La Rivoluzione scientifica

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La rivoluzione scientifica

Un evento capitale della storia

L’ambito cronologico è fra la data di pubblicazione del capolavoro di Copernico “le rivoluzioni degli astri celesti” e quella dell’opera di newton “i principi matematici di filosofia naturale”
( 1543 – 1687).

Lo schema concettuale della scienza moderna

Nuovo modo di vedere la natura → nuovo modo di intendere lo studio di essa.
➢ Concezione della natura come ordine scientifico e casualmente strutturato di relazioni governatela leggi.
➢ Concezione della scienza come sapere sperimentale matematico ed intersoggettivamente valido, avente come scopo la conoscenza progressiva del mondo circostante ed il suo dominio a vantaggio dell’uomo. La mente umana si adegua alla realtà = lo scienziato scopre un ordine oggettivo di leggi matematiche → ottimismo perchè la mente è in grado di conoscere l’ordine oggettivo.
o Scienza dal punto di vista matematico → contrapposizione con la potenza e atto di A.

➢ Ogni disciplina ha avuto origine in un contesto culturale in cui erano dati per certo alcuni presupposti metafisici non dimostrabili ma che vengono comunque presi come punti di partenza (es. la semplicità dell’universo).

Il nuovo modo di vedere la natura

1. la natura è un ordine oggettivo → l’universo della scienza si ritrova spogliato di ogni qualità o fine umano, solo così è possibile studiarlo.
2. la natura è un ordine causale → nulla avviene a caso → data una causa è dato necessariamente il suo effetto (100 gradi → acqua che bolle).
3. la natura è un insieme di relazioni → lo scienziato si occupa delle relazioni causali che legano i fatti non della forma o essenza.
4. i fatti sono governati da leggi = essendo casualmente legati fra loro obbediscono a delle regole uniformi per necessità.
→ natura = insieme delle leggi che regolano i fenomeni

Il nuovo modo di concepire la scienza

1. la scienza è un sapere sperimentale → le ipotesi scientifiche vengono giustificate su base empirica e non puramente razionale.
2. la scienza è un sapere matematico → si fonda sul calcolo e sulla misura fisica → formule matematiche
matematica = forma aristotelica
3. la scienza è un sapere intersoggettivo = i suoi procedimenti vogliono essere pubblici e le sue scoperte vogliono essere controllabili da tutti.
→ in contrapposizione con la figura del mago il cui sapere era occulto
4. il fine della scienza è la conoscenza del mondo e delle sue leggi = conoscere la natura → poterla controllare
la scienza studia i fenomeni ma non si chiede il perché primo.

l’universo degli antichi e dei medioevali

la cosmologia greco medioevale concepiva il mondo come sostanzialmente unico, chiuso, finito, fatto di sfere concentriche, geocentrico e diviso in due parti qualitativamente distinte.
➢ Unico = teoria dei luoghi naturali = ogni materiale deve trovarsi concentrato in un unicop luogo
➢ Chiuso = delimitato dal cielo delle stelle fisse
➢ Finito = perchè l’infinito è soltanto un idea, non è realizzabile
➢ Fatto di sfere concentriche = qualcosa di solido, reale, su cui erano incastonati stelle e pianeti
o Oltre alle stelle fisse c’erano i cieli dei pianeti e quello della luna, sotto di esso quelli dei 4 elementi e la terra al centro di tutto.
➢ Zona perfetta = fatta di etere con movimento circolare (sopra la luna) & zona imperfetta fatta dai 4 elementi con luogo naturale e movimento dall’alto verso il basso o viceversa.

Questa visione astronomica era conforme all’ideologia del mondo come organismo gerarchico e finalisticamente organizzato + la chiesa, ponendo l’uomo come fine della creazione del mondo → centralità spaziale della terra.
→ la testimonianza dei sensi, l’autorità di Aristotele, i teoremi della metafisica e la parola divina della bibbia avevano quindi finito per convergere in una comune attestazione della validità assoluta del sistema tolemaico.

Copernico: la ricerca di un nuovo sistema astronomico

Studioso di fisica celeste, Copernico, che era un teorico e un matematico, riteneva la dottrina tolemaica “antieconomica” e quindi errata perché troppo complessa.
Si imbatte nell’idea eliocentrica cercando tra vari libri degli antichi.
La accettò per la sua capacità di produrre una notevole semplificazione del calcolo matematico dei movimenti celesti.

Le caratteristiche dell’universo copernicano

Come la nostra solo che l’universo è racchiuso nella sfera delle stelle fisse, e le orbite erano ancora moti circolari delle sfere cristalline, intese ancora come enti reali e incorruttibili.
Il sole è al centro perché deve illuminare tutto l’universo.

Tycho brahe: il terzo sistema del mondo

Tycho brahe ebbe maggior successo perché aveva creato un sistema che, seppur migliore dal punto di vista matematico, faceva rimanere la terra al centro (e il sole gli girava attorno, con i pianeti orbitanti intorno ad esso).
In più sostituì all’idea delle sfere di cristalli quella delle orbite.

Keplero: lo studio delle orbite dei pianeti

Verso la fine del ‘500 fu assistente di brahe, che gli fece giurare di difendere la sua teoria.
Era totalmente schizzato in quanto esaltava liricamente la bellezza dell’armonia dell’universo. Con il sole al centro (immagine di Dio) e i 5 pianeti che gli orbitano intorno inscritto in circonferenze circoscritte ai 5 poliedri platonici. Per il movimento dei pianeti pose delle leggi fisiche in quanto era mosso dal principio dell’oggettività del mondo è nella proporzione matematica implicita in tutte le cose.

Le tre leggi:
➢ Le orbite dei pianeti sono elissi in cui il sole occupa uno dei 2 fuochi
➢ Le aree descritte dal raggio vettore sono proporzionali al tempo impiegato per descriverle
➢ I quadrati dei tempi impiegati dai pianeti per percorrere la loro orbita stanno tra loro come i cubi degli assi maggiori delle elissi descritte dai pianeti.
A queste leggi arrivò grazie alle osservazioni di una vita di tycho brahe.

Glielo Galilei

L’autonomia della scienza e il rifiuto del principio di autorità

Gli obbiettivi di Galileo sono 2:
➢ Divulgare a tutto il popolo colto le sue scoperte
➢ Lottare contro chi ostacola l’indipendenza della scienza da ogni autorità; cioè la chiesa e i peripatetici.

Il principio d’inerzia

Gli studi di Galileo si basano sul moto dei corpi: la dinamica.
Per la fisica aristotelica lo stato naturale dei corpi sublunari era la quiete. I moti si dividevano in 2 tipi: naturali = verso il loro luogo naturale & violenti = lontano da esso
Galileo con l’intuizione teorica del principio d’inerzia enuncia che un corpo conserva il suo stato di moto finchè non intervengono forze esterne → spiega il movimento eterno della terra e dei pianeti.

Le leggi sulla caduta dei gravi ed il secondo principio della dinamica

Per gli aristotelici la velocità di caduta dei corpi è direttamente proporzionale al peso ed è dovuta alla spinta dell’aria, per Galileo invece non è vero, in quanto se due corpi di uguale peso cadono insieme e si uniscono in volo, formando un corpo unico, il peso non varia.
→ qualunque sia il loro peso i corpi cadono di eguale velocità, se così non è dipende dalla resistenza dell’aria.
→ secondo principio della dinamica = accelerazione = variazione della velocità + massa del corpo come rapporto di proporzionalità tra le forze ad esso applicate e le accelerazioni prodotte da tali forze.

La distruzione della cosmologia aristotelico tolemaica

Le due leggi della dinamica → un'unica scienza del moto → non esiste la differenza tra moto sub lunare e sopralunare → diversità di struttura tra cielo e terra.
Con il telescopio poi fece una verifica empirica del copernicanesimo e diede il colpo di grazia al aristotelismo.

Le scoperte astronomiche ed il funerale della scienza aristotelica

➢ Il primo duro colpo fu la scoperta (fatta grazie al telescopio) che le macchie lunari sono causate da una superficie montagnosa pari a quella della terra.
➢ La seconda quella dei satelliti di giove (i pianeti medicei) → se giove ruota con i satelliti intorno al sole anche la terra farà lo stesso.
➢ Dimostra che i corpi celesti sono soggetti al divenire grazie alle macchie solari che compaiono e scompaiono.
➢ Nell’antichità si pensava che solo la terra fosse priva di luce propria, ma la scoperta delle fasi di venere, e la successiva ipotesi che esse potessero essere causate dal suo girare intorno al sole, fa pensare che anche per la terra valga lo steso.
➢ Scopre altre stelle e che le nebulose non sono altro che ammassi di esse.

Il metodo della scienza

Un altro risultato storicamente decisivo di Galileo è l’individuazione del metodo della fisica, anche se lui lo applica nelle sue ricerche più che spiegarlo filosoficamente.
Galileo tende ad articolare il lavoro della scienza in 2 parti:
1. il momento risolutivo o analitico = risolvere un fenomeno complesso nei suoi elementi semplici e misurabili, e formulare un ipotesi sulla legge da cui dipende
2. verifica o esperimento .

le sensate esperienze e le necessarie dimostrazioni

per Galileo il momento più importante del metodo scientifico è quello sperimentale, infatti le leggi generali erano fatte sulla base dell’osservazione.
In alcuni casi però assumono maggiore importanza i ragionamenti matematico – deduttivi, con cui lo scienziato formula delle ipotesi, riservandosi poi di verificarle in pratica (esempio della palla con il principio d’inerzia).

Esperienza e verifica

L’esperienza di Galileo non è l’esperienza ordinaria (contro cui lui ha dovuto combattere) ma il frutto di un elaborazione teorico-matematica dei dati che termina con la verifica.
→ con Galileo inizia ad affermarsi il divorzio tra mondo fisico e mondo comune.
L’esperienza non ha valore scientifico se non viene legittimata dall’esperimento.
Ma nell’esperimento devono essere ricreate le condizioni adeguate, altrimenti può portare a conclusioni erronee → spesso Galileo faceva esperimenti mentalmente (quello del piano perfettamente liscio o quello delle palline che si uniscono in aria).

Metodo e filosofia

Con il suo metodo Galileo perviene a ciò che ho già scritto in precedenza:
natura come ordine scientifico e casualmente strutturato di relazioni governatela leggi.
scienza come sapere sperimentale matematico ed intersoggettivamente valido, avente come scopo la conoscenza progressiva del mondo circostante ed il suo dominio a vantaggio dell’uomo
in più si incazza particolarmente riguardo al finalismo a favore dell’uomo degli eventi naturali & dell’essenzialismo, che pretende di spiegare i fatti con essenze e virtù.

Presupposti e giustificazioni filosofiche del metodo

Galileo si è ispirato ad alcune idee generali di tipo filosofico:
1. alla dottrina platonico pitagorica della struttura matematica del cosmo
2. il privilegiamento degli aspetti quantitativi del reale e la riduzione dell’oggetto scientifico a struttura matematicamente trattabile deriva dall’antica distinzione atomistico – democritea fra proprietà oggettive e soggettive dei corpi. Le prime caratterizzano i corpi in quanto tali, le seconde esistono solo in relazione ai nostri sensi.
3. la credenza nella validità del rapporto causale e delle leggi generali è avvalorata dalla persuasione dell’uniformità dell’ordine turale = seguendo sempre un corso uguale a se stesso risulta necessario e immutabile.
4. fiducia nella verità assoluta della scienza = la conoscenza umana, pur differendo da quella divina per il modo di apprendere e l’estensione delle nozioni possedute (Dio conosce tutto mentre l’uomo solo alcuni aspetti), per quanto riguarda le dimostrazioni matematiche la certezza è identica.
Il realismo di Galileo

Galileo è convinto della corrispondenza tra pensiero ed essere → portata non puramente matematico – astratta delle sue teorie → scontro con la chiesa che vuole obbligarlo a parlare solo in termini ipotetici.

Proemio agli astri medicei

Le cose che dice sono grandi perchè:
1. la novità
2. lo strumento usato per arrivarci
3. il contenuto
cose che ha scoperto:
1. il maggiore numero delle stelle fisse
2. il corpo lunare (da notare che lo chiama attraente) da vicino → è fatto da valli come la terra
3. la via lattea è fatta di stelle
4. 4 pianeti che girano intorno ad un loro sole
Alla fine spiega come ha conosciuto il cannocchiale, come costruirlo e i vantaggi.

Bellarmino

La lettera è indirizzata a Paolo Antonio Foscarini.
Bellarmino afferma che Galilei e Foscarini dovrebbero parlare ex suppositione (per ipotesi) e non dare per certe le loro affermazioni sul moto dei pianeti. Bellarmino afferma che si può “dire” (supporre) senza pericolo che la terra si muove e il sole sta fermo, e che questo dovrebbe bastare ad un matematico, ma voler affermare che realmente la terra si muove e il sole sta fermo può causare l’ira dei filosofi e teologi scolastici e può far apparire false le Sante Scritture, nocendo così alla Chiesa.
Il Concilio proibisce di esporre le Scritture senza il consenso dei Santi Padri (???) e si vuole esporre la Bibbia, bisogna esporla ad literam (alla lettera), affermando il sistema geocentrico, perchè la Chiesa non può permettere che venga affermato il contrario di quello che hanno scritto i Santi Padri e gli scrittori greci e latini. Inoltre è eretico chi afferma che l’astronomia non è materia di fede, perchè se non è materia di fede ex parte obiecti, è materia di fede ex parte dicentisi.
Se ci fosse una dimostrazione del sistema eliocentrico, bisognerebbe lo stesso fare attenzione nell’affermare che le Sacre Scritture sono false; comunque Bellarmino dice che non ci crederà finche questa teoria non sarà dimostrata. Il Cardinale afferam che c’è una grande diversità tra il “dimostrare che supposto che il sole stia nel centro e la terra nel cielo” e il “dimostrare che in verità il sole sta nel centro e la terra nel cielo”, perchè la prima dimostrazione può essere ammessa, la seconda con molto “dubbio” e, in caso di dubbio, bisogna seguire ciò che c’è scritto nelle Sacre Scritture”. Inoltre Salomone, che per Bellarmino è l’uomo più sapiente mai esistito (e, naturalmente, ha ricevuto la sapienza da Dio) ha affermato che la terra sta ferma e il sole si muove intorno ad essa, e ciò che ha detto non può essere sbagliato.

L’autorità della sacra scrittura

Galilei afferma che anche secondo lui le Sacre Scritture non possono mai mentire o sbagliare, perchè ciò che dichiarano è assolutamente vero, ma che potrebbero sbagliare ad interpretarle ed esporle gli uomini, che si “fermano sempre nel puro significato delle parole”. Galilei afferma che Dio ha scritto due libri: le Sacre Scritture e la natura; il primo come “dettatura” dello Spirito Santo, il secondo come esecuzione degli ordini di Dio. Il libro della natura è perfetto e segue sempre le leggi impostagli da Dio. Galilei afferma che la verità delle Sacre Scritture e la verità della natura non possono mai contrariarsi, perchè trattano di argomenti diversi: le Sacre Scritture vogliono farci conoscere quelle verità riguardanti la salvezza che superano ogni umana comprensione e che sono quindi oggetto di fede, mentre la natura ci insegna la natura fisico-naturale del mondo.

Fiat newton

Galileo credeva le orbite dei pianeti circolari e non ellittiche.(però non era in grado di dimostrarlo).
Newton introduce la forza centripeta (attrazione tra masse grandi) → orbite ellittiche.
→ Galileo non ci poteva arrivare: ripugnava l’idea di una possibile interazione a distanza.
A causa di questa ‘ripugnanza’ canna altre teorie: es. ritenere le maree causate dalla rotazione delle terra ( e non dalla attrazione della luna ).

Newton introduce il concetto di azione a distanza: lo descrive ma non lo dimostra. La butta su una spiegazione teologico-filosofica invece che scientifica.
Legge di gravitazione universale di newton: equilibrio tra forza centripeta e centrifuga.
G = K*Mm/r2
N. mostrò che le leggi di keplero potevano essere dedotte dalla legge della gravitazione universale e portò a compimento la costruzione del sistema eliocentrico (elios=sole).
N. pone i le leggi della dinamica:…(sono scritte sulla scheda)
Opera di n. destinata solo a cervelloni matematici → ci pensa Voltaire a riscriverla con i procedimenti per i down → …esempio mela che cade…

La natura e le sue leggi erano avvolte nell’oscurità.
Dio disse ‘fiat Newton’ e tutto fu luce..

The doctor