Giovanni Keplero

Astronomo e matematico tedesco, Giovanni Keplero ha formulato le 3 leggi che regolano il moto dei pianeti del Sistema solare.
Keplero nasce il 27 dicembre 1571 a Weil der Stadt, nel Sud‐Ovest della Germania. Viene destinato dai genitori alla carriera ecclesiastica, e presso il seminario dell’università di Tubinga, studia teologia e matematica.
Un suo docente, l’astronomo Michael Mästlin, lo introduce alle nuove teorie astronomiche dello scienziato polacco Niccolò Copernico.
Di recente, infatti, Copernico ha affermato che la Terra non è al centro dell'universo, come da sempre si ritiene.
Secondo lo studioso, invece, al centro dell’universo c’è il Sole, e la Terra, insieme agli altri pianeti, gli gira intorno.
Il giovane Keplero abbraccia con convinzione la teoria eliocentrica di Copernico, e inizia a studiare astronomia.
Nel 1596 viene pubblicato il suo primo saggio, il Mysterium cosmographicum. In quest’opera, espone un’interpretazione dell’eliocentrismo profondamente intrisa di religiosità. Keplero afferma che, poiché è creato da Dio, l’universo è ordinato earmonico, e questa armonia si traduce in leggi matematiche. La missione dello scienziato, quindi, è trovare queste leggi.
Nel 1600 il matematico danese Tycho Brahe, astronomo ufficiale del Sacro romano impero, lo chiama in Boemia come suo assistente. L’anno seguente Brahe muore, e Keplero viene nominato matematico imperiale al suo posto.
Da Brahe, Keplero eredita un’enorme mole di calcoli e misurazioni astronomiche. Mette ordine tra i dati in suo possesso, cercando analogie e rapporti da cui far discendere leggi matematiche. Giunge, infine, in circa 25 anni di lavori, a dimostrare che il moto dei pianeti intorno al Sole è regolato da leggi che sono uguali per ogni pianeta.
Keplero comprende innanzitutto che i pianeti si muovono seguendo un’orbita ellittica, e non circolare, come pensano i suoi contemporanei.
Dimostra, inoltre, che la velocità con cui un pianeta percorre la propria orbita non è costante: infatti, più il pianeta si trova in un punto dell’orbita lontano dal Sole, e più procede lentamente.
Infine, confronta le velocità dei pianeti, e comprende che più un pianeta è vicino al Sole, minore sarà il tempo necessario per completare un’orbita.
Keplero dimostra tutto ciò mediante rigorose leggi fisiche che costituiscono le cosiddette “tre leggi sul moto dei pianeti”.
Le leggi di Keplero sono ancora oggi alla base della scienza astronomica.
Giovanni Keplero muore a Ratisbona il 15 novembre 1630, a 58 anni.
Pochi anni dopo la sua morte, viene pubblicato un suo manoscritto intitolato Somnium lunae, in cui Keplero immagina un viaggio sulla Luna. È ritenuto il primo racconto di fantascienza.

1. Giovanni Keplero
“Non si dovrebbe scartare come incredibile la possibilità che
una ricerca suf!cientemente lunga possa rivelare un dorato
grano di verità nella superstizione astrologica”.

2. Vita di Giovanni Keplero 1571-1630
Nato a Weil da povera famiglia il 27 Dicembre 1571, fu avviato
verso la carriera ecclesiastica  poichè malaticcio e poco adatto al
lavoro manuale. All' università di Tubinga si decise il suo destino: da
un lato ebbe un maestro di filosofia che lo orientò in senso
platonico e pitagorico, dall'altro il suo insegnante di matematica ed
astronomia, nonostante non gli fosse concesso di farlo, lo
introdusse privatamente alla teoria eliocentrica di Copernico, la
cui dottrina convinse Keplero. Cacciato in quanto seguace della
dottrina eliocentrica, si rifugiò a Praga presso Tycho Brahe, alla cui
morte gli successe nella carica di matematico imperiale.
Ebbe così la possibilità di accedere alla carte di Tycho, entrando
così in possesso della gran quantità di osservazioni in esse
contenute. Basandosi su queste cominciò le sue prime
osservazioni.
Si rivolse allo studio del pianeta Marte e scoprì che la sua orbita
non è circolare ma a forma di eclisse ed il Sole occupa uno dei
due fuochi.
In base alle sue ricerche enunciò le 3 leggi dei moti dei
pianeti.
Immensa fu l'importanza dell'opera di Keplero per l'astronomia e
per la meccanica. Non solo consolidò il sistema copernicano, ma
con le sue due prime leggi rese possibile istituire i calcoli precisi delle
posizioni planetarie in cielo. In base alla sua terza legge e
alle conseguenze di questa Newton potè scoprire la
legge dell'attrazione universale, che aprì le porte
alla scienza della matematica celeste.

3. Le leggi di Keplero
Prima del XVI secolo era comunemente
accettata la teoria geocentrica,
secondo cui al centro dell’universo si trovava
la Terra, intorno alla quale ruotavano il
Sole, la Luna, tutti i pianeti del sistema
solare e le stelle. Nicolò Copernico
(1473-1543), un astronomo polacco, fu il
primo a formulare una teoria alternativa,
la teoria eliocentrica, che poneva il
Sole al centro del sistema solare.
L’astronomo tedesco Giovanni Keplero
(1571-1630), seguace della teoria
eliocentrica, all’inizio del Seicento indicò i
principi che consentono di descrivere il
moto dei pianeti intorno al Sole.
Sistema solare secondo Keplero nel “Mysterium
Cosmographicum” (1596). In seguito Keplero
abbandonerà questo modello.

4. Prima legge di Keplero
La prima legge di Keplero descrive la forma delle orbite, cioè dei
percorsi compiuti dai corpi celesti durante il loro moto di
rivoluzione. Tali orbite risultano essere di forma ellittica e aventi
due fuochi, uno dei quali è il Sole.
Nel percorso orbitale ogni pianeta giunge a un punto di minima
distanza dal Sole, il perielio, e a un punto di massima distanza,
l’afelio. Perielio e afelio sono congiunti da una linea detta “linea
degli aspidi”.
“Tutti i corpi del sistema solare si spostano intorno al Sole
percorrendo orbite che hanno la forma di una ellisse”.

5. Seconda legge di Keplero
La seconda legge di Keplero riguarda la velocità con cui ciascun
pianeta percorre la propria orbita: la velocità di rivoluzione è
massima quando il pianeta è in perielio, minima quando è in
afelio questo perchè il Sole attira verso di sé il pianeta e lo fa
avvicinare con velocità crescente. In prossimità del perielio sono
pertanto massime sia la forza di attrazione che la velocità del
pianeta. Grazie all’aumento di velocità, il pianeta si allontana dal
Sole e giunge all’afelio, dove la sua velocità diventa minima e
l’attrazione solare, anche se un po’ indebolita, può tornare a
prendere il sopravvento.
“Il segmento che congiunge il Sole a un pianeta che si
muove lungo l’orbita descrive aree uguali in tempi uguali”.

6. Terza legge di Keplero
La terza legge di Keplero mette in relazione, per ciascun
pianeta, la velocità di rivoluzione con la distanza dal Sole.
La velocità di rivoluzione dei pianeti decresce con
l’aumentare della distanza dal Sole: Mercurio, il pianeta più
vicino al Sole, è il più veloce nel suo moto di rivoluzione, che
compie alla velocità di 48 km/s. Nettuno, il pianeta più
lontano, è il più lento, con velocità di 5,4 km/s.
La Terra percorre la propria orbita con velocità media di
circa 30km/s.
“Il tempo impiegato dai pianeti per compiere una rivoluzione
intorno al Sole aumenta con l’aumentare della distanza dal Sole”.

7. Katharina Guldenmann
Katharina Guldenmann, mamma del noto astronomo Giovanni Keplero , era figlia
di un importante funzionario civico, il borgomastro della vicina Eltingen, Melchior
Guldenmann, che era anche proprietario di una locanda.
Keplero descrisse la madre come una donna piccola, magra, di carnagione scura,
petulante, litigiosa e sgradevole. I suoi conoscenti la consideravano una bisbetica
dalla lingua velenosa. Katharina non aveva un’istruzione e i suoi interessi erano concentrati
sulle erbe e sulla preparazione di pozioni curative.
Nel dicembre 1615 arrivò notizia dal Wuttemberg, dalla sorella di Keplero, Margarethe, che
la loro vecchia madre era stata accusata di stregoneria.
Probabilmente la reputazione di Katharina Kepler come donna
sgradevole e intrigante e la sua conoscenza delle erbe e della medicina
popolare avevano fatto di lei un bersaglio naturale per il tipo di malanimo e di
pettegolezzi che nella Germania meridionale del Cinque-Seicento poteva facilmente
degenerare in un processo per stregoneria. Frau Kepler era probabilmente una donna
intelligente, ma non era saggia e non aveva abilità sociali. Le persone che frequentava, o che
erano disposte a frequentarla, erano la feccia della società.
Keplero assunse la difesa della madre. L’accusa che la inchiodava era, non
a caso, quella di aver fatto morire due bambini consigliando alla madre di
curarli attraverso i responsi ottenuti da uno specchio magico nelle notti
di luna piena.
Il 28 settembre 1621 Katharina fu trascinata nella sala delle torture, accompagnata da tre
rappresentanti della corte, uno scrivano e un balivo. Il torturatore stesso le mostrò gli
strumenti, le descrisse come venivano usati, e con la massima risolutezza le ordinò di dire la
verità. Contrariamente a tutte le attese, Katharina Kepler fece appello a tutte le risorse che
la sua età le lasciava, usò quella stessa eloquenza che aveva trasmesso al figlio, e si salvò.
Immagine che ritrae katharina
Guldemann, madre di Giovanni
Keplero, con le sembianze di
una strega