La signora delle “curvy” è un geoide – la Terra

Cosa vuol dire: “È un geoide”!?

La forma del nostro pianeta è un dato di fatto, non una mera “credenza” su cui dibattere.

Cerchiamo di capire, davvero, che forma ha il mondo.

Non intendo sollecitare polemiche, ma solamente “mettere olio tra gli ingranaggi” di chi, nel XXI secolo, si ostina a credere che il nostro pianeta blu sia piatto come una tavola da surf!

Per il pubblico che crede nella scienza, invece, sarà solamente un ripasso.

Dopo questa intro da schiaffo facile, passiamo ai fatti. Andremo a perlustrare e rivedere le misure e le forme di questa bellezza tutta naturale: la signora Terra!

Cenni storici

Per capire come si è gradualmente evoluta una teoria, bisogna fare sempre un tuffo nel passato, partendo dalle scoperte fatte dai grandi della storia che hanno cambiato la visione del mondo. Vediamo velocemente alcune tra le teorie più rilevanti e curiose.

I babilonesi e altre teorie dell’antichità

Più di sei mila anni fa, la civiltà babilonese, che risiedeva tra i fiumi Tigri ed Eufrate, figurava la Terra come “montagna del mondo”, in quanto era fortemente influenzata dalla sua posizione geografica. Ai bordi dei fiumi, infatti, si innalzavano imponenti catene montuose che limitavano l’orizzonte e, a sud di Babilonia, il paesaggio ‘finiva’ nel mare. Nelle civiltà antiche, le immagini rappresentative del mondo erano diverse e numerose. In India, ad esempio, si pensava che il globo fosse un emisfero sorretto da quattro elefanti giganti, posti sopra un’enorme tartaruga, e queste creature erano, a loro volta, circondate da un cobra nero, Sheshu, con migliaia di teste che sostengono l’Universo! Altro che draghi!

Idea del Mondo nell’antica India. Gli ideatori hindu avevano pensato bene di farne una bozza, mentre si drogavano malissimo. 

Gli antichi greci

Talete di Mileto (VI sec. a.C.)

Talete è stato il primo filosofo ad affermare che la Terra galleggiasse sull’acqua come un legno, similmente alle teorie degli egizi e dei babilonesi. Nello stesso periodo Senofane aveva ipotizzato, addirittura, che questa si estendesse verso il basso all’infinito (e oltre… ). Ne sparavano di tutti i colori ma, del resto, è grazie a queste considerazioni errate che si è poi arrivati a una versione più realistica.

Anassimandro di Mileto

Anassimandro, discepolo di Talete, superò il problema dell’ipotetico punto di appoggio, sostenendo che la terra fosse sospesa al centro dell’universo e che, oltretutto, fosse rotondeggiante, immobile e in equilibrio, in virtù della sua equidistanza dagli altri corpi celesti. Una vera rivoluzione ideologica ai tempi! Riteneva, inoltre, che il cosmo ed i suoi elementi (sole, luna, stelle) si fossero sviluppati dalla rottura meccanica di un involucro che circondava il mondo. Sicuramente ci è andato vicino. Mentre Anassimene, il suo allievo, riteneva che fosse piatta e racchiusa da una cupola celeste di cristallo punteggiata di stelle fisse.

Pitagora

Il celebre Pitagora fondò la scuola filosofica dei pitagorici, i quali ritenevano che l’universo fosse una sfera che ruotava attorno ad un asse, per cui l’Orsa minore era il polo visibile, fisso tutto l’anno. Pitagora, in solitaria, sosteneva che la terra fosse al centro dell’universo e che avesse una forma sferica, come Anassimandro. L’idea, molto probabilmente, è nata osservando l’ombra curva che la terra proietta sulla luna, durante le fasi di eclissi.

L’universo secondo i pitagorici! Sembra più il girone dell’inferno.
Plutarco

L’astronomo Plutarco riteneva che la terra ruotasse su un proprio asse, mentre Aristarco provò a calcolare la grandezza del cosmo, attribuendone un’estensione molto maggiore rispetto alle teorie dell’epoca. Pertanto, nel III sec. a.C., l’idea più accreditata era quella per cui i corpi celesti si muovessero in moto circolare attorno a un centro. Il dubbio era se il punto centrale fosse la terra o il sole.

Archimede

Lo sviluppo dello studio della geometria sferica, che si era accentuato in Grecia grazie alle influenze babilonesi già nel V sec. a.C., accelerò il susseguirsi delle nuove scoperte, tanto che cominciarono a nascere anche i primi trattati di matematica e astronomia. Archimede scrisse nell’Arenario un’opera dedicata al figlio, nel III sec. a.C., in cui faceva riferimento alle teorie rivoluzionarie di Aristarco di Samo, che aveva ipotizzato un modello di universo in cui il mondo ed i pianeti girano attorno al sole!

«Aristarco di Samo ha esposto nei suoi libri alcune tesi secondo le quali […] le stelle fisse e il sole sono immobili, mentre la terra si muove lungo una circonferenza al cui centro si trova il Sole».

Tolomeo

La teoria eliocentrica (sole al centro dell’universo) di Aristarco fu dimenticata e sostituita dal modello dell’universo geocentrico (terra al centro dell’universo) o teoria tolemaica, che arrivò fino al Medioevo.

«Il cielo si muove come una sfera; la terra, secondo la nostra percezione, ha forma sferica in ogni sua parte; è al centro della sfera celeste e in rapporto a essa è un punto», da Almagesto di Claudio Tolomeo.

Dal II sec. d.C., la concezione della terra cambiò radicalmente, trasformando la visione dell’universo da poetica e religiosa, a scientifica e aperta all’osservazione dei fatti.

I movimenti planetari, secondo il sistema tolemaico, rappresentati con la sfera armillare del XVII sec. Vi sfido a farne una uguale!
Copernico e Galileo

Durante il Medioevo, aumentarono e si estesero i viaggi in nave, perciò iniziarono a diffondersi le figure dei cartografi, abili nel creare mappe cartografiche sempre più dettagliate, che disegnarono i bordi delle immagini del globo nella tipica forma sferica. Si stabilì, da lì a poco, l’eliocentrismo, grazie soprattutto ai due scienziati Copernico e Galileo Galilei che, con le loro innovazioni e teorie di calcolo, rinnovarono l’idea del cosmo! Anvedi che fighi sti capoccioni.

 

La Terra di “oggi”: un geoide sferoidale

Ora che abbiamo visto come si è evoluta questa teoria, come definiamo oggi la superficie terrestre? Avete mai guardato attentamente un’immagine della Terra? Io si, e mi sono sempre venuti i brividi, ogni volta come fosse la prima! È così bella e rotondeggiante!

Immagine satellitare del globo visto dallo spazio! Quant’è bella!? ©NASA/Goddard Space Flight Center/Reto Stöckli (www.nasa.gov)

Una questione di prospettiva

Come cantava il buon Pau Donés, dei Jarabe De Paolo: “…Da che punto guardi il mondo, tutto dipende!”. È puramente una questione di prospettiva. Pertanto, anche la forma del globo può essere percepita in diversi modi. Se dobbiamo parlare in termini di geometria, la forma che maggiormente si avvicina a quella reale della Terra è l’ellissoide di rivoluzione (ovvero un corpo di forma ellittica, che ruota intorno a un centro di massa). Quindi, né una sfera, né un piano.

La sua figura, però, può essere soltanto approssimata a un ellissoide, perché, in realtà, è un enorme solido irregolare e asimmetrico che fluttua nel Sistema Solare. La geodesia studia la forma di questo pianeta, essendo, appunto, un geoide, così definito dal fisico e matematico Johann Listing nel 1873.

è un geoide
Il modello del geoide terrestre che ruota attorno al proprio asse, in senso antiorario. In rosso gli innalzamenti massimi rispetto all’ellissoide, in blu i minimi. (© satellite GOCE, ESA)

Cos’è un Geoide?

Il geoide è una superficie perpendicolare, in ogni suo punto, alla direzione della forza di gravità (la quale punta sempre verso il centro della Terra), che tiene conto della presenza delle irregolarità gravitazionali dovute alla complessa struttura terrestre. Questo significa che sulle alte quote (montagne) la gravità è minore, mentre negli abissi è maggiore, essendo più vicini al centro di massa terrestre.

L’entità delle deformazioni rispetto alla dimensione della Terra nel suo complesso, però, è talmente piccola che l’eventuale presenza di increspature è impercettibile, quindi, visivamente, è liscia (come nella foto precedente). Infatti, quella che vedete nella gif sopra, è una versione amplificata delle misure dei rilievi (ovvero il loro dislivello). Infatti, bisogna sempre osservare attentamente la scala di misura, che, in questo caso, è in METRI!

Approfondimenti

Un ellissoide è una figura ottenuta schiacciando leggermente i poli di una sfera (come quando schiacciate la rosetta di pane per valutarne la croccantezza). Lo schiacciamento del geoide corrisponde a 21 km, davvero pochissimo per una superficie di 6.372,797 km di raggio come quella terrestre! La deformazione, che ci permette di associarla ad un ellissoide, è causata dalla rotazione terrestre: questa sottopone il nostro pianeta alla forza centrifuga, che all’equatore è più intensa rispetto ai poli, a causa della differente distanza dall’asse di rotazione terrestre.

è un geoide
Confronto tra le diverse superfici del geoide (in verde), l’ellissoide (in rosso) e l’effettiva forma della terra (in nero).

Nello specifico: il modello del geoide terrestre viene definito superficie equipotenziale del campo della gravità, che in parte coincide con la superficie media degli oceani.

Quindi:

  • Il geoide rappresenta la superficie di riferimento, utilizzata per determinare le quote. È la superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre, che passa per il livello medio dei mari. Soddisfa la condizione fisica di essere facilmente individuabile (infatti, direzione e verso del campo gravitazionale possono essere individuati), ma non è matematicamente trattabile a causa della sua complessità.
  • L’ellissoide viene utilizzato per la definizione delle coordinate terrestri, perché, avendo forma e dimensioni  di riferimento standard, è matematicamente trattabile.
è un geoide
Questo è un modello della superficie del geoide. Sulla superficie irregolare, nessuna sferetta rossa rotola, essendo tutte attratte dalla forza di gravità verso il centro del globo (la loro direzione quindi è sempre perpendicolare rispetto alla superficie).

Conclusioni

Possiamo, perciò, definire il nostro pianeta un GEOIDE, ricordandoci che però i dislivelli (o deformazioni) sono talmente piccoli in proporzione alla dimensione della Terra, che viene meglio definirla una forma SFEROIDALE (che è proprio quella che vediamo nelle immagini dei satelliti in orbita nello spazio!).

Tutte le teorie, sviluppate fino ad oggi, hanno dato luogo a un notevole progresso, stabilendo le solide basi della scienza della terra, che utilizziamo tutt’ora e che ci hanno permesso di creare strumenti sempre più accurati!

Possiamo notare, quindi, come la storia, lo scambio culturale e la necessità adattata alla curiosità, siano fondamentali per comprendere il mondo in cui viviamo. Al giorno d’oggi, non è ammessa ignoranza alcuna per poter destabilizzare l’evoluzione del pensiero scientifico!

Le teorie, per essere rese veritiere, hanno bisogno di dati, errori, stime, ragionamenti, esempi concreti e modelli di comparazione, nonché di tempo, per poter dettare le guide universali che possono cambiare gli obiettivi della società intera.

L’illusione della terra piatta (che invece è un geoide)

La terra vista dai greci

What is the geoid? (Cosa è un geoide?)

Geoid

Sofia Stella

Ho scelto la mia facoltà prendendo un autentico abbaglio (vi giuro ho visto una luce). Agli inizi del 2010 si parlava ancora a strascico di "Ambiente", ma vivendo in campagna avevo già una certa sensibilità per l'argomento. Così mi sono laureata in Analisi e Gestione dell'Ambiente presso l'Università di Bologna. Dopo il lockdown ho innalzato i valori di serietà e abbassato quelli del cazzeggio. Per questo, il Team di MissioneScienza mi ha accolta in modo tale da poter recuperare questa mia deficienza. Sono lunatica, cambio facilmente argomento quindi, per ora, vi dico che scriverò di ecologia, ma potrei inabissarmi in altro. Divulghiamo la divulgazione scientifica! “Se comprendere è impossibile, conoscere è necessario.” (P. Levi)

2 pensieri riguardo “La signora delle “curvy” è un geoide – la Terra

  • 10 Agosto 2020 in 20:01
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    Dovremmo parlare di Geoidi, al plurale perché sono più di uno (geometrico, gravitazionale, astronomico, …) e tutti sono la testimonianza della curiosità dell’uomo alla ricerca di risposte… apparentemente banali, come chiedersi che forma ha il nostro pianeta. La risposta è complessa e forse non del tutto definita. Forse la cosa migliore è chiamarla Terra, che come ciascuna entità viva, ha una sua forma, peraltro assolutamente mutevole.

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    • 11 Agosto 2020 in 10:52
      Permalink

      Ciao Sandro! Sono assolutamente d’accordo con te. In questo articolo si intende solamente accennare e riassumere velocemente come siamo arrivati alle teorie attuali. L’intento principale è rendere consapevole il pubblico del fatto che la Terra può assumere altri appellativi, più tecnici, generati da studi più moderni. Un saluto [Soft]

      Rispondi

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