LE RAGIONI DELLA FILOSOFIA Volume II LA RIVOLUZIONE ...

LE RAGIONI DELLA FILOSOFIA
Volume II
LA RIVOLUZIONE SCIENTIFICA
Sommario. 1. Che cos’è la rivoluzione scientifica. 2. La rivoluzione copernicana e i
due sistemi del mondo. Il moto della Terra. Il sistema tolemaico. Il sistema copernicano.
La disputa sul De revolutionibus. 2. Il compromesso di Tycho Brahe. 3. Keplero:
verso una moderna fisica dei cieli. Il Mysterium cosmographicum. La Nuova astronomia.
e le prime due leggi planetarie. L’Armonia del mondo e la terza legge. La fortuna di
Keplero. 4. Galileo e la nascita della “scienza moderna”. Il Sidereus Nuncius. Lo studio
sperimentale e matematico dei moti terreni. Scienza, filosofia e fede (1): dal richiamo del
cardinale Bellarmino alla teoria della conoscenza del Saggiatore. Scienza, filosofia e fede
(2): il Dialogo, la condanna e l’abiura. 5. Bacone e il metodo scientifico. Gli errori della
tradizione. La teoria degli idoli. Il metodo della scienza. La conoscenza delle forme.
Scienza e tecnica.
1. Che cos’è la rivoluzione scientifica
Fra il Cinque e il Seicento avviene un cambiamento nel pensiero
filosofico e scientifico europeo che è stato giudicato “epocale” e a proposito
del quale gli storici della scienza si sono trovati d’accordo nel parlare di
“rivoluzione scientifica”. Tra la pubblicazione del De revolutionibus orbium
caelesium di Copernico nel 1543 e la pubblicazione dei Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica di Newton nel 1687, si assiste non solo
alla nascita della “scienza moderna”, ma anche a un mutamento radicale
nell’ “immagine” stessa della scienza e della figura del “filosofo naturale”,
cioè di colui che si occupa della conoscenza e del dominio del mondo
naturale. Attraverso i contributi di personaggi come Copernico, Tycho
Brahe, Keplero, Galileo e infine Newton, si verifica una vera e propria
“mutazione” che porta all’immagine della scienza descritta nel seguente
modo da Paolo Rossi:
Quella nuova immagine della scienza […] era l’atto di nascita di
un nuovo tipo di sapere inteso come una costruzione perfettibile, che
nasce dalla collaborazione degli ingegni, che necessita di un linguaggio
specifico e rigoroso, che ha bisogno, per sopravvivere e crescere su se
stesso, di proprie specifiche istituzioni: un tipo di sapere che tende a
elaborare proposizioni “vere” e a formulare asserzioni “vere” intorno
al mondo e che concepisce questa “verità” come qualcosa che va
sottoposto alla prova degli esperimenti e al confronto con teorie
alternative. Un tipo di sapere, ancora, che crede nella capacità di
crescita della conoscenza, che non si fonda sul puro e semplice rifiuto
delle teorie precedenti, ma sulla loro sostituzione con teorie più
“larghe”, che siano logicamente più “forti”, che abbiano maggior potere
esplicativo e predittivo, maggior contenuto di controllabilità (P. Rossi,

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Introduzione in Id. a cura di, La rivoluzione scientifica da Copernico a
Newton, Loescher, Torino, 1973, p. XIII).
Corrispondentemente, la figura dell’“uomo di scienza” diventa del
tutto diversa da quella dell’antico “sapiente”. Colui che si occupa di scienza
non è più solo il “dotto” detentore di un sapere indiscutibile, basato
sull’autorità degli antichi e per pochi eletti, ma è invece il portatore di un
sapere da sottoporre continuamente al giudizio dell’esperienza, da
comunicare il più possibile e quindi formulare in un linguaggio
comprensibile. La nuova scienza si costituisce come un’impresa comune,
come un “sapere universale”, dove più studiosi sono portati a collaborare e a
interagire nello sforzo intersoggettivo di comprensione della natura. Il
nuovo “uomo di scienza” può appartenere alle categorie più diverse e il
nuovo processo culturale si svolge, in gran parte, al di fuori delle università
e dei luoghi tradizionali del sapere. Come rileva ancora Rossi,
Non si sottolineerà mai abbastanza il carattere fortemente
composito dei gruppi intellettuali che contribuirono allo sviluppo del
sapere scientifico nella seconda metà del Cinquecento e nel corso del
secolo XVII: professori di matematica, astronomia e medicina nelle
università; insegnanti di queste stesse discipline, in specie la
matematica, fuori dalle università; medici, agrimensori, navigatori,
ingegneri, costruttori di strumenti, farmacisti, ottici, chirurghi,
viaggiatori. […] Per diventare “scienziati” non erano necessari, in
quell’età, né il latino, né la matematica, né un’ampia conoscenza di
libri, né una cattedra universitaria. La pubblicazione sugli atti delle
accademie e l’appartenenza alle società scientifiche erano aperte a tutti,
professori, sperimentatori, artigiani, curiosi, dilettanti (P. Rossi, La
rivoluzione scientifica, cit., p. XII).
Oltre che a una nuova immagine della scienza e dell’uomo di
scienza, le scoperte effettuate, le nuove teorie elaborate, i nuovi strumenti e
metodi proposti in questo periodo “rivoluzionario” concorrono tutti
all’affermarsi anche di una nuova immagine sia del mondo naturale sia della
posizione dell’uomo in questo mondo.
L’immagine tradizionale della natura era derivata dalla tradizione
filosofica aristotelica, riletta nel medioevo in chiave cristiana. La natura era
concepita come ordinata da Dio in senso teleologico: ogni cosa era supposta
avere un proprio fine a cui tendere, una propria “causa finale”, che ne
indicava la propria natura essenziale. Con i risultati della nuova scienza
questa immagine viene progressivamente messa in discussione: l’ordine
della natura diventa da teleologico a causale. Non è più tanto la “causa
finale’” lo strumento che consente di cogliere il funzionamento della natura
quanto la “causa efficiente”: la struttura della natura è retta da relazioni di
causa ed effetto, dove “causa” è l’evento il cui accadere comporta l’accadere
dell’effetto. Come scrive Galileo, “quella […] si debba propriamente stimar
causa, la qual, posta, segue sempre l’effetto, e rimossa si rimuove”.
Anche se non necessariamente indirizzata verso un fine, la natura,
grazie a questo insieme di relazioni causali, conserva un proprio ordine. In
essa possono essere rintracciate relazioni costanti che regolano il
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comportamento dei fenomeni. La natura è quindi retta da regole uniformi,
che lo scienziato cerca di formulare in proposizioni di carattere generale,
cioè in “leggi”, e possibilmente in linguaggio matematico. La matematica,
che nell’antichità e nel medioevo era considerata per lo più una costruzione
intellettuale astratta, viene ora applicata allo studio della natura e diventa lo
strumento principale che accompagna il sorgere della nuova scienza. Come
aveva osservato già Leonardo da Vinci, che per alcuni aspetti può essere
considerato un precursore della mentalità alla base della rivoluzione
scientifica, “nessuna umana investigazione si può dimandare vera scienza,
s’essa non passa per le matematiche dimostrazioni”.
Alla concezione tradizionale del mondo corrispondeva una
determinata immagine della posizione dell’uomo. Ogni cosa era concepita
in funzione dell’uomo. L’uomo era il centro della Terra e la terra il centro
dell’Universo. L’organizzazione del mondo era posta da Dio in relazione
all’uomo, aveva influenza sul suo carattere e sul suo destino. Con la nuova
scienza, la Terra perde la sua posizione centrale nell’universo e la natura
viene progressivamente spersonalizzata. Questi risultati si pongono in forte
contrasto con gli assunti della filosofia del tempo e con le Sacre Scritture, da
cui era derivata l’immagine tradizionale del mondo. Per affermare la nuova
immagine, la scienza dovrà mettere in discussione queste autorità, rendersi
autonoma dalle dottrine dei filosofi del passato e dalla lettera delle Scritture:
“i discorsi nostri hanno a essere intorno al mondo sensibile, e non sopra un
mondo di carta”, dirà Galileo. Si tratta di un processo lungo e travagliato, di
cui illustreremo qui di seguito le tappe più significative.
2. La rivoluzione copernicana e i due sistemi del mondo
Il processo di cambiamento scientifico e concettuale chiamato
“rivoluzione scientifica”, che nell’arco di circa un secolo e mezzo porta sia
alla nascita della scienza moderna sia a una nuova visione del “mondo” e
della “posizione dell’uomo nel mondo”, ha ufficialmente inizio con la
pubblicazione nel 1543 del De revolutionibus orbium caelestium
dell’astronomo polacco Niklas Koppernigk o, usando il nome italianizzato,
Niccolò Copernico.
L’opera di Copernico segna propriamento l’avvio di quella che è
stata denominata “rivoluzione astronomica” o anche “rivoluzione
copernicana”: una trasformazione che inizialmente avviene solo nel campo
dell’astronomia, ma che, per le conseguenze che ne risulteranno, si rivelerà,
come scrive lo storico e filosofo della scienza Thomas Kuhn:
una rivoluzione di idee, una trasformazione della concezione che
l’uomo aveva dell’universo e del suo particolare rapporto con esso (T.
Kuhn, La rivoluzione copernicana, Torino, Einaudi 1972, p. 3).
Il moto della Terra
In che cosa consiste, dunque, la rivoluzione astronomica a cui
Copernico dà inizio con la sua opera, e in che senso il suo contributo ha un
carattere “rivoluzionario”? Copernico compie di fatto un “rivolgimento”:
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sovverte le posizioni tradizionalmente assegnate alla Terra e al Sole
nell’universo, attribuendo alla Terra un moto di rotazione intorno al Sole
invece che l’inverso. Un rivolgimento che, sottolinea Copernico, non
comporta nessun contrasto con i dati delle osservazioni compiute fino
allora:
La maggioranza degli autori considera pacifico che la Terra stia
immobile al centro del mondo e stimerebbe inconcepibile, se non
addirittura ridicola, la tesi contraria.[…] Se si ammette che il cielo non
sia affatto in movimento e che sia invece la Terra a girare da occidente
a oriente, e se – accogliendo questa ipotesi – si esamina ciò che
apparirebbe della nascita e del tramonto del Sole, della Luna e delle
stelle, si troverà che queste cose si comporterebbero proprio come
avviene nella realtà. Il cielo contiene e abbraccia tutti gli astri, è il luogo
comune di tutte le cose: perché non si deve attribuire il movimento al
contenuto invece che al contenente, al locato piuttosto che al locante?
(N. Copernico, De revolutionibus orbium caelestium libri sex [1543], in P.
Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a Newton,
Loescher, Torino, 1973, p. 154-5)
Copernico non è certo il primo, nella storia del pensiero scientifico, a
ipotizzare che la Terra si muova. Perché dunque il suo contributo assume un
carattere così rivoluzionario? Per comprenderlo, occorre considerare chi era
Copernico, il contesto nel quale s’inserisce la sua opera, e quindi il modo in
cui egli usa la sua ipotesi del moto della Terra nella costruzione del suo
sistema astronomico.
Copernico era uno specialista, un astronomo di grande fama, che si
era dedicato in tutto il corso della sua vita professionale allo studio
matematico dei moti planetari. Nato nel 1466 a Torun sulla Vistola, dopo gli
studi all’Università di Cracovia e diversi soggiorni presso Università italiane
tra le quali Bologna e Padova, lavorò fino alla morte (avvenuta nello stesso
anno della pubblicazione del De revolutionibus) alla soluzione del problema
della corretta descrizione dei moti dei pianeti: un problema che non era
ancora stato risolto in modo soddisfacente. Il “sistema del mondo”
dominante con cui si trovava a fare i conti era quello cosiddetto
“tolemaico”:
una mescolanza di fisica aristotelica e di astronomia tolemaica,
inserita in una cosmologia che attingeva largamente al misticismo delle
correnti neoplatoniche, alle vedute dell’astrologia e alla teologia dei
Padri della Chiesa e dei filosofi della Scolastica (P. Rossi, La rivoluzione
astronomica, in P. Rossi, a cura di, Storia della scienza moderna e
contemporanea, Vol. 1, Milano, TEA 2000, p. 165-6).
Il sistema tolemaico
Il contesto scientifico in cui Copernico opera è dunque dominato, per
la fisica, dall’aristotelismo, e per l’astronomia matematica -- cioè quella
disciplina che si occupava esclusivamente di ottenere un modello
matematico adatto per la descrizione dei moti planetari, senza preoccuparsi
degli aspetti “fisici” come per esempio le “cause” di questi moti -- dalla
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teoria fondata sull’opera dell’astronomo alessandrino Claudio Tolomeo,
vissuto nel II secolo d. C.
I capisaldi della fisica aristotelica (e della cosmologia fondata su
questa fisica), possono essere riassunti schematicamente nei seguenti punti:
• la distinzione tra a) mondo terrestre, o mondo sublunare, che è il
luogo dell’alterazione e del mutamento, dove i moti naturali dei
corpi sono rettilinei, difformi e limitati temporalmente, e i corpi che
lo compongono sono formati da combinazioni dei quattro elementi
Terra, Acqua, Aria e Fuoco, e b) mondo celeste, dove tutto è
inalterabile e perenne, gli unici moti ammessi sono quelli circolari
(e, in quanto tali, “perfetti”) uniformi ed eterni, e i pianeti, le stelle e
le sfere celesti che lo compongono sono formati da un quinto
elemento, l’etere o quinta essentia, che è solido ma imponderabile e
trasparente;
• la distinzione tra a) moti naturali, che sono i moti dei corpi verso i
loro “luoghi naturali” (i moti “verso il basso” per i corpi pesanti, i
moti “verso l’alto” per i corpi leggeri), e b) moti violenti, che sono i
moti dovuti all’azione di una forza esterna e quindi cessano quando
cessa la forza (la “causa”);
• la concezione cosmologica che vede l’universo come delimitato
dalla sfera delle stelle fisse, il “primo mobile”, il cui moto circolare
si trasmette per contatto alle altre sfere fino a giungere alla sfera
della luna, che è il limite inferiore del mondo celeste. La Terra, che
per la sua natura non celeste non può avere moto circolare, rimane
ferma al centro dell’universo.
La cosmologia aristotelica era, come rileva lo storico della scienza
Paolo Rossi,
la trasposizione, sul piano della realtà e della fisica, del modello,
puramente geometrico e astratto, elaborato da Eudosso di Cnido nella
prima metà del IV secolo a. C. (P. Rossi, La rivoluzione astronomica,
cit., p. 165)
Il modello proposto da Eudosso, che spiegava i fenomeni celesti con
l’ausilio di 27 sfere omocentricihe (poi portate a 33 dall’astronomo Callippo
nella seconda metà del IV secolo, e successivamente a 55 da Aristotele),
aveva infatti innanzitutto lo scopo di trovare una soluzione matematica al
problema del moto anomalo dei pianeti che l’osservazione mostrava non
essere né circolare né uniforme. A tal fine Eudosso aveva introdotto l’idea
che a ogni pianeta corrispondesse un diverso sistema di sfere omocentriche,
che ruotavano di moto uniforme ma con velocità diverse e con diversa
inclinazione le une rispetto alle altre. Non contava la causa di queste
rotazioni né se le sfere avessero esistenza reale.
Le sfere di cui aveva parlato Eudosso non erano, come poi per
Aristotele, enti fisici reali, ma pure finzioni o artifici matematici capaci
di dar conto, mediante una costruzione puramente intellettuale, delle
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apparenze sensibili, capaci cioè di giustificare e spiegare il moto dei
pianeti, di “salvare i fenomeni” (P. Rossi, La rivoluzione astronomica,
cit., p. 165).
Con l’intento di fornire una migliore aderenza del sistema di calcolo
ai fenomeni osservati, Apollonio di Perge e poi Ipparco di Nicea (nel II
secolo a.C.) escogitarono un nuovo tipo di descrizione basato sugli
“eccentrici” e sugli “epicicli”. Questa descrizione venne poi migliorata e
codificata da Tolomeo nella sua Syntaxis, comunemente nota come
Almagesto.
Ferma restando l’ipotesi della Terra immobile al centro dell’universo
e della rotazione intorno ad essa della sfera delle stelle fisse, il moto di
ciascun pianeta veniva ora spiegato ricorrendo al moto uniforme del pianeta
lungo la circonferenza di un cerchio (l’epiciclo) il cui centro ruotava, a sua
volta uniformemente, lungo la circonferenza di un cerchio (il deferente)
eccentrico rispetto al centro dell’universo (la Terra). La varietà dei moti era
quindi rappresentabile introducendo un opportuno numero di epicicli, e
facendo talvolta ricorso ad un altro tipo di cerchi (gli equanti), che non
potevano in alcun modo essere interpretati in senso fisico, ma che servivano
come ipotesi ad hoc per salvare il paradigma dell’uniformità dei moti
celesti, ivi compresa anche la distanza variabile dei pianeti dalla Terra.
Questa ricchezza e versatilità del sistema di calcolo dell’astronomia
tolemaica spiega la sua tenuta e il suo successo per più di mille anni.
Il sistema copernicano
Delle due anime rispettivamente fisica e matematica del sistema del
mondo tolemaico, la fisica aristotelica e l’astronomia matematica basata
sull’Almagesto di Tolomeo, è soprattutto la seconda ad essere oggetto di
critica da parte di Copernico. Che cosa disturbava maggiormente Copernico
nell’astronomia tolemaica? Non il fatto che non fosse in grado di rendere
conto adeguatamente di tutti i fenomeni osservati: Copernico stesso non era
un grande osservatore e, dal punto di vista del “salvare i fenomeni”, la sua
teoria astronomica non sarebbe stata molto superiore a quella precedente. A
spingere Copernico a sostenere la centralità del Sole nell’universo, e la
conseguente riduzione della Terra a un pianeta ruotante insieme agli altri
pianeti attorno al Sole, sono piuttosto motivi di altra natura.
Innanzitutto, la divergenza che egli avvertiva tra la fisica aristotelica
(che sosteneva la perfetta circolarità dei moti celesti) e l’astronomia
tolemaica (i moti planetari descritti nella teoria tolemaica non erano sempre
circolari uniformi):
Coloro poi che sono ricorsi agli eccentrici, per quanto sembri che
per mezzo di essi abbiano risolto in gran parte i moti apparenti
mediante calcoli corrispondenti alle previsioni, tuttavia hanno ammesso
cose che per lo più sembrano essere contrarie ai primi principi circa
l’uniformità del movimento. E la cosa più importante, cioè la forma del
mondo e la esatta simmetria delle sue parti, non poterono trovarla o
ricostruirla mediante il ricorso agli eccentrici (N. Copernico, Dedica del
De revolutionibus, in P. Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da
Copernico a Newton, cit., p. 148).
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In secondo luogo, l’influsso sul suo pensiero del pitagorismo e del
platonismo, influsso che lo porta ad attribuire un significato particolare sia
alla presenza di perfette simmetrie e armonie nel suo sistema del mondo, sia
al ruolo centrale del Sole, al quale assegna una dignità particolare, una
natura “regale”:
Al centro di tutti risiede il Sole. Chi infatti situerebbe in questo
stupendo tempio una luce in altro o migliore luogo di questo, da cui
illuminare ogni cosa simultaneamente? […] Così dunque il Sole, quasi
come seduto sul soglio regale, governa la famiglia degli astri che gli
girano intorno. […] Noi troviamo dunque in quest’ordine la mirabile
armonia dell’universo e un nesso stabile tra il moto e la grandezza delle
sfere, quale in altro modo non si può reperire (N. Copernico, De
revolutionibus, P. Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da
Copernico a Newton, cit., p. 153).
Copernico dunque sposta la Terra (e con essa l’umanità) dal centro
del mondo e ne fa un pianeta ruotante, insieme ad altri, intorno al Sole. Ma,
a differenza di coloro che già nel passato avevano avanzato l’ipotesi del
moto della Terra (come, nell’antichità, il pitagorico Filolao e Aristarco di
Samo), sulla base di tale ipotesi Copernico costruisce un complesso sistema
matematico, una vera e propria “teoria”. Le tesi centrali di questa
costruzione, la completa elaborazione della quale è contenuta nel De
Revolutionibus, sono chiaramente formulate già nel testo De hypothesibus
motuum coelestium commentariolus (che si suppone Copernico scriva tra il
1507 e il 1512) e sono le seguenti:
1. Non esiste un solo centro di tutti gli orbi celesti o sfere.
2. Il centro della Terra non è il centro dell’universo, ma solo
della gravità e della sfera della Luna.
3. Tutte le sfere ruotano intorno al Sole come al loro punto
centrale […].
4. Il rapporto tra la distanza della Terra dal Sole e l’altezza del
firmamento è tanto più piccolo del rapporto fra il raggio
terrestre e la distanza Terra-Sole che la distanza della Terra
dal Sole è impercettibile in confronto all’altezza del
firmamento.
5. Qualunque moto appaia nel firmamento non deriva da un
qualche moto del firmamento ma dal moto della Terra.
Pertanto la Terra, con gli elementi a lei più vicini […] compie
una completa rotazione sui suoi poli fissi in un moto diurno,
mentre il firmamento e il più alto cielo imangono immobili.
6. Ciò che ci appare come movimenti del Sole non deriva dal
suo moto, ma dal moto della Terra e della nostra sfera con la
quale ruotiamo attorno al Sole come ogni altro pianeta. La
Terra ha pertanto più di un movimento.
7. L’apparente moto retrogrado e diretto dei pianeti non deriva
dal loro moto, ma da quello della Terra. Il moto della sola
Terra è pertanto sufficiente a spiegare tutte le disuguaglianze
che appaiono nel cielo (N. Copernico, Commentariolus, in P.
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Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a
Newton, cit., pp. 143-4).
Il testo del Commentariolus circolò solo come manoscritto, e in
questa forma ebbe una certa diffusione. Gli anni 1523-1532 sono,
probabilmente, quelli in cui Copernico lavora assiduamente alla stesura del
De revolutionibus, la cui pubblicazione non ebbe tuttavia luogo avanti la
primavera del 1543 (si tramanda che il primo esemplare giunse a Copernico
il 24 maggio del 1543, lo stesso giorno in cui morì). Il contenuto dell’opera
era però già conosciuto da alcuni anni nel mondo dei dotti, in particolare
attraverso la Narratio prima di Georg Joachim von Lauchen (detto
“Rheticus”), discepolo di Copernico al quale questi aveva affidato il
manoscritto della sua opera.
La disputa sul De revolutionibus
Il De revolutionibus venne pubblicato dall’editore Petreio di
Norimberga, sotto la cura del teologo luterano Andrea Osiander. Questi
aveva suggerito a Copernico, in una lettera del 20 giugno 1541, di
presentare la sua teoria come un’ipotesi puramente matematica: il moto
della Terra, se interpretato come moto reale, andava contro la lettura
corrente delle Sacre Scritture. Come già nel 1539 era stato sottolineato da
Lutero, che in uno dei Discorsi a tavola stigmatizzava l’ “astronomo da
quattro soldi” che, affermando il moto della Terra, pretendeva sovvertire
tutta l’astronomia contro la Scrittura, in accordo alla quale Giosuè ordinò al
Sole, non alla Terra, di fermarsi.
Il suggerimento di Osiander venne rifiutato da Copernico, che nella
Dedica al papa Paolo III riconferma la propria convinzione realistica (il suo
sistema non è uno dei tanti, ma quello “vero”), oltre a sottolineare – come
aveva fatto già Rheticus nella Narratio – la maggiore semplicità e armonia
del suo sistema rispetto a quello tolemaico.
Forse la Santità Vostra non si stupirà del fatto che io abbia osato
dare alla luce i frutti del mio lavoro – dopo aver speso tanta fatica
nell’elaborarli – e decidere di far stampare i miei pensieri sul moto
della Terra; quanto piuttosto si aspetterà di udire da me come mi sia
venuto in mente di osare di immaginarmi un movimento della Terra,
che è contrario all’opinione ormai accettata dai matematici e che
contrasta col comune modo di considerare le cose. […] E così io, dopo
aver considerato che la Terra si muovesse […], trovai infine, dopo una
lunga e attenta indagine, che se si rapportano al circuito della Terra i
movimenti degli altri astri erranti calcolati secondo la rivoluzione di
ciascuna stella, non solo ne conseguono i loro movimenti e fasi, ma
anche l’ordine e la grandezza delle stelle e di tutti gli orbi e lo stesso
cielo diventa un tutto così collegato che in nessuna parte di esso si può
spostare qualcosa senza crear confusione delle restanti parti di tutto
l’insieme (N. Copernico, Dedica del De revolutionibus, in P. Rossi, a
cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a Newton, cit., p. 149-
150).
Il rifiuto di Copernico di presentare il moto della Terra come mera
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ipotesi non impedì tuttavia a Osiander (che inoltre mutò arbitrariamente il
titolo De revolutionibus in De revolutionibus orbium coelestium) di
premettere un’anonima introduzione alla prima edizione dell’opera, nella
quale veniva asserito il carattere puramente ipotetico non solo della teoria
copernicana ma di qualsiasi teoria astronomica:
È compito dell’astronomo infatti comporre, mediante
un’osservazione diligente e abile, la storia dei movimenti celesti e quindi
di cercarne le cause ovvero, poiché in nessun modo è possibile cogliere
quelle vere, di immaginare e inventare delle ipotesi qualsiasi sulla cui
base questi movimenti, riguardo sia al futuro sia al passato, possano
essere calcolati con esattezza conformemente ai principi della
geometria. E questi due compiti l’autore di quest’opera li ha assolti
egregiamente. Poiché infatti non è necessario che queste ipotesi siano
vere e neppure verosimili, ma basta questo soltanto: che esse offrano
dei calcoli conformi all’osservazioni (A. Osiander, Praefatio, in P. Rossi,
a cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a Newton, cit., pp.
186-7).
Questa interpretazione in chiave pragmatica di Osiander – non
importa che le ipotesi siano vere, basta che “salvino i fenomeni”-- trovò
terreno fertile presso chi voleva servirsi dei vantaggi che indubbiamente
presentava l’astronomia copernicana senza tuttavia impegnarsi sul fronte
della realtà o meno delle sue tesi. Molti astronomi si servirono dei risultati
del De revolutionibus pur non accettando che la Terra si muovesse. In
particolare, tutti si servirono delle nuove tavole planetarie note come tavole
pruteniche (in quanto dedicate al Duca di Prussia), che erano state compilate
sulla base delle tecniche matematiche e dei risultati di Copernico da Erasmo
Reinhold nel 1551. Lo stesso Reinhold, d’altronde, non si dichiarava
seguace di Copernico.
Ma la disputa sulle tesi copernicane non rimase certo limitata al
mondo dell’astronomia, per quanto il De revolutionibus fosse un’opera a
carattere molto tecnico (contenente, in gran parte, formule matematiche,
diagrammi e tavole) e rivolta essenzialmente a un pubblico di esperti. Come
già accennato, la trasformazione dell’astronomia operata da Copernico
apriva le porte a radicali mutamenti anche in altri campi, dalla cosmologia e
dalla fisica alla filosofia e alla religione. Alla rivoluzione astronomica messa
in moto da Copernico si accompagnava di fatto un processo di
trasformazione più profondo. Un processo che, come abbiamo visto, prende
il nome di “rivoluzione scientifica” e in virtù del quale, per dirla con lo
storico della scienza Alexandre Koyré,
l’uomo ha perso il suo posto nel mondo, o forse più
correttamente ha perso il mondo stesso che formava il quadro del suo
pensiero e l’oggetto della sua conoscenza, e ha dovuto trasformare e
sostituire non solo le sue concezioni fondamentali, ma le strutture stesse
del suo pensiero (A. Koyré, Dal mondo chiuso all’universo infinito,
Milano, Feltrinelli 1970, p. 11).
La posta in gioco nella disputa circa il carattere ipotetico o realistico
delle tesi di Copernico era quindi molto alta. Per gli oppositori di Copernico
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si trattava non tanto di difendere il precedente sistema astronomico, quanto
di evitare la catena di conseguenze a cui l’accettazione della “verità” di
quanto sosteneva Copernico poteva condurre. Come era possibile che
fossero percepite le implicazioni del nuovo sistema del mondo è bene
illustrato nei seguenti versi del famoso poeta John Donne (Anatomy of the
world, 1611):
La nuova filosofia pone in dubbio ogni cosa, | l’elemento del
fuoco è tutto spento; | il Sole è perduto, e la Terra, e in nessun uomo la
mente può guidarlo per dove cercarla. | E apertamente gli uomini
ammettono che questo mondo è finito, | quando nei pianeti e nel
firmamento | cercano così tanti il nuovo; e poi vedono che questo | si
polverizza ancora nei suoi atomi. | Tutto quanto a pezzi, ogni coesione
scomparsa; | ogni giusta provvidenza, e ogni relazione: | principe,
suddito, padre, figlio, son cose dimenticate, | poiché ogni uomo pensa
d’essere riuscito, solo | a diventare una fenice, e che quindi non ci può
essere | nessun altro della sua specie all’infuori di lui.
3. Il compromesso di Tycho Brahe
Se a Copernico si deve la trasformazione della “teoria” astronomica,
al danese Tyge (Tycho) Brahe, che nasce tre anni dopo la pubblicazione del
De revolutionibus e sarà la figura dominante, in campo astronomico, degli
ultimi decenni dell’astronomia cinquecentesca, si deve un contributo
fondamentale all’innovazione delle tecniche e dei metodi dell’osservazione
dei pianeti e delle stelle. Tycho Brahe è ritenuto il migliore degli osservatori
a occhio nudo della storia dell’astronomia. Nel corso della sua vita, non solo
eseguì numerosissime osservazioni delle posizioni di corpi celesti,
procurandosi strumenti (come astrolabi, sestanti, e quadranti) sempre più
precisi -- spesso disegnandoli, costruendoli e calibrandoli lui stesso --, ma
diede anche una svolta all’osservazione dei moti planetari. Brahe promosse
infatti la pratica di osservare i pianeti con regolarità durante tutto il loro
moto orbitale, e non solo quando si presentavano in una configurazione
particolarmente favorevole, come invece si usava fare. Questa innovazione
diede subito importanti risultati, come per esempio la scoperta di numerose
anomalie nelle orbite dei pianeti rispetto a quanto ottenuto o previsto con i
dati e con le teorie a disposizione fino allora.
Dopo avere studiato a Copenhagen e a Lipsia, e aver visitato altre
università come quelle di Wittemberg e Basilea, Tycho Brahe, che era di
nobili orgini, cercò di evitare la carriera politica a cui lo voleva destinare la
famiglia per potere invece coltivare il proprio interesse per i fenomeni
celesti. La sera dell’11 Novembre del 1572 si verificò un evento che doveva
renderlo famoso: osservò un nuovo corpo celeste, luminosissimo, nella
costellazione di Cassiopea. La nuova stella osservata da Brahe (oggi
sappiamo che si trattava dell’esplosione di una “supernova”), suscitò subito
un enorme interesse in tutta Europa e venne seguita con grande attenzione
nei 18 mesi in cui rimase visibile, perdendo via via luminosità fino a
scomparire agli inizi del 1574. Grazie a suoi strumenti sofisticati, Brahe
riuscì a stimarne con una discreta precisione la distanza dalla Terra. In base
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11
alle sue stime, di cui rende conto nello scritto De nova stella del 1573, la
“nova” risultava posizionata ben al di là del sistema solare, in prossimità di
quella che allora si chiamava la sfera delle stelle “fisse”: qualcosa di
mutabile era quindi presente anche nei cieli ritenuti immutabili, contro la
convinzione -- fondata sulla cosmologia e sulla fisica aristoteliche -- che la
mutabilità fosse propria solo del mondo sublunare.
Nel 1576 il re danese Federico II offre in dono a Brahe l’isoletta di
Hveen, insieme a una ricca dotazione annua, per convincerlo a svolgere le
proprie ricerche in Danimarca (anziché a Basilea, dove Brahe aveva
manifestato l’intenzione di stabilirsi). L’offerta viene accettata e Brahe fa
costruire sull’isola una specie di cittadella dell’astronomia, il castelloosservatorio
di Uraniborg (“Città di Urano”). Il castello, al quale viene
aggiunto anche un secondo osservatorio sotterraneo chiamato Stjoerneborg
o “Città delle stelle” (sotterraneo perché formato da “nicchie” scavate nel
terreno, per evitare disturbi dovuti alle eventuali vibrazioni degli edifici, e
dotate di strumenti perfezionati), diventa presto il luogo privilegiato di
formazione per molti giovani astronomi europei. Brahe vi resterà fino al
1597, quando, in seguito a disaccordi sorti con il nuovo re di Danimarca
Cristiano IV, lascerà l’isola, per andare due anni dopo a stabilirsi
(rimanendovi fino alla morte, sopraggiunta nel 1601) in un altro castelloosservatorio
vicino a Praga, nel ruolo di “matematico imperiale” offertogli
da Rodolfo II.
Negli anni successivi al suo arrivo a Hveen, Tycho Brahe conduce
una sistematica osservazione delle comete, a partire dallo studio della
grande cometa avvistata nel 1577. Grazie alle sue precise misure, Brahe
riesce a dimostrare in modo conclusivo come le comete osservate abbiano
parallassi piccolissime e siano quindi, anch’esse (come la stella nuova del
1572), molto più lontane dalla Terra di quanto non lo sia l’orbita della Luna:
dunque le comete non si trovano nel mondo sublunare, come pensavano gli
aristotelici, ma “nelle regioni eteree del mondo”, e le loro orbite possono
attraversare le sfere planetarie. Questo fatto metteva decisamente in
difficoltà la tesi aristotelica della realtà delle sfere celesti: come potevano
essere sfere solide di cristallo, se venivano attraversate dalle orbite di corpi
celesti? A tal proposito, così scrive Brahe a Keplero:
Secondo la mia opinione, la realtà di tutte le sfere - comunque
possano essere concepite - deve essere esclusa dai cieli. Questo ho
appreso da tutte le comete che sono apparse nei cieli, fino dalla stella
nuova del 1572, e che sono, in verità, fenomeni celesti. Esse non seguono
infatti le leggi di nessuna delle sfere, ma agiscono piuttosto in
contraddizione con esse [...]. È chiaramente provato dal moto delle
comete che la macchina del cielo non è un corpo duro e impenetrabile
composto di varie sfere reali, come fino ad ora è stato creduto da molti,
ma è fluido e libero, aperto in tutte le direzioni, tale da non opporre
assolutamente ostacolo alcuno alla libera corsa dei pianeti che è
regolata, in accordo alla sapienza legislativa di Dio, senza alcun
macchinario né alcun rotolamento di sfere reali [...] In tal modo non
viene ammessa alcuna reale e incoerente penetrazione delle sfere: esse
non esistono realmente nei cieli, ma vengono ammesse solo a beneficio
dell’insegnamento e dell’apprendimento (T. Brahe a Keplero, in P.
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Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a Newton, cit.,
p. 155).
Lo studio delle orbite delle comete porta Brahe, oltre alla negazione
del carattere materiale delle sfere orbitali, all’abbattimento di un altro
dogma dell’astronomia a lui precedente, sia tolemaica sia copernicana:
quello della perfetta circolarità dei moti celesti. In base ai dati osservativi
che ha raccolto, egli arriva infatti a ipotizzare che l’orbita della cometa del
1577 abbia forma ovale invece che circolare. Si tratta della prima volta che,
nella storia dell’astronomia, viene ipotizzato che un corpo celeste possa
muoversi lungo un’orbita che non sia circolare. Sarà comunque solo con
Keplero che un’ipotesi di tale natura assumerà concretezza (tanto da
diventare, come vedremo, la base della prima delle tre leggi dei moti
planetari formulate da Keplero).
L’opera De mundi aetherei recentioribus phaenomenis liber
secundus, stampata a Uraniborg nel 1588, in cui sono raccolti ed elaborati i
risultati di questi studi di Brahe, è famosa anche per il nuovo sistema
astronomico che vi viene proposto, noto come sistema ticonico del mondo.
Sulla base delle numerosissime osservazioni effettuate, Tycho Brahe era
infatti giunto a elaborare un proprio “sistema” della disposizione dei pianeti
e delle stelle, a carattere intermedio -- o “di compromesso” -- tra quello
tolemaico e quello copernicano. Del sistema tolemaico Brahe mantiene la
tesi fondamentale: l’immobilità della Terra e la sua centralità nell’universo.
La Terra è al centro di un universo che è racchiuso dalla sfera delle stelle, la
cui rotazione giornaliera spiega i moti stellari circolari:
Al di là di ogni dubbio, penso che si debba stabilire con gli
antichi astronomi e i pareri ormai accettati dai fisici, con la ulteriore
attestazione delle Sacre Scritture, che la Terra che noi abitiamo occupa
il centro dell’universo e che non è mossa in cerchio da nessun moto
annuo, come volle Copernico (T. Brahe, De mundi aetherei recentioribus
phaenomenis, in P. Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da
Copernico a Newton, cit., p. 157).
Le motivazioni che spingono Brahe a rifiutare l’ipotesi copernicana
del moto della Terra sono di vario tipo: attribuire movimento al “corpo
grosso, pigro, e inabile a muoversi della Terra” urtava “non solo contro i
principi della fisica, ma anche contro l’autorità delle Sacre Scritture che
confermano in vari passi la stabilità della Terra”; il fatto che non si
osservasse alcun effetto di parallasse stellare non si poteva spiegare, nel
sistema copernicano, se non con l’“inconveniente” di dover porre una
distanza immensa (“un vastissimo spazio vuoto interposto”) tra l’orbita di
Saturno e la sfera delle stelle fisse; inoltre, se la Terra fosse stata in moto,
una pietra lasciata cadere da una torre avrebbe raggiunto il suolo lontano
dalla sua base (qui Brahe aderisce a quella che è la credenza comune), al
contrario di quanto di fatto osservato.
Ma anche il sistema tolemaico non andava bene per Brahe. La
“vecchia distribuzione tolemaica degli orbi celesti non era abbastanza
coerente ed era superfluo il ricorso a tanto numerosi e sì grandi epicicli”,
mentre “la moderna innovazione introdotta dal grande Copernico”
permetteva di evitare “tutto ciò che nella disposizione tolemaica risultava
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superfluo e incoerente, senza contravvenire ai principi della matematica”.
Qual è dunque la soluzione di Brahe, l’“ipotesi” che a suo giudizio
consentiva il migliore compromesso tra i due sistemi precedenti, evitando le
“non piccole assurdità” contenute in entrambi? Una ipotesi che “non fosse
in contrasto né con la matematica né con la fisica, e che non dovesse
sfuggire di nascosto alle censure teologiche e che, nello stesso tempo,
soddisfacesse in modo completo alle apparenze celesti”?
Il “compromesso” a cui arriva Tycho Brahe è il seguente: come nel
sistema tolemaico, la Terra è al centro delle orbite del Sole e della Luna; ma
– e qui inizia la differenza con il sistema tolemaico e la vicinanza con quello
copernicano – è il Sole, non la Terra, a essere al centro delle orbite degli
altri cinque pianeti (Mercurio e Venere, che si muovono in orbite i cui raggi
sono più piccoli di quello dell’orbita solare; Marte, Giove e Saturno, le
orbite dei quali circondano invece la Terra):
Asserisco inoltre che i cinque pianeti restanti volgono i propri
giri intorno al Sole come propria guida e re, e che sempre lo osservano
quando si situa nello spazio intermedio delle loro rivoluzioni. Cosicché
rispetto al circuito di esso anche i centri delle orbite che gli descrivono
intorno compiono un giro annuale. Trovai infatti che ciò non aveva
luogo soltanto in Venere e Mercurio per le minori digressioni di tali
pianeti dal Sole, ma anche nei tre pianeti superiori. E in tal modo
[…] ogni apparente ineguaglianza di movimento che dagli antichi era
spiegata con gli epicicli, per Copernico era dovuta al moto annuo della
Terra, viene giustificata in modo convenientissimo mediante tale
concomitanza del centro del’orbita dei pianeti stessi insieme all’annua
rivoluzione del Sole […] ed esso governa tutta l’Armonia della schiera
dei pianeti come Apollo (nome del quale veniva insignito dagli antichi)
in mezzo alle Muse (T. Brahe, De mundi aetherei recentioribus
phaenomenis, in P. Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da
Copernico a Newton, cit., p. 157-8-9).
Il sistema “misto”, in parte geocentrico e in parte eliocentrico, così
proposto da Tycho Brahe aveva il doppio vantaggio di essere, dal punto di
vista dei calcoli delle posizioni dei pianeti, del tutto equivalente a quello
copernicano, e dal punto di vista della religione e del senso comune, in
accordo con le concezioni tradizionali. Fu quindi bene accolto da quanti
volevano conservare i vantaggi matematici del sistema copernicano ed
evitare, allo stesso tempo, gli inconvenienti fisici, cosmologici e teologici
che apparentemente il moto della Terra comportava.
4. Keplero: verso una moderna fisica dei cieli
Nell’ultimo periodo della sua vita, Tycho Brahe ebbe un assistente
d’eccezione: Johannes Kepler (o Keplero, dalla forma latinizzata Keplerus),
Del giovane astronomo, convinto assertore del sistema copernicano, Brahe
aveva molto apprezzato l’opera prima (pubblicata nel 1596), nota col titolo
abbreviato di Mysterium cosmographicum. Dal febbraio del 1600 Keplero,
su invito del grande astronomo danese, si trasferì in Boemia, e lì rimase fino
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al 1612, sostituendo Brahe, dopo la morte di questi nell’ottobre del 1601,
nel ruolo di Matematico imperiale. Keplero ebbe dunque la straordinaria
opportunità di avere a disposizione il ricchissimo patrimonio di dati
osservativi raccolti da Tycho Brahe. Su questo patrimonio, da lui definito
“l’opera più importante di Tycho”, Keplero si sentì chiamato a costruire l’
“edificio” della vera teoria astronomica, l’architettura dell’universo. Come
nell’antichità Tolomeo aveva edificato il suo sistema a partire dalle
osservazioni dell’astronomo Ipparco, afferma Keplero in una lettera al suo
maestro Michael Maestlin scritta poco dopo la morte di Brahe, così “questo
Ipparco [Tycho] aveva bisogno di un Tolomeo [Keplero] che edificasse, su
quella base [le osservazioni di Tycho], le teorie degli altri cinque pianeti”.
Il “Mysterium cosmographicum”
Trovare una soluzione definitiva al problema della struttura del
sistema planetario, e in particolare svelare le ragioni di tale struttura, il
perché del numero e dei moti dei pianeti e delle dimensioni delle loro orbite,
costituisce l’obiettivo di tutta l’attività scientifica di Keplero. Come scrive
nel Mysterium cosmographicum, la sua opera prima dedicata appunto alla
disposizione delle orbite dei pianeti, o “mistero cosmografico”,
Di tre questioni ero principalmente impegnato a ricercare la
ragione per la quale esse sono così e non in altro modo: il numero,
l’estensione e il periodo degli orbi [le orbite] (J. Kepler, in P. Rossi, a
cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a Newton, cit., p. 159).
Perché i pianeti sono di quel dato numero, perché sono disposti
precisamente a quelle date distanze dal sole, e perché possiedono quelle
determinate velocità nel loro moto orbitale sono dunque le domande
fondamentali che si pone Keplero, e alle quali risponderà, a tappe
progressive, fino al completamento della sua visione cosmologica con
l’Harmonices mundi (Armonie del mondo) del 1619.
Quando compone il Mysterium nel corso del 1595, Keplero non ha
ancora a disposizione i dati osservativi di Brahe, ma conosce bene quelli
utilizzati da Copernico e la teoria di quest’ultimo. Nato nel 1571 a Weil der
Stadt, cittadina vicino a Stoccarda, Keplero era stato introdotto al sistema
copernicano durante gli studi all’Università di Tubinga dal suo “Maestro di
Matematica” Michael Maestlin, che era un sostenitore di Copernico.
Keplero viene subito talmente attratto dalla teoria copernicana da prenderne
apertamente le difese, cercando al tempo stesso di svilupparla integrandone
le “ragioni matematiche” con “ragioni fisiche e metafisiche”. Una prima
articolazione di queste ragioni è contenuta nel Mysterium, ed è centrata sulla
profonda convinzione che dominerà tutta la vita sia personale sia scientifica
di Keplero: la convinzione dell’esistenza di un’ “armonia del mondo” che,
espressione della perfezione di Dio, si manifesta in tutti gli aspetti del
creato, dal sistema solare alle relazioni umane (e li connette fra loro). Da
questo punto di vista, risulta naturale l’interesse che Keplero nutre anche per
l’astrologia, tanto da dedicare addirittura un’opera ai fondamenti di questa
“disciplina” (da lui considerata come un settore dell’astronomia). Un
interesse che tra l’altro gli porta un certo successo quando, finiti gli studi, si
trova ad occupare, nel 1594, il doppio incarico di insegnante di matematica
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al seminario protestante di Graz, capitale della provincia austriaca della
Stiria, e di “Mathematicus della provincia”. Tra i compiti che quest’ultima
carica comportava, c’era infatti anche quello di stilare un calendario
annuale con l’oroscopo, e Keplero si distinse subito riuscendo ad azzeccare
alcune previsioni, come quella della particolare ondata di freddo che si
avverò l’anno dopo il suo arrivo e quella di un’invasione dei Turchi in
Europa.
Parlando di “armonia” Keplero, influenzato dalle tradizioni
pitagorica e neoplatonica, intende qualcosa di ben preciso, fondato sulla
matematica, e cioè relazioni aritmetiche e figure geometriche. Mosso dalla
persuasione che ci debba essere una ragione per tutto ciò che Dio ha creato e
che questa ragione sia di natura matematica, è attraverso strumenti come le
proporzioni e le figure regolari che Keplero cerca una soluzione al
problema planetario.
Tra le figure regolari, sono i cosiddetti “poliedri platonici” che
forniscono la chiave di volta della costruzione cosmografica del Mysterium.
Scrive Keplero nell’introdurre l’opera:
Mi sono proposto di dimostrare, con questa operetta, o lettore,
che Dio Ottimo Massimo, nella costruzione del mondo e nella
disposizione dei cieli, guardò ai cinque corpi solidi regolari che tanto
sono stati celebrati fino dal tempo di Pitagora e Platone e che dispose
numero, proporzioni e movimenti delle cose celesti secondo le proprietà
di quei corpi (J. Kepler, in P. Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica:
da Copernico a Newton, cit., p. 159).
In che modo, per Keplero, Dio avrebbe usato i cinque solidi regolari
nella costruzione del mondo? Disponendo le cose in accordo alla seguente
archittettura: i pianeti si muovono su sfere tutte centrate sul Sole e ordinate
in modo tale che ognuno dei cinque poliedri si trovi incluso tra due sfere,
secondo una precisa disposizione fondata su proporzioni numeriche.
Procedendo dall’esterno verso l’interno (cioè verso il Sole), ai pianeti
Saturno, Giove, Marte, Terra, Venere e Mercurio (i sei pianeti allora
conosciuti) corrispondono sei sfere concentriche, separate l’una dall’altra,
nell’ordine, da un cubo (esaedro), un tetraedro, un dodecaedro, un ottaedro,
e un icosaedro (vedi figura).
L’idea di utilizzare figure geometriche come i poliedri regolari nella
descrizione del mondo fisico non è certo nuova nella storia della scienza
(basti pensare al ruolo di questi poliedri nella dottrina degli elementi
contenuta nel Timeo di Platone). Ma il modo in cui Keplero traduce
quest’idea è del tutto inedito. Come racconta lui stesso, Keplero arriva alla
sua particolare costruzione cosmografica sviluppando un’idea che gli era
balenata in mente, nel corso di una lezione, mentre illustrava con un disegno
un fenomeno relativo alle congiunzioni dei pianeti:
Il giono 19 dell’anno 1595, mentre davo una dimostrazione ai
miei scolari […] pensai che se avessi voluto far uso nel mio tentativo di
tutte le figure regolari, non sarei mai stato in grado di arrivare fino al
sole, né avrei individuato il motivo per cui gli orbi sono sei invece che
venti o cento. […] Ritenevo che il mio desiderio sarebbe stato
soddisfatto se avessi potuto far corrispondere alla reciproca grandezza
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dei cieli (che Copernico stabilì essere sei) soltanto cinque figure fra tutte
le infinite figure possibli, che avessero proprietà particolari che nessuna
delle altre figure possiede. […] Se qualcuno […] venisse informato
dell’esistenza di cinque solidi regolari, costui ricorderebbe subito il
famoso scolio di Euclide […] nel quale si dimostra che non è possibile
trovare o costruire più di cinque corpi regolari (J. Kepler, Mysterium,
in P. Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a Newton,
cit., p. 160-1).
I pianeti sono sei perché ci sono solo cinque solidi regolari possibili.
Così Keplero risponde alla prima delle tre domande base che motivano la
sua opera. La costruzione fondata sui poliedri platonici gli fornisce una
risposta anche alla seconda domanda: quella relativa alle distanze dei pianeti
dal sole. Le “ragioni” che adduce per la sua teoria dei solidi regolari, cioè
perché i solidi siano disposti proprio in quel modo tra le sfere planetarie,
sono di natura fisica, matematica (come quella che giustifica il numero dei
pianeti), ma anche metafisica, teologica e astrologica. Per esempio:
distinguendosi i corpi regolari, in base alle proprietà matematiche, in due
generi (il cubo, il tetraedro e il dodecaedro sono “corpi primari”, l’ottaedro e
l’icosaedro “corpi secondari”), la terra, in quanto abitata dall’uomo che è il
fine della creazione, è “degna” d’essere posta tra i due generi di corpi; il
cubo ha la posizione più esterna perché rappresenta il solido più importante
(essendo, tra le altre cose, l’unico solido generato dalla propria base, l’unico
a indicare con i suoi elementi le tre direzioni dello spazio, l’unico ad avere
sei lati come nell’uomo sono sei le possibili orientazioni); il cubo, con i suoi
angoli retti, s’addice al carattere inesorabile e inflessibile di Saturno,
l’ottaedro, per la sua mobilità, s’addice alla versatilità e rapidità d’ingegno
di Mercurio; e via dicendo.
L’uso dei poliedri platonici, per quanto basato in larga parte su
“ragioni” che non chiameremmo oggi “scientifiche”, non è frutto di mera
speculazione per Keplero: la sua architettura planetaria deve render conto
dei valori osservati per le dimensioni delle orbite e per i moti dei corpi
celesti. È dunque con grande entusiasmo che Keplero si reca da Tycho
Brahe in Boemia: finalmente avrà a disposizione dati osservativi in gran
numero, e ben più precisi di quelli precedenti, per verificare l’accordo della
sua teoria cosmografica con l’esperienza. Il confronto con i dati di Brahe
spingerà Keplero a modificare, in parte, la sua teoria, ma non lo porterà mai
ad abbandonare del tutto il suo uso dei cinque solidi regolari; tanto che,
ancora nel 1621, curerà una ristampa del Mysterium.
La teoria dei poliedri regolari forniva una risposta alle prime due
domande (relative, rispettivamente, al numero dei pianeti e alle loro distanze
dal sole), ma non alla terza domanda: rimaneva da spiegare perché i pianeti
avessero velocità che variavano non solo da pianeta a pianeta (la velocità
risultava tanto minore quanto più distante era il pianeta dal Sole) ma anche
all’interno di ogni orbita. La soluzione che propone Keplero nel Mysterium
è la seguente: il Sole viene visto come la causa fisica del moto dei pianeti,
la loro “anima motrice”; questa “virtus” solare mette in moto i pianeti e,
distribuendosi nello spazio, si indebolisce con la distanza. Anche in questo
caso coesistono, nella descrizione di Keplero, “ragioni” di varia natura, in
cui entrano in gioco, per il ruolo fisico del Sole, considerazioni relative
anche alla sua “bellezza” (“Il Sole è il corpo più bello, in qualche modo
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l’occhio del mondo”), alla sua luminosità (che “adorna, dipinge e abbellisce
gli altri corpi del mondo”), al suo calore (“il Sole è il focolare del mondo”),
e così via.
Questo intrecciarsi di geniali intuizioni fisiche e acute soluzioni
matematiche con considerazioni di tutt’altro tipo è caratteristico dell’intera
l’opera di Keplero. Per questa sua doppia natura, razionale e sperimentale da
una parte, mistica e metafisica dall’altra, la figura di Keplero come
scienzato è un emblema del processo evolutivo che avviene all’interno del
sapere scientifico tra il Cinque e il Seicento.
La “nuova astronomia” o “fisica dei cieli”
Appena arrivato in Boemia, Keplero riceve subito l’incarico di
occuparsi del problema dell’orbita di Marte, in vista della preparazione di
nuove tavole astronomiche, dette “rudolfine”, in onore dell’imperatore
Rodolfo II. Queste tavole dovevano sostituire, sual base dei nuovi dati
osservativi raccolti da Brahe, quelle precedenti note come “pruteniche” (e
che vedranno la luce, per opera di Keplero, solo nel 1627). Il moto orbitale
di Marte era rimasto fino allora un mistero, per le numerose irregolarità che
presentava e che nessuno dei sistemi astronomici esistenti permetteva di
spiegare. Keplero impiegherà sei anni per venire a capo del problema, ma
tutto il lavoro che compirà in questi anni è di capitale importanza in quanto
gli permetterà di rivoluzionare la “fisica dei cieli”.
Il risultato di questa sua fatica è contenuto nella sua opera più
importante, l’Astronomia nova (il titolo per intero è, in italiano, la Nuova
astronomia delle cause, o Fisica dei cieli), che termina di scrivere nel 1606
ma non riesce a far pubblicare prima del 1609 (lo stesso anno in cui Galileo
punterà il suo cannocchiale verso il cielo). Un lavoro a proposito del quale il
grande astronomo e storico della scienza J. L. Dreyer ha affermato che
“nella storia dell’astronomia ci sono solo altre due opere di pari importanza,
il De revolutionibus di Copernico e i Principia di Newton”.
Che cosa ottiene dunque Keplero di così rilevante combattendo con
le difficoltà collegate al moto di Marte? Marte è il pianeta più eccentrico, in
quanto la sua orbita si discosta da una circonferenza più di quelle degli altri
pianeti. Questo significa che, proprio perché è il pianeta che presenta
maggiori irregolarità quando si cerchi di descriverlo per mezzo di un’orbita
circolare, è anche il pianeta il cui studio più facilmente può suggerire la vera
forma dell’orbita. E infatti è proprio studiando i problemi posti dall’orbita di
Marte, alla luce dei dati di Brahe, che Keplero arriva alla rivoluzionaria
conclusione che le orbite dei pianeti non sono circolari ma ellittiche:
Scopo principale della presente opera è di correggere la dottrina
astronomica (particolarmente per ciò che attiene al moto di Marte) […]
di modo che i dati che calcoliamo dalle tavole corrispondano ai dati
ricavabili dall’osservazione dei fenomeni celesti. Il che, fino a questo
momento non si è potuto fare in modo soddisfacente. […] Attraverso
dimostrazioni molto laboriose e servendomi dei risultati di moltissime
osservazioni, giunsi finalmente a stabilire che la traiettoria del pianeta
in cielo non è circolare, ma è una traiettoria ovale perfettamente
ellittica (J. Kepler, Astronomia nova, in P. Rossi, a cura di, La
rivoluzione scientifica: da Copernico a Newton, cit., p. 165).
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Infrangendo una tradizione millenaria e attraverso un faticosissimo
cammino che si protrarrà per diversi anni (durante i quali Keplero
approfondisce anche altri argomenti, come l’ottica, per la rilevanza di
questa disciplina ai fini delle osservazioni astronomiche) e di cui fornisce
un dettagliato resoconto nella sua opera, egli arriva dunque a stabilire che
l’orbita di un pianeta ha la forma di un’ellisse di cui il Sole occupa uno dei
fuochi. Questa conclusione è nota come prima legge di Keplero.
Nel lungo percorso che lo porta alla scoperta della forma ellittica
delle orbite planetarie, Keplero arriva anche a formulare, già nel 1602,
quella che (nonostante sia la prima) è invece nota come seconda legge di
Keplero: la linea che congiunge un pianeta con il Sole, o raggio vettore,
descrive aree uguali in tempi uguali. Con questa legge Keplero riusciva a
rendere conto di quanto risultava dai dati dell’osservazione, cioè della
natura non uniforme del moto dei pianeti, e del modo in cui la loro velocità
variava a seconda della distanza a cui si trovavano dal Sole lungo la propria
traiettoria orbitale. Ma Keplero non si ferma a questa descrizione
“geometrica”, cerca anche di chiarire la causa fisica della variazione di
velocità dei moti orbitali e a tale scopo ricorre a “facoltà magnetiche”,
ispirandosi al De Magnete pubblicato nel 1600 dall’inglese William Gilbert.
Più precisamente Keplero attribuisce al Sole -- che teorizza che ruoti su sé
stesso portandosi dietro nel suo moto i pianeti come se li sferzasse --
un’emanazione magnetica, che attrae i pianeti (immaginati come piccoli
magneti) quando i poli opposti sono più vicini, e li respinge leggermente per
il resto dell’orbita:
Dalla geometria appresi che una tale traiettoria viene descritta
se si assegna al motore proprio dei pianeti la funzione di far oscillare il
corpo lungo la linea retta che termina nel Sole. […] La mia costruzione
fu infine terminata con l’aggiunta del tetto quando dimostrai che questa
oscillazione [librazione] deve essere prodotta da una facoltà magnetica
corporea. I motori che sono propri dei pianeti appaiono in tal modo
essere, con ogni probabilità, affezioni degli stessi corpi planetari, simili
a quell’affezione che è nel magnete che tende verso il polo e attrae il
ferro. In tal modo tutto il sistema dei movimenti celesti è governato da
facoltà meramente corporee, ossia magnetiche. Fa eccezione solo la
rotazione locale del corpo Sole, per spiegare la quale sembra sia
necessaria la forza proveniente da un’anima (J. Kepler, Astronomia
nova, in P. Rossi, a cura di, La rivoluzione scientifica: da Copernico a
Newton, cit., pp. 165-6).
Con la sostituzione delle orbite circolari di Tolomeo, Copernico e
Brahe con le orbite ellittiche, e del moto uniforme dei pianeti attorno a un
punto (posto al centro o vicino al centro) con la legge di uniformità della
velocità areale (la II legge di Keplero), veniva dunque eliminata ogni
necessità di ricorrere a espedienti come erano stati gli eccentrici, gli epicicli
o gli equanti dell’astronomia precedente. Come osserva Kuhn,
Per la prima volta una singola curva geometrica, non combinata
con altre curve, e una singola legge di moto bastano a prevedere la
posizione dei pianeti, e per la prima volta queste previsioni sono in
perfetto accordo con le osservazioni disponibili. La semplicità e l’unità
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della natura, alle quali aspira Keplero, trovano così una loro precisa
realizzazione (T. Kuhn, La rivoluzione copernicana, cit., p. 272).
L’ “Armonia del mondo” e la terza legge
Il sistema di leggi planetarie di Keplero viene portato a compimento
con l’aggiunta, vari anni più tardi, di una terza legge, nota appunto come
terza legge di Keplero. Si tratta di una legge di natura differente dalle
prime due, apparentemente un po’ misteriosa: stabilisce che i quadrati dei
periodi di rivoluzione di due pianeti sono proporzionali ai cubi delle loro
distanze medie dal Sole. Questa legge è contenuta nell’opera più singolare
di Keplero, con la quale egli tenta di costruire una teoria coerente
dell’universo interamente fondata su leggi armoniche: l’opera, che s’intitola
Harmonices mundi libri quinque, viene terminata nel 1618 e pubblicata nel
1619 a Linz, dove Keplero si è trasferito da quando, nel 1612, aveva dovuto
lasciare Praga in seguito all’abdicazione di Rodolfo II. A Linz Keplero
rimarrà per 14 anni con la qualifica di Matematico del Distretto, finché per
motivi religiosi connessi alla Guerra dei Trent’anni sarà costretto a cambiare
di nuovo, iniziando un vagabondaggio presso vari mecenati fino alla morte,
che lo coglierà a Ratisbona nel 1630.
Con l’Harmonices mundi Keplero intende portare a compimento
l’opera intrapresa con il Mysterium cosmographicum: mostrare come
l’intero creato sia governato da leggi armoniche, dando una ragione
matematica di tutto ciò che concorre a formare l’ “armonia del mondo”.
Dopo molti anni, con il bagaglio dei risultati astronomici e fisici da lui nel
frattempo ottenuti, e di un’accurato studio delle basi teoriche della musica,
Keplero riprende dunque la tematica “pitagorica” del Mysterium e cerca una
nuova legge che permetta di superare i limiti della descrizione precedente.
Nella sua costruzione cosmografica basata sui solidi regolari si era infatti
occupato solo della “struttura spaziale” del sistema planetario, lasciando
aperto il problema della “struttura temporale”: cioè il problema del rapporto,
per i pianeti, tra la durata dei loro periodi di rivoluzione e la grandezza delle
orbite. Alla “descrizione statica” fondata sui cinque solidi regolari Keplero
affianca ora una “descrizione dinamica”, per cui i moti orbitali vengono a
essere collegati a una teoria musicale del sistema planetario, sulla base
dell’associazione a ogni pianeta di un “tono” o “modo musicale”.
In questo contesto si comprende il valore capitale che assume per
Keplero la scoperta della terza legge: il rapporto tra i cubi (l’esponente 3) e i
quadrati (l’esponente 2) contenuto nella legge, rispecchia il ruolo fondante
che ha la “proporzione sesquialtera” (cioè il rapporto 3/2, che produce, in
musica, l’intervallo detto di “quinta”) nel sistema musicale pitagorico.
Come scrive Keplero, la chiave di volta per “vincere le tenebre della mente”
dopo “22 anni di attesa” dal Mysterium è data dal fatto “certissimo ed
esattissimo” che “la proporzione che lega i tempi periodici di ciascuna
coppia di pianeti sia precisamente la proporzione sesquialtera delle distanze
medie” (la sua terza legge). Un risultato che, è importante sottolineare,
Keplero mette subito a confronto con i dati sperimentali di Tycho Brahe,
trovando un tale accordo tra questi e la sua teoria che “sulle prime pensa di
sognare”.
19

20
La fortuna di Keplero
Le tre leggi di Keplero, che ancora troviamo oggi, così denominate,
nei manuali di fisica, emergono dunque da un contesto che avremmo
difficoltà a qualificare come “scientifico”. Questo spiega la fortuna
controversa che ebbero, tra i contemporanei di Keplero, le sue opere. Con il
suo misticismo dei numeri e la sua metafisica delle armonie da una parte, la
sua razionalità matematica e l’attenzione ai dati sperimentali dall’altra,
Keplero rappresenta una figura di passaggio. La sua “antichità” si esprime
nei temi pitagorici e neoplatonici che ne permeano le opere e nel suo
mescolare, nelle costruzioni teoriche, a “ragioni” di tipo fisico e matematico
ragioni di tutt’altra natura; la sua “modernità” si esprime nella ricerca
sistematica di precise leggi matematiche che regolino i moti e le dimensioni
orbitali dei pianeti, e di “cause fisiche” che spieghino le caratteristiche e le
particolarità.
Se nella prospettiva odierna è possibile avere una chiara visione di
questa distinzione tra gli aspetti antichi e moderni di Keplero, questo non
vale per i suoi contemporanei, per i quali non era certo facile discriminare
tra quanto di davvero scientifico e quanto di arbitraria speculazione ci fosse
nelle opere di Keplero. Come sottolinea Rossi,
era difficile rilevare queste differenze [tra Keplero e il pensiero
magico], accogliere risultati scientifici presentati come divine
rivelazioni, accettare di ripercorrere il tortuoso cammino descritto da
Keplero, muoversi all’interno di un sistema di idee che non offriva né le
ormai familiari difficoltà di classici, né la limpida chiarezza dei testi
della nuova filosofia ((P. Rossi, La rivoluzione astronomica, in P. Rossi, a
cura di, Storia della scienza moderna, Vol. 1, cit., p. 191).
Galileo, in particolare, non comprenderà mai davvero la rilevanza
dei risultati raggiunti da Keplero (con grande dispiacere di quest’ultimo, che
di Galileo aveva invece grandissima stima), giudicandolo molto distante dal
proprio modo di essere scienziato (riterrà perfino che alcune tesi di Keplero
fossero “più tosto a diminutione della dottrina di Copernico che a
stabilimento”). Bacone lo ignorerà completamente, e Cartesio lo ricorderà
soltanto per i contributi sull’ottica. In realtà è solo dopo gli anni sessanta del
Seicento, quando Newton ne farà uso nella sua opera, che le leggi di
Keplero acquisteranno finalmente piena credibilità nel mondo scientifico.
5. Galileo e la nascita della scienza moderna
Il “Sidereus Nuncius”
Nel 1609 il quarantacinquenne professore di matematica allo Studio
di Padova Galileo Galilei punta un giorno verso il cielo il cannocchiale
costruito con le proprie mani e comincia una serie di osservazioni: questa
immagine ha assunto il significato simbolico della nascita della scienza
moderna. Lo studioso che, non solo manifesta fiducia in uno strumento nato
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nell’ambiente degli artigiani e dei meccanici, solitamente disprezzati dalla
scienza ufficiale, ma non esita ad agire egli stesso da artigiano, ricostruendo
quello strumento per poi usarlo con metodo e spirito scientifico ai fini della
conoscenza della natura, è l’emblema del “nuovo uomo di scienza”. Come
ricorda Rossi,
nella cultura tradizionale era presente, nei confronti delle arti
meccaniche e del lavoro manuale, tutta una serie di pregiudizi. Tali
pregiudizi trovavano precisa espressione anche nella diffidenza per
l’uso di strumenti concepiti come aiuti per i sensi. L’atteggiamento
assunto da Galilei nei confronti del cannocchiale segna da questo punto
di vista una svolta di importanza decisiva. […] Il cannocchiale non è per
Galilei né uno strumento curioso costruito per il diletto degli uomini di
corte, né un oggetto la cui utilità si esaurisca nell’uso immediato che
possono farne i navigatori o i generali nelle battaglie. Egli impiega il
cannocchiale come strumento scientifico, lo volge verso il cielo con
spirito metodico […] (P. Rossi, in La rivoluzione scientifica da Copernico
a Newton, cit., p. 66).
Che cosa “vede” dunque Galileo con questo strumento che usa per
osservare con sistematicità il cielo, per fare “centinaia e migliaia di
esperienze in mille e mille oggetti, e vicini e lontani, e grandi e piccoli, e
lucidi e oscuri”? Il vedere attraverso il cannocchiale è un nuovo modo di
vedere, che permette innanzitutto di scoprire aspetti diversi di cose già viste.
Come nel caso della Luna, la cui superficie vista da più vicino appare non
più “liscia, uniforme e di sfericità esattissima, come di essa Luna e degli
altri corpi celesti una numerosa schiera di filosofi ha ritenuto”, ma simile a
quella terrestre, con irregolarità dello stesso genere (contro la distinzione
della tradizione aristotelica tra mondo celeste e mondo sublunare); e come
nel caso della Via Lattea e delle nebulose, che Galileo scopre essere, invece
che semplici “nubi biancheggianti” di cui non si conosceva l’essenza, degli
ammassi di miriadi di stelle:
Bellissima cosa e oltremodo a vedersi attraente è il poter
rimirare il corpo lunare, da noi remoto quasi sessanta semidiametri
terrestri, così da vicino, come se distasse di due soltanto di dette misure;
[…] e quindi con la certezza che è data dell’esperienza sensibile, si possa
apprendere non essere affatto la Luna rivestita di superficie liscia e
levigata, ma scabra e ineguale, e allo stesso modo della faccia della
Terra, presentarsi ricoperta in ogni parte di grandi prominenze, di
profonde valli e di anfratti.
Di più, l’aver rimosse le controversie riguardo alla Galassia o
Via Lattea, con l’aver manifestato al senso, oltre che all’intelletto,
l’essenza sua, non è da ritenersi, mi pare, cosa di poco conto; come
anche il mostrare direttamente essere la sostanza di quelle Stelle, che fin
qui gli Astronomi hanno chiamato Nebulose, di gran lunga diversa da
quel che fu creduto finora, sarà cosa molto bella e interessante (G.
Galilei, Sidereus Nuncius, in P. Rossi, La rivoluzione scientifica, cit., p.
73).
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L’osservazione attraverso il cannocchiale rivela anche una differenza
sostanziale tra le stelle e i pianeti: le prime -- punti luminosi circondati da
“raggi brillanti” -- “si mostrano di uguale figura all’occhio nudo e viste al
cannocchiale” (sono dunque lontanissime); i secondi invece, cambiano
notevolmente di grandezza, “presentano i loro globi esattamente rotondi e
definiti e, come piccole lune luminose perfuse ovunque di luce, appaiono
circolari”.
Ma vedere attraverso il cannocchiale porta anche, e soprattutto, a
scoprire cose nuove, mai viste prima. Oltre all’improvviso popolarsi del
cielo di innumerevoli stelle “invisibili alla vista naturale”, come nel caso di
quelle componenti la Via Lattea, Galileo fa una delle sue più importanti
scoperte astronomiche: “vede” le quattro lune o satelliti di Giove. La Terra
non è più l’unico pianeta ad avere una sua “luna”: “il senso mostra quattro
stelle erranti attorno a Giove, così come la Luna attorno alla Terra”. Il
pisano Galileo le battezzerà “stelle medicee” in onore del Granduca di
Toscana Cosimo II dei Medici, che, offrendogli il posto di “Filosofo e
matematico primario” a Firenze, gli permetterà di tornare nella regione
d’origine dopo diciotto anni trascorsi a Padova (dove era arrivato nel 1592).
Al Granduca Galileo dedica anche il volumetto dal titolo Sidereus
Nuncius, pubblicato a Venezia nel marzo del 1610, nel quale annunciava le
scoperte fatte con il cannocchiale e le conseguenze che ne derivavano per la
filosofia naturale e la concezione del mondo. Galileo era da tempo un
convinto sostenitore del sistema copernicano. Come aveva scritto nel 1597 a
Keplero quando questi gli aveva mandato una copia del Mysterium
cosmographicum, egli si era convertito da molti anni alla teoria di
Copernico e aveva scritto “molte ragioni per preferirla e confutazioni agli
argomenti contrari”, ma senza aver osato pubblicare nulla. Nel 1604, quando
si era di nuovo verificato un evento analogo a quello della “stella nova”
studiata nel 1572 da Tycho Brahe – fenomeni che mettevano in difficoltà la
tesi aristotelica dell’immutabilità dei cieli --, Galileo aveva cominciato a
esporre pubblicamente il proprio pensiero, sia in conferenze sia attraverso
un opuscolo in dialetto padovano (di cui non figurava come autore)
intitolato Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la
Stella Nuova (stampato nel 1605), criticando la pretesa da parte di una certa
filosofia di risolvere i problemi astronomici solo per mezzo di
considerazioni metafisiche e non invece, come era opportuno, attraverso
determinate misure.
Le misure ottenute per mezzo del cannocchiale permisero a Galileo
di aggiungere presto ai risultati esposti nel Sidereus Nuncius altre
fondamentali scoperte astronomiche: da quella relativa alla particolare
configurazione di Saturno, che gli risultava come formato da tre corpi sferici
(Galileo non aveva uno strumento sufficientemente potente per visualizzare
gli anelli di Saturno), alla scoperta delle fasi di Venere. Il fatto (non
spiegabile nel sistema tolemaico) che il pianeta Venere “va mutando le
figure nell’istesso modo che fa la Luna” fornisce, per Galileo, un argomento
decisivo a favore della teoria copernicana: Venere, nel suo moto intorno
alla Sole, doveva presentare fasi alterne di illuminazione come accadeva per
la Luna. Dopo questi risultati Galileo lascia da parte ogni cautela: è ormai
convinto di avere “sensate e certe dimostrazioni” delle due grandi questioni
rimaste fino allora “dubbie tra’ maggiori ingegni del mondo”: cioè il fatto
che i pianeti ruotino intorno al sole e che siano corpi opachi, che brillano
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23
solo di luce riflessa. Come scrive nel gennaio del 1611 a Giuliano dei
Medici:
Venere necessarissimamente si volge intorno al Sole, come anco
Mercurio e tutti li altri pianeti, cosa ben creduta da i Pitagorici,
Copernico, Keplero e me, ma non sensatamente provata, come ora in
Venere e Mercurio. Avranno dunque il Sig. Keplero e gli altri
Copernicani da gloriarsi di aver creduto e filosofato bene, sebbene ci è
toccato e ci è per toccare ancora ad essere reputati dall’universalità dei
filosofi in libris per poco intendenti e poco meni che stolti (G. Galilei,
Opere, Firenze, Barbera, 1890-1909, Vol. XI, p. 12).
Il colpo di grazia per questi “filosofi in libris”, “il funerale o
piuttosto l’estremo e ultimo giudizio della pseudofilosofia”, è rappresentato
per Galileo dalla soluzione del problema delle macchie solari alla quale
arriva grazie alle accurate misure che gli permette l’uso del cannocchiale.
Contro l’ipotesi che le macchie fossero causate da corpi in moto nello spazio
tra Terra e Sole, Galileo dimostra che le macchie sono contigue alla
superficie del Sole e che il loro moto indica, di conseguenza, un vero e
proprio movimento del Sole. Galileo è persuaso che questo non possa creare
alcuna difficoltà “agli ingegni specolativi e liberi, che ben intendono non
essere mai stato con efficacia veruna dimostrato, né anco potersi dimostrare,
che la parte del mondo fuori del concavo dell’orbe lunare non sia soggetta
alle mutazioni e alle alterazioni”, come scrive in una delle lettere raccolte e
pubblicate nel 1613 con il titolo Istorie e dimostrazioni intorno alle macchie
solari.
Lo studio sperimentale e matematico dei moti terreni
La polemica galileiana contro il sapere scientifico tradizionale non si
esplica solo nell’ambito dell’astronomia. Un altro terreno su cui Galileo
viene a scontrarsi con l’aristotelismo è quello della teoria fisica del moto dei
corpi pesanti (o “gravi”), sia in caduta libera sia “proiettati”. Le ricerche
sul moto occupano tutta la vita scientifica di Galileo: a cominciare dalle
prime indagini svolte durante gli anni pisani che precedono il suo
trasferimento a Padova nel 1592 (e durante i quali ricopre un posto di lettore
di matematica allo Studio di Pisa), fino alla sua ultima grande opera,
intitolata Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze
attenenti alla meccanica e ai movimenti locali, che raccoglie e organizza
tutti i suoi risultati sulla fisica e matematica del moto e sulla resistenza dei
materiali.
Quando, tra la fine del Cinquecento e i primi anni del Seicento,
Galileo comincia a dedicarsi allo studio dei movimenti dei gravi, una teoria
fisica del moto in senso moderno è ancora tutta da costruire. La fisica allora
dominante era quella della tradizione aristotelica, le cui tesi principali si
fondavano su generalizzazioni di osservazioni empiriche ricavate
dall’esperienza quotidiana. Dominava l’idea, basata sul principio che tutto
ciò che si muove è mosso (finché dura il movimento) da qualcosa, che ci
fosse una distinzione fondamentale e qualitativa tra stato di quiete e stato di
moto: l’esperienza comune suggerisce infatti che un carretto stia fermo se
non riceve nessuna spinta, che si muova se viene spinto, che il suo moto
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cessi appena ne cessa la causa (la forza con cui è trascinato). Non esistevano
nozioni precise di che cosa fossero la velocità e l’accelerazione (non si
sapeva, per esempio, che la velocità media fosse uguale allo spazio percorso
diviso per l’intervallo di tempo necessario a percorrerlo); nello studio dei
movimenti, l’attenzione era concentrata sulla velocità piuttosto che
sull’accelerazione, che si pensava fosse presente solo in una fase iniziale e
transitoria del moto; e si riteneva, infine, che la velocità del movimento
fosse direttamente proporzionale alla forza applicata.
Tutte queste supposizioni, apparentemente giustificate
dall’immediata esperienza dei sensi, sono errate dal punto di vista della
fisica moderna: il principio d’inerzia (la cosiddetta “prima legge di
Newton”) ci dice che non c’è differenza qualitativa tra uno stato di quiete e
uno stato di moto rettilineo uniforme, e che ci può dunque essere uno stato
di moto senza che venga applicata una forza; la legge fondamentale della
meccanica (nota come “seconda legge di Newton”) stabilisce che è
l’accelerazione a essere direttamente proporzionale alla forza applicata, non
la velocità. Questo ci fa capire come, per l’uomo di scienza del Seicento, la
via per arrivare a una formulazione moderna delle leggi del moto non era
quella della semplice generalizzazione a partire da esperienze empiriche
particolari; allo scienzato Galileo occorreva compiere un’operazione di
astrazione dalle situazioni particolari e contingenti che erano oggetto di
osservazione. In altre parole, occorreva la capacità di distinguere gli
elementi costitutivi del fenomeno indagato da quelli puramente accidentali.
Nei suoi studi sul moto dei gravi in caduta libera e dei “proietti”,
Galileo compie i primi fondamentali passi in questa direzione. Si rende
progressivamente conto di come la resistenza del mezzo in cui avviene il
moto sia solo un elemento accidentale e non costitutivo del moto, al
contrario di quanto si era fin lì ritenuto, e cerca di realizzare esperimenti in
condizioni tali da minimizzare l’azione perturbatrice del mezzo: sia con
strumenti che riducano gli attriti, sia sperimentando su moti più lenti di
quelli dei gravi in caduta libera, come i moti oscillatori dei pendoli e i moti
su piani inclinati. Allo stesso tempo costruisce strumenti di misura, come il
cronometro ad acqua per misurare gli intervalli di tempo, e ne affina via via
la precisione, allestendo nella propria abitazione un vero e proprio
laboratorio (anche con l’aiuto di un tecnico). Il cammino che Galileo
percorre in questo modo verso una moderna fisica del moto passa attraverso
i due seguenti fondamentali risultati, ottenuti rispettivamente nel 1604 e
intorno al 1608:
1) la legge di caduta dei gravi: partendo dalla premessa errata che la
velocità di un grave in caduta libera sia proporzionale allo spazio
percorso (invece che al tempo trascorso, come sarebbe arrivato a
concludere correttamente in seguito), Galileo arriva attraverso un
ragionamento di natura “geometrica” (basato sulle similitudini tra
figure -- vedi la fig. ..) alla giusta conclusione che gli spazi percorsi
sono proporzionali ai quadrati dei tempi necessari per percorrerli;
2) la forma parabolica delle traiettorie dei proietti: Galileo giunge a
questo risultato applicando allo studio dei moti di proietti, come
quello descritto da una pallina tra l’istante in cui abbandona il piano
inclinato e l’istante in cui colpisce il suolo, la pratica geometrica di
composizione dei moti fino allora applicata solo ai moti celesti.
Secondo la concezione tradizionale, fondata sulla distinzione
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aristotelica tra moto naturale (il moto con cui un corpo tende al
proprio “luogo naturale”) e moto violento (il moto provocato
dall’azione di una forza), l’intero moto di un corpo lanciato nell’aria
era costituito dalla successione (invece che dalla composizione) del
moto violento dovuto al lancio, che a un certo punto s’interrompeva,
e del moto naturale di caduta verso il basso. Galileo comprende che
non c’è discontinuità tra i due moti (quello dovuto al lancio e quello
di caduta), annullando così di fatto la distinzione tra moti naturali e
violenti, e che la loro composizione “geometrica” dà come risultato
una traiettoria parabolica (vedi fig. ..).
Scienza, filosofia e fede (1): dal richiamo del cardinale Bellarmino
alla teoria della conoscenza del “Saggiatore”
Le posizioni di Galileo nettamente a favore del sistema copernicano
e contro alcune tesi fondamentali della fisica aristotelica cominciarono
presto a suscitare critiche e polemiche specialmente negli ambienti religiosi.
Galileo, accusato da più parti di voler sovvertire, con i suoi argomenti, la
filosofia naturale aristotelica e le Sacre Scritture, comprese di doversi
difendere e provò a farlo in una lettera inviata all’amico Benedetto Castelli
nel dicembre del 1613, in modo che nell’ambiente della corte dei Medici si
venisse a conoscenza di ciò che egli pensava del rapporto tra scienza e fede.
La linea difensiva di Galileo si basava sulla distinzione tra verità delle
Scritture (verità de fide) e verità della scienza (verità de rerum natura): le
divine scritture sono assoltamente vere quando si occupano dei problemi de
fide, ma per quanto riguarda i problemi de rerum natura si limitano a
pochissimi riferimenti, tali che possano essere compresi da persone senza
cultura. Spettava dunque al buon cristiano di interpretare con saggezza quei
riferimenti, non fermandosi al senso letterale di quanto era spesso scritto in
un linguaggio metaforico.
Il tentativo di conciliazione tra teologia e astronomia copernicana
operato da Galileo si rivela subito troppo debole e nel 1615 egli viene
denunciato al Sant’Uffizio dell’Inquisizione romana per affermazioni
“sospette e temerarie” contenute nella lettera al Castelli. Nel febbraio del
1616 i teologi del Sant’Uffizio stendono l’atto di censura sulle affermazioni
che sostengono il moto della Terra intorno al Sole, e pochi giorni dopo
Galileo viene convocato e “ammonito” dal cardinale Bellarmino: gli fu
ordinato di “abbandonare completamente detta opinione, non accoglierla,
difenderla e insegnarla in alcun modo con parole e con scritti”. Poco dopo
usciva il decreto di condanna della Sacra Congregazione dell’Indice che
proibiva tutti i libri che sostenevano la dottrina copernicana, a partire dal De
revolutionibus stesso.
A Galileo veniva dunque “serrata la bocca” e tale sarebbe rimasta
fino a quando, nel 1623, non avrebbe dato alle stampe Il Saggiatore.
L’occasione che si offre a Galileo per tornare pubblicamente in campo è la
polemica con il gesuita Orazio Grassi, matematico presso il Collegio
Romano, a proposito della teoria di questo sulle comete. Contro il Grassi,
Galileo interviene in realtà già nel 1619, suggerendo all’amico Mario
Guiducci il testo del Discorso sulle comete (uscito a nome del Guiducci). A
questo testo il Grassi aveva risposto con uno scritto in chiave chiaramente
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antigalileiana, intitolato Libra astronomica et philosophica, che costituisce
l’obiettivo polemico del Saggiatore.
Qual era dunque il fulcro della polemica? Il Grassi, contro chi usava
il fenomeno delle comete a favore della dottrina copernicana, sosteneva che
queste compiono orbite circolari attorno al Sole, elaborando una tesi già
difesa da Tycho Brahe, e asseverandola con misure di parallasse da cui
deduceva che le comete non potevano muoversi al di sotto dell’orbita
lunare. Il suo vero obiettivo, che non sfuggiva a Galileo, era di sostenere la
superiorità del sistema ticonico rispetto a quello copernicano.
Galileo non disponeva di una teoria sulla natura delle comete e sul
loro moto. Ma ciò che lo preoccupava era soprattuto l’idea che si potesse far
leva su una teoria delle comete per confutare il sistema copernicano.
L’attacco di Galileo alle tesi di Grassi ha dunque come scopo quello di
demolire la base osservativa su cui si regge la tesi del gesuita. Il punto che
mette a fuoco la questione, per Galileo, diventa così quello della realtà o
meno degli oggetti da sottoporre a misura: se quindi le comete siano oggetti
reali (come sostengono Tycho Brahe e Grassi) o non lo siano, come egli
vuole dimostrare. Il ragionamento sul quale si basa per raggiungere questo
scopo è centrato sulla famosa distinzione che introduce tra le qualità
oggettive dei corpi (come le configurazioni geometriche, le disposizioni
nello spazio, gli stati di movimento e il numero delle parti costituenti i
corpi), che esistono indipendentemente dal soggetto conoscente, e le qualità
soggettive (come i colori, i sapori, gli odori, i suoni e il calore), cioè le
qualità che si costituiscono solo nella relazione dell’oggetto naturale con la
sensibilità del soggetto:
Per tanto io vi dico che ben sento tirarmi dalla necessità, subito
che concepisco una materia o sostanza corporea, a concepire insieme
ch’ella è terminata e figurata di questa o di quella figura, ch’ella in
relazione ad altre è grande o piccola, ch’ella è in questo o quel luogo, in
questo o quel tempo, ch’ella si muove o sta ferma, ch’ella tocca o non
tocca un altro corpo, ch’ella è una, poche o molte, né per veruna
imaginazione posso separarla da queste condizioni; ma ch’ella debba
esser bianca o rossa, amara o dolce, sonora o muta, di grato o ingrato
odore, non sento farmi forza alla mente di doverla apprendere da cotali
condizioni necessariamente accompagnata: anzi se i sensi non ci fussero
scorta, forse il discorso o l’immaginazione per sé stessa non
v’arriverebbe già mai. Per lo che vo io pensando che questi sapori,
odori, colori etc., per la parte del suggetto nel qual ci par che riseggano,
non sieno altro che puri nomi, ma tengano solamente lor residenza nel
corpo sensitivo, sì che rimosso l’animale, siano levate e annichilate tutte
queste qualità [...] Ma che ne’ corpi esterni, per eccitare in noi i sapori,
gli odori e i suoni, si richiegga altro che grandezze, figure, moltitudini e
movimenti tardi o veloci, io non lo credo; e stimo che, tolti via le
orecchie le lingue e i nasi, restino bene le figure i numeri e i moti, ma
non già gli odori né i sapori né i suoni, li quali fuor dall’animale vivente
non credo che sieno altro che nomi, come a punto altro che nome non è
il solletico e la titillazione, rimosse l’ascelle e la pelle intorno al naso (G.
Galilei, Il Saggiatore, in Opere, cit., Vol. VI, p. ? ).
La riflessione di Galileo riguarda qui il tema del rapporto tra
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percezione e realtà, tra ciò che ci appare e ciò che esiste veramente. La
conoscenza scientifica deve essere indipendente dalle particolarità del
“corpo sensitivo”, deve rivolgersi solo a ciò che realmente caratterizza il
mondo esterno. Solo in questo modo, cioè riferendosi alle qualità oggettive,
la conoscenza può progredire verso la verità. Galileo esprime chiaramente,
in questo punto, la tesi del carattere “oggettivo” della scienza modernamente
intesa (quella che, abbiamo visto, nasce con la “rivoluzione scientifica”):
nella descrizione della natura dovevano essere eliminati tutti gli elementi
soggettivi e qualitativi che non facevano parte dell’architettura oggettiva
dell’universo, quegli elementi su cui invece si erano basate, per esempio, la
magia e l’astrologia (fondate proprio sulla possibile influenza dell’uomo
sulla natura e della natura sull’uomo).
Come utilizza dunque Galileo la sua teoria della conoscenza contro
la tesi del Grassi sulle comete? L’argomento di Galileo è il seguente: le
comete fanno parte del mondo delle apparenze, delle qualità soggettive, e
quindi non sono oggetto di scienza. Non sono corpi reali ma illusioni
ottiche: tolta la vista, esse svaniscono. Oggi sappiamo che Galileo era in
errore nel considerare le comete come pure apparenze, ma la sua
argomentazione deve essere giudicata inserendola nel contesto in cui egli
opera. All’epoca, dal punto di vista scientifico non c’erano infatti argomenti
validi per sostenere il carattere reale delle comete. L’atteggiamento di
Galileo era quindi quello di un vero scienzato: i dati a disposizione non
permettevano al Grassi di difendere la tesi ticonica delle comete. Il Grassi
aveva così scelto in modo infondato il problema delle comete per difendere
il sistema ticonico. Per questo Galileo gli rimprovera di essersi basato,
nell’agire in tale maniera, più sull’autorità di Tycho Brahe che non su
argomenti veri e controllabili. L’errore del Grassi, secondo Galileo, sta
proprio nel modo di concepire la filosofia naturale, stimando che “la
filosofia sia un libro e una fantasia d’un uomo come l’Iliade e l’Orlando
Furioso, libri ne’ quali la meno importante cosa è che quello che vi è scritto
sia vero”. La filosofia naturale è invece, secondo Galileo, qualcosa di molto
diverso:
La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che
continuamente ci sta aperto innanzi agli occhi (io dico l’universo) ma
non si può intendere se prima non s’impara a intender la lingua, e
conoscere i caratteri, ne’ quali è scritto. Egli è scritto in lingua
matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi ed altre figure
geometriche, senza i quali mezi è impossibile a intenderne umanamente
parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto
(G. Galilei, Il Saggiatore, in Opere, cit., p. 232).
In questo passo diventato famosissimo e che ha fatto parlare di
“platonismo” di Galileo, viene dunque ribadita la ferma convinzione
galileiana della necessità di usare gli strumenti adeguati nell’esplorazione
della natura: innanzitutto quelli matematici, solo attraverso i quali si può
raggiungere la verità sulla struttura fisica “oggettiva”, e quindi quantitativa,
del mondo. E le teorie sulla natura devono essere valutate in base alla verità
o meno di quello che dicono, non in base a criteri di autorità. La scienza non
si limita a formulare ipotesi per salvare i fenomeni (come sostenevano molti
a proposito della teoria copernicana), ma ha lo scopo di svelare, attraverso
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gli strumenti adatti, come il mondo è veramente fatto.
Scienza, filosofia e fede (2): il “Dialogo”, la condanna e l’abiura
Quando Galileo scrive Il Saggiatore la situazione politica era decisamente
migliorata. Nel 1621 era morto il cardinale Bellarmino, e nel 1623 era stato
eletto come nuovo Papa, con il nome di Urbano VIII, il cardinale Maffeo
Barberini, che aveva in più occasioni manifestato la sua stima per Galileo.
Nel nuovo clima di maggiore tolleranza che si era instaurato, Galileo si
sentì incoraggiato a proseguire la sua opera in difesa del copernicanesimo e
in particolare a sviluppare il progetto della stesura di un Dialogo sopra il
flusso e il riflusso delle maree, con il quale aveva l’intenzione di mettere
definitivamente a tacere gli oppositori della dottrina del moto della Terra.
Era infatti sua ferma convinzione che la spiegazione del fenomeno delle
maree sulla base del moto della Terra costituisse l’argomento fisico decisivo
a favore dell’ipotesi copernicana. Sotto tale rispetto egli era in errore, ma si
può comprendere come, fedele al suo metodo scientifico, il “nuovo uomo di
scienza” Galileo non potesse accettare la spiegazione che si basava su non
ben determinati “influssi” da parte della Luna, che all’epoca apparivano
alquanto misteriosi e a Galileo sembravano dello stesso genere delle qualità
occulte del sapere magico.
Il testo sarà pronto agli inizi del 1630, ma Galileo dovrà aspettare il
1632 per ottenere l’autorizzazione alla stampa, e dovrà accettare di cambiare
il titolo in Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e
copernicano. L’opera è scritta in volgare, in quanto non è diretta ai ristretti
ambienti accademici ma al pubblico ben più vasto della borghesia, del clero
e delle corti. Da qui anche il tono colloquiale che è favorito dalla struttura
del testo, che riproduce, sotto forma di dialogo, il dibattito tra tre
protagonisti: Sagredo (ispirato al patrizio veneziano Giovan Francesco
Sagredo, nel cui palazzo si immagina svolgersi la discussione), che raffigura
l’intellettuale libero e senza pregiudizi; Salviati (ispirato al fiorentino
Filippo Salviati) che impersona lo scienzato che argomenta in modo calmo e
misurato a favore della dottrina copernicana; e Simplicio, l’unico
personaggio fittizio, che rappresenta il difensore della tradizione aristotelica,
e che pur non essendo uno sprovveduto teme ogni novità che vada contro il
sapere costituito. Per esempio, a Salviati che argomenta contro la distinzione
aristotelica tra il mondo celeste immutabile e incorruttibile e il mondo
terreno soggetto al mutamento e alla corruzione, Simplicio risponde:
Questo modo di filosofare tende alla sovversion di tutta la
filosofia naturale, ed al disordinare e mettere in con quasso il cielo e la
Terra e tutto l’universo. Ma io credo che i fondamenti de i Peripatetici
sien tali, che non ci sia da temere che con la rovina loro si possano
costruire nuove scienze (G. Galilei, Dialogo sopra i due massimi sistemi,
in Opere, cit. , VII, p. 62).
Simplicio rappresenta tipicamente la mentalità che predilige il valore
dell’autorità alla lezione del ragionamento e dell’esperienza. Se si lascia
l’autorità di Aristotele, chiede a un certo punto Simplicio, su quale altra
autorità basarsi, “chi ne ha da essere scorta nella filosofia”? La risposta che
Galileo dà per mezzo di Salviati è diventata il manifesto della sua filosofia:
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29
Ci è bisogno di scorta ne i paesi incogniti e selvaggi, ma ne i
luoghi aperti e piani i ciechi solamente hanno bisogno di guida; e chi è
tale, è ben che si resti in casa, ma chi ha gli occhi nella fronte e nella
mente, di quelli si ha da servire per iscorta. Né perciò dico io che non si
deva ascoltare Aristotile, anzi laudo il vederlo e diligentemente
studiarlo, e solo biasimo il darsegli in preda in maniera che alla cieca si
sottoscriva a ogni suo detto e, senza cercarne altra ragione, si deva
avere per decreto inviolabile; il che è un abuso che si tira dietro un altro
disordine estremo, ed è che altri non si applica più a cercar d’intender
la forza delle sue dimostrazioni, E qual cosa è più vergognosa che ‘l
sentir nelle pubbliche dispute, mentre si tratta di conclusioni
dimostrabili, uscir un di traverso con un testo, e bene spesso scritto in
ogni altro proposito, e con esso serrar la bocca all’avversario? Ma
quando pure voi vogliate continuare in questo modo di studiare,
deponete il nome di filosofi, e chiamatevi o istorici o dottori di memoria;
ché non conviene che quelli che non filosofano mai, si usurpino
l’onorato titolo di filosofo. […] Però, signor Simplicio, venite pure con le
ragioni e con le dimostrazioni, vostre o di Aristotele, e non con testi e
nude autorità, perché i discorsi nostri hanno a essere intorno al mondo
sensibile, e non sopra un mondo di carta (ibid., pp. 138-139).
L’intera discussione tra i tre personaggi è articolata in quattro
giornate. La prima giornata è dedicata alla dimostrazione dell’insostenibilità
della concezione del mondo secondo la tradizione aristotelica (basata
appunto sulla distinzione tra mondo celeste e sublunare), alla quale Galileo
contrappone, per mezzo delle argomentazioni del Salviati e del Sagredo, la
tesi dell’unicità del mondo fisico, descrivibile da una unica e medesima
scienza. La seconda giornata prende in dettagliato esame tutti i tipici
argomenti rivolti contro l’ipotesi del moto diurno della Terra (cioè della
rotazione che la Terra compie in un giorno su sé stessa): da quello della
pietra lasciata cadere dall’alto di una torre, che dovrebbe toccare il suolo in
un punto spostato verso Occidente rispetto alla base della torre, a quello del
vento che dovremmo sentire per effetto del moto della Terra, o degli effetti
contrifughi che da tale moto dovrebbero risultare. A tutti questi argomenti
Galileo risponde con quello che poi è stato chiamato il principio di relatività
galileiano: cioè il principio per cui, in base alle osservazioni compiute
all’interno di un determinato sistema di riferimento (per esempio, una nave),
non è possibile stabilire se il sistema sia in quiete o in moto uniforme (vedi
il brano commentato tratto dalla seconda giornata). Nella terza giornata è
preso in considerazione il moto annuale della Terra (la rivoluzione che la
Terra compie intorno al Sole). Infine nella quarta giornata viene discussa
per esteso quella che Galileo ritiene la prova inconfutabile a favore del moto
della Terra, cioè la sua teoria del fenomeno delle maree.
Il Dialogo venne pubblicato nel febbraio e già nell’estate la reazione
ostile contro le sue tesi era diventata così forte da suscitare una presa di
posizione da parte dello stesso Papa Urbano VIII. Galileo, consapevole della
portata della sua opera, aveva cercato di moderarne l’impatto fingendo di
aderire, nel proemio e nelle parole conclusive del libro, alla posizione che
considerava l’astronomia copernicana alla stregua di pura ipotesi
matematica, senza pretesa di descrizione della realtà. Ma questa sua
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aadesione risultava ben poco credibile alla luce del resto dell’opera, e non
poteva servire a salvare Galileo dal dramma che si stava preparando.
Nel luglio del 1632 l’Inquisitore di Firenze diede l’ordine di
sospendere la diffusione del Dialogo e di confiscare tutte le copie esistenti.
Il testo fu mandato alla Congregazione del Sant’Uffizio e in ottobre fu
intimato a Galileo di recarsi a Roma e mettersi a disposizione del
Commissario dell’Inquisizione. Galileo riuscì a rimandare la partenza per
qualche mese, ma nel gennaio del 1633 dovette alla fine mettersi in viaggio
per presentarsi al Sant’Uffizio. La triste vicenda terminò con la sentenza di
condanna emmessa il 22 giugno del 1633. Nello stesso giorno Galileo fu
costretto a leggere un pubblico atto d’abiura:
[...] con cuore sincero e fede non finta abiuro, maledico e detesto
li suddetti errori e eresie, e generalmente ogni e qualunque altro errore,
eresia e setta contraria alla Santa Chiesa; e giuro che per l’avvenire non
dirò mai più né asserirò, in voce o in scritto, cose tali per le quali si
possa aver di me simil sospizione; ma se conoscerò alcun eretico o che
sia sospetto d’eresia lo denonziarò a questo S. Offizio, o vero
all’Inquisitore o Ordinario del luogo, dove mi trovarò (G. Galilei,
Opere, cit. , Vol. XIX, p. 407).
6. Bacone e il metodo scientifico
Francis Bacon, nome italianizzato in Francesco Bacone, insieme a
Galileo Galilei, è l’altro grande pensatore grazie al quale il sapere scientifico
acquisisce consapevolezza del proprio metodo e delle proprie potenzialità
pratiche. Ma Bacone è anche una figura peculiare rispetto agli altri
protagonisti della rivoluzione scientifica. Se essi, come abbiamo visto,
hanno praticato direttamente la scienza, Bacone non fu uno scienziato ma
principalmente un politico: nato a Londra nel 1561, figlio del Lord
Guardasigilli delle regina Elisabetta, divenne egli stesso Lord Guardasigilli
e poi Lord Cancelliere del re Giacomo I, per uscire bruscamente dalla vita
politica in seguito ad una vicenda di corruzione, nel 1621. Visse poi ritirato,
dedicandosi agli studi, fino alla morte improvvisa nel 1626.
Con Bacone si afferma la consapevolezza, di fronte alla nascente
scienza della natura e alle numerose scoperte e invenzioni, della necessità di
una nuovo modo di praticare la filosofia e più in generale di una nuova
cultura. Secondo Bacone, questo rinnovamento del sapere avrebbe avuto
grandi conseguenze pratiche e avrebbe condotto a un’epoca che si sarebbe
differenziata da tutte le altre. Di questo nuovo periodo della storia
dell’umanità egli stesso si attribuì il ruolo di annunziatore e di iniziatore.
Come ha scritto Paolo Rossi, uno dei principali studiosi del pensiero di
Bacone:
Proprio in questa sua funzione di araldo di un nuovo mondo sta
la sua più vera grandezza: molte delle sue tesi filosofiche apparvero
singolarmente deboli già ai sui contemporanei, la sua nuova logica delle
scienza si rivelò presto sostanzialmente infeconda, egli non formulò
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nessuna rivoluzionaria ipotesi scientifica, nessuna delle grandi scoperte
scientifiche destinate a modificare in profondità l’orizzonte della
scienza moderna può essere fatta risalire all’opera di Bacone […]. La
deficienza dei suoi contributi particolari, la insufficienza di molte delle
sue teorie non toglie nulla alla sua grandezza. Con energia, con
perseveranza, con chiarezza, egli, attraverso un gigantesco lavoro,
formulò alcune tesi che sono parte integrante delle nostra civiltà e che
consentono di porlo, accanto a Cartesio e a Galileo, fra gli iniziatori del
pensiero e della scienza moderni (Paolo Rossi, Introduzione, Id., a cura
di, Il pensiero di Francis Bacon. Un’antologia degli scritti, Torino,
Loescher, 1974, p. XVII).
Gli errori della tradizione
Per giungere a questo rinnovamento occorre, secondo Bacone,
rifiutare nettamente la filosofia del passato. La critica alla tradizione è il
passo indispensabile per costruire la filosofia della nuova epoca, sebbene
nella sua opera, come si vedrà in seguito, siano ancora presenti temi della
tradizione (della magia, dell’astrologia, dell’aristotelismo e del platonismo).
Due sono i principali obiettivi contro i quali, fin dai suoi primi lavori
filosofici, Bacone indirizza la propria attenzione: il sapere della magia e il
sapere della filosofia tradizionale, ai quali contrappone il sapere della
scienza e la filosofia sperimentale che nasce dal contatto diretto con la
natura e l’esperienza.
Il sapere della magia è un sapere segreto e solo per iniziati, mentre il
sapere della scienza, è di carattere pubblico e intersoggettivo; il sapere della
magia cerca cause occulte, non controllabili empiricamente, mentre il sapere
della scienza si basa sull’osservazione empirica e sulla ripetizione
sperimentale. L’esperienza costituisce, per Bacone, la guida della filosofia.
Nella sua prima e breve opera filosofica, Il parto maschio del tempo, che è
del 1603 (ma che è apparsa postuma, insieme con gli altri primi lavori di
Bacone), il filosofo inglese si scaglia duramente contro le imposture dei
maghi e contro Paracelo, il principale esponente delle correnti magiche e
alchimistiche del ‘500:
Tu non soltanto, come i Sofisti, hai oscurato la luce della natura
(il cui santissimo nome la tua impura bocca pronuncia tante volte), ma
l’hai spenta addirittura. Essi disertano l’esperienza, tu l’hai tradita.
L’evidenza che proviene dalle cose è ancora cruda e maschera la realtà,
tu hai sottoposto quest’evidenza a un’interpretazione già preordinata.
Invece del calcolo dei movimenti, hai cercato le trasformazioni delle
sostanze e in tal modo hai tentato di corrompere le fonti della scienza e
di spogliare la mente degli uomini. Alle difficoltà e alle oscurità degli
esperimenti […] hai aggiunto ostacoli nuovi ed estranei. E dunque non è
vero che tu abbia conosciuto o seguito la guida dell’esperienza! Hai
fatto anzi tutto il possibile per accrescere l’ingordigia dei maghi
(Francesco Bacone, Temporis Partus Masculus [1602-03], in Id. Scritti
filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1973, pp. 111-2).
Anche il sapere della filosofia della tradizione è stato cieco di fronte
all’esperienza, e proprio per questo motivo è risultato oscuro e sterile: una
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filosofia delle parole senza contatto con la realtà, e perciò incapace di avere
conseguenze pratiche, di dar luogo ad invenzioni e scoperte. Fino dai tempi
della Grecia classica, fino da Platone e Aristotele, secondo Bacone, la
filosofia ha preferito le vie dell’astrazione all’analisi attenta della realtà. La
filosofia greca ha poi tramandato questo carattere a quella successiva, fino
alla filosofia a lui contemporanea. Tutto ciò non è stato solo il frutto di un
errore filosofico, ma una vera e propria colpa morale dei filosofi del passato,
che hanno peccato di superbia intellettuale, sostituendo al difficile lavoro di
indagine della natura la speculazione astratta e la contemplazione interiore.
Questo è l’atto di accusa che Bacone rivolge a Platone:
Quando asserisci falsamente che la verità è abitante nativo della
mente umana e non viene dall’esterno, quando distogli le nostre menti
dalle osservazioni della storia e delle cose, verso le quali invece non si è
mai sufficientemente attenti ed obbedienti, quando ci insegni a volgere
all’interno gli occhi della mente e ad umiliarci davanti ai nostri idoli
ciechi e confusi sotto il nome di contemplazione, allora tu commetti una
colpa capitale (Francesco Bacone, Temporis Partus Masculus [1602-03],
in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1973, pp. 108-
9).
Inoltre, come già Galileo, Bacone rimprovera alla filosofia della
tradizione di aver preferito alla guida dell’esperienza l’autorità di pochi
filosofi del passato. Essa si è accontentata delle loro dottrine, dedicandosi
all’interpretazione dei testi, e non è progredita nello studio della natura. La
conseguenza è che le scienze sono restate per duemila anni «nello stesso
stato senza nessun progresso degno di nota». Come scrive in un’opera
composta nel 1608, La confutazione delle filosofie:
Dio non vi ha fatto dono di anime razionali perché portiate a
degli uomini il tributo che dovete al vostro Autore (vale a dire la fede
che è dovuta a Dio e alle cose divine), né vi ha accordato fermi e validi
sensi per studiare gli scritti di pochi uomini, ma per studiare il cielo e la
terra che sono opera di Dio. (Francesco Bacone, La confutazione delle
filosofie, in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975,
p. 407).
Al culto dell’autorità e alla sapienza degli antichi, Bacone obietta
che non c’è un sapere che possa essere considerato indubitabile e la cui
autorità sia eterna e si debba imporre a tutti. Come si esprime in un’altra
opera di questo periodo, i Pensieri e conclusioni sull’interpretazione della
natura o sulla scienza operativa: «per universale consenso la verità è figlia
del tempo».
La teoria degli «idoli»
Tutte queste errate concezioni della tradizione filosofica sono dovute
al fatto che la mente umana soltanto con molta difficoltà riesce ad avere un
accesso alla realtà diretto e scevro da pregiudizi. Nell’intelletto umano si
radicano, infatti, tutta una serie di errori e false illusioni - «idoli» vengono
chiamati da Bacone (idola, in latino): cioè forme vane di sapere – che
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risultano di ostacolo alla corretta comprensione della realtà. Da questi errori
l’uomo si deve liberare se vuole approdare al raggiungimento della verità ed
alla conoscenza della natura. La teoria degli idoli è contenuta in un’opera
del 1620, il Nuovo Organo, nella quale vengono fissate le tesi principali
della filosofia di Bacone:
Gli idoli e le false nozioni che sono penetrati nell’intelletto
umano fissandosi in profondità dentro di esso, non solo assediano le
menti in modo da rendere difficile l’accesso alla verità, ma addirittura
(una volta che questo accesso sia dato e concesso) di nuovo risorgeranno
e saranno causa di molestia anche nella stessa instaurazione delle
scienze: almeno che gli uomini, preavvertiti, non si agguerriscano per
quanto è possibile contro di essi (Francesco Bacone, Novum Organum,
in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, p. 559).
Gli errori da cui la mente umana può essere sviata sono, a seconda
della loro origine, di quattro tipi: gli «idoli della tribù», gli «idoli della
spelonca», gli «idoli del foro» e gli «idoli del teatro». Gli idoli della tribù
(idola tribus) derivano dalla natura della specie umana, in particolare dalla
tendenza naturale della mente a semplificare e a deformare le cose, e dalla
naturale insufficienza dei sensi a cogliere gli aspetti più reconditi della
natura. Proprio in quanto tendenze naturali, esse sono comuni a tutti gli
uomini:
Gli idoli della tribù sono fondati sulla stessa natura umana e sulla
stessa tribù o razza umana. Pertanto si asserisce falsamente che il senso
è la misura delle cose. […] L’intelletto umano è simile a uno specchio
che riflette irregolarmente i raggi delle cose, che mescola la sua propria
natura a quella delle cose e le deforma e le travisa (Francesco Bacone,
Novum Organum, in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino,
Utet, 1975, p. 560).
Gli idoli della spelonca (idola specus) sono invece gli errori che
hanno origine nella natura singolare di ogni individuo, la quale, a causa
delle sua propria e particolare costituzione, dell’educazione ricevuta,
dell’influsso dell’ambiente e delle circostanze esterne, riflette sempre in
modo diverso la luce della natura, così come - dice Bacone con un implicito
riferimento al mito della caverna di Platone - in una spelonca viene riflessa
la luce che viene dall’esterno:
Gli idoli della spelonca sono idoli dell’uomo in quanto individuo.
Ciascuno infatti (oltre alle aberrazioni proprie della natura umana in
generale) ha una specie di propria caverna o spelonca che rifrange e
deforma la luce della natura: o a causa della natura propria e singolare
di ciascuno, o a causa dell’educazione e della conversazione con gli altri,
o della lettura di libri, e dell’autorità di coloro che vengono onorati e
ammirati, o a causa delle diversità delle impressioni a seconda che siano
accolte da un animo già condizionato e prevenuto oppure sgombro ed
equilibrato (Francesco Bacone, Novum Organum, in Id. Scritti filosofici,
a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, pp. 560-1).
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Gli altri due tipi di errori non derivano dalle caratteristiche generali o
singolari della natura umana, ma direttamente dalla realtà esterna rispetto
all’uomo. Gli idoli del foro (idola fori) hanno origine nelle caratteristiche
dell’interazione e del consorzio tra gli uomini, e in particolare nel
linguaggio usato in questa interazione, il quale, nascendo da un uso comune
e volgare, porta con sé le tracce dell’ignoranza. Il foro, cioè la piazza e il
mercato, è il luogo esemplare in cui avviene il contatto fra gli uomini e in
cui nascono gli errori di questo tipo; la maggior parte di essi deriva da un
uso confuso ed ambiguo delle parole, oppure dall’uso delle parole per
riferirsi ad oggetti inesistenti:
Vi sono poi gli idoli che derivano quasi da un contratto e dalle
reciproche relazioni del genere umano: li chiamiamo idoli del foro a
causa del commercio e del consorzio degli uomini. Gli uomini infatti si
associano per mezzo dei discorsi ma i nomi vengono imposti secondo la
comprensione del volgo e tale errata e inopportuna imposizione
ingombra straordinariamente l’intelletto. […] Le parole fanno violenza
all’intelletto e confondono ogni cosa e trascinano gli uomini a
innumerevoli e vane controversie e finzioni (Francesco Bacone, Novum
Organum, in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet,
1975, p. 561).
Gli idoli del teatro (idola theatri), sono invece gli errori che si
possono imputare alle diverse teorie apparse sulla scena della filosofia: esse
hanno creato false rappresentazioni della realtà e della natura, storie
immaginarie analoghe a quelle che vengono recitate sul palcoscenico di un
teatro. Di questo genere sono ad esempio, per Bacone, la dottrina dei quattro
elementi o la teoria del moto circolare dei pianeti:
Vi sono infine gli idoli che sono penetrati nell’animo degli
uomini dai vari sistemi filosofici e dalle errate leggi delle dimostrazioni.
Li chiamiamo idoli del teatro perché consideriamo tutte le filosofie che
sono state accolte e create come altrettante favole presentate sulla scena
e recitate, che hanno prodotto mondi fittizi da palcoscenico. Non
parliamo soltanto dei sistemi filosofici attuali o delle antiche filosofie e
delle antiche sètte, perché è sempre possibile comporre e combinare
molte altre favole dello stesso tipo (Francesco Bacone, Novum Organum,
in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, p. 561).
Tutti questi idoli conducono a delle errate rappresentazioni della
natura e della realtà. Ci sono, infatti, due modi di rappresentare la natura,
uno errato ed uno vero. Le rappresentazioni errate sono chiamate da Bacone
anticipazioni della natura: esse sono errate perché prodotte frettolosamente
dall’esame di pochi dati o dall’esame soltanto dei dati più abituali. Le
rappresentazioni vere sono invece chiamate interpretazioni della natura:
esse sono vere perché prodotte dall’esame di molti dati e di quelli non
abituali. Le interpretazioni della natura, cioè, sono vere perché prodotte
seguendo il corretto metodo di acquisizione della conoscenza: l’induzione,
di cui si tratterà nel prossimo paragrafo. Gli errori della tradizione sono
dunque anticipazioni e non interpretazioni della natura, ed essi sono
destinati ad essere scacciati qualora venga seguito il metodo corretto,
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attraverso il quale è possibile giungere ad una rappresentazione non
deformata della realtà: «ricavare i concetti e gli assiomi per mezzo
dell’induzione vera: questo è senza dubbio il rimedio adatto per scacciare e
rimuovere gli idoli».
Il metodo della scienza
Il metodo di acquisizione della conoscenza viene delineato da
Bacone nel Nuovo Organo. Già dal titolo quest’opera si pone come la
presentazione di una nuova logica, in grado di superare la vecchia logica
contenuta nell’Organo aristotelico. Di questo metodo si sarebbe dovuta
avvalere la scienza nella sua opera di conoscenza della realtà. Il primo passo
compiuto da Bacone è quello di criticare la logica deduttiva di Aristotele,
come una logica sterile e inadatta alla scienza della natura. Il metodo
sillogistico aristotelico deduce da alcuni assiomi generali delle conclusioni
particolari attraverso delle assunzioni intermedie (come nel noto sillogismo:
tutti gli uomini sono mortali, Socrate è un uomo, allora Socrate è mortale).
Il metodo sillogistico, sostiene Bacone, è formalmente ineccepibile, ma è
sterile, perché le conclusioni non aggiungono niente a quanto già contenuto
nelle premesse; ed è inadatto alla scienza, perché non dà garanzie che le
premesse siano vere e ricavate in maniera corretta dalla realtà naturale.
Noi respingiamo la dimostrazione per mezzo del sillogismo,
perché essa non produce che confusione, e fa sì che la natura ci sfugga
dalle mani. Quantunque infatti nessuno possa dubitare che due cose che
si accordano con un termine medio, si accordino anche fra di loro (che è
una specie di certezza matematica), tuttavia è qui nascosto un inganno:
perché il sillogismo consta di proposizioni, le proposizioni di parole e le
parole sono le etichette e i segni delle nozioni. Pertanto se le nozioni
della mente (che sono come l’anima delle parole e le basi di tutta questa
struttura e di questo edificio) sono vaghe, falsamente o arbitrariamente
astratte dalle cose, non sufficientemente definite e delimitate, e infine in
molti modi erronee, tutto l’edificio crolla. Respingiamo dunque il
sillogismo, e non solo per ciò che concerne i principi (ai quali neppure i
logici lo applicano), ma anche per quanto riguarda le proposizioni
medie, che senza dubbio il sillogismo produce e partorisce, ma che sono
sterili di opere, remote dalla pratica e prive di valore relativamente alla
parte attiva delle scienze (F. Bacone, La grande Instaurazione, in Id.
Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, pp. 533-4).
Ma anche Aristotele non si era limitato al metodo sillogisticodeduttivo.
Aveva affiancato ad esso un procedimento induttivo attraverso il
quale, dall’esame dei casi particolari, si poteva passare a principi di carattere
generale. Tuttavia, il modo aristotelico di concepire l’induzione è, secondo
Bacone, scorretto: l’induzione di Aristotele si limita a trarre
immediatamente dal particolare il generale, e in ciò consiste il suo errore.
Essa si basa su quella che Bacone chiama «enumerazione semplice»: la
enumerazione di una serie di casi da cui immediatamente viene indotto il
principio generale. Il passaggio dal caso particolare ai principi generali deve
invece essere un passaggio graduale, che non trae il generale
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immediatamente dal particolare, come nel caso dell’induzione per
enumerazione semplice, ma che “induce” dal particolare prima degli
«assisomi medi», dai quali possono poi essere indotti gli «assiomi generali».
L’induzione così concepita non è quindi mera generalizzazione, ma è una
vera e propria «interpretazione» della realtà.
Finora il procedimento era questo: dal senso e dai particolari si
volava ai principi più generali come verso poli fissi intorno ai quali si
svolgono le dispute; da questi principi poi si facevano derivare tutti gli
altri mediante proposizioni medie. Metodo, questo, senza dubbio molto
rapido, ma precipitoso, inadatto a condurci alla natura e invece adatto e
favorevole alle dispute. Secondo noi invece gli assiomi devono ricavarsi
insensibilmente e gradatamente in modo da giungere solo in ultimo ai
principi generali. Questi principi, in tal modo, riescono non puramente
ideali, ma ben determinati e tali che la natura li riconosca come suoi
propri e più noti a sé ed essi ineriscano al midollo delle cose. Ma
dobbiamo apportare grandissimi cambiamenti anche alla forma stessa
dell’induzione e al giudizio che per mezzo di essa si compie. Infatti
quell’induzione di cui parlano i dialettici, e che procede per semplice
enumerazione, è qualcosa di puerile che conclude precariamente ed è
esposta al pericolo di una istanza contraddittoria; essa coglie soltanto i
fatti consueti e non perviene a una conclusione. Alle scienze è necessaria
un’induzione di forma tale da risolvere a analizzare l’esperienza e
concludere necessariamente mediante legittime esclusioni ed
eliminazioni (F. Bacone, La grande Instaurazione, in Id. Scritti filosofici,
a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, pp. 534-5).
Questa nuova induzione non si basa, quindi, sulla semplice
enumerazione ma sull’esclusione. È solo dopo l’attenta scelta dei casi e
delle conclusioni non essenziali che si giunge agli assiomi medi e da qui agli
assiomi generali. Il procedimento ideato da Bacone prevede tre passaggi:
come primo passo deve essere predisposto un attento lavoro di raccolta dei
dati, che Bacone chiama «storia naturale e sperimentale»; questo lavoro da
solo non è tuttavia sufficiente, in quanto i dati così raccolti mancano di
ordine; come secondo passo devono quindi essere predisposte delle «tavole»
in cui i dati sono registrati e ordinati; solo su questa base è possibile il terzo
passo, costituito dall’induzione.
In primo luogo bisogna preparare una storia naturale e
sperimentale sufficiente e buona: essa è il fondamento di tutto; e non si
deve immaginare o escogitare, ma scoprire quello che la natura fa o
produce. Ma la storia naturale e sperimentale è tanto varia e sparsa da
confondere e disgregare l’intelletto, se non venga fissata e disposta
nell’ordine adatto. A questo scopo bisogna preparare tavole e
coordinazioni delle istanze, strutturate in modo tale che l’intelletto
possa agire su di esse. Ma anche ciò fatto, l’intelletto abbandonato a sé e
al suo spontaneo movimento è inadatto e incapace alla costruzione degli
assiomi, se non venga guidato e aiutato. Così in terzo luogo si deve
ricorrere alla induzione legittima e vera che è la chiave stessa
dell’interpretazione (Francesco Bacone, Novum Organum, in Id. Scritti
filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, p. 650).
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Le tavole in cui vengono ordinati i dati dell’esperienza sono di tre
tipi: «tavole della presenza», «tavole dell’assenza» e «tavole dei gradi».
Nella tavola della presenza vengono riportati tutti casi in cui compare il
fenomeno di cui si cerca la spiegazione; ad esempio tutti i casi in cui si
manifesta il fenomeno del calore: i raggi del sole, i vari tipi di fiamma, i
fulmini e così via:
sopra una natura data si deve fare un ordine di comparazione, di
fronte all’intelletto, di tutte le istanze note che si trovano insieme in una
stessa natura, anche se in materie oltremodo differenti. E quest’ordine
di comparazione dev’essere fatto storicamente, senza far uso di
speculazioni affrettate o di eccessive sottigliezze. Per esempio,
nell’indagine della forma del caldo:
Istanze che si trovano insieme nella natura del caldo
1. I raggi del sole, soprattutto d’estate e a mezzogiorno
2. I raggi del sole riflessi e condensati, come fra i monti o fra pareti
e soprattutto negli specchi ustori.
3. Le meteore infuocate
4. I fulmini ardenti
5. Le eruzioni di fiamme dalle viscere dei monti, ecc.
[…]
Denomino questa tavola: Tavola dell’Essenza e della Presenza
(Francesco Bacone, Novum Organum, in Id. Scritti filosofici, a cura di
Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, pp. 650-2).
Nella tavola dell’assenza («Tavola della Deviazione o dell’Assenza
in Prossimità») vengono riportati tutti i casi che sono prossimi e simili ai
precedenti, ma nei quali il fenomeno che viene indagato è assente, ad
esempio i raggi della luna, i raggi delle comete, i fuochi fatui, i
lampeggiamenti che fanno luce ma non bruciano, ecc. Nella tavola dei gradi
(«Tavola dei gradi o comparativa»), infine, sono riportati i casi in cui il
fenomeno è presente ma varia per gradi di intensità, «sia che la
comparazione dell’aumento e della diminuzione venga fatta in uno stesso
soggetto, sia che venga fatta in soggetti diversi».
Attraverso una stesura esauriente delle tavole, si può giungere
all’esclusione delle ipotesi non pertinenti (ad esempio che la causa del
calore risieda nella «luce», perché il calore è presente nei metalli riscaldati
al di sotto dell’incandescenza, o che risieda nella «tenuità», perché anche un
materiale denso come l’oro può essere facilmente riscaldato, e così via); e si
può tentare una prima provvisoria ipotesi di spiegazione, che è detta da
Bacone «prima vendemmia» (vindimiatio prima): ad esempio che il calore
sia una specie di moto: un moto che tende a dilatare il corpo, che tende
verso l’alto, che non appartiene a tutto il corpo ma solo alle sue parti e che è
molto rapido.
Ma poiché la verità emerge più in fretta dall’errore che dalla
confusione, riteniamo utile permettere all’intelletto, dopo aver fatto e
soppesato le tre Tavole di prima citazione (così come le abbiamo poste)
di accingersi a tentare l’opera di interpretazione della natura
nell’affermazione, sia partendo dalle istanze comprese nelle Tavole, sia
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dalle altre che mano a mano si prestino. Siamo soliti chiamare questo
tipo di tentativo, Permesso dell’intelletto, o Interpretazione iniziale,
oppure Prima Vendemmia. […] Sulla base di questa Prima Vendemmia,
la forma o definizione vera del calore (di quello che è in ordine
all’universo e non relativo soltanto al senso) è, espressa in poche parole,
la seguente: Il caldo è un moto espansivo, trattenuto, che opera mediante
le parti minori del corpo». (Francesco Bacone, Novum Organum, in Id.
Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, pp. 681 e
687).
L’ultimo passaggio per capire se il procedimento di induzione risulta
corretto e se siamo quindi di fronte ad una vera interpretazione della natura,
è costituito dal sottoporre le ipotesi a cui si giunge dopo la prima
vendemmia a numerosi esperimenti di conferma, chiamati «istanze
prerogative». L’istanza più importante è il cosiddetto «esperimento
cruciale» (instantia crucis), attraverso il quale si arriva a selezionare una
sola spiegazione fra più ipotesi possibili, scartando le altre come errate, così
come ad un incrocio si sceglie quale strada seguire scartando tutte le altre:
tra le istanze prerogative metteremo al quattordicesimo posto le
istanze cruciali, con termine preso in prestito alle croci che si mettono ai
bivi delle strade ad indicare la biforcazione. […] Il loro scopo è questo:
quando nell’indagine su una natura, l’intelletto è come in equilibrio,
incerto se attribuire e assegnare a una tra due o più nature la causa
della natura su cui indaga, dato il concorso frequente e ordinario di più
nature, allora le istanze cruciali mostrano che l’unione di una sola di
queste nature con la natura indagata è certa e indissolubile, mentre
quella con le altre è varia e separabile. Sicché la questione è risolta, e la
prima natura è accolta come causa, mentre l’altra è abbandonata e
ripudiata. Queste istanze recano quindi moltissima luce, e hanno
grande autorità, tanto che qualche volta il processo dell’interpretazione
si arresta ad esse e da esse è concluso (Francesco Bacone, Novum
Organum, in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet,
1975, p. 717).
La conoscenza delle forme
Il metodo induttivo così delineato si presenta come un procedimento
in cui i dati raccolti dall’esperienza vengono bilanciati con le ipotesi e le
congetture della ragione. Bacone stesso è consapevole dell’importanza di
questo equilibrio fra esperienza e ragione, per evitare i difetti insiti nel
privilegiare solo l’esperienza - è la posizione di coloro che chiama
«empirici» - , oppure nel privilegiare solo la ragione - è la posizione di
coloro che chiama «dogmatici» o «razionalisti». Utilizzando una
similitudine che diverrà poi famosa, i primi sono paragonati alle formiche,
che consumano direttamente il materiale da loro accumulato, i secondi ai
ragni, che creano da sé la tela che darà loro nutrimento; la posizione corretta
è quella che unisce le virtù di entrambe le posizioni: cioè quella delle api,
che ricavano il nutrimento dall’esterno, ma lo trasformano secondo la
propria natura.
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Coloro che trattarono le scienza furono o empirici o dogmatici.
Gli empirici, come le formiche, accumulano e consumano. I razionalisti,
come i ragni, ricavano da se medesimi la loro tela. La via di mezzo è
quella delle api, che ricavano la materia prima dai fiori dei giardini e
dei campi, e la trasformano e digeriscono in virtù della loro propria
capacità. Non dissimile è il lavoro della vera filosofia che non si deve
servire soltanto o principalmente delle forze della mente; la materia
prima che essa ricava dalla storia naturale e dagli esperimenti
meccanici, non deve essere conservata intatta nella memoria ma
trasformata e lavorata dall’intelletto. Così la nostra speranza è riposta
nell’unione sempre più stretta e più santa delle due facoltà, quella
sperimentale e quella razionale, unione che non si è finora realizzata
(Francesco Bacone, Novum Organum, in Id. Scritti filosofici, a cura di
Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, pp. 607-8).
Il fine di tutto il procedimento induttivo è quello di giungere alla
conoscenza della «forma» della cosa studiata, cioè di ciò che viene
considerato l’essenza profonda e la vera natura della cosa; una conoscenza
che Dio ha immediatamente ma che l’uomo può raggiungere solo attraverso
il metodo induttivo. Delle quattro cause individuate da Aristotele: materiale,
finale, efficiente e formale, Bacone scarta infatti le prime tre come inutili e
sterili, e ritiene essenziale solo la causa formale, sforzandosi di dare a questa
nozione un significato nuovo. La nozione di forma è connessa ad altri due
concetti introdotti da Bacone, quello di «schematismo latente» e quello di
«processo latente»: lo schematismo latente è la struttura ultima e non
percepibile di un particolare fenomeno, il processo latente è il processo di
trasformazione, anch’esso non immediatamente visibile ai sensi, del
fenomeno. Conoscere la forma è allora conoscere lo schematismo e il
processo latente, la struttura essenziale e la legge che regola la
trasformazione del fenomeno:
compito e scopo dell’umana scienza è trovare la forma di una
natura data, ossia la differenza vera, o natura naturante o fonte di
emanazione (questi sono i termini di cui disponiamo che più si
avvicinano ad indicare la cosa). [A questo compito ne è subordinato un
altro:] la scoperta in ogni generazione e movimento, del processo latente
reso ininterrotto dal processo efficiente manifesto e dalla materia
manifesta fino alla forma che è posta all’interno; e allo stesso modo la
scoperta dello schematismo latente dei corpi che sono in quiete e non in
movimento (Francesco Bacone, Novum Organum, in Id. Scritti filosofici,
a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, p. 640).
Uno dei problemi maggiori nell’interpretazione del pensiero di
Bacone è spiegare cosa egli intenda con la nozione di “forma”; ed è anche
uno degli aspetti in cui è apparso più evidente il legame con la tradizione
aristotelica e scolastica. Come quella tradizione, Bacone privilegia
un’analisi qualitativa della realtà, lasciando fuori della sua attenzione quanto
invece si era già affermato con Keplero e Galielo: la centralità della nozione
di causa efficiente da una parte, l’uso della matematica ai fini della scienza
dall’altro. La matematica è ancora considerata da Bacone come qualcosa di
estraneo al procedimento scientifico, come uno strumento utile a rendere
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conto di un ordine metafisico di armonia universale, così come essa era stata
concepita nella tradizione platonica.
Non solo, ma la conoscenza delle forme avrebbe per Bacone aperto
alla scienza orizzonti sorprendenti, tanto da essere soddisfatte le stesse
aspirazioni della magia e dell’alchimia. Una volta conosciute le nature
semplici di un corpo, Bacone ritiene, come gli alchimisti, che sia possibile
separare un corpo dalle sue nature semplici, ad esempio una pietra dal suo
colore, dal suo peso, dalla sua duttilità, ecc., e introdurre tali nature in un
altro corpo, tanto da poter trasformare una qualsiasi pietra in oro.
Se uno conosce la causa di qualche natura (come della
bianchezza o del colore) soltanto in alcuni soggetti particolari, la sua
scienza è imperfetta; e se può indurre un effetto soltanto sopra alcune
materie (tra quelle che ne sono suscettibili) egualmente la sua potenza è
imperfetta. Se uno conosce soltanto la causa efficiente e quella materiale
(che sono cause variabili e nient’altro che veicoli e cause che in alcuni
casi trasportano la forma), può sì raggiungere nuove scoperte in
materie abbastanza simili e predisposte, ma non penetrare più a fondo i
termini fissi delle cose. Ma, chi conosce le forme, questi abbraccia
l’unità della natura nella materie più diverse. Può dunque scoprire e
produrre cose che ancora non sono state realizzate: quali né gli
accadimenti naturali, né le attività sperimentali, né il caso stesso hanno
mai portato a compimento o sottoposto alla riflessione umana. Perciò
dalla scoperta delle forme discende la contemplazione vera e l’operare
libero. […] Il precetto o assioma della trasformazione dei corpi è di
duplice genere. Il primo genere riguarda il corpo come un insieme di
nature semplici. Così nell’oro si trovano insieme queste: è giallo;
pesante di un determinato peso; malleabile e duttile sino a un certo
grado di estensibilità; non si volatilizza né perde di quantità nel fuoco;
fonde con un certo grado di fluidità; si separa e si scioglie in
determinati modi; e così di seguito per altre nature che insieme sono
presenti nell’oro. Questo assioma deduce dunque la cosa dalle forme
delle nature semplici. Chi conosce infatti le forme e i modi di introdurre
il giallo, il peso, la duttilità, la solidità, la fluidità, la solubilità e così via,
nonché i loro gradi e modi, vedrà come far sì che queste cose possano
congiungersi in un corpo, onde ne consegua la sua trasformazione in
oro (Francesco Bacone, Novum Organum, in Id. Scritti filosofici, a cura
di Paolo Rossi, Torino, Utet, 1975, pp. 641-4).
Elementi moderni e pre-moderni convivono così nel pensiero di
Bacone, come del resto in tutto il periodo della rivoluzione scientifica.
Scienza e tecnica
Il riconoscimento del legame della scienza con l’operare tecnico è
comunque uno degli aspetti di maggiore interesse e novità del pensiero di
Bacone. Il ruolo pratico della scienza viene apprezzato in tutta la sua
importanza: come viene sempre ripetuto, per Bacone “sapere è potere”.
Innanzitutto la tecnica è di aiuto nel perseguimento della conoscenza; senza
uno stretto rapporto con il fare tecnico la scienza non sarebbe possibile, dato
che affinché si abbia scienza è necessaria la costruzione di nuovi strumenti e
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l’elaborazione di complessi esperimenti. Così si apre il Libro Primo del
Nuovo Organo:
I. L’uomo, ministro e interprete della natura, opera e intende solo per
quanto, con la pratica o con la teoria, avrà appreso dell’ordine della
natura: di più non sa né può.
II. Né la nuda mano, né l’intelletto abbandonato a se stesso hanno
potenza. I risultati si raggiungono con strumenti e con aiuti e di questi
ha bisogno non meno l’intelletto che la mano. Come gli strumenti
amplificano e reggono il moto della mano, così gli strumenti della mente
guidano o trattengono l’intelletto.
III. La scienza e la potenza umana coincidono perché l’ignoranza della
causa fa mancare l’effetto. La natura infatti non si vince se non
obbedendo ad essa, e ciò che nella teoria ha valore di causa,
nell’operazione ha valore di regola (Francesco Bacone, Novum
Organum, in Id. Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi, Torino, Utet,
1975, pp. 551-2).
Inoltre, il perfezionamento della tecnica è conseguenza diretta della
scienza. Grazie alla scienza l’uomo può accrescere la propria forza e il
proprio dominio sulla realtà, viene messo in possesso di invenzioni e
scoperte che diventano lo strumento di questo dominio. Compito della
scienza è non solo conoscere, ma trasformare la realtà a vantaggio
dell’uomo.
Un mondo utopico in cui si realizza questo dominio della scienza e
della tecnica viene immaginato da Bacone in una delle sue ultime opere,
rimasta incompiuta, la Nuova Atlantide. In essa viene descritta una società
ideale, scoperta in un’isola immaginaria al largo del Perù, chiamata
«Bensalem». Nell’isola trova attuazione una perfetta convivenza morale e
civile fra gli uomini; gli scienziati detengono il potere politico e, dopo avere
liberata la mente umana dalle illusioni e dai fantasmi, usano la scienza al
servizio dei loro cittadini, per estenderne la potenza e il domino sulla natura.
Essi sono riuniti in una istituzione chiamata la Casa di Salomone, la cui
organizzazione, delineata nei dettagli da Bacone, ha costituito il prototipo
delle prime accademie scientifiche d’Europa (in particolare della Royal
Society di Londra, fondata nel 1662), nelle quali trovò realizzazione il
modello di sapere pubblico e intersoggettivo praticato dalla nuova scienza
naturale. Così Bacone descrive gli scopi della Casa di Salomone e alcuni dei
suoi ritrovati tecnici (molti dei quali cesseranno di essere utopici con lo
sviluppo del progresso scientifico):
fine della nostra istituzione è la conoscenza della cause e dei
segreti movimenti delle cose, allo scopo di allargare i confini del potere
umano verso la realizzazione di ogni possibile obiettivo. I mezzi e gli
strumenti sono i seguenti: abbiamo ampie caverne più o meno
profonde, le più profonde delle quali si addentrano nella terra fino a
seicento cubiti […]. Chiamiamo queste caverne “regioni inferiori” e ce
ne serviamo per esperienze di coagulazione, indurimento,
refrigerazione e conservazione dei corpi. Ne usiamo anche a imitazione
delle miniere naturali, per la produzione di nuovi metalli artificiali,
mediante la combinazione di vari materiali ivi giacenti da moltissimi
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anni […]. Abbiamo inoltre officine meccaniche dove fabbrichiamo
macchine e strumenti per ogni genere di movimenti: qui facciamo
esperimenti per realizzare moti più veloci di quelli che voi avete
realizzato sia con le vostre bocche da fuoco sia con qualunque altra
vostra macchina e per realizzare il movimento e moltiplicarlo,
servendoci di deboli forze, mediante ingranaggi e altri sistemi e infine
per rendere questi moti più forti e potenti dei vostri: superiori anche a
quelli dei vostri più grandi cannoni e colubrine […]. Imitiamo il volo
degli uccelli, e riusciamo entro certi limiti a librarci in aria. Abbiamo
navi e imbarcazioni per navigare sott’acqua e per resistere alle
tempeste marine, e cinture di sicurezza e congegni per reggersi a galla
(F. Bacone, Nuova Atlantide, Scritti filosofici, a cura di Paolo Rossi,
Torino, Utet, 1975, pp. 855-62).
Il progetto di un sapere universale ispirato a questi ideali, viene
elaborato da Bacone in un’altra opera dell’ultimo periodo, Sulla dignità e
l’accrescimento delle scienze. In quest’opera (che rielabora uno scritto del
primo periodo, La dignità e il progresso del sapere divino e umano), è
delineata l’esigenza di un’enciclopedia universale delle scienze, che segua,
nella sua ripartizione, le facoltà della mente umana: la storia, corrispondente
alla memoria, la poesia corrispondente all’immaginazione, la filosofia (a sua
volta distinta in teologia, scienza dalla natura e scienza dell’uomo),
corrispondente alla ragione. Bacone non ebbe modo di portare a
compimento l’imponente progetto, tuttavia esso ebbe grande fortuna,
rappresentando il modello a cui si ispirarono, un secolo dopo, Diderot e
D’Alambert per la realizzazione della loro Enciclopedia.
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