Albert Einstein e la Fisica del Sole

Destinazione Cosmo

“Destinazione Cosmo” è un blog che si occupa di argomenti legati alla Criminologia, alle Scienze Forensi ed alla Divulgazione Scientifica. Per ciò che concerne la Criminologia e le Scienze Forensi, troverete articoli e saggi che spaziano dai Serial Killer agli Omicidi Seriali; dal Satanismo alle tecniche di adescamento dei giovani; dal bullismo nelle scuole alla pedofilia; dalla “Sindrome del Bambino Maltrattato” alla violenza contro le donne; dai “Difetti della Giurisprudenza” al “Della Pubblica Felicità” di L. A. Muratori. E tanto altro.
Per quanto concerne, invece, la Divulgazione Scientifica, troverete articoli e saggi dedicati, soprattutto, al mondo dell’astronomia e delle scienze ad essa collegate. Tutto il materiale sarà correlato da una moltitudine di meravigliose foto dell’Universo scattate dalla Terra e dallo spazio.
Perché? Perché «Il mondo delle scienze fisiche ed il mondo delle scienze della vita sono separati ancor oggi da una terra di nessuno inesplorata», come disse il fisico italiano Mario Agèno. Ed è arrivato il momento di iniziare l’esplorazione.
Questi e tanti altri gli argomenti trattati in questo blog che si presenta con un carattere di novità sia culturale che didattica: la verifica scientifica.

Danila Zappalà

Danila Zappalà
Laureata in Giurisprudenza presso l’Università degli Studi di Urbino, ha frequentato un Master di specializzazione di 2° livello in "Scienze Criminologico - Forensi" presso l’Università "La Sapienza" di Roma.
Conseguito il Diploma di Master con Lode e Pubblicazione della Tesi, ha fondato nel 2007 a Siracusa il Centro Studi Scienze Criminali di cui è attualmente Presidente. Tiene Corsi di Criminologia e Psicopatologia Forense, Conferenze e Seminari per le Forze dell’Ordine e per tutte le altre categorie professionali.
Da sempre appassionata di Astronomia è attualmente una Divulgatrice Scientifica che collabora con varie testate giornalistiche scrivendo per Rubriche di Criminologia e Scienze. Tiene Corsi di Astronomia, Conferenze e Seminari di Scienze ed è autrice di numerosi saggi ed articoli di Criminologia, Scienze Forensi e Divulgazione Scientifica.
Con la BookSprint Edizioni ha pubblicato nel 2013 un libro dal titolo “La Formazione degli Operatori Territoriali nella Prevenzione del Crimine” in vendita nelle migliori librerie d’Italia e, con la stessa Casa Editrice, sono in corso di pubblicazione “Crime Scene. Manuale di Criminologia e Scienze Forensi ” e “Astronomia Bambini. Lezioni di astronomia per alunni di scuola elementare e media”.

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Apr 5

Albert Einstein e la Fisica del Sole

È di qualche settimana fa la notizia che lo scienziato Albert Einstein aveva ragione: il nostro Universo funziona secondo i concetti enunciati nella sua famosa "Teoria della Relatività". Ma A. Einstein ci ha spiegato anche molte altre cose, fra le quali il meccanismo di funzionamento del nostro Sole secondo la sua famosa formula matematica E=mc2

di Danila Zappalà

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Una notte stellata: centinaia di meravigliosi, piccolissimi punti luminosi si stagliano sopra di noi, e in mezzo al cielo notturno, è visibile una nube bianca ed evanescente che ancora, come al tempo dei Greci antichi, si chiama Via Lattea. Essa è il braccio più vicino a noi e, per questo, più visibile dalla Terra, della nostra Galassia: una girandola larga 100 mila anni luce, formata da circa 100 miliardi di stelle.

Il nostro Sole, di notte invisibile, si trova lì, in un braccio della girandola.

Anch’esso è una stella; una comunissima stella che ci apparirebbe del tutto insignificante se la osservassimo da una distanza di qualche Anno Luce (L’Anno Luce è l’unità di misura astronomica che determina la distanza coperta dalla luce in un anno viaggiando alla velocità di 300.000 Km/sec.)

Il Sole, invece, astronomicamente parlando, è a due passi da noi: si trova ad appena 150 milioni di chilometri dalla nostra Terra.

Alfa Centauri, stella alfa della Costellazione del Centauro, che è la stella più vicina a noi dopo il Sole, si trova ad una distanza 270 mila volte maggiore e pari a circa 40 anni luce.

Un raggio di luce proveniente dal Sole impiega 8 minuti e 20 secondi per arrivare alla Terra, ma un raggio di luce proveniente da Alfa Centauri impiega 4 anni e 4 mesi per arrivare fino a noi; e tutti sanno che la luce viaggia alla velocità di 300.000 Km/sec! Questo spiega perché il Sole, stella di media grandezza e luminosità, dalla nostra Terra appaia così brillante e luminoso: è una questione di distanza.

Conoscere il Sole significa conoscere le stelle, e capire meglio i meccanismi che regolano la vita delle stelle significa capire meglio anche il Sole e le dinamiche che gli hanno permesso di favorire lo sviluppo della vita sul nostro pianeta.

Però, possediamo un’enorme casistica di stelle: abbiamo stelle giovani e vecchie, giganti e nane, caldissime e quasi fredde, molto massicce e leggere, brillantissime e quasi oscure…

Per questo motivo, come uno zoologo non potrebbe affermare di conoscere bene i felini basandosi esclusivamente sullo studio di un unico esemplare di gatto, non sarebbe possibile edificare una fisica stellare basandosi esclusivamente sullo studio di un unico esemplare di stella e di galassia.

Un contributo essenziale allo studio del Sole è venuto dalla fisica nucleare. Grazie ad essa oggi, noi conosciamo i meccanismi che permettono alla nostra stella, così come alle altre, di irradiare energia nello spazio.

All’origine c’è la fusione d’atomi semplici e leggeri, che per lo più sono atomi di idrogeno, in atomi più complessi e pesanti, come gli atomi di elio.

Nella trasformazione un po’ di materia si trasforma in energia irradiando nello spazio luce e calore sotto forma di radiazioni termonucleari.

Ciò avviene secondo la famosa formula di Einstein:

E=mc2

Ossia:

Energia = Massa x velocità della luce al quadrato

In pratica, è lo stesso fenomeno che si verifica quando esplode una bomba H, solo che nelle stelle avviene in modo stabile e costante perché la forza di gravità mantiene in equilibrio la stella bilanciandone la tendenza esplosiva.

Gli altri dati essenziali relativi al Sole li conosciamo da tempo: esso ha un diametro della lunghezza di un milione e 400 mila Km pari, cioè, a 109 volte il diametro terrestre, e potrebbe contenere 300 mila pianeti grandi come la nostra Terra; la sua massa equivale a quella di 333 mila pianeti come il nostro, mentre la sua densità è pari a 1,141 grammi per centimetro cubo.

Quanto all’età del Sole, essa si aggira intorno ai 4,6 milioni di anni, e per almeno altrettanti milioni di anni esso continuerà a splendere in cielo come fa adesso.

La sua composizione chimica è caratterizzata dalla prevalenza di idrogeno: esso, infatti, costituisce il 73,46 % del suo peso. Segue l’elio, che rappresenta il 24,85 % dell’intera massa solare, mentre tutti gli altri elementi chimici contribuiscono appena per l’1,69 %.

La temperatura nel Nucleo del Sole, che è il posto in cui avvengono le reazioni termonucleari, si aggira intorno ai 15 milioni di gradi. Sulla sua superficie, invece, chiamata Fotosfera, scende a 6.000 gradi (quando non è esplicitamente specificato, si intende sempre parlare di gradi centigradi)

E’ proprio nella Fotosfera che sono visibili i fenomeni più caratteristici: Macchie solari, Protuberanze, e Brillamenti.

Seguendo il movimento delle Macchie solari, è facile scoprire che il Sole ruota su se stesso in circa 25 giorni. Ma la rotazione non è uniforme: la sua fascia equatoriale ruota sì in 25 giorni, ma diventa un po’ più lenta man mano che ci si sposta verso i Poli.

Dallo studio delle Macchie solari e delle Protuberanze si è capito, inoltre, che sulla Fotosfera e intorno al Sole esistono dei fortissimi campi magnetici: sono quelli che, sulla Terra, orientano gli aghi delle nostre bussole.

L’energia filtra assai lentamente dalla fornace termonucleare del Nucleo fino alla Fotosfera. Infatti, sono necessari circa un milione di anni affinché i fotoni di energia “Gamma”, emessi nelle reazioni di fusione, giungano in superficie per essere irradiati sottoforma di fotoni luminosi.

Da Galileo Galilei ad oggi, in circa tre secoli e mezzo di studio ed osservazioni, la quantità di notizie sul Sole e sulle altre stelle che è andata accumulandosi è enorme. Però ancora oggi la ricerca continua e, nonostante questo, molti interrogativi sfuggono ancora all’indagine degli astrofisici.

La storia dello studio del Sole, che affonda le sue radici nelle più antiche mitologie del passato e che approda alle conoscenze e agli interrogativi dei nostri anni, è tra le più affascinanti. Essa, infatti, coinvolge, direttamente o indirettamente ogni aspetto della cultura e dell’evoluzione umana.

Prima di addentrarci nel labirinto della conoscenza scientifica della nostra stella, non sarebbe male, quindi, volgere un fugace sguardo nel passato.

Ma questo, lo faremo un’altra volta…

© Riproduzione riservata

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