Galileo Galilei pioniere della scienza

Galileo Galilei pioniere della scienza
1609 – 2009
Stillman Drake
Muzzio Editore
Padova, euro 18,00
www.muzzioeditore.it

Una volta Einstein ci consigliò che, nel cercare di comprendere il pensiero di uno scienziato creativo, dovremmo prestare attenzione non tanto a ciò che egli dice, ma a quello che fa. Ciò che fece Galileo è noto principalmente grazie agli appunti conservati in pagine contenenti diagrammi e calcoli ma poche o nessuna parola. Ciò che egli disse nei suoi libri era basato su ciò che aveva fatto, ma fu frequentemente interpretato in maniera scorretta perché avevamo solo informazioni sporadiche sul lavoro che stava dietro le sue parole. In astronomia, ciò che Galileo aveva fatto era detto nelle sue relazioni di osservazioni e scoperte al telescopio, escluse le misurazioni e i calcoli che stanno dietro l’astronomia dei satelliti. Nel campo della fisica, il lavoro di Galileo rimaneva oggetto di speculazioni. Durante gli ultimi quindici anni, la situazione è notevolmente cambiata in entrambi i campi. Abbiamo ora una sostanziale quantità d informazioni sulle misurazioni e sui calcoli di Galileo sia in fisica sia in astronomia.

Stilman Drake

Drake ha contribuito moltissimo al rinnovamento dell’interesse per Galileo, curando la traduzione in inglese del Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo e di altre opere del grande scienziato pisano e scrivendo sulla sua figura pagine preziose.

Simili profonde contemplazioni si aspettano a più alte dottrine che le nostre: ed a noi deve bastare d’essere quei men degni artefici, che dalle fodine [cave] scoprono e cavano i marmi, ne i quali poi gli scultori industri fanno apparire meravigliose immagini, che sotto roza ed informe scorza stavan ascoste”.

Galileo Galilei dal “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo”

Sabrina

L’Universo infinito e l’infinità dei mondi

Successivamente, l’Universo venne ritenuto infinito con infiniti mondi: senza inizio né fine. Se la Terra è un pianeta che gira attorno al Sole, le stelle che si vedono nelle notti serene e che gli antichi immaginarono attaccate all’ultima parete del mondo, non potrebbero essere tutte, o almeno in gran parte, immobili Soli circondati dai rispettivi pianeti? Per cui l’Universo, anziché essere composto da un sistema unico, il nostro, non potrebbe ospitare in sé un numero illimitato di stelle-Soli, disseminate nei vasti spazi del firmamento e centri di rispettivi mondi?
Di fronte a questi interrogativi, Giordano Bruno, pur ammettendo che “non è che l’abbia osservato” (De Infinito Universo et Mondi, in Opere, p. 334) conclude razionalmente che “Sono dunque soli innumerabili, sono terre infinite, che similmente circuiscono quei soli, come veggiamo queste sette circuire questo sole a noi vicino” (ivi, p. 336).
Tuttavia, questa convinzione, sebbene tragga la sua forza dal copernicanesimo, viene immediatamente trasportata dal piano astronomico a quello metafisico. Infatti, nella mente di Bruno, immaginazione, astronomia e filosofia formano un tutt’uno, da cui scaturisce la medesima conclusione dell’infinità dell’Universo, che viene dedotta dal principio teologico, secondo cui il mondo, avendo la sua causa in un Essere infinito, deve per forza essere infinito. In altre parole, la creazione, per essere perfetta e degna del Creatore deve essere, essa stessa, infinita e straripante di vita. Da questa asserzione di Bruno deriva in nuovo quadro dell’Universo.
In questo contesto, il Principio Copernicano afferma che la posizione dell’uomo nell’Universo è del tutto casuale nello spazio e nel tempo, che non siamo al centro dell’Universo e che i mondi abitati possono esistere, ed essere esistiti, ovunque.

Sabrina

La cosmologia aristotelica

 

La cosmologia aristotelica concepiva il mondo come sostanzialmente unico, chiuso, finito, fatto di sfere concentriche, geometrico e diviso in due parti qualitativamente distinte.
L’Universo era unico in quanto pensato come il solo Universo esistente, e ciò soprattutto in virtù della teoria dei “luoghi naturali” secondo cui ogni materia possibile deve trovarsi concentrata in un determinato posto; chiuso, poiché immaginato come una sfera limitata dal cielo delle stelle fisse, oltre il quale non c’era nulla, neanche il vuoto, poiché Aristotele riteneva che ogni cosa è nell’Universo, mentre l’Universo non è in nessun luogo, potendoci essere luogo e spazio solo in relazione ai corpi. “Fuori” del Cosmo si trovavano solamente, come avrebbero detto i Cristiani, “il regno dell’Onnipossente Iddio”. Essendo chiuso l’Universo era anche finito, in quanto l’infinito, aristotelicamente parlando, appariva soltanto un’idea e non una realtà attuale.
Tale Universo era fatto di sfere concentriche, intese non come puri tracciati matematici, ma come qualcosa di solido e di reale, su cui erano incastonate le stelle e i pianeti.
si aveva così, oltre alla sfera delle stelle fisse, i cieli di Saturno, Giove, Marte, Mercurio, Venere, Sole e Luna. Al di sotto di quest’ultima, stava la zona dei quattro elementi, con la Terra immobile al centro di tutto (geocentrismo).
Il mondo aristotelico-tolemaico era, perciò, pensato come qualitativamente differenziato in due zone cosmiche ben distinte, una perfetta e l’altra imperfetta:

- la zona cosmica perfetta era quella dei cieli o del cosiddetto mondo sopralunare, formato da un elemento divino, l’etere, incorruttibile e perenne, il cui unico movimento era di tipo circolare e uniforme, senza principio e senza fine, eternamente ritornante su se stesso;
- la zona cosmica imperfetta era quella del cosiddetto mondo sublunare, formato dai quattro elementi: Terra, Acqua, Aria e Fuoco, aventi ognuno un suo luogo naturale e dotati di un moto rettilineo dal basso verso l’alto o viceversa, che avendo un inizio ed una fine dava origine ai processi di generazione e corruzione.

Tale teoria riusciva a spiegare molti fenomeni dell’esperienza quotidiana: inoltre, era ampiamente accettata in società come quelle in cui vivevano Galileo e Aristotele, dove rango e ordine erano i fattori dominanti.
Due aspetti del pensiero aristotelico rendevano difficile una radicale revisione della teoria:

- in primo luogo, la convinzione che il linguaggio matematico fosse poco adatto a descrivere i fenomeni terrestri;
- in secondo luogo, la convinzione che la teoria dovesse basarsi su osservazioni qualitative e dirette.

Le teorie fisiche di Aristotele avevano dei gravi limiti, ma questo non impedì che il suo pensiero continuasse a formare la base degli studi scientifici nelle università francesi e italiane del XV e XVI secolo.
Sabrina

Non vollero vedere…

 

Ti ringrazio, perché per primo e quasi solo, senza aver eseguito osservazioni sperimentali hai dato piena fiducia alle mie osservazioni […]. Che cosa dirai dei primari filosofi di questo ginnasio, che pieni della pertinacia del serpente, mai, per quanto io mi offrissi mille volte di mettermi a loro disposizione, vollero vedere, né i pianeti, né la Luna né il Cannocchiale?

Estratto da una lettera di Galileo Galilei a Giovanni Keplero, un anno dopo le sue scoperte col cannocchiale.

I 101 modi della nostra Federica

 

101 modi per dimenticare il tuo ex e trovarne subito un altro
Federica Bosco
Newton Compton Editori
euro 12,90

 

 

 

 

 

“Se solo ci fosse un modo di smettere di soffrire a comando.
Qualcosa del tipo: in caso di emergenza rompere il vetro, prendere il martello e darselo in testa, o un numero verde da chiamare per disdire il servizio oppure una parola magica che ti faccia tornare al punto di non coinvolgimento per lasciarlo prima che ti lasci lui.”

Inizia così “101 modi per dimenticare il tuo ex e trovarne subito un altro” l’ultimo libro di Federica Bosco, edito da Newton Compton Editori in uscita domani, 28 maggio 2009, in tutte le librerie.

Federica, graditissima ospite di “Tutti Dentro” due volte per parlare delle emozioni del Cielo, in questo libro racconta le sue esperienze dolorose, quelle delle amiche e delle lettrici in 101 consigli che aiutano ad uscire dal lutto di una storia d’amore finita male.

La scheda del libro la potete trovare sul sito web della Newton Compton Editori:
http://www.newtoncompton.it/index.php?lnk=101&ISBN=978-88-541-1530-9&idaut=1319;&idcur=

E’ possibile leggere anche i primi capitoli in anteprima: http://www.newtoncompton.it/newton/upload/File/estratti/101modiperdimenticarelex.pdf  .

Infine, per ulteriori informazioni, potete visitare il sito di Federica Bosco alla pagina: http://www.federicabosco.com/web/.

In bocca al lupo, Federica! E buona lettura a tutte le nostre lettrici.

Sabrina

La fisica medioevale al tempo di Copernico (II parte)

Purtroppo, le teorie fisiche di Aristotele avevano dei gravi limiti, anche se questo non toglie nulla al valore dei risultati da lui raggiunti in altri campi. Egli considerava la caduta di un oggetto pesante verso il centro della Terra come un esempio di moto naturale ed era convinto, per quanto ci risulta, che ogni oggetto lasciato a se stesso raggiungeva in breve tempo una velocità costante di caduta e la manteneva fino alla fine del percorso. E’ facile osservare che una pietra cade più rapidamente di una foglia: Aristotele ne dedusse che il peso di un oggetto ne determina la velocità di caduta. Questa conclusione confermava la sua teoria, secondo la quale la causa del peso era la presenza dell’elemento Terra, che tendeva naturalmente verso il centro della Terra. Perciò un oggetto più pesante, contenendo una maggiore quantità di questo elemento, avrebbe avuto una tendenza più forte a portarsi nel suo luogo naturale e quindi avrebbe raggiunto una maggior velocità nella caduta.
Avendo constatato che uno stesso oggetto cade più lentamente nell’acqua che nell’aria, Aristotele pensò che la velocità dovesse dipendere anche dalla resistenza del mezzo e decise che l’influenza di altri fattori, come il colore o la temperatura dell’oggetto, era trascurabile. Ne concluse che la velocità di caduta doveva essere proporzionale al peso dell’oggetto e inversamente proporzionale alla resistenza del mezzo, così da poter essere calcolata caso per caso, dividendo il peso per la resistenza.
Aristotele esaminò anche il moto “violento”, cioè il moto di un oggetto che si sta spostando liberamente verso il suo “luogo naturale”. Secondo la sua teoria, un tale moto doveva essere causato da una forza: se la forza aumentava doveva aumentare la velocità, se la forza cessava di agire, il moto doveva cessare.

Sabrina

La fisica medioevale al tempo di Copernico

 

Al tempo di Copernico, la fisica medioevale faceva una netta distinzione tra corpi terrestri e corpi celesti. Secondo quella teoria, tutta la materia terrestre, cioè quella fisicamente accessibile all’uomo, era formata da una miscela di quattro elementi: Terra, Acqua, Aria e Fuoco. Questi però, non erano identici alle sostanze reali da cui prendevano il nome: per esempio, l’acqua comune era considerata una miscela di tutti e quattro gli elementi, in cui prevaleva l’elemento Acqua.
Ognuno dei quattro elementi aveva un suo luogo naturale nella regione terrestre: il più elevato spettava al Fuoco, al di sotto veniva l’Aria, poi l’Acqua e infine, nel luogo più basso, la Terra. Ogni elemento tendeva al suo luogo naturale: il Fuoco, spostato al di sotto del proprio luogo, risaliva verso di esso attraversando l’Aria, l’Aria doveva salire attraverso l’Acqua, mentre la Terra tendeva a cadere attraverso l’Acqua e l’Aria. Il moto di un corpo qualsiasi dipendeva dalle proporzioni in cui i quattro elementi entravano nella sua composizione e dalla sua posizione rispetto ai luoghi naturali degli elementi stessi. Per esempio, nell’acqua in ebollizione, all’Acqua si aggiungeva l’elemento Fuoco che, avendo un luogo naturale più elevato, costringeva la miscela a salire, sottoforma di vapore. Invece, una pietra, essendo formata in prevalenza dall’elemento Terra, cadeva appena lasciata andare, attraversando Fuoco, Aria e Acqua, fino a fermarsi al suolo, suo luogo naturale.
Gli studiosi medioevali credevano che le stelle, i pianeti e gli altri corpi celesti fossero diversi, per composizione e comportamento, dagli oggetti posti sulla Terra o nelle vicinanze: i corpi celesti non contenevano alcuno dei quattro elementi che formavano la materia ordinaria, ma erano formati solo da un quinto elemento, la Quintessenza o Etere. Per i corpi formati da questo elemento il moto naturale non era né l’ascesa né la caduta, ma un moto di perenne rivoluzione su orbite circolari attorno al centro della Terra. Pur movendosi, questi corpi restavano sempre nel loro luogo naturale, e ciò li rendeva del tutto diversi dai corpi terrestri, che presentavano un moto spontaneo solo quando spostati dal loro luogo naturale tendevano a ritornarci. Si riteneva, infatti, che la perfezione avrebbe potuto esistere solamente nei Cieli, poiché erano tanto lontani dalla Terra ed erano, inoltre, il regno degli Dei. Come i moti nei cieli dovevano essere eterni e perfetti, così gli incorruttibili oggetti celesti non avrebbero potuto essere composti da elementi che normalmente si ritrovavano sulla Terra o vicino ad essa.

Fine prima parte

Sabrina

In altri mondi…

In altri mondi non ci sono Sole e Luna, oppure ve ne sono più grandi dei nostri, o più numerosi. Ci sono regioni dove i mondi si addensano e altre dove mancano, dove molti sorgono e altri tramontano. E in molti di essi vivono creature e piante di ogni genere.
Democrito

Terra e Sole nella Galassia

La visione del cielo stellato, in una limpida notte senza Luna, costituisce uno dei più straordinari spettacoli offerti dalla Natura. Dinnanzi al brulichio di mille luci scintillanti, alcune più splendide, altre più fioche e lontane, quasi impercettibili all’occhio, l’uomo ancora oggi non sa sottrarsi a un intimo senso di smarrimento, alla sensazione di trovarsi quasi sperduto nel mondo sconfinato e ignoto aperto davanti ai suoi occhi. E gli capita talvolta di fantasticare sul significato dell’Universo, su ciò che esso rappresenta (se pure ha senso parlarne) nei confronti dell’uomo, sull’origine del Cosmo, sul suo divenire. Problemi non nuovi, che si presentarono all’uomo molti millenni fa, quando sottratto ormai alle esigenze primordiali della pura sopravvivenza, fu spinto dalla curiosità di conoscere la ragione delle cose ed il mondo intorno a sé. Allora ogni fenomeno naturale trovava la più facile spiegazione nell’intervento delle forze soprannaturali. Un’eclisse di Sole o di Luna, l’apparizione di una cometa, lo schianto di un fulmine erano interpretati come segni del malumore degli dei ed il cielo, le stelle e i pianeti costituivano per così dire una tavola magica dove erano segnati, in geroglifici misteriosi, i destini degli uomini. Non mancava però chi voleva rendersi conto, in maniera meno semplicistica, delle cose del Cielo e in particolare dei movimenti di insieme del firmamento e del moto dei pianeti, del Sole e della Luna tra le stelle supposte fisse. Nacquero così alcuni sistemi del mondo che, pur ponendo la Terra al centro dell’Universo e immobile, e gli astri rotanti attorno ad essa, riuscivano con modelli più o meno ingegnosi a render conto della maggior parte delle apparenze. Per le stelle fisse non si incontrarono difficoltà, ma per spiegare il complicato moto apparente dei pianeti, considerati eterni, incorruttibili, perfetti, fu necessario ideare dei modelli estremamente complicati, con sfere cristalline omocentriche, con circoli deferenti ed epicicli. La concezione geocentrica di Ipparco e Tolomeo che rendeva conto di quasi tutte le apparenze celesti, benché fondamentalmente errata nei suoi principi, fu accolta con favore e ci vollero più di 17 secoli perché fosse sostituita da quella eliocentrica di Copernico, col Sole al centro del sistema planetario e la Terra ridotta al rango di pianeta. In tale concezione i pianeti perdevano ogni privilegio: non più enti perfetti, emananti luce propria, ma corpi materiali, oscuri, del tutto simili alla Terra e come questa dotati di un duplice moto, di rivoluzione attorno al Sole e di rotazione intorno a se stessi. Ma la scoperta più importante venne da Galileo nel 1610: la scoperta di quattro stelle erranti, i quattro satelliti che orbitano intorno a Giove. Davanti ai suoi occhi stava un Sistema Solare in miniatura, in cui era chiaramente individuabile il centro di rivoluzione. Un minuscolo Sistema Solare che è in aperto contrasto con la concezione aristotelica-tolemaica secondo cui la Terra è al centro di ogni moto che avviene nell’Universo. Queste evidenze osservative di Galileo dei satelliti Medicei di Giove insieme alle fasi di Venere causarono al caduta del sistema tolemaico a favore di quello copernicano. La legge fisica che più ha influenzato lo sviluppo complessivo della scienza è sicuramente la “Legge di Gravitazione Universale” di Newton. E’ infatti grazie ad essa che per la prima volta la scienza poté estendere il raggio della propria azione ben oltre i confini limitatissimi della Terra, scoprendo che quel che si impara nei laboratori può essere applicato a qualunque parte dell’Universo, acquisendo così una fiducia quasi illimitata in tutte le altre leggi fisiche. Nel secolo scorso, con la collocazione in posizione periferica del Sole all’interno della Galassia e con il giusto dimensionamento delle scale cosmiche, ogni presunta supremazia della nostra Galassia sulle altre, ogni residua traccia di preteso antropocentrismo veniva a scomparire nell’armonica omogeneità di scenario offerta dall’Universo. Questo secondo decentramento, dopo il primo decentramento della Terra al Sole con la caduta del sistema tolemaico, per opera di Copernico, Keplero e Galileo, non comportò particolari problemi religiosi o istituzionali, come invece era successo con Galileo, anche se incontrò delle difficoltà nel cedere il posto ad una visione più realistica e consona ai fatti. Le evidenze osservative furono meno ovvie e dirette di quelle che si ebbero con Galileo, nel momento in cui egli puntò il suo cannocchiale su Giove e scoprì un Sistema Solare in miniatura. L’intelletto umano dovette non solo lottare contro i propri pregiudizi e assunti errati ma molto di più contro una serie di apparenze concrete che sembravano architettate in modo da creare quell’illusione che effettivamente la nostra stella fosse al centro della Galassia.

Sabrina

Saturno, il signore con gli anelli

Continuo con la pubblicazione degli elaborati pervenuti all’INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania disponibili sul sito web: http://www.oact.inaf.it/visite/Concorso_2009.htm . Questo è Saturno con gli occhi ed il cuore di Agnese, 11 anni.

Sono disegni che danno un tocco di luce e di speranza a questo Blog, che vuole essere un porto di arrivo e d’imbarco per coloro che amano l’astronomia e sognano il Cielo.

Sabrina