La rivoluzione scientifica

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Testo

Nikolaj Kopernik
Francis Bacon

Keplero
Galileo Galilei

Giordano Bruno
Isaac Newton

NIKOLAJ KOPERNIK (1473-1543)

Fin dai tempi dei Greci e fino all'avvento di Cusano e di Bruno, si riterrа che l'Universo sia finito per 2 principali ragioni: l'osservazione empirica e il principio filosofico che sostiene che solo il finito puт essere perfetto. Il dibattito verterа quindi sulla questione se al centro dell'universo vi sia la Terra o il Sole; Tolomeo, vissuto in epoca ellenistica, elaborт la teoria geocentrica. Non fu lui il primo ad elaborarla, ma raccolse una grande quantitа d'informazioni ed elaborт una teoria matematicamente definita che permise di salvare i fenomeni, quindi essere sempre in accordo con i dati desunti. Aristarco di Samo (III° sec. a.C.) fu il primo scienziato a formulare la teoria eliocentrica; la sua teoria perт non era fondata su una elaborazione matematica compiuta e non ebbe seguito nel mondo antico.

Nel celebre saggio De revolutionibus orbium coelestium Copernico, un astronomo polacco, presentт la teoria eliocentrica; egli sapeva bene quali problemi avrebbe suscitato la sua tesi e per questo acconsentм alla pubblicazione del suo saggio solo poco prima di morire. Copernico non voleva attaccare l'autoritа della Bibbia, ma le recenti e accurate osservazioni avevano messo in difficoltа il sistema geocentrico; perciт disse che il suo saggio era ristretto solo ad un ambito matematico. Tuttavia il sistema eliocentrico si era dimostrato impreciso quanto l'altro, e le ragioni che glielo avevano fatto preferire erano di natura diversa.

Copernico и fermamente convinto che l'universo sia governato da Dio e abbia un ordine rigoroso e semplice; le leggi che spiegano il movimento dei corpi devono essere le piщ semplici che sia possibile ipotizzare. Il fatto che l'uomo non sia ancora riuscito a definire perfettamente le leggi che governano la materia, dipende solo dalla difficoltа dalla ricerca, non dall'incapacitа della mente o dal fatto che l'universo sia strutturato in modo non logico. Dunque и molto piщ semplice pensare che ad occupare la posizione centrale sia il sole, il corpo piщ grande, e non la terra.

Contrariamente al pensiero medioevale, che riteneva che la posizione centrale avesse un valore negativo proprio in ragione alla sua lontananza da Dio (basti pensare all'Inferno dantesco), Copernico ritiene che la posizione centrale sia la posizione eccellente dell'universo, e che debba appartenere al corpo dal quale tutti gli altri dipendono. E infatti la luce e il calore del sole sono necessari per la vita sulla terra.

La concezione astronomica copernicana rivoluzionт completamente il pensiero del tempo; la terra diventт un corpo celeste al pari degli altri e venne dotata degli stessi movimenti costanti degli altri corpi. La materia celeste e quella terrestre si dimostrarono della stessa natura, viene quindi sovvertito l'ordine gerarchico degli esseri.

Copernico non concepisce l'infinitа del cosmo; il suo universo и duemila volte piщ grande di quello di Tolomeo, ma и sempre finito, in quanto ritiene che i dati che si possono raccogliere parlano di un universo finito (non vedremmo la luce di una stella posta ad una distanza infinita da noi). Per cui si parla ancora di universo chiuso, un'immensa sfera al cui c'и il sole. Copernico continua a mantenere la concezione delle stelle fisse, non immaginando che questa volta sia solo un effetto ottico e che in realtа il suo spessore sia immensamente ampio, tanto da configurare un universo aperto e non chiuso.

Keplero

Keplero rifiutт completamente l'idea di infinito, non solo per ragioni metafisiche, ma anche per motivi puramente scientifici.

Possiamo supporre che ci siano infinite stelle anche se alcune non sono visibili per la lontananza? Le stelle invisibili non sono oggetto dell'astronomia e la loro esistenza non puт essere dimostrata. Non potrebbero comunque esistere neanche quelle visibili perchй dovrebbero essere infinitamente grandi e un corpo non puт essere infinitamente grande.

Puт esistere uno spazio infinito senza stelle? Dovunque si ponga una stella, ci si troverа a una distanza finita dalla terra, e se si va al di lа non si puт parlare di distanza.

Come accade con i numeri, possiamo immaginare che esistano infinite stelle poste perт a distanza finita una dall'altra? Se le stelle non si vedono non riguardano l'astronomia. Poi se la regione delle stelle fisse и limitata in basso (dalla parte della terra), perchй non dovrebbe essere limitata in alto. Inoltre se le stelle sono di numero infinito, se avessero una qualche dimensione costituirebbero una stella infinita e contemporaneamente vi sarebbe un corpo di tre dimensioni; e ciт и impossibile.

Possiamo pensare un immenso mondo finito racchiuso in uno spazio infinito? Lo spazio esiste in funzione dei corpi. Se questi non ci fossero lo spazio non esisterebbe; al di lа di un universo finito c'и semplicemente il nulla (ciт che non и stato creato).

Giordano Bruno (1548\1600)

"Un fatto soprattutto rende Bruno indimenticabile al di lа delle sue teorie: la coerenza e la fedeltа alle proprie convinzioni fino alla morte. Dopo tanti martiri cristiani, Bruno и dai tempi di Socrate il piщ appariscente esempio di martire della veritа scientifica".

Bruno и affascinato dalla Natura; egli vede nella sua forza vitale che genera ogni essere, non il segno della potenza divina, come i medioevali, ma la presenza stessa del divino: Dio e Natura coincidono. Dio и in ogni forma di cui la materia si riveste dando continuamente la vita ad ogni essere.

Affascinato dalle teorie di Copernico, Bruno si spinge fino a concepire un universo infinito, rovesciando definitivamente la posizione gerarchica medioevale. La sua teoria non deriva da motivazioni scientifiche, ma da ragioni di Natura teologica e metafisica. Egli crede che la materia sia infinita, lo spazio sia infinito, i mondi siano infiniti. Il sistema solare non и l'unico, nй il sole и al centro dell'universo perchй il cosmo и un tutto infinito. L'universo trova la sua unitа nella Natura, che si esprime attraverso la stessa materia, nello stesso modo, in tutti i pianeti dell'universo: la Natura и una ovunque.

Bruno concepisce Dio come causa e principio del mondo. Principio in quanto la sua azione si manifesta in ogni essere che nasce, operando dentro la materia: и la materia stessa. Causa perchй pone nell'essere ogni cosa. I singoli esseri sono finiti, mentre Dio и uno infinito e quindi il suo operare и trascendente.

Come queste due concezioni di Dio possano conciliarsi armonicamente и un problema che ancora oggi gli studiosi non sono riusciti a risolvere.

Secondo Bruno l'individuo deve accostarsi a Dio cogliendo l'identitа di ogni cosa e soprattutto di se stesso al fine di concepire la propria unitа con il principio divino che governa tutto l'universo.

Le religioni rivelate sono solo degli strumenti adatti a popoli rozzi utili per permettergli di accostarsi ai misteri della vita, ma nulla di piщ. Per Bruno sia il cattolicesimo che il protestantesimo hanno fossilizzato la religione in riti esteriori. Dio и lontano da entrambe ed и invece vicino all'uomo che lavora e che continua pazientemente l'opera creatrice di Dio trasformando le cose a vantaggio dell'uomo. Dio del resto и in noi e non c'и bisogno di cercarlo nelle parole di un sacerdote. Natura и la rivelazione di Dio, noi stessi lo siamo.

Francis Bacon

Knowledg is power (sapere и potere): questa frase di Bacone rispecchia la mentalitа della sua epoca; visse infatti durante il lungo regno di Elisabetta I°, in un periodo di grandi cambiamenti economico-sociali. L'Inghilterra stava abbandonando la sua economia di stampo medioevale basata sull'agricoltura e sulla pastorizia e si stava avviando a diventare la grande potenza marittima che avrebbe dominato i mari nel XIX sec.. Il detto di Bacone indica chiaramente la volontа di rompere con il passato e di aprirsi verso il futuro con la speranza che sulla terra venisse instaurato il "regnum hominis".

Regnum hominis : Bacone auspica che sulla terra si possa instaurare il regno dell'uomo attraverso il potere che l'uomo possiede dalla conoscenza e dal possesso delle tecnologie. Si tratta quindi di dominare la natura asservendola ai desideri dell'uomo. Bisogna prima di tutto che l'uomo comune prenda consapevolezza della propria dignitа attraverso la cultura; quindi che l'uomo apprenda le leggi della natura allo scopo di dominarla. Lo scopo ultimo del "regnum hominis" и quello di assicurare la felicitа in Terra per tutti gli uomini. Bacone tuttavia ritiene che non si possono imporre leggi proprie alla natura: "la natura viene vinta obbedendole", perchй le sue leggi sono immutabili e l'uomo vi и sottomesso. Soltanto conoscendo a fondo le leggi della natura и possibile trasformare il mondo a vantaggio dell'uomo e sfruttare le possibilitа che ci offre la natura stessa. La ricerca deve essere fatta in umiltа, ma l'obiettivo resta comunque il dominio.

L'obiettivo della conoscenza: per Bacone come per Aristotele l'obiettivo della ricerca sulla natura и il conoscere le leggi che la dominano e di realizzare quindi un sapere fondato sull'esperienza. Tuttavia a questo stesso obiettivo corrispondono due finalitа diverse: Aristotele riteneva che il sapere fosse fine a se stesso e bastasse che un uomo fosse sapiente affinchй fosse felice. Infatti l'anima razionale (che per Aristotele era la parte migliore dell'uomo) trae dalla conoscenza il piacere e la stessa ragione di vita. Per Bacone invece ogni conoscenza fine a se stessa equivale ad un immenso tesoro sepolto in cantina. La conoscenza della natura va perseguita perchй permette all'uomo di dominare il mondo a suo vantaggio: a vantaggio di tutti affinchй si possa realizzare un grandissimo obiettivo, la felicitа per tutti sulla terra.

Novum Organum: Bacone aveva progettato di scrivere un grandioso testo, base per la fondazione di tutte le scienze. L'opera rimase incompleta e della quale rimangono il progetto generale l'introduzione e il "Novum Organum". In questo saggio Bacone espone un nuovo strumento di indagine della natura, che si sostituisca a quello aristotelico. Il suo metodo si compone di due distinte parti: una pars destruens (la dottrina degli idoli) e una pars costruens (la descrizione del metodo induttivo).

La dottrina degli idoli: Nell'accostarsi alla natura spesso l'uomo non и in grado di accorgersi realmente di come essa и; infatti la sua mente и occupata dai pregiudizi che non ci permettono di vedere come stanno veramente le cose. Prima di iniziare una qualsiasi ricerca scientifica и indispensabile un'opera di liberazione della mente. Con linguaggio figurato, Bacone parla di idoli che ingombrano la nostra mente e di cui occorre liberarci; questi falsi dei sono classificati in quattro gruppi.

Gli idoli della tribщ: sono i pregiudizi che nascono dai limiti della natura umana. E' la tendenza, ad esempio, ad interpretare la natura come se ogni cosa avesse un suo fine prestabilito, assegnatogli da Dio (и la cosiddetta interpretazione teologica delle cose) es. la pioggia cade affinchй le piante possano crescere.

Gli idoli della spelonca: ciascun uomo ha un particolare modo di accostarsi alla realtа, determinato dal suo carattere, dall'educazione, dall'esperienze fatte; и come se avesse una specie di propria spelonca che deforma la luce della natura. Il sapere deve essere universale e oggettivo e lo scienziato deve mettere al primo posto la veritа oggettiva rinunciando a valutazioni di carattere personale.

Gli idoli del foro: sono le illusioni in cui l'uomo cade quando si associa al parere comune della gente. E' difficilissimo liberarsi dalle credenze comuni. Esse resistono anche di fronte all'evidenza del contrario. Bacone dedica un'attenzione particolare ai pregiudizi del linguaggio; le parole infatti non sono neutre, ma impregnate di tutte le convinzioni della gente. Ad esempio le parole "signore" e "servo" implicano in un certo grado un giudizio di valore: non dobbiamo lasciarci ingannare dalle convinzioni del linguaggio.

Gli idoli del teatro: sono i pregiudizi che derivano dall'autoritа della tradizione, dal rispetto che sconfina nella venerazione per i maestri del passato. Gli chiamiamo "idoli del teatro" perchй consideriamo tutte le filosofie come altrettante favole presentate sulla scena e recitate. Non bisogna scordarsi che gli uomini del passato erano uomini come noi con la nostra stessa capacitа di sbagliare; bisogna diffidare e liberarsi dal peso del passato.

Contrariamente al Rinascimento (che guardava alle civiltа pre-medioevali) il Seicento rinuncia anche all'antico e guarda soltanto verso il futuro, perchй si ritiene che la veritа и scritta nel grande libro della natura, non nei libri degli uomini.

Il metodo induttivo: la pars costruens и la prima descrizione moderna dell'induzione. L'induzione и quella forma logica di ragionamento che, partendo dall'osservazione di casi particolari permette di enunciare una legge universale. Questo metodo si contrappone al metodo deduttivo, che da leggi generali enuncia tesi che riguardano casi particolari. La scienza si deve basare sia sulle informazioni sensibili sia sull'elaborazione razionale; senza una di queste caratteristiche non si puт raggiungere l'obiettivo. Lo scienziato non deve comportarsi nй come una formica (che raccoglie tutto ciт che trova senza un criterio logico), nй come un ragno (che tesse la tela traendo da se stesso e non dal mondo esterno il filo), ma piuttosto come un'ape che seleziona i fiori migliori da cui trarre il nettare che trasformerа in miele. Bacone articola il suo metodo induttivo in diverse fasi di lavoro.

La tavola delle presenze: determinato l'oggetto della ricerca, il primo compito del ricercatore и compiere delle osservazioni che gli permettano di elencare ordinatamente tutti i casi in cui il fenomeno и presente.

Le tavole delle assenze: in secondo luogo il ricercatore costruirа una tabella in cui elencherа tutti i casi in cui non si manifesta il fenomeno studiato e invece ci si aspetterebbe che fosse presente.

Le tavole dei gradi: infine il ricercatore elencherа tutti i casi in cui il fenomeno compare con intensitа variabile da un massimo a un minimo.

La prima vendemmia: il ricercatore a questo punto puт passare ad una prima ipotesi di lavoro; propone una prima descrizione scientifica del fenomeno come guida per la sua indagine, elimina le ipotesi che giа le prime esperienze consigliano di scartare e ne propone una che possa essere confermata o meno da esperimenti successivi.

Gli esperimenti: una volta enunciata l'ipotesi di lavoro il ricercatore predispone tutti quegli esperimenti che possano convalidarla o falsificarla; mentre prima raccoglieva liberamente i dati, adesso si trova nella condizione di porre delle domande alla natura. Sono particolarmente utili quegli esperimenti, detti esperimenti cruciali, che riducono il campo delle ipotesi solo a due; sono decisivi perchй permettono una chiara decisione del problema posto.

La scoperta delle forme: l'obiettivo della ricerca и la determinazione della forma del fenomeno studiato (forma = ciт che ne determina la presenza o l'assenza). Contrariamente ad altri scienziati contemporanei come Galilei, che si pongono l'obiettivo di descrivere quantitativamente la natura, Bacone propone una ricerca di tipo qualitativo.

Galileo Galilei

Egli fu il primo uomo ad osservare la volta celeste con un cannocchiale, che ingrandiva 15 volte l'oggetto messo a fuoco. Era iniziata una nuova era per la scienza; con il cannocchiale si scoprirono stelle mai viste e fenomeni di cui prima non si sospettava neanche l'esistenza (ad esempio i satelliti di Giove, le fasi di Venere....).

Rapporto tra scienza e Chiesa: la scienza dell'astronomia и la scienza che piщ и legata alla sfera religiosa. Gli scolastici avevano affermato che tra fede e ragione non vi potesse essere contraddizione, Pomponazzi aveva affermato che fede e ragione operano in ambiti differenti e non si incontrano per niente, Galilei invece afferma che la veritа scientifica e la veritа rivelata sono due campi completamente diversi. Le due sfere vanno separate nettamente e ne un religioso puт inserire leggi scientifiche nelle sue dottrine, nй uno scienziato puт trovare elementi di fede nella sua ricerca. L'obbiettivo della rivelazione non и quello di spiegare agli uomini quale sia la struttura fisica dell'universo, ma и quello di indicare la via della salvezza. Galileo nega che le affermazioni delle scritture siano sempre vere alla lettera; la scrittura per poter essere comprensibile agli uomini и stata data in modo che fosse in accordo con la cultura del tempo. Ad esempio infatti nel libro di Giosuи c'й scritto che Dio fermт il Sole per permettere agli Israeliti di vincere una battaglia; Dio in quel caso non voleva rivelare alcunchй sulla struttura fisica del cosmo, ma solo manifestare la sua fedeltа al popolo d'Israele.

Il metodo sperimentale: seguendo l'esempio di Galileo molti in Europa costruirono cannocchiali e compirono osservazioni sui corpi celesti. Occorreva una nuova mentalitа per utilizzare lo strumento per osservazioni scientifiche non fondate su teorie metafisiche o credenze teologiche. Per questo motivo Galileo entrт in polemica con gli aristotelici del tempo. Infatti riteneva, mentre il grande filosofo aveva studiato direttamente la natura, i suoi seguaci si limitavano a leggere il libri. Galileo sosteneva che fosse necessari imparare a leggere nel grande libro della natura. Galileo propose per venire in contro a questa esigenza.

Le sensate esperienze: il ricercatore deve compiere delle osservazioni; non devono essere casuali, ma compiute sulla base di precisi progetti. Per poter leggere nella natura bisogna conoscere il suo linguaggio, che secondo Galilei и di tipo matematico.

Le necessarie dimostrazioni: i fenomeni vanno descritti matematicamente e dimostrati in tutti i loro aspetti quantitativi.

Il metodo ipotetico deduttivo: nasce dall'unione delle sensate esperienze e delle necessarie dimostrazioni. Lo scienziato sulla base delle osservazioni fatte, elabora delle ipotesi di carattere generale, elaborando matematicamente queste ipotesi ne deduce tutte le possibile previsioni. Se l'ipotesi non si verificherа si dovranno trovare altre ipotesi, se invece si rivelerа corretta si potrа formulare una legge.

L'oggetto della ricerca: l'oggetto della ricerca scientifica и la descrizione in termini matematici della struttura quantitativa della natura. In pratica la scienza di Galileo non mira all'essenza delle cose, ma solo alle sue qualitа oggettive e per tanto la natura di Galileo risulterа priva delle antiche credenze che vedevano nella natura forze vitali. La demitizzazione del mondo giungerа addirittura a considerare l'uomo come una macchina regolata da precise forze meccaniche.

Per Galilei vanno considerate soltanto le qualitа oggettive di un corpo (forma, dimensione, peso, tutte caratteristiche misurabili quantitativamente). Ma un corpo ha anche delle qualitа soggettive come ad esempio il colore l'odore e il suono. Queste ultime caratteristiche dipendono da una relazione tra gli oggetti e non appartengono del tutto al corpo stesso. Secondo Galileo per comprendere correttamente la struttura matematica e meccanica dei corpi и necessario imparare a distinguere ciт che appartiene all'oggetto e ciт che se il carattere del soggetto fosse diverso ci apparirebbe diverso.

Galileo scrisse il "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano), in cui raccolse tutti gli argomenti a favore delle due ipotesi e li pose direttamente a confronto attraverso un dialogo tra tre persone un aristotelico, un copernicano e uno scienziato imparziale. Galileo presenta la teoria eliocentrica solo come un'ipotesi matematica ed evita di prendere direttamente posizione, ma ciт non gli bastт per evitare la condanna.

Isaac Newton

Fu una grande personalitа della comunitа scientifica internazionale e teorizzт le leggi della meccanica, la teoria della gravitazione universale e la teoria dei colori.

La teoria della gravitazione universale: Newton si oppose fermamente a Cartesio il quale aveva escluso l'esistenza del vuoto e il fatto che i corpi potessero agire a distanza uno dall'altro. Al contrario l'inglese afferma che ammette il vuoto e concepisce l'universo composto da corpi separati tra loro da distanze immense. Allo stesso tempo i corpi sono in movimento mossi da una forza detta forza di gravitа capace di agire a distanze grandissime. L'obiettivo di Newton и di legare attraverso un unico principio di spiegazione fenomeni apparentemente del tutto di versi tra loro, dimostrando che si tratta di casi particolari di un unica legge: la legge di gravitazione. Cosм и possibile allo stesso tempo dare unitа e coerenza al sistema copernicano e risolvere razionalmente una serie di questioni altrimenti inspiegabili. Ad esempio i movimenti di un pianeta non sono influenzati soltanto dal Sole, ma anche da tutti gli altri corpi; per tanto cosм si spiegano alcune piccole irregolaritа del movimento dei pianeti. Tuttavia Newton non sa cosa sia la forza di gravitа e non azzarda nemmeno nessuna ipotesi mancando gli elementi sperimentali minimi per farlo. Questo и un compito che lascia ad altri. La teoria della gravitazione universale pertanto non si pone l'obiettivo di spiegare i fenomeni, ma piuttosto di prevederli con la massima precisione possibile.

La matematica: Anche per Newton la matematica и lo strumento fondamentale per la descrizione dei fenomeni naturali. Tuttavia ritiene che sia soltanto uno strumento umano che permette allo scienziato di interpretare i fenomeni della natura (mentre per Galileo la matematica era il linguaggio proprio della natura.

Dio e l'origine del moto: la teoria della gravitazione descrive matematicamente i fenomeni e permette accurate previsioni, ma non и in grado di spiegare l'origine del moto. Newton ricorre a Dio evitando qualsiasi speculazione di tipo materialistico sui nuovi sviluppi della scienza. L'origine del moto e l'ordine cosм perfetto della natura possono essere derivati solo dall'azione di Dio.

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