Indagò anche sul Sole e scoprì le macchie e che esse cambiavano posizione nel tempo, con velocità diverse secondo la distanza dall'equatore. Il Sole stesso, corpo perfetto, quindi ruotava sul proprio asse. Comprese che i quattro corpi che ruotano intorno a Giove sono suoi satelliti come la Luna è per la Terra e per la prima volta l'uomo fece una scoperta al di fuori della Terra senza usare l'immaginazione. Anzi, tutto era ripetibile e a disposizione di chi ricevesse uno dei suoi telescopi di cui fece dono a molti tra studiosi e potenti del tempo affinchè si sincerassero con i loro occhi. Quando trattò anche le maree come un effetto della rotazione terrestre iniziò ad essere percepito come un pericolo per le teorie del tempo. Inoltre la sua convinzione era vista come presunzione rispetto alle teorie del grande Aristotele, che una dietro l'altra rischiavano di crollare. Quindi gli fu imposto il silenzio, ma quando pubblicò il "Dialogo sopra i massimi sistemi" in lingua volgare raggiunse il punto di non ritorno e sotto processo di eresia gli fu imposto di sconfessare le sue idee. Seguì gli studi di meccanica e continuò a pubblicare con definizioni, dimostrazioni e corollari dando gli strumenti della nuova fisica. Divenuto completamente cieco morì nel 1642 nello stesso anno in cui nacque il suo migliore successore tra i fisici del tempo: Isaac Newton. C'erano tutti gli strumenti e le idee perchè si producesse il definitivo balzo in avanti che avrebbe portato alla scienza moderna. In una breve formula matematica, Newton sarebbe riuscito a comprendere tutti i fenomeni che riguardavano la gravità, riunendo sotto una sola causa i moti dei gravi sulla Terra e quello di pianeti, satelliti e comete fuori da essa. Dopo lunghi anni di osservazioni a cui erano seguite delle deduzioni che avevano portato alle tre leggi di Kepler, dopo la definizione del metodo scientifico e dello studio delle relazioni tra le grandezze fisiche nel moto dei corpi fatto da Galileo, finalmente si poteva chiudere il cerchio. Attraverso una legge frutto di una sintesi estrema che condensava tutte le esperienze nella equazione di gravitazione universale, si poteva ridiscendere nel singolo fenomeno e inaugurare il metodo induttivo-deduttivo con il quale abbiamo costruito una razionalità nuova. I tempi erano maturi per studiare il "perchè del perchè" delle cose!
giovedì 4 aprile 2013
La rivoluzione scientifica
Gli anni del Rinascimento sono quelli in cui Galileo potè trovare territorio fertile per le sue idee e in cui vissero personalità geniali e coraggiose che anticiparono in parte i suoi studi e che, dopo di lui, li completarono. La rivoluzione scientifica avviene in un periodo di circa un secolo e mezzo tra la pubblicazione di Niccolò Copernico "Le rivoluzioni degli astri celesti" nel 1543 e quella dell'opera di Isaac Newton "I principi matematici della filosofia naturale" del 1687. La pubblicazione di Copernico anticipa e quella di Newton segue, la pubblicazione di Galileo: "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo" del 1623.
Ci sono state altre rivoluzioni scientifiche a cui hanno corrisposto cambiamenti di paradigma come la teoria della relatività di Einstein. Modi del tutto nuovi di intendere le cose che consentono di voltare pagina quando i tempi sono maturi e iniziare un nuovo corso delle cose. Questo non avviene solo per la scienza, tutti i fatti umani presentano epoche in cui valgono certi riferimenti e poi, quasi all'improvviso questi riferimenti vengono cambiati, in modo "rivoluzionario", per consentire al futuro di arrivare ed aggiornare la vicenda umana. In genere questi cambiamenti non sono poi tanto improvvisi, vengono anticipati da una serie di fatti che li precedono e li evocano come può essere per la fase economica e sociale che viviamo in questi anni.
Tornando alla prima rivoluzione scientifica, essa fu il frutto del lavoro di alcuni studiosi in particolare, che sono stati i primi a sintetizzare idee già presenti nella loro epoca o ad associare esperienze anche lontane nel tempo che furono così recuperate. Per arrivare a Galileo è infatti necessario partire da Copernico e il suo "De revolutionibus orbium celestium" del 1540 pubblicato a due anni dalla sua morte a più di sessanta anni di età. Era molto che stava lavorando ad elaborare il sistema eliocentrico, circa 25 anni, ma preferì non pubblicarlo per evitare di entrare in conflitto con le teorie vigenti. Dai tempi di Tolomeo infatti non si era cambiato il modo di interpretare i fenomeni celesti. La Chiesa si era allineata alle teorie aristoteliche sulla perfezione del cosmo, che ponevano la Terra al centro dell'Universo... come da attendersi per la casa degli uomini figli di Dio.
Copernico capì che mettendo il Sole invece della Terra al centro, il moto dei pianeti assumeva un'altra perfezione molto meno cervellotica del geocentrismo tolemaico. Di nuovo vedeva moti su sfere, non parlava di interazione di forze, ma tutto sembrava più in linea con le osservazioni. Non era stato il primo a pensare che i pianeti, Terra compresa, ruotano intorno al Sole, già l'astronomo greco Aristarco di Samo arrivò a queste conclusioni. Anche lui probabilemente avrà preso le idee da altri prima di lui per confrontarle con le sue osservazioni ma queste teorie furono perdenti rispetto alla mirabile costruzione logica di Aristotele.
Certamente dopo tanti anni di oscurantismo medievale era difficile ammettere che tutti i corpi celesti erano sferici e soprattutto intendere che la Terra ruotasse su se stessa e che questo spiegasse il moto di stelle e pianeti durante la notte e del Sole durante il giorno. Sicuramente questo era difficile da giustificare contro l'obiezione del perchè allora le cose sulla superficie non volassero via. Ci vollero però altri due astronomi e matematici per consentire a Galileo di avere le condizioni giuste per arrivare al cambiamento di paradigma. Tycho Brahe (Danimarca, 1546-1601) raccolse moltissimi dati su posizioni di pianeti, Sole e Luna con una precisione mai raggiunta prima nell'osservatorio di Uraniborg e Stjornerborg. Lì osservò il moto di comete rendendosi conto che le traiettorie che seguivano erano delle ellisse allungate e non circonferenze perfette. Osservò anche l'esplosione di una supernova e si rese conto che il sistema Tolemaico non spiegava quello che vedeva. D'altronde non abbracciò mai la teoria copernicana anche perchè non ammetteva un moto proprio della Terra. Ma dopo di lui e grazie ai suoi dati Johannes Kepler (Germania 1571-1630) potè avvalorare la teoria di Copernico attraverso la matematica. Dimostrò che la centralità del Sole nel sistema copernicano consentiva di spiegare le traiettorie dei pianeti osservati da Brahe, vice versa questo non poteva avvenire se al centro ci fosse stata la Terra .
Non riusciva ad accettare l'ipotesi di orbite ellittiche perchè si allontanavano dalla perfezione del mondo a cui aspirava. Ma era certo che le velocità di percorrenza delle orbite variavano, tanto più quanto più vicini i pianeti erano al Sole. Quindi ebbe l'idea che ci fosse una forza che si scambiavano il Sole e i pianeti che il Sole occupasse uno dei due fuochi dell'ellisse. Questa divenne la prima legge, mentre la seconda quantificava la relazione tra le aree spazzate dai pianeti lungo l'orbita e il tempo con cui avevano percorso una data area dello spazio. Infine rielaborando la massa di dati di cui disponeva si rese conto che c'era un'ulteriore relazione che dava conto della distanza dei pianeti dal Sole e cioè che il cubo dei semiassi maggiori delle orbite era proporzionale al quadrato dei tempi di rivoluzione intorno al sole. Questa fu la terza legge e insieme alle altre due permise a Isaac Newton (Inghilterra 1642-1727) di elaborare la teria della gravitazione universale attraverso una unica legge di causa-effetto le cui conseguenze erano appunto le leggi di Keplero in un rapporto di biunivocità perfetta tra osservazioni e teoria. Tra questi personaggi si inquadra l'opera di Galileo. Le idee rivoluzionarie di Copernico, Brahe e Kepler erano ancora divulgate in latino e rimanevano in ambienti accademici, fu Galileo a esprimerle in forma comprensibile ai più ed è per questo che divenne tanto pericoloso per le idee vigenti. Galileo ebbe il merito di iniziare a indagare il mondo in un modo nuovo, facendo esperimenti e misurando le grandezze fino a stabilire attraverso la matematica delle relazioni tra di esse. La geometria anche aiutava a rappresentare le situazioni reali in modelli ideali al cui livello poter speculare per ottenere risultati generalizzabili. Definì per primo i concetti di velocità istantanea, velocità media e accelerazione. Sostituì la filosofia aristotelica puramente teorica con una nuova razionalità basata sulla esperienza. Quando puntò il suo telescopio sulla Luna scoprì che non era affatto liscia ma caratterizzata da pianure e montagne e che le ombre si creavano anche lì come sulla Terra. Studiò le fasi di Venere, che si presenta come una falce, esattamente come la Luna, dando conferme alle teorie eliocentriche.
Indagò anche sul Sole e scoprì le macchie e che esse cambiavano posizione nel tempo, con velocità diverse secondo la distanza dall'equatore. Il Sole stesso, corpo perfetto, quindi ruotava sul proprio asse. Comprese che i quattro corpi che ruotano intorno a Giove sono suoi satelliti come la Luna è per la Terra e per la prima volta l'uomo fece una scoperta al di fuori della Terra senza usare l'immaginazione. Anzi, tutto era ripetibile e a disposizione di chi ricevesse uno dei suoi telescopi di cui fece dono a molti tra studiosi e potenti del tempo affinchè si sincerassero con i loro occhi. Quando trattò anche le maree come un effetto della rotazione terrestre iniziò ad essere percepito come un pericolo per le teorie del tempo. Inoltre la sua convinzione era vista come presunzione rispetto alle teorie del grande Aristotele, che una dietro l'altra rischiavano di crollare. Quindi gli fu imposto il silenzio, ma quando pubblicò il "Dialogo sopra i massimi sistemi" in lingua volgare raggiunse il punto di non ritorno e sotto processo di eresia gli fu imposto di sconfessare le sue idee. Seguì gli studi di meccanica e continuò a pubblicare con definizioni, dimostrazioni e corollari dando gli strumenti della nuova fisica. Divenuto completamente cieco morì nel 1642 nello stesso anno in cui nacque il suo migliore successore tra i fisici del tempo: Isaac Newton. C'erano tutti gli strumenti e le idee perchè si producesse il definitivo balzo in avanti che avrebbe portato alla scienza moderna. In una breve formula matematica, Newton sarebbe riuscito a comprendere tutti i fenomeni che riguardavano la gravità, riunendo sotto una sola causa i moti dei gravi sulla Terra e quello di pianeti, satelliti e comete fuori da essa. Dopo lunghi anni di osservazioni a cui erano seguite delle deduzioni che avevano portato alle tre leggi di Kepler, dopo la definizione del metodo scientifico e dello studio delle relazioni tra le grandezze fisiche nel moto dei corpi fatto da Galileo, finalmente si poteva chiudere il cerchio. Attraverso una legge frutto di una sintesi estrema che condensava tutte le esperienze nella equazione di gravitazione universale, si poteva ridiscendere nel singolo fenomeno e inaugurare il metodo induttivo-deduttivo con il quale abbiamo costruito una razionalità nuova. I tempi erano maturi per studiare il "perchè del perchè" delle cose!
Indagò anche sul Sole e scoprì le macchie e che esse cambiavano posizione nel tempo, con velocità diverse secondo la distanza dall'equatore. Il Sole stesso, corpo perfetto, quindi ruotava sul proprio asse. Comprese che i quattro corpi che ruotano intorno a Giove sono suoi satelliti come la Luna è per la Terra e per la prima volta l'uomo fece una scoperta al di fuori della Terra senza usare l'immaginazione. Anzi, tutto era ripetibile e a disposizione di chi ricevesse uno dei suoi telescopi di cui fece dono a molti tra studiosi e potenti del tempo affinchè si sincerassero con i loro occhi. Quando trattò anche le maree come un effetto della rotazione terrestre iniziò ad essere percepito come un pericolo per le teorie del tempo. Inoltre la sua convinzione era vista come presunzione rispetto alle teorie del grande Aristotele, che una dietro l'altra rischiavano di crollare. Quindi gli fu imposto il silenzio, ma quando pubblicò il "Dialogo sopra i massimi sistemi" in lingua volgare raggiunse il punto di non ritorno e sotto processo di eresia gli fu imposto di sconfessare le sue idee. Seguì gli studi di meccanica e continuò a pubblicare con definizioni, dimostrazioni e corollari dando gli strumenti della nuova fisica. Divenuto completamente cieco morì nel 1642 nello stesso anno in cui nacque il suo migliore successore tra i fisici del tempo: Isaac Newton. C'erano tutti gli strumenti e le idee perchè si producesse il definitivo balzo in avanti che avrebbe portato alla scienza moderna. In una breve formula matematica, Newton sarebbe riuscito a comprendere tutti i fenomeni che riguardavano la gravità, riunendo sotto una sola causa i moti dei gravi sulla Terra e quello di pianeti, satelliti e comete fuori da essa. Dopo lunghi anni di osservazioni a cui erano seguite delle deduzioni che avevano portato alle tre leggi di Kepler, dopo la definizione del metodo scientifico e dello studio delle relazioni tra le grandezze fisiche nel moto dei corpi fatto da Galileo, finalmente si poteva chiudere il cerchio. Attraverso una legge frutto di una sintesi estrema che condensava tutte le esperienze nella equazione di gravitazione universale, si poteva ridiscendere nel singolo fenomeno e inaugurare il metodo induttivo-deduttivo con il quale abbiamo costruito una razionalità nuova. I tempi erano maturi per studiare il "perchè del perchè" delle cose!
