Corso di Storia della scienza e della tecnica

Corso di Storia della scienza e della tecnica nell’età moderna MAPPE Prof. ssa Anna Maria Amoruso ALLE ORIGINI DELLA SCIENZA MODERNA Il contesto storico 2 La nascita della scienza moderna 5 Scienza e tecnica 6 Scienza e magia 10 Concezione natura 13 Una nuova metodologia 19 La scuola patavina 30 Galilei e Torricelli Bibliografia 38

L’Europa delle scoperte • La spinta verso il nuovo partì dall’Europa. • Con le scoperte geografiche del XV secolo, lo spazio economico si dilatò alle Americhe. • L’ampliamento dei confini geografici modificò l’Europa anche dal punto di vista culturale: determinò un incontro con un mondo diverso. carta atlantica XVI sec A. M. Amoruso 2

L’Europa, nascita degli Stati moderni • • Nell’Europa del ‘ 600 emerse l’istituzione Stato come nuova forma di vita associata, caratterizzata dall’assolutismo. Al rafforzamento dell’apparato statale corrisposero il dimensionamento del potere nobiliare e l’affermazione della classe borghese. Carta nautica XVI secolo A. M. Amoruso 3

La riforma protestante • Esigenza di riaffermare l’autenticità del messaggio cristiano attraverso lo studio diretto dei testi sacri. La riforma luterana : • ruppe l’unità religiosa e alimentò lo spirito critico • produsse una nuova visione del mondo • determinò la crisi del principio di autorità • rivalutò l’impegno del singolo ai fini della salvezza. A. M. Amoruso 4

La nascita della scienza moderna • Rapporto tra scienza e tecnica • Rapporto tra scienza e magia • Nuova concezione della natura • Una nuova metodologia nella ricerca scientifica • La medicina moderna A. M. Amoruso 5

La rivalutazione delle arti meccaniche Ritrovamento e studio filologico delle fonti della scienza classica ( sec. XV) Approccio razionale alla realtà e rivalutazione della dimensione umana Invenzione e uso degli strumenti A. M. Amoruso Pari dignità tra arti meccaniche e arti liberali Integrazione tra lavoro manuale e apprendimento teorico

Arti meccaniche Erano considerate arti meccaniche tutte le attività umane che implicassero l’uso della manualità, tra queste la scultura, la pittura, l’architettura e la chirurgia. Secondo Bacone invece(1561 -1626), le arti meccaniche: 1. Sono una forma di conoscenza che rivela i processi della natura; 2. Sono in continua evoluzione; 3. Costituiscono una forma di sapere collettivo. A. M. Amoruso 7

Le botteghe • I laboratori in cui fu data dignità alle arti meccaniche furono denominati “botteghe”. • Già dal XV secolo, nelle botteghe, al lavoro manuale si associò l’apprendimento teorico, in discipline come la geometria, l’ottica, l’anatomia, la prospettiva. • In uno di tali laboratori si formò il giovane Leonardo, noto come artista, architetto e ingegnere militare, urbanista e scienziato. • Nelle “botteghe” avvenne il perfezionamento di tecniche artigianali che incrementò la produzione degli strumenti. • Gli strumenti, nel XVII sec. , affinarono la capacità di osservazione e di controllo dello scienziato. A. M. Amoruso 8

Arti liberali Le arti liberali erano distinte in arti del trivio e del quadrivio Grammatica, retorica, dialettica Musica, astronomia, aritmetica e geometria A. M. Amoruso 9

Arti magiche e conoscenza • La tradizione magico – ermetica influenza ancora il pensiero degli intellettuali tra XV e XVI secolo, grazie alla diffusione del Corpus Hermeticum, insieme di trattati tradotti da Marsilio Ficino , ma attribuiti a Ermete Trimegisto fondatore della religione degli egizi. • Fino al XVI sec. si dà credito all’idea che il sapere, riguardante le verità essenziali sulla natura, dovessere riservato a pochi sapienti e dunque segreto. • La cultura magico - ermetica riteneva la natura non solo materia continua e omogenea che riempie lo spazio, ma una sostanza vivente, dotata di anima che lega ogni parte. A. M. Amoruso 10

Il “mago” e i segreti della natura • Solo il mago era in grado di interpretare la complessità della natura. • L’unico a raggiungere la verità occulta delle cose e capace di ottenere la liberazione dal male. • La conoscenza intuitiva era ritenuta superiore a quella razionale e alla stessa esperienza. A. M. Amoruso 11

L’opposizione alla magia Durante l’età del Rinascimento, al rinnovato interesse per la magia, si determina l’opposizione alla cultura magica da parte di filosofi, ingegneri e meccanici. Di contro, molti artigiani e ingegneri affermano la necessità di conservare la segretezza dei propri ritrovati. Nelle prime Accademie si insiste su semplici regole di comportamento: • Enunciazione di verità non legate all’autorità , ma all’evidenza degli esperimenti • Chiarezza della terminologia da adoperare • Comunicabilità delle teorie. A. M. Amoruso 12

Rinascimento e interesse per la natura Nel XVI secolo, accanto all’aristotelismo ortodosso, si diffonde nelle Università un aristotelismo eterodosso o rinascimentale, con forti interessi naturalistici: • a Padova e Bologna, viene riconosciuto come compito primario della filosofia l’indagine sulla natura, non sulla metafisica o sulla religione; • si afferma la piena conoscibilità razionale della realtà, e nella seconda metà del secolo gli aristotelici avviano una discussione sulla logica e sul metodo scientifico, fondamentale per la successiva opera di Galilei. A. M. Amoruso 13

“Res, non verba” • Il XV secolo è caratterizzato dal movimento culturale dell’Umanesimo che nacque all’esterno delle Università e rivendicava i problemi della vita civile, in nome di una nuova visione del mondo. • “Res, non verba” è il motto che diventa emblema dell’opposizione dell’Umanesimo contro l’astrattezza e il formalismo della vecchia cultura. • Nuova cultura attenta allo studio dell’antichità e alla riscoperta dei classici, forte interesse naturalistico. • Rilevanza studio di Platone, dopo il 1439, con Marsilio Ficino. • Ficino divinizzava la natura e riteneva qualsiasi oggetto della natura degno di essere indagato. • L’interesse e lo studio di Platone e il nuovo corso culturale degli artisti ingegneri contribuiscono a sollevare l’importanza della matematica ai fini della conoscenza della natura. A. M. Amoruso 14

Il sistema aristotelico • Distinzione tra fisica terrestre e celeste. • Il moto rettilineo è proprio dei corpi terrestri, mentre il moto circolare è proprio dei corpi celesti. • La terra è immobile al centro dell’universo. • L’universo è finito. • L’osservazione della natura è basata su processi di generalizzazione “arte degli universali”. A. M. Amoruso 15

Nuova concezione della natura • Con la rivoluzione scientifica, la realtà è unitaria. • Non ci sono moti diversi perché non c’è distinzione tra corpi celesti e corpi terrestri. • La natura è regolata da leggi matematiche. • E’ il sole al centro del sistema. • L’universo non è finito. • Ai processi di generalizzazione si sostituisce la sperimentazione. • Un ausilio alla definizione di tale nuova concezione fu dato dall’uso di strumenti. Il cannocchiale A. M. Amoruso 16

Una visione unitaria dell’universo Nel 1609 Galilei , puntando verso il cielo il cannocchiale, scopriva prove fisiche in favore del sistema copernicano: • le imperfezioni della superficie lunare • la numerosità delle stelle, rispetto a quelle visibili ad occhio nudo, • lo splendore della Luna, dovuto alla riflessione della luce proveniente dalla terra illuminata dal sole, • la distanza delle stelle fisse dalla Terra, superiore a quella tra pianeti e Terra. ( Sidereus Nuncius) A. M. Amoruso 17

Leonardo da Vinci ( 1452 – 1519) • Collocato in età umanistico - rinascimentale, contribuisce all’invenzione di un metodo preciso per descrivere la realtà, basato su due principi: a) Superiorità dell’occhio sulla mente b) Osservazione diretta del mondo, superiore allo studio libresco A. M. Amoruso 18

Una nuova metodologia • La cultura rinascimentale spiana la strada alla scienza moderna, attraverso: il rigetto dell’aristotelismo, l’interesse per l’osservazione, la trattazione matematica della natura, l’uso degli strumenti. • Due tesi : rivoluzione - continuità nella considerazione della nascita della scienza moderna. • Scienza moderna : Copernico – Keplero - Galilei • Nuovo concetto di sperimentazione • Il calcolo infinitesimale A. M. Amoruso 19

N. Copernico ( 1473 – 1543) Conclusioni della ricerca di Copernico Novità De rivolutionibus orbium coelestium • Non c’è unico centro di rotazione per i corpi celesti ( Pianeti intorno al sole, Luna intorno a pianeta) • La terra non è al centro dell’universo • Tra gli elementi del cosmo c’è armonia geometrica, predisposti strumenti per il calcolo delle posizioni planetarie Idee permanenti L’universo rimane finito anche se grande Il sole non è una delle tante stelle A. M. Amoruso 20

G. Keplero (1571 – 1630) Svela armonia matematica che lega il sistema solare, abbandona separazione tra fisica celeste e terrestre per affermare una teoria unitaria che tratta fenomeni terrestri ed astronomia • La forma delle orbite planetarie non è circolare ma ellissoidale 1 legge “Il pianeta descrive un’ellisse di cui il sole occupa uno dei due fuochi”. • Irregolarità delle orbite dei Pianeti, ricerca espressione matematica della variazione del moto: 2 legge il magnetismo, virtù motrice del sole e dei pianeti, provoca variazioni di velocità durante il moto orbitale. • Dimensione orbite planetarie: studia correlazioni tra velocità dei Pianeti, periodo impiegato per descrivere orbite, distanza media tra Pianeti e Sole 21

G. Galilei ( 1564 – 1642) Personaggio più discusso della Storia della scienza Critiche sull’uso degli esperimenti: • Nel corso dell’ 800 si riteneva che la misurazione avesse svolto ruolo fondamentale • Nel ‘ 900 ( Koyrè) si ritenne la misurazione inessenziale ai fini della elaborazione teorica Di recente, lo studio dei manoscritti di Stillman Drake, pone in luce che Galilei ha effettuato, grazie agli esperimenti, delle misurazioni importanti ai fini dell’elaborazione teorica L’uso della sperimentazione per giungere a verificare e provare l’accettabilità di ipotesi, fu sostenuta dalla fiducia galileiana nel cannocchiale, strumento prodotto nell’ambiente dei meccanici A. M. Amoruso 22

Galilei e la nuova metodologia • Galilei è il fondatore di un nuovo metodo scientifico • Le sue idee sul metodo sono sparse in vari lavori scientifici e si articolano nei seguenti punti: a)osservazione e analisi esperienza, descrizione dei nessi tra i fenomeni, studio di settori parziali dell’esperienza b) variazione delle condizioni osservative c) isolamento degli aspetti rilevanti d) formulazione di ipotesi, teorie generali e) definizione degli elementi da analizzare in termini matematici f) ausilio degli strumenti per osservare e quantificare i risultati g) verifica delle ipotesi A. M. Amoruso 23

“L’arte degli universali” • Metafisica di Aristotele : esperienza è conoscenza dei singolari, l’arte degli universali • Per Aristotele nell’esperienza avviene la prima percezione dell’universale • Conoscere un universale significa conoscere forma e caratteristica che posseggono gli oggetti appartenenti allo stesso gruppo, raggrupparli in classi • Esperienza è conoscenza del che • La scienza è invece assimilata al perché ( cause del che): ricerca e conosce l’universale che è presente nell’esperienza • Il sapere diventa scienza se è in grado di mostrare il legame tra un che e la sua causa A. M. Amoruso 24

La sperimentazione per la scienza greca • Comprensione della natura, né utilizzazione, né dominio della stessa Ricerca scientifica è disinteressata ricerca del vero • La sperimentazione ha lo scopo di confermare una teoria già ritenuta vera Non ha finalità euristica, fornisce argomenti in favore di un’idea cui si era giunti per via diversa da quella sperimentale • Non c’è differenza tra ricorso ad esperimento e osservazione della natura A. M. Amoruso La discussione scientifica non corrisponde all’analisi di un problema, ma alla semplice esposizione unilaterale degli argomenti favorevoli alle proprie idee, attaccando oppositore 25

Le Accademie ( XVI sec. ) • Il mutamento intellettuale che accompagnò la rivoluzione scientifica fu accompagnata da un cambiamento nell’organizzazione scientifica • Tramontano le Università quali centri di ricerca e sorgono le Accademie, luoghi non di scoperta, ma di dibattito pubblico tra le concezioni degli scienziati • Le Accademie contribuiscono a far crescere nella pubblica opinione l’interesse per la scienza, facendo leva sul suo valore pratico • Era stato Bacone a lanciare l’idea che la scienza dovessere veicolo di emancipazione e incivilimento dei popoli A. M. Amoruso 26

Nuovo concetto di sperimentazione Dalla magia cinquecentesca Condotta con curiosità, per scoprire legami tra forze occulte alla fisica sperimentale Studiosi del ‘ 600 analizzano un aspetto particolare del mondo fisico, mirano a scoprire relazioni quantitative e a fornire spiegazioni esaustive, meccaniche Capacità di osservare la natura potenziata dall’uso degli strumenti Sviluppo delle conoscenze fisiche favorito dall’avvento di un nuovo strumento concettuale, la matematica A. M. Amoruso 27

Il calcolo infinitesimale La sistematizzazione dei problemi connessi all’infinito avviene con l’elaborazione del calcolo infinitesimale Newton( 1642 -1727) • Impiega il linguaggio geometrico per dimostrare teoremi che erano stati trovati, adoperando questo nuovo calcolo • Non ne diede fondazione teorica, concentrandosi piuttosto su regole pratiche Leibniz(1646 - 1716) • Il simbolismo di Leibniz fornì la scienza di una metodologia che facilitò le procedure calcolistiche, eliminando incertezze A. M. Amoruso 28

Leibniz (1646 - 1716) • Tutte le verità, anche le più complesse, sono costituite da elementi semplici e conoscibili. • Poiché in natura non ci sono esseri uguali, l’algebra non può esprimere sfumature e variazioni infinitesime, occorre un calcolo simbolico delle grandezze infinitesime. • Per affrontare le questioni conoscitive relative alle sfumature e alle variazioni infinitesime, si preoccupò di formulare un adeguato simbolismo con proprie regole. • L’infinitamente piccolo o grande necessita di algebra infinitesimale. A. M. Amoruso 29

La scuola patavina La scuola medica patavina ha contribuito alla nascita e allo sviluppo di diversi settori della medicina moderna, superando le teorie galeniche. • A. Vesalio, fondatore della medicina chirurgica. • Santorio( 1561 - 1636), fondatore dell’anatomia animata. • W. Harwey(1578 - 1675), scopritore della circolazione del sistema vascolare arterioso e venoso. A. M. Amoruso 30

L’orto botanico Nel 1154, presso Università di Padova fu fondato l’orto botanico in cui si coltivavano piante medicinali indigene ed esotiche, per fini scientifici e didattici. Tali piante rientravano nella composizione di tutti i medicamenti. L’istituzione dell’orto botanico fu la conferma dell’affermarsi del metodo sperimentale, consentendo agli studenti di medicina l’esame dal vivo delle caratteristiche morfologiche delle piante. A. M. Amoruso 31

La medicina nel Cinquecento Per tutto il Cinquecento, nell’ambito della medicina, campeggiano le teorie di Galeno (130 d. C. ): sistema arterioso e venoso non sono comunicanti, il sangue non circola, ma viene continuamente prodotto dal fegato( trasforma alimenti), il sistema venoso e parte destra del cuore hanno funzione di nutrimento, il sistema arterioso e parte sinistra del cuore trasmettono spirito vitale o anima a tutte le parti dell’organismo. Nel 1543 ( stesso anno di pubblicazione del l De revolutionibus di Copernico) il medico belga Andrea Vesalio pubblico' l’opera “De humani corporis fabrica” in cui comparivano osservazioni concrete sull'anatomia del corpo umano, rese possibili grazie alla dissezione dei cadaveri. Principi ricorrenti: 1. Convergenza tra teoria e osservazione diretta, ogni affermazione teorica deve essere provata dalla osservazione e dalla sperimentazione; 2. Relazione stretta tra lavoro manuale del chirurgo e conoscenza teorica; 3. Avversione per la specializzazione e richiamo all’unità del sapere. A. M. Amoruso 32

Santorio • Laureato in medicina a Padova nel 1582, esercitò in Croazia, nel 1599 tornò a Venezia dove fece amicizia con Galileo. De statica medicina 1614 • Importanza perspirazione attraverso la cute. • A Santorio si deve il primo impiego delle misurazioni fisiche in medicina, suo dispositivo famoso fu una grande bilancia usata per studiare le trasformazioni metaboliche nell’uomo: osservò le alterazioni del peso corporeo attraverso secrezioni solide e liquide. • Nel 1611 fu nominato professore di teoria medica a Padova. In quella città pubblicò descrizioni di congegni utilizzabili per misurare umidità e temperatura ambientali. A. M. Amoruso 33

W. Harwey • Supera fisiologia galenica, secondo cui il sangue che esce dal cuore viene prodotto dal fegato. • Per W. Harvey il sangue circola continuamente, la funzione fondamentale del cuore è la sistole ( contrazione per espulsione). • De Motu cordis ( 1628), metodo sperimentale: osservazione diretta, analisi movimenti e caratteri del cuore, muscolo che espelle sangue e non aspira, numerose prove anatomiche. • Numerose argomentazioni quantitative (dimensioni del ventricolo, volume di fluido che espelle ad ogni contrazione, ritmo delle pulsazioni), conclusione: quantità di sangue espulso in un giorno dal cuore superiore a quella dell’intero corpo. A. M. Amoruso 34

Sull’origine della vita • • • Sec. XVI, grande dibattito sulla generazione dei viventi: organismo vivente derivante da altro vivente W. Harvey (1578 - 1657) Ovismo : De generatione animalium(1651) ogni forma vivente nasce da un uovo, concetto elastico di uovo, non prodotto di ovaia femminile. Epigenesi: seme maschile fornisce semplice stimolo all’uovo che si modifica obbedendo ai principi innati. M. Malpighi (1628 - 94) Introduce uso microscopio in embriologia. Preformismo: embrione pulcino già preformato, organismo espansione di parti già formate, non generazione ma crescita di parti. A. v. Leeuwenhoek (1632 -73) Animalculismo: animalculi ruolo fondamentale nei processi riproduttivi. Spermatozoo contiene individuo preformato. A. M. Amoruso 35

Mappa dell’ipertesto Il contesto storico 2 -4 Rapporto scienza tecnica Arti meccaniche 7 La rivalutazione delle arti meccaniche 6 Le botteghe 8 Arti liberali 9 La nascita della scienza moderna 5 Rapporto tra scienza e magia Arti magiche e conoscenza 10 La medicina Nuova concezione della natura moderna Il “mago” e i segreti della natura 11 Leonardo da Vinci 18 L’opposizione alla magia 12 Rinascimento e interesse per natura 13 Una nuova metodologia nella ricerca scientifica La scuola patavina 30 L’orto botanico 31 “Res, non verba” 14 Nuova concezione della natura 16 Una nuova metodologia 19 Una visione unitaria dell’universo 17 La medicina nel Cinquecento 32 Santorio 33 N. Copernico 20 W. Harvey 34 Sull’origine della vita 35 G. Keplero 21 Il sistema aristotelico 15 G. Galilei 22 L’arte degli universali” 24 Galilei e la nuova metodologia 23 La sperimentazione per la scienza greca 25 Le accademie 26 Nuovo concetto di sperimentazione 27 Il calcolo infinitesimale 28 Leibniz 29 A. M. Amoruso 36

Mappa concettuale Rinascimento e studi classici Riforma protestante Università Interesse per uomo, e osservazione natura Esoterismo ed occultismo sistema aristotelico - tolemaico Rivoluzione Scienza e conoscenza scientifica Superamento dicotomia arti liberali- meccaniche per pochi Strumenti Matematica Nuova medicina Metodo Accademie sperimentale osservazione ipotesi sperimentazione validazione o rigetto ipotesi A. M. Amoruso 37

Bibliografia La nascita della scienza moderna in Europa , Paolo Rossi, Laterza Bari ‘ 97 Storia della scienza in Occidente, R. Maiocchi, La Nuova Italia Editrice, Scandicci, Firenze ‘ 01 Cosa prima mai viste, Paolo Rossi, in Dalla rivoluzione scientifica all’età dei lumi, Storia della scienza moderna e contemporanea, vol I , UTET Le immagini sono state importate da Internet, tramite il motore di ricerca Google 38