Storia della scienza - I.I.S. E. Fermi, Sulmona

Storia della scienza
dall’Antichità classica alla
Rivoluzione scientifica
Nell’Antichità Classica
la filosofia greca era al suo apice e si riteneva
che “ La verità è quell’idea che meglio
corrisponde a quanto detto da Aristotele”.
Per Aristotele
La natura era considerata
come un insieme di
eventi ordinati
finalisticamente e cioè
di fronte ad un
fenomeno naturale ci si
domandava : “A che
scopo avviene”?
Per Aristotele
l’universo era distinto in due parti: il mondo
terrestre , imperfetto e immobile, e
l’empireo, perfetto, finito e con moto
circolare, dovuto ad una divinità: questa
distinzione attribuisce al cielo un significato
religioso e durerà fino a Copernico .
Modello aristotelico-tolemaico
• Universo con la Terra al centro e il sole e gli altri
pianeti che girano intorno e, pertanto, chiuso e
limitato dal cielo delle stelle fisse
• Questo modello ,detto geocentrico, grazie
all’apporto di Claudio Tolomeo, fu considerato valido
per tutto il medioevo e finirà con l’imporsi alla
cultura ufficiale per più di mille e cinquecento anni .
Modello geocentrico
Questa visione astronomica,
infatti, appariva conforme al
senso comune , cioè alla
constatazione dell’immobilità
della Terra e del moto dei
cieli, ma anche alla mentalità
metafisica prevalente, portata
a concepire il mondo come un
organismo gerarchico e
finalisticamente ordinato, come
appare anche nella Cosmologia
Dantesca.
Fine della cultura classica
Nel 415 d.C. i cristiani, che consideravano pagana la
filosofia greca, uccisero Ipazia , la direttrice della
Biblioteca d’Alessandria, che fu incendiata, e
l’Accademia di Atene fu chiusa : gran parte delle
conoscenze dei greci andò distrutta e la ricerca
filosofica e scientifica si arrestò in tutta Europa .
Finiva l’età classica e cominciava il Medioevo.
Nel Medioevo
• la mente umana divenne succube dei dogmi ecclesia
stici e si affermò una nuova visione della verità:
“era giusto solo ciò che concordava con quanto si
leggeva nella Bibbia “.
• la chiesa esercitò un dominio assoluto sulla cultura e
sul pensiero: per istruirsi era necessario farsi prete o
monaco, dato che solo nei monasteri era possibile
ricevere un’istruzione.
Tardo medioevo
• nel XII secolo comparirono gli scritti di Aristotele,Tolomeo e
altri filosofi greci che gli arabi avevano custodito e che i monaci
traducevano in latino, l’antica lingua di Roma, sopravvissuta dopo
la caduta dell’impero romano perché usata dalla Chiesa.
• Ricominciò così lo studio dei filosofi greci e la riscoperta di
Aristotele rivoluzionò alcuni concetti : secondo lui , infatti, il
potere politico era un bene detenuto dall’insieme dei cittadinie
gli uomini potevano scoprire da soli la verità studiando la
natura
Il Rinascimento
Solo nel ‘400 l’uomo inizia a
riscoprire le sue potenzialità
intellettive e a dedicarsi allo
studio dei fenomeni che fino
allora erano stati attribuiti alla
volontà divina, riscoprendo i
valori dell’arte classica e facendo
tramontare ’idea medioevale della
natura come regno del peccatola
natura ridiventò oggetto di
studio.
Il 1500
Nel ‘500, mentre la Chiesa era
attraversata da una grave crisi morale, il
monaco tedesco Martin Lutero operò la
riforma protestante che portò alla nascita
del protestantesimo e al reclamo da parte
degli intellettuali del diritto di pensare
secondo la propria coscienza .
• La Chiesa cattolica reagì con la cosiddetta
Controriforma potenziando l’Inquisizione con
la compilazione dell'Indice dei libri proibiti.
•
Copernico
• Nel 1543 Copernico, elabora la
teoria eliocentrica, realiz zando
la cosiddetta “Rivoluzione
Copernicana” perchè ribaltando
la posizione della Terra
ribaltava la posizione dell’uomo,
non più al centro dell’universo.
• Questa idea era difficile da
accettare perché declassava
l’essere umano che invece di
essere la creatura più impor
tante al centro dell’universo,
diventava un abitante di un
qualunque pianeta.
Modello eliocentrico
• Copernico, perciò, aveva annunciato una concezione del mondo
completamente nuova perché, se era la Terra a ruotare
intorno al sole, l’universo doveva essere molto più grande di
quanto si pensasse prima.
• Inoltre, anche se Aristotele e Tolomeo non erano cristiani, in
quanto vissuti prima di Cristo, la Chiesa riteneva che le loro
idee sostenessero il cristianesimo e perciò attaccarli
significava attaccare il cristianesimo stesso.
Il ‘600
• Il ‘600 fu il periodo in cui si sentì molto
la pressione esercitata dalla Chiesa con
la Controriforma e l’Inquisizione, ma fu
anche il secolo simbolo della “rivoluzione
scientifica” avvenuta grazie a vari
scienziati ma soprattutto a Galileo
Galilei: un nuovo modo di concepire il
Mondo e l’Universo
La Rivoluzione scientifica
• fu una trasformazione lenta, che si
verificò nella mente degli scienziati : la
verità non si trovava più nei libri di
Aristotele ma le teorie dovevano basarsi
sulle osservazioni e sugli esperimenti
• La rivoluzione scientifica inizia con
Bruno e prosegue con Keplero, Galilei e
Newton.
G.Bruno
• La parte più radicale della rivoluzione scientifica
trova espressione nel pensiero di Giordano Bruno
che concepì un universo decentrato, infinito ed
infinitamente popolato ma che, essendo troppo
rivoluzionario per i contemporanei, gli costò la morte
sul rogo nel 1600
Keplero
• Nel 1609 formulò le sue 3 leggi e dimostrò che le
orbite di tutti i pianeti sono ellittiche e che il moto
dei pianeti intorno al sole avviene con velocità
variabile , dimostrando che la tradizionale distinzione
aristotelica tra empireo e mondo terrestre era errata
in quanto regolati dalle stesse leggi
Galileo Galilei
• Con l’introduzione del metodo sperimentale, Galilei
non spiegava più i fenomeni con il solo ragionamento,
ma dopo averli osservati e formulata una o più
ipotesi, cercava di riprodurli con esperimenti per
confermare o meno la validità dell’ipotesi.
• La portata rivoluzionaria di questo metodo sta
nell’importanza dell’osservazione come momento di
conoscenza e dell’esperimento come metodo di prova
.
Da allora questo è il metodo della Scienza moderna
• Galileo, “ imprudentemente
“, affermò che il campo
della scienza e quello
religioso sono distinti e che
lo studio dei corpi celesti
era argomento puramente
scientifico,mettendo in crisi
l’idea della superiorità della
teologia sulla filosofia e
sulla scienza.
Il cannocchiale
• Galileo perfezionò il cannocchiale
e con l’osservazione dell’universo
verificò la tesi copernicana.
• Scoprì l’omogeneità tra mondo
celeste e terreno e vide i satelliti
di Giove con movimenti simili al
sistema terra –luna: queste
osservazioni lo portarono ad
affermare che la Terra non è al
centro dell’universo, ma che
essa, come sosteneva
Copernico, ruota intorno al sole
con tutti gli altri pianeti.
Il processo
• Galilei subì le persecuzioni cui erano sottoposti i
grandi scienziati del tempo e nel 1633 fu costretto
ad abiurare “li suddetti errori ed eresie”,
sconfessando le dottrine che aveva sostenuto e
pronunciando la famosa frase ”eppur si muove”.
• Galileo e Keplero, insieme, misero in crisi la
concezione geocentrica del mondo e quando Newton
combinò le osservazioni di Galileo con le leggi di
Keplero fu impossibile sostenere la teoria
geocentrica.
Newton
• Se Copernico, Keplero e Galileo avevano scoperto il
modo in cui si verificano i fenomeni sulla Terra ,
Newton spiegò il perchè .
• Nel 1687 esce il libro “Principia” considerato uno di
quelli che hanno cambiato la storia del mondo in
quanto enuncia la legge di gravitazione universale
che regola il moto di tutto quello che esiste
nell’universo.
La legge di gravitazione universale
• Newton dimostrò che la forza di
attrazione gravitazionale fa si
che tutti i corpi si attraggono
reciprocamente, in modo
proporzionale alla propria massa e
poiché la terra è molto più piccola
del sole è lei , come tutti gli altri
pianeti, a ruotare intorno ad esso.
• Fu considerato uno dei massimi
scienziati di tutti i tempi, tanto
che di lui si disse “ La natura e le
sue leggi erano rimaste nascoste
dalle tenebre finchè non era
arrivato Newton ad illuminarle”.
Il pensiero di Newton
Newton invece diceva di se’: ” Se ho visto più
lontano di altri è perché mi sono issato sulle
spalle di giganti”, cioè non avrebbe potuto
fare le sue scoperte senza quelle precedenti e
prima di morire dichiarò “ Non so cosa penserà
di me il mondo :io però mi vedo come un
bambino che, giocando sulla spiaggia, si
diverte a tirare sassi e conchiglie, mentre di
fronte a me giace l’immenso oceano della
verità, tutto da scoprire”.
Voleva dire che la ricerca della verità era
soltanto iniziata.
Presente e futuro
Oggi sappiamo che l’universo è infinito e in
espansione e si ipotizzano l’antimateria ,
l’ energia oscura e il multiverso.
La materia oscura
Solo il 5% dell’universo
risulta costituito da
materia nota, poichè
l’intensità della forza
gravitazionale tra le
galassie fa ipotizzare
l’esistenza di un 25% di
cosiddetta materia oscura
e l’accelerazione dell’
espansione dell’universo fa
ipotizzare un 70% di
energia oscura .
L’antimateria
• I primi esemplari di antimateria
sono stati prodotti negli
acceleratori del CERN di
Ginevra, il più grande laboratorio
di fisica delle particelle
• Se l’antimateria viene a contatto con la materia si “annichilisce”
e viene convertita in energia , ma può verificarsi anche il
processo inverso e cioè l’ energia può materializzarsi in una
particella.
• Poiché si pensa che ciò potrebbe essere avvenuto nel Big Bang, i
fisici hanno ipotizzato l’esistenza di una particella detta bosone
di Higgs o “ particella di Dio” che trasferendo l’energia dal vuoto
ne avrebbe determinato la massa.
Gli esperimenti condotti al CERN permetteranno di scoprire se
esiste veramente il bosone di Higgs.
Il Multiverso
• La teoria del multiverso
ipotizza che dal vuoto
primordiale potrebbero essere
stati generati altri universi
regolati da leggi fisiche
diverse dalle nostre e alcuni
adatti ad ospitare forme di
vita.
• Si ritiene che esista una
moltitudine di universi, per cui
il cosmo in cui ci troviamo non
sarebbe che uno dei molti
universi contenuti in un
multiverso più ampio.
Il metodo sperimentale di Galilei si è rivelato decisivo
per il progresso della Scienza
• Il pensiero di Galilei che la natura è scritta in
termini matematici e che è conoscibile per via
razionale presenta già un orientamento illuministico, ma nel ‘700 si farà strada la convinzione che la
lotta tra scienza e chiesa è ineluttabile
• Questa si svilupperà proprio dal drammatico
fallimento del suo tentativo di trovare un compromesso tra dogma cattolico e scienza copernicana.
Nel 1822 la Chiesa sospende il divieto di leggere le opere
di Galileo
nel 1 992 , 350 anni dopo la sua morte,
la Chiesa Cattolica ,
nella figura di Giovanni Paolo II,
assolve formalmente Galileo
dall’accusa di eresia.