Molti di voi avranno sicuramente sentito dire che conosciamo solo il 4% dell’interno universo, e che il resto sia composto di materia ed energia invisibile a noi, la materia oscura. Questo però non ci ha impedito di riuscire a comprendere moltissimi fenomeni di quel misero 4%. Uno dei padri fondatori della conoscenza attuale è Sir Isaac Newton, probabilmente il più grande scienziato di tutti i tempi. La quantità di scienza che ha generato quest’uomo da solo è immensa, in questo articolo citiamo tre curiosità interessanti che riguardano la sua meccanica celeste.

La luna sta precipitando verso la terra

Tra le tante domande che balenavano nella testa degli antichi ce ne era una in particolare legata al nostro satellite. L’eperienza di tutti i giorni insegnava che tutte le cose cadevano verso il basso, e la paura più grande per molti popoli era quella di vedersi crollare il cielo sulla testa. Molti dei dubbi erano rivolti alla Luna, il nostro satellite. Si chiedevano: perché non cade vero la Terra? La risposta arrivò, anche se con un paio di millenni di ritardo: la Luna sta attualmente cadendo verso la Terra, però rimane sempre all’incirca alla stessa distanza. Questa apparente contraddizione logica è ben spiegata da Isaac Newton e dal suo cannone. Non pensate male, l’immagine qua sotto è in grado di spiegarsi da sola: Se sparando la palla di cannone con poca potenza la traiettoria precipita a terra, così non è se la aumentiamo di molto. L’attrazione gravitazionale oltre ad un certo punto non è più sufficiente a contrastare l’allontanamento dovuto alla curvatura terrestre, e il proiettile inizia così a ruotare autonomamente intorno alla Terra. Figo, no?

La scoperta di Nettuno

Rimanendo in tema, Newton è passato alla storia soprattutto per aver matematizzato con successo i movimenti astrali dei pianeti tramite la legge di gravitazione universale. Questo ha permesso di fare, per la prima volta nella storia, delle previsioni scientifiche di fenomeni futuri. Un esempio è la Cometa di Halley: il suo passaggio, inizialmente previsto nel 1756, grazie al calcolo dell’interferenza gravitazionale di Giove e Saturno si poté prevedere che sarebbe passata due anni dopo, nel 1758. Ma la più grande e spettacolare conferma della meccanica celeste avvenne nell’800: Gli astronomi dell’epoca avevano notato che l’orbita di Urano non era regolare, ma sembrava influenzata da un altro corpo celeste, all’epoca sconosciuto. Due matematici, Le Verrier e J. C. Adams teorizzarono l’esistenza di un corpo celeste, con posizione e massa ben definiti. Quando gli astronomi puntarono i loro telescopi nella posizione prevista, ci trovarono un pianeta. La scoperta di Nettuno determinò il successo completo e la diffusione della meccanica newtoniana in tutti i campi della conoscenza, non certo una cosetta da nulla.

La Terra non orbita attorno al Sole.

La meccanica Newtoniana, assieme alla relatività Galileiana, permette di fare un’affermazione importante: La Terra NON orbita attorno al Sole. Quindi Galileo, Tycho, Copernico, Keplero, si sono sbagliati? Diciamo che sono andati vicino alla soluzione, ma non avevano i mezzi necessari per andare oltre. Il terzo principio afferma che quando un corpo A applica una forza ad un corpo B, ne viene applicata una uguale in senso contrario da B ad A.
Questo vuol dire che, ad esempio, il Sole attrae tutti i pianeti, ma anche tutti i pianeti attraggono il Sole, con uguale forza. Quest’ultimo, essendo però decisamente più massivo, risente poco di queste perturbazioni. L’unica forza veramente determinante è quella esercitata da Giove. Addirittura si può rapidamente calcolare che il centro di massa del sistema Sole-Giove cade FUORI dalla superficie solare. Quindi tutti i corpi celesti limitrofi, Terra e Sole compresi, ruotano attorno al centro di massa del Sistema Solare.
Che a sua volta suota attorno al centro della via Lattea.
Che ruota attorno al centro del Gruppo locale.
Che ruota attorno al Superammasso della Vergine.
Che ruota attorno a chissà quante altre cose.

L’universo è grande, sì.