mercoledì 11 aprile 2018

Da Keplero alla materia oscura attraverso la storia di scienziate






Da Keplero alla materia oscura- attraverso la storia di scienziate. Questa è stata l'occasione in cui si è parlato di scienziate che hanno dato un contributo rivoluzionario alla astronomia e alla fisica come Vera Rubin, Kovaleskaya, Williamina Fleming o le "refrigerator ladies" il tutto partendo da Keplero e da sua madre che era una strega.



Un incontro sul binomio donne e scienza all'Accademia dei Lincei non si vedeva dal 2009 quando grazie alla Professoressa Alessandra Celletti (link personale), docente di fisica matematica all'Università di Tor Vergata di Roma, fu organizzato "Women and Space" con Margherita Hack, Fabiola Ganotti e Vera Rubin. E anche questa volta si è parlato di Vera Rubin grazie alla professoressa.
A Rubin  si deve l'aver dimostrato l'esistenza della materia oscura senza tuttavia ricevere per questa notevole scoperta il premio Nobel come invece fu  per altri scienziati in passato per scoperte di altrettanta importanza e come per la verità successe purtroppo già per altre donne. 
Rubin riuscì a dimostrare l'esistenza della materia oscura, già formulata da un altro scienziato, Zwicky, misurando la velocità orbitale delle stelle che avrebbe dovuto rispettare la Terza Legge di Keplero, trovando invece che la velocità è costante con la distanza.
Vera Rubin dimostra qualcosa che in realtà il mondo scientifico in quel momento non è propenso ad accettare e a credere ma lei scardina lo scetticismo del mondo scientifico andando contro tutti i pregiudizi di chi faticava a credere nella materia oscura, cioè ignota.


Quando Johannes Keplero enunciò le sue tre leggi in realtà era lungi dal vivere un periodo calmo e tranquillo nel quale dedicarsi allo studio e alla riflessione, era infatti in quel periodo impegnato nella difesa di sua madre, accusata di stregoneria.

Katharina Keplero era stata denunciata da una vicina che l'accusava di essere una strega e per il solo fatto che durante i processi e gli interrogatori non piangeva mai e non portò testimoni a processo per difendersi, fu condannata. Il figlio decise quindi di assumersene la difesa, pretese la trascrizione di tutto il processo e studiando in seguito le carte riuscì a controbattere all'accusa. Dimostrò che sua madre era solo una donna anziana,  che inventava bevande perché troppo curiosa e parlava troppo. I suoi figli inoltre erano troppo piccoli per testimoniare. Dopo più di un anno, riuscì a far scagionare sua madre.

Katharina Keplero però morirà pochi mesi dopo per le torture subite.

Quindi è in questo clima che Keplero pensa ed elabora le sue tre leggi. Il suo "Problema dei due corpi" enuncia che in un sistema con due corpi celesti, ad esempio Sole e Terra, la velocità decresce tanto più ci si allontana dal piano di gravità ma i risultati diventano imprecisi se si applicano a sistemi più complessi, (anche solo a tre corpi). Con la teoria della perturbazione si arriva ad una buona soluzione che però non è precisa. Da questo problema ripartono altri scienziati e scienziate come Poincarè e Sofia Kovaleskaya. Il primo arriva alla conclusione che il problema dei tre corpi non ha soluzione ma anche la russa Sofia studiando il moto di una trottola cerca di dare una risposa al moto di un corpo intorno ad un punto fisso, arrivando anche lei alla conclusione che non c'è una soluzione esatta che descriva il moto dei pianeti.
Poincarè però cercando di risolvere il problema kepleriano dei tre corpi, trova il CAOS con il quale stabilisce che un sistema è impredicibile ma non per forza è instabile.
Sofia Kovaleskaya
credit: Wikipedia
La teoria del Caos viene abilmente adottata anche da Kovaleskaya che oltre ad essere una brava scienziata ama scrivere poesie, racconti, opere. Proprio un suo scritto vede applicata la teoria del caos "La Lotta per la Felicità".Questo racconto narra la vita di due coppie che si assortiscono male e quindi scivolano in situazioni sempre più ingarbugliate ed infelici. L'autrice però partendo dalla stessa situazione iniziale dà al lettore una seconda versione in cui le coppie invece si assortiscono questa volta bene, risolvendo il caos. Sofia imposta la sua opera con un doppio canovaccio, una sorta di 'come è' e 'come sarebbe se' per questo molti vedono la sua opera come un'antesignana del più noto e conosciuto film moderno "Sliding Doors".

Siamo alla fine dell'ottocento e altre donne lavorano con la testa nelle 'nuvole' e il naso all'insù. Scoperte stellari e non per modo di dire sono dovute a scienziate che tuttavia non vedranno mai ufficialmente riconosciuti i loro meriti.
Si tratta di scienziate come Williamina Fleming che diventa inizialmente governante presso la casa del noto astronomo Pickering occupato all'Osservatorio di Harvard che ben presto la assume come aiutante proprio all'Osservatorio. Pickering aveva infatti bisogno di persone per inserire dati e fare calcoli; decise quindi di impiegare quaranta donne, manodopera ben più economica di quella maschile.
Ma tra loro ci saranno Williamina Fleming che diventa direttrice del laboratorio di fotografia e in seguito membro della Royal Astronomical Society di Londra e dell'Astronomical Society del Mexico perché scoprirà tra l'altro più di trecento stelle e quasi sessanta nebulose...


Annie Jump Cannon dopo dieci anni dalla laurea decide di tornare come assistente al college dove si era laureata e studia spettroscopia per poi nel 1896 diventare una delle assistenti di Pickering all'Osservatorio. E' ricordata per la sua velocità nel classificare le stelle, riusciva a catalogarne fino a trecento all'ora!
A lei si deve un importante metodo di classificazione delle stelle basato sulla temperatura (spettrale) in base alla quale appunto si suddividono le classi di stelle: O, B, A, F, G, K, M,   (Oh Be A Fine Girl, Kiss Me ).

Henrietta Leavitt invece elabora un rapporto tra i periodi e la luminosità di una stella; grazie a questo sarà possibile calcolare la distanza delle stelle e di lì la grandezza della Via Lattea (Shapley).
Nonostante questo suo grandissimo contributo però anche a lei non sarà dato il premio Nobel neanche quando, ormai morta, altri grandi scienziati la proporranno per il premio.
Infine, Antonia C. Maury riprende ed affina la classificazione delle stelle fatta da Fleming.

Il contributo scientifico femminile però fu apprezzato anche in campo militare soprattutto durante la seconda Guerra mondiale quando l'esercito statunitense chiamò alcune matematiche per effettuare dei calcoli complicati.

Tramite questi calcoli di "bombing and firing" le matematiche dovevano prevedere la traiettoria dei proiettili e ricavare delle tabelle.
Anche quando nel 1946 viene introdotto il primo computer, l'ENIAC, sei donne sono tra le programmatrici. Le prime della storia se si esclude Ada Lovelace.


Nonostante i loro grandi risultati e l'efficienza del calcolatore però queste donne non ebbero alcun riconoscimento, né un ufficio, né l'onore delle celebrazioni pubbliche a cui non furono neanche invitate.
Alcune programmatrici vicino all'ENIAC
credit by Wikipedia

Il loro ruolo viene riscoperto per caso solo negli anni ottanta del  novecento grazie ad una foto in cui compaiono vicino all'ENIAC ma sulle prime nessuno sa chi siano queste donne e molti archiviano la cosa come un fatto meramente propagandistico, come si faceva con gli elettrodomestici, la presenza femminile era solo un fatto estetico, erano messe lì solo per bellezza, come le "refregirator ladies".


I loro nomi erano: Fran Bilas, Betty Jean Jennings Bartik, Ruth Lichterman, Kay McNulty, Betty Snyder, Marlyn Wescoff.












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