
Joi, 8 decembrie 2022, la Colegiul Național ”Zinca Golescu” din Pitești, clasa a XI-a B, profil matematică informatică, s-a desfășurat activitatea Solstițiul de iarnă 2022.
Cu această ocazie elevii au aflat informații interesante despre ce este solstițiul, ce reprezintă acesta, consecințele reale ale mișcării Terrei în jurul Soarelui, istoria și semnificația culturală ale acestui moment al ciclului anual.
Au fost folosite materiale informative și videoclipuri de pe internet, iar metoda utilizată în cadrul activității a fost Ce Știm? Ce aș Vrea să știu? Ce am Învățat? elevii descoperind informații relevante temei, lucrând individual și pe grupe.



Fotografii de Bogdana Tănase, elevă clasa a XI-a B, Pitești, 21 decembrie 2022








Solstițiul de iarnă
https://phys.org/news/2018-12-winter-solstice-astronomy-christmas.html
https://www.history.com/news/8-winter-solstice-celebrations-around-the-world
https://mountainlake.org/what-is-the-winter-solstice/
Traducere și adaptare după Fabrizio Bònoli
Bazilica San Petronio din Bologna și Cassini
Solstițiul de iarnă observat pe podeaua bazilicii
Pentru a exprima autoritatea conducerii orașului, care s-a opus autorității bisericești reprezentată de legații pontificali, în 1388, Comuna Bologna a adoptat o hotărâre de a construi o nouă biserică mare, dedicată sfântului patron al orașului, Sf. Petronius.
Mărimea acestui edificiu și poziția sa, cu fațada la piața principală a orașului, au demonstrat dorința edililor de a îmbina credința religioasă cu idealurile civice, exprimând elocvent sentimentul popular.
Proiectată de Antonio di Vincenzo, bazilica, construită în stilul gotic italian târziu, a fost începută în 1390 și finalizată în 1659, deși fațada a rămas neterminată.

Bazilica a fost locul a numeroase evenimente istorice, dintre care cel mai important a fost încoronarea lui Carol al V-lea ca împărat al Sfântului Imperiu Roman în anul 1530.
Timp de mulți ani, San Petronio a fost și biserica Universității. Din secolul al XVI-lea până în secolul al XIX-lea, universitatea a fost situată în ”Archiginnasio” alăturat catedralei, iar un clopot al bisericii, cunoscut sub numele de „la scolara” [„elevul”], suna pentru a-i anunța pe studenți că încep cursurile.
În 1575, călugărul dominican Egnazio Danti, astronomul lui Cosimo I de Medici, a fost chemat la Bologna pentru a preda Matematică și Astronomie. Danti a făcut parte din Comisia înființată de Papa Grigore al XIII-lea – originar din Bologna – pentru a pregăti un nou calendar. Cunoscut sub numele de ”calendarul gregorian”, noul calendar a fost promulgat în 1582 și este cel pe care îl folosim și astăzi.
Studiul mișcării Soarelui de-a lungul anului și determinarea echinocțiilor și solstițiilor au reprezentat unele dintre observațiile astronomice cheie, necesare pentru a ajunge la cea mai precisă definiție posibilă a duratei anului tropical, în scopul stabilirii noului calendar.
În Biserica Santa Maria Novella din Florența, Danti proiectase deja un instrument astronomic necesar pentru a îmbunătăți observarea mișcării solare: o Linie Meridiană .



Pata de lumină proiectată pe podeaua unei biserici mari de razele Soarelui, intrate în spațiul întunecos al bisericii printr-o mic orificiu („ochiul” meridianului), a făcut posibilă observarea poziției Soarelui și a variațiilor în mișcarea sa, mult mai mai precisă comparativ cu umbrele aruncate pe pământ de uriașii gnomoni folosiți încă din antichitate.
Când a ajuns la Bologna, Egnazio Danti a construit un meridian în interiorul bazilicii San Petronio (prezentat aici într-un desen din Almagestum Novum a lui Riccioli), pe care l-a folosit pentru a verifica momentul echinocțiului de primăvară.



Este important de remarcat faptul că în această perioadă, în ciuda faptului că trecuseră mai mult de treizeci de ani de la publicarea de către Copernic a De Revolutionibus Orbium Coelestium, în care acesta propusese lumii noul sistem heliocentric, încă se credea că Pământul este centrul universului. În consecință, conform sistemului aristotelic acceptat în epocă, mișcarea solară era considerată a fi una reală și nu aparentă.
La mai puțin de un secol de la finalizarea Meridianului lui Egnazio Danti, s-au făcut planuri de demolare a peretelui din spate al culoarului stâng pentru a extinde bazilica. Întrucât „ochiul” Meridianului lui Danti era poziționat în vârful acestui zid, instrumentul din secolul al XVI-lea era destinat a fi distrus.
În 1655, Consiliul Sacristiei din San Petronio a hotărât să încredințeze proiectul pentru construirea unei noi Linii de meridian „doctorului Gian Domenico Cassini genovese” [«Dr. Gian Domenico Cassini din Genova»].
La acea vreme, tânărul Cassini preda de câțiva ani astronomie la Bologna și era renumit pentru precizia observațiilor sale astronomice. Aceste observații au inclus cometa din 1652, despre care el a demonstrat că era mult deasupra orbitei Lunii, contrar conceptelor aristotelice conform cărora cometele erau vapori din atmosfera Pământului și nu corpuri cerești.
Au existat propuneri de a înlocui Linia Meridiană a lui Danti cu una mai scurtă, care, cu siguranță, ar fi fost mai puțin utilă pentru observațiile astronomice, însă Cassini a prezentat un proiect nou și îndrăzneț. Exploatând ingenios spațiul dintre coloanele naosului gotic, el a propus să mărească înălțimea gnomonului lui Danti cu o treime, făcându-l astfel de 2,5 ori mai lung pentru a permite observații și mai precise.
Pentru a finaliza acest proiect a trebuit să depășească enorme dificultăți financiare, logistice, tehnice și chiar „academice”.
Naosul și coridoarele marii bazilici, care fuseseră construite intenționat astfel încât biserica să fie orientată spre piața orașului, nu aveau o orientare nord-sud. Astfel, principala dificultate tehnică consta în găsirea unei modalități de a lăsa cale liberă razelor Soarelui printre coloane, exploatând totodată dimensiunea edificiului cât mai mult posibil.
Pe baza unor observații atente ale traseului Soarelui față de pereții bisericii, gaura gnomonică a fost poziționată în a patra boltă a culoarului stâng, la o înălțime de 1000 de inci conform sistemului de măsurare a piciorului francez (27,07 metri). La nivelul solului, lungimea liniei meridianelor, așa cum a calculat Cassini, era de 1/600.000 din circumferința Pământului (66,71 metri).
Pentru solstițiul de vară din 1655, Cassini a publicat un anunț prin care invita toți cetățenii și profesorii universitari să participe la verificarea finală a Liniei Meridiane și la trecerea imaginii Soarelui «fra quelle colonne, che erasi creduto impedirne la descrizione» [«între acele coloane». care s-au crezut că ar împiedica descrierea lui»].
Lucrarea a ajuns la un cost total de 2500 de lire (echivalentul a circa 200.000-250.000 de euro astăzi), din care 500 de lire au mers către Cassini.
Ca urmare a faimei larg răspândite pe care Cassini a câștigat-o nu numai cu acest instrument folosit „pentru a măsura Soarele” – pe care el însuși l-a numit „heliometru” – ci și pentru alte observații astronomice importante, Ludovic al XIV-lea l-a chemat la Paris pentru a ajuta la construirea Observatorului Regal.
Cassini și fiul său Jacques s-au întors la Bologna în 1695 pentru a verifica Linia Meridianului, împreună cu Domenico Guglielmini; instrumentele pe care le-au folosit pentru aceasta sunt încă păstrate în Muzeul Bazilicii. Utilizarea lor la echinocțiul de primăvară a spulberat orice îndoială cu privire la întrebarea dacă un an bisect ar trebui sau nu să fie omis în 1700, așa cum era prevăzut de reforma gregoriană.

În 1776 Eustachio Zanotti a efectuat lucrări de restaurare, în timp ce verificarea ulterioară a fost făcută de Federico Guarducci în 1904.
Scopul declarat al lui Cassini a fost construirea unei Linii meridiane de 67 de metri lungime (cea mai lungă din lume) pentru a determina lungimea anului tropical cât mai precis posibil, prin măsurarea timpului scurs între două treceri succesive ale Soarelui la echinocțiul de primăvară. Acest lucru făcea posibilă verificarea corectitudinii reformei gregoriene a calendarului.
Cu toate acestea, adevăratul scop al lui Cassini a fost destul de diferit, așa cum putem deduce cu ușurință din utilizarea de către acesta a acestui instrument de dimensiuni mari.
La mai puțin de douăzeci de ani de la procesul lui Galileo, cu siguranță nu a putut declara deschis că dorește să construiască un instrument capabil să soluționeze controversa dintre cei care susțineau ideea că Soarele urmează o mișcare circulară și uniformă în jurul Pământului imobil și cei care considerau că Pământul se mișcă în jurul Soarelui și că mișcarea solară era doar aparentă (teoria Copernicană afirma că orbita Pământului este circulară).
Soarele pare să se miște pe bolta cerească mai lent vara decât iarna și chiar și în antichitate se știa că vara Soarele era cel mai îndepărtat de Pământ. Potrivit anticilor, această distanță mai mare făcea ca mișcarea sa să pară mai lentă. Cu toate acestea, mulți astronomi – inclusiv Kepler – au pus o altă întrebare: „Pare că Soarele se mișcă mai încet, pentru că este mai departe, sau mișcarea sa este efectiv mai lentă?” Cu alte cuvinte, se punea problema de a verifica observațional cea de-a doua legi a lui Kepler – exprimată de astronomul german în lucrarea sa din 1609, Astronomia Nova – conform căreia Pământul se mișcă mai repede când este mai aproape de Soare și mai încet când este mai departe, orbita acestuia având o formă eliptică, cu Soarele într-unul dintre focare. Mai precis, legea ariilor afirmă că raza vectoare de la planetă la Soare descrie arii egale în intervale de timp egale.

Pentru a determina acest lucru, Cassini trebuia să observe dacă diametrul aparent al Soarelui scade în același mod în care scade viteza sa, ceea ce ar însemna că scăderea vitezei este doar aparentă. Folosind Marea Linie Meridiană de la San Petronio – în care diametrul imaginii proiectate pe podeaua bisericii este de 26 cm vara, în timp ce dimensiunile sale liniare sunt de 168×64 cm iarna – Cassini a putut determina variațiile diametrului solar pe parcursul anului, cu o precizie de aproximativ un minut de arc. În consecință, aceasta a demonstrat că diametrul aparent al Soarelui a scăzut pe măsură ce distanța sa față de Pământ a crescut, dar nu a scăzut în același mod în care viteza a scăzut.
Această observație a reprezentat prima confirmare observațională a celei de-a doua legi a lui Kepler, deși nu era încă o confirmare a validității sistemului heliocentric comparativ cu cel geocentric. Datorită relativității mișcării, în observații, cele două sisteme par a fi echivalente, dar folosind Linia Meridiană de la San Petronio, Cassini a demonstrat că «în termenii teoriei solare, Soarele sau, la fel, Pământul poate fi tratat ca o planetă, așa cum a afirmat Copernic» [«da un punto di vista della teoria solare, il Sole o, il che è la stessa cosa, la Terra, può essere trattato come un pianeta, come affermato da Copernico»].









Precizia construcției Liniei Meridiane a permis lui Cassini să obțină și alte rezultate importante: o nouă determinare a înclinației planului eclipticii, 23°29’15”, cu doar 22″ mai mare decât cea actuală, și noi măsurători de refracție (adică deviația pe care o suferă lumina unei stele atunci când traversează atmosfera, făcând-o să pară mai sus deasupra orizontului), care au fost folosite timp de peste un secol.
18 decembrie 2022, ora 12:10 ora locală videoclip filmat de Iuliana Roman
În lucrarea sa din 1736, De Gnomone Meridiano Bononiensi, Eustachio Manfredi a analizat optzeci de ani de observații efectuate folosind Linia Meridiană, demonstrând că oblicitatea eclipticii – cercul aparent descris de Soare pe bolta cerească, pe parcursul unui an și care corespunde de fapt cu planul orbitei Pământului în jurul Soarelui – a scăzut cu mai puțin de o secundă pe an. Această scădere a oblicității evidenția îndreptarea axei de rotație a Pământului în raport cu planul pe care Pământul orbitează Soarele, cauza principală a variațiilor sezoniere.

După cum sublinia J. L. Heilbron, astronomii care au făcut aceste observații folosind Marea Linie Meridiană de la San Petronio au fost primii care au descoperit și măsurat un proces care, dacă s-ar fi dovedit continuu pe termen lung, ar fi avut drept consecință dispariția anotimpurilor în mai puțin de 2000 de secole!
Dar, în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, după ce Leonhard Euler a atribuit deplasarea axelor de rotație planetare interacțiunilor gravitaționale reciproce, Pierre Simon, marchizul de Laplace, a demonstrat că scăderea oblicității ecliptice, dezvăluită și măsurată mai întâi de astronomii care au observat cu marele linia de meridian din San Petronio, a fost de fapt o schimbare periodică: este sigur că anotimpurile nu se vor schimba!
Dar, în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, după ce Leonhard Euler a atribuit deplasarea axelor de rotație planetare interacțiunilor gravitaționale reciproce, Pierre Simon, marchizul de Laplace, a demonstrat că scăderea oblicității ecliptice, dezvăluită și măsurată mai întâi de astronomii care au observat cu marele linia de meridian din San Petronio, a fost de fapt o schimbare periodică: este sigur că anotimpurile nu se vor schimba!
Cine a fost Giovanni Domenico Cassini?

– wikipedia
Giovanni Domenico Cassini, cunoscut și ca Gian Domenico Cassini sau Jean-Dominique Cassini, (n. 8 iunie 1625, Perinaldo, Liguria, Italia– d. 14 septembrie 1712, Paris, Regatul Franței) a fost un matematician, astronom, inginer și astrolog italo-francez.
Originară din Italia, familia sa s-a stabilit în Franța în timpul regelui Ludovic al XIV-lea.
A studiat la Vallebone, apoi la colegiul iezuit din Genova, unde l-a avut ca profesor pe Caselli. Lucrarea sa de doctorat a fost condusă de matematicianul iezuit Francesco Maria Grimaldi la Universitatea din Bologna.
A fost profesor la Bologna și la Paris și primul director al Observatorului din Paris (între 1671-1712), construit de Jean-Baptiste Colbert. A fost membru al Academiei de Științe a Franței.
A fost secretar de ambasadă la curtea lui Ludovic al XIV-lea. În 1650 îl cunoaște pe Bonaventura Cavalieri, creatorul metodei indivizibilelor.
În ultimii ani din viață și-a pierdut vederea.
Contribuții
A descoperit patru sateliți ai lui Saturn și Jupiter, a studiat traiectoriile acestora și a dat prima definiție valabilă a paralaxei Soarelui. A participat la o expediție în Cayenne pentru determinarea paralaxei planetei Marte și, împreună cu Jean Richer, a determinat distanța Marte – Pământ.
Ca și Giovanni Alfonso Borelli și Robert Hooke, a susținut că forma traiectoriilor cometelor este eliptică sau parabolică.
A studiat cometele care au apărut în anii 1577, 1665 și 1680 și a presupus că este vorba de una și aceeași, adică ceea ce ulterior va fi denumită cometa Halley.
A descoperit curba numită ulterior casionidă, ca loc geometric format din două ovale, din care, în caz particular, se obține lemniscata.
Unde am mai auzit de Cassini?
Cassini-Huygens a fost o navă spațială/sondă spațială robotizată lansată împreună de NASA, ESA și ASI care a studiat planeta Saturn și sateliții săi naturali, fiind una din cele mai de succes misiuni. Nava spațială Cassini este proiectată de NASA și a fost denumită după astronomul italiano-francez Giovanni Domenico Cassini. Agenția Spațială Europeană a realizat sonda spatială Huygens, numită după astronomul, matematicianul și fizicianul olandez Christiaan Huygens. Sonda spațială Cassini a fost lansată în întregime pe 15 octombrie 1997 și, după o lungă călătorie interplanetară, a intrat pe orbită în jurul lui Saturn pe 1 iulie 2004.

https://solarsystem.nasa.gov/resources/12943/diagram-of-the-cassini-spacecraft/
Oblicitatea (modificarea înclinării axiale)
Pe măsură ce înclinarea axială crește, contrastul sezonier crește, astfel încât iernile sunt mai reci, iar verile sunt mai calde în ambele emisfere. În prezent, axa Pământului este înclinată cu 23,5 grade față de planul orbitei sale în jurul Soarelui. Dar această înclinare se schimbă. În timpul unui ciclu care durează în medie aproximativ 40.000 de ani, înclinarea axei variază între 22,1 și 24,5 grade. Deoarece această înclinare se schimbă, anotimpurile, așa cum le cunoaștem noi, pot deveni exagerate. O înclinare mai mare înseamnă anotimpuri cu caracteristici mai accentuate- veri mai calde și ierni mai reci; o înclinare mai mică înseamnă anotimpuri mai puțin severe – veri mai reci și ierni mai blânde. Se crede că verile răcoroase sunt cele care permit zăpezii și gheții să reziste de la un an la altul la latitudini înalte, formând în cele din urmă straturi masive de gheață. Există, de asemenea, reacții de feedback pozitive în sistemul climatic, deoarece un Pământ acoperit cu mai multă zăpadă reflectă mai multă energie solară în spațiu, provocând o răcire suplimentară.
Ciclurile lui Milancovici
În anii 1932-1934 a studiat efectul continentelor terestre asupra mișcării polilor tereștri. Milancovici este autorul primei și celei mai fundamentate teorii a variațiilor climaterice pe Terra, conform căreia variațiile climei sunt influențate de trei factori astronomici (ciclurile lui Milancovici):
1. Fluctuația excentricității (a formei mai mult sau mai puțin eliptice) a orbitei terestre, cu o perioadă de 100 de mii ani;
2. Variațiile înclinației axei terestre față de planul orbitei terestre, între 21,8 grade și 24,4 grade cu o perioadă de circa 40 de mii ani;
3. Precesia axei terestre, care determină ce emisferă terestră va primi mai multă căldură de la Soare, cea nordică sau cea sudică. Această precesie are o perioadă de 21 de mii ani. Teoria climatologică a lui Milancovici a fost cea mai acceptată teorie a variațiilor climatice.
































































































































































































































































































































































































































































































