materia (come gas e polveri).

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Per usare i Moduli Google nelle proprie Google Classroom e, quindi, ricevere in modo automatico i risultati degli studenti, i moduli vanno copiati nel proprio spazio Google Drive e condivisi da lì mediante link. Il modulo nel vostro Drive sarà anche completamente modificabile. Per copiare i moduli vai ai seguenti link:

1. CLIL • Studying the Big Bang

2. I pianeti del Sistema solare

3. Il metodo sperimentale

4. I moti di rotazione e rivoluzione

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Qualche spunto da cui trarre ispirazione

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Qualche spunto da cui trarre ispirazione

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• Podcast da ascoltare:

Ad astra di Le Scienze;

Cosa sappiamo dell'Universo di Amedeo Balbi;

Virgo. L'universo si fa suono di Raiplay Sound.

• Un articolo che raccoglie spunti mitologici, letterari e scientifici: Come la Luna è stata descritta e immaginata dall’antichità a oggi.

• Piattaforme di risorse audio libere da copyright, da cui attingere tracce musicali ed effetti sonori:

Adobe Stock;

Pixabay;

Bensound.

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Il telescopio spaziale Euclid, lanciato dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA), è una delle più avanzate tecnologie a disposizione per lo studio del cosmo. Nel novembre del 2023 l'ESA ha rilasciato le prime cinque foto catturate da Euclid. Si tratta di immagini uniche, caratterizzate da una nitidezza e da una capacità di guardare lontano nell'Universo senza precedenti.

Apri il link in allegato e scegli una delle foto scattate da Euclid: approfondisci cosa rappresenta; poi, spiegalo al tuo compagno o alla tua compagna di banco.

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In brief

In-depth

Euclid, our dark Universe detective, has a difficult task: to investigate how dark matter and dark energy have made our Universe look like it does today. 95% of our cosmos appears to be made of these mysterious 'dark' entities. But we don't understand what they are because their presence causes only very subtle changes in the appearance and motions of the things we can see.

To reveal the 'dark' influence on the visible Universe, over the next six years Euclid will observe the shapes, distances and motions of billions of galaxies out to 10 billion light-years. By doing this, it will create the largest cosmic 3D map ever made.

What makes Euclid's view of the cosmos special is its ability to create a remarkably sharp visible and infrared image across a huge part of the sky in just one sitting.

The images released today showcase this special capacity: from bright stars to faint galaxies, the observations show the entirety of these celestial objects, while remaining extremely sharp, even when zooming in on distant galaxies.

"Dark matter pulls galaxies together and causes them to spin more rapidly than visible matter alone can account for; dark energy is driving the accelerated expansion of the Universe. Euclid will for the first-time allow cosmologists to study these competing dark mysteries together," explains ESA Director of Science, Professor Carole Mundell. "Euclid will make a leap in our understanding of the cosmos as a whole, and these exquisite Euclid images show that the mission is ready to help answer one of the greatest mysteries of modern physics."

"We have never seen astronomical images like this before, containing so much detail. They are even more beautiful and sharp than we could have hoped for, showing us many previously unseen features in well-known areas of the nearby Universe. Now we are ready to observe billions of galaxies, and study their evolution over cosmic time," says René Laureijs, ESA's Euclid Project Scientist.

"Our high standards for this telescope paid off: that there is so much detail in these images, is all thanks to a special optical design, perfect manufacturing and assembly of telescope and instruments, and extremely accurate pointing and temperature control," adds Giuseppe Racca, ESA's Euclid Project Manager.

"I wish to congratulate and thank everyone involved with making this ambitious mission a reality, which is a reflection of European excellence and international collaboration. The first images captured by Euclid are awe-inspiring and remind us of why it is essential that we go to space to learn more about the mysteries of the Universe," says ESA Director General Josef Aschbacher.

Zoom into the Universe through Euclid's eyes

The Perseus Cluster of galaxies
This incredible snapshot from Euclid is a revolution for astronomy. The image shows 1000 galaxies belonging to the Perseus Cluster, and more than 100 000 additional galaxies further away in the background.

Many of these faint galaxies were previously unseen. Some of them are so distant that their light has taken 10 billion years to reach us. By mapping the distribution and shapes of these galaxies, cosmologists will be able to find out more about how dark matter shaped the Universe that we see today.

This is the first time that such a large image has allowed us to capture so many Perseus galaxies in such a high level of detail. Perseus is one of the most massive structures known in the Universe, located 'just' 240 million light-years away from Earth.

Astronomers demonstrated that galaxy clusters like Perseus can only have formed if dark matter is present in the Universe. Euclid will observe numerous galaxy clusters like Perseus across cosmic time, revealing the 'dark' element that holds them together.
Read the full story about this image
New discoveries, soon

Euclid's first view of the cosmos is not only beautiful, but also immensely valuable for the scientific community.

Firstly, it showcases that Euclid's telescope and instruments are performing extremely well and that astronomers can use Euclid to study the distribution of matter in the Universe and its evolution at the largest scales. Combining many observations of this quality covering large areas of the sky will show us the dark and hidden parts of the cosmos.

Secondly, each image individually contains a wealth of new information about the nearby Universe (click on the individual images to learn more about this). "In the coming months, scientists in the Euclid Consortium will analyse these images and publish a series of scientific papers in the journal Astronomy & Astrophysics, together with papers about the scientific objectives of the Euclid mission and the instrument performance," adds Yannick Mellier, Euclid Consortium lead.

And finally, these images take us beyond the realm of dark matter and dark energy, also showing how Euclid will create a treasure trove of informatio n about the physics of individual stars and galaxies.

Getting ready for routine observations

Euclid launched to the Sun-Earth Lagrange point 2 on a SpaceX Falcon 9 rocket from Cape Canaveral Space Force Station in Florida, USA, at 17:12 CEST on 1 July 2023. In the months after launch, scientists and engineers have been engaged in an intense phase of testing and calibrating Euclid's scientific instruments. The team is doing the last fine-tuning of the spacecraft before routine science observations begin in early 2024.

Over six years, Euclid will survey one third of the sky with unprecedented accuracy and sensitivity. As the mission progresses, Euclid's bank of data will be released once per year, and will be available to the global scientific community via the Astronomy Science Archives hosted at ESA's European Space Astronomy Centre in Spain.

About Euclid

Euclid is a European mission, built and operated by ESA, with contributions from NASA. The Euclid Consortium - consisting of more than 2000 scientists from 300 institutes in 13 European countries, the US, Canada and Japan - is responsible for providing the scientific instruments and scientific data analysis. ESA selected Thales Alenia Space as prime contractor for the construction of the satellite and its service module, with Airbus Defence and Space chosen to develop the payload module, including the telescope. NASA provided the detectors of the Near-Infrared Spectrometer and Photometer, NISP. Euclid is a medium-class mission in ESA's Cosmic Vision Programme.
For more information, please contact:
ESA Media Relations
Email: media@esa.int

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Euclid's first images: the dazzling edge of darkness

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Euclid, our dark Universe detective, has a difficult task: to investigate how dark matter and dark energy have made our Universe look like it does today. 95% of our cosmos appears to be made of these mysterious 'dark' entities.

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Per una visione d'insieme degli studi dell'Universo dall'antichità ai giorni nostri, guarda questa puntata del programma Storie della scienza.

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Alzare gli occhi al cielo e indovinare cosa ci sia intorno a noi è un gesto che l'uomo fa da sempre. Ma comprendere la forma dell'Universo è un obiettivo molto complesso, e la storia delle conquiste scientifiche in questo campo passa per continue rivoluzioni. Dall'idea che la Terra fosse al centro, e che il cielo delle stelle fisse fosse la fine del mondo, passando per il modello eliocentrico e la convinzione che i limiti del cosmo coincidessero con la nostra galassia, ci sono voluti secoli per capire che dell'universo in realtà comprendiamo ancora ben poco, visto che il novantacinque per cento di ciò che esiste nello spazio è costituito da materia ed energia oscura. L'universo è in espansione, e per fortuna anche la nostra capacità di studiarlo.

Percorriamo questa storia della scienza con Fabrizio Bonoli - Professore di Storia della Cosmologia, Università di Bologna, Tullia Sbarrato - Astrofisica, Istituto Nazionale di Astrofisica, Gabriele Ghisellini - Astrofisico, Istituto Nazionale di Astrofisica.

Guarda tutte le puntate su Rai Play

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Storie della Scienza. Universo | Scienze | Rai Scuola

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Storie della Scienza. Universo - 6^ puntata

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Solar System Scope è una mappa interattiva che permette di esplorare il Sistema solare in tre dimensioni. Prova la risorsa.

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Stonehenge è solo uno dei numerosi edifici storici che hanno legami con i fenomeni astronomici. Troviamo un altro esempio nel cuore della capitale italiana: si tratta del Pantheon, un tempio della Roma antica, risalente al 27 a.C.

1. Ogni 21 aprile, in questo edificio si verifica un evento particolare. Guarda il video in allegato per scoprire di cosa si tratta e quale significato aveva nei tempi antichi.

2. Cosa accade, invece, nei giorni degli equinozi all'interno del Pantheon? Rispondi aiutandoti con una ricerca in Internet.

3. Conosci altri esempi di monumenti la cui architettura è connessa con i fenomeni astronomici? Individuane uno e prepara una breve presentazione orale di 3-5 minuti in cui spieghi: dove si trova, a quando risale, a quale civiltà è riconducibile, come veniva utilizzato.

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È ora di tirare le fila! Applica ciò che hai imparato durante le attività di questo percorso: svolgi il compito di realtà insieme ai tuoi compagni e alle tue compagne.

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I popoli antichi erano attenti osservatori dei fenomeni astronomici. Ne sono testimonianza reperti storici come documenti scritti, che talvolta costituiscono spunti utili all’astronomia moderna, o strutture architettoniche che sembrerebbero avere legami con i cicli celesti. Un esempio tra queste ultime è il sito archeologico di Stonehenge, in Gran Bretagna, un monumento che da secoli affascina tanto studiosi e studiose quanto il pubblico.

Insieme all’insegnante di inglese, approfondite la storia e le funzioni di Stonehenge, aiutandovi con una ricerca sulla pagina web dell’English Heritage dedicata all’argomento. Secondo alcuni orientamenti, la struttura peculiare del monumento permetterebbe di intercettare specifici fenomeni astronomici legati ai moti di rivoluzione della Terra: quali?

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Henry Detouche, Galileo Galilei mostra il cannocchiale da lui inventato al doge di Venezia Leonardo Donà, 1900 ca.

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Nel periodo tra il XVI e il XVII secolo, le scoperte in ambito astronomico, sommate a quelle in altri campi del sapere, segnano un passaggio storico e culturale fondamentale. Si tratta della Rivoluzione scientifica, il momento in cui nasce la scienza moderna. Per convenzione, questo periodo inizia nel 1543, quando l’astronomo polacco Niccolò Copernico pubblica un trattato in cui per primo espone la teoria eliocentrica. Inizialmente contestata, la teoria è in seguito ripresa e confermata, creando una frattura irreparabile nella visione dell’Universo.

Cosa prevede la teoria eliocentrica? In cosa si discosta dalla concezione precedente del Sistema solare? Perché il metodo di ricerca utilizzato da Copernico è definito “empirico”? Rispondi alle domande aiutandoti con una ricerca in Internet.

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Già nella Preistoria l’essere umano si interrogava sull’origine del mondo e della volta stellata sopra la sua testa. La risposta a queste domande è stato un fiorire di miti, le cosmogonie, che tentavano di spiegare da dove e come l’Universo si è formato. Nelle civiltà antiche queste storie costituivano un sapere comune e un’identità che, tramandati nel corso del tempo, hanno contribuito a plasmare le culture e le visioni del nostro presente.

In gruppi, fate delle ricerche per approfondire le cosmogonie dei popoli antichi. Ciascun gruppo si concentrerà su una diversa civiltà tra mesopotamica, egizia, maya o norrena. Rielaborate poi le informazioni raccolte in una presentazione da condividere con il resto dei compagni e delle compagne. Secondo voi, su quali strumenti e osservazioni si basano queste storie? Discutetene insieme in classe.

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I "Pilastri della Creazione, colonne di gas interstellare e polveri, fotografati dal telescopio spaziale Hubble nel 1995.

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Quando si è formato l'Universo? Come è avvenuto questo straordinario evento?

Queste domande affascinano l'essere umano sin dai tempi più antichi. Per tentare di rispondere, partendo dall’osservazione del cielo, le civiltà umane di tutto il mondo hanno raccontato miti ed elaborato ipotesi. Così si è preparato il terreno da cui, con la Rivoluzione scientifica, sono germogliate le teorie moderne per spiegare l'origine dell'Universo.

La scienza che studia i corpi celesti è l'astronomia. Una particolare branca di questa disciplina indaga l'origine e l'evoluzione dell'Universo. Sai come si chiama?

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Il percorso interdisciplinare è a cura di Atlas ed è abbinato al corso Focus Terra per la Scuola Secondaria di Secondo Grado (Atlas, 2024)

Coordinamento: Silvia Gadda e Giulia Baccanelli

Redazione e contenuti: Aldo Zullini, Maria Luna Tescari

Il Padlet e tutti i suoi contenuti sono sotto licenza CC BY-NC-SA (uso con obbligo di citazione, fini didattici non commerciali, condividi allo stesso modo).

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Scienze naturali e integrate

Fondamenti di Scienze della Terra

Aldo Zullini, Eliana Lacorte, Ugo Scaioni

senzaLIBRO

► ANTEPRIMA Sfoglia il libro e seleziona i QR code per vedere le risorse multimediali per la classe. L'eBook è sulla

► Video per osservare fenomeni astronomici e geologici in modo dinamico e mettere a fuoco i contenuti fondamentali. Guarda l'esempio L'osservazione del Sole

► Focus per approfondire in modo puntuale la trattazione dei contenuti in pagina

► Per il ripasso e l'autoverifica: mappe modificabili (software MiMind scaricabile dal sito edatlas.it), audiosintesi in italiano, esercizi interattivi per ogni capitolo ed esercizi interattivi in lingua Inglese

L'opera si contraddistingue per la chiarezza espositiva e il rigore nella trattazione degli argomenti scientifici. L'abbondante e costante presenza di supporti didattici, inoltre, favorisce lo studio, agevolando la comprensione anche degli argomenti più complessi. Numerosi sono i supporti visuali che accompagnano la spiegazione teorica, favorendo un approccio intuitivo alla comprensione del testo. La rubrica Professioni STEM presenta alcune professioni legate al mondo della scienza in ottica Orientamento, per favorire l'immedesimazione di ragazze e ragazzi e avvicinarli alle carriere legate a questa disciplina. Dalla struttura dei minerali in 3D alle prove della deriva dei continenti: le schede Tecnologie per la Terra presentano applicazioni della tecnologia in relazione agli argomenti di studio descritti nei capitoli. Apposite schede sono dedicate poi ai temi di Educazione civica, per fornire a ragazze e ragazzi indicazioni utili per la formazione di una coscienza civica, in relazione a tematiche connesse all'ambiente, alla sicurezza e alla salute.

L'opera riserva inoltre grande attenzione all' inclusione e allo sviluppo delle competenze civiche e disciplinari: mappe, sintesi e attivatori didattici (Vero o falso?) in caratteri ad alta leggibilità consentono un accesso facilitato al testo.

Per una didattica digitale integrata e un apprendimento attivo tutte le risorse sono liberamente accessibili dal libro da QR code.

In più sul corso è attiva la .

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Focus Terra, Fondamenti di Scienze della Terra. Aldo Zullini, Eliana Lacorte, Ugo Scaioni, ISBN 9788826824581. Materia: Scienze naturali e integrate

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LE MATERIE COINVOLTE:

• Scienze della Terra

• Lingua italiana

• Lingua Inglese

• Informatica

• Storia

• Arte

• Educazione civica