La piuma e il martello.

Il racconto di un piccolo esperimento condotto sulla Luna da David Scott, astronauta dell'Apollo 15, sulla natura della gravità compresa già da Galileo Galilei.


David Scott sulla Luna con la piuma e il martello. Missione Apollo 15, 1971

Perché gli oggetti cadono tutti a terra? Cos’è quella forza misteriosa che li fa andare giù, che ci tiene tutti incollati alla superficie del pianeta?

La natura della #gravità è stata per secoli un mistero che molti hanno cercato di svelare, con grandi sforzi e spesso senza successo. Il primo passo vincente lo ha fatto #Galileo Galilei grazie ai suoi esperimenti (forse mai realizzati davvero) effettuati dalla torre di Pisa. #Galileo si era accorto che se si lasciano cadere nello stesso istante due corpi di diversa massa, questi arrivano a toccare il suolo "quasi" stesso istante. Pare che #Galileo abbia lasciato cadere da una torre (non necessariamente quella di Pisa) una palla di cannone e una palla di moschetto, osservando che esse toccano terra circa nello stesso momento. La piccola differenza di tempo osservata poteva essere imputabile alla presenza dell'aria; tolta l'aria, i tempi di caduta dei due corpi sarebbero stati esattamente identici (è all'effetto dovuto alla presenza dell'aria che ci riferiamo con quel "quasi" scritto in precedenza). Scrive a questo proposito #Galileo nei Discorsi attorno a due nuove scienze: "Parmi che ben potremo con molto probabil coniettura creder che nel vacuo sarebbero le velocità loro del tutto eguali."


“Per via della gravità, tutti i corpi accelerano allo stesso modo, indipendentemente dalla loro massa”

In effetti le cose stanno proprio nel modo in cui ce le ha presentate #Galileo. Le leggi della gravità vi dicono che se andate sul tetto di casa vostra e lasciate cadere contemporaneamente una mela e un‘anguria, vedrete i due corpi accelerare verso il basso nello stesso modo. Questo vuol dire che, istante per istante, i due frutti saranno sempre uno a fianco dell’altro, toccheranno il suolo nello stesso momento e con la stessa identica velocità. Non è dunque vero che l’oggetto più pesante arriva prima e quello più leggero arriva dopo: arrivano assieme perché la massa è del tutto ininfluente.


Ora, se non conoscete questo principio, la prima cosa che vi è venuta in mente è "ma non è vero!": è evidente che gli oggetti più leggeri impiegano più tempo di quelli pesanti a cadere, è un'evidenza sperimentale che sta sotto gli occhi di tutti; come è possibile affermare qualcosa di diverso? È possibile e se non siete convinti è solo per il fatto che non state osservando la realtà nel modo corretto. Fate questo esperimento: lasciate cadere contemporaneamente una mela e un foglio di carta. Cosa osservate? Che la mela cade verticalmente per terra e arriva prima del foglio di carta che invece, pur cadendo anch'esso, ondeggia più e più volte raggiungendo il pavimento in un tempo decisamente più grande. Conclusione? Gli oggetti più leggeri accelerano meno di quelli più pesanti. E invece no. Esperimento numero 2: lasciate cadere nello stesso momento la mela di prima e il foglio di carta che ora però avete appallottolato. Quello che osservate adesso è che i due oggetti si muovono in perfetta sincronia rimanendo sempre appaiati in ogni momento della loro caduta. E questo perché? Perché ora che lo avete appallottolato il foglio di carta è forse divenuto più pesante? No di certo: il foglio ha sempre la stessa massa di prima. Quello che è cambiato è la forma che il foglio ha assunto e il modo in cui il foglio ha interagito con l'aria durante la discesa a terra. Dunque abbiamo capito che ciò che fa ondeggiare il foglio di carta piatto e lo rallenta non è la gravità più debole ma piuttosto la presenza dell'aria che si oppone al moto degli oggetti e che è in grado di opporsi maggiormente su cor