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La scienza fra geocentrismo ed eliocentrismo
Prof. Giovanni De Sio Cesari
( www.giovannidesio.it )
Struttura articolo
Introduzione - Teoria
Tolemaica - Sua
validit� - Teoria Copernicana -
Processo a Galilei
Obiezioni - Inerzia
ed impetus - Cielo e terra -
Osservazioni
conclusive
Il processo a Galilei ha un significato emblematico e viene generalmente interpretato come la lotta del libero pensiero contro ogni costrizione esterna . Sotto questa luce ha ispirato scrittori, filosofi, storici. Non mettiamo qui in discussione il valore ideale del fatto ma vogliamo mettere in luce i dati scientifici allora in gioco che non vengono generalmente trattati: si ha cos� la impressione che da una parte ci fosse Galilei con la sua razionalit�, i dati inconfutabili dell'esperienza, l'evidenza scientifica e dall'altra irrazionalit�, rifiuto dell'esperienza, ottusit� bigotta.
In effetti le cose erano tanto pi� complicate e solo con il senno di poi ci rendiamo conto che Galilei era nel vero: in effetti si schier� contro Galilei la maggior parte della cultura del tempo e non dobbiamo nemmeno pensare che uomini come il cardinale Bellarmino (l'accusatore di Galilei) fossero uomini dappoco, ignoranti e fanatici come in genere vengono rappresentati
Esaminiamo allora da un punto di vista propriamente scientifico i dati del problema.
La teoria geocentrica viene generalmente definita teoria Aristotelica ma in effetti non si tratta di una creazione di Aristotele che si limit� ad accettarla come quella comune del suo tempo mentre fu Tolomeo a perfezionarla. Secondo essa la terra � al centro dell'universo, intorno ad essa ruotano la luna, i pianeti, il sole e le stelle secondo delle orbite circolari. La teoria non � una ipotesi a se stante ma fa parte di tutto un contesto di teorie fisiche che apparvero per migliaia di anni inconfutabili: ne ricordiamo le pi� importanti : nel cielo il movimento naturale � circolare (Aristotele lo definisce perfetto perch� non ha n� inizio n� fine), gli astri sono incorruttibili (cioe nulla muta in essi) Invece sulla terra il movimento � rettilineo (imperfetto, dice Aristotele perch� ha inizio e fine), ogni cosa � corruttibile (cambia incessantemente) . Vi sono quattro elementi sulla terra : terra acqua, aria e fuoco:i primi due tendono al basso gli altri all'alto come ai propri luoghi naturali.
Si noti che non mancarono nell'antichit� pensatori che affermarono la teoria eliocentrica, che gli oggetti non cadano verso il basso ma in effetti ebbero scarsa eco scientifica perch� la esperienza sembrava smentirli chiaramente
VALIDITA' DELLA TEORIA TOLEMAICA
Un problema fondamentale da comprendere � come mai se la teoria geocentrica di Tolomeo era errata perch� in effetti gli astronomi non se ne accorsero per migliaia di anni. Si tenga presente che il calcolo delle posizioni degli astri era molto accurata, si calcolavano le eclissi, le posizioni relative delle costellazioni: la teoria aveva quindi una conferma sperimentale continua, l'astronomia in fondo era l'unica scienza dell'antichit� che trovava conferma oggettiva. Come mai, se la teoria era errata?
In effetti secondo la astronomia tolemaica (perfezionata poi nel medioevo) gli astri non ruotavano intorno al centro della terra (come generalmente si dice) :l'errore sarebbe stata immediatamente rilevato. Il centro delle orbite era invece dei punti (chiamati eccentrici) che ruotavano a loro volta intorno alla terra: praticamente il movimento degli eccentrici veniva teorizzato in modo tale che le previsioni dei calcoli coincidevano con le osservazioni astronomiche. il quadro era molto complicato,i calcoli difficili ma i risultati corrispondevano alle osservazioni.
L'astronomo polacco Copernico nel 1543 pubblic� un'opera nella quale dimostrava come se si fosse supposto che gli astri ruotassero introno al sole e non alla terra i calcoli sarebbero stati molto pi� semplici. Si trattava quindi di un espediente puramente tecnico:non si sosteneva che "effettivamente" il centro del sistema era il sole ma solo che se si fingeva che esso fosse il centro i calcoli divenivano pi� facili. Molti storici ritengono che Copernico credesse effettivamente nella teoria eliocentrica e che solo per prudenza la presentasse come un puro espediente matematico. Non trattiamo qui la questione che non ci sembra rilevante:il problema era molto pi� complesso di una pura disputa astronomica
La teoria Copernicana intesa come puro espediente matematico non poneva problemi al di fuori dello stretto ambito degli specialisti in calcoli astronomici. Tutto altro discorso invece sostenere la effettiva realt� della teoria eliocentrica. In questa affermazione si distinse Galilei . Dopo non pochi tentennamenti intervenne la Chiesa Cattolica con il Santo Uffizio, in un clima di lotta alla Riforma Protestante, di sospetto verso le novit� che potevano portare a nuove eresie e Galilei venne condannato (1633) Le contestazioni, data la natura del tribunale erano di carattere religioso non scientifico.Pertanto si contest� che in un famoso passo della Bibbia Giosu� aveva pronunciato le parole" fermati o sole" e che quindi la Bibbia stessa aveva confermato la teoria geocentrica. In effetti la argomentazione era debole: non fu difficile a Galilei rispondere che le parole della Bibbia non vanno prese in senso letterale, che si trattava di un modo di dire del tempo. In effetti i motivi erano ben altri:la teoria eliocentrica appariva molto meno conciliabile con la tradizione cristiana della centralit� dell'uomo e della Divina Incarnazione. ma noi vogliamo focalizzare l'attenzione sui motivi scientifici e non filosofico-religiosi della opposizione alla teoria geocentrica
Furono molte e non facilmente superabili perch� implicavano una sostanziale modifica di tutto il pensiero scientifico. Enumeriamo le pi� importanti
a) I CALCOLI In effetti i calcoli fatti secondo le due ipotesi si equivalevano sostanzialmente. Anzi la antica tradizione geocentrica mostrava a volte, calcoli anche pi� precisi dei nuovi, Mancava quindi una "prova" sperimentale che potesse giustificare il superamento di una teoria che aveva avuto successo da sempre, che era stata confermata attraverso i millenni. La maggiore facilit� dei calcoli del nuovo sistema non poteva essere certamente considerato un elemento di prova : era solo un utile espediente matematico e niente altro,
b) Se la terra si muove perch� non ce ne accorgiamo? Gli uccelli nel loro volo si staccano da terra: se questa si muovesse essa scorrerebbe sotto di loro, urterebbero essi contro gli edifici e contro le montagne, I venti sarebbero insostenibili, Il mare sarebbe scagliato contro la terra. Si badi bene che la velocit� di rotazione della terra sarebbe molto alta:in sole 24 ore girerebbe su se stessa: velocit� inconcepibile per quei tempi
c) se il cielo e la terra seguono le stesse leggi allora perch� il sole e gli altri astri non ci cadono addosso?
La difficolt� fondamentale da superare era certamente quella che se la terra si muovesse allora ce ne accorgeremmo ,anzi vi sarebbero effetti catastrofici . La risposta non � semplice e implica una profonda modifica di un principio della fisica che ora sinteticamente cercheremo di illustrare.
Secondo la fisica antica un corpo che riceve una spinta si muove fino a che l'"impetus" che ha ricevuto non si esaurisce. Una freccia scagliata non vola certo all'infinito ma si ferma appena la forza trasmessogli dall'arco si esaurisce. Secondo il principio di inerzia della fisica moderna invece un corpo conserva il movimento trasmessogli da una forza all'infinito. Se do un calcio al pallone questi si muoverebbe all'infinito almeno fino a che non intervenga un'altra causa: infatti nello spazio un'astronave si muove senza propellente per forza di inerzia. La freccia sulla terra invece si ferma non perch� si sia esaurita la spinta ma perch� vi sono sempre forze di attrito (l'aria) e la gravit� (che la spinge verso la terra).
La teoria dell'impetus appariva chiara, evidente ,confermata dalla comune esperienza di ogni giorno.la teoria dell'inerzia era di difficile comprensione,pareva assurda, smentita continuamente dai fatti.
Galilei cerc� di illustrare la teoria della inerzia facendo l'esempio di un a nave in movimento:le mosche che si muovessero in una sua cabina non urterebbero contro le pareti come prevedeva la teoria dell'impetus ma si muoverebbero in essa esattamente se come la nave fosse ferma. Generalizzando modernamente si dice che Galieli ha enunciato il principio della relativit� classica (detta appunto anche di Galilei) secondo la quale nessuna esperienza fatta nell'ambito di un sistema che si muove di moto rettilineo uniforme pu� evidenziare che esso sia fermo o in movimento.
In realt� la terra non si muove con moto rettilineo uniforme ma ,sostanzialmente, se ammettiamo il principio di inerzia ci spieghiamo perch� non riusciamo a renderci conto che la terra � in movimento cosi come in un aereo (che avesse tutti i finestrini chiusi) non potremmo mai sapere se ci muoviamo o siamo fermi.
Ma per i dotti del tempo era veramente difficile capire le argomentazioni galileane che a noi sembrano chiare ( ma forse nemmeno a noi)
Mancavano soprattutto fatti irrefutabili, esperienze incontrovertibile che giustificassero l'abbandono di una legge naturale che appariva evidente, incontrovertibile, legata ai fatti che tutti potevano constatare.
Se le leggi che reggono il mondo terrestre sono uguali a quelle che reggono gli astri allora cosa impedisce al sole e alla luna di caderci addosso, quale � la forza misteriosa che li tiene sospesi nell'alto? La fisica antica parlava di un movimento circolare perfetto proprio degli astri in opposizione al movimento rettilineo dei corpi sulla terra e ci� spiegava il fenomeno in modo convincente. Ma se la terra � "nel cielo del sole" cos� come il sole � "nel cielo della terra", allora cosa impedisce la catastrofe della collisione? In questo caso nel 600 non c'era alcuna spiegazione: essa sar� trovata circa cinquanta anni anni dopo da Newton con la scoperta della legge della gravitazione universale che rese effettivamente comprensibile tutto il sistema degli astri ma per il momento la constatazione che i corpi pesanti cadessero verso il basso restava inspiegabile se non c'era pi� "il basso"
Ai sapienti del 600 quindi si presentavano due teorie astronomiche: la Tolemaica e la Copernicana. La prima era antica quanto la civilt� e la cultura stessa, era confermata da una serie ininterrotta di previsioni esatte durata millenni. La seconda era nuova, di difficile comprensione ,strana, in flagrante contrasto con tutte le evidenze. Mancava poi ogni vera e propria dimostrazione, lasciava interrogativi irrisolti. Come meravigliarsi che solo pochi illuminati la seguissero e che invece la grande maggioranza non la considerasse che una sciocchezza, anzi una pericolosa provocazione? Le condanne da parte delle istituzioni cattoliche e protestanti erano mosse per la propria natura da ragioni religiose e filosofiche , quelle scientifiche non sarebbero state di loro competenza. � vero, ma avevano una facile gioco, una generale approvazione nel mondo dei dotti
Non dobbiamo fare l'errore di prospettiva e credere che nel 600 ci fossero le nostre conoscenze scientifiche, il nostro retroterra culturale: superare il geocentrismo era possibile solo a pochi geni a cui dobbiamo eterna riconoscenza per un passo fondamentale nella formazione della nostra civilt�.
Su
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TUTTAVIA: Il 15 marzo 1990, ancora cardinale, in un discorso nella città di Parma, Joseph Ratzinger ha ripreso un'affermazione di Feyerabend: "All'epoca di Galileo la Chiesa rimase molto più fedele alla ragione dello stesso Galileo. Il processo contro Galileo fu ragionevole e giusto".
Vedi anche
GALILEO: CHE CONDANNA FU? > > >
lettera di Galileo "LA BIBBIA E LA SCIENZA" > > >