Galileo Galilei: vita e scoperte del padre del metodo scientifico
Indice
1Chi è Galileo Galilei?
«La mathematica è l'alfabeto in cui Dio ha scritto l'Universo». Queste parole le ha pronunciate Galileo Galilei e rivelano molto su di lui: fisico, filosofo, matematico e astronomo, considerato il padre della scienza moderna perché introdusse il metodo scientifico, basato sull'osservazione oggettiva della realtà. Processato dalla Chiesa di Roma, cercò di spiegare da cattolico la teoria eliocentrica prima di essere costretto ad abiurare.
1.1Cos'è il metodo scientifico?
Il metodo scientifico introdotto da Galileo consiste in un nuovo modo di descrivere i fenomeni naturali. Se anticamente, infatti, l'uomo ha spiegato i fenomeni naturali a cui assisteva attribuendoli al manifestarsi delle divinità, il metodo scientifico di Galileo vuole spiegare i meccanismi che esistono alla base di determinati eventi. In che modo lo fa?
- si mettono in pratica numerosi esperimenti così da avere molti risultati;
- i dati raccolti vengono elaborati e si formula una teoria;
- la teoria individua la causa all'origine del fenomeno;
- la legge si ha quando il fenomeno si verifica con regolarità;
- ma se, viceversa, nello svolgersi degli esperimenti l'ipotesi iniziale viene contestata, si svolgeranno nuovi esperimenti ed osservazioni;
2Galileo Galilei: biografia, opere e scoperte iniziali
Nato a Pisa nel 1564, Galileo Galilei iniziò nel 1580 a studiare medicina presso l'Università della sua città, prima di scegliere nel 1583 di specializzarsi in matematica.
A fargli da insegnante fu Ostilio Ricci, che riteneva che la matematica fosse una scienza non astratta, ma utile per risolvere i problemi pratici.
Fino al 1585 Galileo rimase a Pisa dove studiò anche fisica e dove fece la sua prima scoperta: si racconta che osservando la lucerna posta sul soffitto della cattedrale di Pisa scoprì l'isocronismo delle oscillazioni del pendolo.
Dal 1589 insegnò a Pisa e nel 1592 venne chiamato presso l'università di Padova dove fu docente fino al 1610. I diciotto anni trascorsi nella città veneta furono definiti da Galileo «i migliori di tutta la mia età».
Nello studio di Padova Galileo creò una piccola officina nella quale eseguiva esperimenti e fabbricava strumenti che vendeva per arrotondare lo stipendio: qui inventò nel 1593 la macchina per portare l'acqua a livelli più alti, che fu utilizzata a Venezia.
Nel 1604 apparve nei cieli europei una supernova. Si dice che Galileo ne approfittò per creare oroscopi a pagamento, ma soprattutto per costruire e perfezionare tra 1604 e 1609 il cannocchiale, strumento inventato in Olanda, usato da Galileo per la prima volta per osservare le stelle.
Per tutto il 1610 Galileo:
- Acquisì informazioni precise sulla superficie della luna, stabilendo che presentava delle irregolarità
- Studiò la Via Lattea, che si rivelò un insieme di stelle lontanissime, che allargavano i confini dell'universo
- Scoprì i quattro maggiori satelliti di Giove, osservando che anche i pianeti possono avere dei satelliti
- Scrutò il sole, vedendovi delle macchie in movimento.
Le nuove scoperte vennero pubblicate nel 1611 nel Sidereus Nuncius, opera che Galileo inviò al granduca di Toscana Cosimo II de Medici e che gli valse una posizione da insegnante a Firenze, e nel 1613 nell'Istoria delle macchie solari e loro accidenti.
Nel 1611 la Chiesa e il Sant'Uffizio iniziarono a prestare attenzione alle opere di Galileo. Per questo e per il peso accademico dei docenti Gesuiti del Collegio romano, il matematico pisano si recò nel marzo 1611 a Roma, dove fu accolto da papa Paolo IV e dove fu iscritto all'Accademia dei Lincei.
3Il nuovo metodo scientifico e il sistema copernicano
Nel 1614 a Firenze il frate Tommaso Caccini lanciò contro i matematici moderni, e in particolare contro Galileo, l'accusa di contraddire le Sacre Scritture con le loro concezioni astronomiche ispirate alle teorie copernicane.
Galileo Galilei aveva aderito infatti:
- Alle idee di Keplero sui movimenti dei pianeti, tra cui quella in base alla quale la Terra compiva su se stessa un moto di rotazione
- Alla teoria eliocentrica enunciata nel De revolutionibus orbium coelestium del 1543 dall'astronomo Niccolò Copernico, per cui non la Terra, ma il Sole si trovava al centro del sistema con i pianeti che gli giravano attorno con un moto di rivoluzione.
Il clima iniziava a farsi teso per i sostenitori di queste teorie e nel 1616 i teologi della Chiesa di Roma affermarono che le idee copernicane erano eretiche perché contraddicevano i passi delle Sacre Scritture e le opinioni dei Padri della Chiesa.
Galileo espresse il suo pensiero in una serie di lettere scritte tra 1613 e 1616, chiamate Lettere copernicane, e nel Saggiatore opera del 1623 dedicata allo studio delle comete.
In queste due opere Galileo si occupò di spiegare come la Bibbia avesse carattere morale e salvifico e non scientifico e si preoccupò di chiarire l'approccio che si doveva avere nelle scienze.
Le discussioni di carattere scientifico dovevano basarsi sulla creazione di un'ipotesi che nasceva dalla teoria e che trovava conferma nell'osservazione diretta della realtà naturale.
L'osservazione andava effettuata raccogliendo dati che portavano a una lettura matematica dell'esperienza stessa e come se fosse un esperimento. Si arrivava così a:
- Sensate esperienze, nate dall'osservazione sistematica e scientifica della realtà naturale mediata dalla matematica e a partire da un'ipotesi teorica
- Certe dimostrazioni, le conferme ottenute dall'osservazione continua del mondo.
Questo era il metodo da seguire per conoscere la realtà naturale secondo Galileo: il metodo scientifico o sperimentale.
Nel Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, opera di trattatistica scientifica composta tra 1624 e 1630, Galileo confutò le teorie del sistema tolemaico-aristotelico - secondo il quale la Terra era ferma al centro dell'universo con i pianeti che le giravano intorno - a favore del sistema copernicano basato sulla teoria eliocentrica.
La confutazione e la dimostrazione della rotazione e rivoluzione della Terra avvenne sulla base degli studi di Copernico e Keplero e dell'osservazione diretta delle stelle, ma anche dei principi appena elaborati da Galileo di:
- Inerzia, secondo cui un corpo, se non disturbato, conserva indefinitamente il proprio moto
- Relatività del movimento, per cui non è possibile stabilire sulla base di esperienze e osservazioni compiute stando all'interno di un sistema e senza punti di riferimento esterni, se il sistema sia fermo o se si muova con un moto rettilineo e uniforme.
Per esempio: se ci troviamo su una nave che non compie movimenti bruschi e si muove lungo una linea retta, senza avere punti di riferimento, non riusciamo a capire se ci muoviamo o no.
4Perchè le teorie di Galileo spaventavano la Chiesa?
Le teorie di Galileo Galilei spaventavano la Chiesa che le trovava inaccettabili perché mettevano in discussione la sua visione tradizionale del mondo. I principali motivi di conflitto nascevano da questi punti:
- Le idee di Galileo sono in contrasto con la cosmologia aristotelico-tolemaica
- Rappresentano una minaccia all'autorità della Chiesa
- La Chiesa teme eresie e disordini sociali derivanti dalle idee dello scienziato
- Teme anche gli impatti filosofici e teologici che potrebbero derivare dalle nuove teorie
Galileo cercò di conciliare scienza e fede, ma la Chiesa vide le sue teorie come una minaccia alla sua autorità spirituale e dottrinale, il che portò al suo processo e alla condanna per eresia nel 1633.
5La vita privata di Galileo
Galileo ebbe tre figli con Marina Gamba, una donna di Venezia con la quale non si sposò mai. Quando si trasferì a Padova prese in affitto una casa per lei ed i figli vicino la sua dimora. Fu per questo che nel 1604 ricevette la prima denuncia. Nel 1610 lascia Marina e si trasferisce a Firenze. Le figlie entrano in convento mentre il figlio - l'unico che Galileo riconoscerà - diventa suo erede universale. I figli di Marina e Galileo furono:
- Virginia Galilei (1600–1634): Virginia prese il nome suora Maria Celeste quando entrò in convento. Era molto vicina a suo padre e si scambiarono molte lettere. Maria Celeste era considerata una donna di notevole intelligenza e spirito, e supportò suo padre attraverso i suoi periodi di malattia e le sue battaglie con la Chiesa cattolica.
- Livia Galilei (1601–1659): Anche Livia divenne suora, prendendo il nome suora Arcangela. La sua salute era piuttosto cagionevole, e non ci sono molte informazioni disponibili su di lei rispetto a sua sorella Maria Celeste.
- Vincenzo Gamba (1606–1649): L'unico figlio maschio di Galileo, Vincenzo, intraprese la carriera di musicista. Si sa che ebbe alcune difficoltà nella vita, compresi problemi finanziari e di salute.
Le figlie di Galileo, essendo entrambe suore, vissero vite relativamente riservate all'interno dei loro conventi. Tuttavia, la relazione tra Galileo e sua figlia Maria Celeste è ben documentata grazie alle lettere sopravvissute tra i due, documenti che offrono uno sguardo unico sulla vita personale di Galileo, sui suoi affetti e sulle sue sfide. Queste lettere sono state pubblicate e analizzate da vari studiosi, e offrono una prospettiva preziosa sulla vita del famoso scienziato al di fuori dei suoi contributi scientifici.
6La condanna del Sant'Uffizio e gli ultimi anni
Il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo ricevette molti elogi, ma sin da subito si diffusero le voci di una proibizione del libro da parte della Chiesa di Roma.
Nel 1633 arrivò la chiamata dell'inquisizione e iniziò il processo durante il quale Galileo provò a spiegare, senza riuscirvi, le sue ragioni alla Chiesa.
Il 22 giugno 1633 compì un'abiura delle sue teorie, con la quale sconfessava le scoperte fatte e la teoria copernicana, venendo condannato all'esilio ad Arcetri.
Dopo l'abiura, secondo la leggenda, sembra che Galileo disse «E pur si muove», a testimonianza di come credesse ancora nella teoria eliocentrica.
Nel 1638 fu pubblicato nei Paesi Bassi il trattato chiamato Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze, l'opera galileiana più importante. Galileo morì nel 1642.
Con le sue scoperte Galileo Galilei cambiò il modo di fare scienza e il mondo intero, eppure morì da solo in esilio nella residenza ad Arcetri.
Il 31 ottobre 1992, 359 anni dopo l'abiura, papa Giovanni Paolo II riconobbe gli errori commessi dalla Chiesa nei confronti di Galileo davanti alla sessione plenaria della Pontificia accademia delle scienze.
Le accuse contro Galileo furono finalmente cancellate, seppur con quattro secoli di ritardo.
6.1Ascolta l'audio lezione su Galileo Galilei
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Domande & Risposte
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Perché Galileo fu scomunicato?
Perché Galileo era sostenitore della teoria copernicana eliocentrica sul moto dei corpi celesti in opposizione al geocentrismo sostenuto dalla Chiesa cattolica.
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Cosa ha inventato Galileo?
Nel 1593 la macchina per portare l'acqua a livelli più alti che fu utilizzata a Venezia, la bilancia idrostatica, il termoscopio, il celatone, il compasso di proporzione.
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Perché Galileo è considerato il padre della scienza moderna?
Perché creò il metodo scientifico, basato sull'osservazione oggettiva della realtà.