Le radici della scienza

di Annetta Ventura

Il cielo ha sempre generato meraviglia e stupore in chi lo guarda.

La fisica moderna a partire dal seicento si scrolla di dosso l'aristotelismo, che bloccava ogni innovazione in campo scientifico se andava contro le affermazioni di Aristotele, impedendo ogni dimostrazione scientifica con due paroline che sembravano quasi magiche "Ipse dixit", che volevano dire: così ha detto Aristotele e pertanto ciò è verità. Qualsiasi altra cosa era sbagliata.

La sua osservazione portò alla scienza, la sua bellezza e la paura dell’ignoto alla magia.

Fin dalla preistoria, gli uomini sapevano dei movimenti regolari degli astri e se ne servivano per costruire i templi megalitici, per misurare il tempo, per orientarsi.

I Babilonesi scrutavano il cielo, sicuri che sulla volta celeste si potessero leggere il volere degli dei ed il destino dei mortali. Quando la scrittura permise di accumulare una memoria comune e condivisibile, anche l’astronomia entrò nella storia.

Seguirono altre conquiste, in Grecia nacquero democrazia, filosofia e scienza antica.

i Greci, proprio perché liberi, filosofi e scienziati, ricercarono l’ordine dell’universo.

Nel III secolo avanti Cristo, ad Atene, Aristotele, osservando i fenomeni della natura, cercò di capirne i segreti, e ragionando costruì delle teorie per spiegarli.

Nella scienza antica, il ragionamento era la base di ogni conoscenza, era più importante dell’esperienza diretta.

Nell’universo di Aristotele, intorno alla Terra, immobile al centro, ruotavano con un movimento uniforme e circolare la Luna, il Sole, e gli altri corpi celesti, racchiusi in sfere trasparenti, contenute una nell’altra: tutto era perfetto.

Sulla volta interna di una sfera stavano incastrate le stelle, ferme e lontane, quello era il firmamento. La sfera che racchiudeva tutte le altre generava il moto dell’intero universo.

Per la teoria geocentrica (La Terra era considerata il centro dell’universo), il mondo vicino alla Terra, quello sublunare, costituito da quattro elementi, aria, acqua, terra e fuoco, era il regno del divenire, del mutamento, della corruzione, della vita e della morte.

Al di là della sfera della Luna c’era solamente un quinto elemento: l’etere, la perfetta ed inalterabile quintessenza. Quello era il regno dell’essere, dell’immutabilità, dell’eternità.

Si dovrà attendere Galilei per capire che tutto l’universo ubbidisce alle stesse leggi.

Per circa mille e ottocento anni, le affermazioni della fisica aristotelica non furono mai messe in discussione, non subirono nessuna verifica.

L’Ipse Dixit (egli – Aristotele – disse) imperò fin oltre il Medio Evo.

Nell’isola di Samo, dodici anni dopo la morte di Aristotele, nacque Aristarco.

Intuì che la Terra ruota, su se stessa e intorno al Sole, mille e ottocento anni prima di Copernico, e ritenne che il Sole fosse il centro dell’Universo.

Ipparco, altro grande astronomo greco, giunse alle stesse conclusioni, ma il sommo

matematico Archimede non considerò l’idea degna di attenzione e la teoria eliocentrica¹ sarà accantonata, e per diciotto secoli dimenticata.

Nel secondo secolo dopo Cristo, ad Alessandria d’Egitto, nacque il più grande astronomo dell’antichità, il greco Claudio Tolomeo.

Tolomeo si rese conto che i suoi studi contraddicevano le affermazioni di Aristotele e cercò di inserire nel perfetto universo del filosofo greco il complesso movimento dei pianeti, quelle strane ‘stelle erranti’ nel cielo senza un’apparente logica e regola.

Ogni pianeta – argomentò Tolomeo, riprendendo un’antica teoria di Eudosso - percorre una sua piccola orbita circolare², nello stesso tempo, il centro di questa piccola orbita, ruota attorno alla Terra, formando una grande orbita sempre circolare 3.

La teoria ebbe un grande successo soprattutto perché Tolomeo la completò con una lunga serie di calcoli, molto complessi ma altrettanto sicuri, che permisero ad astronomi e astrologhi di fare previsioni attendibili sulle posizioni di pianeti e stelle.

Lo studio degli astri, per molto tempo ancora, sarà un misto di scienza e magia.

La teoria tolemaica dominerà assoluta per più di mille e quattrocento anni, fino a quando Nicolaus Kopernicki riprese e approfondì l’antica teoria di Aristarco ed Ipparco, conosciuta frequentando l’università di Bologna, dove astronomi e matematici dubitavano della teoria geocentrica.

Per essere più precisi, la teoria tolemaica dominerà fino a quando Galileo Galilei, scrutando il cielo, non troverà le prove per sostenere quella di Copernico.

La teoria copernicana conservava l’antica perfezione delle orbite circolari, del moto uniforme dei pianeti e faceva ancora ricorso alle

Galileo diede notizia nel Sidereus nuncius di essere riuscito a dimostrare sperimentalmente la teoria di Copernico: infatti utilizzando il cannocchiale mostrò l'esistenza dei satelliti di Giove e dimostrò che il sole era al centro dell'universo, e non la terra; quindi dimostrò che la teoria Tolemaica era falsa.

sfere trasparenti per reggere pianeti e stelle. Nessuno infatti aveva ancora parlato di orbite ellittiche, di moto diverso secondo la posizione, di forza di gravità e di gravitazione universale: Johannes Kepler, Keplero, nascerà ventotto anni dopo la morte di Copernico, e Newton quasi novant’anni dopo, nell’anno della morte di Galilei.

Copernico capì che un cambiamento rivoluzionario come quello che lui proponeva non poteva essere accolto facilmente e, per suo volere, la teoria sarà pubblica nel 1543, poco dopo la sua morte.

Contro la teoria copernicana, venne subito avanzata un’obiezione alla quale, per il momento, era impossibile dare una risposta.

Se davvero la Terra non fosse ferma al centro dell’universo, ma ruotasse su se stessa e attorno al Sole – dicevano gli increduli – un sasso lasciato cadere da una torre, non dovrebbe raggiungere il suolo ad una distanza di metri dalla torre stessa?

La Terra – dicevano - si dovrebbe muovere sotto il sasso, mentre questo non è più sulla torre, ma non è ancora arrivato sul terreno.

E che cosa dire dei frutti maturi che cadono dagli alberi?

Come mai – dicevano ancora gli scettici – se la Terra si muove mentre una mela sta cadendo, questa tocca il suolo proprio sotto il punto in cui si è staccata dal ramo?

Questi fatti sembravano provare in modo inequivocabile che la Terra dovesse essere immobile al centro dell’universo. Sarà sempre Galilei a trovare la giusta risposta.

Galileo Galilei nasceva a Pisa, ventun anni dopo la morte di Copernico. Ancora giovane, avrebbe iniziato ad elaborare e applicare il metodo sperimentale per la ricerca scientifica.

Galilei, matematico, fisico, astronomo e fine musico, scrittore di classica semplicità, e dotato di un carattere deciso ed indipendente, ritenne indispensabile integrare l’osservazione, il ragionamento e la formulazione di teorie, che costituivano il metodo della fisica aristotelica, con verifiche matematiche ed esperimenti ripetibili, prima di enunciare una legge per spiegare un fenomeno della natura.

Era la fine degli assiomi aristotelici, delle affermazioni prese per assolute verità.

Il nuovo metodo lo portò, tra le altre cose, a scoprire le leggi sulla conservazione del moto, e sulla caduta dei pesi: le smentite scientifiche all’obiezione della torre.

Galileo Galilei volle cercare nelle pietre, negli oggetti volgari che erano sulla Terra, all’interno della sfera sublunare, le impronte del Creatore 4.

Iniziava la scienza sperimentale, la ricerca delle leggi fondamentali della natura e la ‘conoscenza della Logica del Creato’.

Quello che Galilei veniva scoprendo non contraddiceva il contenuto delle Sacre Scritture, come egli stesso spiegò, ma l’avvio della scienza non vide rapporti facili con la cultura ufficiale del tempo e con la Chiesa.

Ci furono contrasti ed invidie che portarono Galilei di fronte all’Inquisizione, poi alla condanna e all’abiura delle sue scoperte in campo astronomico.

Quello con la scienza fu uno strappo che, quasi tre secoli e mezzo dopo, Papa Giovanni Paolo II ricompose, riabilitando Galilei che “ebbe molto a soffrire da parte di uomini e organismi della Chiesa”. ⁵

“Giovanni Paolo II ha fatto nascere nel Popolo di Dio il desiderio e l’interesse di conoscere la Logica seguita da Colui che ha fatto il mondo,”⁶ e ha anche incoraggiato gli scienziati a fare divulgazione scientifica per spiegare, soprattutto ai giovani, i valori delle loro ricerche e scoperte.

Il Papa ha aperto ufficialmente le porte della Chiesa alla scienza, che era stata iniziata da un uomo di fede:

“Tutto ciò che nasce da un atto d’Amore – disse - non deve essere mai punito. Se non compreso, quindi se appare in errore, quell’atto d’Amore deve essere perdonato. Infatti, quando quell’atto d’Amore verrà capito, esso contribuirà ad arricchire la nostra Fede”.

Giovanni Paolo II era consapevole che per Galilei la scienza non era un atto di incredulità o ribellione, ma un atto di fede verso il Creatore.

Giovanni Paolo II dirà anche che “Scienza e fede sono entrambe doni di Dio’

E aggiungerà che “L’uso della Scienza non è più Scienza; ecco perché la Tecnica può essere pro e contro i valori della vita e della dignità umana”.

C’è tutta una serie di interrogativi, da quelli più antichi a quelli più recenti, che si presenta sempre più spesso quando si parla di scienza.

Potrà la scienza spiegare la formazione dell’universo, l’origine della vita, l’intelligenza e forse il mistero della stessa coscienza?

Si troveranno spiegazioni scientifiche a quella che è sempre stata una verità religiosa?

Fede e scienza sono inconciliabili?

Ma soprattutto, per chiarire l’avvio di questa grande avventura dell’umanità:

che cosa si intende veramente per scienza ?

Esistono diversi livelli di credibilità scientifica?

Quale differenza c’è tra scienza e tecnologia, tra le scoperte della scienza e le applicazioni pratiche conseguenti?

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[1][1] Il Sole era considerato il centro dell’universo; 2 epiciclo; 3 deferente; 4 Opere di Galileo Galilei, il Saggiatore, Ed. Naz., VI, 232; 5 Giovanni Paolo II, discorso di fronte all’Accademia Pontificia delle Scienze,1976; 6 Antonino Zichichi, Tra fede e scienza, il Saggiatore 2005, pag. 21