Riassunto esame Storia della scienza, prof. Vaccari, libro consigliato La nascita della scienza moderna in Europa, Rossi

Dimenticare ciò che sappiamo

Gli storici sono interessati alle diversità dei modi di funzionare delle menti in epoche differenti. Bisogna adottare modi di ragionare o principi metafisici che per le persone del passato erano validi e fondati su ragionamenti e ricerche quanto sono per noi i principi di matematica e fisica. Il termine ostacoli epistemologici fa riferimento a quelle convinzioni ricavate sia dal sapere comune sia da quello scientifico che tendono a impedire ogni rottura o discontinuità nella crescita del sapere scientifico e costituiscono potentissimi ostacoli all'affermazione di verità nuove.

Fino all'800 per illuminare era necessario bruciare qualche materia. Nella lampada a filo incandescente di Edison si tratta di impedire che una materia bruci. L'ampolla di vetro non serve a proteggere la fiamma dall'aria, ma a garantire il vuoto intorno ad essa. Le vecchie e le nuove lampade hanno in comune solo il fatto di sconfiggere il buio.

Fisica

Vi è una distinzione tra il peso di un corpo (che varia dalla sua distanza dalla Terra) e la massa di un corpo (che è la stessa in tutti i punti dell'universo).

Prima legge di Newton: in assenza di resistenze esterne, per arrestare un corpo in moto rettilineo uniforme è necessaria l'applicazione di una forza e il moto rettilineo uniforme è uno stato naturale dei corpi.

Seconda legge di Newton: è l'accelerazione e non la velocità a risultare proporzionale alla forza applicata (Aristotele invece riteneva l'applicazione di una certa forza da al corpo una velocità determinata). Una forza costante imprime a un corpo un moto variabile; una qualsiasi forza è in grado di fare ciò su una qualsiasi massa per quanto grande. Ogni moto circolare è un moto accelerato. Il moto circolare non è il prototipo del moto eterno dei cieli ma deve essere spiegato facendo ricorso a una forza proveniente dal centro e che continua a farlo deviare dalla linea retta che seguirebbe in assenza di quella forza.

La storia della fisica è la storia di una riforma concettuale che porta a modificare le nozioni di moto, massa, peso, inerzia, gravità, forza, accelerazione.

Tre convinzioni abbandonate dalla scienza moderna

• I corpi cadono perché sono pesanti e tendono al loro luogo naturale, che è posto al centro dell'universo. Cadranno tanto più velocemente quanto sono pesanti. La velocità di caduta è direttamente proporzionale al peso.
• Il mezzo attraverso il quale si muove un corpo è un elemento essenziale del fenomeno del movimento, del quale è necessario tener conto nel determinare la velocità di caduta dei gravi. La velocità è inversamente proporzionale alla densità del mezzo. Nel vuoto il moto si svolgerebbe in modo istantaneo.
• Tutto ciò che si muove è mosso da qualcos'altro, il moto violento di un corpo è prodotto da una forza che agisce su di esso. Il moto ha bisogno di un motore che lo produca e lo conservi in moto durante il movimento. La quiete è lo stato naturale dei corpi. Il moto è qualcosa di innaturale e provvisorio che cessa quando cessa l'applicazione di una forza e si muove tanto più rapidamente quanto maggiore è la forza applicata. Se la forza applicata è uguale, si muove tanto più lentamente quanto maggiore è il suo peso. Cessando l'applicazione di una forza cessa anche il movimento.

La scienza comune è nata sul terreno di un'analisi capace di abbandonare il piano del senso comune, delle qualità sensibili, dell'esperienza immediata. Il principale strumento che rese possibile la rivoluzione della fisica fu la matematizzazione della fisica.

Cosmologia

Vi è una distinzione fra mondo celeste e terrestre, moti naturali e violenti. Nella filosofia aristotelica il mondo terrestre o sublunare risulta dalla mescolanza di quattro elementi semplici: terra, acqua, fuoco, aria. Il peso di un corpo o la leggerezza dipende dalla diversa proporzione dei quattro elementi mescolati in esso: terra e acqua hanno una naturale tendenza verso il basso, aria e fuoco verso l'alto. Il divenire e il mutamento del mondo sublunare derivano dall'agitazione o mescolanza degli elementi. Vi sono moti violenti dovuti all'azione di una forza esterna. Quando cessa questa forza l'oggetto tende a riprendere il posto che gli compete in natura.

Il concetto di movimento nelle fisiche di Aristotele non coincide con il moto della fisica dei moderni. Movimento è ogni passaggio dall'essere in potenza all'essere in atto. Nel movimento rientrano i fenomeni fisici e quelli che noi chiamiamo chimici e biologici. Il moto non è uno stato dei corpi, ma un divenire, un processo. Un corpo in moto è esso stesso soggetto a mutamento. Il mondo terrestre è alterabile e mutabile, il cielo invece è inalterabile e perenne, in esso nulla nasce e nulla si corrompe. Le stelle e i pianeti che si muovo attorno alla Terra non sono formati dagli stessi elementi che compongono il mondo sublunare ma da un quinto elemento divino: etere o quinta essenza, esso è solido, cristallino e non soggetto ad alterazioni. Della stessa materia sono fatte le sfere celesti. Al moto rettilineo (difforme e limitato nel tempo) si contrappone quello circolare (perfetto, non ha ne inizio ne una fine, non tende verso qualcosa, prosegue in eterno). L'etere riempie tutto l'universo. Limitato dalla sfera delle stelle fisse, l'universo è finito. La sfera divina trasporta le stelle fisse e produce quel moto che si trasmette per contatto alle altre sfere e giunge sino al cielo della luna, limite del mondo celeste. La Terra è immobile al centro dell'universo (tesi della sua centralità e immobilità).

La grandiosa macchina celeste di Aristotele non era che un cambiamento del modello geometrico e astratto elaborato da Eudosso di Cnido: le sfere di cui aveva parlato Eudosso non erano, come per Aristotele, enti fisici reali, capaci di spiegare il moto dei pianeti (giustificare le apparenze). Il maggior astronomo dell'antichità fu però Tolomeo il quale introdusse gli eccentrici e gli epicicli senza realtà fisica: erano solo un mezzo per giustificare i moti dei pianeti. Il quadro dell'universo era una mescolanza di fisica aristotelica e astronomia tolemaica.

Presupposti da abbattere per costruire una nuova astronomia

• La distinzione tra fisica del cielo e fisica terrestre (divisione dell'universo in due sfere, una perfetta, l'altra soggetta al divenire);
• La convinzione del carattere circolare dei moti celesti;
• L'immobilità della Terra e la sua centralità nell'universo (il moto terrestre proietterebbe in aria oggetti e animali) che trova conferma anche nelle sacre scritture;
• Credere che l'universo fosse finito;
• La convinzione che non sia necessario trovare le cause per spiegare lo stato di quiete di un corpo mentre ogni movimento deve essere spiegato o come dipendente dalla natura del corpo o come provocato da un motore che lo produce e lo conserva;
• La divisione tra ipotesi matematiche dell'astronomia e fisica.

Nel corso di 100 anni questi presupposti vennero discussi: ne risultò una nuova immagine dell'universo che trovò compimento nell'opera di Isaac Newton, ma anche una nuova considerazione della natura e del posto dell'uomo in essa.

Vile meccanico

Alle radici della grande rivoluzione scientifica del '600 sta quella collaborazione fra tecnica e scienza. Nell'antichità il costruttore di macchine veniva disprezzato, veniva solo differenziato dagli schiavi perché attendeva alle necessità di più persone, mentre gli schiavi hanno cura di una persona sola. Le sette arti liberali del trivio (grammatica, retorica, dialettica) e del quadrivio (aritmetica, geometria, musica, astronomia) si chiamavano liberali perché erano le arti proprie dei liberi contrapposti ai non liberi (arte manuale o meccanica). Le arti meccaniche erano necessarie alla filosofia ma erano forme inferiori di conoscenza immerse tra le cose materiali e sensibili, legate alla pratica. L'idea del saggio coincideva con colui che dedicava la propria vita alla contemplazione in attesa di raggiungere la beatitudine della contemplazione di Dio.

Uno dei testi più noti del rinascimento, il De re Metallica, viene considerata l'arte dei metalli indegna e vile nei confronti della arti liberali. Fortunatamente ci furono anche molti uomini del tempo che si schierarono a favore dell'arte dei metalli (es: Agricola) considerandola lavoro per uomini di alto affare. Ad un certo punto nelle opere degli artisti si fa strada una nuova considerazione del lavoro e del sapere tecnico. Anche sul piano della filosofia emerge una valutazione delle arti e di alcuni procedimenti tecnici e artigiani. Nel 1609 Galileo puntava verso il cielo il suo cannocchiale: ciò dimostrava un segno di fiducia galileiana verso la tecnica. Il cannocchiale in realtà era nato in Olanda: Galileo l'aveva copiato e con mentalità scientifica lo trasformò in strumento scientifico. Ma concepire gli strumenti come fonti di verità non fu un'impresa facile.

Segreti

Margaritae ad porcos

La tesi si un sapere segreto delle cose essenziali, la cui diffusione avrebbe pericolose conseguenze, fu per molti secoli prevalente.

Il sapere ermetico

La comunicazione, la diffusione del sapere e la pubblica discussione delle teorie diventano dei valori. Prima il sapere era un patrimonio che solo pochi potevano attingere. Aristotele sotto forma di lettera, rivela al suo discepolo Alessandro il Grande i segreti riservati tra i più intimi dei discepoli. Era diffusa la cosiddetta "letteratura dei segreti". Vi era la distinzione di due tipi di esseri umani: la folla dei semplici e ignoranti e la folla dei pochi eletti che erano in grado di cogliere le verità nascoste sotto la lettera e i simboli.

Grande rinascita della magia nel tardo 400 e 500 che influenza la cultura europea. La natura pensata dalla cultura magica era un tutto-vivente che aveva in sé un'anima, un principio di attività interno e spontaneo, un'ANIMA-SOSTANZA. Le stelle sono animali divini, il mondo è l'immagine e lo specchio di Dio e l'uomo è l'immagine e lo specchio del mondo. Il mago era colui che penetrava dentro questa realtà complessa. L'amore è il nodo che stringe le parti del mondo. La magia tende sempre a risolversi in psicologia o in religione, ma non coincide mai con esse. I libri della grande magia del rinascimento erano una mescolanza di ottica, chimica, meccanica, ricette di cucina. Il linguaggio della magia e dell'alchimia era ambiguo e allusivo perché doveva essere segreto.

La distinzione tra uomo animale e uomo spirituale, la separazione tra i semplici e i dotti si converte nella identificazione degli scopi del sapere con la salvezza e la perfezione. La scienza coincide con la purificazione dell'anima e la conoscenza intuitiva è superiore a quella razionale. La conoscenza era fatta di visioni e rivelazioni. La scienza era divisa in due parti: una manifesta e l'altra nascosta. La parte nascosta era la più profonda. La comunicazione diretta fra maestro e discepolo divenne lo strumento privilegiato della comunicazione.

Il sapere pubblico

Nel mondo della cultura (oltre al santo, al monaco, al medico, all'artigiano, etc..) si affacciarono nel 500 nuove figure: il meccanico, il filosofo naturale, il virtuoso. Vi fu un'aspra polemica contro il sapere dei monaci, scolastici e professori. Molti artigiani insistettero sull'opportunità da mantenere segreto il proprio sapere, non perché il volgo non fosse degno di conoscerli ma per ragioni economiche. Le accademie intendevano difendersi dalla politica e dall'invadenza delle teologie. Nelle accademie e nelle società scientifiche c'erano riunioni tra i dotti, particolari regole di comportamento. La verità era legata alla evidenza degli esperimenti e alle dimostrazioni.

Fu comunque comune a tutti gli esponenti della nuova scienza il rifiuto di ogni distinzione fra i semplici e i dotti: le teorie dovevano essere comunicabili e gli esperimenti ripetibili. Il metodo della scienza tende a far scomparire le differenze tra gli uomini ed eguagliare le loro intelligenze. Il fine della filosofia non era il miglioramento nel proprio intelletto ma di quello di tutti gli uomini. Battaglia in favore di un sapere universale, comprensibile a tutti, da tutti comunicabile.

Tradizione ermetica e rivoluzione scientifica

La magia continuava ad avere un peso rilevante: magia e scienza costituivano un intreccio non facilmente districabile. Bacone era fortemente condizionato dal linguaggio e dai modelli presenti nell'alchimia: egli credeva in una corrispondenza tra la struttura della geometria e quella dell'universo. Brahe vede nell'astrologia un'applicazione della sua scienza. Cartesio anteponeva i risultati dell'immaginazione a quelli della ragione ed insisteva con l'armonia del cosmo. Leibniz fondava l'armonia sulla lettura dei testi non scientifici. Newton leggeva e riassumeva testi alchemici e si dedicò a ricerche alchemiche.

Segreti e sapere pubblico

Dopo la rivoluzione scientifica, nella letteratura scientifica e nella letteratura sulla scienza non esisteva un elogio positivo all'azione di nascondere: non rendere pubbliche le proprie opinioni voleva dire truffare. Gli scienziati possono tacere solo se costretti.

Ingegneri

Palissy era un apprendista vetraio che, cercando il segreto dello smalto bianco da applicare alle ceramiche, era giunto alla celebrità e poi alla rovina. Egli sosteneva che gli uomini potevano giungere alla conoscenza degli effetti naturali senza aver mai letto libri latini: che la pratica poteva mostrare che le dottrine dei filosofi potevano essere false.

Un anno dopo il testo dei Discours di Palissy venne pubblicato, da Norman, marinaio inglese, un testo sul magnetismo e la declinazione dell'ago magnetico. Egli era costruttore di bussole, si qualificava un matematico non istruito e considerava le sue ricerche superiori a quelle degli "uomini di libri". La scienza della natura era conosciuta meglio dai meccanici anziché dai filosofi e dialettici.

Ingegneri e teatri di macchine

Molti artigiani cercano nelle opere di Euclide, Archimede, Erone e Vitruvio una risposta alle loro domande. La letteratura del 400 e 500 è ricca di trattati di carattere tecnico che sono veri e propri manuali. Le università e i conventi non sono più luoghi esclusivi di cultura. Ingegneri e artisti assumono un ruolo di prestigio. Nacque un tipo di sapere che aveva a che fare con le macchine, con la costruzione di strumenti bellici, i canali, le dighe. Alberti ritiene che la matematica sia il terreno comune all'opera dell'artista e a quella dello scienziato.

Le botteghe

Nel 300 l'arte era considerata un'attività manuale. Nel 400 quasi tutti gli artisti uscivano da ambienti artigiani e piccoli borghesi. Scultori e architetti erano membri della corporazione minore dei muratori mentre i pittori nella corporazione maggiore di medici e speziali. Gli architetti non si occupavano solo di edifici ma anche della costruzione di strumenti meccanici e macchine da guerra. Vi fu il passaggio degli artisti a un nuovo status sociale. Nelle botteghe fiorentine del 400 si era attuata la fusione del lavoro manuale e della teoria: si trasformarono in veri e propri laboratori industriali.

Leonardo

Pittore e ingegnere, costruttore e progettatore di macchine, i suoi interessi giovanili sono legati alle botteghe del 400. Crede che le scienze che iniziano e finiscono nella mente non hanno verità perché in questi discorsi puramente mentali non accade esperienza e quindi non c'è nessuna certezza. Nel 1482 viene chiamato a Milano da Ludovico Sforza come scultore e fonditore. Dopo aver preparato un piano di difesa militare della Toscana su incarico del conte Ligny, deve abbandonare Milano (caduta degli Sforza) e rifugiarsi a Mantova. Nel 1502 si mette al servizio dei Borgia e in un quaderno annota e disegna tutto ciò che lo interessa durante i suoi spostamenti nel centro Italia. Torna a Firenze nel 1503, ma scappa a Milano non appena scoppia la guerra tra Firenze e Pisa. Resta a Milano fino al 1513 per poi andare a Roma, al servizio di Papa Leone X. Infine, si sposta in Francia, invitato da Francesco I, e vi rimane fino alla morte. La ricerca di Leonardo è ricca di intuizioni e geniali vedute. La sua indagine, ricca di esperimenti e annotazioni, è frantumata in appunti sparsi, brevi note perché Leonardo non ha alcun interesse a lavorare ad un corpus di conoscenze né ha la preoccupazione di trasmettere, spiegare e provare agli altri le proprie scoperte. Le sue famose macchine erano progettate solo a scopi fuggitivi (feste, divertimenti). Leonardo crede in un congiungimento fra matematica ed esperienza (polemica contro l'alchimia). Secondo lui la natura è una catena inesorabile di cause. Le grandi scelte fatte dalla scienza moderna hanno condotto arte e scienza in due strade diverse.

Fabrica e discorso

La Pirotechnia di Biringuccio è uno dei maggiori testi del 500 sulla tecnica. Biringuccio pensa che gli alchimisti appartengano a quella categoria di persone che nascondono dietro mille favole la loro ignoranza riguardo gli argomenti di cui trattano. A differenza di Biringuccio, Agricola era uomo di vasta cultura e di molteplici interessi. Nato in Sassonia nel 1494, studiò a Lipsia, Venezia e Bologna. Il De re metallica (1556) resta per due secoli l'opera fondamentale di arte mineraria. L'opera di Agricola sarà considerata una specie di bibbia e verrà attaccata negli altari delle chiese per i minatori. I 12 libri del trattato si occupano di tutti i processi dell'estrazione e della fusione e trattamento dei metalli. Agricola critica l'oscurità linguistica degli alchimisti, i cui libri sono tutti oscuri.