Corso Avanzato di Astronomia

La prossima edizione del corso avanzato di astronomia inizierà lunedì 8 aprile 2024 e si può acquistare (in versione online oppure in presenza) insieme agli altri corsi per avere sconti cumulativi. È disponibile la serie completa di lezioni dell’ultima edizione, che si può acquistare qui. NB anche chi si iscrive in presenza avrà a disposizione le registrazioni delle lezioni per poterle rivedere in modo da non perdere alcun appuntamento.

Il corso teorico di astronomia (corso avanzato di astronomia) è un corso divulgativo che offre uno sguardo su argomenti che non vengono trattati normalmente nei corsi base di astronomia.

Non è richiesta alcuna preparazione particolare, in quanto le nozioni di matematica o di fisica mostrate sono semplici e vengono introdotte ogni volta in maniera divulgativa e chiara.
Si tratta di una serie di approfondimenti dei concetti che descrivono i più importanti fenomeni studiati dagli astronomi: approfondimenti che di solito non vengono presentati in maniera sistematica in opere rivolte al grande pubblico, e che tuttavia rivestono un interesse enorme. Questo corso si assume l’onere, ma anche l’immensa gioia, di porgere al grande pubblico concetti e aspetti della scienza e dell’astronomia che è difficile trovare spiegati altrove, illustrando e spiegando anche le formule quantitative e le equazioni che descrivono i fenomeni astronomici.

Questo corso fa parte delle attività divulgative dell’Accademia delle Stelle, che comprendono altri cinque corsi di astronomia.

Di seguito i temi che verranno affrontati durante gli incontri (si possono acquistare anche le singole lezioni):

1. La curvatura in fisica, astronomia e… fantascienza 
La curvatura è un concetto diffuso in molti ambiti della scienza: in matematica, geometria, fisica e relatività, usata in astronomia e anche nella fantascienza. In questa prima lezione prenderemo confidenza con semplici concetti matematici e alcuni modelli geometrici.
E scopriremo le risposte ad alcune domande:
Da che altezza è possibile vedere la curvatura della Terra ad occhio nudo?
Le maree sono dovute alla curvatura dello spazio tempo attorno alla Terra?
Quanto è curvo lo spazio attorno ad un buco nero?
È possibile costruire un motore a curvatura come quello dell’Enterprise?

2. Gira il mondo gira… Momento angolare e teorema di Noether 
Nell’universo tutto gira (tranne l’universo, forse!): come si misura la rotazione delle galassie? Cosa avviene quando due galassie in rotazione si fondono? Nella seconda lezione affrontiamo uno dei concetti più diffusi nell’astronomia: il momento angolare, fondamentale per andare in bicicletta ma anche per comprendere un’enorme gamma di fenomeni astronomici.
Ci chiederemo:
Come possiamo accorgerci che la Terra sta ruotando?
È vero che i lavandini che si svuotano formano vortici opposti nei due emisferi?
Quali sono i corpi celesti che ruotano più rapidamente? E a che velocità vanno? (è garantito che la risposta sarà una sorpresa!)
L’universo ruota?

3. Il Collasso dell’Universo 
Prendiamo in prestito il titolo di un celebre libro di Asimov per parlare della forza che governa l’universo a grande scala: la gravità! Responsabile della forma dei pianeti e della curvatura dello spazio tempo, è una forza capace di generare le più intense emissioni energetiche dell’universo, ed è ancora piena di misteri da scoprire.
Vedremo la (allora rivoluzionaria) Legge di Gravitazione Universale di Newton e alcune sue applicazioni: quanto peseremmo su altri pianeti? Quanto peseremmo se la Terra fosse 10 volte più piccola?
10 Angstrom al secondo quadrato: cadere verso il centro della Galassia.
Energia dalla gravità: quasar e sorgenti gravitazionali.
L’orizzonte degli eventi.

4. Le Leggi di Keplero e la materia oscura 
È sorprendente come delle leggi astronomiche così celebri e fondamentali si possano ricavare con pochi semplici passaggi partendo da nozioni acquisite. In questa lezione capiremo in che modo i pianeti ruotano intorno al Sole, comprenderemo meglio alcuni aspetti riguardanti il momento angolare e la gravitazione, e scopriremo anche come fanno gli scienziati a conoscere la massa delle stelle.
E poi vedremo una famosa e cruciale eccezione alle leggi di Keplero dovuta, forse, alla misteriosa materia oscura.

5. Corpi… neri come stelle! 
Il più grande enigma della fisica di fine Ottocento ebbe una soluzione del tutto spiazzante. L’evidenza sotto gli occhi di tutti, ovvero che una stella non emette una quantità infinita di energia, poteva essere calcolata analiticamente soltanto “quantizzando” l’energia. Una soluzione che fu considerata un compromesso transitorio e che invece schiudeva gli orizzonti insospettabili della meccanica quantistica.
In questa lezione vedremo in cosa consisteva quella scoperta (la legge di Planck) e il suo significato. E vedremo anche alcuni casi semplificati o generalizzati (legge di Wien, legge di Stefan-Boltzmann), e le gravide, sconfinate applicazioni in astronomia. (ma anche altre emissioni: spettro di potenza, luce sincrotrone, emissioni radio da galassie e buchi neri).

6. La nascita dell’astrofisica. 
Immaginatevi un arcobaleno bellissimo, enorme, che potete studiare minuziosamente, e nel quale scoprite che… mancano alcuni colori! Questa è più o meno la storia della mattina in cui Herr Fraunhofer realizzò il più preciso spettro (arcobaleno artificiale) della luce del Sole, e tenne a battesimo una nova scienza: l’astrofisica. Grazie agli spettri siamo stati in grado di misurare: la composizione chimica delle stelle, la loro velocità radiale, la loro velocità orbitale, la loro velocità di espansione o contrazione, la pressione fotosferica, la velocità di rotazione dei pianeti e delle galassie, la velocità di recessione delle galassie, la gravità sulla superficie di stelle collassate, le abbondanze chimiche su altri pianeti, nello spazio interstellare, nello spazio intergalattico, l’evoluzione chimica dell’universo, la presenza di migliaia di esopianeti e tanto altro. In questa lezione vediamo che cosa sono gli spettri e in che modo è stato possibile ampliare così tanto le nostre conoscenze sull’universo.

7. Le dimensioni dell’Universo 
Una lezione per approfondire le distanze astronomiche con un taglio storico: dalla determinazione in età antica del diametro terrestre, della distanza della Luna e del Sole, al metodo di Copernico per misurare la distanza delle comete, alla difficoltosissima determinazione delle distanze stellari, fino all’attuale nozione delle distanze cosmiche.
Parallasse, Cefeidi, Supernove Ia e altre candele standard, costante di Hubble e Oscillazioni di Massa Barionica saranno alcuni degli ingredienti della lezione odierna, tutta sul confine tra scienza e umanesimo.
Ricaveremo inoltre, per via analitica, età e dimensioni dell’Universo.

8. Meccanica quantistica 
La scoperta della legge di emissione del corpo nero (vista nella quinta lezione) portò in pochi anni a conseguenze del tutto inattese. Tra queste l’interpretazione strettamente quantistica dell’energia da parte di Einstein, che riguardava la spiegazione di fenomeni come la fotoelettricità e l’urto Compton, la quantizzazione delle orbite elettroniche ed il dualismo onda-particella di De Broglie. A questa prima visione dei fenomeni quantistici succedettero trattazioni tanto rigorose quanto sbalorditive. Cercheremo di dare un senso a queste teorie che riguardano fenomeni capaci di sfidare il senso comune.

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Dettagli logistici:

• La prossima edizione annuale inizierà lunedì 8 aprile 2024 ogni lunedì, dalle 21.00 alle 22.30 e sarà svolta nella sala conferenze all’EUR, e online utilizzando la piattaforma GoToMeeting.

–> Il corso telematico costa 119 euro (99 per chi si iscrive prima di 10 giorni dall’inizio).
–> L’ultima edizione del corso telematico si può acquistare qui 

Ulteriori sconti sono previsti per i corsisti dell’Accademia delle Stelle e per chi acquista altri corsi.
Per gli studenti e per chi ne farà richiesta, al termine del corso verrà rilasciato un attestato di frequenza.
Per prenotarsi o chiedere informazioni è possibile inviare un’email a eventi@accademiadellestelle.org.

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