Galileo Galilei: il pioniere della scienza moderna e il suo impatto rivoluzionario

Contributi di Galileo all'astronomia e alla meccanica

Galileo fu un uomo molto importante in campo astronomico e nella meccanica ( la fisica che studia il movimento dei corpi). Per quanto riguarda l’astronomia infatti, egli ha scoperto il moto rotatorio del Sole, le macchie solari, i satelliti di Giove, le stelle che compongono le galassie ecc., mentre per quanto riguarda la meccanica, il principio di inerzia, e la legge della caduta dei gravi.

La rivoluzione galileiana e il conflitto con la Chiesa

La rivoluzione galileiana fu molto importante per quell’epoca, e mandò in crisi gli equilibri della Chiesa di Roma, tantoché la sua opera rimase nell’Indice dei Libri proibiti fino al 1835, e solamente nel 1992 con papa Giovanni Paolo II, gli fu chiesto pubblicamente scusa, dandogli la ragione per le sue teorie. Per Giovanni Paolo II infatti, si trattava di un’ingiustizia, e per lui era molto importante anche riaprire il dialogo con la cultura moderna, interrottosi con la Controriforma, quando la Chiesa divenne un censore di ogni tipo di progresso culturale. Il caso di Galileo, fu un importante esempio del rifiuto della Chiesa al progresso, e della spaccatura tra ricerca scientifica e fede cristiana.

Galileo e la libertà della scienza

Tra il Cinquecento e il Seicento gli intellettuali non dichiarano pubblicamente i loro pensieri, per evitare di incorrere in sanzioni da parte della Chiesa. Galileo invece sfidò sia l’Inquisizione che le università, difendendo la libertà della scienza, dagli ecclesiastici e dagli accademici, che si rifanno alla dottrina aristotelica. Galileo afferma sempre di stimare Aristotele, e anche gli altri scienziati dell’antichità, in quanto amanti della conoscenza, ma afferma che anche Aristotele, se fosse vissuto il questo periodo, avrebbe accettato le teorie copernicane, più moderne. Galileo non critica dunque Aristotele, ma gli aristotelici contemporanei, contrari al progresso della scienza. Galilei rifiuta la tradizione, anche nella scelta della lingua italiana, in opposizione al latino, la lingua ufficiale della scienza e della cultura europea. Egli decide di scrivere in italiano, per rendere le sue opere accessibili a tutti, e per distanziarsi dal mondo accademico, considerato da lui come conservatore. Inizialmente Galileo non si pone il problema delle possibili conseguenze teologiche, che avrebbero scaturito le sue scoperte, in quanto contrarie alla visione della Chiesa cattolica, ma egli è tranquillo, perché si proclama sempre cattolico e fedele alla Chiesa di Roma, e non un eretico o un rivoluzionario. Ma quando le sue scoperte iniziano a trovare forti opposizioni, egli interviene nel rapporto tra scienza e fede, difendendo la sua libertà di scienziato, rispetto alla religione, tramite l’interpretazione delle Sacre Scritture, che non dichiarano il geocentrismo come un dogma della fede. Ma secondo il cardinale Bellarmino, un inquisitore del Sant’Uffizio, i passi della Scrittura non devono mai essere messi in discussione, e considera la teoria di Copernico, come uno strumento di calcolo, valido solo per la previsione dei fenomeni celesti, rifiutando così la teoria eliocentrica sostenuta da Galileo. Si tiene così un processo nel quale il cardinale afferma, che il peccato di Galileo non è stato quello di scegliere le teorie da utilizzare per le previsioni, ma quello di voler trovare verità più vere di quelle dei testi sacri. Galileo pensa che in questo modo Bellarmino danneggi la libertà e il progresso della scienza, e che la Chiesa rimanendo arretrata, perda la credibilità nei fedeli. Le Sacre Scritture per lui non contengono verità scientifiche relative alle leggi della natura, ma bensì verità di fede per l’uomo, come degli insegnamenti, che utilizzano un linguaggio semplice proprio per essere accessibili a tutti, in modo da trasmettere all’umanità un messaggio di salvezza. La scienza e la religione poi, per lui, non sono in contraddizione in quanto l’oggetto della scienza è la natura, creata dalle leggi istituite da Dio, mentre l’oggetto della religione risiede nelle Sacre Scritture, create dallo Spirito Santo di Dio. È come se ci fossero 2 libri ( Bibbia e natura), che rivelano entrambi la stessa verità, ma tramite 2 modi diversi, ed essendo opera di un unico autore, Dio, non possono contraddirsi.

Il metodo galileiano e la scienza moderna

Galileo, pur essendo uno scienziato, si dedica anche a principi di natura filosofica, a principi della tradizione. Egli crea un metodo, il metodo galileiano, che rimanda alla corrispondenza tra pensiero ed essere, tra ciò che sostiene la scienza e il mondo fisico. Secondo Galilei, la scienza non è solo uno strumento per fare previsioni, ma da una conoscenza vera dell’universo, tramite una descrizione veritiera di esso, ed un’esatta rappresentazione. Per questo motivo la scienza può essere autonoma dalla religione, perché è un sapere oggettivo. Mentre la conoscenza di Dio è infinita e immediata, quella dell’uomo è naturalmente limitata, perché si sviluppa progressivamente tramite il ragionamento, e una capacità conoscitiva molto efficace sono gli occhi, della fronte e della mente. La scienza di Galileo, pur ispirandosi a principi filosofici, è molto diversa dalla filosofia tradizionale, perché non vuole spiegare il perché degli eventi naturali, ma spiega solo il modo in cui avvengono, concentrandosi su un’indagine causalistica, spiegando appunto le cause efficienti che determinano il fenomeno, e stabilendo delle leggi fisse. Galileo si concentra per creare queste leggi, sulle proprietà oggettive delle cose, in quanto reali e uguali per tutti, e non su quelle soggettive, come il sapore, la piacevolezza ecc., che variano a seconda di chi le percepisce. Le proprietà soggettive sono la qualità, mentre quelle oggettive la quantità, e questo implica però che l’intera natura possa essere riducibile a numeri e figure geometriche, la cosiddetta concezione della struttura matematica del cosmo, che ha un’origine platonico-pitagorica. Si sfrutta la matematica come uno strumento per la conoscenza del mondo fisico, e ciò porterà alla scienza moderna, che spiega solo proprietà misurabili e pubblicamente verificabili, e alla matematica che un linguaggio oggettivo, senza possibilità di equivoci. Poi l’applicazione della matematica allo studio dei fenomeni naturali, ha permesso a Galileo il passaggio definitivo dalla fisica qualitativa alla fisica quantitativa, basandosi sul meccanicismo della scienza moderna, dove la natura è ridotta a materia e movimento, ed è come una catena di relazioni causo-effettuali.

Il metodo sperimentale di Galileo

Galileo è considerato il padre della scienza moderna, perché ha inventato il metodo, il modo di procedere nella ricerca scientifica. La scienza, secondo lui, si basa sulle esperienze dei sensi, e sulle dimostrazioni matematiche, e quindi sull’equilibrio tra esperienza e ragione. L’esperienza rappresenta il momento osservativo del fenomeno, fatta tramite l’esperimento, per raccogliere i dati necessari alla ricerca; mentre la ragione rappresenta il momento deduttivo, tramite ragionamenti logici, condotti su base matematica, per poi formulare un’ipotesi, che deve essere verificata tramite esperimenti. Entrambe le fasi sono fondate sull’esperimento e molto importante è il linguaggio matematico, che congiunge i 2 momenti. Un esempio di questo metodo, Galileo lo fa, con l’esperimento del piano inclinato, col quale egli dimostra che i corpi cadono con accelerazione costante, e fa ciò partendo dall’osservazione, che porta alla riflessione, poi alla formulazione dell’ipotesi e poi all’esperimento e quindi alla conferma. Con la nascita della scienza moderna, vi è anche il distacco tra il mondo della fisica e quello del senso comune, in quanto l’esperienza comune e l’osservazione a volte possono essere ingannevoli, essa può essere considerata attendibile scientificamente, ma solo se ha avuto una diretta riprova sperimentale, in modo che l’esperienza, diventi un esperimento. Anche l’ipotesi giustamente prima di diventare una legge deve essere verificata, e deve avere successo più volte. Con Galileo, la verifica sperimentale diventa una verifica complessa, che è basata su procedure ben definite ed è effettuata in condizioni ideali, senza elementi di disturbo esterni. Un’altra differenza poi tra l’esperienza comune e l’osservazione scientifica, sta nel fatto che lo scienziato utilizza strumenti tecnici ( che Galileo cerca di perfezionare), per trasformare l’osservazione in misurazione, creando così il laboratorio, ovvero un ambiente attrezzato di strumenti. Vi è così come conseguenza, un’ampia ricerca, grazie agli ambienti meno tradizionalisti della cultura europea, che hanno rivalutato le arti meccaniche, disprezzate, in quanto manuali. Ora invece, è come se ci fosse una collaborazione tra scienza e artigiano, tra il teorico e il meccanico. Il lavoro dello scienziato prevede diversi passaggi, che si possono ricondurre a 2 fasi, distinti ma collegati:

- il momento analitico-risolutivo, quando si cerca di risolvere un fenomeno e si formula un’ipotesi sulla legge da cui si suppone che il fenomeno dipenda;

- il momento sintetico-compositivo, quando si verifica l’ipotesi, tramite l’esperimento. Se poi l’ipotesi viene confermata ( più volte) si formula la legge, se avviene il contrario, allora si passa alla formulazione di un’altra ipotesi.

Il metodo sperimentale procede così partendo dall’osservazione del fenomeno, all’elaborazione dell’ipotesi, alla verifica dell’ipotesi, e alla formulazione della legge.