Galileo Galilei – scoperte scientifiche e rapporto con la chiesa

ARGOMENTI: vita e opere, lettere copernicane, Il saggiatore, Dialogo sui due massimi sistemi del mondo, Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze, metodo scientifico.

VITA E  OPERE: Galileo nasce a Pisa nel 1564; viene avviato allo studio della medicina, ma si interessa soprattutto di matematica; nel 1586 progetta una bilancia idrostatica servendosi degli studi di Archimede e pubblica La bilancetta; tre anni dopo diventa lettore di matematiche nello Studio di Pisa e in questo periodo compone il De motu, nel quale sostiene, contro Aristotele, che tutti i corpi sono intrinsecamente pesanti e la leggerezza è solo una proprietà relativa (il fuoco tende verso l’alto perché è meno pesante dell’aria). Nel 1592 ottiene la cattedra di matematica dello Studio di Padova ed in questo periodo compone la Breve istruzione all’architettura militare, il Trattato sulle fortificazioni, e le Mecaniche, opere pubblicate circa 40 anni dopo nella versione francese di Mersenne.

Nel 1609 si trasferisce a Firenze come primario matematico dell’Università di Pisa e dà inizio alle osservazioni astronomiche facendo scoperte che presenterà l’anno dopo nel Sidereus nuncius.  Nel 1612 viene denunciato dal domenicano Nicolò Lorini per eresia, in quanto la sua affermazione del moto della terra e dell’immobilità del sole contrastava con il passo biblico in cui Giosuè ordina al sole di fermarsi; nelle quattro Lettere copernicane (1613-’15) Galileo, difendendosi dalle accuse, affronta la questione del rapporto tra scienza e religione. Nel 1616 la dottrina copernicana viene condannata dalla Chiesa e Galileo riceve il divieto di insegnarla e difenderla.

Nel 1618 si manifestano tre comete e l’anno seguente esce il Discorso sulle comete, scritto con il discepolo Guiducci, in opposizione alla tesi del gesuita Orazio Grassi, secondo cui le comete erano corpi celesti; per Galileo si trattava invece di fenomeni ottici. Grassi ribatté con la Bilancia astronomica e filosofica e Galileo compose in risposta il Saggiatore, pubblicato nel 1623, il primo anno del pontificato di Urbano VIII, Maffeo Barberini, un umanista legato a Galileo che, sperando forse in un’apertura della Chiesa, riprende la teoria copernicana e pubblica, nel 1632 il Dialogo sui due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano; nel dialogo viene esposta una spiegazione del fenomeno delle maree, ricondotto ai movimenti terrestri di rotazione e rivoluzione, e la tesi copernicana compare come la vera descrizione della struttura del mondo. Galileo viene convocato a Roma dal Sant’Uffizio per l’accusa di avere estorto l’imprimatur, senza far presente l’esistenza del divieto del 1616. La sua posizione si aggrava per il tentativo di ingannare i giudici con l’affermazione che lo scopo del Dialogo era mostrare la non validità delle ragioni di Copernico. Pronuncia la pubblica abiura nel 1633, un anno decisivo nella storia della scienza, basti pensare che Cartesio, pochi mesi dopo la condanna, scrisse a Mersenne di aver rinunciato a pubblicare il suo trattato sul mondo. Galileo, condannato al carcere formale, viene in seguito autorizzato a trasferirsi a Siena, accolto dall’Arcivescovo Piccolomini, e quindi nella sua villa di Arcetri, dove muore l’8 gennaio 1642.

Nel 1609 Galileo dà inizio alle osservazioni astronomiche col suo cannocchiale a lente obiettiva e, vincendo la “lontananza dai sensi” dei corpi celesti, causa di secolari dispute fra i filosofi, fa queste scoperte:

  • La superficie della Luna non è uniforme e perfettamente sferica, come suggeriva la cosmologia aristotelica definendo i corpi celesti perfetti ed incorruttibili, ma si rivela simile al paesaggio terrestre, in quanto i confini tra le tenebre e la luce sono disuguali e sinuosi. Inoltre, soffermandosi sulla parte in ombra della superficie lunare, Galileo conclude che lo splendore della Luna è dovuto alla riflessione della luce proveniente dalla Terra.
  • Le macchie solari, che contribuivano a confutare la cosmologia aristotelica facendo decadere l’idea di perfezione e immutabilità della materia celeste.
  • Le 4 stelle medicee, così denominate in onore di Cosimo II de Medici, ovvero i maggiori satelliti di Giove; questa scoperta rendeva credibile il moto della Luna intorno alla Terra, un aspetto del sistema copernicano che veniva accettato con difficoltà anche da coloro che ritenevano possibile la rivoluzione dei pianeti intorno al Sole.
  • Le stelle sono molto più numerose di quelle che appaiono alla vista naturale, la Galassia è formata da “innumerevoli stelle, disseminate a mucchi”; inoltre, a differenza dei pianeti, le stelle fisse non aumentano di grandezza e, rispetto ai pianeti, si trovano ad una distanza molto maggiore, non immediatamente dietro il cielo di Saturno.

Grazie a queste scoperte…

… cadono alcune obiezioni contro il sistema copernicano: se la Luna ha una natura terrestre e si muove nei cieli, anche il moto della terra è possibile, e se le stelle medicee ruotano intorno a Giove anche la Luna può muoversi intorno alla Terra;

… sorgono le contraddizioni del sistema tolemaico, mostrate soprattutto nel Dialogo: tutti i corpi, sia terrestri sia celesti, hanno caratteri simili, non c’è un dualismo tra la sfera sublunare e i corpi celesti, ma esiste un unico sistema cosmico e, quindi, una sola fisica.

LETTERE COPERNICANE: Galileo, difendendosi dall’accusa di eresia rivoltagli nel 1612 dal domenicano Nicolò Lorini, teorizza un rapporto di non ingerenza tra teologia e filosofia naturale e prospetta la possibilità di conciliare le verità della Sacra Scrittura con quelle della scienza e con il sistema copernicano. Nella prima lettera, risalente al dicembre 1613 e destinata al discepolo don Benedetto Castelli[1], Galileo osserva che, sebbene la Bibbia non possa in nessun caso errare e contenga una verità assoluta, possono comunque errare gli esegeti, soprattutto se danno un’interpretazione letterale, dimenticando che i decreti biblici possono essere stati adattati, nella forma, al livello culturale ed alla capacità di comprensione dei popoli del tempo. Il rigore che vige in natura non è presente nella Scrittura che, pertanto, non dovrebbe essere presa in considerazione nelle dispute riguardanti la Natura, né dovrebbe revocare in dubbio quei fenomeni naturali comprovati dall’esperienza sensibile. Ma poiché Scrittura e Natura sono entrambe opere di Dio, esse non possono contraddirsi, perciò i teologi devono individuare e considerare come veri solo i sensi della Bibbia che si accordano con le conclusioni scientifiche.

Quindi Galileo da un lato cerca di porre una netta separazione tra l’ambito scientifico, volto a spiegare come vadia il cielo in un linguaggio rigoroso, e l’ambito religioso, che spiega invece come si vadia in cielo attraverso un linguaggio metaforico, ma dall’altro mostra la volontà di trovare nel testo sacro una conferma della nuova cosmologia, ed infatti nella seconda parte della lettera cerca di dimostrare che il passo nel quale Giosuè ordina al sole di fermarsi si concilia più con il sistema copernicano che con quello tolemaico. Galileo, inoltre, mira alla descrizione della realtà delle cose, non accetta quell’ipoteticismo che veniva imposto all’astronomia dalla Chiesa e, ad esempio, dal cardinale Roberto Bellarmino, per il quale si poteva solo supporre che la Terra si muovesse, senza affermarlo come realtà.

IL SAGGIATORE (1623): venne composto in risposta alla Bilancia astronomica e filosofica del gesuita Orazio Grassi, nel contesto di una disputa sulla natura delle comete: per Galileo si trattava di fenomeni ottici, mentre per Grassi erano corpi celesti.

Nel Saggiatore Galileo teorizza la distinzione fra qualità primarie e qualità secondarie, un tema che, presente già in Democrito, divenne centrale nella nuova scienza seicentesca; Galileo indica come qualità oggettive:

  1. La figura
  2. La relazione tra i corpi
  3. L’esistenza in un tempo e in un luogo
  4. Il movimento e la staticità
  5. Il contatto o meno con altri corpi
  6. Il numero

Queste qualità sono necessariamente implicate nel concetto di materia o sostanza corporea, si trovano realmente nei corpi ed è impossibile pensare ad un corpo separato da esse.

Rientrano invece nelle qualità soggettive il colore, il suono, il sapore e tutte quelle nozioni che, legate alla percezione sensibile, non accompagnano necessariamente il concetto di corpo, ma nascono dall’incontro tra i corpi e i sensi. Galileo riduce queste qualità a dei semplici nomi e così si pone in contrasto con il dogma dell’eucarestia, per il quale la sostanza del pane e del vino viene transustanziata nella sostanza del corpo e del sangue di Cristo, senza alterare gli accidenti reali e oggettivi del pane e del vino, come il colore o il sapore; ma se questi ultimi non sono altro che proprietà soggettive, viene meno anche l’importanza dell’intervento divino nella transustanziazione.

Galileo manifesta anche la sua inclinazione a credere che la sensazione di calore venga prodotta in noi da una moltitudine di corpuscoli; questi corpuscoli, il contatto con i quali è ciò che chiamiamo calore, vengono indicati in vari modi, come minimi ignei o minimi quanti, e al termine dell’opera c’è anche un accenno agli atomi, il che era sufficiente per Orazio Grassi al fine di screditare il suo rivale paragonando la visione corpuscolare alla filosofia epicurea.

Nel Saggiatore Galileo esprime anche la sua convinzione che la natura rechi in sé un ordine ed una struttura di tipo geometrico, perciò non si può comprendere l’universo naturale facendo a meno della matematica, al contrario, basandosi su di essa, la scienza può definire la reale costituzione dell’universo e non limitarsi a formulare ipotesi, come volevano soprattutto quegli ecclesiastici che, come Roberto Bellarmino, imponevano l’ipoteticismo alla filosofia naturale. In questo senso Galileo può essere considerato un sostenitore del realismo scientifico.

DIALOGO SUI DUE MASSIMI SISTEMI DEL MONDO (1632): l’opera nacque dal progetto di spiegare il fenomeno delle maree come risultato dei movimenti di rotazione e rivoluzione della Terra. Questa spiegazione, esposta nella quarta ed ultima giornata, rappresentava per Galileo una prova fisica decisiva per il sistema copernicano, che veniva, infatti, presentato come la vera descrizione della struttura del mondo. Rifiutando a priori la tesi dell’attrazione lunare, in quanto proveniente da un sapere magico e superstizioso che non necessita neppure di essere confutato[2], Galileo offre una soluzione meccanicista per la quale la combinazione della rotazione diurna e della rivoluzione annua fa sì che tutte le parti della Terra si muovano di un moto difforme che causa le maree.

I personaggi del dialogo sono Simplicio, un pedante a favore della teoria geocentrica, Salviati, un nobile fiorentino a favore della tesi copernicana, e Sagredo, un nobile veneziano che, libero dai pregiudizi della tradizione, modera il dialogo. Nella 1° giornata viene criticata la distinzione tra il mondo celeste e quello terrestre, nella 2° vengono confutati i tradizionali argomenti contro il moto della terra e compare il principio della relatività galileiana*. Nella 3° viene dimostrata la rotazione terrestre ed esaltata la tesi copernicana poiché in grado di rendere semplici e chiari problemi resi complicati dal sistema tolemaico.

* All’interno di un sistema chiuso è impossibile sapere se esso sia in quiete o in moto rettilineo uniforme

DISCORSI E DIMOSTRAZIONI MATEMATICHE INTORNO A DUE NUOVE SCIENZE (1638): pubblicati a Leida, ufficialmente ad insaputa di Galileo, rappresentano il primo corpus organico di teorie riguardanti l’ingegneria civile e militare e la scienza delle costruzioni. All’inizio di questo dialogo Galileo afferma che la filosofia debba prendere in considerazione le attività pratiche dei tecnici e degli artigiani, e si inserisce così in quella discussione sulle arti meccaniche che accompagnò la rivoluzione scientifica seicentesca e che contrapponeva i fautori di una rivalutazione del sapere tecnico, come Bacone, a coloro che mantenevano viva l’opposizione tra la tecnica e le arti liberali.

Nella terza giornata viene esposta la legge del moto uniformemente accelerato, la cui formulazione rappresenta il culmine di un processo di astrazione da ogni elemento sensibile e qualitativo. La quarta giornata è dedicata al moto dei proiettili: Galileo dimostra che la traiettoria di un proiettile è una parabola risultante dalla combinazione di due movimenti indipendenti, il moto uniforme in orizzontale e quello uniformemente accelerato in verticale. La questione della relazione tra il movimento e la geometria viene affrontato in modo radicalmente diverso rispetto al passato.

Il metodo scientifico: Galileo non espone la sua immagine ideale di scienza in modo sistematico, ma la si può rintracciare nelle lettere e nei suoi scritti di fisica e cosmologia. Ricorre l’affermazione della necessità di far coesistere teorie e esperimenti, “certe dimostrazioni” e “sensate esperienze”. Le ipotesi, anche audaci, devono essere confermate dagli esperimenti, che non corrispondono all’esperienza quotidiana, ma devono essere costruiti artificialmente in vista della conferma o falsificazione delle teorie. Questo nesso fondamentale comporta due aspetti che, in generale, caratterizzano la scienza moderna: in primo luogo le teorie devono essere pubbliche e soggette a possibili confutazioni, devono venire dimostrate agli altri discusse; non si tratta quindi di un sapere chiuso privato, come quello magico, ma di una conoscenza collettiva e aperta a modifiche. In secondo luogo il conoscere la natura viene affiancato dall’intervenire sulla natura, attraverso le tecniche e le arti meccaniche che, con la rivoluzione scientifica, vennero ampliamene rivalutate.

[1] Le altre lettere sono del 1615: due sono destinate a monsignor Piero Dini e l’ultima a Cristina di Lorena, granduchessa di Toscana.

[2] Si noti l’avversione alla dottrina degli influssi e delle qualità occulte.

Precedente Ernst Mach Successivo Regni romano-barbarici