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In scena l'esperimento della caduta dei gravi dalla Torre pendente

La dimostrazione scientifico-divulgativa con Galileo Galilei e due suoi brillanti allievi

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“Omini et donne d’ogni dove, passanti, aspiranti dottori / fisici, matematici, artigiani, eruditi et ricercatori / lasciate che via dia il benvenuto nella città dove la mia nascita fu incisa / nella bella Piazza de’ Miracoli presso l’Università di Pisa”. Con queste parole Galileo Galilei ha accolto in Piazza dei Miracoli, mercoledì 23 ottobre, un folto pubblico composto dai partecipanti alla conferenza internazionale sulla fisica, turisti e semplici curiosi. Esprimendosi rigorosamente in rima, Galileo ha dimostrato "non se la Terra sia ferma oppur si mova attorno al Sole ma un’altra ipotesi su cui avran rimuginato grandemente tra voi i più bravi ossia la caduta de’ pesi detti gravi". E mentre lui procedeva nella spiegazione della dinamica dell'esperimento, il suo allievo Stefano della Riva è salito sulla Torre e ha provveduto al lancio dei gravi, ripetendo, come si usa in ogni dimostrazione scientifica, la prova per due volte. Al termine, con grande sorpresa dei presenti, Galileo ha dato la parola alla sua allieva preferita, che ha quindi chiuso l’evento di Piazza dei Miracoli.

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Nei panni di Galileo si è cimentato l'attore Federico Guerri, mentre l'intero spettacolo di divulgazione scientifica è stato concepito e organizzato da un “team galileiano” tra arte e scienza formato da Federico Guerri e Luca Biagiotti del Teatro di Pisa, con la cura scientifica di Steve Shore e Marilù Chiofalo, coordinatori della conferenza di fisica, che hanno interpretato rispettivamente il "giovane" allievo Stefano della Riva e l'allieva preferita di Galileo. L'Università di Pisa, l'INFN di Pisa, l'Opera della Primaziale Pisana e la Fondazione Teatro di Pisa hanno contribuito in modo fondamentale alla realizzazione dell'evento. All'esperimento-spettacolo erano presenti Cosimo Bracci Torsi, presidente della Fondazione Palazzo Blu, Tommaso Pedrotti Dell'Acqua, della Fondazione Comel, Patrizia Paoletti, presidente del Teatro Verdi, e l’Arcivescovo di Pisa, Monsignor Giovanni Paolo Benotto.

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La dimostrazione della caduta dei gravi dalla Torre, di cui Galileo ci è stato maestro, mette a fuoco la potenza e bellezza del pensiero scientifico, di cui del modo con cui chi fa scienza cerca risposte a domande ogni volta nuove. La domanda è se oggetti di composizione o massa diverse cadano per gravità con la stessa accelerazione e arrivino in fondo insieme, una forma del cosiddetto principio di equivalenza tra massa inerziale e gravitazionale. Come è arrivato Galileo a questa conclusione? A far cadere oggetti dalla Torre non avrebbe avuto la precisione necessaria, con al più una clessidra a disposizione: un corpo impiega poco più di 3 secondi a cadere da un'altezza di 50 metri.
Galileo ha dunque usato un pendolo: “e finalmente - ha infatti scritto - ho preso due palle, una di piombo e una di sughero...e ciascheduna di loro ho attaccata a due sottili spaghetti eguali,...e reiterando...per lor medesime le andate e le tornate hanno sensatamente mostrato come la grave...né in ben cento vibrazioni, né in mille, anticipa il tempo di un minimo momento, ma camminavano con passo egualissimo”. Con il pendolo ha potuto “far cadere” oggetti avanti e indietro in gravità per mille “vibrazioni” da - per esempio - un secondo ciascuna. È questo stesso tipo di concetto che scienziate e scienziati di oggi usano in esperimenti di alta precisione, facendo oscillare supermolecole in trappole di luce oppure densità di elettroni in atomi, anziché il lampadario del Duomo. In effetti il principio di equivalenza è alla base della teoria della relatività, quella di cui si deve tenere conto se vogliamo precisioni di qualche metro nei navigatori satellitari. Esperimenti nel mondo sono dedicati a verificare il principio di equivalenza a livelli straordinariamente sofisticati, perché una violazione del principio avrebbe profonde implicazioni per la nostra comprensione dell'Universo e della relazione fisica quantistica e gravità.

"Di questo tipo di fisica - hanno detto i professori dell'Università di Pisa e dell'INFN di Pisa, Chiofalo e Shore - si sta discutendo all'International Conference on Quantum Gases, Fundamental Interactions, and Cosmology. La fisica della materia mette oggi a disposizione orologi atomici, orologi che usano le 'vibrazioni' naturali degli atomi come pendoli, di altissima precisione, che sbagliano 1 secondo in tutta l’età dell’Universo stimabile in quasi 15 miliardi di anni, e la possibilità di ingegnerizzare tecnologie quantistiche, basate sulla fisica di atomi raffreddati a temperature di qualche miliardesimo di grado Kelvin sopra lo zero assoluto: con queste tecnologie si possono costruire simulatori quantistici, cioè sistemi quantistici molto controllabili per simulare il funzionamento di altri sistemi quantistici da esplorare: una sorta di computer quantistico ad hoc, in attesa del computer quantistico universale, cioè un computer come quelli che abbiamo sulla nostra scrivania ma in cui l’unità di informazione o qubit è non solo 0 o 1. Alla Conferenza si discuteranno molti modi attraverso i quali orologi atomici, simulatori atomici quantistici e più in generale le tecnologie quantistiche possano essere utilizzate per test della relatività generale eseguiti con altissime precisioni, rivelare materia oscura e onde gravitazionali in modo complementare agli interferometri come Virgo-Ligo, o ancora simulare meccanismi legati a forze fondamentali in natura: tutti pezzi di un puzzle, affascinante e ancora tutto da completare".

Nella foto di gruppo, da sinistra: Bracci Torsi, Paoletti, Shore, Biagiotti, Chiofalo, Guerri (Galileo), Benotto, Pedrotti Dell'Acqua.

 

Il video dell'esperimento

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  • 24 ottobre 2019

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