La fisica aristotelica: movimento, spazio e tempo nel cosmo

Precedentemente si è parlato della metafisica, che studia le sostanze immobili. Le sostanze in movimento, che sono percepibili con i sensi, costituiscono invece l’oggetto della fisica. La fisica per Aristotele è la seconda scienza teoretica, che viene subito dopo la metafisica; poiché l’oggetto proprio della fisica è l’essere in movimento, la fisica aristotelica è essenzialmente una teoria del movimento, all’interno della quale il filosofo distingue e classifica le sostanze fisiche proprio a partire dalla natura del loro movimento.

Tipi di movimento secondo Aristotele

Come si è visto parlando della metafisica, Aristotele ammette quattro fondamentali tipi di movimento:

- il movimento sostanziale, ossia generazione e corruzione;

- il movimento qualitativo, ossia mutamento o alterazione;

- il movimento qualitativo, ossia aumento e diminuzione;

- il movimento locale, ossia il movimento propriamente detto.

Movimento locale e sostanze fisiche

Quest’ultimo, secondo Aristotele, è il movimento fondamentale, a cui tutti gli altri si riducono: l’aumento e la diminuzione sono infatti dovuti dall’afflusso o dall’allontanamento di una certa materia; il mutamento, la generazione e la corruzione suppongono il riunirsi di un dato luogo, o il separarsi, di determinati elementi. Pertanto, il movimento locale (ossia il cambiamento di luogo) è il movimento fondamentale che consente di distinguere e classificare le varie sostanze fisiche. Il movimento locale, secondo Aristotele, è di tre specie:

- movimento circolare intorno al centro del mondo;

- movimento dal centro del mondo verso l’alto;

- movimento dall’alto verso il centro del mondo.

Gli ultimi due movimenti elencati sono reciprocamente opposti e possono appartenere alle stesse sostanze, le quali saranno dunque soggette al mutamento, alla generazione e alla corruzione. Infatti, poiché gli elementi costitutivi di queste sostanze possono muoversi sia dall’alto verso il basso, sia dal basso verso l’alto, con questi spostamenti provocheranno la nascita, il mutamento e la morte delle sostanze composte. Il movimento circolare, invece, non ha contrari, sicché le sostanze che si muovono con questa specie di movimento sono necessariamente immutabili, ingenerabili e incorruttibili. Aristotele ritiene che l’etere (l’elemento che compone i corpi celesti) sia l’unico a muoversi di movimento circolare. L’opinione secondo la quale i corpi celesti sono formati da un elemento diverso rispetto agli altri che compongono il resto dell’universo durerà a lungo nella cultura occidentale.

Teoria dei luoghi naturali

I movimenti dall’alto in basso e dal basso in alto sono invece propri dei quattro elementi che compongono le cose terrestri, o sublunari: acqua, aria, terra e fuoco (detti anche corpi semplici). Per spiegare tali movimenti, Aristotele ricorre alla teoria dei luoghi naturali, secondo la quale ognuno dei quattro elementi ha nell’universo un proprio luogo naturale: se, dunque, una parte di essi viene allontanata dal suo luogo naturale (il che può avvenire solo con un moto violento), essa tende a ritornarvi con un moto naturale. Ora, i luoghi naturali dei quattro elementi sono determinati dal loro rispettivo peso. Al centro del mondo vi è l’elemento più pesante, la terra; intorno a questa vi sono le sfere degli altri elementi, ordinati secondo il loro peso decrescente: acqua, aria e fuoco. Il fuoco costituisce la sfera estrema dell’universo sublunare; al di sopra di esso vi è la prima sfera eterea, o celeste (quella della luna). Aristotele fu portato a questa teoria da esperienze molto semplici: la pietra immersa nell’acqua affonda, cioè tende a situarsi al di sotto dell’acqua; una bolla d’aria rotta nell’acqua sale alla superficie dell’acqua, sicché l’aria tende a disporsi al di sopra dell’acqua; il fuoco fiammeggia sempre verso l’alto, cioè tende a congiungersi alla sua sfera, che è al di sopra dell’aria.

Finalità e ordine nel cosmo

Nel cosmo aristotelico i movimenti non hanno mai luogo a caso o in base a una cieca necessità di tipo meccanico, ma sempre in vista di uno scopo. All’esclusione dell’idea che la natura sia dominata dal caso o dalla necessità Aristotele perviene notando, da una parte la diffusa regolarità che la caratterizza, la quale non può essere sorta in modo fortuito, e, dall’altra parte, il fatto che molte azioni naturali sono chiaramente volte al raggiungimento di determinati obbiettivi, come testimonia in particolare il comportamento animale. La natura persegue però dei fini che le sono intrinseci e che rendono superflua un’intelligenza divina esterna che la regoli, come il demiurgo del Timeo platonico. Nella prospettiva finalistica che caratterizza la concezione aristotelica del cosmo occorre inoltre distinguere tre diversi casi: quello dei corpi inanimati e quello dei corpi animati: mentre i primi, se non sono ostacolati, tendono a raggiungere ciascuno il proprio luogo naturale, i secondi compiono il proprio movimento in vista della loro piena attuazione, che consiste nel raggiungimento del loro stadio adulto o maturo. Questo fine si chiama entelechìa.

Perfezione e finitezza dell'universo

L’universo fisico, che comprende i cieli formati dall’etere e il mondo sublunare costituito dai quattro elementi è, secondo Aristotele, perfetto, unico, finito ed eterno. La perfezione del mondo è dimostrata da Aristotele con argomenti aprioristici: egli invoca la teoria pitagorica della perfezione del numero 3 ed afferma che il mondo, possedendo tutte e tre le dimensioni possibili, è perfetto perché non manca di nulla. Ma se il mondo è perfetto, esso è anche finito. Infinito significa infatti incompiuto: è infinito ciò che manca di qualcosa, quindi ciò a cui può essere sempre aggiunto qualcosa di nuovo. Il mondo invece non manca di nulla: esso è dunque finito. D’altronde, nessuna cosa reale può essere infinita, secondo Aristotele: ogni cosa esiste infatti in uno spazio, e ogni spazio ha un centro, un basso, un alto e un limite estremo. Ma nell’infinito non possono esistere né un centro, né un alto, né un basso, né un limite. Quindi nessuna realtà fisica è infinita, e la sfera che nessun volume determinato può essere maggiore del volume di questa sfera e che nessuna linea può protrarsi al di là del suo diametro. Da ciò deriva che non possono esistere altri mondi oltre il nostro.

Concezione aristotelica dello spazio

In natura non può esistere nemmeno lo spazio vuoto. Infatti, posto che l’essenza dei luoghi naturali consista nell’alloggiare gli elementi, lo spazio non è concepibile come realtà a sé stante, indipendente dai corpi. Il luogo, secondo Aristotele, è per definizione sempre luogo di qualcosa ed è come la superficie che delimita un corpo (ad esempio, il luogo di un fiume è il letto in cui esso scorre, il luogo del letto la superficie di terra che lo delimita, e così via ad arrivare a quel luogo comune che è il cielo. In quanto tale, il luogo è simile ad un recipiente o ad un vaso; tuttavia, mentre il recipiente è mobile, il luogo è immobile, altrimenti si verificherebbe l’assurdità di un luogo che si muove insieme con il corpo stesso che lo occupa. Questa teoria dello spazio porta a negare non solo il vuoto intracosmico, cioè il vuoto tra oggetto e oggetto, ma anche il vuoto extracosmico, ossia il vuoto che ospiterebbe l’universo. In altre parole, tutte le cose sono nello spazio, ma non l’universo: quest’ultimo, infatti, non è contenuto in alcunché, poiché è ciò che tutto contiene. Per quanto riguarda il tempo, Aristotele afferma che esso si definisce solo in relazione al concetto di divenire, poiché in un ipotetico universo di entità immutabili la dimensione concetto di divenire, poiché in un ipotetico universo di entità immobili la dimensione temporale non esisterebbe senza le cose che mutano, così come il luogo non esisterebbe senza i corpi che lo occupano. Aristotele osserva tuttavia che il tempo, in senso stretto, non è il mutamento delle cose, bensì la misura del loro divenire, secondo il prima e il poi. E siccome ogni misura presuppone una mente misurante, capace di contare, la mente si configura come la condizione imprescindibile del tempo. Alcuni studiosi tendono a interpretare questo passo come se in esso Aristotele avesse anticipato le concezioni soggettivistiche del tempo, cioè le dottrine che riducono il tempo a un fatto puramente mentale. In realtà, se è vero che per Aristotele ci sarebbe pur sempre l’ordine del divenire, che è la condizione dell’esistenza stessa del numero. Di conseguenza si potrebbe dire che il tempo è qualcosa che, pur trovando la propria formulazione nell’anima, trova nel contempo la propria condizione oggettiva fuori dall’anima.

Eternità del mondo e delle specie

In quanto totalità perfetta e finita, il mondo è eterno. Ciò significa che non ha avuto principio e non avrà fine: coerentemente con questo assunto, Aristotele non ci ha dato una cosmogonia, come invece aveva fatto Platone nel Timeo, del resto non poteva darla, dal momento che era convinto che il mondo non nascesse. All’eternità del mondo è congiunta l’eternità di tutti gli elementi fondamentali e di tutte le forme sostanziali che lo costituiscono: sono eterne le specie animali, e in particolari la specie umana, la quale secondo Aristotele può subire alterne vicende nella sua storia sulla terra, ma è imperitura e ingenerata.

Influenza storica della fisica aristotelica

L’importanza storico-culturale della Fisica aristotelica è notevole. Da essa emerge infatti un’immagine globale del mondo che influenzerà per secoli la scienza occidentale. La vittoria di Aristotele e il trionfo della sua mentalità presentano tuttavia un prezzo, pagato nella storia della cultura scientifica:

- la sconfitta dell’atomismo democriteo, cioè del maggior sistema scientifico greco;

- il ritardo della nascita della scienza.

Contrapposizione tra Democrito e Aristotele

La contrapposizione tra Democrito e Aristotele, o meglio tra Democrito e la linea platonico-aristotelica, è netta e riguarda alcuni punti essenziali della fisica. Ad esempio, Democrito crede nel movimento degli atomi nel vuoto e arriva a intuire il basilare principio d’inerzia; Aristotele, invece, sostiene che il movimento nel vuoto non sia possibile, perché nel vuoto non vi sono né un centro né un alto, né un basso e di conseguenza non ci sarebbe alcun motivo, per un corpo, di muoversi in una direzione piuttosto che in un’altra, e dunque i corpi resterebbero fermi. Inoltre, Democrito crede che il movimento sia una proprietà strutturale della materia; Aristotele lo fa dipendere da qualcosa che esiste fuori dalla materia. Democrito ritiene che cielo e terra siano costituiti dalla stessa materia, proponendo quindi l’idea di un cosmo unitario e omogeneo; Aristotele invece torna alla bipartizione gerarchica tra mondo celeste e mondo sublunare, immaginandoli costituiti di sostanze diverse e infrangendo così quell’unità dell’universo che la fisica moderna dovrà di nuovo ricostruire. Democrito crede in un universo aperto, costituito da una molteplicità di mondi, Aristotele crede in un universo chiuso, limitato a un solo mondo. Democrito cerca di ridurre le differenze qualitative dei fenomeni a differenze quantitative, ponendo le basi per una matematizzazione della fisica; Aristotele mette da parte questo tentativo, arenandosi in una fisica qualitativa, che elimina il fondamento teorico di un’applicazione della matematica alla fisica. Tutte queste differenze si originano da, o confluiscono in, quella che è la maggior diversità metodologico-filosofica dei due autori: Democrito si propone di spiegare il mondo mediante le sole cause naturali e meccaniche, mentre Aristotele fa del ricorso alle cause finali una delle caratteristiche-chiave della propria indagine fisica (finalismo). Come si può notare da questi esempi, alcuni dei grandi motivi che distanziano Aristotele da Democrito sono gli stessi che separano Aristotele dalla scienza moderna, la quale infatti, riprendendo e sviluppando molte intuizioni democritee, dovrà ingaggiare contro Aristotele, o meglio contro i suoi dogmatici seguaci, una lotta secolare.