martedì, Settembre 21

8 marzo 1618: Keplero e la sua terza legge Nella giornata giustamente dedicata alla donna, si ricorda un’altra ricorrenza preziosa, quella della formulazione della legge secondo cui i pianeti più vicini al Sole hanno periodi di rivoluzione più brevi dei pianeti più esterni

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L’8 marzo 1618Johannes Kepler scoprì la terza legge del moto dei pianeti. Un contributo alle rivoluzioni scientifiche e teologiche che hanno caratterizzato un millennio complesso e pieno di incoerenze.

Keplero è stato uno scienziato dallo spessore colossale e ci fa piacere ricordarlo in una giornata giustamente dedicata alla donna, ma che dovrebbe essere menzionata anche per tantissimi altri eventi.

Di lui sappiamo che ha vissuto solo una cinquantina di anni e che fu astronomo, matematico e cosmologo. Ma anche un teologo luterano che scoprì sia pur empiricamente tre leggi che regolano il movimento dei pianeti. Noi oggi che guardiamo verso il cielo, nelle notti terse e osservando Marte, pensiamo e reputiamo che un giorno il pianeta rosso potrà essere abitato dai discendenti degli umani del pianeta Terra, non avremmo mai potuto immaginare un’evoluzione così importante del pensiero e della conoscenza se non avessimo avuto menti così elette nel nostro passato.

Keplero, come tanti suoi coetanei, per studiare dovè intraprendere la carriera ecclesiastica in quella Germania del Baden-Württemberg bigotta quanto lo era l’Italia dove il suo contemporaneo e nostro patrimonio Galileo Galilei non smetteva di essere nei guai! Nel 1592, Keplero intraprese lo studio della teologia a Tubinga, dove insegnavano alcuni seguaci del copernicanesimo che poi rappresentò l’indirizzo scientifico della sua vita. Ora, non è un caso che abbiamo parlato di puritanesimo, che con la teologia non ha niente da spartire. Erano tempi in cui la religion di stato dominava su tutte le altre ragioni e l’avvicinamento che nel 1599 vi fu con Tycho Brahe –l’astronomo danese passato alla storia per l’osservazione delle comete- ebbe soprattutto l’obiettivo di sfuggire agli editti contro i luterani che venivano emanati in Austria dai sovrani Ferdinando II d’Austria e Massimiliano III d’Austria, entrambi ferventi sostenitori della controriforma.

Fu un uomo di chiesa Keplero ma anche di analisi, tant’è che nel 1609, pubblicò ‘Astronomia nova, in cui formulò le sue prime due leggi. Le sue formulazioni furono indubbiamente delimitate dalle pubblicazioni di Copernico ma la genialità di Keplero fu proprio nel formulare matematicamente il moto dei pianeti attorno al Sole secondo le orbite ellittiche, pur non riuscendo a spiegare la causa del moto dei pianeti.

E in realtà Keplero, che aveva cercato in tutti i modi di convincere il suo maestro Brahe sull’ovvietà di una visione eliocentrica piuttosto che di una Terra al centro dell’universo, intuì che il Sole esercitava sui pianeti un’azione che li vincolava alle loro orbite gettando le basi sulle teorie della meccanica celeste, consentendo così a Newton di affrontare e comprendere le cause che determinano il moto dei pianeti e riconoscere nella gravitazione universale la legge che regola il moto di tutti i corpi nell’Universo.

La prima legge di Keplero –senza entrare in dettagli, ma invitando i più interessati ad approfondirne i contenuti- afferma che i pianeti ruotano attorno al Sole seguendo orbite ellittiche, di cui la nostra Stella occupa uno dei fuochi. La seconda legge afferma che i pianeti sono più veloci quanto più sono vicini al Sole e dunque non si muovono sulla loro orbita con velocità costante. E infine, la terza legge, quella formulata l’8 marzo, afferma che i pianeti più vicini al Sole hanno periodi di rivoluzione più brevi dei pianeti più esterni. Per fare un esempio, l’anno solare di Giove, che è più distante della Terra dal Sole, dura quasi dodici anni.

Saturno, che ha un giorno di oltre dieci ore, ha un anno che dura29,5 anni terrestri. Plutone impiega 248 anni per compiere la sua rivoluzione intorno al Sole.

È importante sapere che la Terra è leggermente più veloce di Marte nel percorrere la propria orbita. La Terra si sposta intorno al Sole a circa 110.000 chilometri all’ora, compiendo una rivoluzione completa in circa 365 giorni mentre Marte è un po’ più lento essendo più lontano dal Sole: dista circa 200 milioni di chilometri epercorre la propria orbita in 687 giorni terrestri.

E poiché Marte oggi è al centro dell’attenzione di molti scienziati e tecnici aerospaziali, sapere come si muove è necessario anche per capire quando è più conveniente organizzare una spedizione: ogni 26 mesi infatti ci troviamo nel punto di maggior vicinanza tra Marte e la Terra ed è questo il momento migliore per inviare veicoli spaziali. Meno distanza significa meno tempo e meno carburante da utilizzare.

La terza legge dunque permette di stabilire la velocità del corpo celeste una volta stabilita l’orbita e viceversa. Keplero ha dunque scoperto una regola che non descrive semplicemente i moti dei pianeti nelle proprie orbite, ma stabilisce un rapporto tra la velocità dei corpi che si muovono in orbite differenti.

Il suo testo, Harmonices Mundi, però non aveva quella linearità scientifica che oggi si immagina ma una raccolta di riflessioni di musica, misticismo e fantasie tipiche dell’epoca in cui visse. 

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