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La gravitazione universale

La teoria della gravitazione di Newton e l’energia potenziale gravitazionale trattate in maniera accessibile agli studenti delle scuole secondarie di 2° grado. Prima Parte.

“La natura e le leggi della natura giacevano nascoste nella notte;
Dio disse: « Sia Newton!», e tutto fu luce”.
(Epitaffio proposto da Alexander Pope (1685-1744) per la tomba di Newton).

Sir Isaac Newton

Newton nacque a Woolsthorpe, nel Lincolnshire, il 25 dicembre 1642 (il 4 gennaio 1643 secondo il calendario gregoriano).

Nel 1661 entrò al Trinity College dell’Università di Cambridge. Nel 1665 una epidemia di peste isolò l’Inghilterra e l’università chiuse le sue porte. Newton tornò a casa e, durante i successivi due anni, realizzò le sue grandi scoperte nell’ottica, nell’astronomia e nella matematica. Questo periodo è noto come “annus mirabilis” newtoniano.

Nel 1669 venne nominato professore lucasiano di matematica al Trinity College, sostituendo Isaac Barrow (1630-1677). Nel 1687, frutto di un ventennio di meditazioni e di alcuni anni di costante applicazione, videro la luce i “Philosophiae naturalis principia mathematica”, fondamento della meccanica e di tutta la fisica classica.

Dopo aver attraversato, tra il 1691 e il 1694, un periodo di grave collasso nervoso, nel 1696 fu nominato ispettore della Royal Mint, la Zecca Reale, e nel 1699 ne divenne direttore. Nel 1701 lasciò la cattedra di Cambridge. Dal 1703 fino alla morte fu presidente della Royal Society, cui dedicò una vasta operosità; nel 1704 pubblicò “Opticks”, e nel 1705 la regina Anna lo creò baronetto. Nel 1713 pubblicò la seconda edizione dei “Principia” e nel 1717 la seconda edizione di “Opticks”.

Verso il 1725 la salute di Newton cominciò a declinare ed egli si trasferì a Kensington, allora sobborgo di Londra, dove morì il 20 marzo 1727 (il 31 marzo secondo il calendario gregoriano). Venne sepolto con onori regali nell’Abbazia di Westminster.

A Newton si devono scoperte basilari sia nel campo della fisica che in quello della matematica.

Nel campo della fisica (meccanica e ottica), si devono a lui: le leggi fondamentali della dinamica, la teoria della gravitazione universale, la teoria corpuscolare della luce, le esperienze sulla scomposizione della luce bianca del Sole fatta cadere su un prisma di vetro, la teoria dei colori.

Nel campo della matematica, Newton riconobbe che esiste uno sviluppo in serie di (1+x)α, con α reale qualunque, e introdusse la serie binomiale così ottenuta per il calcolo delle radici n-esime aritmetiche. Inoltre egli è, insieme a Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), col quale ebbe vivacissime polemiche, il fondatore del calcolo infinitesimale da lui detto calcolo delle “flussioni” (derivate) e delle “fluenti” (integrali).

L’influenza dell’opera di Newton sui successivi sviluppi della scienza è stato enorme.

Albert Einstein (1879-1955), il quale dimostrò che la fisica e la meccanica newtoniane presentavano alcuni limiti, ebbe per l’opera di Newton parole del massimo elogio.

Uno dei personaggi di primo piano nell’astronomia moderna, Arthur Stanley Eddington (1882-1944), scrivendo sui nuovi concetti di spazio, tempo e gravitazione, ha dichiarato: «Pensare che la grande reputazione di Newton sia messa in crisi da queste rivelazioni moderne significa confondere la scienza con l’onniscienza».

La teoria della gravitazione di Newton

La gravitazione universale1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Autore

  • Domenico Bruno

    È nato a Catania il 19/10/1941. Maturità classica nel 1959 presso il liceo “N. Spedalieri” di Catania. Laurea in Fisica (indirizzo generale) nel 1963 presso l’Università di Catania, discutendo la tesi “Annichilazione di positroni nei metalli” Abilitazione all’insegnamento di Matematica e Fisica nel 1964. Docente di Matematica e Fisica nei Licei per 18 anni. Dirigente Tecnico del MIUR per 26 anni: 1 a Bologna, 2 a Firenze e 23 a Palermo. In pensione dall’ 1/11/2008. Ha fatto parte per diversi anni del gruppo incaricato di preparare la prova scritta di Matematica per gli esami di Stato di Liceo Scientifico.

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