La Rivoluzione Copernicana e il Modello Eliocentrico
La rivoluzione copernicana, iniziata con la pubblicazione dell'opera "De revolutionibus orbium coelestium" di Niccolò Copernico nel 1543, introdusse il concetto rivoluzionario di un modello eliocentrico. In questo modello, il Sole è posto al centro del Sistema Solare, con i pianeti, inclusa la Terra, che orbitano attorno ad esso. Questa nuova teoria spiegava più semplicemente i moti apparenti dei pianeti nel cielo e fu un passo fondamentale verso la moderna comprensione dell'astronomia. Copernico ordinò i pianeti in base alla loro distanza dal Sole, un'organizzazione che è stata confermata e ampliata con la scoperta di ulteriori pianeti.Le Leggi del Movimento Planetario di Keplero
Johannes Keplero, attraverso l'analisi delle osservazioni astronomiche di Tycho Brahe, formulò tre leggi che descrivono il movimento dei pianeti. La prima legge, detta anche legge delle orbite, afferma che i pianeti si muovono su orbite ellittiche con il Sole in uno dei fuochi. La seconda legge, o legge delle aree, stabilisce che la linea che congiunge un pianeta al Sole spazza aree uguali in tempi uguali, implicando che la velocità orbitale di un pianeta aumenta quando si avvicina al Sole e diminuisce quando si allontana. La terza legge, o legge dei periodi, mostra che esiste una relazione proporzionale tra il quadrato del periodo orbitale di un pianeta e il cubo della sua distanza media dal Sole, fornendo un metodo per calcolare le distanze dei pianeti dal Sole.La Legge di Gravitazione Universale di Newton
Sir Isaac Newton, nel suo lavoro "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" pubblicato nel 1687, presentò la legge di gravitazione universale. Questa legge afferma che ogni particella di materia nell'Universo attrae ogni altra particella con una forza che è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa. La gravitazione universale di Newton ha fornito una spiegazione unificata per il moto dei corpi celesti e per i fenomeni terrestri come la caduta degli oggetti e le maree, integrando la meccanica celeste e terrestre in un unico quadro teorico.Differenza tra Massa e Peso
La massa è una proprietà intrinseca di un oggetto che quantifica la quantità di materia contenuta e la sua resistenza all'accelerazione (inerzia). Essa è costante e non dipende dalla posizione dell'oggetto nello spazio. Il peso, d'altra parte, è la forza gravitazionale esercitata su un oggetto da un altro corpo celeste, come la Terra. Il peso può variare a seconda della forza di gravità del corpo celeste su cui l'oggetto si trova. Ad esempio, un oggetto peserà meno sulla Luna rispetto alla Terra a causa della minore gravità lunare. La relazione tra massa e peso è espressa dalla seconda legge del moto di Newton, che lega la forza (peso) all'accelerazione gravitazionale e alla massa dell'oggetto.La Misurazione della Costante di Gravitazione Universale
La costante di gravitazione universale (G) è un parametro fondamentale nella legge di gravitazione universale di Newton e fu misurata con precisione per la prima volta da Henry Cavendish nel 1798 tramite un esperimento con una bilancia di torsione. Questa costante è cruciale per calcolare la forza di attrazione gravitazionale tra due masse e ha un valore universale, che non varia in nessun punto dell'Universo. La misurazione accurata di G è essenziale per molte applicazioni in fisica e astronomia, inclusi il calcolo delle orbite dei satelliti e la determinazione delle masse dei corpi celesti.