Riassunto: Galileo e la rivoluzione scientifica

📋 Schema del Corso

1. Formazione e primi incarichi
2. Padova e le prime osservazioni
3. Scoperte astronomiche al telescopio
4. Autonomia della scienza e della fede
5. Processo e ultime opere
6. La rivoluzione scientifica galileiana
7. Natura, matematica e qualità
8. Esperienza e dimostrazione
9. Inerzia e moto terrestre
10. Caduta dei gravi e misurazione
11. Il Dialogo e le obiezioni
12. Conflitto con le autorità

📅 Date chiave

1. 1542La Chiesa di Roma istituisce il Sant’Uffizio per vigilare sul rispetto dell’ortodossia religiosa.
2. 1564Galileo Galilei nasce a Pisa.
3. 1585Galileo abbandona definitivamente la medicina e si mantiene impartendo lezioni private a Firenze, Siena e Roma.
4. 1589Galileo ottiene la cattedra di matematica all’Università di Pisa.
5. 1592Galileo ottiene la cattedra di matematica all’Università di Padova, dove rimane per 18 anni.
6. 1609Galileo costruisce, ispirandosi a modelli dei Paesi Bassi, un cannocchiale che perfeziona per le osservazioni astronomiche.
7. 1610Il Sidereus Nuncius pubblica osservazioni celesti che confermano la validità del sistema copernicano e contribuiscono alla fama di Galileo.
8. 1623Galileo pubblica Il Saggiatore, nel quale espone il proprio metodo di ricerca prendendo spunto da una polemica sulla natura delle comete.
9. 1624Urbano VIII incoraggia Galileo a riprendere con cautela gli studi copernicani, purché la teoria sia presentata come ipotesi matematica.
10. 1632Viene pubblicato il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano, dopo l’autorizzazione della censura.

📖 1. Formazione e primi incarichi

📝 Punti essenziali

• Nel 1580 Galileo si iscrive all’Università di Pisa per studiare medicina, ma dal 1583 si dedica alla matematica seguendo l’indirizzo applicativo di Ostilio Ricci.

📖 2. Padova e le prime osservazioni

📝 Punti essenziali

• Galileo considera il periodo padovano il più sereno e proficuo della sua vita, favorito dalla relativa libertà di pensiero garantita dalla Repubblica di Venezia.

• A Padova Galileo istituisce un laboratorio, costruisce strumenti per esperimenti o per venderli e realizza, tra gli altri, il compasso proporzionale.

📖 3. Scoperte astronomiche al telescopio

★ Da sapere

• Nel Sidereus Nuncius Galileo interpreta le irregolarità del confine tra luce e ombra lunare come prova di montagne e avvallamenti sulla Luna.

📌 Le osservazioni lunari di Galileo smentiscono la separazione aristotelica tra il mondo sublunare imperfetto e il mondo celeste perfetto, composto di etere.

• I satelliti osservati intorno a Giove sono:

  • Io
  • Ganìmede
  • Europa
  • Callisto

• Le fasi di Venere e le macchie solari osservate da Galileo mostrano che i corpi celesti non sono immutabili; le fasi di Venere sostengono empiricamente il sistema copernicano.

Approfondimenti

• Galileo osserva irregolarità nella forma di Saturno e dimostra che la Via Lattea è un enorme agglomerato di stelle, non una fascia omogenea.

📖 4. Autonomia della scienza e della fede

★ Da sapere

📌 Galileo sostiene la reciproca autonomia di scienza e fede: la Scrittura insegna «come si vadia in cielo», cioè come salvarsi, mentre la scienza indaga «come vadia il cielo», cioè il funzionamento della natura.

• Per Galileo, Dio ha consegnato la rivelazione nella Sacra Scrittura, di scopo morale e religioso, e nel «grande libro della natura», da consultare per conoscere i fenomeni fisici.

Approfondimenti

• Galileo interpreta i passi biblici non letteralmente quando il loro scopo è religioso, come il racconto di Giosuè che ordina al Sole di fermarsi, volto a mostrare la fede e la potenza di Dio.

• Durante la Controriforma la Chiesa cattolica difende il proprio monopolio nell’interpretazione della Bibbia e si oppone alla lettura e interpretazione laica delle Scritture.

💡 Trucco mnemonico

«Come si vadia in cielo» riguarda la salvezza; «come vadia il cielo» riguarda la natura.

📖 5. Processo e ultime opere

★ Da sapere

• Nel 1633 il Sant’Uffizio processa Galileo, che abiura la teoria copernicana e viene condannato al carcere a vita, pena commutata nel confino ad Arcetri.

• Galileo muore nella notte dell’8 gennaio 1642.

Approfondimenti

• Durante il confino ad Arcetri Galileo, ormai cieco, continua a studiare fisica e compone i Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze.

📖 6. La rivoluzione scientifica galileiana

★ Da sapere

• Le osservazioni di Galileo trasformano l’eliocentrismo da ipotesi cosmologica in teoria fisica sostenuta da dati osservativi.

• La scienza galileiana usa sistematicamente esperimenti controllati e strumenti tecnici, applicando conoscenze scientifiche anche alla costruzione di strumenti e a scopi pratici.

• Galileo considera la ricerca scientifica autonoma dalla tradizione filosofica e dall’autorità religiosa e mira a dimostrare leggi come regolarità precise dei fenomeni naturali.

Approfondimenti

• Prima delle osservazioni galileiane, la teoria copernicana era stata tollerata e insegnata accanto a quella tolemaica come modello geometrico, non necessariamente come descrizione fisica dei moti celesti.

📖 7. Natura, matematica e qualità

★ Da sapere

• Galileo paragona la natura a un libro scritto in lingua matematica, i cui caratteri sono numeri e figure geometriche; la matematica permette di interpretare e dimostrare rigorosamente i fenomeni fisici.

📌 Le qualità primarie, come estensione e movimento, sono proprietà quantitative e oggettive dei corpi, mentre le qualità secondarie, come colori e sapori, sono sensazioni suscitate nei soggetti.

• Galileo rinuncia a cercare l’essenza inattingibile delle cose e sostituisce le domande metafisiche sul che cosa e sul perché con l’indagine scientifica su come avvengono i fenomeni.

Approfondimenti

• La riduzione della realtà agli aspetti quantitativi supera la fisica qualitativa aristotelica e fonda il meccanicismo, che interpreta il mondo come enti corporei agenti gli uni sugli altri come ingranaggi di una macchina.

💡 Trucco mnemonico

La natura è un libro aperto scritto con numeri e figure geometriche.

📖 8. Esperienza e dimostrazione

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Sensate esperienze e necessarie dimostrazioni: Le sensate esperienze e le necessarie dimostrazioni sono i due momenti strettamente connessi del metodo galileiano: osservazione e raccolta dei dati, seguite dalla formulazione matematica e dalla verifica dell’ipotesi.

★ Da sapere

• 🔄 Il metodo procede attraverso: osservazione del fenomeno e raccolta dei dati, formulazione di un’ipotesi teorica in termini matematici, verifica sperimentale dell’ipotesi mediante il cimento

Approfondimenti

• Il cimento verifica l’ipotesi in un esperimento artificiale e controllato, che elimina elementi estranei e impiega strumenti per misurare pesi, distanze, velocità e tempi.

• Quando non è possibile realizzare condizioni sperimentali pure, Galileo ricorre a esperimenti mentali, come immaginare la caduta dei corpi in assenza di attrito dell’aria.

📌 Un esperimento scientifico deve essere descritto nei dettagli e replicabile, così che la comunità dei ricercatori possa verificarlo e confermarlo.

💡 Trucco mnemonico

Osservare, formulare l’ipotesi matematica, sottoporla al cimento.

📖 9. Inerzia e moto terrestre

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Principio di inerzia: Afferma che un corpo mantiene il proprio stato di quiete o di moto uniforme finché una forza non interviene a modificarlo.

📝 Punti essenziali

• Nell’esperimento mentale del piano inclinato, una sfera accelera in discesa e rallenta in salita; su un piano orizzontale perfettamente levigato, infinito e privo di attrito continuerebbe indefinitamente a muoversi.

• Il principio di inerzia contraddice la fisica aristotelica, secondo cui i corpi tendono naturalmente alla quiete e il moto è mantenuto temporaneamente da una causa esterna.

📌 Nel Dialogo Galileo risponde all’obiezione della pietra dalla torre sostenendo che la pietra conserva il moto di rotazione terrestre e cade alla base, descrivendo un moto parabolico.

📖 10. Caduta dei gravi e misurazione

★ Da sapere

📌 Galileo confuta la tesi aristotelica secondo cui la velocità di caduta è proporzionale al peso mostrando che essa conduce a conclusioni contraddittorie quando si uniscono due corpi.

• Secondo Galileo, nel vuoto tutti i corpi cadono con la medesima velocità, indipendentemente dal loro peso; le differenze osservate dipendono dalla resistenza dell’aria.

• Nel piano inclinato Galileo fa scorrere ripetutamente una sfera di bronzo in un canaletto, riduce al minimo l’attrito e misura il tempo di percorrenza per verificare l’ipotesi sulla caduta.

📐 Formula - Le misurazioni di Galileo conducono alla legge secondo cui lo spazio percorso in caduta libera è proporzionale al quadrato del tempo: $s \propto t^2$.

Approfondimenti

📐 Formula - Galileo ipotizza che la velocità di caduta dei gravi sia proporzionale al tempo trascorso dall’inizio della caduta: $v \propto t$.

📖 11. Il Dialogo e le obiezioni

★ Da sapere

📌 All’obiezione degli uccelli Galileo risponde con la relatività galileiana: chi si trova all’interno di un sistema in movimento non può accorgersi del moto osservando soltanto fenomeni interni.

Approfondimenti

• I tre personaggi del Dialogo sono:

  • Salviati, che rappresenta le posizioni di Galileo
  • Sagredo, amico giudice che si convince delle tesi copernicane
  • Simplicio, difensore della cosmologia peripatetica

• La nave in movimento con mare calmo mostra che, sottocoperta, non si distingue il moto della nave dalla quiete; analogamente, le mosche sul corpo di un cavallo in corsa si muovono come su un sistema in quiete.

📌 Per rispondere all’obiezione della pietra lasciata cadere da una torre, Galileo sostiene che la pietra conserva il moto terrestre durante la caduta e raggiunge la base della torre.

📖 12. Conflitto con le autorità

★ Da sapere

• Nel 1616 il Sant’Uffizio dichiara la dottrina copernicana «formalmente eretica» e ammonisce Galileo a non sostenerla né insegnarla.

Approfondimenti

• Le critiche a Galileo provengono anche dai peripatetici, che applicano il principio di autorità e considerano indiscutibili le dottrine di Aristotele.

• Galileo critica i peripatetici contemporanei, non direttamente Aristotele, sostenendo che il filosofo avrebbe cercato la verità osservando la natura come lui stesso faceva.

• La conferma osservativa dell’eliocentrismo rese impossibile presentare i sistemi copernicano e tolemaico come alternative geometriche entrambe valide e provocò la reazione delle forze conservatrici.

📊 Tabelle di sintesi

Qualità e conoscenza della natura