Per la scuola

Pi day: una sfida cosmica

Auguriamo un buon pi day a tutti i lettori con alcune segnalazioni di attività didattiche realizzate dalla NASA

Il 14 marzo di ogni anno è meglio noto come il pi day, il giorno in cui si celebra la matematica e in particolare il pi greco, numero trascendentale definito come il rapporto tra diametro e circonferenza.
Il primo pi day propriamente detto venne organizzato nel 1988 da Larry Shaw presso il San Francisco Exploratorium e da allora è diventata una tradizione diffusasi in tutto il mondo. Anche la NASA ha deciso di festeggiare il “numero di Archimede” con Pi in the sky challenge, progetto iniziato nel 2014 e che propone una serie di poster con alcuni esempi di come gli astronomi utilizzano il pi greco nel loro lavoro attraverso alcuni semplici problemi da risolvere.
Ad esempio ecco gli “Investigatori solari“, primo dei problemi del Pi in the sky challenge 2018:

<em>Investigatori solari</em>
Gli esopianeti sono mondi che orbitano intorno alle stelle. Utilizzando il telescopio spaziale Kepler, gli scienziati riescono a studiare stelle distanti e a cercare stelle che ruotano intorno a esse. Quando Kepler misura ripetuti cali di luminosità in una stella, ciò indica che un esopianeta sta passando tra la stella e l’obiettivo di Kepler. Gli scienziati possono allora determinare le dimensioni dell’esopianeta in funzione di quanto è diminuita la luce della stella quando il pianeta gli è passato di fronte. Questa diminuzione di luminosità rilevata da Kepler è espressa come percentuale della luce della stella che è bloccata dal pianeta, con pianeti di grandi dimensioni che bloccano più luce rispetto ai pianeti di tipo terrestre. Questa percentuale coincide con il rapporto tra l’area del disco planetario e l’area del disco della stella.
Se Kepler rileva un calo di luminosità dello 0.042% dalla stella Kepler-186, che ha un’area di 416000000000 km2, qual è il raggio dell’esopianeta noto come Kepler-186f?

Il pi greco, però, si trova nel cielo anche solo come nome delle stelle: ad esempio le sei stelle che costituiscono lo scudo di Orione o la stella doppia Pi Bootis che si trova poco sotto Arturo.
Si trova anche in una delle equazioni cosmologiche più importanti in assoluto, l’equazione della relatività generale di Einstein:

\(R_{ab} – \frac{1}{2} R g_{ab} + \Lambda g_{ab} = 8 \pi G T_{ab}\)

Lo vediamo sul lato destro, insieme con la costante di gravitazione universale, nel termine che identifica l’energia contenuta nell’universo. Il termine a sinistra, invece, è legato alla curvatura dello spaziotempo, ovvero alla sua geometria.

Maggiori dettagli matematici sul Carnevale della matematica #117.

Scritto da

Gianluigi Filippelli Gianluigi Filippelli

Ha conseguito laurea e dottorato in fisica presso l’Università della Calabria. Tra i suoi interessi, la divulgazione della scienza (fisica e matematica), attraverso i due blog DropSea (in italiano) e Doc Madhattan (in inglese). Collabora da diversi anni al portale di critica fumettistica Lo Spazio Bianco, dove si occupa, tra gli altri argomenti, di fumetto disneyano, supereroistico e ovviamente scientifico. Last but not least, è wikipediano.

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