Personalità abiurate

Capita a volte di sentirsi incompresi, ma non perdete tutte le vostre speranze! È successo che i più grandi geni della storia a volte abbiano visto riconosciuto il proprio talento soltanto a distanza di anni; dalla scrittura alla scienza, passando per la pittura, alcune delle più grandi menti universalmente riconosciute hanno avuto difficoltà a farsi strada nel mondo a loro contemporaneo. Ad esempio, Emily Dickinson (1830-1886), grande poetessa; il suo stile semplice e brillante non fu riconosciuto immediatamente in quanto all’epoca era maggiormente in voga un linguaggio ricercato. Qualche anno dopo la sua morte, sua sorella riuscì a pubblicare il primo volume di poesie. Altre trecento vennero ritrovate da sua nipote e pubblicate tra il 1924 e il 1935. In totale la Dickinson scrisse circa 1800 poesie. Oppure uno dei più grandi geni della musica, Johann Sebastian Bach (1685-1750), mentre era in vita divenne noto soprattutto come organista. La fama come compositore arrivò soltanto ottanta anni dopo la sua morte, grazie a Mendelssohn.

C’è un episodio divertente, quasi sicuramente apocrifo, che narra di un Mendelssohn impegnato a comprare la carne al mercato e al quale il macellaio avvolse la spesa in alcuni spartiti usati. Mendelssohn aveva una memoria straordinaria, tanto che si racconta che mentre si stava recando ad un auditorium per eseguire il “Sogno di una notte di mezza estate”, si dimenticò nella carrozza gli spartiti dell’opera ma per nulla demoralizzato dall’inconveniente la riscrisse tutta a memoria. Quando vide quegli spartiti dal macellaio e non ne riconobbe l’aria, trasalì. A quel punto fece delle ricerche e trovò che erano opere di Bach. Mendelssohn ebbe il merito di riportare alla luce la musica di Johann Sebastian Bach, caduta in oblio in quel periodo, in particolare la “Passione secondo Matteo” di cui diresse un’esecuzione nel 1829, con un grande successo che gli permise di guadagnare un’ottima reputazione, e i cui effetti di riscoperta verso la musica bachiana durano tutt’oggi. A tutt’oggi, Bach è considerato uno dei maggiori compositori, non solo della sua epoca, ma di tutti i tempi.

Così accadde anche a Galileo Galilei, tanto che fino alla morte nessuno si rese conto dell’importanza delle sue scoperte. Se non conoscete la sua storia, continuate a leggere!

Galileo Galilei (fisico, astronomo e filosofo italiano) nacque a Pisa il 15 febbraio 1564, primo di sei figli di Vincenzo Galilei, noto musicista e Giulia Ammannati, entrambi appartenenti alla media borghesia. Nel 1574, la famiglia si trasferì a Firenze, dove Galileo ebbe la sua prima educazione formale al monastero camaldolese di Vallombrosa. Avviato dal Padre agli studi di medicina presso l’Università di Pisa nel 1581, cominciò ben presto ad interessarsi alla matematica ed alla fisica. Durante il soggiorno pisano, Galileo studiò la visione aristotelica del mondo, allora unica verità scientifica accettata dalla Chiesa cattolica romana. In un primo momento, Galileo sostenne questo punto di vista, come tutti gli altri intellettuali del suo tempo, ed era sulla buona strada per diventare professore universitario. Tuttavia, a causa di difficoltà finanziarie, Galileo lasciò l’università nel 1585 prima di prendere la laurea.

Durante la sua permanenza a Pisa, protrattasi fino al 1585, Galileo arrivò alla sua prima, personale scoperta, l’isocronismo delle oscillazioni del pendolo. L’isocronismo (dal greco ἴσος, “uguale” e χρόνος, “tempo”) è la caratteristica di un fenomeno che si svolge in un tempo costante. Nel caso del pendolo, si osserva che le oscillazioni di piccola ampiezza si svolgono tutte nello stesso tempo, a prescindere dalla loro ampiezza. Il periodo di oscillazione cresce con la radice quadrata della lunghezza del pendolo e dunque un pendolo lungo oscilla più lentamente di uno corto. Non solo, scrisse anche un piccolo saggio, “La bilancetta”, che anche se venne pubblicato postumo, era già noto nei circoli dell’epoca. Nel saggio, Galileo parlava della costruzione di una bilancia idrostatica per determinare il peso specifico dei solidi ; nel 1589, nonostante non si fosse laureato, grazie alla stima ed alla fama che si era guadagnato presso certe frange del mondo accademico ottenne la cattedra di Matematica all’Università di Pisa, un lavoro che gli assicurò l’indipendenza economica dal padre.  Qui vi rimase per tre anni dedicandosi all’astronomia e ai problemi fondamentali della meccanica, esponendo in alcuni manoscritti (“De Motu”) una teoria che superava la concezione del moto della tradizione aristotelica.

Nel 1592 la repubblica di Venezia gli conferì una cattedra di matematica a Padova, che tenne fino al 1610; durante questo periodo continuò gli studi di meccanica e si occupò della caduta dei gravi che espose nell’opera “Della Scienza Meccanica e delle utilità che si traggono dagli istrumenti di quella”, che fu diffusa, manoscritta e pubblicata in traduzione francese dal Mersenne nel 1634 con il titolo “Les Mèchaniques”. Si occupò inoltre di astronomia e della teoria copernicana, alla quale aderì come dimostrano alcune lettere a Keplero del 1597. Fin da allora, carattere costante della sua opera fu la ricerca di applicazioni pratiche: in una piccola officina, presso la propria casa di Padova, costruì numerosi strumenti matematici (tra i quali un regolo  calcolatore, descritto nell’opuscolo “Le operazioni del compasso geometrico militare”, del 1606); inventò un termometro e costruì calamite, con uno studio accurato delle armature che ne accrescono la potenza. Tuttavia la realizzazione più importante fu quella del cannocchiale che, in realtà, non fu invenzione di Galilei, poiché l’uso delle lenti era stato introdotto già nel medioevo; alla fine del 1500, alcuni vetrai italiani ed artigiani dei Paesi Bassi avevano già fabbricato apparecchi di questo tipo. Inoltre una teoria delle proprietà ottiche, tale da permettere la costruzione di un cannocchiale, era stata già esposta da G.B. Della Porta e da Keplero; Galilei fu tuttavia il primo che si occupò sistematicamente di questo strumento, perfezionandolo, aumentandone il potere d’ingrandimento e soprattutto utilizzandolo per osservazioni astronomiche, che convalidavano il sistema copernicano.

Scoprì i quattro satelliti maggiori di Giove (che denominò “pianeti medicei”), le montagne, i crateri della Luna, e le macchie solari: nel 1610 pubblicò i risultati delle sue osservazioni nel “Sidereus Nuncius” (ragguaglio astronomico), che era stampato a Venezia. L’opera scritta nel misurato e sobrio linguaggio latino, comprensibile allora a tutte le persone colte, suscitò al suo apparire una vera e propria tempesta nell’ambiente accademico. Perché era evidente che l’esistenza di un sistema di pianeti ruotanti attorno a Giove, toglieva alla Terra il privilegio di essere unico centro di ogni moto e, intaccava alla base i principi della fisica aristotelica, già scossi dalle ricerche sul moto dei corpi materiali. Sempre nel 1610 Cosimo de’ Medici gli conferì la carica di “matematico primario dello studio di Pisa” senza obbligo di lezioni né di residenza: poté così trasferirsi a Firenze e dedicarsi completamente alla ricerca. Nel 1610 il Sant’Uffizio condannò la teoria copernicana a favore della vecchia teoria tolemaica: le opere di Copernico furono messe all’Indice e Galilei fu convocato a Roma a giustificare le sue opinioni. La sua posizione fu respinta e fu diffidato dall’occuparsi ancora della teoria eliocentrica. Lo scienziato non abbandonò però le osservazioni astronomiche: studiò il moto e le eclissi dei pianeti medicei nell’intento di dedurne un metodo per determinare la longitudine durante la navigazione. Nel 1623 pubblicò il Saggiatore, mentre nel 1632 (dopo una lunga elaborazione) fu dato alle stampe il “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo”, ove si dimostrava la fondatezza del Sistema Copernicano.

Nel 1633 fu di nuovo convocato dal Sant’Uffizio, ma, questa volta, Galilei fu processato e condannato, e costretto a scegliere tra il carcere a vita e l’abiura delle sue teorie; scelse l’abiura, e la sua condanna fu subito commutata in “relegatione o confine al giardino della Trinità dei Monti” ovvero la sede dell’ambasciata del granduca. Si dice che subito dopo Galileo non abbia potuto fare a meno di sussurrare la frase “eppur si muove” riferendosi alla Terra. Ma non esiste alcuna prova del fatto che lo scienziato abbia pronunciato la storica frase in quel momento, e qualcuno pensa che sia stata inventata solo più tardi per rendere ancora più drammatica quella che fu una delle giornate più nere nella storia della scienza.

Dopo qualche giorno fu trasferito dall’arcivescovo di Siena (un suo amico); mentre nel dicembre dello stesso anno gli fu permesso di alloggiare nella sua villetta di Arcetri, vicina al convento ove vivevano come monache le figlie Livia e Virginia. Visse nella villa per ben sei anni (fino al 1639), in un rigoroso isolamento e dal 1637 quasi cieco. Il 1638 fu l’anno di una delle sue più grandi pubblicazioni, i “Discorsi e dimostrazioni intorno a due nuove scienze” attinenti alla meccanica e i movimenti locali. Gli fu concesso, in seguito, di ospitare in casa un giovane studioso, Vincenzo Viviani e, a partire dall’ottobre del 1641, a lui si aggiungerà il trentenne Evangelista Torricelli. Una compagnia di brevissima durata, di soli tre mesi: l’8 gennaio 1642, infatti, all’età di 78 anni Galileo Galilei moriva.

Nel 1992 S.S. Giovanni Paolo II, che aveva chiesto nel 1979 la revisione del “caso G”, ha ritirato la condanna della Chiesa allo scienziato: anche la chiesa così, dopo secoli dalla sua morte, ha riconosciuto le innumerevoli innovazioni che Galilei ha saputo dare nel campo delle scienze e della matematica.

La fondamentale importanza che la figura di Galileo riveste riguarda il suo ruolo nel recupero del metodo scientifico sviluppato in epoca ellenistica e successivamente quasi dimenticato, grazie al suo attento studio di alcune opere scientifiche, in particolare quelle di Archimede. La sua importanza per la rinascita della scienza in generale, e della fisica in particolare, è riferibile alle scoperte che fece per mezzo di esperimenti, quali, ad esempio, il principio di relatività, la scoperta delle quattro lune principali di Giove, dette appunto satelliti galileiani (Io, Europa, Ganimede e Callisto), il principio di inerzia e che la velocità di caduta dei gravi è la stessa per tutti i corpi, indipendentemente dalla massa o dal materiale. Galileo si interessò inoltre del problema della misura della velocità della luce: egli intuì, infatti, che questa non poteva essere infinita, ma i suoi tentativi per misurarla furono infruttuosi. Riflettendo sui moti lungo i piani inclinati scoprì il problema del tempo minimo nella caduta dei corpi materiali, e studiò varie traiettorie, tra cui la spirale paraboloide e la cicloide. Nell’ambito delle sue ricerche di matematica scoprì la prima proprietà dell’infinito: una parte è uguale al tutto. Inoltre indusse un suo allievo, Bonaventura Cavalieri, a studiare gli indivisibili, intuendo le conseguenze del calcolo infinitesimale nello studio del moto. Sulla questione della matematica come strumento di indagine della natura, scrisse quanto segue: (Opera VI)

“… questo grandissimo libro [della natura] che continuamente ci sta aperto innanzi agli occhi (io dico l’universo), non si può intendere se prima non s’impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri né quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intendere umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto”.

Per Galileo la matematica è quindi il supremo strumento nell’indagine della natura. A tal proposito egli distinse fra qualità primarie dei corpi, oggetto appunto dell’indagine scientifica in quanto ad essi è applicabile il calcolo matematico, e qualità secondarie (ad es. odori, sapori, giudizi di gusto etc.), che invece non possono essere studiate in modo scientifico. Il metodo galileiano si compone di due aspetti principali:

  1. sensata esperienza, ovvero l’esperimento, che può essere compiuto praticamente o solo astrattamente (“esperienze mentali”), ma che deve in ogni caso seguire a una attenta formulazione teorica, ovvero a ipotesi che siano in grado di guidare l’esperienza in modo che essa non fornisca risultati arbitrari;
  2. necessaria dimostrazione, ovvero una analisi matematica e rigorosa dei risultati dell’esperienza, che sia in grado di trarre da questa ogni conseguenza in modo necessario e non opinabile, e che va ulteriormente verificata, con ulteriori esperienze.

Nel corso della sua vita, Galilei propose originalmente alcune invenzioni, utili non solo nello studio delle stelle, ma anche dei corpi in movimento:

  • il piano inclinato per studiare il moto dei corpi;
  • la bilancia idrostatica per misurare la densità dei corpi;
  • una macchina azionata da energia animale per innalzare acqua dai pozzi profondi;
  • il compasso proporzionale per fare calcoli sulla quadratura del cerchio e risolvere problemi di matematica e geometria;
  • il celatone, uno strumento per misurare la longitudine in mare usando i satelliti di Giove;
  • il giovilabio, uno strumento per calcolare la posizione relativa di Terra e Giove;
  • il micrometro;
  • l’elioscopio.

Gli studi dei moti parabolici, pendolari e lungo piani inclinati permisero a Galilei di scoprire l’universalità del moto. Diversi studi con metodi matematici lo portarono a scoprire che, volendo lanciare una palla di cannone il più lontano possibile, l’inclinazione della canna deve essere di 45°. Variando in alto o in basso l’inclinazione, per valori identici, la gittata è la stessa: la traiettoria a 40° e quella a 50° hanno la stessa gittata. Altri studi lo portarono alla scoperta del primo esempio di universalità fisica ovvero il moto: tutti i movimenti dei corpi materiali sono riconducibili ad un’unica sorgente. Esso nasce dalla forza che dà vita al moto e dall’attrito che a esso si oppone. Dalla somma di queste due forze nascono velocità e accelerazioni, con quantità rigorosamente conservate come, ad esempio, la quantità di moto lineare.

Facendo esperimenti col pendolo e col piano inclinato, arrivò alla scoperta del ruolo degli attriti nel moto dei corpi ed alla formulazione del principio di inerzia, poi codificato da Isaac Newton nel primo principio della dinamica: un corpo in moto rettilineo uniforme permane in tale stato in assenza di attrito; o anche, in un sistema senza attriti, un corpo resterà nel suo stato di moto o di quiete se non ci sono forze esterne che su esso intervengono. Galilei scoprì anche il valore dell’accelerazione di gravità (9,80665 m/s2), calcolando tuttavia un valore di poco di poco inferiore a causa delle forze di attrito, allora difficilmente calcolabili.

Galileo ha giocato un ruolo importante nella rivoluzione scientifica e, meritatamente, ha guadagnato il soprannome di “Il padre della scienza moderna.” La scienza gli sarà per sempre debitrice.

13 pensieri su “Personalità abiurate

  1. Da bravo Padovano, avento anche studiato all’Univerisità, mi ha sempre interessato la figura di Galileo. Ancora oggi è meta di uscite didattiche per studenti di scuola media la “Specola”, il vecchio sito che Galileo adibì ad osservatorio.
    In lui teoria ed empirismo si fondono, e considerando la mancanza di strumenti di calcolo (mi riferisco ai moderni PC), ciò che fece fu al limite dell’incredibile.
    Celatone e giovilabio non li conoscevo, temo che su ebay non se ne trovino, ma la vera domanda è: come diavolo ha fatto a calcolare la longitidine terrestre sulla base dei satelliti gioviani?
    Complimenti per l’esposizione

    K!

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    • Grazie per i soliti complimenri, mi stai viziando…
      Galileo, nel 1612, cercando di raffinare le osservazioni al telescopio per costruire una teoria dei moti dei satelliti gioviani, realizzò un micrometro costituito da un braccio graduato orientabile in senso radiale e scorrevole lungo l’asse dello strumento. Con l’occhio sinistro Galileo traguardava il braccio sporgente dal tubo del telescopio, mentre con il destro il campo nell’oculare; la visione combinata restituiva un’immagine in cui il braccio graduato si sovrapponeva a Giove e ai suoi satelliti, permettendo cosi di fare le misure necessarie. Per tutto il 1611 osservò le lune di Giove, ne calcolò le orbite e contò le volte che esse sparivano dietro l’ombra del pianeta; poiché queste eclissi avvenivano con grande frequenza, mille volte l’anno, ipotizzò che la loro regolarità poteva funzionare da orologio celeste per le misure di longitudine. Più o meno andò così.

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