Imparare con la Storia: 55 La rivoluzione scientifica

LA RIVOLUZIONE SCIENTIFICA

La scienza, cioè ogni attività volta a conoscere e a spiegare i fenomeni naturali, ha fatto parte della cultura anche dei popoli più antichi; spesso era intrecciata con credenze magiche e con convinzioni filosofiche e religiose.

La riscoperta da parte degli umanisti di molti testi del monto antico aveva provocato durante il Rinascimento un nuovo interesse per la scienza, che si era espresso anche mediante il superamento di ciò che era possibile trovare nei testi antichi: si sentiva il bisogno di nuove osservazioni e di nuovi studi, così come si affermava l’idea che bisognasse escludere dagli studi scientifici le convinzioni di tipo magico e religioso.

Tra il Cinquecento e il Seicento l’interesse e i progressi in vari ambiti scientifici furono tali che è stato coniato per questo periodo il termine di “rivoluzione scientifica”, a indicare un nuovo modo di intendere la scienza: le conoscenze ereditate dal passato greco-romano e che si erano arricchite delle dottrine religiose del Medioevo (in particolare quelle di San Tommaso) vennero ampiamente superate, soprattutto perché si affermò il “metodo sperimentale” di Galileo Galilei.

Galileo Galilei ritratto da Justus Sustermans nel 1636

Esso consiste nell’osservazione diretta dei fenomeni naturali e di esperimenti che hanno lo scopo di verificare l’esattezza di una teoria. Ad adoperare questo metodo fu tutta una serie di studiosi di varie nazionalità, che giunsero a nuove scoperte frutto delle proprie intuizioni geniali, ma anche del clima in cui essi vissero, quello del Rinascimento, fatto di mille curiosità e di strumenti (per esempio il libro a stampa) che diffondevano ovunque quelle curiosità.

Gli uomini che si dedicarono alle varie scienze erano spesso laici, perciò essi operarono al di fuori della Chiesa e a volte in contrasto con essa, tanto che non sono mancati episodi, anche clamorosi, di ostacoli al mondo della scienza da parte degli uomini di Chiesa.

Come si può vedere accostandosi a quell’ambito scientifico che è divenuto un po’ il simbolo della rivoluzione scientifica: l’astronomia.

Niccolò Copernico

Nel 1543 il polacco Mikolaj Kopernik (in italiano Niccolò Copernico) pubblicò un libro (De revolutionibus Orbium coelestium) che metteva in discussione un sistema esistente da 1.800 anni, quello di Claudio Tolomeo, secondo il quale la Terra è al centro dell’Universo e tutto il resto (il Sole, i pianeti, le stelle) le ruota attorno, incastonato in sfere trasparenti, eterne e incorruttibili, l’ultima delle quali - la più grande - segna i confini dell’universo.

Raffigurazione della teoria geocentrica

Era la teoria chiamata “geocentrica” (cioè con la terra al centro) a cui Copernico contrappose la teoria “eliocentrica” (cioè con il sole - élios - al centro), la quale poneva il Sole al centro dell’Universo, mentre la Terra gli ruota attorno e ruota anche su se stessa; Copernico riprendeva questa teoria da alcuni filosofi greci vissuti alcuni secoli prima di Cristo, riformulandola in maniera coraggiosa, servendosi di calcoli matematici applicati ai movimenti delle stelle e dei pianeti.

Raffigurazione della teoria eliocentrica in una stampa del XVII secolo

Per tutto il secolo XVI le idee di Copernico suscitarono resistenze e sdegno; anche se molti scienziati usarono con entusiasmo i metodi matematici e le osservazioni del polacco, pochissimi accettarono la realtà dell’eliocentrismo. Ancora più dura fu l’opposizione in ambiente religioso, dato che le teorie di Copernico erano in totale contrasto con quanto è scritto nella Bibbia; i primi a tuonare contro di lui furono i protestanti, secondo i quali se la Terra «si agitasse veramente su è giù attorno al suo centro e a quello del Sole, noi vedremmo crollare città e fortezze, paesi e montagne».

Dopo Copernico, però, altri studiosi ripresero le sue teorie e le svilupparono: in particolare

- il danese Tycho Brahe, che dichiarò inesistenti le sfere celesti;

- l’italiano Giordano Bruno, che ipotizzò l’infinitezza dell’universo;

- il tedesco Giovanni Keplero, che scoprì il moto ellittico dei pianeti;

Da sinistra: Tycho Brahe, Giordano Bruno e Giovanni Keplero

- il pisano Galileo Galilei, che pubblicò nel 1610 il Sidereus Nuncius con cui rivelava al mondo l’esistenza di stelle mai viste prima e la presenza sulla Luna di crateri, monti e valli, tutti elementi visti con i propri occhi, grazie a uno strumento, battezzato cannocchiale o telescopio, che lui stesso aveva perfezionato, partendo da un’invenzione olandese.

Galileo mostra il cannocchiale al doge di Venezia (illustrazione di fantasia)

Lo stesso Galileo pubblicò nel 1632 un’altra opera, il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, in cui sosteneva apertamente la teoria eliocentrica, suscitando però le ire dei domenicani: Galileo venne messo sotto processo e condannato alla prigione a vita. La condanna venne poi mutata e lo scienziato fu costretto a vivere nell’isolamento, ma gli fu concesso di continuare a lavorare con alcuni discepoli, tra cui Evangelista Torricelli.

Galileo di fronte al Sant'Uffizio, dipinto di Joseph-Nicolas Robert-Fleury

Nella seconda metà del Seicento l’inglese Isaac Newton scoprì la forza gravitazionale, da cui sviluppò le leggi che regolano i movimenti dei pianeti e un po’ alla volta la teoria eliocentrica divenne confermata e accettata, anche se solo nel 1992 la Chiesa ha riconosciuto che la condanna di Galileo fu ingiusta.

Altre scoperte e invenzioni segnarono profondamente il Cinquecento e il Seicento.

Già alla fine del Cinquecento i progressi matematici uniti a quelli astronomici avevano portato alla riforma del calendario, nota come riforma gregoriana (vedi approfondimento a parte). Tra i due secoli si uniformò in Europa l’uso nei calcoli dei segni convenzionali per l’addizione, la sottrazione, la moltiplicazione e la divisione.

All’inizio del ‘600 il matematico inglese John Napier inventò i logaritmi; nel 1637 il francese René Descartes (Cartesio in italiano) inventò gli assi cartesiani e la geometria analitica; il già citato Newton nel 1666 inventò il calcolo differenziale e quello integrale; il francese Blaise Pascal inventò la prima macchina calcolatrice, l’antenata dei registratori di cassa e delle calcolatrici da tavolo. Anche il tedesco Leibniz elaborò e perfezionò una macchina calcolatrice.

Dall’alto a sinistra in senso orario: John Napier, René Descartes, Blaise Pascal e Isaac Newton

Nuovi studi avvennero nella fisica, con l’italiano Torricelli che inventò il barometro per misurare la pressione dell’aria (1644) e ancora Isaac Newton che rinnovò completamente questa disciplina, pubblicando nel 1687 i Principi matematici di filosofia naturale.

Nacque la chimica, con i primi studi sui gas e sulla composizione dell’aria.

Illustrazione raffigurante Evangelista Torricelli intento nei suoi esperimenti

La medicina ebbe un grande sviluppo, perché si ritornò a studiare il corpo umano attraverso la dissezione dei cadaveri, una pratica che era stata abbandonata per tutto il Medioevo, perché proibita dalla Chiesa, ma che aveva già interessato alcuni artisti come Leonardo, Dürer e Michelangelo. Nel 1543 (lo stesso anno della pubblicazione del De revolutionibus di Copernico) apparve La costituzione del corpo umano del belga Andreas van Wesel (in italiano Andrea Vesalio), un grande e completo trattato di anatomia, corredato di splendide tavole (cioè illustrazioni) e destinato a un grande successo e a divenire un modello per i successivi manuali sui quali studieranno a lungo gli studenti di medicina.

Raffigurazione dell’Ottocento di Andrea Vesalio mentre esegue studi su un cadavere

Inoltre nel 1628 William Harvey scoprì la circolazione del sangue e la centralità del cuore nel corpo umano, mentre nella seconda metà del secolo altri studiosi scoprirono la funzione delle pulsazioni cardiache. Il microscopio, inventato nel Cinquecento e perfezionato dall’olandese Antoni van Leeuwenhoek, permise di studiare i globuli rossi presenti nel sangue e di scoprire la presenza di microrganismi.

La lezione di anatomia del dottor Tulp, un celeberrimo dipinto dell’olandese Rembrandt del 1632

In questi due primi secoli dell’Età Moderna si diffuse un’usanza che aveva caratterizzato già gli umanisti, anche se in maniera semplice: quella di far conoscere e discutere tra gli studiosi di tutta Europa quanto veniva scoperto, inventato e sperimentato. Questa circolazione delle conoscenze favorì lo sviluppo scientifico.

Nacquero inoltre Accademie e Società Reali, ossia associazioni di scienziati, che trovavano l’appoggio e la protezione di un re o di un principe. In Italia la prima accademia scientifica fu quella dei Segreti della Natura (Napoli, 1560), a cui seguirono, tra le più importanti, l’Accademia dei Lincei (Roma, 1603) e l’Accademia del Cimento (Firenze, 1657). In Inghilterra venne fondata la Royal Society inglese (nel 1662) e in Francia l’Accademia Reale di Scienze (nel 1666) voluta dal re Luigi XIV. All’interno di queste accademie si svolgevano dibattiti tra studiosi e si effettuavano esperimenti, che venivano poi fatti conoscere attraverso delle pubblicazioni.

Alcuni stemmi di accademie seicentesche: a sinistra quello dell’Accademia dei Lincei, a destra in alto dei Cimenti e in basso dell’Accademia di Scienze di Parigi

LE COSE FONDAMENTALI DA SAPERE

Tra il XVI e il XVII secolo si svilupparono le scienze, intese come lo studio dei fenomeni naturali effettuato secondo un metodo, chiamato “metodo sperimentale”, consistente nell’osservazione dei fenomeni, nell’elaborazione di una teoria e nell’applicazione di esperimenti che confermino l’esattezza della teoria. Lo sviluppo scientifico che avvenne in questi due secoli è stato chiamato “rivoluzione scientifica”.

In astronomia Copernico scoprì che la Terra gira intorno al Sole, ma questa teoria (teoria eliocentrica), sostenuta in Italia da Galilei, fu condannata dalla Chiesa, perché contraria a quanto affermava la Bibbia. Galilei inoltre perfezionò il cannocchiale e con esso poté osservare stelle mai viste prima e la conformazione della Luna.

Si svilupparono anche la matematica, la fisica, la chimica e la medicina. Invenzioni e scoperte circolavano in tutta Europa, grazie alle Accademie e alle Società Reali create in diversi Paesi.