Copernico e lo Studio di Ferrara - Matematica

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La rivoluzione copernicana N el 1799 Napoleone Bonaparte, preparando il suo rientro in Francia, conversava al Cairo con gli scienziati che lo avevano accompagnato nella campagna d’Egitto. Il discorso cadde sulle scelte adolescenziali del giovane generale. Napoleone confessò le sue ambizioni giovanili: “quando avevo quindici anni - disse - non pensavo a diventare generale, mi applicavo alle materie scientifiche, sognavo di diventare un altro Newton”. “Generale - lo interruppe Monge - di Newton ce ne può essere uno solo, c’è un solo sistema del mondo e un solo scopritore”. In realtà il sistema del mondo ha due scopritori Copernico e Newton: Copernico che lo ha immaginato e descritto, e Newton che ha spiegato, mediante la gravitazione e le leggi della meccanica, il movimento dei pianeti attorno al sole. L’astronomia planetaria ha avuto un ruolo centrale nello sviluppo del pensiero occidentale, come sottolineava Thomas Kuhn in un libro diventato celebre: La rivoluzione copernicana. Per tutta l’età moderna, dall’inizio del Cinquecento alla fine del Settecento, è stato il campo della scienza quello in cui si sono avuti più successi. Copernico aveva scritto nel De Rivolutionibus che la matematica si scrive per i matematici (“mathemata mathematicis scribuntur”), additando lo strumento principale per indagare il sistema del mondo. Galileo gli aveva fatto eco ricordando che la natura è un libro i cui caratteri sono le figure della geometria. Inoltre aveva puntato il cannocchiale verso il cielo e aveva scoperto nuove verità che insidiavano il posto privilegiato, al centro del mondo, che la filosofia scolastica e la teologia attribuivano alla Terra: la superficie della luna aveva irregolarità e non era dunque il corpo incorruttibile teorizzato dagli scolastici, Venere aveva fasi come la Luna, Giove era al centro di un piccolo sistema planetario, con quattro satelliti che gli giravano intorno. Per tutto il secolo XVII si susseguirono le scoperte astronomiche, come quella degli anelli di Saturno. Le comete smisero di essere considerate fenomeni meteorologici e alcune di esse entrarono nel sistema solare. Della cometa di Halley fu previsto il ritorno che puntualmente avvenne a metà del Settecento. Newton dimostrò che, in un riferimento spaziale non privilegiato, la Terra e i pianeti dovevano ruotare intorno al Sole, dentro il quale si trovava il baricentro delle masse del sistema solare, descrivendo non cerchi o combinazioni di cerchi, ma ellissi, come aveva indovinato Keplero ottant’anni prima studiando le irregolarità del moto di Marte. Per tutto il Settecento gli strumenti più raffinati dell’analisi matematica e della fisica matematica furono impiegati per studiare i moti dei pianeti, le loro irregolarità (perturbazioni), la librazione della Luna (il fenomeno per cui la Luna non mostra esattamente sempre la
22 Copernico e lo Studio di Ferrara stessa faccia), la stabilità del sistema solare. I grandi matematici del tempo (Eulero, Lagrange, Laplace,…) ottennero successi considerevoli e premi delle Accademie. Studiando le perturbazioni del più lontano dei pianeti, Saturno, l’astronomo Herschel puntava il telescopio in un’area inesplorata del cielo, trovando un nuovo pianeta cui fu imposto il nome di Urano. Ma l’assetto del sistema solare poteva entrare in crisi: Saturno avrebbe conservato per sempre i suoi anelli? Giove i suoi satelliti? E la Luna si sarebbe accontenta di guardare sempre la Terra da lontano o un bel giorno le sarebbe caduta addosso? L’uomo che ci liberò da queste paure, ricordò Arago, fu Laplace, che in una monumentale opera (Traité de mécanique céleste) dimostrò la stabilità del sistema solare: se fosse pure intervenuta qualche piccola variazione di orbita, questa non sarebbe stata l’inizio della catastrofe, ma gradualmente il sistema solare avrebbe ripreso la sua configurazione di equilibrio. Alla base di questi formidabili successi vi fu un uomo, Niccolò Copernico, e un libro stampato a Norimberga nel 1543: il De Revolutionibus orbium coelestium.
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