Storia della scienza e delle tecniche - storia materiale della scienza

Storia della scienza e delle tecniche

Storia materiale della scienza

Scienza e natura

L'identità della scienza è sempre dipesa da una filosofia della natura più o meno elaborata. Questo concetto è alla base della filosofia di Aristotele, secondo il quale esiste un insieme di fenomeni esterni che ci è dato conoscere e classificare secondo un insieme ordinato, omogeneo e razionale di nozioni. Le categorie concettuali entro cui è possibile studiare i fenomeni naturali nella loro individualità e apprendere i particolari dell'universo sono il luogo naturale e il movimento. La parcellizzazione dell'idea di natura esalta la ricerca e la classificazione del particolare, da qui la suddivisione della scienza in numerose discipline separate che differiscono negli oggetti che studiano e nei metodi conoscitivi d'indagine. Oggetti e metodi d'indagine consentono di sistemare i fatti secondo un ordine logico basato sulla percezione dei sensi.

Si deve a lui la distinzione tra artificiale (prodotto dal lavoro umano) e naturale (sottostà alle leggi di causalità), fu il primo a cogliere l'unitarietà della natura dietro la variegata difformità delle sue manifestazioni. Tra il 14° e 15° secolo la sua disciplina non sembrava più in grado di soddisfare le nuove esigenze createsi anche in seguito all'aumento delle nuove specie naturali (scoperte geografiche). Tra 15° e 16° secolo i naturalisti rifiutano lo schema libresco e proclamano la superiorità della conoscenza diretta della natura = naturalismo rinascimentale.

Per gli aristotelici l'esperienza scientifica era mediata da un complesso apparato di categorie attraverso cui definire la causa del fenomeno e il suo strato materiale, per i naturalisti rinascimentali microcosmo umano e macrocosmo naturale erano uno lo specchio dell'altro, rinsalda il rapporto tra scienza e tecnologia, celebrando così il ritorno all'antropomorfizzazione (della natura e della scienza).

La conoscenza diretta della natura doveva però rivelare i fenomeni del cosmo in modo verosimile; i metodi adottati avevano un elemento in comune: rivelare i segni nascosti delle cose che si sottraevano alla visione diretta che si poteva apprendere attraverso l'esperienza diretta. Il mondo quindi come un tutto animato, riuniva ciò che Aristotele aveva parcellizzato e classificato in regni differenti.

Bacone e Cartesio sono i maggiori riformatori dei criteri di razionalità e scientificità stabiliti dalla logica aristotelica. Secondo Bacone l'uomo non poteva essere spettatore passivo delle meraviglie della natura ma ne doveva diventare interprete e investigare con la sperimentazione sistematica. Coglie l'aspetto più innovativo: la centralità della prassi sperimentale. Solo l'esperimento può metterci in contatto con la natura. Quindi l'intelletto viene regolato dalla scienza sperimentale.

Secondo Cartesio si rende necessaria una riforma del metodo e delle regole che presiedono alla conoscenza scientifica. La conoscenza della natura attraverso modelli matematici e meccanici che ne spiegassero il funzionamento, sposta quindi il problema della definizione della natura a quella della conoscenza (in senso matematico). Immagine meccanicistica del cosmo.

Fisica e matematica diventavano discipline guida del sapere scientifico, il modello di riferimento, la filosofia dominante (oppositori: Diderot).

Gli strumenti

Sono gli elementi centrali della pratica scientifica, hanno creato le condizioni materiali per l'osservazione del mondo secondo parametri quantitativi, anche se a partire dal Rinascimento si evidenzia la complessità del rapporto tra pratica e teoria che ha investito l'attività degli scienziati:

• XIV secolo: l'orologio meccanico apre la strada alla prima forma di quantificazione della realtà esterna.
• XVI secolo: messa a fuoco dell'idea di strumento scientifico e la sua valorizzazione ai fini della ricerca.
• Libro come primo e più importante strumento scientifico di standardizzazione delle osservazioni e nozioni scientifiche.
• Impulso alla ricerca di mezzi materiali per agevolare l'osservazione empirica, sentimento nato dall'entusiasmo per la riscoperta della natura.
• Primi strumenti nell'ambito dell'astronomia (lenti, microscopio, barometro, termometro).
• Telescopio fondamentale per la nuova scienza (l'astronomia), nato in una bottega artigianale che divenne protagonista di una scoperta scientifica.

Galileo fu il primo scienziato ad investire il telescopio di una funzione teorica di ampia portata, uno strumento protagonista di una sensazionale scoperta scientifica. La natura per essere osservata in tutta la sua essenza doveva essere mediata dagli strumenti che avevano assunto un ruolo di necessario e insostituibile nella prassi scientifica. Lo stesso vetro tagliato quando venne applicato all'infinitamente piccolo provocò lo stesso rivolgimento scientifico (microscopio), l'atomismo di Democrito e Lucrezio trova finalmente una base sperimentale: cade un altro fondamento della filosofia della natura aristotelica.

Fu il medico bolognese Malpighi che diede al microscopio un ruolo scientifico di portata teorica e sperimentale. Galileo aveva condotto l'osservazione dei fenomeni celesti alla fisica e matematica. Cartesio aveva dato il fondamento filosofico della meccanizzazione dell'universo. Malpighi sottrasse la medicina all'empiria per farne una scienza la cui precisione struttura fossero analoghe all'astronomia e alla fisica.

La tendenza a costruire apparecchi sempre più grandi o costosi divenne chiara verso la fine del 1700, e costituì uno degli elementi principali che concorse alla crescente tecnologizzazione che ha accompagnato lo sviluppo della scienza fino ai nostri giorni. A partire dalla prima metà del 1800 lo strumento scientifico venne assorbito dalla tecnologia e questo processo ebbe il suo culmine con lo sviluppo della fisica nucleare nei primi decenni del 1900 (acceleratori di particelle). Questi veri e propri sistemi di sperimentazione cambiarono radicalmente il modo di fare ricerca perché richiedevano finanziamenti enormi e il coinvolgimento di un vasto personale, ma soprattutto per la preponderanza che la dimensione materiale della ricerca aveva acquisito: inizia l'era della Big Science.

Scienza e comunicazione

L'invenzione della stampa facilitò l'incontro delle idee e la diffusione delle reti via cavo e via radio e le tecnologie internet dimostrano come scienza e forme di comunicazioni siano imprescindibili.

Nel 1600, la stampa: per Galileo fu fondamentale il telescopio ma anche la stampa che permise la diffusione delle sue idee; nasce l'esigenza intellettuale di esprimere i contenuti del discorso scientifico in modo autonomo e di diffondere le proprie osservazioni secondo modalità che esaltino il principio di oggettività. In ambito scientifico nasce però il timore che la pubblicazione potesse defraudare l'autore della scoperta. Nasce però il problema dell'espressione sul piano stilistico in quanto iconografia, linguaggio e altri simboli rendevano complessa l'operazione di comunicare i risultati della ricerca, ed anche la lentezza con cui i libri venivano pubblicati rappresentava un problema.

Si ovvia con la lettera il cui destinatario era un scienziato che aveva il compito di diffondere alla comunità scientifica i suoi contenuti; tutto ciò favoriva la ricerca e metteva in competizione tra loro gli scienziati. Nel 1665, la fondazione della stampa periodica dava molto spazio alle opere scientifiche, anche se gli articoli venivano a volte pubblicati con grande ritardo. In seguito nasce l'esigenza di periodici specializzati. A partire dal 1850 nasce un nuovo modo di comunicare: organizzazione di congressi e l'infittirsi di contatti personali.

Nel 1900, nuovo impulso dalle tecnologie internet, anche se la possibilità di accedere ad un numero sempre più vasto di conoscenze ha generato un ripiegamento di alcuni settori verso l'originaria segretezza, anche per tutelare la proprietà intellettuale e lo sfruttamento del brevetto - nel Rinascimento veniva tutelato dalle corporazioni, nel 2000 la protezione dei brevetti divenne strategica.

Scienza e arte

Gli artisti furono i primi a guardare il mondo della natura in modo diverso; l'esigenza di guardare con i propri occhi aveva indotto i pittori a rappresentare la natura in modo completamente nuovo. La prospettiva lineare costituisce il primo atto tangibile: per poter rappresentare la natura come era doveva essere mediata dalla matematica e dalla geometria, investiva le arti di una funzione teorica del tutto inedita per la percezione effettiva della realtà.

Malgrado il disconoscimento, gli artisti impressero un cambiamento radicale nel modo di comunicare e fare scienza, in quanto gli scienziati, non avendo modelli classici di riferimento, dovettero necessariamente attenersi a quelli forniti dagli artisti contemporanei.

Scienza e arte in natura: I naturalisti, quali Paracelso, attribuirono all'iconografia un ruolo centrale della riforma del linguaggio scientifico, divenne uno strumento privilegiato per l'osservazione della natura in modo nuovo, aderente all'osservazione diretta (Herbarum vivae eicones - Otto Brunfels 1530 e De historia stirpium - Fuchs 1542).

Nel 1543, la pubblicazione del De rivolutionibus orbium coelestium di Niccolò Copernico presentava una differenza formale di fondo (sistema geocentrico: centralità del sole) anche se la rappresentazione era la stessa della tradizione iconografica medievale: diagrammi e figure geometriche. Il significato rivoluzionario dell'opera venne riconosciuto solo 4 secoli dopo. Ben diverso fu l'impatto della pubblicazione del Sidereus Nuncius – Galileo 1610, a cui si accompagnavano delle immagini che mostravano la superficie della luna e le sue irregolarità. L'impatto fu enorme! L'immagine più efficace delle parole, attraverso l'uso dell'immagine si riuscì a dare il giusto rilievo ad una scoperta che dava una nuova idea di universo.

Scienza e arte in medicina: Nel 1543, il De humani corporis fabrica di Andrea Vesalio viene considerata un'opera rivoluzionaria per lo splendido apparato iconografico, la rappresentazione del corpo è la conseguenza diretta della perizia anatomica dell'autore. Nel 1556 nasce il primo trattato di metallurgia di Giorgio Agricola il De re Metallica, che divenne uno dei testi scientifici più diffusi grazie all'innovazione più evidente nel rappresentare le varie fasi della metallurgia: la xilografia.

L'arte della rappresentazione prendeva il posto delle parole consentendo quindi, di superare anche l'ostacolo dell'alfabetizzazione e emancipando il Rinascimento dal complesso di inferiorità nei confronti dell'antichità classica e creato le condizioni per la nascita di una nuova scienza fondata su basi teoriche autonome.

Scienza e religione

I rapporti tra scienza e religione hanno determinato interpretazioni in contrasto tra loro:

• La scienza si sviluppa naturalmente in contesti dominati dalle religioni.
• La scienza e il razionalismo scientifico lottano per la propria emancipazione dal dogmatismo religioso.

Nel 1600, la Chiesa promosse in modo attivo e fecondo i progressi della scienza, questo fu possibile soprattutto grazie ai Gesuiti che ebbero un ruolo guida nell'ambito della scienza europea. Fino al primo Rinascimento lo studio dei fenomeni naturali è collegato al sapere teologico, la Chiesa non si preoccupa molto di controllare la scienza anche nonostante le opinioni di Copernico già pubblicate nel 1543. La censura della Chiesa si esercita prevalentemente contro gli scritti teologici considerati eretici. Per la Chiesa Cattolica il controllo della comunità dei naturalisti impegnati a riformare il sapere Aristotelico era un problema circoscritto rispetto al conflitto teologico che di stava profilando (Martin Lutero).

Tuttavia il problema non poteva essere di così semplice soluzione; la filosofia di Aristotele rappresentava un sostegno della teologia cattolica, un saldo fondamento teorico alla dottrina cristiana, criticare Aristotele insidiava dogmi e credenze che appartenevano alla fede. La migliore strategia era di portare il campo dell'