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30 marzo 2009

Vite degli astronomi /4. Isaac Newton (1643-1727)

Voi direte: Newton non è un astronomo. Tecnicamente, no, in effetti. Ma a uno che ha scritto un trattato sull'ottica, ha inventato un nuovo tipo di telescopio, ha scoperto che la luce può essere scomposta in uno spettro di colori, e soprattutto vi ha spiegato perché i pianeti girano intorno al Sole, la medaglia di astronomo onorario non gliela volete dare?

Newton nasce il 25 dicembre 1642, secondo il calendario giuliano, o il 4 gennaio 1643, secondo il calendario gregoriano, che però all'epoca non era ancora stato adottato in Inghilterra — si sa che agli inglesi piace fare a modo loro. Quindi decidete voi, ché in fondo le date sono convenzioni. C'è per esempio chi usa — e con soddisfazione — la data stellare di Star Trek. (Poi, Newton stesso qualche problemino con le date doveva averlo: scrisse un trattato di cronologia cercando di far rientrare tutti gli eventi storici noti all'interno dei seimila anni trascorsi dalla creazione della Terra secondo la Bibbia, e se la cavò dicendo ma sì, che volete, è chiaro che gli Egizi si vantavano, mica la loro civiltà sarà davvero durata millenni; e i Greci e i Romani, pure loro, avranno abbellito la biografia di qualche re facendolo campare un po' di più. Cose così.)

Adesso, stare qui a magnificare il contributo di Newton alla scienza moderna è superfluo e soprattutto impossibile, ché di cose ne ha fatte parecchie: quindi proviamo a circoscrivere. Diciamo che, prima di Newton, nessuno aveva un'idea esatta del perché i corpi (dove per "corpi" possiamo intendere tanto le biglie su un biliardo, quanto i pianeti intorno al Sole) si muovono nel modo in cui si muovono. Arriva Newton, e sistema la faccenda. Intanto si inventa il concetto di "massa", quantificando la spinta che bisogna dare a un corpo per farlo accelerare di un tot: più grande è la massa di un corpo, maggiore è la forza richiesta. Sembra semplice, oggi, ma prima di Newton le idee al riguardo erano piuttosto confuse. Poi: se date una spinta a un corpo in modo che acquisti una certa velocità, in assenza di altre forze quello continuerà ad andare dritto in eterno con la stessa velocità; non solo, ma voi riceverete una spinta uguale e contraria a quella che avete dato al corpo (per cui sarà bene che proviate a spingere solo corpi di massa molto più piccola della vostra, soprattutto se per caso vi trovate, che ne so, a galleggiare nello spazio). Con questi tre princìpi, e un po' di calcolo infinitesimale (anche questo inventato da Newton: ma pare che Leibniz ci fosse arrivato per conto suo, e per tutta la vita i due si presero a testate su chi fosse stato il primo), potete calcolare le traiettorie di tutti i corpi.

Bene, ma allora i pianeti? Perché orbitano intorno al Sole invece di andare dritti per la loro strada? I casi sono due: o c'è qualcosa di materiale, un vincolo fisico (un guinzaglio, un binario, una sfera trasparente) che incatena i pianeti alla loro orbita, oppure c'è una forza invisibile che agisce a distanza. Newton decide per la seconda ipotesi. E inventa la forza di gravità. D'altra parte, se la Terra attrae le mele e le stacca dall'albero, perché non può fare lo stesso con la Luna? E il Sole con i pianeti? E Giove con le sue lune? Così, Newton dà una spiegazione matematicamente e fisicamente coerente delle leggi trovate empiricamente da Keplero. E soprattutto unifica l'attrazione reciproca tra tutti i corpi dotati di massa — che siano in terra oppure in cielo — descrivendola con una sola legge universale.

Certo che per escogitare una roba del genere ci volle un bel coraggio. "Una forza che agisce a distanza tra i corpi, senza un mezzo che interviene? Sta scherzando, Sir Newton?" In effetti, la gravità universale sembrava una specie di magia. Ma, anche se Newton non sapeva dire da dove venisse fuori, l'esistenza di una forza invisibile spiegava benissimo i dati, e questo era sufficiente.

E in fondo Newton un po' di inclinazione per il magico doveva proprio averla, visto che in realtà la vera ossessione della sua vita fu l'alchimia. E per somma ironia, terminata la carriera accademica, Newton fu nominato guardiano della Zecca Reale. Così, l'uomo che aveva tentato di tramutare i metalli in oro, finì i suoi giorni dando la caccia ai falsari.
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