Il Pendolo di Foucault

Da Umberto Eco alla dimostrazione della Rotazione terrestre

Diventato noto al grande pubblico per il vendutissimo romanzo di Umberto Eco, Il Pendolo di Foucault, la grande invenzione del fisico francese Jaen Bernard Léon Foucault, venne concepita come esperimento per dimostrare la rotazione terrestre.

Umberto Eco, scrittore, semiologo, filosofo ed esperto di media (Alessandria, 5 gennaio 1932 – Milano, 19 febbraio 2016, pubblicò con Bompiani, nel 1988 il suo famosissimo best seller, che a detta di molti è stato il suo secondo romanzo più venduto ... e il meno letto...

Il romanzo ottenne dei pareri discordanti dalla critica del tempo. I giudizi furono meno favorevoli di quelli riservati a "Il nome della rosa", tuttavia i critici si dichiararono propensi ad apprezzare la grande quantità di informazioni storiche, filosofiche e forse esoteriche, che diedero corpo e struttura al testo.

Nella trama del racconto si intravvede una sorta di Teoria del complotto, argomento che appassionò molti lettori avidi di notizie legate alle sette segrete, al riti iniziatici e a tutte quelle curiose interpretazioni para esoteriche, presenti ancora oggi in certa letteratura di basso profilo.

Eco nel suo romanzo sfoggia una cultura rara e difficile da imitare che rende il testo non completamente godibile da un pubblico colto ma lontano da questi complessi argomenti.

Dal romanzo di Umberto Eco abbiamo estratto l'incipit:

Fu allora che vidi il Pendolo.
La sfera, mobile all'estremità di un lungo filo fissato alla volta del coro, descriveva le sue ampie oscillazioni con isocrona maestà.
Io sapevo – ma chiunque avrebbe dovuto avvertire nell'incanto di quel placido respiro – che il periodo era regolato dal rapporto tra la radice quadrata della lunghezza del filo e quel numero [Pi greco] che, irrazionale alle menti sublunari, per divina ragione lega necessariamente la circonferenza al diametro di tutti i cerchi possibili – così che il tempo di quel vagare di una sfera dall'uno all'altro polo era effetto di una arcana cospirazione tra le più intemporali delle misure, l'unità del punto di sospensione, la dualità di una astratta dimensione, la natura ternaria di [Pi greco], il tetragono segreto della radice, la perfezione del cerchio.
                   
Umberto Eco
Ancora sapevo che sulla verticale del punto di sospensione, alla base, un dispositivo magnetico,   
comunicando il suo richiamo a un cilindro nascosto nel cuore della sfera, garantiva la costanza del moto, artificio disposto a contrastare le resistenze della materia, ma che non si opponeva alla legge del Pendolo, anzi le permetteva di manifestarsi, perché nel vuoto qualsiasi punto materiale pesante, sospeso all'estremità di un filo inestensibile e senza peso, che non subisse la resistenza dell'aria, e non facesse attrito col suo punto d'appoggio, avrebbe oscillato in modo regolare per l'eternità.

Unicamente per fare qualche approfondimento sul tema trattato, ma ben lontano da voler entrare nei dettagli matematici delle leggi fisiche che definiscono il fenomeno, mi limiterò a descrivere sommariamente l’esperimento che fisico francese realizzò a Parigi entro la cupola del Pantheon.

Foucault nacque a Parigi il 18 settembre del 1819 e si spense sempre a Parigi l’ 11 febbraio del 1868.

 

Un pendolo oscilla lungo un piano senza modificare la propria direzione.

Se noi costruissimo una alta cupola posizionandola esattamente al Polo Nord, quindi sul prolungamento dell’Asse terrestre, e vi appendessimo un cavo con una grande sfera, avremmo creato un Pendolo, esattamente come quello di Foucault.

Dopo aver fornito una spinta alla sfera, immaginando una mancanza di attriti che ci consentisse di mantenere un moto perpetuo, il pendolo inizierebbe a compiere delle oscillazioni regolari.

Il fatto più curioso è il seguente:

la Terra gira intorno al proprio asse in circa 24 ore, il piano di oscillazione del nostro pendolo resta invece immobile nello spazio.

 

Jaen Bernard Léon Foucault

Osserveremo, quindi, che la Terra spostandosi sotto l’asse verticale del pendolo (l’asse che attraversa il cavo e la sfera quando il pendolo è fermo), compie una rotazione completa in 24 ore.

Il fisico francese posizionò sotto la verticale del pendolo un piano coperto da un velo di sabbia finissima e umida, la sfera del pendolo aveva una punta sottile che sfiorava il piano con la sabbia.

In sintesi gli osservatori del tempo videro che si sommarono due differenti movimenti: la rotazione del piano con la sabbia e l’oscillazione del pendolo.

Il risultato che poterono apprezzare, osservando per 24 ore le fasi dell’esperimento, fu quello della creazione di una lunga serie di sottilissime righe sul piano di sabbia che finirono per disegnare una serie di linee che occuparono parzialmente l'intera circonferenza del piano sottostante.  

Se Foucault avesse realizzato il proprio esperimento al Polo Nord, come nel nostro ipotetico esempio iniziale, le righe avrebbero compiuto un giro completo di 360° nelle 24 ore.

Per completezza di dati diremo che al Polo Nord la rotazione avverrebbe in senso orario e al Polo Sud antiorario.

Lo stesso esperimento, realizzato con una cupola posta all’equatore non avrebbe prodotto che un’unica riga, dal momento che ci troveremmo con l’asse del pendolo a 90° da quello della rotazione terrestre.

Proponendo lo stesso esperimento in Italia otterremmo una serie di righe che formerebbero un angolo di 254°.

Come osservò lo stesso Foucault che eseguì l’esperimento a Parigi, utilizzando la cupola del Pantheon, queste differenze dipendono dalla latitudine del luogo prescelto.

Il Pendolo costruito dal fisico francese era formato da una sfera di circa 28 Kg, appesa alla cupola del Pantheon da un cavo lungo 67 metri. La sfera possedeva una punta sottile in grado di “scrivere” sulla sabbia sottostante.

Lo scienziato francese rispose a un giornalista che gli chiese ragione della necessità di dimostrare la rotazione terrestre… nel 1851… dicendogli che poter osservare che la Terra gira realmente su se stessa è un’esperienza differente da quella offerta dalle fredde dimostrazioni matematiche…

 

 

 

 

 

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Articolo pubblicato il 29/04/2020