Vi siete mai chiesti come fa la Terra a rimanere in orbita intorno al Sole? Voglio dire, l'attrazione
gravitazionale è più forte più ci si trova vicini al Sole, quindi pensereste che se la Terra
venisse leggermente spostata verso il Sole (come, se saltaste, o qualcosa del genere), allora il Sole
attrarebbe la Terra un po' più forte, tirandola ancora più vicina, a quel punto
l'attrazione del Sole sarebbe ancora più forte, … e la Terra cadrebbe a spirale verso il suo
destino finale.
Ma voi e io e il formaggio svizzero siamo chiaramente prove che la Terra non cade a spirale
verso il suo destino – quindi perchè no? Beh, quando la Terra viene spinta un poco verso il Sole
l'attrazione del Sole la accelera anch'essa un poco -cosicchè anche se l'attrazione
è più forte, la Terra è abbastanza veloce da superare il Sole e finire
più lontana da esso. Naturalmente, l'attrazione del Sole la rallenta di nuovo nel processo…
a quel punto la Terra torna indietro e inizia il ciclo di nuovo.
La cosa sorprendente è che i due effetti di accelerazione e di attrazione gravitazionale
più forte si compensano perfettamente, cosicchè la Terra rimane nella sua orbita allo stesso modo in cui una biglia
rimane sul fondo di una tazza anche se viene fatta girare un pochino intorno.
Questo equilibrio è veramente molto speciale - è fortemente legato all'intensità della forza gravitazionale
e al numero di dimensioni in cui noi viviamo, e infatti, queste orbite stabili esistono solo
in un universo a tre dimensioni.
I dettagli sono un po' complessi, ma se la gravità fosse solo leggermente più forte, come lo sarebbe
se vivessimo in quattro dimensioni spaziali, non si potrebbe mai orbitare intorno al Sole perchè si
verrebbe attratti senza ricevere abbastanza velocità per sfuggire all'attrazione e si cadrebbe verso il proprio
destino. E se vivessimo in meno dimensioni cosicchè la gravita fosse un po' più debole, allora
non si potrebbe lo stesso orbitare intorno al Sole, perchè avvicinandosi ad esso, non si verrebbe attratti abbastanza
e si passerebbe semplicemente vicino con una traiettoria leggermente curvata.
Quindi siamo incredibilmente fortunati a vivere in un universo tridimensionale dove ci SONO orbite
stabili che permettono a pianeti, sistemi solari, e galassie di esistere! Grazie, orbite
stabile, perchè senza di voi, la vita come la conosciamo, e specialmente il formaggio, sarebbe impossibile.
PS: Un fantastico esempio sulla Terra di orbite stabili sono gli imbuti iperbolici che spesso
si vedeno nei musei o nei centri commerciali: la fisica è quasi identica a quella delle orbite
stabili di pianeti, satelliti e lune, e l'unica ragione per cui le monete negli imbuti
(o i satelliti intorno alla Terra) alla fine cadono a spirale verso il loro destino è perchè
perdono energia per attrito e così scendono da un'orbita stabile ad un'altra, finchè alla fine,
la loro orbita coincide con il fondo. E questo è detto schiantarsi.