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Dove va la Terra

Mario Bartolini
(22.10.2012)

L’interessante domanda di un Amico circa gli “spostamenti” della Terra, ha indotto alla seguente pur modesta analisi su quelli che effettivamente sono i movimenti cui il nostro pianeta è soggetto, i vari “moti” in cui esso risulta implicato.

D’obbigo una premessa.

Nel nostro Universo Fisico —e quindi anche in ambito astronomico/astrofisico—, dire che un qualcosa si muove, come si muove, o anche dire che se ne sta fermo, ha senso solo e soltanto se aggiungiamo rispetto a che cosa, “quel qualcosa” si muove o se ne sta fermo.

Lo stato “di moto” o “di quiete” —cioè— di un Corpo, non sarà mai “assoluto”, bensì sempre “relativo”, “riferito” a qualcosa: un altro Corpo, un punto di osservazione, una convenzione...

Di esempi ne abbiamo fin che ne vogliamo.

Einstein, per esempio, ce l’aveva coi treni e con gli ascensori.

Opera di Hiko Yoshitaka, 2012

Infatti, un passeggero comodamente seduto nel suo scompartimento intento a leggere il giornale, od ancor meglio a sbirciare tra le belle gambe sapientemente un po’ divaricate dello schianto di ragazza seduta a lui davanti, rispetto al treno si trova ad essere perfettamente fermo (ovverosia, come si dice in Fisica, “in quiete”), mentre rispetto ai binari e alla campagna che il treno sta divorando, egli è in movimento (o come si dice in Fisica, “in moto”) alla velocità —poniamo— di 180 Km/h.

Se poi consideriamo che allo stesso tempo la Terra, insieme al treno e alla campagna lo trascina nel suo Moto di Rotazione a velocità che a seconda della latitudine può esser supersonica, nonché a velocità molto più grande nel suo Moto di Rivoluzione attorno al Sole e come vedremo in seguito non è finita lì, ecco evidente che “un qualcosa” può ad un tempo trovarsi in uno stato “di quiete” o “di moto” ed a velocità e in direzioni diverse, a seconda di ciò che prendiamo a riferimento.

E che dire della classica mosca che nell’ascensore in discesa, vola dal pavimento al soffitto?

Sta salendo?

Sta scendendo?

Beh, se non si precisa relativamente a cosa, una vera risposta non può esser data.

Infatti, rispetto all’ambiente-cabina-dell’ascensore, essa sta salendo.

Rispetto invece al palazzo entro il quale l’ascensore sta scendendo, essa discende insieme all’ascensore, con la velocità di discesa della cabina, meno quella del suo volo dal pavimento al soffitto della cabina stessa.

Avrete infine forse letto dei piccoli aerei in tela e legno degli albori, dotati di modesti motori, che in caso di forti venti di prua, pur procedendo ad una certa velocità rispetto all’aria, non era raro stessero fermi, o addirittura retrocedessero rispetto al terreno sottostante.

Tant’è che gli aerei d’oggigiorno, pur non correndo più ovviamente questo rischio, son tuttavia dotati di sensori e strumentazione idonei a rilevare in ogni istante, sia la velocità del velivolo rispetto all’aria, che quella rispetto al terreno; velocità che possono essere a volte ben diverse e sia il pilota, che i computer di bordo, è bene ne siano informati!

E per trattenerci in aeronautica: Frecce Tricolori in pieno “display”, come si dice in gergo.

Formazione serrata di aerei che in perfetto sincronismo sfrecciano e si esibiscono in figure ed evoluzioni mozzafiato.

Bene: quei velivoli —e con essi i loro piloti—, son da considerarsi “in quiete”, oppure “in moto”?

Al solito, per rispondere, basta specificare rispetto a cosa.

Chiaro che rispetto all’aria e/o al terreno essi sono in rapido movimento, mentre —almeno in linea di principio— risultano perfettamente fermi l’uno rispetto all’altro.

E perfettamente fermi rispetto a un punto della superficie terrestre sono anche —come dice il nome— i satelliti “geostazionari”, pur fiondandosi lungo le loro orbite a velocità più che sostenute.

Va comunque detto che nella stragrande maggioranza delle circostanze della vita pratica di ogni giorno, pur parlando e considerando oggetti in movimento od anche fermi, non necessita affatto dire, specificare rispetto a cosa essi si trovano in quello “status”, poiché è pacificamente sottinteso e stranòto a tutti che il “riferimento” è la superficie terrestre.

Un solo esempio: immaginate quanto farebbe ridere un cronista di Gran Premio che urlando a strappatonsille nel microfono la notizia che in rettilineo —che so...— Massa, oppure Alonso su Ferrari —mettiamo— sta procedendo a 320 Km/h, si preoccupasse di specificare che quella velocità è riferita alla pista, o anche più genericamente alla superficie terrestre?

<> tutti si chiederebbero sbellicandosi dalle risa.

L’unico magari che se ascoltasse non batterebbe ciglio e menchemmeno si metterebbe a ridere, sarebbe probabilmente un fisico teorico, il quale giudicherebbe quella precisazione, non solo non superflua, ma del tutto indispensabile, mentre il pubblico, i giornalisti e i tecnici ai box non vedrebbero la necessità di quel dettaglio; inoltre, a nessuno di loro viene in mente —e quand’anche, non gliene importerebbe proprio niente— che contemporaneamente quella vettura si sta muovendo anche in tante altre direzioni e con velocità diverse, in seno all’Universo Fisico.

Beh, dopo questa premessa —un po’ corposa, è vero— parlare almeno in soldoni dei principali “moti” della Terra, risulta facile e breve.

Volutamente trascurando quindi sia quello che genera la cosiddetta Precessione degli Equinozi (che attenzione, non è niente di liturgico!), sia altri minori, come la variazione dell’inclinazione dell’asse di rotazione sul piano dell’orbita, che si esprimono tutti in tempi —almeno per noi— lunghissimi, partiamo dal Moto di Rotazione della Terra, il cui effetto più marcato ed evidente è l’alternarsi —appunto— del giorno e della notte.

La velocità angolare di questo Moto è identica per tutti i punti della Terra, ovverosia di 360 gradi in 24 ore, o se preferite, di 15 gradi all’ora (360° / 24h = 15°), ciò che significa che ogni località compie un giro completo in 24 ore.

La velocità lineare delle diverse località, invece, essendo la Terra —a parte il piccolo schiacciamento ai Poli— grosso modo una sfera, varia con la latitudine delle località stesse, ovverosia con la loro distanza dall’Equatore (latitudine 0°), dove tale velocità è massima, diminuendo man mano avvicinandosi ai Poli (latitudine 90°), dove praticamente essa è nulla.

Tanto più grande quindi è il valore della latitudine di un punto sulla superficie terrestre, tanto più piccola dovrà essere la sua velocità lineare di rotazione, per percorrere nelle 24 ore una circonferenza (cioè un Parallelo) via via più piccolo.

Infatti, se consideriamo Paesi e zone della fascia equatoriale come —che so..., tanto per citare— l’Ecuador, il Nord del Brasile, il Congo, il Kenya, l’Indonesia e certe isole del Pacifico Centrale, vediamo che dovendo in ventiquattr’ore compiere un giro di circa 40.000 Km —tanto misura spanna più spanna meno la circonferenza massima del nostro pianeta—, procedono alla ragguardevole velocità di circa 1.670 Km/h (40.000 / 24 = 1.666,666...).

Mentre territori come l’Alaska, la Groenlandia, Capo-Nord nella Penisola Scandinava e l’Alta Siberia, nonché la Terra del Fuoco nella punta estrema del Sudamerica, dovendo nelle stesse 24 ore compiere giri molto più brevi in quanto aree ubicate su Paralleli molto più piccoli dell’Equatore, si muovono a velocità ben più ridotte.

Venendo infine dalle nostre parti e presa a mo’ d’esempio Roma, la cui latitudine è poco meno di 42°, fatti rapidamente due o tre conti, vediamo che nelle solite 24 ore la Città Eterna compie un giro di quasi 30.000 Km, trascinando con sé Tevere e Colli, Foro e Colosseo, modernità e vestigia, papi e politici, belli e brutti, buoni e cattivi, nonché vivi e defunti, alla velocità di circa 1.250 Km/h, che non è quella —certo!— con cui si frulla all’Equatore, ma pur sempre discreta e comunque maggiore di quella delle aree più vicine ai Poli.

E per ribadire il concetto e divertirci un po’, diciamo che Khartoum va più forte del Cairo, che va più forte di Palermo, che va più forte di Roma, che va più forte di Firenze, che va più forte di Milano, che va più forte di Vienna, che va più forte di Hannover, che va più forte di Stoccolma...

Ed ancora: Lima è più veloce di Rio De Janeiro, che è più veloce di Buenos Aires; Nairobi è più veloce di Dar-es-Salaam, che è più veloce di Johannesburg; Darwin è più veloce di Brisbane, che è più veloce di Sydney, che è più veloce di Melbourne...

E se in questo nostro Emisfero, infine, vi stendete in un letto col capezzale a Nord, sappiate che i vostri piedi van più forte —non vi sembri un’offesa!— della vostra testa!

Ma... —noterete— ci siam tanto sbracciati a dir nella premessa che parlare di un “moto” senza precisarne il riferimento non aveva senso, a cosa è riferito quindi, rispetto a che cosa il Moto di Rotazione della Terra ha luogo, dato che noi, piantati qui solidali ad alberi, città, monti e pianure, aldilà del sorgere e tramontar degli astri non ci accorgiam proprio di nulla?

Rispetto a un osservatore esterno, a un riferimento posto all’esterno del nostro pianeta e svincolato da esso, ha luogo il Moto di Rotazione della Terra.

Riferimento d’eccellenza la volta celeste —certo!—, che giornalmente vediam passare sopra le nostre teste in senso opposto, ovviamente, a quello del Moto di Rotazione terrestre.

Anche un ipotetico coraggioso opportunamente attrezzato, posto nel vicino spazio e sincronizzato con la Terra nel suo giro attorno al Sole, sarebbe un valido riferimento per il Moto di Rotazione; Moto che egli potrebbe agevolmente rilevare, studiare, misurare, vedendo anche passare davanti a sé ogni 24 ore le singole località del pianeta, proprio come una nonna a lato della giostra vede ad ogni giro passar la nipotina raggiante sulla sua automobilina.

E ora pensate al bradipo.

<> direte.

Sì, sì, al bradipo, alla tartaruga, o ancora meglio alla lumaca.

Come quella di questi simpatici animali, si deve infatti considerare la velocità lineare di rotazione delle pur “velocissime” zone equatoriali, a confronto della velocità con cui la Terra ci trascina percorrendo la sua orbita intorno al Sole.

Nel suo Moto di Rivoluzione infatti, il nostro pianeta procede in media a circa 107.000 Km/h, ciò che vuol dire quasi sessantacinque volte più rapido di quanto ruotino le suddette zone equatoriali (107.000 / 1.670 = 64,072) e ben ottantacinque volte più rapido di Roma (107.000 / 1.250 = 85,6) nel suo giro quotidiano attorno al Mondo.

Quei 107.000 Km/h sono appunto “di media”, poiché la Terra, descrivendo un’orbita non circolare ma notoriamente ellittica, forse un po’ meno notoriamente si muove a velocità variabile, cioè da un massimo quando si trova più vicina al Sole, a un minimo quando se ne trova più lontana.

Ma di questo parleremo magari un’altra volta.

Anche il Moto di Rivoluzione, per esser rilevato e avere un senso avrà bisogno di un “riferimento” estraneo e non legato al Moto stesso.

Può sembrare sciocco, ma “per veder passare il treno, bisogna scendere dal treno”.

Ed ecco quindi il solito nostro coraggioso, che nuovamente posto nel vicino spazio —ma questa volta ovviamente svincolato dalla Terra orbitante attorno al Sole—, costituisce un ottimo “riferimento” per il Moto di Rivoluzione, vedendo ogni anno passare davanti a sé il nostro pianeta, carico e gravido di tutto il bene e di tutto il male del momento.

A differenza quindi della nonna, il nonno a lato di quest’altra giostra, non giornalmente, bensì annualmente vede passare il nipotino esultante sul suo cavallino.

Altri riferimenti naturali il Sole che lentamente vediam prospetticamente transitare sulle dodici Costellazioni Zodiacali, i vari pianeti del Sistema, nonché di nuovo la volta celeste in generale, che all’apparente giro giornaliero dovuto al Moto di Rotazione della Terra, somma un altrettanto apparente giro annuale, dovuto al Moto di Rivoluzione della Terra stessa.

“E non è finita lì”, dicevamo all’inizio, ricordate?

Il che, pur non costituendo di per sé una “minaccia”, la dice lunga su quel che ci si può aspettare.
Infatti, per quanto riguarda spostamenti e velocità della nostra Terra, si può dire che finora si è scherzato; sì, proprio così: solo scherzato.

Ma andiamo per ordine.

Semplificando, ricordiamo che nell’Universo solitamente le stelle non si presentano sparse, così, alla rinfusa, bensì raggruppate in insiemi molto numerosi che possono raggiungere anche molti miliardi di individui e che prendono il nome di Galassie.

Il nostro Sole, con tutti i suoi pianeti, comete e quant’altro attiene al Sistema Solare, fa parte di una Galassia di varie centinaia di miliardi di stelle —ciascuna potenzialmente dotata di un proprio Sistema Planetario— che si chiama Via Lattea.

Le Galassie possono avere varie forme; la Via Lattea ha la forma di un disco relativamente sottile rispetto al suo diametro, possiede un rigonfiamento centrale e una sorta di bracci laterali che le conferiscono la forma di una specie di vortice, di spirale, tipo una girandola.

Tutte le stelle di una stessa Galassia ruotano attorno al suo nucleo centrale —sede di un potente attrattore (un gigantesco “Buco Nero”, sembrerebbe)— con velocità che dipendono dalle loro distanze dal nucleo stesso, analogamente e per le stesse leggi fisiche con cui i nostri pianeti ruotano attorno al Sole.

Il diametro della Via Lattea è stimato in 100.000 (sì, sì, centomila!) anni-luce* e in seno ad essa il nostro Sistema Solare si trova in posizione relativamente periferica, in uno dei suddetti bracci, a circa 27.000 anni-luce dal centro galattico, ciò che gli fa compiere un giro completo della Galassia in qualcosa come 230 milioni di anni.

Davvero tanti, un’enormità se pensiamo che il periodo di circa 2.000 anni che ci separa dalla nascita di Cristo e durante il quale tante e tali cose son successe, è ben 115.000 volte più breve!

Verrà fatto allora di pensare che, se per fare quel giro il nostro Sole impiega tutto quel tempo, debba procedere a velocità molto ridotta.

Macché, tutto il contrario, perché anche quel “giro” è di una lunghezza a dir poco enorme e per percorrerlo in quel lasso di tempo, anziché andar piano, bisogna proprio sbrigarsi.

Infatti, 27.000 anni-luce (che è il raggio di quella circonferenza) moltiplicato 6,28 —come abbiamo imparato alle elementari— fa quasi 170.000 anni-luce, che se vi mettete a tradurlo in chilometri per risalire poi alla velocità, garantito che vi prende un colpo!

Chi scrive, fatti per amor vostro e con grande sprezzo del pericolo due conti, ha trovato che il Sistema Solare —e con esso la Terra— si muove lungo quell’orbitona attorno al nucleo della nostra Galassia ad una velocità di circa 220 Km al secondo, o se vi piace di più, di quasi 800.000 Km all’ora!

Un bell’andare —non c’è che dire!—, ovvero circa 8 volte più forte del nostro Moto di Rivoluzione e circa 480 volte più forte del Moto di Rotazione all’Equatore, oltreché —già che ci siamo— 640 volte più forte di Roma nel suo giro quotidiano attorno al Mondo.

Ma non facciam l’errore di credere che la nostra Galassia si accontenti di questa sorta di Moto di Rotazione attorno al proprio nucleo!

Va detto infatti che le Galassie in genere, sia aggregate a volte in Gruppi, Ammassi e Superammassi, nonché altre volte organizzate in lunghissimi e relativamente stretti “Filamenti”, sono animate —per non tediare troppo con particolari— da moti “vari”, diciamo.

La Via Lattea, ad esempio, che fa parte del cosiddetto Gruppo Locale insieme a qualche decina di altre Galassie, tra cui spicca per bellezza ed imponenza la Galassia di Andromeda —qui dietro l’angolo, ad “appena” un paio di milioni di anni-luce— si muove verso quest’ultima ad una velocità di circa 50 Km al secondo e la incontrerà fra qualcosa come 8 miliardi di anni, quando cioè il nostro Sistema Solare già non esisterà più da 3,5 miliardi di anni, in quanto “morirà” tra più o meno 4,5 miliardi di anni da ora.

Il nostro Gruppo Locale, poi, si trova alla periferia del Superammasso Locale, al cui centro abbiamo il famoso Ammasso della Vergine, ricchissimo di Galassie e distante da noi una cinquantina di milioni di anni-luce.

Considerando ulteriori aggregazioni, distanze e relativi moti, si potrebbe anche continuare, ma direi che a questo punto possa anche bastare.

A che cosa, “bastare”?

Bastare grosso modo ad intuire in quanti e quali moti sia contemporaneamente implicata questa nostra Terra, con tutto quel che vi si trova sopra: dai passeggeri in treno, alle mosche negli ascensori; dalle auto da corsa e i piccoli aerei, alle Frecce Tricolori...

E quando, seduti fermi e tranquilli, il consueto evento state aspettando, pensate un po’ in quante direzioni e a quali velocità vi state in realtà muovendo!

</br

*) L’ “anno-luce”, comoda ed usatissima unità di misura in ambito interstellare e intergalattico, dove gli spazi son davvero enormi, è la distanza percorsa da un raggio di luce nel volgere di un anno, ovverosia, tradotto in Km, circa
9.460.500.000.000 (sì, novemilaquattrocentosessanta miliardi e mezzo di chilometri).

Tanto per fare un piccolo confronto, il Sole dista da noi “appena” circa 150 milioni (cioè 0,15 miliardi) di Km e la sua
luce, per giungere sulla Terra, impiega poco più di otto minuti!

Per contro, proviamo a pensare quanto sian lontani oggetti che si trovano a decine, a centinaia, a migliaia, a milioni e
persino a miliardi di anni-luce da noi!!!


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15.11.2017