La Matematica e l’Astronomia sono sempre state collegate tra loro sin dall’antichità. Basti pensare alle geometrie usate da Tolomeo per descrivere i moti celesti, oppure ai calcoli compiuti da Ipparco per prevedere le eclissi. Anche in epoche più recenti gli scienziati che studiano il cielo sono allo stesso tempo matematici e astronomi. Qualche esempio: Keplero scopre che gli oggetti celesti si muovono – in prima approssimazione - su orbite ellittiche, le equazioni di Newton sono usate per calcolare gli effetti gravitazionali, la teoria delle perturbazioni di Laplace e Lagrange consente di ottenere una soluzione approssimata della dinamica di pianeti e satelliti, gli studi di Poincarè forniscono un contributo incredibile alla Meccanica Celeste. E nell’ambito dei suoi studi sul moto dei pianeti, Poincarè dà inizio alla teoria del caos che permea i sistemi dinamici in numerosi contesti, non solo astronomici, ma anche biologici, economici, metereologici, ecc. Dal lancio della prima missione spaziale avvenuto nel 1957, la Matematica ha assunto un ruolo determinante nell’ambito delle scienze spaziali. Per poter definire l’orbita di un satellite artificiale in orbita attorno alla Terra o di una sonda interplanetaria sono necessari complicati calcoli basati su nozioni di Meccanica Celeste, Analisi Matematica, Calcolo Numerico. La Matematica aiuta altresì ad ottimizzare le traiettorie, ad effettuare accurate analisi degli errori di misurazioni astronomiche, ad analizzare statisticamente le strutture cosmologiche. Questi sono solo alcuni dei numerosi esempi in cui la Matematica entra in campo astronomico e spaziale, creando sempre più sbocchi professionali sia nell’ambito della ricerca che in quello industriale.
a cura di Alessandra Celletti, Professore Ordinario di Fisica Matematica presso il Dipartimento di Matematica, Università di Roma Tor Vergata
