Master in COMUNICAZIONE DELLE SCIENZEPadova 29 gennaio 2015

Attualità di Galileo:per la scienza e la libertà di ricerca

Giulio Peruzzi

Dipartimento di Fisica e Astronomia

Università di Padova

peruzzi@pd.infn.it

Copyright, 2016 © Giulio Peruzzi

Se l’umanesimo fu, veramente, rinnovata fiducia

nell’uomo e nelle sue possibilità, e comprensione

della sua attività in ogni direzione, all’influenza

umanistica è giusto rivendicare, come si è fatto,

anche il nuovo metodo d’indagine scientifica, la

rinnovata visione del mondo, il nuovo moto verso le

cose per dominarle e usarle.

La cultura italiana dal ‘400 al ‘500 vide, pur in

mezzo a tante oscillazioni e a tanti contrasti, la

convergenza di una piena formazione umana,

compiuta attraverso gli studia humanitatis, e di una

libera e fattiva espansione nel mondo.

[E. Garin, L’umanesimo italiano, Laterza, Bari 1952, pp. 252]

Conoscere - Osservare - Sperimentare

Uno dei caratteri peculiari della rivoluzione scientifica delSeicento è la saldatura tra scienza e tecnica che segnerà inseguito l’intero sviluppo della conoscenza scientificaoccidentale.

Sia Platone sia Aristotele avevano disprezzato l’artemeccanica e il lavoro manuale, e l’assimilazionedell’opposizione tra schiavi e liberi a quella tra tecnica escienza - tra conoscenza rivolta alla pratica e all’uso econoscenza rivolta alla contemplazione della verità - eraandata consolidandosi nei secoli.

Le sette arti liberali (del trivio: grammatica, retorica edialettica; e del quadrivio: aritmetica, geometria, musica eastronomia) erano appunto proprie degli uomini liberi,mentre quelle meccaniche e manuali erano proprie dei nonliberi o degli schiavi.

Un primo significativo cambiamento si ha nell’Italia del XV secolodall’incontro tra artisti e scienziati.

L’artista riceveva all’epoca una formazione polivalente che iniziavanella bottega di un maestro dove apprendeva, prima dispecializzarsi, non solo la pittura e la scultura, ma anchel’architettura e l’oreficeria.

Argano centrale del cantiere brunelleschiano per la cupola del Duomo diFirenze, a tre velocità e inversione di rotazione per lavorare a ciclo continuo(disegno di Leonardo, Codice Atlantico, 1420ca. - Da St.Sc.Treccani, IV, p.949)

In una sola persona, spesso,si sovrapponevano all’artistapropriamente detto,l’architetto, l’urbanista,l’esperto di fortificazioni e dibalistica.

Tra i nomi di questi versatiliartisti-tecnici: Brunelleschi,Verrocchio, Mantegna,Leonardo da Vinci, Dürer.

Terracotta invetriata di Andrea Della Robbia - collocati nel 1487 - per ladecorazione del Loggiato dello Spedale degli Innocenti, costruito su progettodi Brunelleschi

Questo favorì progressivicontatti tra artisti e studiosi, tra iquali Paolo dal PozzoToscanelli, Luca Pacioli,Cardano, Tartaglia,Regiomontano, che neutilizzarono spesso l’opera.

E non dimentichiamo che LeonBattista Alberti nel De Pictura

dette per iscritto veste teoricaalla pratica prospettica delBrunelleschi che influìfortemente sull’opera diMasaccio, né dimentichiamo chePiero della Francesca nel suoDe prospectiva pingendi fornìampio materiale a Pacioli per ilsuo De divina proporzione.

Fra’ Luca Pacioli che dimostra il primo teorema di Euclide assieme al suo protettore Guidobaldo da Montefeltro duca di Urbino. Difronte a loro un « rombicuboottaedro » mezzo riempito d’acqua.Dipinto di Jacopo de’ Barbari (1495ca.)

Vettore Carpaccio, Visione di Sant’Agostino, Venezia, Scuola di San Giorgio degli Schiavoni,

Da questi contatti nasce lentamente una nuova immaginedello scienziato e una progressiva rivalutazione della tecnicae dei suoi prodotti visti come funzionali al progresso dellaconoscenza.

Queste esperienze seminali del Quattrocento sono in partealla base della rivalutazione cinquecentesca delle artimeccaniche e della difesa sempre più decisa della loro dignitànell’ambito della cultura.

Solo alla luce di questa faticosa riaffermazione delle artimeccaniche, acquista significato simbolico l’atteggiamento diGalilei, che nel 1609 punta verso il cielo il suo cannocchiale:la fiducia in uno strumento nato nelle botteghe artigiane,disprezzato dalla scienza, funzionale non a deformare ma apotenziare la vista, fonte di nuova conoscenza control’assolutezza del guardare “naturale” degli occhi umani.

SALV. Largo campo di filosofare a gl’intelletti specolativi parmi che

porga la frequente pratica del famoso arsenale di voi, Signori

Veneziani, ed in particolare in quella parte che mecanica si

domanda; atteso che quivi ogni sorte di strumento e di machina

vien continuamente posta in opera da numero grande d’artefici,

tra i quali, e per l’osservazioni fatte da i loro antecessori, e per

quelle che di propria avvertenza vanno continuamente per sé

stessi facendo, è forza che ve ne siano de i peritissimi e di

finissimo discorso.

SAGR. V.S. non s’inganna punto: ed io, come per natura curioso,

frequento per mio diporto la visita di questo luogo e la pratica di

questi che noi, per certa preminenza che tengono sopra ’l resto

della maestranza, domandiamo proti; la conferenza de i quali

mi ha più volte aiutato nell'investigazione della ragione di effetti

non solo maravigliosi, ma reconditi ancora e quasi inopinabili.

[G. Galilei, Discorsi e Dimostrazioni Matematiche intorno à due nuove

scienze, 1638, Opere, vol. VIII, p. 49.]

Una fisica per il copernicanesimo

INDIZI E PROVE

• De motu (1592)

• Le Mecaniche (1598, appunti di un corso pubblicati nel1634)

Osservare, sperimentare, dimostrare matematicamente,ideare esperimenti mentali

• Lettera a Paolo Sarpi (1604): la legge di caduta dei gravi

Dal caso particolare (modello) del piano inclinato, Galileosviluppa la teoria del moto uniformemente accelerato edel modto parabolico (dal modello alla teoria – insieme dimodelli – del moto)

Galileo misura il tempo necessario a percorrere distanzediverse, ottenendo che gli spazi percorsi sono proporzionaliai tempi al quadrato, il che equivale a dire che le distanzepercorse dalla sfera in uguali intervalli di tempo stanno traloro come i numeri impari ab unitate 1, 3, 5, 7, ecc.

Infatti, supponiamo che il primo tratto percorso nel primointervallo sia pari a un’unità di lunghezza, la legge enunciatada Galileo dice che le distanze percorse dall’inizio del motosaranno 12, 22, 32, 42, ecc. cioè 1, 4, 9, 16 ecc.

Questo vuol dire che le distanze percorse in ciascunintervallo uguale di tempo saranno 1, 4 – 1 = 3, 9 – 4 = 5, 16– 9 = 7, ecc. È una chiara indicazione che la velocità cresceman mano che la sfera scende sul piano: infatti nel secondointervallo di tempo (uguale al primo) è stato percorso untratto triplo, nel terzo (uguale al primo) quintuplo ecc.

Galileo ha fatto gli esperimenti perdeterminare le leggi del moto?(il foglio 116v, Ms 72 c.1608 )

INDIZI E PROVE

• De motu (1592)

• Le Mecaniche (1598, appunti di un corso pubblicati nel1634)

Osservare, Sperimentare, dimostrare matematicamente,ideare esperimenti mentali

• Lettera a Paolo Sarpi (1604): la legge di caduta dei gravi

• Dialogo de Cecco Ronchitti da Bruzene in Perpuosito de

la Stella Nova (1605; col benedettino Girolamo Spinelli)

[Cf. Antonio Favaro, Emilio Lovarini (1927), Luigi Gaudenzio (1966), MarisaMilani (1988-94)]

[Le Scienze, n.434, ottobre 2004, pp. 68-79]

- Galilei si esprime per la primavolta per iscritto a favore delCopernicanesimo

- Un’unica fisica terrestre/celeste

- Centralità della ricerca di unafisica per il copernicanesimo

- La consapevolezza dellanecessità di riflettere in modoapprofondito sul metodo persviluppare la scienza nova

Sidereus Nuncius

Galileo,Sidereus

Nuncius,stampato aVenezia nelmarzo del 1610e dedicato aCosimo II de’Medici, esercitòsulla culturascientifica delSeicento unaprofondainfluenza.

Esso conteneva trefondamentali insiemi discoperte.

• Il primo riguardava lasuperficie della Luna.(Uso dell’analogia conla relazione luce-ombradi corpi terrestri)

Daniele Barbaro - Pratica della prospettiva (1568) Lorenzo Sirigatti - Pratica di prospettiva (1596)

• Il secondo fatto del Sidereus:costellazioni note non eranorappresentate dalle consuetefigure, ma popolate da miriadi distelle. E analoghe conclusioniriguardavano la “Via Lattea”.

Orione Le Pleiadi

Ma “il più importante” fatto del libroera costituito da ciò che Galileoaveva osservato, giorno dopogiorno, attorno a Giove (a partiredal 7 gennaio 1610).

“Stabilii dunque e conclusi fuor di

ogni dubbio che in cielo v’erano

stelle vaganti attorno a Giove,

come Venere e Mercurio attorno al

Sole”.

La sorprendente precisione delle misure di Galileo è ben esemplificata dalla seguente tabella:

Satellite Galileo (1612) Encyclopaedia Brit. (1910)I 1 giorno e 18,5 ore 1 giorno e 18,48 oreII 3 giorni e 13,3 ore 3 giorni e 13,5 oreIII 7 giorni e 4 ore 7 giorni e 4 ore IV 16 giorni e circa 18 ore 16 giorni e circa 18 ore

Relatività galileiana [Esperimenti mentali, metafora] 1624 e 1632

[Opere, VI, 547-49 (lettera a Francesco Ingoli) e Opere, VII, pp. 212-13 (Dialogo sui massimi sistemi)]

Rinserratevi con qualche amico nella maggior stanza che sia

sotto coverta di alcun gran navilio, e quivi fate d’aver mosche,

farfalle e simili animaletti volanti; siavi anco un gran vaso d’acqua,

e dentrovi de’ pescetti; sospendasi anco in alto qualche

secchiello, che a goccia a goccia vadia versando dell’acqua in un

altro vaso di angusta bocca, che sia posto a basso:

e stando ferma la nave, osservate diligentemente come quelli

animaletti volanti con pari velocità vanno verso tutte le parti della

stanza; i pesci si vedranno andar notando indifferentemente per

tutti i versi;

le stille cadenti entreranno tutte nel vaso sottopposto;

e voi, gettando all’amico alcuna cosa, non più gagliardamente la

dovrete gettare verso quella parte che verso questa, quando le

lontananze sieno uguali;

e saltando voi, come si dice,a piè giunti, eguali spazii passerete

verso tutte le parti.

Osservate che avrete diligentemente tutte queste cose, benché

niun dubbio ci sia che mentre il vassello sta fermo non debbano

succedere così, fate muover la nave con quanta si voglia velocità;

ché (pur che il moto sia uniforme e non fluttuante in qua e in là)

voi non riconoscerete una minima mutazione in tutti li nominati

effetti, né da alcuno di quelli potrete comprender se la nave

cammina o pure sta ferma: voi saltando passerete nel tavolato i

medesimi spazi che prima, né, perché la nave si muova

velocissimamente, farete maggior salti verso poppa che verso

prua, benché nel tempo che voi state in aria, il tavolato

sottopostovi scorra verso la parte contraria al vostro salto;

e gettando alcuna cosa al compagno, non con più forza bisognerà

tirarla, per arrivarlo, se egli sarà verso prua e voi verso poppa,

che se voi fuste situati per l’opposito;

le gocciole cadranno come prima nel vaso inferiore, senza

caderne pur una verso poppa, benché, mentre la gocciola è per

aria, la nave scorra molti palmi;

i pesci nella loro acqua non con più fatica noteranno verso la

precedente che verso la sussequente parte del vaso, ma con

pari agevolezza verranno al cibo posto su qualsivoglia luogo

dell’orlo del vaso; e finalmente le farfalle e le mosche

continueranno i lor voli indifferentemente verso tutte le parti, né

mai accaderà che si riduchino verso la parete che riguarda la

poppa, quasi che fussero stracche in tener dietro al veloce

corso della nave, dalla quale per lungo tempo, trattenendosi

per aria, saranno state separate;

e se abbruciando alcuna lagrima d’incenso si farà un poco di

fumo, vedrassi ascender in alto ed a guisa di nugoletta

trattenervisi, e indifferentemente muoversi non più verso

questa che quella parte.

E di tutta questa corrispondenza d’effetti ne è cagione l’esser il

moto della nave comune a tutte le cose contenute in essa ed

all’aria ancora, che per ciò dissi io che si stesse sotto coverta.

Due aspetti giocano un diverso ruolo nella legge di gravitazioneuniversale e nei suoi successivi sviluppi: l’andamento della forzacome il reciproco della seconda potenza della distanza e quello cheoggi viene chiamato il “principio di equivalenza di Galilei” (o “principiodi equivalenza debole”). [estrapolazione]

(Principio di equivalenza di Galilei)Veduto come la differenza di

velocità, ne i mobili di gravità diverse, si trova essere

sommamente maggiore ne i mezzi più e più resistenti [...]

dove che tra palle d’oro, di piombo, di rame, di porfido, o di

altre materie gravi, quasi del tutto insensibile sarà la

disegualità del moto per aria, ché sicuramente una palla

d’oro nel fine della scesa di cento braccia non preverrà una

di rame di quattro dita; veduto, dico, questo, cascai in

opinione che se si levasse totalmente la resistenza del

mezzo, tutte le materie descenderebbero con eguali velocità.Galileo Galilei, Discorsi intorno a due nuove scienze, in Opere, a cura di F. Brunetti, Utet, Torino 1963, Vol. II, p. 644.

SALVIATI. Io non ho detto che la Terra non abbia principio né

esterno né interno al moto circolare, ma dico che non so qual

de’ dua ella si abbia; ed il mio non lo sapere non ha forza di

levarglielo. Ma se questo autore sa da che principio sieno

mossi in giro altri corpi mondani, che sicuramente si

muovono, dico che quello che fa muover la Terra è una cosa

simile a quella per la quale si muove Marte, Giove, e che e’

crede che si muova anco la sfera stellata; e se egli mi

assicurerà chi sia il movente di uno di questi mobili, io mi

obbligo a sapergli dire chi fa muover la Terra. Ma più, io

voglio far l’istesso s’ei mi sa insegnare chi muova le parti della

Terra in giù.

SIMPLICIO. La causa di questo effetto è notissima, e

ciaschedun sa che è la gravità.

SALVIATI. Voi errate, signor Simplicio; voi dovevi dire che

ciaschedun sa ch’ella si chiama gravità. Ma io non vi domando

del nome, ma dell’essenza della cosa: della cui essenza voi

non sapete punto più di quello che voi sappiate dell’essenza del

movente le stelle in giro, eccettuatone il nome, che a questa è

stato posto e fatto familiare e domestico per la frequente

esperienza che mille volte il giorno ne veggiamo; ma non è che

realmente noi intendiamo più, che principio o che virtù sia

quella che muove la pietra in giù, di quel che noi sappiamo chi

la muova in su, separata dal proiciente, o chi muova la Luna in

giro, eccettoché (come ho detto) il nome, che più singulare e

proprio gli abbiamo assegnato di gravità, doveché a quello con

termine più generico assegnamo virtù impressa, a quello diamo

intelligenza, o assistente, o informante, e a infiniti altri moti

diamo loro per cagione la natura.

[Galileo Galilei, Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo

Tolemaico e Copernicano, Einaudi, Torino 1970, pp. 284-286]

IL METODO DELLA SCIENZA NOVA

E IL SUO NUOVO STATUTOEPISTEMOLOGICO

Copisaldi della scienza nuova

• Libertà e assenza di auctoritas - educazioneal senso critico

Or qui, prima ch’io passi più oltre, vi dico che, nelle cose

naturali, l’autorità d’uomini non val nulla; ma voi, come

legista, mostrate farne gran capitale: ma la natura,

Signor mio, si burla delle costituzioni e decreti de i

principi, degl’imperatori e de i monarchi, a richiesta de i

quali ella non muterebbe un iota delle leggi e statuti suoi.

Aristotele fu un uomo, vedde con gli occhi, ascoltò con

gli orecchi, discorse col cervello. Io son uomo, veggo con

gli occhi, e assai più che non vedde lui: quanto al

discorrere, credo che discorresse intorno a più cose di

me; ma se più o meglio di me, intorno a quelle che

abbiamo discorso ambedue, lo mostreranno le nostre

ragioni, e non le nostre autorità.

[Galileo Galilei, Lettera a Francesco Ingoli in risposta

alla Disputatio de situ et quiete Terrae, (1624) in Le Opere, Vol. VI, p. 538.

• Metafora del sapere dei moderni è l’esplorazione di nuovicontinenti, mentre il sapere dei medievali è l’approfondimentodei problemi sulla base di regole codificate “in libris”.

E qual cosa è più vergognosa che il sentir nelle pubbliche

dispute, mentre si tratta di conclusioni dimostrabili, uscir un di

traverso con un testo, e bene scritto in ogni altro proposito, e con

esso serrar la bocca all’avversario? Ma quando pure voi vogliate

continuare in questo modo di studiare, deponete il nome di

filosofi, e chiamatevi istorici o dottori di memoria; ché non

conviene che quelli che non filosofano mai, si usurpino l’onorato

titolo di filosofi…

Signor Simplicio, venite pure con le ragioni e con le

dimostrazioni, vostre o di Aristotile, e non con testi e nude

autorità, perché i discorsi nostri hanno a essere intorno al mondo

sensibile, e non sopra un mondo di carta.

[Galileo Galilei, Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo]

La filosofia naturale, pur essendo in un primo tempo la sola

esercitata dai medici […], cominciò in seguito a decadere

miseramente quando i medici, abbandonando ad altri la

chirurgia, perdettero la conoscenza dell’anatomia.

[…] Costoro [i medici] in verità, come fanno le cornacchie,

affidano la sezione del corpo cui mai si sono accostati, ma

che solamente imparano a memoria dai libri degli altri o

pongono sotto agli occhi copiate, gracchiando dall’alto della

cattedra con rara presunzione: gli altri [i barbieri], essendo

inesperti a tal punto nel parlare, non possono spiegare le

dissezioni agli spettatori e rovinano ciò che è da mostrare

seguendo l’ordine del medico teorico, il quale avendo la

mano per niente abituata alla dissezione del corpo, recita la

parte del gran marinaio, contento del suo libro, non senza

aggrottar di ciglia.

[A. Vesalio, De humani corporis fabrica, 1543]

Copisaldi della scienza nuova

• Libertà e assenza di auctoritas - educazione al sensocritico (lettera a Ingoli e polemica con i “filosofi in libris”)

• Comunicazione e libera circolazione delle idee

• Intersoggettività come forma di oggettività

• Rapporto con l’esperienza: non c’è spazio - almeno sullungo periodo - per “imposture intellettuali”

[Sokal e Bricmont in Social Text vs. Jacques Lacan, Julia Kristeva,Luce Irigaray, Bruno Latour, Jean Baudrillard, Gilles Deleuze, FélixGuattari]

1) Ci sono date le E (esperienze immediate).

2) A sono gli assiomi, dai quali traiamo conclusioni. Dal punto di vistapsicologico gli A poggiano sulle E. Ma non esiste alcun percorso logicoche dalle E conduca agli A; c'è solamente una connessione intuitiva(psicologica) e sempre “sino a nuovo ordine”.

3) Dagli A si ricavano, con procedimento deduttivo, enunciati particolari Sche possono pretendere di essere veri.

4) Gli S sono messi in relazione con le E (verifica per mezzodell'esperienza). Questa procedura, a ben vedere, appartieneessa stessa alla sfera extralogica (intuitiva), non essendo dinatura logica la relazione tra i concetti che intervengono neglienunciati e le esperienze immediate. Questa relazione tra gli S ele E è tuttavia (pragmaticamente) molto meno incerta di quellache sussiste tra gli A e le E (ad esempio, tra il concetto di cane ele corrispondenti esperienze immediate). Se una talecorrispondenza, pur restando inaccessibile alla logica, nonpotesse essere stabilita con un elevato grado di certezza, tuttol'armamentario logico non avrebbe alcun valore ai fini della“comprensione della realtà” (esempio, la teologia).

L'aspetto essenziale è qui il legame, eternamente problematico,fra il mondo delle idee e ciò che può essere sperimentato(l'esperienza sensibile).

Copisaldi della scienza nuova

• Libertà e assenza di auctoritas - educazione al sensocritico (lettera a Ingoli e polemica con i “filosofi in libris”)

• Comunicazione e libera circolazione delle idee

• Intersoggettività come forma di oggettività

• Rapporto con l’esperienza: non c’è spazio - almeno sullungo periodo - per “Imposture intellettuali” (Sokal eBricmont in Social Text vs. Jacques Lacan, JuliaKristeva, Luce Irigaray, Bruno Latour, Jean Baudrillard,Gilles Deleuze, Félix Guattari)

• Non c’è distinzione tra naturale e artificiale

• La natura è matrigna, indifferente

• La natura dei moderni è diversa da quella dei medievali: in essanon si dà distinzione di essenza tra corpi naturali e corpi artificiali.

• La natura dei moderni viene interrogata in condizioni “artificiali”:infatti l’esperienza degli aristotelici è tratta dal mondo dellaquotidianità, quella dei moderni invece deriva dagli esperimenti“artificialmente” costruiti.

Sulle cose naturali - scrive Gassendi, (ma anche Bacone eCartesio) - indaghiamo allo stesso modo con cui indaghiamo sulle

cose delle quali siamo noi stessi gli autori. Nelle cose della natura

in cui ciò è possibile, facciamo uso dell’anatomia, della chimica e

di aiuti di ogni genere in modo da capire, risolvendo per quanto

possibile i corpi e come scomponendoli, di quali elementi e

secondo quali criteri essi sono composti.

Da qui il criterio del CONOSCERE COME FARE o dell’identità traCONOSCERE E COSTRUIRE.

La formalizzazione

• Scienze formalizzate e scienze solo parzialmenteformalizzate: stadi di maturazione di un settorescientifico.

La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che

continuamente ci sta aperto dinanzi agli occhi (io dico

l’universo), ma non si può intendere se prima non

s’impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri,

ne’ quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica,

e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure

geometriche, senza i quali mezi è impossibile a

intenderne umanamente la parola; senza questi è un

aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.

Galileo Galilei, Il Saggiatore, 1623 [Edizioni Teknos, Roma 1994, p. 36]

• La conoscenza scientifica è programmaticamenteincompleta

Estrema temerità mi è parsa sempre quella di

coloro che vogliono far la capacità umana

misura di quanto possa e sappia operar la

natura, dove che, all’incontro, e’ non è effetto

alcuno in natura, per minimo che e’ sia,

all’intera cognizion del quale possano arrivare i

più specolativi ingegni.

[Galileo Galilei, Dialogo, Einaudi, Torino 1970, p. 125.]

Ma allora:

come agire affinché la coppia natura matrigna -scienza programmaticamente incompleta nongeneri il consenso popolare su descrizionisostanzialmente inquietanti del rapporto tra gliesseri umani, le indifferenti cose del mondoesterno e gli sviluppi tecnologici piùimprevedibili?

Dando spazio agli insegnamenti che da Galilei in poirivendicano a gran voce il primato della ragione,

la pazienza e la tenacia della ricerca “da bancone”,

l’importanza di tenere vivo lo spirito critico,

il dialogo aperto e tollerante,

il senso di responsabilità dell’uomo che solo può basarsisulla conoscenza e sulla cultura,

la solidarietà leopardiana del genere umano tutto.

Tutti appelli che trovano orecchie pronte ovunque fuorchénello “stupidissimo e stolidissimo volgo” e nella follaaccademica dei “filosofi in libris”.

Nuovi strumenti e il congiungimento delle “sensateesperienze” con le “certe dimostrazioni” sonoall’origine dell’esplorazione di nuovi “continenti”.

• Il cannocchiale (ca. 1608)

• Il microscopio (ca. 1610)

• Il barometro (Torricelli 1644, Gasparo Berti1639<?<1644)

Gli strumenti scientifici presenti nel mondo antico emedievale (bilancia, compasso, astrolabio, primi

orologi meccanici, ecc.) erano il risultato di un lentoprocesso di perfezionamento.

Con gli inizi del Seicento si assiste a un’improvvisafase di invenzione che nel giro di un secolo cambiaprofondamente l’immagine della scienza e il suorapporto con la società.

Si afferma l’importanza sociale della scienza e degliscienziati: i fini della scienza sono informati alprogresso e al rinnovamento delle condizioni di vitadell’umanità.

È necessaria una collaborazione tra ricercatori, noncasuale, ma pianificata, organizzata, istituzionalizzata(esperimenti in concerto).

Si rifiuta di pensare al mondo come immagine vivente diDio: non ci sono corrispondenze segrete tra uomo enatura, l’universo non è luogo di simboli corrispondenti adarchetipi divini, l’impresa scientifica non si configura comeun’esperienza mistica non comunicabile.

Non il sapiente-sacerdote, né il genio del singolo sonoparadigmatici della figura dello scienziato: ma lacomunicazione e il lavoro di un gruppo nel quale conta ladivisione del lavoro, il coordinamento e l’interrelazione.

Soffermiamoci sui fondamentali passi che portano dallarivoluzione scientifica alla rivoluzione elettronica (cronologiadegli sviluppi paralleli di elettricità e pneumatica):

! 1600, De magnete di Gilbert

! 1644, la scoperta di Torricelli

! 1654, Otto von Guericke inventa la prima pompapneumatica, sviluppata in seguito (1659) da Boyle e Hooke, eda Hauksbee (1703)

! Inizio dello studio dei “bagliori” nel vuoto (1676, JeanPicard; 1700, Johann Bernoulli, dal 1703, Hauksbee)

! Prime proprietà dell’elettricità (Stephen Gray, 1729) escoperta di due tipi di carica elettrica (Charles Dufay, 1733)

!La bottiglia di Leida, 1745 (von Kleist e Peter vanMusschenbroek)

! Prime leggi dell’elettrostatica e della magnetostatica (Cavendish eCoulomb, dal 1771 al 1889)

Coulomb (1777; 1784-85)

Eötvös (1889; 1922)

Bilancia di torsione per verificarel’esistenza di dimensioniaggiuntive alle 3 spaziali ordinarie[Hoyle et al, Phys. Rev. Lett., 86(2001) 1418-21]

! La pila di Volta (1800) e le esperienze di Ørsted (1820) e Ampère(1820): dalle ricerche nell’elettrostatica all’elettrodinamica.

Pila a colonna di Volta

Pila a truogoli di Volta

! L’induzione elettromagnetica, Faraday, 1831

! Generatori a induzione (dal 1832, Antoine Pixii) e bobine ainduzione (dagli anni 1830, perfezionati da Ruhmkorff negli anni1850)

Rocchetto di Rumkhorff - firmato “Rumkhorff à Paris’’

!Tubi di Geissler, 1857

Tubo Geissler

Tubo a raggi XTubi di Plücker

Tubi di Crookes con ruota a palette

Tubo di Goldstein raggi canale

! Le leggi del campo elettromagnetico, Clerk Maxwell, 1864

Interferometro di Michelson(1881; Michelson-Morley 1887)

LIGO (Laser InterferometerGravitational-Wave Observatory) eVIRGO, LISA …

! La scoperta dei raggi X (1895), dellaradioattività (1896) e dell’elettrone (1897)

Sono queste ultime scoperte che danno il via aglisviluppi della fisica del XX secolo (Relatività eMeccanica Quantistica) e alla rivoluzioneelettronica.

Dalle osservazioni di Jean Picard sono passaticirca due secoli e mezzo.

Tirando le fila…

Lo stretto nesso tra invenzione di nuovi strumenti escoperte scientifiche è connotativo della scienzamoderna.

Viene prima lo strumento o la scoperta scientifica?

1. Esistono strumenti (come la bilancia di torsione ol’interferometro) che si basano su teorie scientifichegià esistenti.

2. Esistono strumenti (il cannocchiale, il barometro, itubi a raggi catodici, la pila di Volta) che inauguranonuove teorie scientifiche.

Esiste uno scarto tra intenzionalità dell’inventore eapplicazioni degli strumenti scientifici, uno scarto cheha fatto pensare a più di uno studioso (CavalliSforza*, Joel Mokyr**) che si possa applicare alprocesso di invenzione, e al complementare processodi innovazione tecnologica (le cosiddette“microinvenzioni’’), il paradigma evolutivo darwiniano.

*L.L. Cavalli-Sforza, M.W. Feldman, Cultural Transmission

and Evolution: a Quantitative Approach, Princeton UniversityPress, Princeton 1981.**J. Mokyr, The Lever of Riches. Technological Creativity

and Economic Progress, Oxford University Press, New York1990.

Note bibliografiche

G. Peruzzi, S. Talas, Bagliori nel vuoto. Dall’Uovo

elettrico ai raggi X: un percorso tra elettricità e

pneumatica dal Seicento a oggi, Catalogo del Museo diStoria della Fisica di Padova, Vol. 1, Canova, Treviso2004.

G. Peruzzi, S. Talas, Il futuro di Galileo, Skira, Milano2009

G. Peruzzi, Vortici e colori, Dedalo, Bari 2010