9) Johannes Kepler (1571-1630)

Il mistero del cosmo

   “Che cos'è il mondo? Che cos'è che ha portato Dio a crearlo e secondo quale piano? Da dove Dio ha tratto i numeri? Quale regola governa una massa così enorme? Perché Dio ha creato sei orbite? Perché ci sono questi intervalli tra ciascuna orbita? Perché Giove e Marte, che non si trovano nelle prime orbite, sono separati da uno spazio così vasto?”

   Con queste parole ha inizio il Mysterium Cosmographicum, la prima opera a stampa di Keplero, pubblicata a Tubinga nel 1596. A guidarlo nella sua lunga e solitaria avventura intellettuale è la convinzione di poter svelare a priori l'ordine razionale (copernicano) che presiede alla costituzione del mondo. Se un Dio matematico è l'artefice dell'universo, coglierne il 'mistero' non equivale forse a scoprire il disegno e i lineamenti geometrici del cosmo?

   La concordanza tra i dati delle distanze planetarie forniti da Copernico e le dimensioni delle sfere inscritte e circoscritte ai cinque poliedri regolari diventa per Keplero la massima espressione di ordine e perfezione della geometria euclidea. Numero dei pianeti, distanze delle orbite, moti dei pianeti, rapporto tra le distanze e i tempi di rivoluzione, tutto si tiene insieme, inserendosi in un tipo di spiegazione a priori mai tentata prima di allora.

   Il Mysterium non ebbe il successo sperato. Tycho, a cui Keplero aveva inviato una copia del libro, non poteva accettare nessuna delle ipotesi filosofiche e teologiche che tanto avevano entusiasmato l'astronomo tedesco. Le assurdità insite nella teoria copernicana erano, per lui, così evidenti, da non meritare neppure di insistervi troppo. Inoltre, l'armonia e la proporzione del cosmo devono essere cercate a posteriori, dopo lunghe e complesse osservazioni, e mai a priori.

Astronomia nova

   Keplero tiene di conto della 'lezione' del grande astronomo danese. Partendo dai dati osservativi lasciatigli in eredità (Tycho muore il 24 ottobre 1601), Keplero, che nel frattempo era stato nominato astronomo imperiale (ovvero astronomo dell'imperatore Rodolfo II), pubblica nel 1609 una delle sue opere più importanti: l'Astronomia nova. In essa sono contenute le cosiddette prime 'due leggi di Keplero':

   1) le orbite dei pianeti sono delle ellissi;

   2) il Sole occupa uno dei due fuochi e la retta che congiunge il pianeta al Sole descrive aree uguali in tempi uguali.

   La terza legge – il rapporto tra il cubo della distanza di un pianeta dal Sole e il quadrato del suo periodo di rivoluzione è costante – sarà pubblicata nel 1619, nell'Harmonice mundi.

   Quali sono le principali conseguenze che possono essere tratte da queste leggi?

   a) Keplero afferma, in pieno accordo con i dati osservati, che le orbite dei pianeti sono ellittiche, negando così l'antichissimo principio secondo cui i pianeti si muovono su orbite circolari.

   b) Il moto dei pianeti non è uniforme, ma varia con la distanza dal Sole (il pianeta si muoverà più velocemente quanto più è vicino al Sole, e viceversa). Il Sole svolge dunque la funzione di vis motrice dei pianeti: una forza motrice quasi magnetica, dirà Keplero (non bisogna dimenticare che nel 1600 William Gilbert aveva pubblicato un'opera dal titolo De magnete, che ebbe una vasta influenza non soltanto su Keplero ma anche su Galileo).

   L'intero sistema dei moti celesti è quindi governato da una facoltà fisica. Fa eccezione la rotazione del Sole attorno al proprio asse, per spiegare la quale Keplero attribuirà al Sole un'anima motrice.

   Le novità introdotte dal copernicano Keplero non furono accettate dagli astronomi del suo tempo. Galileo le ignorò, così come fecero la maggior parte degli astronomi e matematici europei. Solo con la teoria della gravitazione universale di Isaac Newton esse trovarono una soddisfacente spiegazione teorica.

8) Tycho Brahe

10) Galileo Galilei