LO SPAZIO E IL TEMPO

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Testo

CLASSE V C st
…Cos'è il tempo? Chi saprebbe spiegarlo in forma piana e breve?
[...] se nessuno m'interroga, lo so; se volessi spiegarlo a chi m'interroga, non lo so…
LICEO SCIENTIFICO-TECNOLOGICO
"G. GUACCI"
ANNO SCOLASTICO 2005-2006

VS

FILOSOFIA
Il problema del tempo è stato sempre uno dei motivi principali della speculazione filosofica e ogni corrente di pensiero ne ha proposto svariate interpretazioni e soluzioni.
KANT
Kant affronta la problematica nella prima parta della Critica della Ragion Pura, detta Estetica trascendentale studiando i princìpi a priori della sensibilità cioè lo spazio e il tempo. La sensibilità è ricettiva perché accoglie per intuizione i propri contenuti dall’esperienza interna o dalla realtà esterna, ma anche attiva perché organizza le sensazioni tramite lo spazio e il tempo. Kant giunge alla soluzione che spazio e tempo non sono né una realtà oggettiva in se stessa, né semplici relazioni tra oggetti, ma piuttosto forme a priori della sensibilità umana, intuizioni pure (Kant definisce conoscenze "a priori" le conoscenze universali e necessarie. Queste conoscenze devono essere indipendenti dell'esperienza e sono messe in contrapposizione con ciò che è "a posteriori". Le conoscenze a priori sono pure se non sono mescolate con nulla di empirico: queste conoscenze sono per Kant le spazio, il tempo e le categorie). Esse condizionano ogni nostra esperienza sensibile in quanto le cose ci sono presentate sempre situate all'interno di uno spazio e di un tempo, al di fuori di esse non c’è alcuna esperienza sensibile. Lo spazio è la forma del senso esterno e il tempo e la forma a priori del senso interno. Però è il tempo la forma più del primo grado perché in se ha anche lo spazio perché quest’ultimo non possiede tutte le cose come il tempo. Queste due intuizioni per Kant sono dominate dall’apriorità e confuta tre diverse visioni dell’argomento:
➢ visione empiristica: spazio e tempo sono tratti dall’esperienza, ciò non è possibile perché dobbiamo per fare un esperienza dobbiamo già presupporli;
➢ visione oggettivistica: s. e t. entità a se stanti o recipienti vuoti, ma se così fosse dovrebbero continuare ad esistere se in essi non vi fossero oggetti reali (impossibile);
➢ visione concettualistica: s. e t. concetti esprimenti i rapporti tra le cose ma essi non possono essere considerati concetti perché sono qualcosa di intuitivo e non di discorsivo.
BERGSON
Bergson distingue due tipi di tempo:
- Tempo della scienza o tempo spazializzato che è il tempo concepito con le caratteristiche dello spazio, è il tempo usata dalla fisica, della meccanica, ma è incapace di farci cogliere l’esperienza concreta della coscienza (capace di unire passato e futuro) perché è fatto di semplici istanti. L’esempio classico è il tempo segnato dalle lancette, le sue caratteristiche sono quattro:
1. esteriorità (gli istanti sono l’uno fuori dall’altro e ognuno “cancella” il precedente);
2. reversibilità (il movimento delle lancette si ripete infinite volte);
3. omogeneità (per gli istanti tutti i momenti sono uguali dal punto di vista quantitativo);
4. previsione meccanicistica (si possono prevedere gli istanti futuri).
- Tempo della vita o il tempo come durata è la vera essenza della coscienza, è la memoria del passato e la creazione del futuro. Le sue caratteristiche sono quattro:
1. unità (le esperienze psichiche sono fuse in un’unità per cui il passato si prolunga nel presente);
2. irreversibilità (le esperienze di coscienza non sono ripetibili allo stesso modo);
3. eterogeneità (tra gli stati psichici c’è differenza qualitativa, quindi ogni esperienza implica una novità);
4. imprevedibilità (è impossibile prevedere lo sviluppo futuro della coscienza).
In sintesi il tempo della scienza è qualcosa di astratto, di esteriore e di spazializzato (utile per studiare e per prevedere i fenomeni), invece il tempo della vita è qualcosa di concreto e di interiore, si identifica con la durata e di conseguenza nel durare della coscienza, nel suo flusso ininterrotto, non è possibile mantenere una distinzione netta tra passato, presente e futuro. Per cui mentre il tempo della fisica trova un esempio in una collana di perle (tutte eguali e distinte tra loro), un esempio del tempo come durata è un gomitolo di filo che muta e cresce in continuazione.
NIETZSCHE
Con il concetto di eterno ritorno Nietzsche esplicita la ripetizione eterna di tutte le vicende del mondo che non tendono mai ad un fine preciso. Questo pensiero tende a palesare il suo carattere di spartiacque tra l’uomo e il superuomo: la prima reazione dell’uomo è il terrore, mentre la gioia per l’eternità dell’essere si manifesta esclusivamente nel superuomo che non è altro che una creatura superiore che ha in sé il proprio senso appagante (pastore e serpente: l’uomo può trasformarsi in superuomo solo a patto di vincere la ripugnanza che ha nei confronti del pensiero dell’eterno ritorno), per questo l’eterno ritorno incarna il massimo grado dell’accettazione superomistica dell’essere.
Collocarsi nell’ottica dell’eterno ritorno vuol dire rifiutare una concezione lineare del tempo, in cui ogni momento ha senso solo in relazione degli altri. Una dottrina di questo tipo presuppone la mancanza di felicità esistenziale perché nessun momento vissuto ha in se una pienezza autosufficiente di significato.
INGLESE
JOYCE
Joyce was a modernist writer: he wrote in the 20th century so he was influenced by naturalism and decadence. Now interest was directed o more to the character’s action and adventures, but to the character’s mind/interiority, so literature was influenced by Freud, the father of psychoanalysis: he maintained that the subconscious, that is the submerged part of our psyche life, hide our fears and wishes in a state of repression from which they emerged, from time to time, in distorted forms like dreams, lapsus, jokes and sometimes as a psychic or physical disturbance that is disease. To analyse the character’s interiority Joyce used the stream of consciousness (casual association of thoughts, impressions and emotions of a person who is thinking letting his mind flow freely, so if we read some passage of his writings we assists to an uninterrupted flow of thoughts as they first come to a person’s mind before they are organized by reason ). This new technique applied to literature the theories developed by two philosophers: Bergson and James: Bergson, a French philosopher, interested in the concept of time, made a distinction between historical time (external, linear and chronological) and psychological time (internal, subjective and measured by emotions); James, an American philosopher, studied deeply the human mind and expressed the concept of flux of time, according to with the mind records experience in a continuous way from past to future. Also Nietzsche’s theory of historic cycles influenced deeply Joyce.
As a consequence time, depending on the psychology of characters, is no more objective, but relative and subjective, there were no barriers between present, past and future (shifts of time and flux of time). In fact Joyce, in describing a slice of the protagonist’s life, creates a new dimension which deal only with the interiority of the character, in which his psychology is no more coherent and unitary, but broke up into small independent pieces, through with Joyce reproduces the plurality of the reality.
In Ulysses he destroys the traditional coordinated of time and space: all the story starts, develops and finishes in a single day (16 June 1904), in 24 hours, in order to be able to follow the innermost thoughts of his characters, without any selection, to include all the details, even the most trivial. He wants to give instances of how a single event contains all the events of its kind, how all history is recapitulated in the happening of one day (our consciousness preserves the memory of all our emotion so that each single moment contains in itself not only traces of our present but also of our past and our future).
As for space, Joyce set all his works in Ireland mostly in Dublin, its capital city. This city had never been represented and Joyce considered a mission to give his home town literary importance. His aim was to give a realistic portrait of the life of ordinary people doing ordinary things and living ordinary lives, and he did it in a very accurate way. He succeeded in representing man’s mental, emotional biological reality fused with cultural heritage of modern civilisation and with the natural world. Another reason is that he wanted to reflect the condition of paralysis which characterized his country (it is both physical and moral). It is the typical condition of modern men and consists in the impossibility to escape from a well-known world. Dubliners accept their condition because they aren’t aware of it or because they lack of courage to break the chains that bind them. In fact they are all spiritually weak and fearful people who fail to find a way out of paralysis. From that emerges Joyce’s disappointment with his fellow citizens, who are very indifferent and closed-minded people.
FISICA
RELATIVITA’
La teoria della relatività di Einstein unifica i due tradizionali concetti fisici di spazio e tempo in un unico concetto spazio – temporale. Verso il 1900 parecchi grandi matematici e fisici avevano intuito molti dei suoi contenuti principali, ma solo nel 1905 Albert Einstein fondò la teoria su principi molto generali di carattere filosofico (inizio di una nuova era).
La teoria di Einstein è basata dunque su due postulati fondamentali:
1. Le leggi della fisica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Non esiste un sistema inerziale privilegiato (Principio di relatività).
2. La velocità della luce nel vuoto ha lo stesso valore c= 300000 km/s in tutti i sistemi inerziali (Principio della costanza della velocità della luce).
Sin dall’antichità presupposto irrinunciabile per ogni riflessione scientifica divenne l’esistenza di uno spazio assoluto e di un tempo altrettanto assoluto, indispensabile per descrivere il mutamento della realtà. Una concezione di spazio e di tempo, così delineata, pone due importanti problemi:
• Tra tutti i sistemi di riferimento che si possono scegliere esiste un sistema privilegiato, ovvero esiste un sistema di riferimento assoluto?
• L’intervallo di tempo che intercorre tra due eventi dipende dallo stato di moto del sistema di riferimento cui appartiene l’orologio, ovvero, esiste un tempo assoluto?
Il problema dell’equivalenza dei sistemi di riferimento fu affrontato, per la prima volta, da Galileo che individuò i sistemi di riferimento (sistemi inerziali o sistemi galileani) rispetto ai quali i fenomeni meccanici possono essere descritti mediante i principi della dinamica. Galileo enunciò anche l’equivalenza tra due sistemi di riferimento inerziali in moto uniforme l’uno rispetto all'altro (principio di relatività galileiana). Il problema del tempo assoluto non venne invece mai messo in discussione. Quando, nel XIX° secolo, Maxwell unificò i fenomeni elettrici e quelli ottici nella sua teoria dell’elettromagnetismo, stabilì anche che gli stessi fenomeni si propagano nello spazio attraverso onde: nella visione meccanicistica dell’epoca, occorreva quindi un “mezzo” che riempisse tutto lo spazio per consentire la propagazione di tali onde. Questo mezzo - individuato nel mitico etere - veniva così ad assumere il ruolo di riferimento spaziale assoluto, rispetto al quale - misurando la velocità della luce - doveva essere possibile misurare, per esempio, anche il movimento della Terra. Agli inizi del XX° secolo, quindi, mentre la meccanica ne escludeva l’esistenza, l’elettrodinamica e l’ottica sembravano richiedere l’esistenza di un riferimento assoluto. Einstein diede un taglio netto alla questione del riferimento assoluto (e quindi dell’etere) attraverso due ipotesi rivoluzionarie che costituivano la base della cosiddetta “Relatività Speciale.
Poco tempo prima che Einstein divulgasse la teoria della relatività il famoso fisico Lorentz intuì le nuove equazioni di trasformazione dello spazio e del tempo, note come Equazioni di Lorentz, esse portavano a due risultati strabilianti che accentuarono la crisi della fisica classica e che rappresentavano alcune conseguenze della successiva teoria della relatività:
➢ lo spazio veniva dilatato;
➢ il tempo veniva contratto.
Praticamente cadeva il concetto di spazio e tempo assoluti, spazio e tempo divennero relativi: la durata di un fenomeno rispetta ad un sistema mobile è maggiore della durata dello stesso fenomeno rispetto ad un sistema fisso. E un osservatore in moto vede un corpo con una lunghezza minore di quella vista da un osservatore fermo. Tuttavia queste trasformazioni vennero immediatamente accettate come valide causando grandi cambiamenti culturali, letterari, sociali e artistici.
ARTE
Fino all’Ottocento la pittura ha tentato di riprodurre sulla tela una realtà a tre dimensioni: utilizzando la prospettiva e il chiaroscuro per dare l’illusione della profondità e della distanza tra gli oggetti senza avere la pretesa né la volontà di rappresentare lo scorrere del tempo o i movimenti ma piuttosto per fissare nell’immagine l’attimo di un gesto o di un’azione.
Agli inizi del Novecento la rappresentazione esatta e particolareggiata della realtà è sentita come limitazione alla libera creatività artistica. Nascono quindi nuovi modi di rappresentare la realtà, sia esterna che interiore, cambiano i criteri di rappresentazione dello spazio e delle cose nello spazio, si tenta incessantemente di rendere vivo sulla tela il mutare e il fluire del tempo, il movimento e il ritmo della vita moderna. Analizziamo queste rotture con la tradizione attraverso due esempi:
1. Dalì e l’astrattismo;
2. De Chirico e la pittura metafisica.
DALI’ E IL SURREALISMO
Sicuramente uno dei quadri più famosi di Dalì, con l’invenzione degli «orologi molli» che rappresentano un tempo inteso nella razionale successione di istanti meccanicamente determinati, che viene messo in crisi dalla memoria umana. La dilatazione o la contrazione del senso del tempo è una caratteristica che dipende dalla singola individualità, ma è sensazione certamente universale quella di avvertire lo scorrere del tempo secondo metri assolutamente personali. Le forme morbide ed elastiche esprimono bene l'ambiguità di uno stato di sogno che filtra la realtà depurandola fino a renderla irriconoscibile e alterandone le determinazioni temporali: i quattro orologi sono deformati, sono disposti qua e là e ciascuno segna un’ora particolare ma ormai passata.
Essi rappresentano la perdita di certezza del tempo: il tempo non è più un concetto assoluto, e la deformazione degli orologi rappresenta la dilatazione temporale, fenomeno preso in considerazione nella relatività di Einstein. Il tempo trascorre di continuo e non può essere arrestato; nella psiche umana esiste come durata e con la memoria può andare al ricordo degli avvenimenti importanti e può proiettarsi verso il futuro nell’attesa di eventi piacevoli.
DE CHIRICO E LA PITTURA METAFISICA
La Metafisica è l’altro grande contributo all’arte europea che provenne dall’Italia, nel periodo delle avanguardie storiche. Essa fornì importanti elementi per la nascita di quella che viene considerata l’ultima tra le avanguardie: il Surrealismo. Protagonista ed inventore di questo stile fu Giorgio De Chirico: nella metafisica predomina la stasi più immobile. Non solo non c’è la velocità, ma tutto sembra congelarsi in un istante senza tempo, dove le cose e gli spazi si pietrificano per sempre, predomina la dimensione del silenzio più assoluto.
Le sue immagini mostrano una realtà che solo apparentemente assomiglia a quella che noi conosciamo dalla nostra esperienza. Uno sguardo più attento ci mostra che la luce è irreale e colora gli oggetti e il cielo di tinte innaturali. La prospettiva, che sembrava costruire uno spazio geometricamente plausibile, è invece quasi sempre volutamente deformata, così che lo spazio acquista un aspetto inedito. Le rappresentazioni di De Chirico superano la realtà, andando in qualche modo «oltre», ci mostrano una nuova dimensione del reale (da ciò il termine «metafisica» usata per definirla).
In questa tela compaiono gli elementi più usati dal De Chirico metafisico: spazi urbani vuoti con prospettive deformate e manichini al posto di persone. Entrambi gli elementi hanno la funzione di devitalizzare la realtà: sono forme prese dalla vita, ma che non vivono assolutamente. Ricordano la vita dopo che essa è passata e ha lasciato come traccia solo delle forme vuote. Il tema di fondo è quella eternità immobile e misteriosa che va oltre l’apparenza delle cose. La vita è continua modifica nel tempo.
La scena del quadro è una piazza, essa tuttavia al posto della pavimentazione ha delle assi di legno che ci ricordano più l’immagine di un palco che di una piazza urbana. Sullo sfondo appare a destra il castello estense di Ferrara, sulla sinistra vi è invece una fabbrica con delle alte ciminiere, entrambi gli edifici appaiono vuoti ed inutilizzati: il castello ha le finestre buie, mentre la fabbrica ha ciminiere che non fumano. Veniamo al soggetto del quadro: le muse erano quelle figure mitologiche che proteggevano le arti. Esse venivano invocate dagli artisti per ricevere ispirazione al loro fare artistico. Nel caso di De Chirico le muse sono "inquietanti" perché devono indicare quella strada che va oltre le apparenze e devono quindi farci dialogare con il mistero.
De Chirico mostra che per lui è più importante ispirarsi al passato che al presente, egli vuole semplicemente polemizzare con chi ha fatto del tempo o della velocità la nuova ispirazione dell’arte moderna, indicando come in realtà queste sono variabili effimere: il vero senso delle cose sta oltre il tempo.
MISURE DI SPAZIO E TEMPO
LA MISURA DEL TEMPO
Fin dall’antichità l’uomo ha escogitato vari strumenti per misurare il tempo (orologi solari, ad acqua, a sabbia, meccanici, elettronici, atomici, …). In primo luogo è stata l’astronomia a fornire i metodi per la misurazione del tempo basandosi sui moti periodici terrestri: l’osservazione dei moti di rivoluzione e di rotazione ha portato a definire l’anno e il giorno, mentre l’osservazione delle fasi lunari i mesi.
Però giorni, mesi e anni non sono cicli sempre identici perché la velocità dei moti terrestri non è costante, ma varia: esistono due giorni differenti a seconda del punto di riferimento scelto, il giorno sidereo (stella fissa) che è costante e il giorno solare (Sole) che varia in funzione della posizione della Terra nella sua orbita.
Come misura del tempo sarebbe da preferire il giorno sidereo per la sua costanza, ma la vita di tutti gli esseri viventi è stata da sempre regolata dal Sole. Così gli astronomi hanno pensato di assumere come unità di tempo il giorno solare medio, la cui durata risulta dalla media della durata di tutti i giorni solari di un intero anno: 24 ore esatte divise in 60 minuti e i minuti in 60 secondi.
Il secondo è l’unità fondamentale del tempo in tutti i suoi sistemi di riferimento; per definirlo non ci si basa più su misure astronomiche (poco precise per i rallentamenti dei moti di rivoluzione e rotazione) ma bensì su fenomeni atomici che raggiungono un’incredibile precisione. Una convenzione internazionale il 1° Gennaio 1972 decise di adottare una scala atomica per la misura del tempo: il secondo venne definito come la durata di 9.192.631.770 periodi di radiazione dell’atomo di cesio-133. Di conseguenza vennero costruiti orologi atomici, usati per dare l’ora esatta ai vari Stati, anche se non si abbandonò definitivamente la vecchia scala astronomica legata ai movimenti terrestri per il suo stretto rapporto con l’attività umana.
Si scoprì, inoltre, cha dato che il Sole culmina su ciascun meridiano in momenti diversi non si può regolare in maniera assoluta un orologio. Per facilitare i rapporti e le comunicazioni tra tutti i paesi del globo si è ritenuto utile fissare un orario comune convenzionale: la superficie terrestre è stata divisa in 24 spicchi, chiamati fusi orari, di ampiezza di 15° in longitudine e contenenti 15 meridiani. Tutti i luoghi della Terra compresi in un determinato fuso orario assumono l’ora del meridiano passante per il centro del fuso (ora convenzionale).
Dato che la Terra si muove da ovest verso est e che il Sole impiega un’ora per cambiare fuso, un viaggiatore che si sposti verso ovest troverà che gli orologi del fuso in cui arriverà sono indietro di un’ora rispetto a quelli del fuso da cui proviene; se invece viaggia verso est troverà gli orologi avanti di un’ora. I fusi non seguono esattamente l’andamento dei meridiani e hanno forma irregolare in modo da adattarsi ai confini degli Stati che attraversano. Tuttavia nel caso di paesi molto estesi in longitudine questo artificio non risolve il problema: per esempio l’India, attraversata da ben tre fasce orarie, ha adottato l’ora di Nuova Dehli che è localizzata in una posizione intermedia.
Il meridiano di Greenwich è stato scelto come riferimento universale in questo sistema, è il meridiano 0, di conseguenza l’ora di questo meridiano è stata adottata come l’ora del tempo universale.
Esiste anche l’antimeridiano di Greenwich (180° meridiano) che segna la linea internazionale del cambiamento di data, quindi stabilisce dove inizia o termina uno stesso giorno, coincide anche con la linea che definisce l’inizio dello stesso giorno. Praticamente separa due regioni che hanno la stessa ora ma che differiscono per il giorno.
L’uomo per la necessità di contare e di suddividere il tempo ha inventato il calendario (dal latino calendae: primo giorno del mese). In antichità ci si riferiva al regolare moto della Luna e del Sole, da un punto di vista astronomico l’anno identifica il tempo necessario alla Terra per compiere una rivoluzione intorno al Sole.
Esistono due tipi di anni: l’anno solare (365g 6h 48m 46s) e l’anno civile su cui si basa il calendario in quanto è divisibile in un numero intero di giorni.
Il primo calendario usato nel mondo romano si riferiva a 12 mesi lunari che avevano durata pari a 29,5 giorni, ma esso non era molto pratico perché la minore durata dell’anno (364g) portava ad uno sfasamento delle stagioni. Nel 45 a.C. Cesare introdusse il calendario giuliano aumentando la durata dell’anno, ripartendo gli anni in cicli di 4, in cui i primi tre duravano 365 giorni e il quarto 366, senza però cambiare la suddivisione in 12 mesi. Comunque non risolse il problema dello sfasamento tra l’anno astronomico e il calendario poiché l’anno solare non durava esattamente 365 giorni ed un quarto. Per questa ragione il Papa Gregorio XIII introdusse il calendario gregoriano: per cancellare lo sfasamento si passò da martedì 5 ottobre a venerdì 15 ottobre, per evitare ulteriori sfasamenti si stabilì che gli anni bisestili(29 giorni a Febbraio) fossero quelli le cui ultime due cifre erano divisibili per quattro, escludendo gli anni secolari. Questo calendario è ancora in vigore in molte parti del mondo, benché sia stata rifiutato da alcune comunità come quella musulmana e quella ebrea: il calendario islamico è lunare, suddivide l’anno di 354 giorni in 12 mesi della durata di 29/30 giorni, gli anni vengono contati a partire dal 15 luglio 622, giorno della fuga di Maometto verso Medina; il calendario ebraico alterna periodi di 12 anni in cui ciascun anno dura 12 mesi e periodi di 7 anni di 13 mesi, l’anno zero è il 3760 a.C. che per gli Ebrei segna la data della creazione del mondo.

L’ORIENTAMENTO NELLO SPAZIO
Per definire la posizione nello spazio di un punto è necessario orientarlo, cioè bisogna individuare punti e direzioni di riferimento. Letteralmente la parola orientarsi significa cercare l’oriente, ossia il punto dove sorge il Sole; l’uomo da sempre si è servito di questo astro luminoso e dei suoi movimenti apparenti come guida e riferimento.
Trovato l’oriente si possono stabilire le direzioni degli altri punti cardinali che in totale sono quattro: nord, sud, ovest ed est. Essi si identificano come due linee ortogonali che passano per il centro del piano dell’osservatore. Il nord e il sud possono essere determinati semplicemente e in ogni momento dell’anno: nel nostro emisfero il nord si può individuare di notte utilizzando la Stella Polare, il sud invece si può individuare di giorno utilizzando la posizione del Sole al momento della sua culminazione sul meridiano del luogo. Nell’emisfero australe vale il contrario.
Quindi per orientarsi dopo aver trovato una di queste due posizioni, si possono stabilire le altre anche perché l’est e l’ovest sono determinabili immediatamente solo nei giorni di equinozio quando il Sole sorge esattamente ad est e tramonta esattamente ad ovest.
Tuttavia non è sempre possibile orientarsi con il Sole e le stelle, per questo è stato creato uno strumento utilissimo: la bussola, costituita da un ago magnetizzato libero di ruotare sul piano orizzontale. La punta dell’ago segna sempre il polo nord del campo magnetico terrestre che però non coincide con il polo nord geografico. Comunque è noto l’angolo di sfasamento tra i sue assi, ciò permette di stabilire la declinazione magnetica (angolo tra meridiani geografici e le linee di campo magnetico indicate dalla direzione dell’aghetto) e quindi l’esatta posizione dei punti cardinali.

Esempio



  



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