WEBVTT 00:00:03.000 --> 00:00:07.000 Ho parlato molto sull'osservazione del cielo con i propri occhi; semplicemente uscendo 00:00:07.009 --> 00:00:11.370 e guardando ciò che si può vedere. È piuttosto sorprendente quanto si possa imparare solo facendo così, 00:00:11.370 --> 00:00:14.469 e, ovviamente, questo è ciò che noi esseri umani siamo stati in grado di fare per migliaia di anni. 00:00:14.469 --> 00:00:17.680 Ma ora possiamo farlo meglio. Possiamo usare i telescopi. 00:00:17.680 --> 00:00:21.930 La prima persona a inventare il telescopio è perso nella storia; a dispetto di ciò che si dice 00:00:21.930 --> 00:00:25.930 Galileo non li ha inventati. Non è stato nemmeno il primo a puntarne uno verso il cielo, 00:00:25.930 --> 00:00:30.260 o la prima persona a pubblicarne i risultati. Ma la sua voce si è levata forte e costante negli anni, 00:00:30.260 --> 00:00:34.789 e la sua incredibile serie di scoperte usando il suo rozzo strumento lo ha condotto fermamente 00:00:34.789 --> 00:00:38.249 sui libri di storia. Un'aggressiva auto-promozione certe volte viene ripagata. 00:00:48.380 --> 00:00:52.480 Si potrebbe pensare che lo scopo dei telescopi sia quello di ingrandire piccoli oggetti in modo che 00:00:52.489 --> 00:00:56.199 possano essere visti meglio. È per questo che molti telescopi vengono commercializzati ma, a essere onesti, non è 00:00:56.199 --> 00:01:00.869 esattamente così. Se si vuole essere ancora più approssimativi, lo scopo di un telescopio è di 00:01:00.869 --> 00:01:06.439 rendere le cose più facili da vedere: rendere l'invisibile visibile, e ciò che è già visibile 00:01:06.439 --> 00:01:07.810 visibile in modo più chiaro. 00:01:07.810 --> 00:01:12.729 Un telescopio opera raccogliendo luce. Immaginatelo come un secchio sotto la pioggia: più grande 00:01:12.729 --> 00:01:16.479 è il secchio, più pioggia raccoglie. Se il secchio è abbastanza grande raccoglierà un sacco 00:01:16.479 --> 00:01:18.630 d'acqua anche se sta solo piovigginando. 00:01:18.630 --> 00:01:23.090 Nel caso di un telescopio, il "secchio" è un dispositivo ottico come una lente o uno specchio 00:01:23.090 --> 00:01:27.950 che raccoglie la luce. Noi chiamiamo questo dispositivo obbiettivo; più grande è l'obbiettivo 00:01:27.950 --> 00:01:32.109 più luce raccoglie. Guardate i vostri occhi... beh, è un po' dura, dunque pensiamo ai 00:01:32.109 --> 00:01:35.809 nostri occhi per un attimo. Anch'essi funzionano come secchi di luce, ma raccolgono luce solo attraverso 00:01:35.809 --> 00:01:40.389 le nostre pupille, le quali, anche nelle migliori condizioni, sono meno di un centimetro di diametro; 00:01:40.389 --> 00:01:42.040 un secchio davvero molto piccolo. 00:01:42.049 --> 00:01:46.390 Ma possiamo fare di meglio. Per estendere l'analogia, il telescopio è come un secchio con un imbuto 00:01:46.390 --> 00:01:50.619 nel fondo. Tutta la luce che raccoglie viene poi concentrata, focalizzata, e inviata al 00:01:50.619 --> 00:01:53.759 tuo occhio. Trasforma un gocciolio di luce in un torrente. 00:01:53.759 --> 00:01:58.079 La quantità di luce raccolta dipende dall'area dell'obbiettivo. Ciò significa che se 00:01:58.079 --> 00:02:02.350 si raddoppia il diametro del collettore, si raccoglierà quattro volte più luce, perché 00:02:02.350 --> 00:02:06.780 l'area del collettore aumenta del quadrato del raggio. Costruite un secchio 10 volte più ampio, 00:02:06.780 --> 00:02:11.250 e raccoglierete 100 volte più luce! Chiaramente, più il telescopio è grande più la sua capacità 00:02:11.250 --> 00:02:14.010 di farci vedere oggetti deboli aumenta enormemente. 00:02:14.010 --> 00:02:18.879 Di fatto questa fu una delle prime e più importanti scoperte di Galileo: le stelle che 00:02:18.879 --> 00:02:23.069 sono invisibili a occhio nudo si vedevano facilmente attraverso il suo telescopio, anche se 00:02:23.069 --> 00:02:27.299 aveva una lente di appena pochi centimetri di diametro. Quelle deboli stelle non emettevano abbastanza luce 00:02:27.299 --> 00:02:31.699 da essere viste dai suoi occhi, ma quando ha aumentato la sua area di raccolta con un telescopio, 00:02:31.700 --> 00:02:33.020 sono diventate visibili. 00:02:33.030 --> 00:02:37.470 Il lavoro principale dei telescopi è quello di cambiare la direzione di viaggio della luce di un oggetto. 00:02:37.470 --> 00:02:41.640 Posso vedere una stella con i miei occhi perché la luce che proviene da quella stella viene mandata nella mia direzione, 00:02:41.640 --> 00:02:46.569 nei miei occhi. Ma la maggior parte di quella luce non centra il mio occhio, e cade sul terreno attorno a me. Il telescopio 00:02:46.569 --> 00:02:50.000 raccoglie quella luce, la fa rimbalzare, e poi la incanala nel mio occhio. 00:02:50.000 --> 00:02:53.269 Quando i primi telescopi furono costruiti, questo cambiamento della direzione della luce era 00:02:53.269 --> 00:02:57.989 creato dalle lenti. Quando la luce passa da un mezzo all'altro – per esempio passa dall'aria 00:02:57.989 --> 00:03:03.110 all'acqua o al vetro – cambia leggermente direzione. Questo lo potete osservare sempre; 00:03:03.110 --> 00:03:07.680 un cucchiaio in un bicchiere d'acqua sembra piegato o rotto. Il cucchiaio si sta comportando bene, 00:03:07.680 --> 00:03:12.349 ma è la luce che ci arriva piegata e distorce l'immagine. Questa distorsione 00:03:12.349 --> 00:03:13.730 è detta "rifrazione". 00:03:13.730 --> 00:03:18.290 Il modo in cui la luce si curva dipende da cosa la piega (come l'acqua o il vetro) e la forma 00:03:18.290 --> 00:03:22.420 dell'oggetto che risulta curvato. Accade così che se trasformate un pezzo di vetro in una lente 00:03:22.420 --> 00:03:27.530 piega – o rifrange – la luce in arrivo in un cono, concentrandola 00:03:27.530 --> 00:03:29.860 in un singolo punto. È un imbuto per la luce! 00:03:29.860 --> 00:03:34.040 Questa rifrazione mostra un paio di risultati interessanti. Per prima cosa, la luce di un 00:03:34.040 --> 00:03:38.030 oggetto distante che viene dalla parte superiore è curvata verso il basso, e quella che viene dalla parte inferiore è curvata verso l'alto. 00:03:38.030 --> 00:03:42.189 Quando questa luce viene messa a fuoco, vuol dire che si vede l'oggetto a testa in giù! È ribaltata anche 00:03:42.189 --> 00:03:46.610 la destra e la sinistra, ciò può risultare un po' sconcertante, e ci può volere del tempo per abituarvi quando usate 00:03:46.610 --> 00:03:47.769 un telescopio rifrattore. 00:03:47.769 --> 00:03:51.860 Come seconda cosa, la lente può ingrandire l'immagine. Questo sempre perché la luce viene piegata, 00:03:51.860 --> 00:03:56.569 e l'immagine creata dell'oggetto osservato può apparire più grande dell'oggetto visto 00:03:56.569 --> 00:03:59.950 con l'occhio. Ciò dipende da molti fattori, tra cui la forma della lente, la distanza dall'obbiettivo 00:03:59.950 --> 00:04:05.220 e quanto è lontana la lente. Ma, alla fine, si ottiene un'immagine che sembra più grande. 00:04:05.220 --> 00:04:09.740 Questo ha evidenti vantaggi; un pianeta come Giove è troppo lontano per vederlo come qualcosa di diverso da 00:04:09.750 --> 00:04:13.989 un puntino per l'occhio, ma un telescopio lo fa apparire più grande e si possono osservarne i dettagli. 00:04:13.989 --> 00:04:19.360 Quando Galileo e altri primi astronomi puntarono i loro telescopi verso il cielo, moltissimo 00:04:19.360 --> 00:04:24.360 è stato rivelato: i crateri sulla Luna, le fasi di Venere, le lune di Giove, gli anelli di 00:04:24.360 --> 00:04:28.910 Saturno, e molto altro ancora. L'Universo stesso venne messo a fuoco. 00:04:28.910 --> 00:04:33.350 Quando gli astronomi parlano di usare un telescopio per rendere i dettagli più chiari, usano il termine 00:04:33.350 --> 00:04:37.920 "risoluzione". Questa è la capacità di separare due oggetti molti vicini tra loro. 00:04:37.920 --> 00:04:41.630 Ne avete sicuramente familiarità; quando si guida in una strada di notte, una macchina lontana 00:04:41.630 --> 00:04:47.630 che vi viene incontro sembra avere una singola luce. Quando si avvicina, la luce appare separata – 00:04:47.630 --> 00:04:48.980 si risolve – in due fanali. 00:04:48.980 --> 00:04:53.970 Un telescopio aumenta la risoluzione, rendendo più facile, per esempio, vedere due stelle vicine, 00:04:53.970 --> 00:04:57.820 o vedere i dettagli della superficie della Luna. La risoluzione dipende in parte dalla 00:04:57.820 --> 00:05:01.580 dimensione dell'obbiettivo; in genere più grande è l'obbiettivo del telescopio 00:05:01.580 --> 00:05:03.100 migliore sarà la vostra risoluzione. 00:05:03.100 --> 00:05:08.060 La risoluzione è più utile dell'ingrandimento quando si parla di telescopi. Fondamentalmente, 00:05:08.060 --> 00:05:12.320 c'è un limite a quanto bene un telescopio risolve due oggetti, ma non c'è un limite a quanto 00:05:12.320 --> 00:05:17.280 può ingrandire quell'immagine. Se si ingrandisce l'immagine più di quanto il telescopio può 00:05:17.280 --> 00:05:18.980 effettivamente risolvere, non si ottiene nulla di buono. 00:05:18.980 --> 00:05:23.640 I telescopi rifrattori sono ottimi, ma presentano un serio problema: le lenti grandi sono 00:05:23.640 --> 00:05:28.910 difficili da costruire. Diventano sottili lungo il bordo e si rompono facilmente. Inoltre, diversi colori di 00:05:28.910 --> 00:05:33.530 luce si piegano in diverse quantità passando attraverso la lente, per cui potreste mettere a fuoco 00:05:33.530 --> 00:05:36.160 una stella rossa, per esempio, mentre una blu appare ancora sfocata. 00:05:36.160 --> 00:05:41.160 Nientemeno del genio di Isaac Newton calcolò un modo per aggirare questo: usare gli specchi. Anche gli specchi 00:05:41.160 --> 00:05:45.260 fanno cambiare la direzione in cui viaggia la luce, e se si usa uno specchio curvo si possono anche portare 00:05:45.260 --> 00:05:49.570 i raggi di luce a fuoco. I telescopi che usano gli specchi sono chiamati "riflettori". 00:05:49.570 --> 00:05:53.970 I vantaggi dei riflettori sono enormi: si deve pulire solo un lato di uno specchio, 00:05:53.970 --> 00:05:58.650 mentre la lente ha due lati. Inoltre uno specchio può essere sostenuto dal retro, quindi ne possono 00:05:58.650 --> 00:06:03.030 essere prodotti in modo semplice di molto grandi e per meno soldi. Anche se sono stati apportati 00:06:03.030 --> 00:06:07.080 molti miglioramenti nel corso dei secoli, la maggior parte dei grandi e moderni telescopi si basa 00:06:07.080 --> 00:06:11.990 sul modello newtoniano. In effetti, oggi nessun grande telescopio professionale ha 00:06:11.990 --> 00:06:15.730 una lente come obbiettivo. Al giorno d'oggi sono tutti fatti con gli specchi. 00:06:15.730 --> 00:06:18.580 E questo ci porta all'appropriato Focus On di oggi. 00:06:18.580 --> 00:06:22.340 La domanda più frequente che mi hanno posto (oltre a "Ehi, chi ti fa i capelli?") è, "Ehi, 00:06:22.340 --> 00:06:24.170 Phil, che tipo di telescopio devo comprare?" 00:06:24.170 --> 00:06:28.220 È una domanda legittima, ma è molto difficile rispondere. Immaginatevi qualcuno 00:06:28.220 --> 00:06:32.370 che vi si avvicina e vi chiede: "Che tipo di macchina devo comprare?" È impossibile rispondere senza 00:06:32.370 --> 00:06:33.710 qualche informazione in più. 00:06:33.710 --> 00:06:38.250 Lo stesso vale per i telescopi. Volete osservare la Luna e i pianeti, o le galassie, 00:06:38.250 --> 00:06:42.870 più deboli e difficili da individuare? Siete veramente interessati, o è più un passatempo? 00:06:42.870 --> 00:06:44.440 È per un bambino o per un adulto? 00:06:44.440 --> 00:06:48.310 Queste domande sono fondamentali. La maggior parte dei telescopi più piccoli sono rifrattori, i quali vanno bene per osservare 00:06:48.310 --> 00:06:51.910 i dettagli della Luna e dei pianeti (tendono a ingrandire l'immagine di più dei riflettori). 00:06:51.910 --> 00:06:55.930 Ma sono difficili da usare perché capovolgono l'immagine e invertono la destra e la sinistra. 00:06:55.930 --> 00:06:59.710 I telescopi più grandi vanno bene per gli oggetti più deboli, ma sono più costosi, e possono essere 00:06:59.710 --> 00:07:04.360 difficili da impostare e utilizzare. Odio sentir parlare di telescopi lasciati a prendere polvere perché comprati in fretta. 00:07:04.360 --> 00:07:09.440 Quindi, ecco ciò che consiglio: trovate un osservatorio, un planetario, un gruppo astronomico locale. 00:07:09.440 --> 00:07:13.660 È probabile che organizzino star party, osservazioni pubbliche di eventi, dove si può guardare attraverso 00:07:13.660 --> 00:07:17.690 diversi tipi di telescopi. I loro proprietari sono quasi sempre entusiasti di parlare 00:07:17.690 --> 00:07:21.460 di essi — come astronomo, vi posso assicurare che il problema con gli astronomi non è 00:07:21.460 --> 00:07:26.840 quello di farli parlare, ma di farli stare zitti — così avrete un sacco di ottimi consigli diretti e di esperienza. 00:07:26.840 --> 00:07:31.660 Inoltre, di solito consiglio di prendere dei binocoli prima del telescopio. Sono facili da usare, 00:07:31.660 --> 00:07:35.960 divertenti da usare, facili da portare in giro, e potete trovarne di buoni per pochi soldi 00:07:35.960 --> 00:07:40.030 e comunque vedere delle belle cose. Anche se decidete di interessarvi all'astronomia solo come hobby, 00:07:40.030 --> 00:07:43.750 potete usarli durante il giorno nelle escursioni o per il bird watching. Io ho 00:07:43.750 --> 00:07:45.520 dei binocoli e li uso sempre. 00:07:45.520 --> 00:07:50.030 C'è un terzo aspetto molto importante dei telescopi: oltre alla risoluzione e al rendere 00:07:50.030 --> 00:07:55.020 le cose tenui più facili da vedere, possono letteralmente mostrare oggetti al di fuori della gamma di colori 00:07:55.020 --> 00:07:56.280 che i nostri occhi possono vedere. 00:07:56.280 --> 00:08:00.900 Nel 1800, William Herschel scoprì la luce a infrarossi, un tipo di luce invisibile 00:08:00.900 --> 00:08:05.940 ai nostri occhi. Nel tempo, da allora, abbiamo scoperto altre forme di luce invisibile: radio, 00:08:05.940 --> 00:08:10.430 microonde, ultravioletti, raggi X e raggi gamma. Gli oggetti astronomici possono essere osservati 00:08:10.430 --> 00:08:14.170 in tutte queste varietà di luce, se abbiamo telescopi progettati per rilevare 00:08:14.170 --> 00:08:17.930 questi diversi tipi di luce. Le onde radio passano attorno ai "normali" telescopi, quelli che usiamo 00:08:17.930 --> 00:08:22.060 per osservare la luce visibile. I raggi X e i raggi gamma li attraversano come se nemmeno fossero là. 00:08:22.060 --> 00:08:27.120 Ma noi esseri umani siamo intelligenti. Abbiamo imparato che giganti dischi di metallo flettono le onde 00:08:27.130 --> 00:08:31.690 radio, e possono avere la forma di giganteschi telescopi newtoniani a specchio. Di fatto, diverse 00:08:31.690 --> 00:08:36.259 forme di luce hanno bisogno di diversi tipi di telescopi e, una volta capito come fare, li abbiamo 00:08:36.259 --> 00:08:39.930 costruiti. Ora siamo in grado di rilevare fenomeni cosmici tramite l'intero spettro della luce, 00:08:39.930 --> 00:08:44.639 dalle onde radio ai raggi gamma, e abbiamo costruito persino telescopi non convenzionali che rilevano 00:08:44.640 --> 00:08:49.000 le particelle subatomiche dallo spazio, come neutrini e raggi cosmici. Grazie a questo, abbiamo 00:08:49.000 --> 00:08:52.220 imparato di più sull'Universo di quanto Galileo avrebbe mai potuto immaginare. 00:08:52.220 --> 00:08:56.460 E siamo anche nel bel mezzo di un'altra rivoluzione. La biofisica reale è complicata, 00:08:56.460 --> 00:09:01.259 ma, in un certo senso, i nostri occhi si comportano come cineprese, e scattano foto a una frequenza di fotogrammi di circa 4 00:09:01.259 --> 00:09:04.639 immagini per secondo. Un breve lasso di tempo. Le fotografie, però, si possono scattare con una 00:09:04.639 --> 00:09:09.649 maggiore esposizione, dando alla luce la possibilità di accumularsi e permettendoci di vedere gli oggetti più deboli. 00:09:09.649 --> 00:09:14.529 Le prime fotografie scattate attraverso un telescopio sono state fatte nel 1800. Questo ha condotto a 00:09:14.529 --> 00:09:19.519 innumerevoli scoperte; per esempio, nel XX secolo, telescopi giganti con giganti fotocamere hanno rivelato 00:09:19.519 --> 00:09:24.589 dettagli di galassie lontane che ci hanno portato a capire che l'Universo si sta espandendo: 00:09:24.589 --> 00:09:27.800 un concetto estremamente importante nel quale ci immergeremo più avanti nella serie. 00:09:27.800 --> 00:09:32.459 E ora abbiamo rilevatori digitali, simili a quelli della fotocamera del telefono, ma molto più 00:09:32.459 --> 00:09:37.790 grandi e sensibili. Possono essere dozzine di volte più sensibili alla luce di una pellicola, 00:09:37.790 --> 00:09:42.339 e in grado di rilevare oggetti minuti che avrebbero preso delle ore per essere visti con una pellicola. 00:09:42.339 --> 00:09:47.029 Queste fotocamere digitali possono anche essere progettate per rilevare la luce ultravioletta, gli infrarossi, e altro ancora. 00:09:47.029 --> 00:09:51.860 Possiamo memorizzare grandi quantità di dati in modo semplice sui computer, e utilizzare tali computer per analizzare 00:09:51.860 --> 00:09:56.009 un'enorme oceano di informazioni e svolgere compiti troppo tediosi per gli umani. La maggior parte degli asteroidi 00:09:56.009 --> 00:09:59.720 e delle comete è stata scoperta usando software autonomi, per esempio, guardando oggetti 00:09:59.720 --> 00:10:04.259 che si muovono tra le decine o centinaia di migliaia di stelle fisse in immagini digitali. 00:10:04.260 --> 00:10:08.960 Questo ha anche inaugurato l'era dell'astronomia a distanza; un telescopio può trovarsi su una montagna lontana 00:10:08.960 --> 00:10:12.960 ed essere programmato per scansionare automaticamente il cielo. Ciò significa anche che possiamo inviare telescopi 00:10:12.960 --> 00:10:17.639 nello spazio, sopra il mare d'aria della nostra atmosfera che offusca e distorce gli oggetti più distanti e tenui. 00:10:17.639 --> 00:10:22.389 Possiamo visitare altri mondi e inviare a casa immagini e dati, o collocare osservatori come 00:10:22.389 --> 00:10:27.660 il telescopio spaziale Hubble in orbita attorno alla Terra, per scrutare le vaste profondità dell'Universo. 00:10:27.660 --> 00:10:32.180 Direi che il secolo scorso ha visto una rivoluzione nel campo dell'astronomia importante quanto 00:10:32.189 --> 00:10:36.339 l'invenzione del telescopio. Nei primi anni del XVII secolo, l'intero 00:10:36.339 --> 00:10:40.779 cielo era una novità, e ovunque si puntava il telescopio c'era un tesoro da osservare. 00:10:40.779 --> 00:10:45.819 Ma con i nostri enormi telescopi e occhi digitali incredibilmente sensibili, ora questo è ancora vero. 00:10:45.820 --> 00:10:50.319 Ogni giorno impariamo qualcosa in più sull'Universo, così come impariamo che c'è sempre di più 00:10:50.319 --> 00:10:55.240 da imparare. Questa è una delle parti migliori dell'essere un astronomo; l'Universo è come 00:10:55.240 --> 00:11:00.029 un puzzle con un numero infinito di pezzi. Il divertimento non finisce mai. 00:11:00.029 --> 00:11:05.480 E ricordate: anche dopo tutte le meraviglie rivelate dai telescopi, i vostri occhi rimangono ancora 00:11:05.480 --> 00:11:10.009 dei buoni strumenti. Non sono necessarie grandi attrezzature di fantasia per vedere il cielo. L'importante 00:11:10.009 --> 00:11:14.240 è uscire. Guardate su! È altrettanto divertente. 00:11:14.240 --> 00:11:18.749 Oggi avete imparato che i telescopi possono fare due cose: aumentare la capacità di risolvere i dettagli, e 00:11:18.749 --> 00:11:23.949 raccogliere luce in modo che possiamo vedere gli oggetti più tenui. Ci sono due tipi principali di telescopi: i rifrattori, 00:11:23.949 --> 00:11:27.790 che utilizzano una lente, e i riflettori che utilizzano uno specchio. Esistono anche telescopi che vengono 00:11:27.790 --> 00:11:31.699 usati per guardare la luce che i nostri occhi non può vedere e, con l'invenzione della pellicola, e in seguito 00:11:31.699 --> 00:11:35.790 dei rilevatori elettronici, siamo stati in grado di sondare le profondità incredibili dell'Universo. 00:11:35.790 --> 00:11:40.129 Il Corso Intensivo di Astronomia è stato prodotto in associazione con PBS Digital Studios. Questo episodio è stato scritto 00:11:40.129 --> 00:11:44.819 da me, Phil Plait. Il copione è stato redatto da Blake de Pastino, e il nostro consulente è la Dott.ssa 00:11:44.819 --> 00:11:48.899 Michelle Thaller. È stato co-diretto da Nicholas Jenkins e Michael Aranda, e il nostro team 00:11:48.900 --> 00:11:50.000 grafico è il Thought Café.