Storia dell'astronomia e della cosmologia (Terza parte)

Galileo Galilei

Galileo Galilei

Galileo Galilei (1564-1642) nasce a Pina il 15 Febbraio. Viene indirizzato dal padre allo studio della matematica e della musica, ma egli ebbe passione per la medicina, da cui si tenne lontano per gli indirizzi del padre.
Ma Galileo, dopo avere assistito ad una lezione di geometria, ne rimane affascinato e decide, con non poche difficoltà, il padre a lasciarlo studiare matematica.
Galilei fu profondo osservatore dei fenomeni naturali; il suo metodo fu la misurazione e la quantificazione delle cose; da lì si potevano discernere le relazioni matematiche deputate alla spiegazione semplificata del fenomeno.
Il suo linguaggio non fu solo i dotto latino, ma anche il popolare italiano, e questo fu forse uno fei fattori chiave della sua popolarità; senza l'italiano non sarebbe potuto divenire, con tutta probabilità, il Galilei che tutti conosciamo.
Fondamentale fu lo studio sulla caduta dei corpi; si riteneva (e molti ritengono ancora oggi) che la velocità di caduta di un corpo sia proporzionale al suo peso. La concezione può essere superficiale ma non ingenua: infatti pare proprio che i corpi meno pesanti (piume, foglie) siano ben più lenti nella caduta di quelli pesanti.
Galilei sperimentò con i piani inclinati; ne vennero fuori 2 constatazioni:

1. Lo spazio percorso dagli oggetti in caduta non dipende dal loro peso;
2. Gli oggetti si muovono a velocità crescente e non costante.

Il risultato fu la fine di una digressione filosofica sulla natura del moto dei corpi: in considerazione di una forza costante applicata, il corpo si muoverà più velocemente con l'aumentare del tempo ed inoltre, per l'attrazione gravitazionale, la distanza percorsa aumenta con il quadrato del tempo.

Ma Galileo dimostrò anche che un corpo può opporsi essere soggetto a più forze, come il proiettile, che è sottopoto contemporaneamente a gravità (per cui è attratto verso il basso) e a spinta propulsiva (per cui è spinto verso avanti). La somma dei due moti genera un'iperbole; per questo Galileo può essere considerato il fondatore della balistica.

Questa composizione dei moti spiega perchè, pur essendo che tutti i corpi sulla Terra ne condividano la rotazione, non ruotino con essa: esistono altre forze in una condizione di attrazioni ed equilibri.

Da qui la teoria meccanicistica dell'Universo, secondo cui i fenomeni naturali e i corpi sono soggetti a leggi di equilibrio e contrappasso, forze uguali e contrarie. La teoria sarà superata dalla scoperta dell'atomo e delle particelle subatomiche (rammentiamo che già in antichità fu ipotizzata l'esistenza di minuscole particelle che componessero la materia) e l'armonia dell'Universo non poteva più essere spiegata così semplicisticamente.

Queste teorie, però, sono chiaramente rivoluzionarie: i teologi ritenevano che i corpi, dopo la spinta iniziale, continuassero a muoversi per l'azione degli angeli; altri che essi, dopo la spinta iniziale, avrebbero continato a muoversi indefinitamente e a velocità costante.

Anche l'osservazione di una supernova nel 1604 è rivoluzionaria: pone fine alla teoria sull'immutabilità del firmamento (solido).

Finalmente, nel 1609, Galileo inventa il telescopio: un tubo per osservare il cielo tramite lenti, ma anche per osservare le minuscole creature con una diversa disposizione delle lenti (Galileo osserva anche gli insetti).

Tramite il telescopio, Galileo suggellerà la cesura con la teoria dell'immutabilità dei cieli: osserverà che la Luna possiede rilievi montuosi del tutto analoghi a quelli della Terra; scoprirà le macchie solari, e la coincidenza per cui anche altri le osserveranno queasi simultaneamente con lui ne accrescerà la notorietà; scoprirà la rotazione del Sole in 27 giorni.

Ma le scoperte scientifiche ed astronomiche non si fermano qui: scoprirà che Giove possiede 4 corpi celesti che ruotano attorno ad esso, e solo successivamente Keplero darà loro il nome di "satelliti". Oggi noti come galileani, i 4 satelliti di Giove, Io, Europa, Callisto e Ganimede furono inizialmente detti medicei in onore della famiglia "Medici".

Quei 4 satelliti ruotanti attorno al corpo principale di Giove erano un vero e proprio piccolo sistema planetario; la loro scoperta dovette essere certamente carica di emotività.

Inoltre, osservò che Venere avesse fasi analoghe a quelle della Luna; spiega la luce cinerea della Luna con il riflesso della luce del Sole della Terra, vale a dire che il Sole illumina la Terra e la luce della Terra è a sua volta riflessa sulla Luna, questo è un elemento a favore della cosmologia copernicana. Ma lo è anche la natura diversa dei pianeti da quella delle stelle, così è confutata ancora una volta la teoria sull'uniformità dei corpi celesti e immutabilità dei cieli; i pianeti sono globi come la Terra e riflettono la luce del Sole.

In una lettera a Keplero (1610) egli scrive, in forma anagrammatica, che "il più lontano dei pianeti ha forma tripla". Interpretato dal suo interlocutore come un messaggio di scoperta di due satelliti di Saturno, solo con Huygens prima e con Cassini poi si comprenderà che ciò che Galileo vide non erano satelliti, bensì anelli; il primo ne individuò uno solo, il secondo più di due e sulla loro natura egli disse che non erano corpi solidi e neppure corpi semplici, ma corpi composti a loro volta da oggetti minori.

Nel 1623, con l'avvento di Papa Urbano VIII, Galileo si sentì in grado di poter divulgare le sue teorie in un clima apparentemente più tollerante; il libro pubblicato nel 1632 fu "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano". Il libro descrive un dibattito tra due colti (Simplicio, che rappresenta il papa e professante la teoria tolemaica) e Salviati (che rappresenta Galileo e professante la teoria copernicana) per mostrare la validità delle loro teorie ad un uomo comune, Sagredo.

Alla fine, Simplicio ne uscì sconfitto, ma la sua associazione con il papa fu troppo evidente.

Nel 1633 Galileo fu accusato di eresia e costretto ad abiurare le proprie teorie rivoluzionarie. Quale sia il motivo per cui egli lo fece non è noto; una spiegazione forse semplicistica risiede nella sua età veneranda ed in una parziale cecità. Il libro rimase all'Indice fino al 1835, ma già nel 1965 Papa Paolo VI ne iniziò la riabilitazione che sarà ultimata con Papa Giovanni Paolo II nel 1992.

Pubblicò le sue scoperte periodicamente attraverso il periodico "Sidereus Nuncius".

L'epoca galileana

Nel 1608 Giovanni Alfonso Borelli constata che le orbite delle comete non sono ellissi ma parabole.
Nel 1614 si ha la pubblicazione di "Descrizione della regola meravigliosa dei logaritmi" da parte di Nepero (1550-1617), in cui l'autore spiega le regole per il calcolo dei logartmi e mostra tabelle con logaritmi già calcolati. Egli pensa che i numeri possano essere espressi esponenzialmente: 4 è 2², 8 è 2³, e così via. I numeri scritti in forma esponenziale sono utili al fine di semplificare i calcoli ed ebbero un impatto enorme all'epoca, come i computer lo hanno oggi.
Nel 1647 Hevelius (1611-1687) produce la prima mappa della faccia visibile della Luna. Relizza un imponente telescopio della lunghezza di quasi 50 metri sulla spiaggia di Danzica, ma non fu mai utilizzato per via delle dimensioni.
Ismael Boulliau (1605-1694) ipotizza che la forza centrale che agisce sui pianeti sia proporzionale all'inverso della loro distanza.

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