RIVOLUZIONE SCIENTIFICA E LA SCIENZA DELLA PRIMA META’ DEL SEICENTO: GALILEO E CARTESIO

Tra Cinquecento e Seicento si assiste in Europa a un rapido progresso delle scienze, che investe non soltanto l’acquisizione di singole conoscenze, ma soprattutto il metodo scientifico adottato. Questo periodo viene denominato “Rivoluzione scientifica”: il concetto di “rivoluzione scientifica”, che implica l’idea di un cambiamento davvero radicale venne elaborato da uno studioso ungherese del Novecento, Thomas Khun: egli afferma che la scienza procede in fasi ” normali ” , cumulative , dove ciascun scienziato dà il suo contributo aggiungendo un tassello alle conoscenze già presenti, ma anche in fasi ” rivoluzionarie ” , ossia quando certe nuove scoperte risultano incompatibili con il cosiddetto paradigma scientifico di una determinata epoca cioè la struttura generalissima della concezione del mondo dell’ epoca stessa. La rivoluzione del 1500-1600 non è l’unica rivoluzione scientifica: un’altra è quella degli inizi del 1900 che ha segnato il passaggio dalla fisica classica( galileiana ) a quella contemporanea( quantistica e relativistica ). La rivoluzione scientifica del 1500 – 1600 inizia con la rivoluzione astronomica e con Copernico che, sostenendo l’ eliocentrismo a svantaggio del geocentrismo ha effettuato un radicale cambiamento di punto di vista: l’ aspetto più importante di questa rivoluzione astronomica infatti é dato dalle conseguenze che essa ha avuto sul pensiero della gente , impaurita incredibilmente da queste novità che portava alla perdita di ogni punto di riferimento ; la Terra che era sempre stata ritenuta al centro dell’ universo , viene ora proclamata uno dei tanti pianeti e l’ uomo non é più al centro del creato ; già la scoperta dell’ America aveva messo in crisi da un certo punto di vista l’ Europa , che veniva a contatto con civiltà diverse e antiche di cui ignorava l’ esistenza; il cristianesimo stesso non era più un punto di riferimento e si era sgretolato con la riforma luterana . Da una scienza fortemente influenzata dalla tradizione filosofica aristotelico – scolastica si passa alla formazione della scienza moderna , la quale progressivamente afferma la propria autonomia dalla filosofia e dalla teologia ed elabora procedure metodologiche che la caratterizzano in maniera specifica. Filosofia e scienza in questo periodo si intrecciano in maniera nuova: da un lato alcune modificazioni apportate alla concezione del mondo saranno a tal punto radicali da coinvolgere l’ immagine globale del mondo e non solo quella degli scienziati; dall’altro per la novità epistemologica : la scienza moderna é rivoluzionaria non solo per i contenuti che propone , ma anche per il modo in cui arriva ad elaborarli . Il problema fondamentale allora diventa essenzialmente metodologico , e parlando di metodologia si scavalca l’ ambito scientifico per entrare in quello filosofico . La filosofia della scienza non é la scienza stessa ma la riflessione sul suo valore: l’ epistemologia é quindi quella branca della filosofia che si occupa delle riflessioni sui metodi scientifici . Ciò che maggiormente distingue la scienza moderna dall’attività scientifica esercitata nell’Antichità e nel Medioevo è il carattere quantitativo . La precedente tradizione scientifica, infatti, in accordo con la filosofia aristotelica, si proponeva la ricerca della ” forma ” essenziale dei fenomeni , e si esauriva pertanto in un’analisi solamente qualitativa , anche perché non possedeva gli strumenti idonei per effettuare misurazioni precise( l’intuizione che la quantificazione della realtà fisica fosse fondamentale l’ avevano già avuta i pitagorici ). Il metodo scientifico vero e proprio oltre a dire che la realtà é misurabile e fatta di quantità arrivò proprio a misurarla quantitativamente. Il nuovo metodo scientifico poggia quindi sul presupposto che l’essenza delle cose è inattingibile o comunque esula dalle finalità della scienza , la quale deve invece indagare i rapporti tra le cose ed esprimerli attraverso una misurazione oggettiva e universalmente comunicabile . Per questo nella nuova scienza diventa indispensabile l’uso della matematica. Il riconoscimento dell’importanza della matematica non è certamente una novità dell’età moderna (i pitagorici avevano già sostenuto che il “il numero è il principio di tutte le cose) ma nel mondo antico e medioevale questa disciplina era stata studiata prevalentemente come scienza astratta, che non poteva essere applicata all’analisi dei fenomeni naturali (la sua utilizzazione era per lo più limitata ad ambiti i cui rapporti sono ideali come nella musica) . Nella scienza moderna la matematica diventa invece uno strumento metodologico per quantificare i fenomeni naturali come oggetti specifici della ricerca scientifica. Nel 1500 – 1600 si afferma poi il meccanicismo , che è l’immediata conseguenza della quantificazione della scienza : esso si era già visto nel primo grande filosofo-scienziato della storia, Democrito, sconfitto dall’aristotelismo, dimenticato per molto e le cui intuizioni furono riprese nel 600’ per la nascita della scienza moderna; per metodo meccanicistico si intende il metodo che consiste nello spiegare le cose in virtù delle cause efficienti e meccaniche naturali che le producono, indipendentemente dal concetto di scopo, proprio dell’analisi teleologica di Aristotele e del Medioevo. Il meccanicismo , come dice Cartesio , consiste nel ridurre tutto ad estensione e movimento , eliminando dal modo di indagare la realtà ogni riferimento agli aspetti qualitativi e badando solo a quelli quantitativi. Nella scienza moderna, la connessione tra la causa e l’effetto non viene tuttavia determinata soltanto dallo strumento matematico, ma sottoposta anche a verifica empirica. Aristotele osservava la natura (egli infatti e’ portavoce dell’empirismo, secondo cui quando nasciamo la nostra mente é una tabula rasa , priva di conoscenze , che va riempita con le esperienze di ogni giorno, in contrasto con l’innatismo platonico che consiste nel dire che la conoscenza , almeno in parte , non si fonda sull’ esperienza , ma é qualcosa di innato , di cui disponiamo già quando nasciamo) ma quello che Aristotele non fa é l’ esperimento. Accanto alla matematica, la sperimentazione è il secondo mezzo a cui i nuovi scienziati fanno metodicamente ricorso . L’esperimento che consiste nella riproduzione artificiale di processi naturali in condizioni di massima osservabilità deve servirsi di strumenti di indagine e di misurazione sempre più raffinati (ad es. orologi, cannocchiali, telescopi, barometri) . Si stabilisce quindi una stretta connessione tra scienza e tecnica , sia nel senso che il progresso della scienza dipende sempre più dal progresso tecnologico che appronta gli strumenti necessari alla ricerca, sia nel senso che , all’inverso , si afferma la consapevolezza delle potenzialità pratiche del sapere scientifico , destinato a consentire un sempre più ampio dominio sulla natura, una scienza utile e capace di migliorare le condizioni dell’uomo. Ma a caratterizzare il 1600 , più di ogni altra cosa , è la profonda fiducia nella ragione umana. Dalla rivoluzione scientifica quindi scaturisce la concezione della natura come ordine oggettivo e casualmente strutturato di relazioni governate da leggi e la concezione della scienza come sapere sperimentale-matematico e intersoggettivamente valido, avente come scopo la conoscenza progressiva del mondo circostante e il dominio di esso da parte dell’uomo. La scienza moderna non nasce nel vuoto, ma in un preciso contesto storico, caratterizzato dai mutamenti di struttura dell’economia europea e dal nuovo tipo di società venutosi a delineare all’inizio dell’età moderna, un sistema di vita più complesso e dinamico che richiede tecniche sempre più evolute e che quindi crea una saldatura tra società e scienza. Inoltre si deve tener conto anche della base extrascientifica della scienza (credenze religiose, intuizioni, persuasioni irrazionali), che ne forma lo stimolo esistenziale. Per affermarsi, la scienza moderna degli inizi ha dovuto combattere però una storica battaglia soprattutto contro due forze autorevoli: la tradizione culturale e i teologi. Il nuovo sapere metteva in discussione molte delle teorie cosmologiche e fisiche tradizionali, ritenute fino a quel momento certissime (geocentrismo, etere e materiale sub-lunare, sfere concentriche, finitezza, unicità dell’universo). La scienza poi era portatrice di uno schema teorico anti-finalistico e anti-essenzialistico che urtava contro i teoremi basilari della metafisica greca e di quella cristiana; Chiesa che si sentiva fortemente minacciata poiché si vedeva distruggere quella visione cosmologica in cui aveva inquadrato le proprie credenze di fede venendo messa in discussione anche la parola divina espressa nella Bibbia. Sia pure lentamente e a prezzo di sofferenze e di battaglie la nuova scienza finirà per imporsi, dimostrando il proprio diritto all’esistenza. La rivoluzione astronomica, con cui prende avvio la rivoluzione scientifica, rappresenta uno degli avvenimenti culturali più importanti della storia dell’Occidente, che hanno maggiormente contribuito al passaggio dall’età antico-medievale all’età moderna. L’intricato processo che forma la rivoluzione astronomica, di cui sono fautori Copernico, Galileo, Keplero, Giordano Bruno, non è soltanto un fatto astronomica e scientifico, ma anche filosofico che ha finito per mutare la visione complessiva del mondo che per secoli era stata propria dell’Occdente, segnando in profondità la cultura moderna. La prima scossa decisiva al sistema geocentrico venne del polacco Niccolò Copernico che nella suo opera De revolutionibus orbium coelestium delineò un universo con al centro il sole immobile e con i pianeti, compresa la Terra che gli girano attorno ruotando contemporaneamente su se stessi. L’universo copernicano era però ancora sferico, unico e chiuso dalle stelle fisse. Keplero qualche anno più tardi esaltava la perfezione e la divinità dell’universo e vedeva in esso l’immagine della Trinità divina: al centro del mondo starebbe il sole, immagine di Dio dal quale deriverebbe la vita e i pianeti e la loro disposizione obbedirebbe a una precisa legge di armonia geometrica, così come i loro movimenti, la maggiore scoperta dell’astronomo tedesco. Il più radicale momento della rivoluzione però si deve al filosofo Giordano Bruno che ha definitivamente superato il mondo degli antichi e prospettato le linee fondamentali di quello dei moderni. La questione più importante da lui affrontata è quella dell’infinità dell’universo, già propugnata da Democrito: egli, senza badare ad osservazioni astronomiche, affermò che l’universo può ospitare in sé un numero illimitato di stelle-soli, centri di rispettivi mondi; l’universo di Bruno è aperto in ogni direzione con una pluralità illimitata di sistemi solari, popolati da creature viventi, composti dagli stessi elementi e da uno spazio di tipo euclideo, omogeneo e infinito. Molti degli schemi dell’universo di Bruno hanno finito per esser convalidati e saranno assunti nel corpo dell’astronomia scientifica moderna, molti di essi però risultano tutt’ora problematici ed oggetto di studio della scienza contemporanea avanzata ma ancor lontana da certezze assolute, ad esempio l’esistenza di altre creature viventi, la struttura ultima del cosmo e la questione dell’infinità dell’universo. Gli effetti profondi della rivoluzione scientifica sono stati impressionanti e la storiografia contemporanea tende a dare sempre più importanza a questo evento che viene assunto come l’inizio di uno dei segni distintivi più importanti del nostro tempo: la scienza e la tecnica. Tuttavia scaturiscono anche numerosi problemi da ciò: la scienza infatti appare ben lontana dallo spiegare “tutto” e l’equazione “scienza=progresso” è messa in crisi dalla drammatica consapevolezza che la scienza, tramite la tecnica, mette nelle mani dell’uomo un potere enorme che rischia di annullare la vita sul nostro pianeta. Comunque sia, la scienza e la conseguente tecnica fanno così parte di noi che il destino umano, nel bene e nel male, sembra ormai indissolubilmente legato a esse. Uno dei pionieri di questa rivoluzionaria scienza che ha finito per modificare tutto il resto è sicuramente Galileo Galilei, egli infatti é lo scienziato che più di ogni altro ha contribuito alla riformulazione delle basi metodologiche della scienza moderna. Nato a Pisa nel 1564 Galileo intuisce per primo che la battaglia per la libertà della scienza fosse una necessità storica di primaria importanza. I suoi studi fisici riguardarono la dinamica e furono di importanza eccezionale poiché Galileo formulò uno dei suoi principi fondamentali, quello di inerzia che afferma che un corpo tende a conservare indefinitamente il proprio stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, finchè non intervengono forze esterne. Determinò inoltre il secondo principio della dinamica secondo cui le forze applicate ai corpi non causano loro delle velocità, ma delle accelerazioni. A lui poi si deve la vera e propria demolizione del sistema tolemaico grazie proprio alla negazione della diversità di natura tra i moti rettilinei (ritenuti del mondo sublunare) e moti circolari (ritenuti tipici del mondo celeste), entrambi spiegabili alla luce dei due principi della dinamica. Le sue scoperte astronomiche invece lo portarono a dimostrare e a portare tesi a favore del copernicanesimo, anche grazie al telescopio. Telescopio e cannocchiale concettualmente sono la stessa cosa : sono entrambi dati dalla combinazione di lenti concave e lenti convesse in modo tale da ingrandire gli oggetti lontani ; le lenti convesse ingrandiscono , ma solo da vicino ; é solo tramite l’ apporto di quelle concave che si può ingrandire ciò che é lontano . La differenza tra cannocchiale e telescopio consiste nel fatto che con il primo si osservano esclusivamente realtà presenti sulla Terra ( anche se magari molto distanti ) , con il secondo invece si possono arrivare ad osservare realtà che non sono sulla Terra : astri , pianeti , stelle … Galileo non ha inventato il cannocchiale , ma il telescopio perchè per primo ha creduto a ciò che vedeva al di fuori della Terra. Grazie ad esso Galileo osservò le macchie solari che si formavano e scomparivano, dimostrando clamorosamente come anche i corpi celesti fossero soggetti a fenomeni di alterazione e mutamento, non entità immutabili e perfette come si credeva. Egli poi nel “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo” confuta la distinzione aristotetelica tra il mondo celeste e quello terrestre e gli argomenti contro il moto della Terra, dimostrando poi il moto di rotazione di essa; fondamentale e avveniristico è poi il “il principio della relatività galileiana”, secondo cui risulta impossibile decidere, sulla base delle esperienze meccaniche compiute all’interno di un sistema “chiuso” se esso sia in quiete o in moto rettilineo uniforme, i movimenti vanno sempre analizzati relativamente al sistema di cui fanno parte. Un altro risultato storicamente decisivo dell’opera di Galileo – che fa di lui il padre della scienza moderna – è l’individuazione del metodo della fisica, ossia del procedimento che ha spalancato le porte ai maggiori processi scientifici dell’umanità, da Newton a Einstein e ai giorni nostri. Galilei tende ad articolare il lavoro in due parti: il momento risolutivo, o analitico, e quello compositivo, o sintetico. Il primo consiste nel risolvere un fenomeno complesso nei suoi elementi semplici, quantitativi e misurabili, formulando una legge matematica da cui dipende. Il secondo risiede nella verifica e nell’esperimento, se l’ipotesi supera la prova sperimentale essa viene accettata e formulata in termini di legge, se non supera la prova, risulta smentita o falsificata. La struttura concettuale del metodo galileiano si presenta come una costruzione autonoma, tuttavia si accompagna, di fatto ad alcuni schemi di natura teorica-filosofica: la fiducia galileiana nella matematica viene incentivata dalla dottrina platonico-pitagorica; il privilegiamento degli aspetti quantitativi ricorrono alla distinzione atomistico-democritea tra proprietà oggettive e soggettive; l’uniformità all’ordine necessario della natura è basilare per la sua credenza nella validità del rapporto causale e delle leggi generali scoperte dalla scienza; la fiducia nella verità assoluta della scienza viene confortata mediante la teoria secondo cui la conoscenza umana pur differendo da quella divina risulta simile per il grado di certezza. Per tutte queste rivoluzionarie visioni Galileo è stato condannato dalla Chiesa che nel 1616 dichiararono all’unanimità: assurda e falsa e formalmente eretica la tesi eliocentrica e la mobilità della Terra; Galileo dopo anni di silenzio venne imprigionato presso il Sant’Uffizio a Roma e nel 1633 in ginocchio davanti ai cardinali della Congregazione pronunciò la sua abiura del copernicanesimo. Egli è stato riammesso dalla Chiesa solo poco tempo fa dal papa Giovanni Paolo II. Un altro fondamentale personaggio del 1600 è Cartesio, il fondatore del razionalismo che vede nella ragione il principale organo di verità, in evidente connessione con l’illuminismo che si affermerà più tardi. La sua speculazione nasce dal problema della creazione di un criterio sicuro per distinguere il vero dal falso che lo porta ad analizzare il dubbio e a formulare la proposizione ”cogito ergo sum, penso dunque sono” che è l’autoevidenza esistenziale del soggetto pensante, cioè la certezza indubitabile che il soggetto ha di se stesso in quanto sostanza pensante. Dal punto di vista scientifico egli fu importante poiché, grazie alla distinzione tra sostanza pensante e sostanza estesa, poté creare un meccanicismo senza residui finalistici, e quindi il successivo passo verso il determinismo. Incredibile poi fu il suo apporto alla geometria: Cartesio infatti ritiene possibile unificare la geometria degli antichi con l’algebra dei moderni (“assi cartesiani”). La fisica cartesiana pretende di ricondurre tutta l’infinita varietà dei fenomeni del mondo fisico ai due soli ingredienti dell’estensione e del moto, entrambi originati da Dio. Due sole leggi dominano il l’universo cartesiano: il principio di inerzia e il principio di conservazione della quantità di moto. Egli infine, come con la matematica, cerca di ridurre la fisica a geometria.

(A cura di Lorenzo Pinto)

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