Storia della scienza - Johannes Kepler

JOHANNES KEPLER (1571-1630)

Biografia. Astronomo e astrologo tedesco, copernicano (convertito al sistema dal suo insegnante Michael Maestlin quando era studente all'università protestante di Tubinga). Insistette sul ruolo centrale del Sole; neoplatonismo rinascimentale: il Sole è il focolare del mondo, la sfera delle fisse trattiene il calore affinché non si disperda; rifiuta l'idea di Bruno sull'infinità del mondo: considera il sistema solare sullo sfondo delle fisse come l'unico universo perfetto nel quale Dio ha impresso la sua orma creatrice con perfezione geometrica. "Mysterium Cosmographicum" (1596). Argomenti a favore del sistema copernicano: introduce armonia nella configurazione celeste. Il numero dei pianeti e le dimensioni delle loro orbite potevano essere compresi in funzione della relazione esistente tra le sfere planetarie e i 5 solidi regolari, o platonici, che Keplero considerava cosmici (cubo, piramide, dodecaedro, icosaedro, ottaedro).

ottaedro; regolari perchéciascuno presenta solo facce identiche costituite solo da figure equilatere tra loro congruenti).Keplero istituì una sequenza di figure inscritte/circoscritte fatta combaciare coi calcoli osservativi:la sfera di Saturno (la più lontana) circoscrive il cubo; nel cubo è inscritta la sfera di Giove; Giovecircoscrive la piramide, nella quale è inscritta la sfera di Marte; questa circoscrive il dodecaedro,nel quale è inscritta la sfera della Terra; la Terra circoscrive l’icosaedro, nel quale è inscritta la sferadi Venere; questa circoscrive l’ottaedro, dove è inscritta la sfera di Mercurio. I pianeti possonoessere solo sei, in quanto il primo circoscrive e l’ultimo è inscritto; tale sequenza predetermina ledimensioni delle orbite planetarie. Espressione della perfetta struttura geometrica imposta alcosmo da Dio. Esclusi Sole e sfera delle fisse.Universo adattato al dogma trinitario: il

Sole corrisponde al Padre, la sfera delle fisse al Figlio e lo spazio intermedio tra il Sole e le fisse, ossia lo spazio del mondo, è lo Spirito Santo. Duplicearmonia: quella tra le realtà immobili dell'universo e quella tra le realtà mobili; i due mondi, mobile e immobile, sono opposti in blocco; per questa ragione il mondo mobile acquista unità e somiglianza di struttura che lo assoggettano alle stesse leggi fisiche. Tycho, l'astronomia a posteriori e la critica dell'astronomia a priori del Mysterium Cosmographicum. Keplero scrisse una lettera a Tycho per avere un suo parere sul Mysterium: elogi per intelligenza e spirito acuto ma critica alla impostazione geometrica a priori (deve essere riscontrata con dati osservativi). Tycho scrive a Maestlin: molto più critico, la soluzione a priori è impossibile perché, anche ammessa la veridicità della ipotesi dei solidi platonici, per conoscere le dimensioni effettive dei

solidi bisogna ricorrere alle osservazioni e quindi la verifica di quella ipotesi non potrà che essere osservativa; sul piano osservativo, l'ipotesi manca della precisione necessaria per essere convalidata. Rispetto ai dati copernicani, la soluzione geometrica presentava uno scarto di 1/20 in relazione alle distanze. Per trovare la soluzione a questi scarti, Keplero ritenne di dover abbandonare l'idea copernicana del punto eccentrico definito "sole medio": convinto della centralità fisica del Sole. Keplero diventa assistente di Tycho: dati osservativi molto più precisi: non collidono con la sequenza dei solidi. Studio dell'orbita di Marte: difficoltà dell'individuazione dovuta alla vicinanza con la Terra. Conclusione: nessun sistema di circoli, per quanto composito, può risolvere il problema. Necessaria una nuova figura geometrica di carattere ovale. Le discordanze tra teoria e osservazione potevano essere spiegate se sisupponeva che i pianeti si muovessero lungo un'orbita ellittica con velocità variabile. "Astronomia Nova": prime due leggi di Keplero. 1. Le orbite descritte dai pianeti attorno al Sole sono ellissi di cui il Sole occupa uno dei due fuochi. Nel corso della sua orbita, il pianeta toccherà un punto di massima vicinanza al Sole (perielio) e uno di massima lontananza (afelio). I fuochi definiscono l'ellisse = luogo geometrico dei punti del piano in cui è costante la somma delle distanze da un punto qualunque della curva da due punti.