La matematica è lo strumento più potente che l’essere umano ha concepito per capire e descrivere la Natura e l’intero universo che ci circonda. Questo processo di straordinaria decodifica affonda le sue radici nel lontano passato. Nel III secolo a.C. Alessandria d’Egitto era il centro della cultura del mondo occidentale, scienza inclusa. Vi operavano i maggiori matematici dell’Antichità, tra cui Apollonio, nato attorno al 262 a Perga, in Asia Minore. Molte delle opere di questo grande studioso sono andate perdute; ma quella che ci è pervenuta quasi completa, le Coniche, è sufficiente a renderlo uno dei più importanti matematici della storia dell’umanità.
A noi è giunta grazie ad un manoscritto medievale in greco e ad alcune traduzioni dall’arabo di una parte dei libri andati perduti nella versione greca. Apollonio studiò le curve che si formano tagliando un cono con un piano e a una di esse – una curva chiusa dalla forma oblunga – diede il nome di «ellisse». Apollonio era convinto che la matematica fosse uno strumento indispensabile per comprendere i segreti della Natura ma certamente non poteva immaginare che quelle strane curve, le “ellissi” avrebbero disegnato il moto dei corpi celesti.
Il primo a scoprire che le orbite dei pianeti non erano circonferenze come comunemente si credeva fu il tedesco Keplero (Johannes Kepler), che ne diede notizia nell’Astronomia nova (1609). La domanda irrisolta era quale fosse la forza che provocava quelle orbite ellittiche. L’inglese Edmond Halley fu tra coloro che immaginarono che si trattasse di una forza inversamente proporzionale al quadrato della distanza ma si trattava di una mera intuizione. Fu il grande Isaac Newton a comprendere che l’ellissi, fosse la curva descritta da un pianeta sotto l’azione di una forza che decresce come il quadrato della distanza. E ci era arrivato attraverso la matematica.
Nel 1687 nei Philosophiae naturalis principia mathematica (pubblicati, guarda caso, a spese di Halley), Newton enunciò la sua legge della gravitazione universale la prima grande legge della Natura fondata interamente sulla matematica. Il trionfo della matematica fu completo quando nel 1758 gli astronomi osservarono in cielo una cometa dalla traiettoria fortemente ellittica, il cui ritorno, per quell’anno, era stato previsto da Halley mediante calcoli basati sulla teoria newtoniana.
La matematica però non è soltanto uno strumento fondamentale per indagare i fenomeni celesti: attraverso la trigonometria siamo in grado di descrivere il suono e la luce, con i numeri “immaginari” siamo in grado di sondare le complessità della meccanica quantistica e la natura della materia, i gruppi, nati per studiare le condizioni di risolubilità delle equazioni algebriche, classificano le particelle dell’universo e determinano le loro interazioni.
Numeri, figure ed equazioni sono in grado di descrivere come meglio non potremmo fare ed in un linguaggio universale leggi e fenomeni naturali. Tradurre la natura in numeri non è solo un modo per descriverla con precisione. È molto di più: è un modo per comprenderla, mediante la scoperta delle regolarità che si nascondono dietro l’apparente casualità dell’esperienza.
