Lezioni, Storia della scienza

STORIA DELLA SCIENZA Mercoledì 1 Ottobre 2014

lo scienziato ha due aspetti: TEORICO SPERIMENTALE

si lavora in equipes per risolvere un progetto collettivo.

FISICO SPERIMENTALE

si lavora per confermare altri esperimenti fatti in altre condizioni.

THOMAS KUHM --> EPISTEMOLOGO, filosofo della scienza

La scienza strumentale conferma la scienza normale

scrive un opera: "La struttura delle rivoluzioni scientifiche"

Introduce la SCIENZA NORMALE il PARADIGMA

SCIENZA NORMALE

senza che vale oggi, della tradizione, è insegnata nei manuali. [Einstein, meccanica quantistica…). Essa però può

essere che non valga per sempre, non è assoluta. [es. paradigma aristotelico – paradigma copernicano]

• Kuhm dice che sia la scienza normale che il paradigma storico hanno un valore storico e non assoluto, poiché non

sono assolute ma possono essere sostituite da nuove teorie; non c'è una scienza assoluta ma ci sono mutamenti.

• Il passaggio da un paradigma a un altro è quasi sempre segnato da una frattura; discontinuità nei quadri mentali.

¤ FISICO TEORICO

si lavora su principi teorici, sulla costruzione teorica della scienza, su teorie che sono fondamento di un paradigma,

che però avranno bisogno di conferme sperimentali, empiriche

Non c'è un'autorità dogmatica ma si deve sempre verificare una teoria.

• "La nascita della SCIENZA MODERNA in Europa"

come nasce 1543 – 1687 -->

un paradigma

1543: esce il "De Revolutionibus" di Copernico. ["La rivoluzione delle orbite celesti"]

1687: esce "Principi Naturali" di Isaac Newton [Legge di gravitazione universale]

1704: esce "L'ottica" di Isaac Newton.

1687

Legge di gravitazione universale di Newton: si passa da Copernico [sole al centro dell'universo] a Newton. Secondo

questa teoria ogni corpo, piccolo o grande, è sottoposto ad una forza gravitazionale. Non c'è separazione tra corpi

celesti e terrestri ma c'è solo una legge che spiega tutti fenomeni.

[Teoria che unifica fenomeni celesti e terrestri]

• La creazione di scienziato non è possibile ridurla differentemente da quella di uno scrittore o un artista.

1613

"Lettere sulle macchie solari" di Galileo – scoperta delle macchie solari

Metafora: "il sole è come un corpo che brucia e non è incorruttibile"

La scienza è un conflitto di interpretazioni.

• Secondo i gesuiti, invece, le macchie solari sono satelliti che girano intorno al sole e non fanno parte di esso.

La scienza ha dei problemi che deve risolvere in ogni età diversamente dall'arte o letteratura ma, la scienza tende

sempre a unificare i fenomeni.

1938

Lettera di Einstein

"cercare una fonte attendibile nella semplicità matematica, cercare qualcosa di fondamentalmente semplice e unico"

il compito della scienza è quello di unificare e semplificare i fenomeni Giovedì 2 ottobre 2014

Pag. 324

Equazione fondamentale della gravitazione universale

Legge che vale per qualunque corpo che si trovi nell’universo.

Due corpi qualunque di massa m m , che stanno nell’universo, si attraggono l’un l’altro con una forza F che si trova

1 2

nell’universo, che è direttamente proporzionale al rapporto tra le 2 masse (m . m ) e inversamente proporzionale al

1 2

rapporto tra le 2 masse.

La forza che fa cadere una mela sulla terra, è la stessa che teneva i pianeti intorno al sole.

3 GRANDEZZE

F: forza di gravitazione che ha una forza di attraversazione

M: massa (quantità di materia)

d: distanza tra i due corpi

Quando lascio cadere un corpo, esso cade perché c’è qualcosa che lo attrae, non perché ha una forza dentro che lo fa

cadere.

Per pensare in questo modo e arrivare alla formula di Newton, bisogna abbandonare il SENSO COMUNE che il corpo

ha una forza dentro di sé.

Aristotele sarà il “nemico” da abbattere perché la sua fisica va d’accordo con il senso comune.

F: tiene la luna in orbita attorno alla terra e i pianeti intorno al sole. Impedisce all’aria di salire.

Tutti i fenomeni celesti e terrestri vengono spiegati e unificati da un’unica legge.

La legge di Aristotele viene superata con una rivoluzione scientifica.

La nascita della scienza in Europa non va riferita ad una sola nazione europea, ma a tutta l’Europa.

Prima venivano chiamati “filosofi della natura” , poi venne coniato il termine “Scienziato” in Germani nell’ ‘800.

Il contesto in cui nasce questa scienza è violento, con guerre, scontri, ideologie contrapposte.

Chi nasce a Tibiuga (?)ha un’educazione diversa da chi nasce a Sevilla o Roma. Questo perché da un lato c’è il

cattolicesimo, dall’altro il Calvinismo o Luteranesimo.

L’unità cattolica non esiste più.

“NON NASCE NEI CAMPUS” [cit. libro] --> ci sono delle questioni che

influenzano le collaborazioni.

“La storia del pensiero scientifico non è completamente logica. Così, per capirne l’evoluzione, occorre tenere conto de

fattori extralogici.”

Parole chiave: LOGICA – EXTRALOGICA

Una storia logica è quella che cerca di capire le leggi.

Una storia extralogica è quella che ha fattori esterni che influenzano la storia moderna.

Bisogna porsi delle domande anche sulla questione POLITICA, LINGUISTICA, RELIGIOSA, CONTESTO SOCIALE,

FILOSOFICA.

Ci sono state 3 rivoluzioni scientifiche che hanno rivoluzionato il mondo:

1.1543 – 1687 --> Copernico: COSMOLOGIA

2.CHARLES DARWIN (1859) – “L’origine della specie: noi ci siamo per volere divino”

Si ha un mondo non più rassicurante che dice che l’uomo esiste non più grazie al divino ma da un genitore comune.

3.FREUD (Fine ‘800) – “dentro di me abitano tanti IO” , sfera della sessualità

1°Caratteristica:

La scienza non nasce nelle università, non in luoghi accademici, ma nelle periferie, in quei luoghi in cui non ti

aspetteresti mai.

Molto di coloro che sono tra i maggiori esponenti della scienza non erano professori universitari, ma, come Keplero o



Bacone, cancellieri o astronomi. [BACONE: era un cancelliere, non insegnava] Si vuole superare la tradizione con la

nascita di un nuovo paradigma.

"Anche se quasi tutti gli scienziati del ‘600 hanno studiato in una di noi può il nome di scienziati la cui carriera si sia

svolta per intero nelle università. Le università non furono al centro della ricerca scientifica. La scienza moderna

nacque al di fuori delle diversità, spesso in polemica con essa e si trasformò in un'attività sociale organizzata in grado

di darsi sue proprie istituzioni"

Gli esponenti della scienza spesso nascono in contrapposizione con la tradizione universitaria.

Nasce fuori e poi si istituzionalizza, non nelle università, ma creando nuove istituzioni con regole e discipline proprie:

ACCADEMIE SCIENTIFICHE.

CAPITOLO 1° LIBRO --> Pag. da 1 a 13

"OSTACOLI: DIMENTICARE CIÒ CHE SAPPIAMO"

Il nostro concetto di razionalità è diverso dal concetto di razionalità che avevano allora gli esponenti scientifici.

Dobbiamo mettere da parte quello che sappiamo, altrimenti faremmo una storia logica e interna. Dobbiamo

spogliarci delle nostre certezze e andare oltre il senso comune per capire come hanno fatto quegli scienziati ad

arrivare dove sono arrivati con le loro teorie.

Pag. 4

Abbandonare qualsiasi continuità storica. Mettere da parte ciò che sappiamo senza avere una storia interna, ma

andare oltre il senso comune per capire, altrimenti si capirebbe solo noi stessi.

"Quando ci si avvicina ad un pensiero che non è il nostro diventa importante cercare di dimenticare ciò che sappiamo

o crediamo di sapere. È necessario adottare modi di ragionare e per le persone del passato erano validi"

• Thomas Kuhn

"si deve disimparare gli schemi di pensiero indotto dall'esperienza e la istruzioni precedenti, ci si deve spogliare le

nostre certezze."

• Gaston Bacheland

"ostacoli epistemologici", ossia le convenzioni ricavate sia da sapere comune, sia dal sapere scientifico, che tendono a

impedire ogni rottura o crescita del sapere scientifico e sono ostacoli per nuove verità."

¤ Evitare gli ostacoli epistemologici;

¤ distacco della scienza dal realismo del senso comune;

¤ falsa continuità storica [ragionare in modo diverso]

– Tutti coloro che pensarono formularono teorie scientifiche nuove vivevano in un mondo [‘600] che vide nascere

l'alchimia [pseudoscienza], ma non sapevano che l'alchimia del 600 era l'ultimo fiore della pianta morente e la

matematica del 600 era il primo fiore di una robusta pianta perenne! [SCIENZA]

“Non dobbiamo dimenticare che loro nel ‘600 non sapevano ciò che sappiamo noi oggi e non lo potevano sapere”

Noi sappiamo che la matematica è una pianta solida. Inoltre, magia, alchimia, astrologia, sono pseudoscienze che

sono state sconfitte.

Gli scienziati erano pochi, erano in minoranza, e divisi, ma sono riusciti a far valere la loro teoria.

– LA FISICA

La storia della fisica è la storia di una rivoluzione concettuale che porta a cambiare in profondità le nozioni di moto,

Massa, peso, inerzia, gravità, forza e accelerazione --> il nuovo metodo di concezione dell'universo fisico e nuovi scopi

e fini della natura.

–Esistono delle convenzioni dalle quali fu necessario faticosamente di staccarsi per poi arrivare alla "fisica classica" di

Newton o Galileo. L'apparente avvietà di tali convinzioni sono un ostacolo per la nascita della scienza moderna,

poiché era presente un pensiero troppo legato al senso comune.

3 CONVINZIONI che la scienza moderna ha abbandonato:

1. PESO come ostacolo

i corpi cadono perché sono pesanti, e si tendono cioè al loro luogo naturale, un luogo in cui i corpi sono in quiete ed è

posto al centro della terra che coincide con il centro dell'universo. I corpi caveranno tanto più facilmente quanto più

sono pesanti e la velocità di caduta è direttamente proporzionale al peso. I corpi però non cadono perché sono

pesanti ma perché c'è una forza [gravità] che li fa cadere. Secondo tale convinzione dunque un corpo più pesante si

muove più velocemente di un corpo meno pesante.

2. MEZZO {aria, acqua…} come ostacolo teoria dell'impetus

il mezzo attraverso cui si muove un corpo è un elemento essenziale del fenomeno movimento. Il mezzo dunque

diventa causa del moto del corpo. La velocità di un corpo in caduta libera, direttamente proporzionale al peso, era

inversamente proporzionale alla densità del mezzo.

La velocità di un corpo è maggiore in un mezzo rarefatto e, più è denso il mezzo migliore è la velocità.

– Nel vuoto [assenza di ogni mezzo], in un ambiente privo di densità, in modo si svolge in modo istantaneo con una

velocità infinita e, il corpo si troverà quindi in più luoghi nello stesso momento.

In ogni punto dello spazio si dovrebbe trovare lo stesso corpo. Per Aristotele è un paradosso: per lui infatti il motto

non esiste, è un paradosso perché i corpi si muoverebbero di modo istantaneo.

3. La FORZA è un ostacolo

tutto ciò che si muove è mosso da qualcos'altro. Il moto violento di un corpo è dato dalla forza che agisce su di esso. Il

moto ha bisogno di un autore che lo parla produca lo conservi in moto durante il movimento.

Il moto è qualcosa di innaturale e provvisorio [quando il corpo è arrivato nel luogo naturale, cessa il suo moto] che

cessa non appena cessa l’applicazione di una forza che si muove tanto più velocemente quanto è maggiore la forza

applicata. Cessando l'applicazione della forza cessa anche il movimento.

La velocità di un corpo è data da una causa motrice ma, in realtà, la forza produce accelerazione così un corpo può

continuare a muoversi infinitamente senza una forza esterna. In certe condizioni però ci può essere un attrito che la

ferma: è un moto perenne e non provvisorio.

• Tutte e tre le convinzioni sono legate all’esperienza quotidiana, ad una concezione antropomorfica del mondo, ossia

che assume le sensazioni e i comportamenti, e le percezioni dell'uomo nella loro immediatezza.

• La scienza moderna dunque è nata su un terreno capace di abbandonare il senso comune, le qualità sensibili,

l'esperienza immediata. Si deve avere una "matematica azione della fisica"

• La nuova scienza non è solo un metodo sperimentale, ma è anche un insieme di "sensate esperienze" e "certe

dimostrazioni" [Galileo]. Essa è una scienza pubblica in cui tutti possono diventare scienziati grazie allo studio della

matematica. 3 Ottobre 2014

– il modello aristotelico del cosmo è geocentrico ed è basato sui dati di EUDOSSO DI CNIDO [IV secolo a.C]

con tale sistema sia la terra al centro dell'universo, immobile, senza un movimento, collegandosi perfettamente alla

genesi delle sacre scritture e la teologia (senza prima).

– La corporeità degli elementi [pesantezza e leggerezza] in Aristotele diventa un fatto essenziale per la FISICA e, il

fisico ha un ruolo più importante del matematico.

– La MATEMATICA si occupa per Aristotele di quegli oggetti incorpori [cerchi, quadrati…], Oggetti dei quali non si

prende in considerazione il movimento, poiché essi sono astratti e non tangibili.

– Il matematico è incapace di ricostruire la realtà e a un compito inferiore rispetto al fisico. Non può spiegare le cause

del moto, ma può farlo solo il fisico.

– Il matematico costruisce solo dei modelli, ipotesi e non si occupa dei corpi reali e delle essenze. Il matematico si

occupa dell'apparenza, ha un compito descrittivo dei fenomeni naturali, non è esplicativo, ma in base a calcoli deve

dire come un corpo si trova lì e non il perché.

– Il fisico è il vero filosofo perché è colui che conosce la natura dei fenomeni. Quella fisica esprimono l'essenza del

moto. L'astronomo è un matematico e non a causa di un fenomeno ma il come, deve spiegare l'irregolarità del moto

dei pianeti, benché essi si muovono di moto circolare uniforme.

– Tale fatto dell'irregolarità del moto dei pianeti è dovuto al fatto che c'è un conflitto tra teoria e osservazioni

astronomiche, poiché ponesse tale teoria aristotelica non era valida.

COSÌ

CLAUDIO TOLOMEO

si occupa dell'irregolarità del moto dei pianeti --> oggi sappiamo che la terra si muove non è immobile e le orbite dei

pianeti sono ellissi e non cerchi.

Ora sappiamo i motivi di tale irregolarità del moto, ma certo che R vengono fatti 3 cambiamenti al modello

aristotelico per spiegare le 3 irregolarità scoperte con le osservazioni astronomiche

Pag. 6 libro

La velocità viene mantenuta perché c’è un corpo che la spinge.

TEORIA DELL’IMPETO: Il corpo si muove perché c’è una forza che lo spinge

Siamo di fronte ad un percorso ad ostacoli. Gli ostacoli non sono sperimentali ma consolidati, tra cui il massimo è

rappresentato dalla fisica Aristotelica che si avvicinava al sentire comune.

Punto 1

La causa del moto è la gravità. È sbagliato il pensare che i corpi cadono perché sono pesanti, ma cadono perché c’è

una forza che li attira verso il basso.

Aristotele credeva che i corpi giungessero ad un luogo naturale dove trova la QUIETE. Il corpo ad un certo punto si

ferma perché ha raggiunto il suo LUOGO NATURALE. Il luogo naturale VERO dei corpi dovrebbe essere il centro della

terra, che coincide con il centro dell’universo. Se lanciamo dalla torre di Pisa due corpi, uno che pesa 1kg e un altro

che pesa 10kg, arriva prima a terra quello che pesa 10 kg.

Punto 2

Il mezzo, anziché ostacolare il movimento, ne diventa la causa, ne diventa determinante.

Il corpo v ad una velocità maggiore con un mezzo più rarefatto (ARIA) e ad una velocità minore con un mezzo più

denso (ACQUA)

PARADOSSO DI ARISTOTELE

Nell’assenza di qualunque mezzo (VUOTO: punto di limite), la velocità che raggiungerebbe il corpo sarebbe

ISTANTANEA/INFINITA, quindi occuperebbe qualsiasi punto nello spazio nello stesso istante.

Per questo Aristotele è nemico del vuoto, perché per lui non esiste in natura, altrimenti si creerebbe un paradosso.

Punto 3

“Tutto ciò che si muove, è mosso da qualcos’altro” [frase in latino libro].

“Il carretto si muove, fino a quando si muove il cavallo”

La velocità di un corpo è prodotta da una causa motrice. (FALSO – VERO per Aristotele).

La forza produce l’accelerazione di un corpo, non la sua velocità. Per questo tutti i corpi si muovono di una velocità

uniforme fino a quando non trovano qualcosa che li blocca.

La metafisica di Aristotele è rimasta in piedi per bene 2000 ANNI.

•ANTROPOMORFICA: FORMA DELL’UOMO

L’esperimento è riproducibile e misurabile, l’esperienza è soggettiva e non è riproducibile o misurabile.

La scienza è sperimentata e pubblica. Tutti possiamo diventare scienziati perché il mondo è scritto in caratteri

matematici. 8 Ottobre 2014

ARISTOTELE --> 384 a.C. – 322 a.C.

PARMENIDE --> 515 a.C – 450 a.C.

Come va Aristotele a definire che la terra si trova al centro dell’universo?

La sua idea del cosmo è fondata da un lato dal mondo sensibile, dall&rsquo