Prima che gli uomini camminassero sulla luna, diverse donne hanno fatto i calcoli che hanno reso possibile tutto questo. Katherine Johnson era una di quelle matematiche ed è morta questa settimana all'età di 101 anni.
Verso la fine della sua vita, ha iniziato a ottenere il riconoscimento che meritava per il suo importante lavoro alla NASA. Potresti averla vista interpretata da Taraji P. Henson nel film “Figure nascoste”, o ho saputo di lei come una delle persone che hanno ricevuto una Presidential Medal of Freedom dal presidente Barack Obama. Forse hai visto la standing ovation che ha ricevuto durante gli Oscar, quando era celebrata per il suo lavoro durante la cerimonia di premiazione nell'anno in cui è stato nominato Hidden Figures.
Ma all'inizio della sua vita, quando stava facendo la complessa matematica che avrebbe mandato in sicurezza gli astronauti americani nello spazio, Johnson non ha ottenuto quasi il riconoscimento che meritava. È cresciuta in un periodo in cui le donne nere subivano ancora più discriminazioni di quanto non facciano oggi.
Sebbene alcuni dei famosi astronauti, in particolare John Glenn, sapessero che Johnson e i suoi colleghi erano le menti dietro i loro voli, quegli uomini sono stati quelli che hanno ricevuto fama internazionale, riconoscimento e maggiori opportunità di ricchezza mentre lei è passata quasi totalmente inosservata.
Ma aspetta... Per cosa avevano bisogno gli astronauti dei matematici?
Quando pensi ai razzi che esplodono nello spazio, probabilmente stai pensando di più ai potenti macchine che possono arrivare così lontano, o le tute spaziali che gli astronauti indossano per aiutarli a sopravvivere a zero gravità.
Ma prima che venissero costruite macchine o tute spaziali, i matematici dovevano capire la traiettoria del razzo. E capire le traiettorie richiede una matematica complessa. Prima di atterraggio sulla Luna, la NASA aveva una buona idea di come spingere le cose nello spazio. Semplicemente non erano sicuri di come assicurarsi che tornasse indietro.
Ma non solo su e giù in qualsiasi modo! I matematici hanno dovuto capire le equazioni che avrebbero fatto esplodere un razzo a 238.900 miglia di distanza nell'assoluta vastità dello spazio per atterrare in un punto specifico sulla luna. Poi, dopo che alcuni ragazzi hanno camminato per un po' in superficie, hanno dovuto trovare un modo per tornare su quel razzo e farlo atterrare entro una porzione di oceano di appena 20 miglia. L'intera faccenda faceva sembrare facile trovare un ago in un pagliaio.
Come lo hanno fatto?
Sono tornati indietro nel tempo. Bene, una specie di – per spingere il programma astronauti della NASA nel futuro, si sono rivolti alla matematica che era vecchia di secoli. Nel 1700, un matematico svizzero di nome Leonhard Euler era al lavoro per sviluppare alcuni dei concetti e dei metodi più importanti che esistono ancora oggi in matematica.
Sapeva che sebbene la matematica sia nota per essere esatta e precisa, molti problemi richiedono che i matematici elaborino equazioni per situazioni in cui non esiste (ancora) una soluzione. Dopotutto, la NASA non aveva ancora mandato le persone nello spazio, quindi mentre avevano un... idea di come farlo, non conoscevano bene tutti i numeri esatti di cui avevano bisogno per portarli lì.
Johnson e i suoi colleghi sapevano di dover tenere conto di fattori come la forza di gravità che tira il astronavi verso la Terra, nonché la velocità con cui l'astronave viaggerebbe nel suo viaggio di ritorno verso la nostra pianeta. E la posta in gioco era troppo alta per azzardare solo ipotesi e vedere come andava, anche la più piccola un errore di calcolo potrebbe significare la morte per gli astronauti, nonché la fine del programma spaziale che era unire una nazione.
Era Johnson che aveva un had ahah! momento che l'ha portata da Eulero. Il suo metodo ha permesso a lei e alle sue colleghe matematiche di lavorare come computer letterali (come in, persone che calcolano) per calcolare la traiettoria dell'astronave in termini approssimativi piuttosto che lavorare verso una soluzione concreta in cui un errore significherebbe disastro.
Per farla breve: ha funzionato. Neil Armstrong ha camminato sulla luna, gli uomini sono tornati sani e salvi e Katherine Johnson ha continuato la sua prolifica carriera con quasi nessuno che conoscesse il suo nome.
Matematica: potrebbe davvero tornare utile
È facile vedere come Katherine Johnson abbia usato la sua incredibile mente matematica per aiutare a realizzare cose maestose. È meno facile vedere come la matematica che stai facendo nella tua classe può portare a tali risultati. Dopotutto, in che modo memorizzare le tabelline o avvolgere la mente intorno all'algebra dovrebbe mandare più persone sulla luna?
Ma la dipendenza di Johnson da un metodo matematico vecchio di secoli, così come la sua ostinata tenacia nel cercare di risolvere il problema di inviare persone nello spazio, dimostra come una conoscenza pratica della matematica possa aiutare il cervello a lavorare in modi nuovi ed entusiasmanti.
Prendi Eulero come esempio. Visse in un'epoca in cui quasi nessuno aveva servizi igienici funzionanti all'interno delle proprie case. Non avrebbe mai potuto credere che le equazioni su cui ha lavorato un giorno avrebbero mandato gli umani a camminare sulla luna.
Ma andò comunque avanti, capendo che i suoi metodi un giorno avrebbero potuto essere applicati a problemi ben oltre la sua immaginazione. Lui, e poi Johnson secoli dopo, hanno abbracciato il modo in cui l'apprendimento della matematica ha ampliato il loro cervello, li ha costretti a pensare alle cose in modi diversi e li ha aiutati ad affrontare i problemi in modo logico.
Il risultato finale? Una soluzione a un problema che una volta sembrava irrisolvibile.