Galileo Galilei (1564-1642)

Galileo Galilei, lo scienziato italiano al quale forse più che a chiunque altro va il merito di aver sviluppato il metodo scientifico, nacque nel 1564 a Pisa.

Da giovane studiò presso l'università di quella città, ma non terminò gli studi per motivi economici.

Ciò malgrado ottenne, nel 1589, una cattedra all'università. Qualche anno dopo entrò a far parte del corpo accademico dell'università di Padova, e vi rimase sino al 1610.

A questo periodo risalgono le sue scoperte scientifiche più importanti.

Il primo contributo di rilievo lo diede al settore della meccanica. Aristotele aveva insegnato che gli oggetti pesanti cadono più velocemente di quelli leggeri, e intere generazioni di studiosi avevano accettato questa affermazione, basandosi sull'autorità del filosofo greco.

Galileo decise di sottoporla a sperimentazione, e dopo una serie di prove si accorse che Aristotele aveva sbagliato: gli oggetti pesanti e quelli leggeri cadono alla stessa velocità, tranne che nella misura in cui vengono rallentati dall'attrito dell'aria.
(A proposito, sembra priva di fondamento la tradizione secondo cui Galileo avrebbe eseguito questi esperimenti lasciando cadere oggetti dalla torre di Pisa).

La legge di caduta dei gravi galileiana
vale esclusivamente nel vuoto:
nel vuoto sì che i corpi cadrebbero
tutti alla stessa velocità

Chiarito questo, Galileo fece un altro passo avanti.

Misurò con attenzione la distanza coperta dagli oggetti che cadono in un periodo di tempo dato, e trovò che essa è proporzionale al quadrato del numero dei secondi che è durata la caduta.

Questa scoperta (che implica un aumento uniforme dell'accelerazione) è già significativa di per se stessa; ma, cosa ancor più importante, lo scienziato pisano fu in grado di condensare i risultati di una serie di esperimenti in una formula matematica.

Il continuo ricorso alle formule e ai metodi della matematica è una caratteristica importante della scienza moderna.

Un altro fondamentale contributo dato da Galileo alla scienza, è la scoperta del principio d'inerzia.

Prima delle sue ricerche era opinione comune che un oggetto in movimento tendesse naturalmente a rallentare e a fermarsi, a meno che non venisse esercitata su di esso una forza per continuare a farlo muovere.

Ma gli esperimenti di Galileo dimostrarono che questa convinzione generale era sbagliata: se si potessero eliminare le cause del rallentamento, quali ad esempio l'attrito, un oggetto in movimento tenderebbe per propria natura a continuare a muoversi all'infinito.

Questo importante principio, riaffermato con chiarezza da Newton e incorporato nel suo sistema come prima legge del moto, è uno dei fondamenti della fisica.

Le più famose scoperte di Galileo riguardano l'astronomia.
Agli inizi del XVII secolo, il mondo dell'astronomia era in grande fermento, acceso dalla disputa tra i seguaci della teoria eliocentrica di Copernico e quanti invece sostenevano la precedente teoria geocentrica.
Già nel 1604 Galileo aveva dichiarato di ritenere che Copernico avesse ragione, ma in quel momento non era in grado di dimostrarlo.

Galileo Galilei presenta il telescopio al senato veneziano

Nel 1609 sentì parlare dell'invenzione del telescopio avvenuta in Olanda.
Malgrado disponesse soltanto di una sua descrizione sommaria, grazie al suo genio fu ben presto in grado di costruirne uno a sua volta, molto più potente.
Con l'ausilio di questo nuovo strumento rivolse le sue doti di osservatore ai cieli, e nell'arco di un solo anno fece una serie di scoperte fondamentali.

Osservò la luna e vide che la sua superficie non era liscia, ma aveva numerosi crateri e alte montagne. I corpi celesti, concluse, non sono dopo tutto levigati e perfetti, ma sono caratterizzati dallo stesso tipo di irregolarità che si osserva sulla superficie terrestre.

Osservò la Via Lattea e notò che non si trattava di un corpo nebuloso e lattiginoso; era invece composto da un enorme numero di stelle singole, tanto lontane che a occhio nudo apparivano come un insieme indistinto.

Osservò i pianeti e scoprì che quattro lune ruotano intorno a Giove; questa era la prova evidente che un corpo celeste poteva girare intorno a un pianeta che non fosse la terra.

Osservò il sole, e scorse le macchie solari. (A dire il vero, altre persone avevano osservato le macchie solari prima di lui, ma Galileo divulgò le proprie osservazioni in modo più efficace e portò le macchie solari all'attenzione della comunità scientifica).

Osservò che il pianeta Venere aveva fasi molto simili a quelle della luna; questa fu una prova decisiva a favore della teoria copernicana secondo cui la terra e tutti gli altri pianeti girano intorno al sole.

L'invenzione del telescopio e la serie di scoperte che questo strumento consentì, resero famoso lo scienziato di Pisa.

Ma il suo appoggio alla teoria di Copernico trovò oppositori in importanti circoli ecclesiastici, e nel 1616 gli venne ordinato di astenersi dall'insegnamento dell'ipotesi copernicana.

Galileo si sottomise a questa restrizione per diversi anni.

Il papa morì, nel 1623, e gli succedette un cardinale che era stato ammiratore di Galileo; l'anno successivo Urbano VIII, questo era il nome del nuovo papa, lasciava intendere (anche se in maniera un po' ambigua), che il divieto non aveva più vigore.

Galileo dedicò i sei anni successivi alla stesura della sua opera più famosa, il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, che è una magistrale esposizione delle prove che avallano la teoria di Copernico, e che venne pubblicato nel 1632 con l'imprimatur dei censori della Chiesa.

Malgrado ciò, le autorità ecclesiastiche reagirono irosamente quando l'opera apparve, e Galileo venne portato in giudizio a Roma, davanti al tribunale dell'Inquisizione, con l'accusa di aver violato il divieto del 1616.

È evidente che molti rappresentanti del clero erano contrari alla decisione di processare l'eminente scienziato.

Anche per le leggi ecclesiastiche del tempo, il processo contro Galileo era discutibile, e la sentenza fu abbastanza lieve: non venne messo in prigione, ma fu semplicemente confinato agli arresti domiciliari nella comoda villa che possedeva ad Arcetri.

Teoricamente non avrebbe dovuto ricevere visitatori, ma questa clausola non venne applicata.

L'unica altra punizione che dovette subire fu la pubblica ritrattazione della sua opinione relativa alla rotazione della terra intorno al sole, abiura che il sessantanovenne scienziato pronunciò nel corso di un processo a porte aperte.

Un celebre aneddoto, probabilmente apocrifo, vuole che dopo aver concluso la sua ritrattazione lo scienziato abbia rivolto gli occhi a terra e abbia sussurrato «Eppur si muove».

Ad Arcetri continuò a scrivere di meccanica sino alla morte, sopravvenuta nel 1642.

L'enorme contributo di Galileo al progredire della scienza è da tempo un dato universalmente acquisito.

Tra le sue principali scoperte scientifiche ricordiamo il principio d'inerzia, l'invenzione del telescopio, le osservazioni astronomiche; e non dimentichiamo la genialità con cui comprovò l'ipotesi copernicana.

Ma ancor più importante è stato il ruolo che ha avuto nello sviluppo della metodologia della scienza.

Sulla scia di Aristotele, la maggior parte degli scienziati che lo avevano preceduto, si era dedicata a osservazioni di tipo qualitativo e aveva categorizzato i fenomeni; ma Galileo li misurò, e le sue osservazioni furono di tipo quantitativo.

Quest'enfasi sulle misurazioni quantitative è da allora diventata una caratteristica fondamentale della ricerca scientifica.

Lo scienziato pisano è forse più responsabile di chiunque altro dell'atteggiamento empirico della ricerca scientifica.

È stato il primo a sottolineare l'importanza della sperimentazione, respingendo il concetto che le questioni scientifiche potessero essere risolte affidandosi all'autorità, sia che si trattasse delle dichiarazioni della Chiesa, sia che fossero le affermazioni di Aristotele.

Rifiutò anche di fare assegnamento su complessi schemi deduttivi che non fossero solidamente basati sulla sperimentazione.

Gli studiosi medievali avevano discusso a lungo su cosa doveva accadere, e sul perché le cose accadono, ma Galileo insistette perché venissero fatti esperimenti per appurare cosa effettivamente accadeva.

Il suo approccio scientifico non era indubbiamente di tipo mistico; da questo punto di vista si è dimostrato più moderno di alcuni dei suoi successori, tra cui lo stesso Newton.

Galileo, lo ricordiamo, fu un uomo molto religioso.

Malgrado il processo e la condanna, non rifiutò né la religione né la Chiesa, ma soltanto il tentativo di quest'ultima di soffocare la ricerca in campo scientifico.

Le generazioni successive lo hanno giustamente ammirato come simbolo di rivolta contro il dogmatismo e i tentativi autoritari di imbavagliare la libertà di pensiero.

Ma ancor più importante fu il ruolo che ebbe nel gettare le basi del moderno metodo scientifico.