Nicole Lepaute, regina del calcolo e dell’astronomia
Nel novembre del 1758 un serrato lavoro di team a tre consente di calcolare il momento dell’imminente ritorno della cometa di Halley: i tre arriveranno molto vicini al risultato corretto, sbagliando di un solo mese sul periodo orbitale della cometa di circa 75 anni.
Due dei tre, l’astronomo Lalande e il matematico Clairault, passano alla storia. Alla terza del trio, Nicole Lepaute (Nicole-Reine Étable de Labrière, sposata Lepaute), viene negato il pieno riconoscimento dell’immane lavoro di calcolo effettuato. Eppure senza di lei l’impresa non sarebbe riuscita.
L’attesa della cometa
Qualcuno ricorderà l’ultimo passaggio della cometa avvenuto nel 1986. Foto dell’evento si trovano googlando, ad esempio nell’archivio fotografico del Corriere della Sera.
Mia moglie mi ricorda che salimmo alla relativa oscurità serale del lago Sirio di Ivrea, per vederne meglio la luminosità della coda. Il prossimo passaggio sarà un po’ in là, nel 2062.
I primi riferimenti storici alla cometa si trovano nel Talmud, testo sacro ebraico, e ne datano un passaggio al 66 d.C. Il Talmud riporta che la stella appariva una volta ogni 70 anni. Al giro precedente potrebbe essere stata quindi la stella cometa del Natale cristiano, se si spostasse la nascita di Gesù più o meno al 4 a.C.
L’ipotesi più gettonata è però un’altra: a guidare i Re Magi non sarebbe stata una cometa, ma la luminosità della congiunzione tra Giove, Saturno e Marte avvenuta nel 7 a.C. La leggenda della cometa nasce con Giotto, che nella sua Adorazione dei Magi disegna la stella con la coda di una cometa, probabilmente prendendo spunto dal passaggio avvenuto nel 1301.
L’ipotesi della cometa in orbita solare viene formulata nel 1682 dall’astronomo inglese Edmond Halley, partendo dalla regolarità degli ultimi passaggi: 1456, 1531, 1607 e 1682.
Halley nota che la corsa della cometa sembra rallentare di giro in giro e fa una previsione: il successivo passaggio dovrebbe essere tra la fine del 1758 e l’inizio del 1759. Ma esattamente quando?
Lalande lancia la sfida
Halley se ne è andato da 15 anni quando, nel giugno del 1757, l’astronomo francese Jérôme Lalande decide di tentare l’impresa di calcolare l’orbita della cometa e prevederne quindi sia l’ingresso nel cielo terrestre che il suo successivo perielio, il momento cioè di massima luminosità.
La faccenda è complessa: occorre applicare le leggi di Keplero e Newton non solo alla cometa, ma anche almeno ai due maggiori pianeti solari, Giove e Saturno, la cui massa altera la corsa della cometa.
E occorre partire dagli ultimi due passaggi, ricostruendo, giorno per giorno, la posizione dei tre corpi celesti in un arco di 150 anni.
Lalande è un giovane avvocato che si è convertito all’astronomia qualche anno prima, quando ha collaborato alla misura della distanza tra Luna e Terra con il metodo della parallasse: due osservazioni, una effettuata dall’astronomo Nicolas-Louis de Lacaille al Capo di Buona Speranza in Sudafrica, l’altra affidata proprio al giovane Lalande a Berlino, consentono di ricavare una stima della distanza Luna-Terra da quella tra i due punti di osservazione.
Non è bellissimo Lalande: piccoletto, testa descritta a melanzana, calvo. Per fargli un complimento qualcuno dice che l’intelligenza sempre viva gli ha bruciato i capelli. In compenso ha una passione per le donne, specialmente se brillanti in campo scientifico, almeno pari a quella che nutre per l’astronomia.
Per il suo lavoro sulla cometa a Lalande servono due cose: un algoritmo e un robusto aiuto nei calcoli.
L’algoritmo lo fornisce il matematico e astronomo Alexis Clairault. L’aiuto nel calcolo arriverà dalla nostra Nicole.
La bella Nicole Lepaute
Nel 1757 Nicole Lepaute ha 34 anni, e la descrivono come una donna piacevole di aspetto e di modi.
Nata a Parigi nel palais du petit Luxembourg, dove il padre lavora nella corte della duchessa de Berry, al secolo Marie Louise Élisabeth d’Orléans, sei anni prima Nicole ha sposato Jean-André Lepaute.
Jean-André è arrivato alla corte in qualità di orologiaio, un lavoro che in quell’epoca è al top della tecnologia. È dagli inizi del ‘700, infatti, che si è sviluppata l’arte di progettare e realizzare orologi precisi e stabili, utilizzati per calcolare la longitudine della propria posizione in mare. Per un’avvincente lettura sull’argomento rimando al libro Longitudine.
Mentre per la latitudine è sufficiente un rilevamento preciso delle stelle, per la longitudine occorre infatti ricorrere alla misura della porzione di rotazione terrestre percorsa a partire dal punto di riferimento.
In mare, quindi, si portano due orologi: uno regolato sul mezzogiorno del punto di partenza, l’altro regolato su quello del punto in cui ci si trova. La differenza di orario tra i due dirà, in ogni istante, quanta rotazione terrestre di differenza c’è tra i due punti.
Ma è importante che i due orologi siano precisi e stabili, nonostante le oscillazioni brusche e irregolari a cui sono soggetti in mare.
Nicole, che è venuta su bene sia per l’intelligenza che per la grazia:
Dès sa première jeunesse, elle dévorait les livres; elle passait les nuits à des lectures, et se distinguait dans la société autant par son esprit que par sa vivacité et par ses grâces*
ha sviluppato un amore particolare per la matematica e per il calcolo. E il suo lavoro si completa naturalmente con quello del marito. Competente e precisa, ha prodotto per lui, ad esempio, estese tabelle relative al moto del pendolo.
Ed è proprio per la sua passione per il calcolo e per la sua affidabilità che Lalande la tira dentro l’impresa.
Sei mesi di calcoli ininterrotti
Intorno al ritorno della cometa c’è dello scetticismo. Da una parte c’è chi non crede nella teoria newtoniana e nella sua legge di gravitazione. Non c’è da stupirsi se si pensa che ancora oggi per qualcuno la Terra è piatta.
Altri, a metà del ‘700, ritengono che possano esistere in realtà due comete diverse che, con periodo molto simile di circa 150 anni, si alternano nel cielo terrestre.
Prevedere matematicamente il passaggio sarebbe una conferma forte della teoria di Newton e dell’unicità della cometa.
I tre partono a calcolare agli inizi di giugno del 1757. È una corsa contro il tempo: per sei mesi calcoleranno dal mattino fino alla sera, interrotti solo, e neanche sempre, dai veloci pasti. Un lavoro complesso e con l’obbligo di non commettere errori: una svista porterebbe a calcolare la posizione errata per uno dei tre corpi celesti, e l’errore falserebbe, da lì in avanti, tutto il calcolo.
I tre portano a compimento l’impresa. Dopo le verifiche necessarie, Clairault dà l’annuncio ufficiale nel novembre del 1758: la cometa sarà al perielio a metà aprile del 1759, dopo essere entrata nel cielo francese in gennaio. Precisione: più o meno un mese.
E infatti nel dicembre del 1758 la cometa diventa visibile, per raggiungere il massimo di luminosità il 13 marzo successivo.
Per i tre è un trionfo, anzi per i due, perché Clairault, dopo il primo annuncio, cancella Nicole Lepaute dalla lista dei riconoscimenti.
Cosa è successo?
Nicole-Reine è di bell’aspetto e di bei modi. Fedelissima al marito, suscita comunque molta ammirazione, e anche Lalande è silenziosamente infatuato di lei. Neanche tanto silenziosamente, in verità, a giudicare dai versi che le dedica:
De tables de Sinus toujours environnée,
Vous suivez avec nous Hipparque et Ptolémée ;
Mais ce serait trop peu que de suivre leurs traces,
Et d’être au rang de ceux que nous comblons d’honneurs,
Reine, si vous n’étiez et le sinus des Grâces,
Et la tangente de nos cœurs.
Insomma, grazie alla trigonometria così abilmente applicata da Nicole, Lalande si sente toccato nel cuore (tangente) e rapito dal seno di Nicole.
Ecco, a proposito di seno, quello femminile, non quello trigonometrico: spesso qualcuno si riferisce ai seni di una fanciulla, dimenticando, o ignorando, il significato di insenatura della parola. I seni al plurale, quindi almeno due, sottintendono almeno tre massimi, cosa che non credo esista in Natura.
Ma torniamo ai nostri tre: Clairault ha una fidanzata, Mademoiselle Goulier, giovane, carina e ambiziosa. Pare che, per entrare nel novero degli accademici francesi, si sia fatta scrivere una memoria dallo stesso Clairault.
Una ragazza che lavorava presso un commerciante d’abbigliamento, a stento sa fare le addizioni e si vanta pure di essersi fatta scrivere una memoria che dichiara essere sua.
È la stessa Nicole Lepaute che così descrive con manifesto risentimento Mademoiselle Goulier, scrivendo al medico Jean Bouillet.
Cos’è accaduto? Semplicemente che Mademoiselle Goulier, gelosa della fama che sta conquistando Nicole, convince Clairault a cancellarne i riferimenti nella storica impresa.
Non è l’unica amarezza per Nicole
Il naturalista Philibert Commerson, probabilmente anche lui preso dalla sua grazia, nel 1773 le dedica la rosa del Giappone, chiamandola Peautia celestina.
Poi, immediatamente dopo, cambia idea e la chiama Hortensia coerulea.
Commerson fa insomma un bel po’ di confusione, tra una dedica esplicita e pubblica, e il cambio repentino. La confusione è tale che qualcuno pensa (cosa ancora oggi riportata) che Ortensia sia il secondo nome di Nicole.
Non è così, il naturalista ha fatto marcia indietro, qualcuno o qualcosa gli ha fatto cambiare idea.
Una nuova delusione per Nicole? Forse sì, anche se possiamo solo pensarlo, mancando testimonianze al riguardo. Di certo c’è solo che lei rimane fedele accanto al marito, fino a quando si ammalerà e se ne andrà nel dicembre del 1788, solo qualche mese prima che scompaia anche il marito.
Qualche riconoscimento postumo
Tardivamente il mondo scientifico si ricorda di Nicole Lepaute. Hanno infatti il suo nome un cratere lunare e un asteroide (7720 Lepaute, asteroide della fascia principale scoperto nel 1960).
Anche Lalande ha un suo asteroide, scoperto nel 1971, l’asteroide 9136 Lalande, anche lui nella fascia principale.
Mi sa che Jérôme Lalande sta ancora facendo il filo a Nicole.
*Trad. “Fin dalla sua giovinezza, ella divorava libri; passava le notti a leggere e si distingueva nella società tanto per il suo carattere che per la sua vivace intelligenza e le sue grazie”
Immagine di apertura del post da Wikipedia
Mi chiamo Pasquale Petrosino, radici campane, da alcuni anni sulle rive del lago di Lecco, dopo aver lungamente vissuto a Ivrea.
Ho attraversato 40 anni di tecnologia informatica, da quando progettavo hardware maneggiando i primi microprocessori, la memoria si misurava in kByte, e Ethernet era una novità fresca fresca, fino alla comparsa ed esplosione di Internet.
Tre passioni: la Tecnologia, la Matematica per diletto e le mie tre donne: la piccola Luna, Orsella e Valentina.
Potete contattarmi scrivendo a: p.petrosino@inchiostrovirtuale.it
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