L'intricato speciale

La diciassettesima edizione della Euroschool on exotic beams si sta svolgendo a Santiago de Compostela, una bella città rinascimentale che vanta un’università abbastanza prestigiosa (anche se più recente della mia).

C’è un oggetto di interesse fisico in questa città. Il botafumeiro è il turibolo più grande del mondo ed è appeso ad una grossa puleggia tramite una fune. Il moto del botafumeiro potrebbe sembrare un semplice pendolo piano, spiegabile facilmente con una equazione molto semplice. Si tratta invece di un dispositivo dal moto molto complesso.

La prima caratteristica di questo oggetto è che, dopo una spinta leggera che gli conferisce una blanda oscillazione, viene accelerato soltanto tirando o mollando la fune che lo tiene appeso. Non si tratta del movimento che farebbe un papà spingendo la sua figlia sull’altalena, ma un’entità fisica che prende il nome di “pompaggio parametrico”.
Si tratta di modificare una quantità che in genere è una costante durante tutto il moto e di farlo in modo ponderato, in precisi punti della traiettoria. È ciò che succede anche a chi ha imparato a “spingersi” sull’altalena senza toccare il suolo con i piedi. Nel caso dell’altalena è un cambiamento del momento di inerzia; nel caso del botafumeiro si tratta della lunghezza della corda.

La seconda caratteristica del moto del botafumeiro è la sua traiettoria non planare ma tridimensionale. È un esempio di caos deterministico, dove una serie di condizioni imprevedibili conducono a qualcosa di ordinato. I sistemi di questo tipo sono ancora oggetto di studio.
Inoltre, quando il botafumeiro è lasciato libero si osserva la deviazione tipica dovuta al moto relativo del pianeta, fenomeno che nel 1851 ha portato Foucault alla dimostrazione  delle ipotesi di Galileo e altri sul sistema eliocentrico.

La cosa veramente particolare è che tutta questa fisica è stata nella mente dei manovratori del botafumeiro almeno dal 1500, epoca nella quale si hanno le prime testimonianze della sua esistenza. Molto prima di Galileo e di Foucault.
Chi ha progettato le forme della puleggia; chi ha stabilito la dimensione della corda; chi ha stabilito il peso del turibolo doveva sapere… magari ad un livello intuitivo o rudimentale, ma doveva aver osservato molto i pendoli e doveva aver avuto una gran bella dose di “ispirazione”.