INTERVISTA A GALILEO

Mi hanno intervistato i carissimi ragazzi della Scuola Media Marco Polo di Fabriano, una città a me cara per aver dato i natali al mio carissimo collega accademico Linceo ed amico Francesco Stelluti.

"Eppur si muove"

"Sono nato il 15 febbraio del 1564 a Pisa, mio padre era un musicista e si chiamava Vincenzo Galilei e mia madre si chiamava Giulia Ammannati. La mia vita fu molto movimentata, a 10 anni mi sono trasferito a Firenze e fino all'età di 11 anni ho studiato nell'Abbazia Benedettina di Vallambrosa . Qui pensai di diventare monaco, ma nel 1581 continuai i miei studi nell'Università di Pisa."

- Come mai ha deciso di trasferire i suoi studi nell'Università di Pisa?

"Perché volevo diventare un medico, per volontà di mio padre, però mi accorsi che le mie vere passioni erano la fisica, la matematica e l'astronomia.
Perciò ritornai a Firenze per dedicarmi ai miei interessi."

- Lei ha mai insegnato in una scuola?

"Certamente all'età di 22 anni insegnai matematica nell'Università di Pisa. Ma ora ... basta parlare della mia vita!"

- Allora che cosa ci racconterà?

"Vi racconterò cosa mi è successo quando ho cercato di esporre le mie idee considerate all'epoca troppo scomode e rivoluzionarie"

- Si riferisce alla condanna da parte della chiesa?

"Si certamente"

- Ci dica!

"Mi condannarono perché osservando l'universo mi accorsi che tutti i corpi celesti ruotavano intorno al sole e questo stava fermo e allo stesso tempo la terra girava su se stessa. Per questo nel 1633 la Santa Inquisizione mi processò a Roma. Venni imprigionato, minacciato di tortura e costretto a rinnegare pubblicamente le mie idee. Dichiarai che LA TERRA ERA FERMA. Però dissi sotto voce: "EPPUR SI MUOVE" . Questa è la verità!!!!

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INTERVISTA SULL'UNIVERSO

Se tornando indietro nel tempo tu chiedessi a un uomo del Seicento: “Come è fatto l'universo”?, ti sentiresti rispondere che è formato da sette sfere concentriche di cristallo.
Nella più grande è incastonato il Sole, in quelle via via più piccole le altre stelle fisse. (Per Stelle fisse allora si intendevano i pianeti del sistema solare). Poi aggiungerebbe: “Creando suoni melodiosi, le sfere con i loro pianeti girano intorno alla Terra, che se ne sta immobile al centro”. Stupito, potresti porgli quest'altra domanda:” Perchè credi questo”?, e lui, se fosse cattolico, ti risponderebbe:”Perchè lo insegna la Chiesa”; se fosse protestante ti direbbe: “Perchè lo insegnala Bibbia”. E se tu incalzassi con altre domande, ti direbbe che in un passo biblico il condottiero ebreo Giosuè dice:”Sole fermati” e che, se si deve fermare, vuol dire che si sta muovendo.Queste certezze incrollabili, nate nel corso del Medioevo, furono distrutte da Galileo Galilei. Dopo essersi costruito un telescopio, copiando e potenziando quello inventato dagli ottici olandesi, egli osservò il cielo e dimostrò sperimentalmente che accadeva esattamente il contrario: era il Sole a stare al centro del sistema, mentre la Terra e gli altri pianeti gli giravano intorno. Al moto dei pianeti intorno alla loro stella diede il nome che si usava allora per indicare il percorso circolare di un corpo: rivoluzione. Poi dimostrò che, girando intorno al Sole, la Terra e i pianeti compivano anche un giro su se stessi e lo chiamò rotazione. La dimostrazione di Galileo confermava ciò che Copernico, un matematico polacco, aveva ipotizzato qualche decina di anni prima senza riuscire a trarre conclusioni decisive. Ora essa si diffuse tra i dotti, li convinse e cambiò radicalmente la direzione delle loro ricerche. Non fu invece accettata dal Tribunale dell'Inquisizione che, dopo un accanito dibattito interno, costrinse Galileo ad abiurare la sua teoria autoproclamandosi “empio” e “delinquente convinto”. Si consumò così la grande frattura tra la Chiesa e la “nuova scienza”. Solo nel 2000, grazie a papa Giovanni Paolo II, la Chiesa ha chiesto scusa per gli errori di allora e ha riabilitato il grande scienziato italiano.

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INTERVISTA SUL PIANO INCLINATO

Come riuscì a determinare il valore dell' accelerazione di gravità? O meglio, cosa è l'accelerazione di gravità?

L' accelerazione di gravità è il valore della grandezza che regola il moto dei corpi che cadono verso il centro della Terra, poiché attratti appunto dalla forza di gravità esercitata dal pianeta Terra. Io ci riuscii studiando e osservando la caduta di sfere ben levigate lungo un piano inclinato, anch'esso ben levigato. Ce lo può descrivere?

Dunque, il moto della sfera dipende dall'angolo di inclinazione del piano e con semplici misure ad angoli differenti sono riuscito a calcolare e ottenere un valore di poco inferiore a quello che oggi conoscete (g=9,8m/s²).

Ciò avviene in assenza di attrito, invece quando quest'ultimo è presente cosa succede?

Nel caso in cui l'attrito non sia trascurabile, l'accelerazione può essere calcolata tenendo conto della componente perpendicolare al piano inclinato. Essa, infatti, è responsabile della presenza dell'attrito.

Ci può cortesemente descrivere il suo esperimento sul piano inclinato?

Con l’esperimento del piano inclinato modificai radicalmente l’idea aristotelica del moto, concentrando l’attenzione sull’accelerazione, un livello del moto ignorato da Aristotele e dalla maggior parte dei suoi successori. Io dissi: -In un regolo, o vogliàn dir corrente, di legno, lungo circa 12 braccia, e largo per un verso mezzo braccio e per l’altro 3 dita, si era in questa minor larghezza incavato un canaletto, poco più largo d’un dito; tiratolo drittissimo, e, per averlo ben pulito e liscio, incollatovi dentro una carta pecora zannata e lustrata al possibile, si faceva in esso scendere una palla di bronzo durissimo, ben rotondata e pulita”. Con questi accorgimenti ho voluto rendere trascurabili gli effetti dell’attrito. Elevando sopra il piano orizzontale una delle estremità (del regolo) un braccio o due ad arbitrio, si lasciava scendere per il detto canale la palla, notando il tempo che consumava nello scorrerlo tutto, replicando il medesimo atto molte volte per assicurarsi bene della quantità del tempo. Fatta e stabilita precisamente tale operazione, facemmo scender la medesima palla solamente per la quarta parte della lunghezza di esso canale; e misurato il tempo della sua scesa, si trovava sempre puntualissimamente esser la metà dell’altro”. Ripetendo la misura per distanze diverse, ho dedotto che lo spazio percorso è sempre proporzionale al quadrato del tempo impiegato a percorrerlo. In altri termini, se i tempi sono rappresentati da 1, 2, 3, 4, 5… gli spazi percorsi sono rispettivamente rappresentati da 1, 4, 9, 16, 25… Questa è la prima descrizione del tipo di moto definito, dalla mia epoca in poi, “uniformemente accelerato”..

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INTERVISTA SULL'ISOCRONISMO

Quando cominciò ad interessarsi all'isocronismo?

Il mio primo interesse per il pendolo venne una volta che mi trovavo nel Duomo di Pisa per una funzione religiosa. Mentre la mia mente seguiva distratta la lunga predica, vidi un prete che teneva in mano un candeliere. Il candeliere era appeso al soffitto con una lunga corda e il prete lo aveva tirato di lato. Quando terminò la predica, il prete lasciò il candeliere che cominciò ad oscillare. Io lo guardavo e cominciai a considerare il tempo che impiegava a compiere un'oscillazione circolare completa. Per misurare il tempo dell'oscillazione sfruttai il battito del mio polso e, mentre le oscillazioni diminuivano progressivamente in ampiezza, feci una scoperta strabiliante: ogni oscillazione aveva la stessa durata, anche se ciascuna aveva un'ampiezza minore della precedente. Non essendo sicuro di ciò che gli occhi e la pulsazione del polso mi stavano rivelando, corsi a casa a ripetere ciò che avevo visto nel Duomo. Semplificai l'esperimento sostituendo al candeliere un pendolo, un semplice pesetto legato ad una cordicella. Che cosa scoprì nel 1602?Nel 1602 feci la maggior scoperta riguardante il pendolo. Scoprii che il tempo di oscillazione non dipende dall'estensione dell'arco compiuto (isocronismo). L'ho scoperto realizzando due pendoli di ugual peso con elongazione iniziale diversa e contando il numero di oscillazioni complete in uno stesso intervallo di tempo. Con mio grande stupore constatai che il pendolo con una elongazione iniziale di 5 gradi aveva lo stesso periodo di oscillazione di quello con elongazione iniziale di 45 gradi.

Lei è davvero un genio!!! Chissà a quante persone avrà insegnato queste cose?

“Non possiamo insegnare nulla a nessuno, possiamo invece aiutare tutti a compiere da soli le proprie scoperte. Nelle questioni scientifiche, l'autorità di migliaia di persone non vale l'umile ragionamento di un singolo individuo”.

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INTERVISTA SUL METODO SCIENTIFICO

E' vero che lei fu il primo italiano a introdurre il metodo scientifico?

Sì, formalmente fui il primo a introdurre il metodo scientifico, con il quale si ha una serie di criteri ancora oggi validi: secondo me il libro della natura è scritto secondo leggi matematiche e per poterle capire è necessario eseguire esperimenti con gli oggetti che essa ci mette a disposizione. In seguito diranno che io ho attuato una Rivoluzione scientifica, cioè un cambiamento radicale: non un percorso circolare in cui ogni volta si torna al punto di partenza, ma una vera esplosione del pensiero umano, grazie alla quale voi oggi siete arrivati al computer. Ancora oggi la scienza moderna fa distinzione tra l'aspetto teorico e l'aspetto sperimentale, lei cosa ne pensa?

Né l'uno né l'altro sono preponderanti, poiché fa parte del metodo scientifico che un modello teorico spieghi un'osservazione sperimentale ed anticipi future osservazioni. Uno dei punti basilari è la riproducibilità degli esperimenti, ovvero la possibilità che un dato fenomeno possa essere riproposto e studiato in tutti i laboratori del mondo.

È vero che non sempre è possibile riprodurre sperimentalmente alcune osservazioni naturali?

Sì, è vero, infatti ad esempio, in alcune scienze come l'astronomia o la meteorologia, non è possibile riprodurre molti dei fenomeni osservati e allora si ricorre ad osservazioni e simulazioni digitali. Un altro esempio è l' evoluzionismo di Charles Darwin, che per essere verificato direttamente richiederebbe tempi d'osservazione talmente lunghi da non essere riproducibili in laboratorio (ad eccezione dei batteri); in questi casi le verifiche sperimentali si basano sull'analisi generica, su quella dei fossili e sugli esperimenti con microrganismi i cui cicli riproduttivi sono estremamente brevi.

Il suo contemporaneo era Francis Bacon, chi era costui?

Giusto, mio contemporaneo fu Francis Bacon che appartiene però alla corrente induttivista, alla quale in seguito aderirà anche Newton. Bacon tentò di costruire un metodo rigoroso al quale egli voleva ricondurre ogni descrizione e affermazione sul mondo e tramite il quale poter evitare quei pregiudizi che ostacolerebbero una reale percezione dei fenomeni della natura.

Insomma, ci può descrivere questo metodo scientifico?

Il metodo scientifico procede in conformità a sensate esperienze e dimostrazioni necessarie, le une e le altre integrandosi e correggendosi a vicenda dando origine all'esperienza scientifica, che non consiste né nella nuda e passiva osservazione né nella vuota teoria. L'esperienza scientifica è l'esperimento. Anche Aristotele teneva in gran conto l'osservazione. Io stesso affermai che Aristotele antepone le sensate esperienze a tutti i discorsi. Infatti, mentre egli scrive di stimare i cieli inalterabili, perché niuna cosa nuova si è veduta generarvisi o dissolversi delle vecchie, viene implicitamente a lasciarsi intendere quando egli avesse veduto uno di tali accidenti, avrebbe stimato il contrario e anteposto, come conviene, la sensata esperienza a natural discorso. Ma il mio esperimento è profondamente diverso dall'osservazione aristotelica. L'osservazione aristotelica è vicina all'esperienza di senso comune, mentre l'esperimento è il metodico interrogare la natura, che presuppone un linguaggio in cui formulare le domande e un vocabolario per leggere e interpretare le risposte. La mia esperienza scientifica è una sintesi di osservazione e ragionamento rigoroso. Nel mio esperimento la mente non è passiva, fa delle supposizioni, ne estrae con rigore delle conseguenze e poi va a vedere se queste si danno o meno nella realtà. La mente non subisce un'esperienza scientifica, la fa e la progetta. E l'effettua per vedere se una sua supposizione è vera. La sensata esperienza è il frutto di un esperimento programmato, è un tentar di costringere la natura a rispondere. Possiamo riassumere il metodo scientifico con lo schema sopra rappresentato.

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INTERVISTA SUL CANNOCCHIALE

Signor Galilei è stato lei ad inventare il cannocchiale?

No io l'ho solo perfezionato. Il primo cannocchiale nacque in Olanda nel 1604. Gli inventori non sono noti perché volevano mantenere segreta la loro identità.

Come è costruito il cannocchiale?

Io per costruire il cannocchiale ho usato un pezzo di legno svuotato e tagliato a metà e vi ho inserito due lenti all'estremità, due lenti che molai rendendole una concava e l'altra convessa con una distanza focale di 75-100 cm. Ci lavorai molto ma alla fine riuscii a perfezionarlo e finalmente riuscii a potenziarlo di 8, 20, 30 volte.
In che anno è apparso in Italia?

Vi comparve solo nel 1608, 4 anni dopo la scoperta fatta dagli Olandesi .
Ci sono stati altri ritrovamenti di cannocchiali?
Non proprio, ma nel 1352 ci sono testimonianze relative all'uso di occhiali da vista.

Dove è custodito il cannocchiale?

È custodito nel museo della Scienza e della Tecnica di Firenze.

Perché ha deciso di costruire anche la bilancia idrostatica?

Perché sono stato attirato da alcune letture e alcuni esperimenti di Archimede relativi alla misurazione del peso specifico dei corpi.

Quando ha costruito la prima bilancia?

Fu nel 1586.

Come era costruita?

Era costituita da un dispositivo a leva . Il braccio all'estremità del quale era fissato un contrappeso, era avvolto in un filo metallico . Lo spostamento del contrappeso , era determinato in maniera molto accurata contando il numero di spire del filo metallico lungo le quali si spostava.

Ci fu un trattato per questa invenzione?

Sì , nel 1586 ma fu pubblicato postumo.

Quando fu costruito il primo esemplare?

Un esemplare di bilancia idrostatica fu costruita nel 1608, dopo la mia morte.

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L'universo è questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi

« La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto. »
(Il Saggiatore, Cap. VI)

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