La Rivoluzione scientifica Principi teorici Bacone La rivoluzione astronomica: Keplero, Tycho Brahe, Galileo Galilei

PRINCIPI TEORICI Con “Rivoluzione scientifica” si intende il periodo tra la pubblicazione di due opere: Copernico, Le rivoluzioni dei corpi celesti (1543) Newton, I principi matematici di filosofia naturale (1687) Nuovi principi teorici: La natura è intesa come ordine oggettivo, regolato da leggi La scienza è sapere sperimentale, matematico e ha come scopo la conoscenza e il dominio

La natura La natura viene spogliata di ogni attributo, valore o qualità umana (utilità, perfezione ecc.) e viene “spersonalizzata” per studiarla nella sua realtà effettiva. È concepita come un ordine causale, nulla avviene a caso, tutto è il risultato di cause precise (causa efficiente). È un insieme di relazioni (e non di “essenze”) causali che legano i fenomeni: i fenomeni sono governati da leggi e obbediscono a regole uniformi attraverso cui la natura opera.

La scienza È un sapere sperimentale: si fonda sull’osservazione dei fatti e le ipotesi vengono giustificate su base empirica e non solo razionale (esperienza=esperimento). È un sapere matematico: si fonda sul calcolo e sulla misura (quantificazione). È un sapere intersoggettivo: pubblico, accessibile a tutti e le scoperte vogliono essere universalmente valide e “controllabili”. “Sapere è potere” (Bacone): lo scopo della conoscenza oggettiva del mondo e delle sue leggi è il dominio.

Contesto storico, sociale e culturale La civiltà urbano-borghese produce un sistema di vita più complesso, emergono nuove esigenze tecniche (collaborazione tra tecnici e scienzati) si supera il millenario abisso tra scienza pura e applicazioni pratiche (es. Leonardo da Vinci). La cultura tardo-medievale e rinascimentale diffuse la mentalità empiristica favorevole alle ricerche naturalistiche

Viene favorita la libertà della ricerca intellettuale “Ritorno agli antichi”: riscoperta degli atomisti, delle teorie eliocentriche dei pitagorici, gli studi di Archimede ecc. Condizioni mentali per uno sviluppo dell’indagine della natura, ripresa l’idea fondamentale della natura scritta in termini geometrici.

FRANCIS BACON(Londra1561-1626) Nelle sue opere illustra il progetto di una ricerca scientifica che applichi il metodo sperimentale e sviluppi applicazioni tecniche per garantire il dominio umano. Progetta un’enciclopedia delle scienze. Nuovo Organo (1620): illustra la logica sottesa al procedimento scientifico. Nuova Atlantide (1627):isola sconosciuta come laboratorio sperimentale dove tutti cercano di conoscere le forze nascoste della natura per “estendere i confini dell’impero umano” (numi=inventori, reliquie=invenzioni)

Il Nuovo Organo Critica la logica aristotelica (dispute verbali) e propone la nuova logica sottesa alla scienza che ha il compito di espugnare la natura. Sapere è potere, la scienza è al servizio dell’uomo che diventa ministro e interprete della natura Attraverso gli esperimenti l’uomo domina la natura

La nuova scienza prevede l’eliminazione dei pre-giudizi (anticipazioni): sono giudizi che anticipano l’esperienza (passano dai casi particolari alle leggi generali) La scienza interpreta la natura, con metodo e ordine e ascende dal particolare alle leggi generali senza salti e per gradi. I pregiudizi della mente (idòla) sono di quattro tipi: Idòla tribus natura umana Idòla specus mente dei singoli Idòla fori linguaggio Idòla theatri dottrine filosofiche

Il metodo induttivo Il metodo della scienza è il metodo induttivo che non si avvale né solo dei sensi né del solo intelletto Si differenzia dall’induzione aristotelica che è per Bacone la semplice enumerazione di casi, si fonda invece sulla scelta e l’eliminazione dei casi particolari, sotto il controllo dell’esperimento per arrivare a determinare la vera natura (forma) del fenomeno.

Fasi del metodo Raccolta e descrizione dei fatti particolari compilando le tavole (presenza, assenza, gradi) Fase “negativa”: si escludono le cause di un fenomeno in base alle tavole e si arriva alla vindimiatio prima= formulazione di una prima ipotesi Esperimenti per verificare l’ipotesi (istanze prerogative ed experimentum crucis) fino a determinare la natura del fenomeno

Formiche, ragni e api “Coloro che trattarono le scienze furono o empirici o dogmatici. Gli empirici, come le formiche, accumulano e consumano. I razionalisti,come i ragni, ricavano da se medesimi la loro tela. La via di mezzo è quella delle api, che ricavano la materia prima dai fiori dei giardini o dei campi, e la trasformano e la digeriscono in virtù di una loro propria capacità. Non dissimile è il lavoro della vera filosofia, che non si deve servire soltanto o principalmente delle forze della mente; la materia prima che essa ricava dalla storia naturale e dagli esperimenti meccanici, non deve esser conservata intatta nella memoria, ma trasformata e lavorata dall’intelletto. Così la nostra speranza è riposta nell’unione sempre più stretta e più santa delle due facoltà, quella sperimentale e quella razionale, unione che non si è finora realizzata.” (Francis Bacon, Nuovo Organo, I, in Scritti filosofici, a cura di P. Rossi, UTET, Torino 1975, pp. 607-608)

Per Bacone le cause dei fenomeni naturali coincidono con le forme (causalità aristotelica): la forma è la struttura che costituisce essenzialmente un fenomeno La forma è anche la legge che regola la generazione e la produzione del fenomeno

LA RIVOLUZIONE ASTRONOMICA Sistema aristotelico-tolemaico: unico, chiuso (sfera limitata dal cielo delle stelle fisse), finito (l’infinito per Aristotele era solo un’idea non una realtà), fatto di sfere concentriche (qualcosa di solido e reale su cui sono incastonati stelle e pianeti), qualitativamente differenziato (mondo sopralunare e sublunare), geocentrico Testimonianza dei sensi, autorità di Aristotele, parola divina della Bibbia (terra sede dell’uomo= antropocentrismo)

Dal geocentrismo all’eliocentrismo Niccolò Copernico, De rivolutionibus orbium coelestium 1543, è un teorico e matematico, riteneva la dottrina tolemaica “antieconomica” e troppo complessa Recupera l’eliocentrismo e formula il suo sistema (terra ruota su sé stessa, al centro il sole..), conserva ancora caratteristiche vecchie e complessità matematica. Prefazione di Osiander prefazione sulla natura puramente ipotetica e matematica

Quesiti anticopernicani degli aristotelici: Se la Terra si muove perché non vi è il lancio degli oggetti? Perché non solleva un vento che scuote le persone? Se si muove da ovest a est: un sasso lanciato da una torre dovrebbe cadere a ovest 8perchè la torre si è spostata a est) Solo Galilei risolverà questi problemi di fisica

Il sistema di Tycho Brahe (1546-1601) Astronomo danese, con l’osservazione a occhio nude esclude l’esistenza di sfere solide e reali Crea il sistema ticonico (sistema intermedio): la Terra è ancora al centro, attorno ad essa ruota il Sole, attorno a cui ruotano gli altri pianeti.

Giovanni Keplero (1571-1630) Assistente di Brahe Propone una visione armonica dell’universo, i pianeti sono disposti attorno al Sole secondo una precisa legge di armonia geometrica (esalta la bellezza dell’Universo immagine della Trinità divina) L’oggettività del mondo è nella proporzione matematica implicita di tutte le cose, su questo si fonda la scoperta delle tre leggi di Keplero

Le orbite dei pianeti sono ellissi del quale il Sole occupa uno dei due fuochi; Le aree descritte dal raggio vettore sono proporzionali al tempo impiegato a descriverle; I quadrati dei tempi impiegati dai diversi pianeti a percorrere interamente la loro orbita stanno tra loro come i cubi degli assi maggiori delle ellissi descritte dai pianeti. Queste leggi permettono di riconoscere che l’oggettività naturale risiede nella proporzionalità matematica

Galileo Galilei (Pisa 1564-Arcetri1642) VITA: formazione varia (letteratura, medicina, matematica), insegna matematica a Pisa e a Padova Nel 1609 la costruzione del cannocchiale apre il periodo delle scoperte astronomiche, scrive il Siderus nuncius 1610; Nel febbraio del 1616 riceve il primo ammonimento Nel 1623 pubblica il Saggiatore Nel 1632 il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, il tolemaico e il copernicano 1633 processo e abiura, confino ad Arcetri e morte nel 1642

Libertà della scienza Rapporto scienza e Bibbia: credere a tutto ciò che dice la Bibbia anche in campo “scientifico”? (R.Bellarmino: ispirazione delle Scritture) Galilei nelle “Lettere copernicane” (lettera a Benedetto Castelli e lettera a Cristina di Lorena): natura e Bibbia provengono entrambe da Dio, eventuali contrasti sono solo apparenti

La Bibbia è arbitro in campo etico-religioso, la scienza rispetto alle verità naturali. Interpretazione della Bibbia: Linguaggio per “accomodarsi alla capacità de popoli rozzi”: antropomorfico e per il “vulgo” La Bibbia insegna “come si vadia al cielo e non come vadia il cielo” Polemica contro gli aristotelici dogmatici che ostacolano l’avanzamento delle scienze

La distruzione della cosmologia aristotelico-tolemaica Scoperte scientifiche grazie all’uso scientifico del cannocchiale, esposte nel Sidereus nuncius (1610): Ombre delle montagne lunari (vs superficie liscia della luna) Quattro satelliti di Giove (vs corpo in movimento nello spazio no altri corpi attorno) Macchie solari (vs incorruttibilità cieli) Fasi di Venere (vs solo la Terra corpo opaco)

Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (1632) Quattro giornate di discussione tra Simplicio (geocentrismo, “senso comune” e “dogmi aristotelici”), Salviati (teoria copernicana), moderate da Sagredo (nobile veneziano senza pregiudizi) Critica distinzione mondo celeste e terrestre Confutazione argomenti contro il moto della Terra (sasso dall’albero della nave, principio di “relatività galileiana”) Dimostra il moto di rotazione della Terra Dottrina delle maree

Il metodo galileiano Non formula in modo esplicito il metodo, ma lo “applica” “Pare che quello degli effetti naturali che o la sensata esperienza ci pone dinanzi agli occhi o le necessarie dimostrazioni ci concludono, non debba in conto alcuno essere revocato in dubbio” (Lettera a Cristina di Lorena) Il metodo di Galilei si basa sia sull’induzione sperimentale che sulla deduzione teorica

Sensate esperienze: l’esperienza condotta con i sensi, è il momento osservativo-induttivo della scienza (dall’osservazione dei fatti si induce una legge generale es.fasi di Venere) Necessarie dimostrazioni (o matematiche dimostrazioni): momento ipotetico-deduttivo, ragionamenti logici (su base matematica) a partire da intuizione si formula un’ipotesi teorica per poi verificarla con esperimenti “ideali” (es.principio di inerzia) Sono congiunte e si presuppongono (le esperienze sono rielaborate in contesto matematico- razionale, le dimostrazioni richiamano i sensi)

Conclusioni sul metodo Centralità della matematica,diventa il linguaggio e il metodo di lavoro della scienza Nuovo significato di esperienza (è l’esperimento e non l’esperienza quotidiana ingannevole) e di verifica (non dei sensi, ma procedura per creare le condizioni di produzione del fenomeno) Non cercare cause finali (il perché), ma la causa efficiente (il come): non nega finalità o essenze, ma non sono conoscibili dalla mente umana