Avete presente una mappa stellare? Che si tratti della carta oppure sullo schermo del nostro PC o tablet, una qualsiasi costellazione, ad esempio Orione, viene disegnata come esatta rappresentazione di quello che vedremo poi nel cielo notturno.
Questa mappa e questa costellazione sono però fisse e piatte: vediamo cioè tutte le stelle apparire più o meno luminose, senza avere alcuna indicazione di quella che è la loro distanza effettiva. Sì, si potrebbe aggiungere a fianco al nome di tutte le stelle la loro distanza in anni luce, ma ancora non sarebbe così immediato capire quanto è lontana una stella a confronto di altre nelle vicinanze.
Dobbiamo perciò aggiungere la profondità, una terza dimensione, alla mappa iniziale, avendo la possibilità di ruotare in qualche modo questo foglio per andare a vedere cosa c’è dietro.
Guardiamo questa immagine statica
Vista la novità? Abbiamo ruotato di poco il foglio in cui è disegnata la costellazione e come per magia sono apparsi dei tratti che vanno in profondità e che hanno una lunghezza legata alla distanza della stella.
Se una stella è vicina, il suo spillo sarà breve (cercate ad esempio μ Ori), mentre una stella più lontana avrà uno spillo più lungo (ad esempio Rigel).
L’idea prende forma
L’idea di questo programma mi frullava in testa da parecchio tempo: volevo assolutamente vedere le costellazioni in tre dimensioni, in un modo alquanto inconsueto. Nei ritagli di tempo mi sono messo così a costruire questo programma, ora giunto ad un livello stabile, che mi permette di proporlo anche a voi. In questa prima puntata applicheremo il programma alla costellazione di Orione, della quale poi parlerò più diffusamente nel prossimo articolo della categoria. Clicchiamo allora con il tasto destro del mouse sulla figura più sotto (dove c’è scritto “l’Applet!”) e scegliamo (lo consiglio!) di eseguirlo in una nuova finestra, in modo tale che possiamo continuare a leggere l’articolo e sperimentare, verificare quanto proposto.
Analizziamo una mappa stellare
Ogni costellazione appare come se fosse disegnata sulla volta celeste, senza alcuna possibilità per l’occhio e la mente umana di capire quali e quante stelle sono più vicine rispetto alle altre: noi le vediamo tutte indistintamente come se fossero appese ad una sfera scura, che nulla ci dice delle caratteristiche delle stelle, se non il loro colore, la loro luminosità, il loro brilluccichìo, ed il fatto che sono fisse, immobili, a formare delle stravaganti figure per lo più incomprensibili.
Un paio di superbe eccezioni sono la costellazione dello Scorpione (assolutamente riconoscibile!) e l’Eridano (una tortuosa sequenza di stelle che la non tanto fervida immaginazione dei primi contemplatori del cielo ha fatto associare ad un fiume altrettanto sinuoso).
Ne riparleremo senz’altro, al momento opportuno, ma lasciatemi ancora una volta esprimere la mia perplessità nell’identificare il tegame dell’Orsa Maggiore con un’Orsa: forse all’epoca quello che bevevano aveva effetti inimmaginabili! Scherzi a parte, vedremo che in effetti l’Orsa si può anche identificare all’interno della costellazione, tirando in ballo quasi tutte le altre stelle oltre alle 7-8 ben note che formano il Grande Carro.
La tecnologia al nostro servizio
Immaginate perciò di avere davanti a voi un foglio con stampata una costellazione e di ruotarlo, potendo vedere cosa c’è dietro al foglio stesso! E’ proprio quello che fa il nostro programma. Nella schermata iniziale vediamo un rettangolo giallo con tracciata all’interno la costellazione di Orione: in questa rappresentazione sono disegnate molte stelle (in pratica tutte le più luminose, dall’α all’ω) collegate con delle linee blu, a mostrare l’aspetto della costellazione come la vedevano gli antichi e come possiamo imparare noi per riconoscerla nel cielo.
In alto a destra è presente un pannello di comando in cui è intanto indicato il nome della costellazione e più sotto ci sono tre checkbox da cliccare con il mouse: se selezioniamo la prima (“nomi delle stelle“) otterremo di accendere (oppure spegnere…) i nomi o le sigle di ognuna delle stelle rappresentate, mentre selezionando la seconda (“distanza delle stelle“) potremo vedere la distanza in anni luce delle singole stelle, in verde.
L’ultima checkbox (“reset“) è in realtà un pulsante, premuto il quale la pagina intera viene ridisegnata, resettata alla visualizzazione iniziale.
E qui si compie la magia
Ma il bello viene se clicchiamo e muoviamo (lentamente!!!) il mouse: così facendo iniziamo a ruotare il foglio nelle quattro direzioni (destra, sinistra, alto e basso a seconda di come spostiamo il mouse) e vedremo spuntare le stelle in 3D! Spiegarlo non è così semplice e chiaro: provatelo e capirete subito!
Se avete acceso le distanze, vedrete che i numeri seguiranno il movimento degli spilli bianchi e saranno sempre e comunque leggibili (a meno che altri oggetti non si interpongano alla singola scritta), mentre i nomi delle stelle rimarranno sempre ancorati al punto che rappresenta la stella stessa. Dato che spostando il mouse si girerà il foglio in modo alcune volte incontrollato, si può capire l’utilità del comando “reset”.
Il tutto in modo molto semplice ed intuitivo, dal momento che bastano pochi secondi e poche mosse del mouse per capire il funzionamento: nelle prossime puntate analizzeremo ogni singola costellazione del cielo, potendone contemplare per la prima volta in assoluto la rappresentazione tridimensionale.
Qualche informazione tecnicissima…
Sono passati parecchi anni dalla stesura dell’articolo e del programma originale, che prevedeva l’utilizzazione di particolari programmi denominati applet, scritti in Java ed eseguibili dal nostro browser.
Gli anni sono passati e nel frattempo tutti gli sviluppatori di browser (Mozilla per Firefox, Google per Chrome, Microsoft per IE ed Edge, ecc ecc) hanno deciso di bloccare volta per volta i programmi scritti in Java, costringendo gli utenti a consentire l’esecuzione del programma desiderato. Da qualche tempo infine hanno bloccato definitivamente l’esecuzione di tali programmi, per evitare intrusioni indesiderate e privilegiando al massimo la sicurezza informatica.
A fronte di questa decisione irremovibile, l’unica strada era ricominciare daccapo e riscrivere il programma in una modalità consentita e abilitata. Dedicando perciò il poco tempo a mia disposizione, ho creato recentemente una nuova versione, stavolta al passo con i tempi informatici (html5 + javascript + libreria Three.js), e decisamente più semplice a livello di codice, ma praticamente con le stesse potenzialità, dato che la libreria utilizzata è davvero molto potente.
Chi conosceva la versione vecchia, avrà già capito che è cambiata la gestione della visualizzazione: prima si usavano tasti e frecce della tastiera, mentre in questa nuova versione si utilizza solo il mouse, con modalità decisamente più intuitive e semplici.
E poi chissà, fra qualche anno non useremo più il mouse, ma semplici movimenti per aria delle mani: così come faceva già nel 2002 Tom Cruise (nei panni di John Anderton della sezione Precrimine) nel famosissimo film di fantascienza Minority Report…
Rimanete sintonizzati!
😯 wow, ma è una f.i.g.a.t.a. , perdonami il termine Pier, ero un pò dubbioso, ma poi ho provato e questa “povera” costellazione l’ho girata in tutti i versi possibili
Mi avevano sempre incuriosito le, diciamo, 3 “stelline” in fila Alnitak Alnilam Mintaka, sembravano tutte lì vicino gomito a gomito, e invece da un’altro punto di vista non hanno nulla da spartire tra loro 🙁 a centinaia di a.l……..
Complimenti Pierluigi, ottimo lavoro!
Toglimi una curiosità: la disposizione spaziale delle stelle è quella reale oppure è una semplificazione per il programma? Lo chiedo perchè avevo sempre immaginato che essendo noi assimilabili ad un punto d’osservazione, formiamo un certo angolo nell’osservazione rispetto alle singole stelle ed inoltre le costellazioni noi le rappresentiamo in piano mentre loro ci appaiono, come dici tu, poggiate su una sfera… quindi tutto questo per chiedere se le distanze reciproche delle stelle siano veramente quelle.
(uff… oggi non riesco ad essere chiaro e sintetico! 😳 )
@AndreaGG
Diciamo che la disposizione spaziale delle stelle è una semplificazione del programma, che però parte da valori reali (coordinate e distanza): però già dà un’idea ottima della terza dimensione che finora è sempre mancata!
Programmi come Celestia danno forse una migliore vista d’insieme, ma non sono fatti per lo scopo che mi sono prefisso io…
Ricapitolando : la distanza (data dalla profondità) è realistica, proprio perché è proporzionale alla distanza di una stella, rispetto alla Terra che sta nel piano dove c’è la mappa. In orizzontale e verticale invece non c’è ovviamente la stessa scala! L’ho dovuta ridurre drasticamente per far entrare il disegno nella finestra… 😯
Poi giustamente l’altra approssimazione che si fa è proiettare la situazione della sfera celeste su di un piano!
Perciò le distanze fra le stelle sono ridotte di un fattore di scala orizzontale e verticale, ma pur con questa limitazione sono comunque realistiche, proprio perché sono proporzionali…
😉
PS Comunque sto studiando l’aggiunta del calcolo della distanza fra due stelle!
ecco… in Celestia si ha lo stesso fattore di scala nelle tre dimensioni…
e questo fatto richiede un programma di simulazione in 3D veramente complesso.
qui no : c’è una scala per il disegno ed un’altra per la profondità…
Per avere una migliore visione delle distanze fra le stelle bisognerebbe creare un’altra rappresentazione dove i tratti grigi (quelli che partono dalla mappa e vanno in profondità) partono invece da un unico punto!
Questo già l’ho fatto per un’altra situazione che potrete vedere quando (nella categoria dei Viaggi Virtuali) parlerò delle stelle vicine al Sole: lì il diagramma sarà proprio a raggiera dato che le stelle stanno in tutto lo spazio.
Una costellazione invece sta confinata in una zona del cielo ed allora è più facile rappresentare le distanze come ho fatto…
@pierluigi: Senti, pignolino…… Non ti dannare più di tanto….
Hai già fatto un’ottimo lavoro (come al solito, del resto), e non vedo perché dovresti perfezionare ancora la cosa, soprattutto lavorandoci tutto da solo…
Approssimare come hai fatto tu ci sta senz’altro.
Un lavoro del genere me lo aspetto da Piero Angela &C., e non da un solitario appassionato, per cui….. COMPLIMENTI!!!! 😎 ❗
Grazie Pierluigi per la spiegazione. E mi associo a Red, va bene così!
Quello che cercavo di chiedere prima era quello spiegato nella tua ultima risposta: in realtà le stelle avrebbero le linee grige che convergono in un punto.. il nostro punto di vista.
😆
sei simpaticissimo Red! 😳
Il fatto è che a me l’Astronomia piace tantissimo, sono programmatore da 30 anni e passa per cui, facendo 1+1=2, ecco che scrivere programmi di argomento astronomico per me non ha prezzo!!
Per me poi un programma non è mai finito… mi viene sempre voglia di aggiungere altre funzioni…
ed infatti già ci sono! 😉
shhh … suspence… 😯
@pierluigi: ‘Ccidenti… Hai cominciato con l’ENIAC!!!
E io che mi credevo antico perché ho cominciato con lo smanazzare gli 8086….. 😆
Comunque, ti capisco…. Quando cominci a implementare un programma, non vedi l’ora di riempirlo di implementazioni… 😎
Maledetto me, che non sono mai andato oltre il BASIC e l’html… 😥
Red, il Basic del pc oppure il Basic del Commodor? 😉
@AndreaGG: Credo che fossero due dialetti dello stesso BASIC.
Ho usato qualche volta il C64, ma con maggior frequenza ho usato l’MS-Basic e il GW-Basic.
Ho ancora gli incubi, quando penso alle sessioni col db3 plus.
Peccato averci perso la mano…..
Che ridere, quando dal word star cadevano a precipizio le lettere….
Miiii…. Come son datato!!! 😳
beh io avevo fatto la tesi con una scheda sperimentale con lo z80…
I primi programmi di Astronomia li avevo scritti con la mia fida TI59 …
era il 1977… 😯
archeologia astronomica…
@pierluigi: Miiii… Me la ricordo!! Quella coi LED rossi fosforescenti e le schedine di memoria che andavano infilate poco sotto al display!!!
Che spettacolo!!! 😎 Qualcosa sono riuscito a farci anch’io….
Adesso, sembra preistoria, ma allora era un’emozione maneggiarne una…
@Red: Il mitico Commodor64… col mangianastri per salvare i software! Che bei tempi… ricordo ancora il video gioco “tetti alti”. Ahahah altro che 3d!
@Pierluigi: Non sapevo nemmeno cosa fosse il TI59 prima di un minuto fa, ossia prima di “googolarlo”… Fantastica (per quei tempi).
Complimenti pierluigi!
E’ anche un ottimo supporto didattico per far comprendere che l’Universo osservato non è bidimensionale. 😉
😳 grazie a tutte e a tutti!
Lo scopo di questo programma è quello di far vedere in 3D piccole parti di universo… e far capire che il cielo stellato non è piatto… 😉
Proprio per questo spero che possa essere utilizzato didatticamente il più possibile! 😉
Nelle prossime puntate lo utilizzerò per spiegare meglio concetti che su un foglio di carta non sono tanto comprensibili!
@pierluigi: Caro Pier, penso che col tempo si potrebbe fare un CD da mettere in vendita, con tutti i tuoi lavori.
Potresti allegarlo al libro di Gabriella.
Oppure potreste collaborare, voi tutti di Astronomia.com, e fare un libro nuovo per gli appassionati, a cui allegare il cd con le tue applet; magari integrandolo con una versione navigabile del sito.
Lo fanno già altri, e quattro soldini in più non fanno mai male…. ❗
Una versione didattica per scuole elementari / medie sarebbe un’altre pensata geniale, il top per i giovani astrofili….
Eh sì, è un’ottima idea da tenere in considerazione 😉
Adesso parla l’ignorante, a cui pero’, piace l’astronomia.Nel mio pc la finestrella dell’applet non è fissa, ma gira da sola senza che io muova il mouse.
Deve essere cosi’? Non vedo puntini verdi.
scusatemi tanto, eh?
@Mariateresa
Non preoccuparti, fai pure tutte le domande che ritieni necessarie 😉
Credo che con quel “finestrella animata” tu ti riferisca all’immagine presente in questo articolo, ma cliccandoci sopra dovresti arrivare QUI
io nn riesco a scaricare il programma, qualcuno mi potrebbe dare il link ❓ grazie 😆
@dima
sul PC non c’è nessun bisogno di scaricare il programma: basta cliccare sull’immagine che ruota con su scritto “Costellazione di Orione – l’Applet!” e si aprirà una nuova finestra in cui viene eseguito il programma, direttamente all’interno del browser (Firefox, IExplorer, Chrome, ecc) .
😉
ciao a tutti !!!!
ciao pierluigi! a proposito della programmazione…
mado’ io iniziai a… 9 anni credo, peccato non riesco a ricordare quei tempi, ricordai solo la passeggiata sulla tastiera a 6 anni, un pargolo ero.
poi iniziai a programmare su un notebook motorola, ancora in cantina col Qbasic con qualche libricino tenuto da mio padre in mensola, uno nero e giallo per dummies 😆 , ed iniziò le prime figure di m. , pretesi che la stampante mi eseguisse le istruzioni mentre poi doveva stamparlo a video ma non era specificato… ahhahahaha 🙄
purtroppo non ho capacità nella programmazione avanzata intendo calcoli scientifici anche se è un problema più matematico.
ho dato una lettura ai vostri post mesi fa e mi devo complimentare con voi, vi seguirò quando potrò.
bye bye! 😛
Ma le coordinate sono contenute direttamente nella classe o in un file di dati?
Mi chiedevo se non era possibile consentire la visualizzazione di una qualsiasi costellazione mediante upload di apposito file di dati… 🙂
Scusa, magari non ho letto bene descrizione e commenti, ma non mi pare di aver trovato un riferimento alla disposizione spaziale reale. Cioe’, capisco che si debba fare una rappresentazione in scala (e come potrebbe essere altrimenti?) ma rappresentando le stelle piu’ vicine a noi come piu’ vicine al “foglio” della costellazione “piatta” si ottiene una rappresentazione spaziale invertita, dove le stelle a noi piu’ vicine risultano di fatto piu’ distanti dal punto di osservazione di chi guarda lo schermo, mentre sono piu’ vicine al foglio e viceversa. Per ottenere le distanze giuste, bisogna girare la costellazione e far andare le stelle dietro il foglio, ma a quel punto la costellazione e’ rappresentata a rovescio (la destra si trova invertita con la sinistra).
Ho capito che l’applet e’ semplificata, ma cosi’ e’ anche sbagliata e non fa vedere come sono distribuite le stelle nello spazio.
Le resta comunque il merito di far capire che le costellazioni sono cosi’ solo perche’ abbiamo uno specifico punto di osservazione fisso.
@Marco
francamente non ho capito il tuo ragionamento… 😳
se ruoti il foglio cliccando con la freccia destra, compariranno gli spilloni che rappresentano le stelle: quelle più vicine a noi sono proprio quelle che si trovano più vicine al foglio stesso, mentre le più lontane (man mano che clicchi con la freccetta destra) si vedono sempre più staccate! Non capisco perciò la tua obiezione…
se poi premi “n”, le cifre sono posizionate proprio nel punto i cui (in proporzione) la stella si stacca dal piano del foglio.
In uno dei tanti commenti di articoli successivi, ho pure detto che l’approssimazione è anche nel distaccare le stelle dal foglio secondo segmenti paralleli, mentre in realtà dovrebbero allontanarsi a raggiera, come tanti aculei di un istrice oppure gli spilli di una spazzola per capelli: il problema però sarebbe a che distanza posizionare il nostro occhio (il punto di fuga) al di qua del foglio e cioè proprio dall’altro lato rispetto alle stelle.
Facendo così invece si ha un compromesso tra l’intellegibilità della mappa e una sensazione migliore di quella che è la realtà, che noi non vediamo in alcun modo: noi vediamo tutte le stelle (indipendentemente dalla loro distanza) schiacciate sulla sfera celeste, apparentemente tutte alla mendesima distanza (ma quale?? 😯 )
😉