Storia della scienza e della tecnica, Intero Corso - Lino Conti

RIVOLUZIONE SCIENTIFICA

Scoperta dell’ignoranza: Aristotele credeva di aver toccato il vertice del sapere, che il momento in cui scriveva costituiva l’apice del

processo ascensivo del ciclo, dopodiché sarebbe cominciata una fase discendente, di degenerazione; lo stesso schema venne ripetuto da

Hegel: lo Spirito assoluto, a suo avviso, si era ormai manifestato pienamente e ai posteri non resteranno che briciole; alla fine dell’800 Lord

Kelvin sconsigliava gli studenti a intraprendere il corso di fisica, perché secondo lui ormai si era conosciuto tutto di quella materia, non

rimaneva che affinare i dettagli. In ogni epoca l’uomo tende ad assolutizzare le sue conoscenze, il suo sistema di credenze, a dire che ormai si è

giunti al vertice dello sviluppo della civiltà, che il seguito non sarà altro che una continuazione. L’idea che si sia conosciuto tutto, a livello

globale, crolla intorno al ‘500-600, quando ci si rende conto che le proprie certezze possedute sono «un’isola in un oceano sconfinato di

ignoranza»; l’idea che l’oceano delle cose da conoscere sia ancora vastissimo è accompagnata da un ottimismo epistemologico, cioè una

rivendicazione delle capacità conoscitive dell’uomo: lo stato di ignoranza, l’oceano può essere solcato, le conoscenze possono essere ampliate.

Alla base di questo ottimismo c’è l’idea che il mondo sia il risultato di un progetto, un piano razionale elaborato dal creatore e che l’uomo sia a

immagine di Dio.

Ignorabimus: Ne I sette enigmi del mondo (1880) Du Bois-Reymond giocava sui termini Ignoramus e Ignorabimus, per connotare la grande

impresa scientifica: se utilizziamo la metodologia sperimentale, basata sulla meccanica classica di Newton, capiamo che tutto quello che

ancora non comprendiamo prima o poi, con l’avanzare delle nostre ricerche, può essere ridotto a conoscenza. Di fronte al grande oceano di

cose ignote, noi possiamo dire Ignoramus attualmente, ma un domani questa ignoranza potrà essere eliminata; tuttavia, ci sono sette enigmi

del mondo di fronte ai quali non dovremmo limitarci a pronunciare un momentaneo Ignoramus, ma dovremmo invece pronunciare un

definitivo Ignorabimus, cioè ignoriamo e ignoreremo per sempre. La scienza non è infatti in grado, a suo avviso, di risolvere i problemi

dell’origine: l’origine della materia, del movimento, del linguaggio, del pensiero, etc. Di fronte ad una scienza limitata da alcuni tipi di problemi

legittimi, Ernst Haeckel, scienziato di fine ‘800, rinnega quanto sostenuto da Du Bois-Reymond ed afferma che non esistono enigmi per la

scienza, perché non esistono problemi dell’origine: la materia è eterna, pertanto non bisogna indagarne l’origine, così come l’energia, eternità

garantita dai principi di conservazione. Altro enigma sottolineato da Du Bois-Reymond è la volontà libera, come può interagire una decisione,

che non ha nulla di fisico, con un sistema fisico; ma Haeckel nega anche questo enigma, in quanto a suo avviso la libertà non esiste.

Esperimento: La scienza moderna si caratterizza per aver superato il distacco antico tra epistéme e pràxis, cioè tra sapere e tecnica,

superato grazie all’esperimento: anche la scienza moderna produce teorie, ma non si accontenta, perché attraverso l’esperimento essa mette

in atto una riproduzione, più esatta possibile e in condizioni controllate, di quanto avviene in natura, ovvero del fenomeno che si intende

studiare. Gli strumenti usati nell’esperimento servono ad alterare il normale comportamento naturale dei fenomeni esaminati: la scienza non

si accontenta né di produrre teorie, perché ha lo scopo di acquisire capacità e sviluppare tecnologie, né di osservare superficialmente le cose,

perché arriva anche a smontarle se necessario.

Universo chiuso: Secondo il sistema tolemaico, la Terra era il centro dell’intero universo, un universo chiuso all’interno della sfera della

stelle fisse e quindi finito; essa aveva questo nome perché le stelle non variavano la loro posizione le une rispetto alle altre, ma sembravano

occupare sempre la stessa posizione, come punti luminosi ‘infissi’ nella sfera celeste, come i nodi in una tavola di legno. Immediatamente dopo

la Terra c’era la sfera della Luna, sotto a cui il mondo sublunare era l’unico settore della realtà in cui avvenivano fenomeni di generazione e

corruzione. Sotto la sfera della Luna si dirigeva il fuoco: secondo il De cielo e il Timeo, che costituivano l’immagine scientifica dell’antichità, si

danno tre principali tipi di movimento, cioè intorno al centro, dal centro o verso il centro; i primi circolari e percorsi dagli astri, gli altri

movimento naturale

caratterizzano i corpi materiali sotto la sfera della Luna: il dal centro verso la sfera della Luna è compiuto dal fuoco,

un elemento di per sé leggero, che tende a salire verso l’alto fino a raggiungere il suo luogo naturale, costituito dalla sfera della Luna, il

moti intermedi

movimento verso il centro è invece tipico dei gravi. Ci sono altri tipi di movimento, cioè quei di elementi che non sono di

per sé né pesanti, né leggeri, ma pesanti in rapporto e leggeri in rapporto: si tratta dei movimenti dell’acqua e dell’aria. L’universo tolemaico,

codificato dalla fisica aristotelica, è strutturato a strati: per quanto riguarda la Terra, la posizione più centrale è occupata dagli elementi più

pesanti, sopra i quali c’è lo strato sferico dell’acqua, sopra ancora c’è lo strato sferico dell’aria e infine c’è lo strato sferico del fuoco, per cui la

realtà viene ancora una volta letta alla luce dei quattro elementi, ognuno dei quali tende a raggiungere il proprio luogo naturale. Nell’antichità

esiste un unico centro di gravitazione, costituito dalla Terra, che attrae tutti gli oggetti pesanti; per spiegare il perché la Luna non cadesse sulla

Terra si argomentava dicendo che la Luna non è fatta di un elemento pesante.

Modello a sfere omocentriche: Per spiegare il moto dei pianeti vennero escogitati diversi modelli astronomici, uno dei modello

fondamentali è il cosiddetto ‘modello a sfere omocentriche’, secondo cui ci sono una serie di sfere incastonate l’una sull’altra e ciascuna di

esse ha un proprio moto di rotazione; nella sfera inferiore è infisso il pianeta e queste sfere sono collegate le une alle altre in modo tale che

l’asse di rotazione non sia sullo stesso asse, ma sia disposto angolarmente, in modo tale da riprodurre i movimenti osservati. Per spiegare il

moto degli astri, Aristotele calcola 55 sfere, tant’è vero che per lui esistono 55 motori immobili: ogni sfera, per conservare il proprio moto, ha

bisogno di un proprio motore immobile. La variazione di luminosità di ciascun pianeta nel corso del tempo, uno dei problemi che poneva

questo modello, sembrava inspiegabile: siccome sono sfere omocentriche, i pianeti avrebbero sempre mantenuto la propria distanza dal

centro; venne quindi escogitato il modello astronomico deferente epiciclo.

Modello deferente epiciclo: Si spiega il movimento dei pianeti utilizzando due cerchi, uno più grande detto deferente, nella cui

circonferenza porta il centro di un altro circolo, chiamato epiciclo. Supponendo che i due cerchi siano contemporaneamente in movimento, il

moto risultante è costituito da una sorta di stagnazioni e moti retrogradi che ritornano indietro e poi riprendono la loro corsa. Un modello

deferente epiciclo è un sistema cinematico molto malleabile, adattabile all’osservazione, per cui resta lo strumento privilegiato da tutta

l’astronomia tolemaica; esso permetteva di spiegare la variazione di luminosità dei pianeti.

Rivoluzione astronomica: È considerata come il principale evento che ha dato l’avvio al poderoso cambiamento portato dalla

Rivoluzione scientifica. Alcune volte, i movimenti degli astri risultavano talmente complessi che bisognava aggiungere epicicli su epicicli,

facendo una costruzione geometrica molto macchinosa nell’insieme: il tutto suscitava l’idea che il sistema dell’universo fosse impreciso,

disordinato. Per superare l’idea che ci possa essere un disordine nella struttura dell’universo, Copernico riconsidera il programma astronomico

platonico: secondo Platone tutti i moti celesti andavano spiegati in termini di rigorose combinazioni di moti circolari uniformi, perché non

potevano essere disordinati. Copernico cerca di trovare un modello che permetta di considerare illusori tutti i moti apparenti degli astri, i quali

si muovono sempre di moto circolare uniforme; per fare questo escogita l’idea di mettere in movimento la Terra: così facendo si potevano

spiegare tutti i moti apparenti come illusioni ottiche provocate dalla variazione dei punti di osservazione.

Obiezioni: argomento della

Gli argomenti degli aristotelici contro la possibilità che la Terra sia in movimento si basavano sul cosiddetto ‘

caduta di una pietra dall’alto della torre

’. Se supponiamo che la Terra ruoti da Occidente verso Oriente, compiendo una rotazione

nell’arco di 24 ore, allora disponendoci lungo la linea di questa rotazione, come l’equatore, e lasciando cadere una pietra dalla sommità di una

torre essa non dovrebbe scendere lambendo lo spigolo della torre, ma dovrebbe avere una traiettoria obliqua e cadere spostata verso

Occidente. Questo si può dimostrare attraverso in base all’artiglieria: se un cannone sparasse da Occidente verso Oriente avrebbe una gittata

maggiore rispetto ad uno che spara da Oriente verso Occidente sempre con la stessa carica, perché nel frattempo la Terra è ruotata; i

fenomeni di caduta non possono essere interpretati alla luce della sola fisica aristotelica, secondo la quale un corpo semplice ha un moto

semplice e direzione verso il suo luogo di tendenza naturale, perché senza il principio d’inerzia e il principio di composizione dei moti essa

sembrerebbe smentire la rotazione terrestre: con tali princìpi viene infatti cambiata la configurazione della natura.

Principio d’inerzia: Se non c’è una ragione per cui la sfera, nel piano perfettamente orizzontale, acceleri o deceleri, cambi direzione,

allora essa continua a muoversi; se essa è in movimento allora resta in movimento, se è in quiete resta in quiete. Per giustificare razionalmente

il principio d’inerzia, quindi, Galilei utilizza il principio di ragion sufficiente, lo stesso usato da Anassimandro per spiegare il fatto che la Terra

resta immobile al centro della sfera. Quando si tratta di enunciazioni basilari, come nel principio dell’equilibrio nella bilancia idrostatica di

Archimede, riemerge sempre il principio di ragion sufficiente, che gioca un ruolo fondamentale anche in tutte le simmetrie, attraverso cui