Prof. Costantino Sigismondi

Anno Accademico 2009-2010

Laboratorio di Astrofisica - Fisica Solare (FIS/05 Sapienza Università di Roma, Dip. Fisica, II semestre)

Storia dell'Astronomia (cod. FO2123 Ateneo Pontificio Regina Apostolorum, I semestre)

Anno Accademico 2010-2011

Filosofia dell'Astronomia (cod. FO2190 Ateneo Pontificio Regina Apostolorum, I semestre)

Anno Accademico 2008-2009

La Terra nel Sistema Solare (GEO/04 cod. 105953 Sapienza, I semestre)

Teoria Solare in Tolomeo Copernico e Keplero.
I moti dell'asse terrestre: precessione, nutazione e variazione dell'obliquità.
Osservazioni del Sole e misure del diametro da transiti ed eclissi, sue variazioni secolari.
La Luna, le maree e l'accelerazione secolare.
Sistema solare: dinamica e stabilità.

Testi: C. Sigismondi, Effemeridi UPRA (2008)
         C. Sigismondi, Meridiani e Longitudini a Roma SAPIENZA (2006)
         appunti delle lezioni a cura del docente

ORARIO LEZIONI: mercoledi' ore 11-13 Basilica Santa Maria degli Angeli e dei Martiri; P.zza della Repubblica, Roma; Venerdi' ore 13-15 Cartoteca, Geografia
SEMESTRE: primo 
INIZIO: 29 ottobre2008
RICEVIMENTO: su appuntamento per email: costantino.sigismondi@uniroma1.it 

Filosofia dell'Astronomia (UPRA corso speciale Anno internazionale dell'Astronomia 2009 I semestre)

La Rivoluzione Copernicana [1], e quella "dimenticata" degli Alessandrini [2], caratterizzano l'evoluzione del pensiero e del sapere astronomico. La comprensione del sistema del mondo [3] ha influenzato, lungo la storia, arte, letteratura, teologia e scienza, fino ai nostri giorni.
Lo studio accurato dei moti di pianeti, stelle e galassie ha portato ai modelli di sistema solare, della galassia e dell'Universo in espansione, passando dalla cosmografia classica e medievale alla cosmologia fisica e all'astrofisica moderna. Il ruolo della fisica quantistica e relativistica, con quello dei sistemi complessi ha allargato nell'ultimo secolo gli orizzonti dell'astronomia rispetto a quelli della meccanica celeste e della spettroscopia, avvicinandola sempre più al rango di scienza sperimentale.


[1] Thomas S. Kuhn, La Rivoluzione Copernicana
[2] Lucio Russo, Flussi e Riflussi
[3] Pierre Duhem, Le Systhème du Monde 

testi consigliati:
[4] Costantino Sigismondi, La Sfera da Gerberto al Sacrobosco
[5] Theodore S. Jacobsen, Planetary Systems from Ancient Greeks to Kepler
[6] Costantino Sigismondi (ed.), CVLMINA ROMVLEA
[7] dispense a cura del docente

 Corsi 2007-2008

La Terra nel Sistema Solare (GEO 04-4CFU) A. A. 2007-2008

Docente:  Costantino Sigismondi

Codice esame 105953

 sigismondi @ icra.it                                         www.icra.it/solar/2008

Scopo del corso: I movimenti della Terra sono oggetto del primo capitolo del testo ormai classico di Accordi e Palmieri, in uso sia all’Unviersità che nella Scuola Secondaria. Verranno presentati presso uno degli strumenti che ha contribuito alla loro definizione, la grande Meridiana Clementina della Basilica di Santa Maria degli Angeli in Roma (1701).

Altro tema in cui astronomia e geografia sono a contatto è quello delle maree, che spiegano perché vediamo una sola faccia della Luna e gli anelli di Saturno. Studieremo, anche dal database della rete mareografica nazionale, le proprietà delle onde di marea e delle onde lunghe in generale (sesse e tsunami) in relazione alla perdita di energia e allo scambio energetico tra momento angolare ed orbitale.

Lo studio sarà integrato con ricerche su internet ed analisi di dati originali.

Orari e luoghi delle lezioni: Il corso sarà tenuto nella Basilica di Santa Maria degli Angeli in Piazza della Repubblica 10 a Roma. Tutti i mercoledì dalle 11 alle 13 a partire dal 10 ottobre 2007. Variazioni ed integrazioni a quanto indicato verranno comunicate agli studenti frequentanti via email e pubblicate sulla pagina web www.icra.it/solar/2008.

Programma: i moti della Terra e le loro osservazioni. Precessione degli equinozi, nutazione, aberrazione della luce, variazione secolare dell’obliquità dell’eclittica.

La meridiana di Santa Maria degli Angeli.

Distinzione tra modello tolemaico e copernicano a partire dai dati osservativi.

Eclissi ed effemeridi. Dalla Gravitazione Newtoniana a quella Einsteniana.

Maree astronomiche negli oceani e nei mari Tirreno ed Adriatico. Le onde lunghe negli oceani e nei mari costieri. I dati della rete Mareografica ed Ondametrica Nazionale. Gli tsunami. Maree e satelliti di Giove, raggio mareale e limite di Roche, gli anelli di Saturno. L’evoluzione del sistema Terra-Luna.

Informazioni e ricevimento Studenti: dopo le lezioni, o per appuntamento preso con email o direttamente via email.

Testi di riferimento:

1) M. Catamo e C. Lucarini, Il Cielo in Basilica, ed. A.R.P.A. Agami (2002), in vendita presso la Basilica di Santa Maria degli Angeli. Materiale da quel libro è anche su www.santamariadegliangeliroma.it al menù Meridiana (tutte le voci);

2) J. Heilbron, Il Sole nella Chiesa, Editrice Compositori Bologna (2005);

3) C. Sigismondi, Meridiani e Longitudini a Roma (Semestrale di studi di Geografia 2006  sul web http://www.icra.it/solar/pub/meridiani.pdf  );

4) C. Sigismondi, Long Waves Perturbations to Astronomical Tides in Adriatic and Tyrrenian Sea (Proc. of Conferences - American Institute of Physics, 2007) sul web www.icra.it/solar/2008/ocean.pdf

5) M. Tomczac, Shelf and Coastal Oceanography, (1998)

http://ioc.unesco.org/oceanteacher/OceanTeacher2/other/ShelfCoastOc/index.html

6) W. Bascom, Onde e Spiagge, Zanichelli (1981)

Struttura del Corso 2006-2007:
Geografia e Cartografia classica: Eratostene ed i diametri di Terra e Sole. Archimede ed il diametro del Sole. Aristarco e le dimensioni del Sistema Solare.
Longitudini con il sestante, con le occultazioni lunari e con il GPS. Missioni astrometriche e cartografiche: Eclissi, occultazioni radenti e occultazioni asteroidali.
I pianeti del Sistema Solare. Il Sole. Il riscaldamento globale e le variazioni del diametro solare. La rotazione della Terra e la misura del tempo; la Terra ed il rischio di impatto da asteroidi.

Storia dell'Astronomia (Master Scienza e Fede-UPRA)

http://www.upra.org/articulo.phtml?se=5&id=1053 
Gerbert d'Aurillac, il Papa Astronomo dell'anno 1000

Scopo del corso: le tappe della storia dell’Astronomia sono esaminate in modo organico per fornire una panoramica delle problematiche scientifiche fondamentali, con riferimento alle strategie e agli strumenti di misura, all’interpretazione tramite modelli e alla previsione di fenomeni.
Non è dunque un corso di filosofia della scienza né di storia della scienza in senso stretto, ma di scienza con e nella storia. Attraverso le figure di Ipparco, Tolomeo, Copernico, Keplero, Galileo, Newton, Einstein e molti altri tradizionalmente ritenuti secondari, intendiamo mettere in luce l’evoluzione nella conoscenza della teoria solare, la teoria lunare, le teorie planetarie, la gravitazione, la forma e le dimensioni della Galassia, la dinamica dell’Universo. Il tutto senza tralasciare gli aspetti quantitativi, senza i quali non si fa scienza. Si discutono misure classiche sotto il profilo della fisica sperimentale e sono previste osservazioni e misure al telescopio.

Organizzazione: nel primo semestre, pomeridiano i giovedì. Si impostera' con gli studenti, l'esperimento della misura del moto proprio di Sirio e si studiera' astrometria sulla grande Meridiana di Santa Maria degli Angeli. Saranno fornite dispense a cura del docente.

Struttura del Corso:
Astronomia Egizia; Astronomia dei Caldei; Astronomia degli Ebrei; Archimede; Ipparco; Tolomeo teoria solare; Tolomeo teoria lunare; Tolomeo teoria planetaria; Astronomia Medievale Cristiana; Astronomia Araba; Gerbert d’Aurillac; Sacrobosco; Regiomontano; Copernico; Keplero; Galileo; Cassini; Astronomia a Greenwich; Newton; Astrometria nel XIX secolo; Astronomia negli USA; Astronomia e cosmologia nel XX secolo.

nuova edizione (2007/2008 in collaborazione con il dott. Mario Aversa) date: giugno 2008
Riunione preliminare per tutte 4 giugno 2008 ore 11.30 S. Maria degli Angeli
durata 50 ore complessive di misure ed analisi dati
iscrizioni: esclusivamente via email sigismondi @ icra.it 
numero max partecipanti 5 studenti per ciascuna attività

Ritardi del passaggio del Sole sulla Meridiana di Santa Maria degli Angeli

Laboratorio di Analisi Statistica dei Dati (ING-INF/05 2 CFU)

Scopo del corso: Fornire agli studenti la capacità di creare un set di dati che simulino un fenomeno con la sua variabilità intrinseca, e le principali strategie nell'analisi dei dati con Excel. Ogni argomento di statistica viene presentato mediante l'analisi di un set di dati casuali generati allo scopo dagli studenti, secondo le regole del metodo Montecarlo.

Organizzazione: Primo semestre, pomeridiano, nel laboratorio di Informatica. Saranno fornite dispense a cura del docente.

Struttura del Corso: Introduzione all’analisi degli errori sperimentali, e al trattamento statistico dei dati. Istogrammi media e varianza; distribuzioni statistiche e funzione cumulativa, simulazioni e metodo Montecarlo; minimi quadrati fitting e test d’ipotesi; analisi di serie temporali; uso di packages statistici al computer.

Proposte

Astrometria (Dottorato di Astronomia FIS 05)
Il Sole nel segno del Cancro alla Meridiana di Santa Maria degli Angeli
Scopo del corso:  con la Grande Meridiana Clementina a Santa Maria degli Angeli, è possibile spingersi fino ai limiti quantistici, ed entro una o più deviazioni standard sono evidenti tutte le principali correzioni astrometriche. Grazie alle mura di 15 secoli, ormai stabili, si può misurare l'anno tropico, il mese sinodico e l'obliquità dell’eclittica . La ricognizione metrica e deviazioni locali dalla retta a confronto con la ricognizione topografica e azimuth astronomico degli estremi della linea serve a tarare lo strumento, con procedure che sono generali per l'astrometria. Prendendo le misure con filmati di transiti e sequenze di foto si raccolgono i dati e si confrontano con orologi  e varie effemeridi di riferimento. Si mettono in evidenza le differenze tra tempo universale coordinato e tempo delle effemeridi, con le conseguenze sulle misure alla meridiana. L'immagine solare percorre traiettorie perfettamente calcolabili, ma ha anche caratteristiche dipendenti dal seeing e risoluzione temporale e spaziale dipendente direttamente dal principio di indeterminazione con la diffrazione attraverso il foro stenopeico. Si mostrano anche simulazioni di antiche osservazioni stellari condotte nel 1703 per ricavare i moti propri e l'effetto di precessione.  Rifrazione e rifrazione differenziale sono poi discusse in relazione al metodo di Cassini per ricavarne le prime tavole accurate. Parallasse solare e parallasse lunare sono viste nelle misure dell'eclissi solare del 29 marzo 2006 e dell'obliquità dell'eclittica il giorno del solstizio d'estate 2006. La misura del diametro solare viene studiata con vari metodi, inclusi il transito al meridiano e le eclissi totali osservate dal bordo ombra, in Spagna 2005 ed Egitto e Brasile 2006. Con la Meridiana Clementina si vede come siano necessarie teorie solari sempre più accurate ed i dati osservativi validano teorie sempre più complesse e complete, proprio come sta facendo ora l'esperimento Gravity Probe-B con la gravitazione Einsteniana. 

Organizzazione: Nel secondo semestre; due giorni a settimana. Gran parte delle misure potranno essere ripetute dagli studenti in Basilica, poiché il corso prevede il 50% del tempo allo strumento in occasione dei transiti meridiani.

Struttura del Corso: Introduzione;  Cenni storici;  La meridiana oggi; Metodi e strumenti di misura; Tempo Universale Coordinato e rotazione terrestre; Effemeridi di riferimento (IMCCE ed USNO);  Traiettorie e velocità stagionali dell’immagine solare;  Immagine stenopeica del Sole;  Transito del Sole quantum limited; Misure di diametro solare (anche dal bordo dell'ombra nelle eclissi di Sole);  Transiti di Sirio nel ‘700; Rifrazione e rifrazione differenziale;    Parallasse Solare e Lunare; Obliquità dell’Eclittica; Proposta per il restauro del foro Clementino. Astrometria e relatività.

Le Donne nell'Astronomia (seminario Master)
Dorrit Hoffleit (1907-2007) e Janet Mattei (1943-2004) 

Profili e contributi di donne che hanno fatto la storia dell'Astronomia

Struttura del Corso: 
Carolina Herschel una vita al Telescopio
Maria Mitchell prima Astronoma USA
Henrietta Leavitt e le Cefeidi nelle nubi di Magellano
Harriet Pratt Lattin biografa di Gerberto
Dorrit Hoffleit (12.3.1907-9.4.2007) un secolo di astronomia al femminile
Jocelyn Bell e la scoperta delle Pulsar
Wendy Freedmnan e il Telescopio Spaziale
Kate Spence e le Piramidi di Giza
Janet Mattei e le stelle variabili
Margherita Hack e l'Astronomia UV

Organizzazione: Nel primo semestre; cinque incontri su due donne ciascuno con presentazione dei loro campi di ricerca specifici e dei loro studi.