Dalle teorie di Copernico alla Principia di Newton del 1687: la dinamica indaga sulla legge gravitazionale attraverso le regole di attrazione degli oggetti, passando per la rivoluzione da sistema geocentrico a sistema eliocentrico

In questo articolo si parla di:

La Legge di Gravitazione Universale afferma che ogni punto materiale attrae l’altro con una forza lungo l’intersezione di entrambi i punti, proporzionale al prodotto delle due masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra di esse. Questa legge è stata formulata da Isaac Newton nella sua opera “Principia” del 1687. I testi di “Principia” sono un trattato in tre libri considerato una delle opere più importanti del pensiero scientifico classico. In quest’opera, Newton enunciò le leggi della dinamica e la legge di gravitazione universale. La legge di gravitazione universale è un principio fondamentale della meccanica classica e deriva da osservazioni empiriche. Spiega la forza di attrazione tra gli oggetti in base alle loro masse e alla distanza che li separa.

I fondamenti della dinamica moderna e la legge di gravitazione universale

Andando indietro di diversi secoli, possiamo individuare varie figure di spicco nel panorama astronomico che segnarono la storia non solo del futuro della legge della gravitazione universale, ma anche di altri principi della fisica moderna. I fondamenti della dinamica moderna erano stati posti in essere precedentemente da Galileo nel 1600, che era arrivato molto vicino a enunciare il principio d’inerzia, impostando il metodo scientifico o metodo sperimentale, che lo portò ad avere un ruolo di primaria importanza nella rivoluzione astronomica e il suo sistema eliocentrico.

Il modello eliocentrico e la modalità di interazione tra i corpi

In quegli anni Cartesio – siamo sempre nel ‘600 – invece aveva dichiarato che i corpi possono influenzarsi a vicenda soltanto attraverso il contatto; un principio che indusse lo stesso Cartesio a supporre l’esistenza di un mezzo invisibile di collegamento come il propagatore di interazioni quali luce e gravità: l’etere. Molto tempo prima di Newton, Niccolò Copernico, siamo negli anni ‘400 – inizio ‘500, aveva posto il Sole al centro dell’universo con la sua teoria eliocentrica, contrapponendolo al modello geocentrico fino ad allora imposto in Europa. Il modello di Copernico fu completato da Johannes Kepler nel 1609, quando egli scoprì che le orbite planetarie sono ellittiche, che il Sole è uno dei fuochi e che il raggio vettore che unisce il centro del Sole con il centro del pianeta descrive aree uguali in tempi uguali (Leggi di Keplero).

Il funzionamento dei moti celesti e la legge del quadrato inverso

In epoca moderna ci furono altre teorie che misero in relazione gravità e distanza tra gli oggetti. In una recente rivalutazione della della legge del quadrato inverso, si osserva, alla fine del 1600, che molti scienziati avevano proposto l’idea di una relazione inversa tra la gravità e il quadrato della distanza. Robert Hooke – contemporaneo di Newton – è accreditato di un contributo significativo in questo campo, in particolare nel suo concetto di “composizione dei moti celesti” e nella sua transizione dall’idea di forza centrifuga a quella di forza centripeta.

Quando Newton presentò il suo libro “Principia” nel 1686, Hooke lo accusò di plagio, sostenendo che Newton aveva preso da lui il concetto di diminuzione della gravità. Tuttavia, Hooke ammise che le dimostrazioni matematiche erano interamente di Newton. Hooke aveva pubblicato le sue idee sul trattato “Il Sistema del mondo” e successivamente, nel 1674, postulava che i corpi celesti hanno una forza attrattiva verso il loro centro e attraggono altri corpi celesti nella loro influenza. Tuttavia, Hooke non menzionò la legge del quadrato inverso nelle sue dichiarazioni precedenti, né fornì prove matematiche. In seguito, in una lettera a Newton del 1679, Hooke propose l’idea che l’attrazione fosse doppiamente proporzionale alla distanza dal centro reciproco.

Author: Claudia Sistelli

© Riproduzione Riservata