Galilei: sensate esperienze e certe dimostrazioni
Le osservazioni rese possibili dal cannocchiale1, perfezionato da Galilei e usato come telescopio, incominciano a fornire
prove osservative all’ipotesi copernicana. Queste osservazioni furono esposte nel Sidereus Nuncius del 1610.
Le osservazioni astronomiche
Il cannocchiale permette di vedere un numero di stelle molto superiore a quello precedentemente osservabile, dilatando
enormemente le dimensioni dell’universo. Viene meno la concezione del cielo delle stelle fisse, secondo la quale tutte le
stelle occupavano una stessa sfera che segnava i limiti dell’universo 2.
La superficie della luna, vista in dettaglio, appare simile a quella della terra: cade il dualismo tra mondo sublunare (la
terra, imperfetto e soggetto al divenire) e mondo celeste (costituito da una sola sostanza, l’etere, e quindi immutabile).
Il telescopio rende visibili le fasi di Venere: dimostrano il moto di rivoluzione di Venere intorno al sole, come previsto dal
sistema copernicano.
La scoperta considerata da G. di maggior rilievo riguarda i satelliti di Giove (le “stelle medicee”3), presentati nel Sidereus
Nuncius: Giove viene a rappresentare quasi un modello del sistema solare, inoltre l’esistenza di corpi celesti ruotanti
intorno ad altri distrugge definitivamente la teoria delle sfere cristalline (già messa in discussione dall’osservazione di
Brahe sulle comete).
La teoria copernicana era guardata con sospetto dalla Chiesa, in quanto in contrasto con alcuni passi della Bibbia. Fino ad
ora non c’era stata una condanna esplicita, perché era stata presentata come semplice ipotesi matematica, ma le
osservazioni di G., che le davano una consistenza fisica, indussero le autorità ad aprire un processo. Celebratosi nel 1616,
esso era contro il copernicanesimo e non contro la persona di G., che venne però invitato e al quale fu richiesto il solenne
impegno di non sostenere in futuro questa teoria. Si apriva così un radicale contrasto tra la visione scientifica e quella
religiosa dell’universo che porterà nel 1633 alla condanna di G. e al suo isolamento ad Arcetri4.
Ragione, esperienza e fede
Secondo G. tra la parola di Dio (Bibbia) e la ragione non può esservi conflitto, perché la ragione è stata data all’uomo da
Dio per conoscere il mondo da Lui creato.
La Bibbia è parola divina, ma si rivolge a uomini di un determinato periodo storico, in cui c’erano determinate conoscenze
sulla natura. Lo scopo della Bibbia è l’insegnamento morale, non quello scientifico, quindi le affermazioni non vanno prese
alla lettera (la Bibbia spiega «come si vadia al cielo, e non come vadia il cielo»).
Secondo G. la scienza è indipendente dalla religione, perché procede sulla base delle esperienze compiute con i sensi
(“sensate esperienze”) e del ragionamento (“certe dimostrazioni”). Nonostante l’ammonimento del 1616, G. prosegue le
sue ricerche astronomiche facendo propria la teoria copernicana, e producendo nel 1632 l’opera di maggior rilievo: il
Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo.
La nuova immagine del cosmo
La prima giornata del Dialogo è dedicata alla critica del sistema tolemaico, che verrà ripresa e approfondita nella terza
giornata. G. sostiene che se i cieli fossero davvero immutabili, non sarebbero perfetti: la nobiltà della Terra deriva proprio
dal cambiamento (ciò che gli aristotelici consideravano “imperfezione”), che significa vita, generazione, morte, ma anche
nascita5.
Inoltre la Chiesa, seguendo la tradizione aristotelica, cade in contraddizione perché da un lato considera la Terra
imperfetta e inferiore rispetto ai cieli, ma dall’altro considera tutti i corpi celesti creati da Dio in funzione degli uomini
1
Il primo cannocchiale fu costruito in Olanda nel 1608, dall'occhialaio Hans Lippershey. Galileo Galilei nel 1609 lo perfezionò e lo adattò
per l'osservazione dei corpi celesti. Successivamente Giovanni Keplero migliorò ancora il cannocchiale di Galileo costruendo un
cannocchiale astronomico, sulla base del quale il moderno telescopio rifrattore è costruito. Nel 1755 l'inglese John Dollond riuscì a
creare un cannocchiale ancor più perfezionato. Nel 1897 venne costruito e installato, nell'osservatorio di Yerkes, negli Stati Uniti
d'America, un cannocchiale il cui obiettivo misurava oltre un metro di diametro. Tale dimensione è rimasta a tutt'oggi (2010) insuperata.
2
Galilei non afferma ancora che l’universo è infinito (lo avevano fatto Cusano e Bruno sul piano filosofico e lo farà Newton sul piano
astronomico), ma apre la strada a questa ipotesi.
3
In onore dei Medici che lo avevano invitato a Firenze
4
Per approfondire: http://it.wikipedia.org/wiki/Processo_a_Galileo_Galilei
5
Secondo G. dovremmo considerare più preziosi la Terra e il fango, dai quali nasce la vita, rispetto a pietre dalle quali non può nascere
nulla
(che a loro volta abitano la Terra). Inoltre, attraverso le osservazioni astronomiche, vengono scoperti nuovi corpi e
migliaia di nuove stelle che evidentemente non servivano all’uomo dato che ne ignoravano l’esistenza. Secondo G.
dobbiamo superare la visione teleologica (finalistica) e antropocentrica che vorrebbe spiegare ogni fenomeno in vista
della sua utilità per l’uomo.
Il sistema copernicano e la relatività galileiana
Il Dialogo non solo è una difesa del copernicanesimo, ma un tentativo di superare le accuse ad esso rivolte, connesse in
particolare con il movimento della terra. I tre protagonisti sono: Salvati (difende il sistema copernicano), Simplicio (un
aristotelico che difende il sistema tolemaico), Sagredo (discepolo e amico di G., fa da moderatore, ma in realtà apprezza il
Salvati).
Una delle obiezioni principali al copernicanesimo degli aristotelici, riportata da Simplicio, è che, se la terra si muovesse di
moto diurno verso oriente, un grave lasciato andare dall'altro di una torre dovrebbe cadere spostato verso occidente. G.
risponde dicendo che, a differenza di quanto sosteneva Aristotele, il moto, una volta impresso, appartiene al corpo, e si
conserva finché non intervengono cause contrarie. Per es. se consideriamo un sasso lasciato cadere dalla cima dell'albero
di una nave, esso viaggia alla stessa velocità della nave e anche mentre cade tale velocità si conserva, ovvero si conserva il
moto, per cui il sasso continuerà a seguire la nave e cadrà ai piedi dell'albero. Un altro esperimento mentale consiste
nell'immaginare una sfera che rotola lungo un piano in discesa fino ad arrivare su un piano perfettamente orizzontale: la
sfera continuerà ad andare indefinitamente (G. ha così individuato il principio di inerzia o di conservazione del
movimento)6.
Questi esperimenti mentali giungono a definire quella che si chiama “relatività galileiana”: all'interno di un sistema non è
possibile decidere se il sistema stesso è in quieto o in moto uniforme (perché in questo caso tutte le parti del sistema
partecipano del movimento generale). Da ciò emerge una nuova concezione del moto, come una quantità che può
aumentare o diminuire a seconda delle cause che agiscono sul corpo stesso, che si conserva in assenza di cause di
accelerazione o di decelerazione ed è misurabile, quantificabile e su di esso si possono compiere operazioni matematiche.
Il metodo sperimentale
Quello di G. è un metodo sperimentale, che pone cioè al centro l'esperimento. L'esperimento è un'esperienza costruita in
base a ipotesi, in modo da isolare le variabili che vogliamo effettivamente misurare. Il risultato è l'individuazione di un
rapporto matematico costante tra due grandezze correlate (per es. tempo e accelerazione nell'esperimento della caduta
dei gravi: l'accelerazione è proporzionale al quadrato dei tempi). Se l'esperimento è positivo possiamo trasformare la
nostra ipotesi in una legge, che è espressione di un rapporto matematico. Questo è il metodo induttivo-sperimentale: si
parte dall'osservazione, si formulano delle ipotesi, si traducono le ipotesi in esperimenti e si verificano, mediante gli
esperimenti, le ipotesi iniziali. Si tratta di una sintesi di esperienza (“sensate esperienze”) e ragione (“certe dimostrazioni”).
Il realismo di Galilei
L’universo, per G., è un libro “scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche,
senza i quali mezzi è impossibile a intertenerne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro
laberinto” (Il Saggiatore). L’universo quindi è conoscibile dall’uomo in quanto possiede la conoscenza matematica.
Tuttavia, solo i fenomeni quantificabili (ovvero quelli che possono essere concepiti matematicamente) possono essere
conosciuti scientificamente. G. distingue tra qualità primarie e secondarie. Le prime sono oggettive, cioè appartengono
alle cose stesse e sono misurabili, le seconde, invece, derivando dai sensi, sono soggettive e non possono essere studiate
scientificamente. Alcune qualità, come la figura, la grandezza, ecc., sono proprie dei corpi (quindi sono conosciute per
quello che sono, oggettivamente, per es. il fatto che questo tavolo è rettangolare e misura un metro e mezzo), mentre
altre, come i colori, i sapori, gli odori, ecc., sono proprie degli organi di senso (quindi sono soggettive, appartengono al
soggetto che esperisce la sensazione, di esse non si può avere conoscenza scientifica).
Il realismo di G.: la scienza può conoscere la realtà perfettamente; ciò che è conoscibile scientificamente può essere
conosciuto in modo perfetto (come lo conosce di Dio stesso). G. distingue tra conoscere extensive (per estensione) e
intensive (per intensità): per estensione, la conoscenza divina è infinitamente superiore a quella umana, perché Dio può
conoscere tutto, l’uomo, invece, può conoscere solo gli aspetti quantificabili della realtà; ma per l’intensità, cioè per la
perfezione della conoscenza, non c’è nessuna differenza, perché Dio non può conoscere meglio dell’uomo che due più due
fa quattro o che l’accelerazione è proporzionale al quadrato dei tempi. La conoscenza scientifica è circoscritta all’ambito dei
fenomeni quantificabili ma, entro questi limiti, è oggettiva ed esaustiva, cioè perfetta.
6
Gli esperimenti mentali proposti da G. astraggono dagli impedimenti della materia (per es. l'attrito dell'aria).
