Relativity: il pendolo di Foucault, tra scienza e arte

Tra i protagonisti della mostra “L’equilibrio del Guerriero” alla Rocca di Radicofani c’è Relativity, l’installazione di Sergio Valentini, Raffaele Miatto, Tommaso Addabbo e l’Istituto Galileo Galilei.

Si è inaugurata Sabato 25 giugno alle 18, all suggestiva Rocca di Radicofani, la mostra “L’equilibrio del Guerriero”, un incontro tra arte e scienza. Tra i protagonisti ci sono il professor Sergio Valentini, Raffaele Miatto, Tommaso Addabbo e l’Istituto Galileo Galilei di Siena con l’installazione di Relativity che rappresenta una sintesi tra il pendolo di 19 metri (massa sferica 30 kg) che si trova all’interno dell’istituto e il piccolo pendolino che usano per la didattica.

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Il professor Sergio Valentini, socio dell’Associazione Meteorologica Senese, ci spiega meglio:
“L’installazione esposta nella Rocca di Radicofani permette di:
1- Vedere la rotazione della Terra, perché il piano di oscillazione del pendolo impiega 35 ore ad effettuare una rotazione completa (il tempo di rotazione dipende dalla latitudine, ai poli 24 ore mentre sulla linea dell’equatore infiniti anni! In altre parole entrando nella Rocca a orari diversi si vedrà il pendolo oscillare lungo direzioni differenti
2- Vedere cosa accade, immaginando di essere sospesi nello spazio e di osservare tutta la struttura ruotare che per noi rappresenta la Terra, in tal caso il piano di oscillazione del pendolo rimane invariato mentre la terra gli gira sotto.
3- Simulare su questo modello di terra rotante, la presenza di un osservatore terrestre, ponendo un cellulare sul piano di vetro facendo un video; l’osservatore (rappresentato dal cellulare che osserva dall’alto la terra ) vedrà il pendolo ruotare mentre la terra è ferma analogamente a quanto dichiarato al primo punto, la terra così simulata permette di vedere in 30 secondi ciò che noi vediamo in 35 ore.

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Relativity mette in evidenza la relatività del moto rispetto al l’osservatore. L’installazione è composta da un motore elettrico che tiene in rotazione tutta la struttura e da un campo magnetico pulsato che impedisce al pendolo di fermarsi a causa degli attriti.
Ma cos’è Il Pendolo di Foucault? Il primo pendolo di Foucault fu presentato al pubblico nel 1851, ed era costituito da una sfera di 28 kg sospesa alla cupola del Pantheon di Parigi con un filo lungo 67 m. In un sistema inerziale, avrebbe tracciato linee sempre nella medesima direzione, ma così non fu. A ogni latitudine della Terra, tranne che lungo la linea dell’equatore, si osserva che il piano di oscillazione del pendolo ruota lentamente. Al Polo Nord e al Polo Sud la rotazione avviene in un giorno siderale: il piano di oscillazione si mantiene fermo mentre la Terra ruota, in accordo con la legge del moto di Newton.
La rotazione avviene in senso orario nell’emisfero boreale e in senso antiorario nell’emisfero australe. Il concetto può essere difficile da comprendere a fondo, ma ha portato Foucault a ideare nel 1852 il giroscopio. L’asse del rotore del giroscopio segue sempre le stelle fisse; il suo asse di rotazione appare ruotare sempre una volta al giorno a qualunque latitudine.
Il pendolo di Foucault è impegnativo da costruire poiché piccole imprecisioni possono causare errori nell’oscillazione che mascherano l’effetto della rotazione terrestre. La resistenza dell’aria inoltre frena l’oscillazione; per questo motivo nei musei i pendoli incorporano un elettromagnete o altro dispositivo per mantenere in moto il sistema.
Uno strumento unico al mondo, che trova proprio nel perenne oscillare la sua distinzione dagli altri esistenti, che si fermano e attendono la mano dell’uomo per ripartire.

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Tutt’altra cosa abbiamo visto, accarezzato con gli occhi e letto in quelli del professor Sergio, emozionato nel racconto, mentre osservava il “suo” pendolo quasi ad accompagnarlo ormai da circa sette anni, ricchi di miglioramenti, implementazioni, evoluzioni, innovazioni e collaborazioni coi suoi studenti. Sembrerebbe di vedere solo un cavo di circa 19 mt, con una grande biglia di 30 kg attaccata all’estremità, che attende il movimento della terra per compiere il suo giro, che a Siena significano circa 35 ore (il tempo varia a seconda della latitudine pari a zero al polo nord e a infinito all’equatore); non è così… In quel pendolo di Focault c’è ben altro e la mostra lo svelerà attraverso un modello costruito appositamente per l’evento e la mano artistica della Rigacci.
Un pendolo, quello di Valentini e dei suoi ragazzi, che è scienza, impegno, volontà, amore, perseveranza, filosofia, sogno; semplicemente vita. Una vita che si muove, oscilla in equilibrio sicuro, leggero nel disegnare la formula matematica che l’ha generato e che, in questa mostra, non può e non deve separarsi dal piano dipinto e ideato dall’artista Cecilia.

Gabriele Ruffoli
Associazione Meteorologica Senese