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| Astrario di Giovanni Dondi |
La meccanica
celeste è la branca della meccanica classica che studia il movimento dei corpi
celesti, in particolare pianeti, satelliti naturali, ed artificiali, asteroidi
e comete da un punto di vista fisico-matematico.
Il problema
principale delle meccaniche celesti riguarda la stabilità del Sistema Solare,
altri problemi di interesse della meccanica celeste sono le risonanze orbitali,
le interazioni tra la rivoluzione e la rotazione, la dinamica degli asteroidi e
la determinazione delle orbite di sistemi planetari extra-solari.
Lo studio
delle meccaniche celesti è rinvenibile in tutte le civiltà antiche. Nei
complessi sistemi dell’astronomia babilonese e di quella egizia. La regolarità
del meccanismo dei corpi celesti permetteva di scandire il tempo con l’ausilio
delle meridiane e dei primi orologi astronomici.
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| Meridiana |
Anche i pitagorici concepivano l’universo come un cosmo, cioè un insieme ordinato che rispondeva ad esigenze esoteriche e religiose, nel quale i pianeti compivano movimenti armonici secondo precisi rapporti matematici, generando un suono celestiale chiamato “musica delle sfere”.
Con il
concetto di sfere celesti, appartenete all’ambito dell’astronomia greca, si
intendono strati o porzioni circolari di cielo che si muovevano avendo come
unico centro di rotazione la terra punto su ognuna di esse vi era il casto nato
un pianeta che esse trascinavano con sé nel loro movimento.
Poiché
tuttavia i vari pianeti sembravano seguire una traiettoria irregolare, a
differenza del sole e delle stelle più lontane dette fisse, gli astronomi greci
teorizzarono che ognuno di essi fosse mosso non da una, ma da un insieme di più
sfere.
Per colmare
ulteriori lacune nella spiegazione delle meccaniche celesti, Apollonio di Perga
introdusse un nuovo accorgimento, secondo cui i pianeti avrebbero ruotato con
velocità costante su di un'orbita circolare più piccola chiamata epiciclo,
mentre il centro di questa avrebbe ruotato attorno alla terra percorrendo un
cerchio più grande detto deferente.
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| Sfera armillare che riproduce le diverse orbite ruotanti intorno alla Terra |
Infine, Claudio Tolomeo introdusse il concetto di equante, perfezionando l'ipotesi del sistema eccentrico secondo cui la Terra non era perfettamente al centro dell'orbita dei corpi celesti. Per ovviare al fatto che persino le stelle fisse possedevano un lento moto irregolare, per cui sembravano tornare indietro per alcuni tratti rispetto alla normale direzione diurna, introdusse un nono cielo al di sopra di esse identificandolo col primo mobile aristotelico.
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| Claudio Tolomeo |
A partire dal 16º secolo, con la rivoluzione copernicana che vedeva la terra orbitare intorno al sole, Il movimento dei pianeti venne Spiegato con maggiore semplicità.
Tycho Brahe ideò
un nuovo sistema geocentrico perfettamente equivalente al modello eliocentrico
in base al principio della relatività generale del moto. Egli sostituì il
concetto di sfere cristalline con una visione di orbite planetarie intersecate
fra loro. La Terra era collocata al centro dell'universo, mentre attorno le
orbitavano la Luna e il Sole intorno al quale orbitavano a sua volta gli altri
5 pianeti allora conosciuti.
Si deve a
Giovanni Keplero il ritorno ad una concezione eliocentrica, oltre all’enunciazione
delle tre leggi, Secondo cui il moto dei pianeti anziché circolare descriveva
un’ellisse, della quale il Sole occupava uno dei due fuochi.
Il
trattamento scientifico della meccanica celeste proseguì con Isaac Newton, che
introdusse la legge di gravitazione universale nell’opera “Principia” 1687.
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| Giovanni Keplero |
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