L'eredità newtoniana e la scienza del '700

Materie:Riassunto
Categoria:Scienze

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L’EREDITA’ NEWTONIANA E LA SCIENZA DEL ‘700

Quando si parla di Newton o di eredità newtoniana si parla di qualcosa di molto complesso e non omogeneo. In primo luogo, ci sono due Newton pubblici: l’autore dei Principia e l’autore dell’Opticks. I Principia è un libro scritto con un metodo rigorosamente geometrico che inaugura la meccanica razionale; è un modello per chi vuole partire dalla matematica per acquisire nuove conoscenze: è il ragionamento matematico che permette di ricavare nuove informazioni sui fenomeni e che può guidare alla costruzione di modelli; questo testo si occupa di astronomia e meccanica, due settori che avevano un forte tradizione alle spalle.
Nell’Opticks prevale, invece, la visione di una scienza non deduttiva, matematizzata in modo elementare e ricca di ipotesi speculative, scienza che si fa in laboratorio con l’aiuto delle mani piuttosto che con quello della geometria; questo testo oltre che di ottica, si occupa di fenomeni che riguardano l’elettricità, il magnetismo, la trasformazione della materia, cioè di problemi che non erano ancora stati sottoposti ad uno studio sperimentale adeguato.
L’eredità newtoniana non è dunque omogenea, infatti ognuno può interpretare e sviluppare in maniera diversa taluni aspetti piuttosto che altri.
Dal punto di vista della teoria comunque la fisica di N. conteneva una serie di dualismi non risolti, sorgenti di ambiguità; uno di questi è il nesso fra azione a distanza e azione a contatto, ossia tra continuo e discontinuo. In una prima fase della sua vita N. pensava che l’interazione fra corpi fosse dovuta alla manifestazione di effluvi che partivano da un corpo e investivano un corpo distante. In seguito egli vede la forza di gravità come forza a distanza; in questa fase egli ritiene che il mondo è fatto di atomi interagenti fra loro attraverso il vuoto con forze a distanza di tipo gravitazionale. Nella fase più tarda della sua vita egli ritorna all’idea che è assurdo pensare ad un’interazione a distanza fra pezzi di materia inanimata ma che è necessario ipotizzare l’esistenza di un mezzo etereo diverso dalla materia che sia responsabile della trasmissione delle azioni da un corpo all’altro.
Alcuni scienziati del ‘700 svilupperanno l’eredità newtoniana nel senso degli atomi come centri di forza, altri invece svilupperanno nel senso di dare significato alle entità eteree, entità fisiche diverse dalla materia perché prive di massa ma capaci di interagire con la materia e di avere effetti di carattere osservabile dal punto di vista fenomenologico.
Strettamente connessa all’opposizione continuo-discontinuo era quella tra materia e forza o tra materia e fluido etereo, cioè come può una forza, che è di per sé immateriale, interagire con la materia che è dotata di massa, o come può un fluido etereo, che è privo di inerzia, interagire con la materia che è dotata di inerzia e trascinarla.
Particolarmente ambiguo appariva anche il rapporto tra scienza, metafisica e teologia; N. si era pubblicamente raccomandato di non mescolarle. In realtà gli scritti inediti hanno rivelato un Newton fortemente interessato allo studio della teologia e all’uso apologetico delle proprie scoperte; l’indagine filosofica sui fenomeni naturali deve sostanzialmente rivelare i modi con cui Dio si manifesta agli esseri umani. Gran parte dell’eredità newtoniana in Inghilterra sarà volta a questo scopo; nel continente, invece, la scienza assumerà un aspetto più materialistico, nel senso che prevarrà la separazione fra scienza e religione.
Altra fondamentale opposizione presente nel sistema newtoniano è quella tra quantità e qualità; la materia è concepita da N. inerzialmente omogenea, qualitativamente indifferenziata, differenziabile solo quantitativamente. Assieme a questa visione nel continente se ne affermerà un’altra il cui principale protagonista sarà il filosofo naturale tedesco Stahl, secondo cui gli atomi non sono tutti uguali o diversi solo per la loro massa ma sono qualitativamente diversi. Particolarmente influente fu la teoria di S. dei processi di combustione, egli spiegava questi fenomeni ipotizzando l’esistenza di un principio di combustione detto “flogisto” che è una sorta di materia del fuoco che è contenuta nei corpi combustibili e il processo della combustione non è altro che la liberazione di questa materia che si vede sotto forma di fiamma quando si dà fuoco ai corpi combustibili.
Nel metodo con cui si fa ricerca nei diversi paesi le specificità nazionali per quanto riguarda l’indagine sui fenomeni naturali sono abbastanza marcate; in particolare c’è una notevole differenza tra gli approcci con cui l’Inghilterra da un lato e la Francia e l’Olanda dall’altro conducono la ricerca scientifica nel corso del ‘700.
In Inghilterra e in Olanda viene privilegiato l’aspetto empirico dell’eredità newtoniana; nel corso del ‘700 scienziati olandesi come Boerhaave, Musschenbroek, ‘s-Gravesande sono i grandi protagonisti della filosofia naturale di questo periodo ed è proprio attraverso loro che il newtonianesimo arriva anche in Francia.
Per l’Inghilterra di quel periodo la scienza ha rappresentato un forte fattore di progresso ed è stata utilizzata dai nuovi ceti emergenti come uno strumento di rinnovamento culturale. La scienza inglese di Boyle, di Hooke, di Newton e della Royal Society subisce un declino e in qualche modo diventa sempre più un’attività dei salotti aristocratici, di pratiche empiriche più o meno improvvisate e senza una solida base matematica. D’altra parte l’Inghilterra vive una stagione importante dal punto di vista tecnico, infatti cominciano a maturare le condizioni che poi daranno luogo alla rivoluzione industriale. Quindi l’Inghilterra del ‘700 è all’avanguardia più per le innovazioni tecniche che per lo sviluppo delle conoscenze scientifiche.
Per quanto riguarda la Francia, invece, la situazione è molto diversa; essa nel ‘700 è ancora la Francia dell’Ancien Regime e quindi il potere è centralizzato alla corte di Versailles. Il centro della produzione del sapere scientifico è l’Academie des Sciences che è sostenuta dal re; l’attività di ricerca che in essa si svolge è mirata a dare prestigio culturale alla nazione e non a favorire i processi produttivi; c’è dunque uno scarso interesse per gli aspetti del sapere che connettono l’attività scientifica alla possibilità di miglioramento dei processi produttivi e all’innovazione tecnica. Quindi la scienza francese del ‘700 rimane una scienza sostanzialmente matematica; essa è infatti la meccanica razionale, cioè la lettura della meccanica newtoniana in termini di esercizio di matematica; ci si esercita ad estendere la meccanica newtoniana a tutti i modelli meccanici possibili.
Protagonista dell’eredità newtoniana in Francia è Voltaire. Qui l’impostazione di Newton fondata sull’azione a distanza si scontra con la fisica vorticistica cartesiana. Di fronte all’approccio newtoniano i filosofi cartesiani si trovano in difficoltà, infatti sebbene la fisica cartesiana sia intuitivamente più immediata di quella di N. perché non fa intervenire la forza a distanza ma spiega tutto meccanicamente attraverso azioni a contatto tra diverse parti di materia, essa ha lo svantaggio di non essere matematizzabile cioè di avere un carattere più qualitativo che quantitativo. Mentre N. può ricavare le leggi di Keplero dalla legge di gravitazione universale, i filosofi cartesiani non riescono a ricavare dalla teoria dei vortici la cinematica dei moti planetari così come essa è descritta dalle leggi di K. Questo rappresenta il primo fallimento della fisica cartesiana nei confronti del newtonianesimo.
Il secondo fallimento è relativo al dibattito sulla forma della terra; il fisico francese Maupertuis, sulla base della teoria newtoniana, dimostra che per effetto della rotazione terrestre la terra è schiacciata ai poli e rigonfia all’equatore. Secondo l’astronomo e matematico cartesiano Cassini, invece, la terra dovrebbe essere allungata ai poli e schiacciata all’equatore. Nel 1735-36 si decide di misurare un arco di meridiano all’equatore e uno in vicinanza del polo nord; per compiere queste misurazioni vengono organizzate due spedizioni: la prima va in Equador e un'altra in Lapponia. Il risultato che si ottiene è che la terra è schiacciata ai poli. Questo evento segna il trionfo dell’approccio newtoniano anche in Francia e da questo momento comincia la grande stagione della meccanica razionale francese.
Tutti i problemi connessi al moto di rivoluzione della Luna attorno alla Terra vengono risolti in termini della legge di gravitazione universale grazie allo sforzo di matematici e astronomi del ‘700.
L’astronomia posizionale continuò per tutto il secolo a progredire; con Bradley gli astronomi osservativi colsero un grande successo raggiungendo la prima prova empirica del moto di rivoluzione della terra attraverso la scoperta del fenomeno di aberrazione della luce stellare.
Altro aspetto della scienza del ‘700 in cui si cominciano a fare i primi passi di tipo empirico è il settore che studia i fenomeni magnetici, ottici, termici, chimici ed elettrici. La più eccitante scoperta nel campo elettrico, ad esempio, fu compiuta da Musschenbroek con la “bottiglia di Leida”, il primo condensatore capace di produrre forti scariche elettriche.
L’ambizione di Newton e poi dei newtoniani del ‘700 è dunque quella di riuscire a spiegare con l’insieme dei concetti, degli strumenti e delle impostazioni metodologiche introdotti da N., tutti i fenomeni naturali che non sono di natura strettamente meccanica.
Persino nelle scienze della vita, nei primi decenni del secolo, prevaleva la convinzione che sarebbe stato possibile spiegare meccanicisticamente il vivente; solo dopo il 1740 le scienze della vita cominciarono a passare dal meccanicismo al vitalismo.
L’importanza dell’opera di Newton fu talmente grande che per quasi due secoli la scienza e la filosofia europee si sono evolute assumendo il pensiero del grande inglese come punto di riferimento privilegiato.

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