Cinque storie di scienza a Natale tra cristalli di neve, raggi misteriosi e rompicapo atomici. Giorni di festa segnati da intuizioni straordinarie e scoperte rivoluzionarie, da Keplero a Lise Meitner, i regali sotto l’albero di Einstein e il Natale intorno alla Luna che cambiò per sempre la nostra immagine del mondo.
Anche alla vigilia di Natale 1937 ci fu un’abbondante nevicata. Ma Einstein dovette comunque uscire di casa.
Praga, fine dicembre 1610. Il grande astronomo e matematico Johannes Kepler (1571-1630) sta attraversando a piedi il ponte San Carlo. Capodanno si avvicina e Keplero si angustia per non aver nulla da offrire come “strenna” all’amico e mecenate Johannes Wackhenfels. Inizia a nevicare e i fiocchi di neve cadono sull’abito di Keplero.
«Percorrevo il ponte, confuso dalla scortesia che Vi avrei usato qualora mi fossi presentato senza strenna. […] Ora, caso volle che i vapori si condensassero in neve per effetto del freddo e che alcuni piccoli fiocchi mi cadessero sull’abito, tutti sessangolari, a raggi villosi. Eccola, per Ercole, la cosa più piccola di una qualsiasi goccia, piccola ma fornita di forma. Ecco una strenna d’elezione per un amatore del Nulla, e degna d’essere offerta da un Matematico che non ha Nulla e non riceve Nulla, perché i fiocchi cadono dal cielo e sono simili alle stelle».
Ecco il dono che potrebbe offrire al suo protettore! Un dono semplice e al tempo stesso unico, delicato e misterioso. «Ogni volta che si mette a nevicare, succede regolarmente che le prime particelle di neve assumano la forma di un asterisco a sei angoli. Il fatto è dovuto a una causa precisa. Se infatti la cosa si producesse per caso, perché i fiocchi non dovrebbero avere cinque angoli o sette?».
In quello che nasce come un piccolo omaggio e divertimento di inizio d’anno (Strena seu de nive sexangula), Keplero inizia ad addentrarsi nello studio della simmetria esagonale del fiocco di neve e pone le basi di quella che in futuro diverrà la cristallografia. Egli anticipa il problema oggi noto come close packing, legato alla disposizione di sfere che ne massimizza la densità media, ed elabora una congettura matematica che si riuscirà pienamente a dimostrare solo nel 2014.
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