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1) Una vita consacrata alla scienza

Nacque a Pisa e a Firenze compì i primi studi di letteratura. Si era iscritta su decisione del padre alla facoltà di medicina, non provando alcun interesse per le discipline mediche. Galilei iniziò a studiare la matematica e a formulare alcuni teoremi. Le sue opere fondamentali sono "Il saggiatore", dedicato a problemi relativi alle comete, il "Dialogo sopra i due massimi sistemi" (copernicano e tolemaico) che provocò un processo terminato con l’abiura di Galilei e il successivo confino presso la villa di Arcetri, in cui scrisse i "Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze" (la teoria della resistenza dei materiali e la dinamica).

2) La battaglia per l’autonomia della scienza e il rifiuto del principio di autorità

Secondo Galileo la battaglia per la libertà della scienza era una necessità storica di primaria importanza.

La Controriforma aveva stabilito che ogni sapere dovesse essere in armonia con le Sacre Scritture, poiché negarle voleva dire essere in contrasto con la Bibbia.
Galileo pensa che questa posizione danneggi sia la scienza che la religione; nella lettera a Madama Maria Cristina scrive di essere un credente, ma le nuove scoperte sono dovute grazie a Dio, e l’Universo può essere compreso solo attraverso i numeri.
Sia Natura che Bibbia derivano da Dio e quindi eventuali contrasti sono solo apparenti. La Bibbia è arbitra nel campo religioso, la scienza nella natura. Galileo mostrò grande stima per Aristotele e gli altri scienziati antichi, ritenendoli uomini amanti della verità e della ricerca, però disprezza i loro discepoli che, invece di cercare la verità, si limitano a consultare i testi delle biblioteche, quando poi Aristotele potesse tornare al mondo si mostrerebbe disposto a cambiare le sue teorie, adattandosi coi tempi.

3) Le scoperte fisiche e astronomiche

Gli studi fisici

Attraverso i suoi studi fisici di meccanica, Galilei attua una demolizione della visione tradizionale del cosmo.
• Il principio di inerzia: per Aristotele il moto è qualcosa di temporaneo, che viene meno quando cessa la forza che lo produce. I moti erano divisi in Naturale (con cui un corpo si dirige verso il suo luogo naturale), e Violento (con cui il corpo è condotto fuori dal suo luogo naturale).
Secondo il principio di inerzia, un corpo conserva il proprio stato di quiete o di moto rettilineo uniforme finchè non intervengono forze esterne. Tale principio, per essere giustificato, implicherebbe uno spazio infinito, ma verrà formulato esattamente da Cartesio.


• Caduta dei gravi: Aristotele pensava che la velocità di caduta dei corpi fosse proporzionale al loro peso e che venisse aumentata dalla spinta che l’aria comunica al moto. Galileo capì che, se due corpi dello stesso peso cadono insieme, e durante la caduta si uniscono, avranno un peso doppio rispetto a ogni singolo corpo, ma la velocità sarà la stessa. Quindi tutti i corpi, qualunque sia il loro peso, cadono con la stessa velocità. Secondo la tradizione, Galilei sperimentò tale teoria lasciando cadere dalla torre di Pisa una sfera del peso di una libbra e una di cento libbre.
• Il secondo principio della dinamica: è il principio secondo cui le forze applicate ai corpi non causano loro delle velocità, ma delle accelerazioni proporzionali alle forze che le hanno prodotte.
Ciò permette a Galilei di determinare il concetto di accelerazione come variazione di velocità e il concetto di massa di un corpo come rapporto di proporzionalità tra le forze ad esso applicate e le accelerazioni prodotte da tali forze.

La distruzione della cosmologia aristotelico-tolemaica

L’esistenza di un’unica scienza del moto e la negazione della diversità di natura tra moti rettilinei e circolari portano al rifiuto della diversità di struttura tra cielo e terra. Galileo, grazie al telescopio, verifica empiricamente le teorie di Copernico.

• Le scoperte astronomiche:

Tradizionalmente si pensava che la superficie lunare fosse liscia e levigata, ma Galileo, col telescopio, mostra che le macchie scure su di essa erano ombre delle montagne e delle vallate.

Aristotele pensava che solo la Terra fosse centro di moti astrali, invece Galileo scopre i quattro satelliti di Giove, simili alla luna che gira attorno alla terra. Ma se Giove gira intorno al sole, nulla vieta di pensare che anche la Terra lo faccia.
Galilei mostra che anche i corpi celesti sono soggetti a fenomeni di alterazione e mutamento, scoprendo che sulla superficie del sole vi sono delle macchie che si formano e scompaiono. In seguito a tali scoperte il telescopio è ritenuto uno strumento diabolico. Nel Medioevo si pensava che solo la terra fosse opaca e priva di luce, ma Galileo, con la scoperta delle fasi di Venere, capisce che tale astro riceve luce dal sole girandovi intorno. Sempre col telescopio, Galilei capisce che oltre alle stelle fisse ve ne sono tantissime altre.

• Il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo:

Dietro il pretesto di voler presentare imparzialmente i due maggiori modelli cosmologici della storia, esso espone gli argomenti decisivi a favore di Copernico. Simplicio espone la teoria geocentrica, Salviati difende la teoria copernicana. Nella parte neutrale viene posto Sagredo che simpatizza per la dottrine recenti.
Il Dialogo è diviso in quattro giornate: nella prima pone sotto accusa la distinzione aristotelica tra mondo celeste e terrestre, la seconda è dedicata alla confutazione degli argomenti contro il moto della terra (l’aria partecipa al movimento della terra), nella terza giornata viene dimostrato il moto di rotazione della terra, nella quarta Galileo espone la sua dottrina delle maree.

4) Il metodo della scienza

Galileo individua il metodo della fisica, anche se non giunge a formulare una teoria organica del metodo, poiché si concentra ad applicarlo più che teorizzarlo. Il lavoro della scienza è articolato in due parti: il metodo risolutivo che consiste nel risolvere un fenomeno nei suoi elementi quantitativi formulando un’ipotesi matematica e il metodo compositivo che risiede nella verifica e nell'esperimento, in modo tale che l’ipotesi venga accettata e formulata in termini di legge o sostituita da altre ipotesi.

Le sensate esperienze sono quelle dei sensi, con cui Galileo ha voluto sottolineare il momento osservativo della scienza. La legge generale è il momento più noto del metodo scientifico, denominato sperimentale. Le necessarie dimostrazioni sono i ragionamenti logici condotti su base matematica attraverso cui il ricercatore, partendo da un’intuizione di base, formula le sue ipotesi, che si propone di verificare.

Intuizione e deduzione:

Galileo è da considerare sia induttivista che deduttivista:
- induzione sperimentale e deduzione teorica sono strettamente legate tra loro;
- Le sensate esperienze presuppongono le necessarie dimostrazioni, poichè vengono rielaborate in un contesto matematico-razionale e sono cariche di teoria;
- Le necessarie dimostrazioni presuppongono le sensate esperienze, perché le intuizioni geniali non nascono nel vuoto, ma a contatto con lo studio dei fenomeni.
Però non è sempre possibile avere una verifica diretta. Ad esempio, nessuno può verificare il principio di inerzia, ma si può notare che i fenomeni studiati nella realtà corrispondono alla teoria.
La matematica quindi costituisce la logica della fisica. La logica sillogistica non serve a intuire nulla di nuovo, mentre la matematica permette di avanzare nuove ipotesi, diventando il metodo di lavoro della scienza.

Esperienza e verifica:

L’esperienza è il frutto di un’elaborazione teorico-matematica dei dati che si conclude con la verifica. L’esperienza quotidiana può essere ingannevole perché si basa sulle apparenze e, se non affiancata dall’esperimento, non può considerarsi scientifica.
La verifica è una procedura complessa. volta a creare le condizioni necessarie per produrre un certo evento. Tali condizioni a volte non esistono nella realtà, ma solo in laboratorio, che potrebbe anche essere non reale. Galileo spesso è costretto a ricorrere a esperimenti mentali e a una fisica ideale per formulare ipotesi e verificarle, come ad esempio la scoperta della caduta dei gravi e del principio di inerzia.

5) Metodo e filosofia

Col suo metodo Galileo pervenne alla struttura dello schema teorico della scienza moderna. Le opere di natura non possono essere giudicate con un metro puramente umano, e l’uomo non può giudicare inutili tutte le opere della natura di cui non capisce l’utilità.
Noi non dobbiamo cercare perché la natura si comporta in un certo modo (causa finale), ma solo come opera (causa efficiente). Lo scienziato deve occuparsi delle leggi che regolano i fatti e vengono accantonate le finalità e le essenze delle cose.
Pur non essendo un filosofo, Galileo, per giustificare il metodo, utilizza idee filosofiche.
- la fiducia nella matematica viene incentivata dalla dottrina platonico-pitagorica della struttura matematica del cosmo;
- La riduzione dell’oggetto scientifico nelle sue proprietà quantitative deriva dalla distinzione atomistica-democritea tra proprietà oggettive e soggettive dei corpi;
- La credenza nella validità del rapporto causale e delle leggi generali, basate sul principio che a cause simili corrispondono effetti simili, viene avvalorata dalla persuasione dell’uniformità dell’ordine naturale, necessario e immutabile;
- La fiducia nella scienza viene avvalorata dal fatto che la conoscenza umana è simile a quella divina, ma mentre Dio conosce in modo immediato, l’uomo deve ricercare e conquistare la verità.
Tutte queste giustificazioni poggiano su uno stretto rapporto tra pensiero ed essere.
In Galileo vi è una tenace fiducia che lo porta a interpretare il rapporto tra scienza e realtà in termini di riproduzione e rispecchiamento.

6) Il processo

Le prime consistenti reazioni polemiche dei confronti di Galileo provennero dal clero. I gesuiti mantengono un atteggiamento prudente, ma i domenicani cominciano ad attaccarlo. Niccolò Lorini accus i copernicani di eresia e cita lo scienziato presso il Sant’Uffizio.
I teologi dichiarano la tesi eliocentrica assurda, falsa ed eretica e la tesi della mobilità della terra assurda, falsa ed erronea nella fede. Dopo anni di silenzio, Galileo, eletto Urbano VIII, pubblica il "Dialogo".
Urbano è convinto dagli avversari di Galileo di essere stato preso in giro nella figura di Simplicio. La situazione precipita e la diffusione dell’opera è sospesa.
Dopo aver cercato di perdere tempo, adducendo motivi di salute, Galileo, vecchio e malato, di fronte all’autorità dell’ Inquisizione, è costretto a trasferirsi a Roma.
L’accusa più forte è quella di aver trasgredito il precetto che gli proibisce di insegnare la dottrina di Copernico.
Galileo afferma di non ricordare alcun precetto e, trovandosi senza testimoni, è costretto ad abiurare.

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