Galileu Galilei

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"La filosofia està escrita en aquest gran llibre que està obert contínuament davant dels nostres ulls (dic l'univers), però no es pot entendre tret que primer aprengueu a entendre el llenguatge i conegueu els personatges en què s'escriu. Està escrit en un llenguatge matemàtic i els personatges són triangles, cercles i altres figures geomètriques, sense el qual vol dir que és impossible entendre’ls una paraula; sense aquests és un vagueu passejar per un fosc laberint ".

( Galileu Galilei, The Assayer , cap. VI )

Galileu Galilei ( Pisa , 15 de febrer de 1564 - Arcetri , 8 de gener de 1642 ) va ser un físic , astrònom , filòsof , matemàtic i acadèmic italià , considerat el pare de la ciència moderna . [1] [2] [3] Figura clau de la revolució científica , [4] per haver introduït explícitament el mètode científic (també anomenat "mètode galileà" o "mètode experimental"), [1] [5] el seu nom està associat a importants contribucions en física [N 1] [N 2] [3] [6] [7] [8] i en astronomia . [N 3] [9] El paper jugat en la revolució astronòmica també va ser de primera importància, amb el suport del sistema heliocèntric [N 4] i la teoria copernicana . [N 5] [10]

Les seves principals contribucions al pensament filosòfic deriven de la introducció del mètode experimental en la investigació científica gràcies a la qual la ciència va abandonar, per primera vegada, aquella posició metafísica que fins ara predominava, per adquirir una nova perspectiva autònoma, realista i empirista , dirigida a afavorint, a través del mètode experimental, més la categoria de la quantitat (mitjançant la determinació matemàtica de les lleis de la natura) que la de la qualitat (el resultat de la tradició passada adreçada només a la recerca de l’ essència de les entitats ) per elaborar ara una descripció objectiu racional [N 6] de la realitat fenomenal . [1] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18]

Sospitós d’ heretgia [19] i acusat de voler subvertir la filosofia natural aristotèlica i les Sagrades Escriptures , Galilei va ser jutjat i condemnat pel Sant Ofici , i es va veure obligat, el 22 de juny de 1633 , a abjurar dels seus conceptes astronòmics i a confinar-se a la seva pròpia vil·la d’ Arcetri . [20] Al llarg dels segles, el valor de les obres de Galilei va ser gradualment acceptat per l'Església, i 359 anys després, el 31 d'octubre de 1992 , el papa Joan Pau II , en la sessió plenària de la Pontifícia Acadèmia de Ciències , va reconèixer "els errors comesos "sobre la base de les conclusions del treball a què va arribar una comissió d'estudi especial creada per ell el 1981 per rehabilitar Galilei. [21] [22]

Biografia

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: Vida privada de Galileu Galilei .

Joventut (1564-1588)

Lloc de naixement de Galilei
Habitatge del segle XIX
Casa a via Giusti
A partir del llibre baptismal de Galileu que es mostra com un lloc "a Chapella di S.to Andrea", es creia fins a finals del segle XIX que Galileu podria haver nascut a prop de la capella de Sant'Andrea a Kinseca a la fortalesa de San Gallo . va suposar, erròniament, que el seu pare Vincenzo era soldat. Més tard es va identificar la casa Ammannati, prop de l' església de Sant'Andrea Forisportam , com el veritable lloc de naixement. [23]

La família d’origen i naixement

Galileu Galilei va néixer el 15 de febrer de 1564 a Pisa , [N 7], el més gran dels set fills de Vincenzo Galilei i Giulia Ammannati . [N 8] Els Ammannati, originaris del territori de Pistoia i Pescia , comptaven amb orígens importants; [N 9] Vincenzo Galilei pertanyia a una família més humil, tot i que els seus avantpassats formaven part de la bona burgesia florentina. [N 10] Vincenzo va néixer a Santa Maria a Muntanya el 1520, quan la seva família ja havia caigut i ell, un valuós músic, va haver de traslladar-se a Pisa, combinant l'art de la música amb la professió d'ofici.

La família de Vincenzo i Giulia comptava més enllà de Galileu: Miquel Àngel , que era músic del gran duc de Baviera , Benedetto, que va morir vestit d’embolcall, i tres germanes, Virgínia, Anna i Livia i potser fins i tot una quarta anomenada Lena. [24]

Primers estudis i descobriments

Després d'un intent fallit d'incloure Galileu entre els quaranta estudiants toscans que van ser rebuts gratuïtament en un internat de la Universitat de Pisa, el jove va ser acollit "gratuïtament" per Muzio Tebaldi , oficial de duanes de la ciutat de Pisa, padrí del bateig de Miquel Àngel, i tant amic de Vincenzo com per atendre les necessitats de la família durant les seves llargues absències per treballar. [25]

A Pisa , Galileu va conèixer el seu primer cosí Bartolomea Ammannati, que tenia cura de la casa del vidu vidu Tebaldi que, malgrat la forta diferència d’edat, es va casar amb ella el 1578 probablement per acabar amb les malignitats, vergonyós per a la família Galilei, fet pel compte de la neboda jove. [26] [N 11] Posteriorment el jove Galileu va fer els seus primers estudis a Florència, primer amb el seu pare, després amb un professor de dialèctica i finalment a l’escola del convent de Santa Maria di Vallombrosa , on portava l’hàbit de novell. fins als catorze anys. [27]

El matemàtic Ostilio Ricci

Vincenzo, el 5 de setembre de 1580, va inscriure el seu fill a la Universitat de Pisa [N 12] amb la intenció de fer-lo estudiar medicina , per fer-lo refer la tradició del seu gloriós avantpassat Galileu Bonaiuti i sobretot fer-lo embarcar en un carrera que podria obtenir guanys lucratius.

Tot i el seu interès pel progrés experimental d’aquells anys, l’atenció de Galileu aviat es va atreure cap a les matemàtiques, que va començar a estudiar l’estiu de 1583, aprofitant l’oportunitat del coneixement fet a Florència per Ostilio Ricci da Fermo , seguidor de l’escola matemàtica de Niccolò Tartaglia . [28] La característica de Ricci va ser l'enfocament que va donar a l'ensenyament de les matemàtiques: no d'una ciència abstracta, sinó d'una disciplina que serviria per resoldre problemes pràctics relacionats amb la mecànica i les tècniques d'enginyeria . [29] [30] [31] Va ser, de fet, la línia d'estudi "Tartaglia-Ricci" (una continuació, al seu torn, de la tradició encapçalada per Arquimedes ) la que va ensenyar a Galileu la importància de la precisió en l'observació de dades i la vessant pragmàtic de la investigació científica. [32] És probable que a Pisa Galileu també assistís als cursos de física de l'aristotèlic Francesco Bonamici . [N 13]

El pèndol de Galilei a Pisa

Durant la seva estada a Pisa, que va durar fins al 1585, Galileu va arribar al seu primer descobriment personal, l’ isocronisme de les oscil·lacions del pèndol , que continuarà tractant al llarg de la seva vida, intentant perfeccionar-ne la formulació matemàtica. [33]

Després de quatre anys, el jove Galileu va deixar de continuar els seus estudis mèdics i va anar a Florència, on va aprofundir en els seus nous interessos científics, tractant-se de mecànica i hidràulica . El 1586, va trobar una solució al "problema de la corona" de Gerone inventant una eina per determinar el pes específic hidrostàtic dels cossos. [N 14] La influència de l'ensenyament d'Arquimedes i Ricci també es pot veure en els seus estudis sobre el centre de gravetat dels sòlids. [N 15]

Mentrestant, Galileu buscava un allotjament econòmic regular: a més de donar classes particulars de matemàtiques a Florència i Siena , el 1587 va anar a Roma per demanar una recomanació per entrar al Studio of Bologna del famós matemàtic Christoph Clavius , [N 16], però en va, perquè un bolonyès va preferir Giovanni Antonio Magini de Pàdua a la càtedra de matemàtiques. A invitació de l'Accademia Fiorentina, va celebrar dues conferències el 1588 sobre la figura, el lloc i la mida de l'Infern de Dante , defensant les hipòtesis ja formulades per Antonio Manetti sobre la topografia de l' Infern imaginada per Dante .

Ensenyament a Pisa (1589-1592)

Guidobaldo Del Monte

Galilei es va dirigir llavors al seu influent amic Guidobaldo Del Monte , un matemàtic conegut a través d'un intercanvi de cartes sobre qüestions matemàtiques. Guidobaldo va ser fonamental per ajudar Galilei a avançar en la seva carrera universitària, quan, superant l'enemistat de Giovanni de Medici, fill natural de Cosimo de Medici , [N 17] el va recomanar al seu germà el cardenal Francesco Maria Del Monte , que al seu torn, va parlar amb el poderós duc de Toscana, Ferran I de Medici . Sota la seva protecció, Galileu tenia el 1589 un contracte de tres anys per a una càtedra de matemàtiques a la Universitat de Pisa, on exposava clarament el seu programa pedagògic, obtenint immediatament una certa hostilitat en l’entorn acadèmic de la formació aristotèlica:

«El mètode que seguirem serà fer que el que es diu depengui del que s'ha dit, sense suposar mai que el que s'ha d'explicar sigui cert. Els meus matemàtics m’han ensenyat aquest mètode, mentre que alguns filòsofs no l’observen prou quan ensenyen elements físics ... En conseqüència, aquells que aprenen mai no saben les coses per les seves causes, però només les creuen per fe, és a dir, perquè Aristòtil els va dir. Si el que va dir Aristòtil és cert, hi ha pocs que investiguen; n’hi ha prou amb ser considerats més erudits perquè tenen a les mans un nombre més gran de textos aristotèlics [...] que una tesi és contrària a l’opinió de molts, no m’importa gens, sempre que correspon a l’experiència i la raó. [34] "

Pati de l'estudi de Pisa

El fruit de l’ensenyament pisà és el manuscrit De motu antiquiora , que recull una sèrie de lliçons en què intenta donar compte del problema del moviment . La base de la seva investigació és el tractat, publicat a Torí el 1585 , Diversarum speculationum mathematicarum liber per Giovanni Battista Benedetti , un dels físics que va donar suport a la teoria de l '"impuls" com a causa del "moviment violent". Tot i que no vam poder definir la naturalesa d’un impuls tan impressionat en els cossos, aquesta teoria, elaborada per primera vegada al segle VI per Giovanni Filopono i després recolzada pels físics parisencs, tot i que no va poder resoldre el problema, es va oposar a l’explicació tradicional aristotèlica del moviment com a producte del mitjà en què es mouen els propis cossos.

A Pisa, Galilei no es limitava només a ocupacions científiques: les seves consideracions sobre la taxa, que haurien estat seguides amb el Postille all ' Ariosto, es remunten a aquest període. Es tracta de notes disperses en fulls i anotacions marginals a les pàgines dels seus volums de Gerusalemme liberata i Orlando furioso on, mentre li retreu a Tasso "l’escassetat d’imaginació i la lenta monotonia de la imatge i del vers, allò que estima a l’Ariosto no és només la varietat de bells somnis, el ràpid canvi de situacions, l’elasticitat viva del ritme, sinó el seu equilibri harmònic, la coherència de la imatge, la unitat orgànica –fins i tot en la varietat– del fantasma poètic ". [35]

L'estiu de 1591 va morir el seu pare Vincenzo, deixant a Galileu la càrrega de mantenir tota la família: pel matrimoni de la seva germana Virginia, que es va casar aquell mateix any, [N 18] Galileu va haver de proveir el dot, contractant deutes, com així com hauria hagut de fer pel casament de la seva germana Livia el 1601 amb Taddeo Galletti, [N 19] i altres diners que hauria hagut de gastar per ajudar les necessitats de la gran família del seu germà Miquel Àngel. [N 20]

Guidobaldo Del Monte va intervenir per ajudar de nou Galilei el 1592 , recomanant-lo al prestigiós Estudi de Pàdua , on la càtedra de matemàtiques encara estava vacant després de la mort, el 1588, de Giuseppe Moleti . [N 21]

El 26 de setembre de 1592 les autoritats de la República de Venècia van emetre el decret de nomenament, amb un contracte que es pot prorrogar per quatre anys i amb un salari de 180 florins a l'any. [36] El 7 de desembre, Galilei va pronunciar el discurs introductori a Pàdua i, al cap de pocs dies, va començar un curs destinat a tenir un gran seguiment entre els estudiants. Es quedaria allà durant divuit anys, que va anomenar "els millors divuit anys de tota la meva edat". [37] Galilei va arribar a la República de Venècia pocs mesos després de l' arrest de Giordano Bruno (23 de maig de 1592) a la mateixa ciutat.

El període paduà (1592-1610)

Retrat de Galileu Galilei (vers 1602-1607) atribuït a Francesco Apollodoro [38] o Domenico Tintoretto [N 22]
Paolo Sarpi

En l’ambient dinàmic de l’estudi de Pàdua (també el resultat del clima de relativa tolerància religiosa garantida per la República Veneciana), Galilei també mantenia relacions cordials amb personalitats d’orientació filosòfica i científica allunyades de la seva, com el professor de filosofia natural Cesare Cremonini , un filòsof rigorosament aristotèlic. També va freqüentar els cercles cultes i els cercles senatorials de Venècia, on va fer amistat amb el noble Giovanfrancesco Sagredo , a qui Galilei va convertir en el protagonista del seu Diàleg sobre els sistemes màxims , i amb Paolo Sarpi , teòleg i també expert en matemàtiques i astronomia. La formulació de la llei sobre la caiguda de béns greus figura a la carta dirigida al frare el 16 d'octubre de 1604:

"Els espais passats per moviment natural [N 23] seran en doble proporció de les vegades i, en conseqüència, els espais passats en temps iguals serien com si ab unitate , i les altres coses. I el principi és aquest: que el moble natural creixi en velocitat amb la proporció que difereix del començament del seu moviment [...]. [N 24] "

Galileu havia estat ensenyant mecànica a Pàdua des del 1598: el seu tractat de mecànica , imprès a París el 1634 , hauria de ser el resultat dels seus cursos, que havien estat originats a partir de les qüestions mecàniques d' Aristòtil .

A l’estudi de Pàdua Galileo va equipar, amb l’ajut de Marcantonio Mazzoleni , un artesà que vivia a casa seva, un petit taller on realitzava experiments i fabricava eines que venia per complementar el seu sou. La màquina per portar aigua a nivells superiors es remunta al 1593, per la qual cosa va obtenir una patent de vint anys del Senat venecià per al seu ús públic. També va impartir classes particulars –els seus alumnes eren, entre d’altres, Vincenzo Gonzaga , el príncep d’AlsàciaGiovanni Federico , els futurs cardenals Guido Bentivoglio i Federico Cornaro– i va obtenir increments salarials: dels 320 florins rebuts anualment el 1598, va augmentar a 1.000 obtinguda el 1609.

Les crítiques d'Antonio Lorenzini i Baldassarre Capra sobre la Supernova (1604)

Les restes de la supernova de Kepler en l'observació moderna
Frontispici del diàleg en perpuosito de la nova estrella (1605).

El 9 d'octubre de 1604 es va observar una " nova estrella " per l'astrònom Fra ' Ilario Altobelli , que va informar-ho a Galilei. [N 25] Molt brillant, va ser observat posteriorment el 17 d'octubre també per Kepler , que el va convertir en objecte d'un estudi, la De Stella nova in pede Serpentarii , de manera que aquesta estrella es coneix ara com la supernova de Kepler .

Galileu va pronunciar tres conferències sobre aquell fenomen astronòmic, el text del qual no ens és conegut, però contra els seus arguments va escriure un fulletó a un tal Antonio Lorenzini, un aristotèlic autònom de Montepulciano, [39] probablement a proposta de Cesare Cremonini. , [N 26] i el científic milanès Baldassarre Capra també van intervenir amb un fulletó. [40]

Sabem per ells que Galileu havia interpretat el fenomen com una prova de la mutabilitat del cel, sobre la base que, atès que la "nova estrella" no va presentar cap canvi de paral·laxi , ha d'estar més enllà de l'òrbita de la Lluna.

Un llibret càustic en dialecte de Pavano titulat Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la Stella Nuova va ser publicat el 1605 per un autor amb el pseudònim de Cecco di Ronchitti a favor de la tesi de Galilei. El document defensava la validesa del mètode de paral·laxi per determinar les distàncies (o almenys la distància mínima) fins i tot dels objectes accessibles a l'observador només visualment, com ara els objectes celestes. L’atribució de l’escrit continua sent incerta, és a dir, si és obra del mateix Galilei [41] o de Girolamo Spinelli, un benedictí paduà (vers 1580 - 1647). [42] [N 27]

Acusacions de plagi de Baldassarre Capra sobre la brúixola (1607)

Frontispici de Les operacions de la brúixola geomètrica i militar (1606).

Cap al 1594 Galilei va compondre dos tractats sobre obres de fortificació, la Breu introducció a l'arquitectura militar i el Tractat de fortificació ; cap al 1597 va fer una brúixola , que va descriure al fulletó Les operacions de la brúixola geomètrica i militar , publicada a Pàdua el 1606 i dedicada a Cosimo II . La brúixola era un instrument ja conegut i, en formes i usos diferents, ja utilitzat, ni Galileu pretenia atribuir-se mèrits particulars per la seva invenció; però l'habitual Baldassarre Capra, deixeble de Simon Mayr , en un fulletó escrit en llatí el 1607 [N 28] l' acusà d'haver plagiat un invent anterior seu. El 9 d'abril de 1607, Galileu va anul·lar les acusacions dels Capra, obtenint la condemna dels reformadors de la firma de Pàdua i va publicar una Defensa contra les calúmnies i impostures de Baldessar Capra des de Milà , on també va tornar a la pregunta anterior de la Supernova. . [43]

L’aparició de la supernova va crear una gran confusió a la societat i Galileu no va menysprear aprofitar el moment per elaborar, per encàrrec, horòscops personals [44] al preu de 60 lires venecianes [N 29] . A més, a la primavera d’aquest mateix any, 1604, Galilei havia estat acusada per la Inquisició de Pàdua després de la denúncia d’un dels seus antics col·laboradors, que l’havia acusat precisament d’haver dut a terme horòscops i d’haver afirmat que les estrelles determinen les decisions. de l'home. El procediment, però, va ser bloquejat enèrgicament pel Senat de la República de Venècia i es va tapar l’expedient d’investigació, de manera que mai no se’n van arribar notícies a la Inquisició romana, és a dir, al Sant Ofici . [45] Probablement es va abandonar el cas perquè Galileu s'havia ocupat d'astrologia natal i no predictiva [46] .

“La seva fama com a autor d’horòscops li va aportar sol·licituds, i sens dubte, de pagaments més substancials, de cardenals, prínceps i patricis, inclosos Sagredo, Morosini i algú que s’interessés per Sarpi. Va intercanviar cartes amb l'astròleg del gran duc, Raffaello Gualterotti, i, en els casos més difícils, amb un expert de Verona, Ottavio Brenzoni ". [47] Entre les cartes de naixement calculades i interpretades per Galileu hi ha les de les seves dues filles, Virginia i Livia, i les seves, calculades tres vegades: "El fet que Galileu es dediqués a aquesta activitat fins i tot quan no se li pagava per fer-ho suggereix que li va atribuir un cert valor ". [48]

Galileu i el telescopi

Reproducció d’un telescopi galileu (detall) conservat al Museu Nacional de Ciència i Tecnologia Leonardo da Vinci , Milà.

"No n'hi ha prou amb mirar, cal mirar amb ulls que vulguin veure, que creguin en el que veuen".

( Galileu Galilei [49] )

No sembla que, durant els anys de la controvèrsia sobre la "nova estrella", Galilei ja s'hagués pronunciat públicament a favor de la teoria copernicana: es creu [50] que ell, encara que profundament convençut del copernicà, pensava que encara no tenia proves prou sòlides per obtenir invenciblement el consentiment de la universalitat dels erudits. No obstant això, ja havia expressat en privat la seva adhesió al copernicanisme ja el 1597: en aquell any, de fet, a Kepler, que havia publicat recentment el seu Prodromus dissertationum cosmographicarum, va escriure: "Ja he escrit molts arguments i moltes refutacions d'arguments adversos, però fins ara no gosava publicar-los, espantat pel destí del mateix Copèrnic, el nostre mestre ». Aquests temors, però, desapareixeran gràcies al telescopi , que Galileu apuntarà cap al cel per primera vegada el 1609 . [51] Giovanni Battista Della Porta ja s’havia ocupat de l’òptica a la seva Magia naturalis (1589) i a De refractione (1593), i Kepler a Ad Vitellionem paralipomena , de 1604, obres a partir de les quals era possible arribar a la construcció del telescopi : però l’instrument va ser construït per primera vegada independentment d’aquests estudis a principis del segle XVII per l’artesà Hans Lippershey , un òptic holandès naturalitzat alemany . Galileu va decidir llavors preparar un tub de plom, aplicant dues lents al final, «totes dues amb la cara plena i l’altra esfèrica còncava a la primera lent i convexa a la segona; després, aproximant-me a l’ull cap a la lent còncava, vaig percebre els objectes força grans i propers, ja que semblaven tres vegades més propers i nou vegades més grans del que se’ls veia només amb vista natural ». El 25 d'agost de 1609 , Galileu va presentar el dispositiu com la seva construcció al govern de Venècia que, apreciant la "invenció", va duplicar el seu salari i li va oferir un contracte d'ensenyament de tota la vida. La invenció, redescobriment i reconstrucció del telescopi no és un episodi que pugui despertar una gran admiració. La novetat rau en el fet que Galileu va ser el primer a portar aquest instrument a la ciència , fent-lo servir de manera purament científica i concebent-lo com una millora dels nostres sentits. La grandesa de Galileu pel que fa al telescopi va ser precisament aquesta: va superar tota una sèrie d'obstacles, idees i prejudicis epistemològics, utilitzant aquesta eina per enfortir les seves tesis.

Gràcies al telescopi , Galileu proposa una nova visió del món celeste:

  1. Conclou que, per a les estrelles visibles a simple vista, hi ha innombrables altres estrelles mai vistes. L’ Univers , per tant, es fa més gran;
  2. No hi ha diferències de naturalesa entre la Terra i la Lluna . Galileu porta així un fort cop a la visió aristotèlica-ptolemaica del món , argumentant que la superfície de la Lluna no és gens llisa i llisa, sinó aspra, rocosa i plena de grans protagonismes. Per tant, entre les estrelles , almenys la Lluna no posseeix les característiques de "perfecció absoluta" que la tradició li atribuïa. A més, la Lluna es mou, per què la Terra, que és de constitució similar , no hauria de moure's també?
  3. Es descobreixen els satèl·lits de Júpiter , que Galileu anomenarà "estrelles medici" en honor de Cosme II de Medici . Aquesta consciència ofereix als pisans la inesperada visió al cel d’un model més petit de l’ univers copernicà. [51]

Els nous descobriments es van publicar el 12 de març de 1610 al Sidereus Nuncius , una còpia de la qual Galileu va enviar al gran duc de Toscana Cosimo II , antic alumne seu, juntament amb una còpia del seu telescopi i la dedicació dels quatre satèl·lits, batejat per Galileu en un primer temps Cosmica Sidera i posteriorment Medicea Sidera (" planetes Medici "). La intenció de Galileu de guanyar l’agraïment de la família Mèdici és evident, molt probablement no només amb l’objectiu de la seva intenció de tornar a Florència, sinó també per obtenir una protecció influent a la vista de la presentació, davant del públic dels erudits, d’aquests. novetats, que sens dubte no haurien deixat de suscitar controvèrsia. També a Pàdua, després de la publicació del Sidereus Nuncius , l'observació de Saturn Galileu descobreix i dissenya una estructura que posteriorment s'identificarà amb els anells. [N 30]

A Florència (1610)

El 7 de maig de 1610 Galileu va demanar a Belisario Vinta , primer secretari de Cosimo II, que fos contractat a l'estudi de Pisa, especificant: "Quant al títol i pretext del meu servei, voldria, a més del nom de matemàtic, que SA va afegir que Philosopher, que professava haver estudiat més anys en filosofia que mesos en matemàtiques pures ». [52]

El 6 de juny de 1610 el govern florentí va comunicar al científic que havia estat contractat com a "Matemàtic primari de l'estudi de Pisa i de filòsof del ser. Gran Duca, sense obligació de llegir ni de residir ni a l'estudi ni al ciutat de Pisa, i amb un sou de mil escudis a l'any, moneda florentina » [53] Galileu va signar el contracte el 10 de juliol [54] i el setembre va arribar a Florència.

Quan va arribar aquí es va ocupar de donar a Ferran II , fill del gran duc Cosimo, la millor lent òptica [55] que havia fet al seu taller organitzat quan era a Pàdua on, amb l'ajut de mestres de vidre de Murano [N 31], va fer que les "ulleres" cada vegada fossin més perfectes i en quantitat que les exportessin, tal com va fer amb el telescopi enviat a l'elector de Colònia, que al seu torn les va prestar a Kepler, que en va fer un bon ús i que, agraït , va concloure la seva obra Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus de 1611 , escrivint així: « Vicisti Galilaee », [N 32] reconeixent la veritat dels descobriments de Galilei. El jove Ferran o algú altre va trencar l’objectiu, i llavors Galilei li va donar una cosa menys fràgil: un imant “armat”, és a dir, embolicat en una làmina de ferro, posicionada adequadament, que va augmentar la força d’atracció de tal manera que, encara que pesant només sis unces , l' imant "va aixecar quinze quilos de ferro forjat en forma de sepulcre". [56]

La casa fiorentina di Galileo

In occasione del trasferimento a Firenze Galilei lasciò la sua convivente, la veneziana Marina Gamba ( 1570 - 1612 ) conosciuta a Padova, dalla quale aveva avuto tre figli: Virginia ( 1600 - 1634 ) e Livia ( 1601 - 1659 ), mai legittimate, e Vincenzio (1606-1649), che riconobbe nel 1619 . Galileo affidò a Firenze la figlia Livia alla nonna, con la quale già conviveva l'altra figlia Virginia, e lasciò il figlio Vincenzio a Padova alle cure della madre e poi, dopo la morte di questa, a una tale Marina Bartoluzzi.

In seguito, resasi difficile la convivenza delle due bambine con Giulia Ammannati, Galileo fece entrare le figlie nel convento di San Matteo , ad Arcetri ( Firenze ), nel 1613 , costringendole a prendere i voti non appena compiuti i rituali sedici anni: Virginia assunse il nome di suor Maria Celeste, e Livia quello di suor Arcangela, e mentre la prima si rassegnò alla sua condizione e rimase in costante contatto epistolare con il padre, Livia non accettò mai l'imposizione paterna. [N 33]

Cesare Cremonini

La pubblicazione del Sidereus Nuncius suscitò apprezzamenti ma anche diverse polemiche. Oltre all'accusa di essersi impossessato, con il cannocchiale, di una scoperta che non gli apparteneva, fu messa in dubbio anche la realtà di quanto egli asseriva di aver scoperto. Sia il celebre aristotelico patavino Cesare Cremonini , sia il matematico bolognese Giovanni Antonio Magini , che sarebbe l'ispiratore del libello antigalileiano Brevissima peregrinatio contra Nuncium Sidereum scritto da Martin Horký , pur accogliendo l'invito di Galilei a guardare attraverso il telescopio che egli aveva costruito, ritennero di non vedere alcun supposto satellite di Giove.

Solo più tardi Magini si ricredette e con lui anche l'astronomo vaticano Christoph Clavius , che inizialmente aveva ritenuto che i satelliti di Giove individuati da Galilei fossero soltanto un'illusione prodotta dalle lenti del telescopio. Era, quest'ultima, un'obiezione difficilmente confutabile nel 1610-11, conseguente sia alla bassa qualità del sistema ottico del primo telescopio di Galilei, [N 34] sia all'ipotesi che le lenti potessero non solo potenziare la visione ma anche deformarla. Un appoggio molto importante fu dato a Galileo da Keplero, che, dopo un iniziale scetticismo e una volta costruito un telescopio sufficientemente efficiente, verificò l'esistenza effettiva dei satelliti di Giove, pubblicando a Francoforte nel 1611 la Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus Galilaeus mathematicus florentinus jure inventionis Medicaea sidera nuncupavit .

Poiché i gesuiti docenti presso il Collegio Romano erano considerati tra le maggiori autorità scientifiche del tempo, il 29 marzo del 1611 Galileo si recò a Roma per presentare le sue scoperte. Fu accolto con tutti gli onori dallo stesso papa Paolo V , dai cardinali Francesco Maria Del Monte e Maffeo Barberini , e dal principe Federico Cesi , che lo iscrisse nell' Accademia dei Lincei , da lui stesso fondata otto anni prima. Il 1º aprile Galileo poteva già scrivere al segretario ducale Belisario Vinta che i gesuiti «avendo finalmente conosciuta la verità dei nuovi Pianeti Medicei, ne hanno fatte da due mesi in qua continue osservazioni, le quali vanno proseguendo; e le aviamo riscontrate con le mie, e si rispondano giustissime».

I primi sospetti della Chiesa (1611)

Galilei, però, a quel tempo non sapeva ancora che l'entusiasmo con il quale egli andava diffondendo e difendendo le proprie scoperte e teorie avrebbe suscitato resistenze e sospetti precisamente in ambito ecclesiastico.

Il 19 aprile il cardinale Roberto Bellarmino incaricò i matematici vaticani di approntargli una relazione sulle nuove scoperte fatte da «un valente matematico per mezo d'un istrumento chiamato cannone overo ochiale » e la Congregazione del Santo Uffizio , il seguente 17 maggio, precauzionalmente chiese all'Inquisizione di Padova se fosse mai stato aperto, in sede locale, qualche procedimento a carico di Galilei. Evidentemente, la Curia Romana cominciava già a intravedere quali conseguenze «avrebbero potuto avere questi singolari sviluppi della scienza sulla concezione generale del mondo e quindi, indirettamente, sui sacri principi della teologia tradizionale». [57]

Nel 1612 Galileo scrisse il Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono , nel quale appoggiandosi alla teoria di Archimede dimostrava, contro quella di Aristotele , che i corpi galleggiano o affondano nell'acqua a seconda del loro peso specifico non della loro forma , provocando la polemica risposta del Discorso apologetico d'intorno al Discorso di Galileo Galilei del letterato e aristotelico fiorentino Ludovico delle Colombe . Il 2 ottobre, a Palazzo Pitti , presenti il granduca, la granduchessa Cristina e il cardinale Maffeo Barberini , allora suo grande ammiratore, diede una pubblica dimostrazione sperimentale dell'assunto, confutando definitivamente Ludovico delle Colombe .

La polemica sulle macchie solari

Frontespizio dell' Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari (1613).

Nel suo Discorso Galilei accennava anche alle macchie solari , che egli sosteneva di aver già osservate a Padova nel 1610 , senza però darne notizia: scrisse ancora, l'anno seguente, l' Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti , pubblicata a Roma dall'Accademia dei Lincei, in risposta a tre lettere del gesuita Christoph Scheiner che, indirizzate alla fine del 1611 a Mark Welser , duumviro di Augusta , mecenate delle scienze e amico dei Gesuiti dei quali era banchiere [58] [N 35] . A parte la questione della priorità della scoperta, [N 36] Scheiner sosteneva erroneamente che le macchie consistevano in sciami di astri rotanti intorno al Sole , mentre Galileo le considerava materia fluida appartenente alla superficie del Sole e ruotante intorno ad esso proprio a causa della rotazione stessa della stella.

L'osservazione delle macchie consentì, quindi, a Galileo la determinazione del periodo di rotazione del Sole e la dimostrazione che il cielo e la terra non erano due mondi radicalmente diversi, il primo solo perfezione e immutabilità e il secondo tutto variabile e imperfetto. Il 12 maggio del 1612 , infatti, ribadì a Federico Cesi la sua visione copernicana scrivendo come il Sole si rivolgesse «in sé stesso in un mese lunare con rivoluzione simile all'altre de i pianeti, cioè da ponente verso levante intorno ai poli dell'eclittica: la quale novità dubito che voglia essere il funerale o più tosto l'estremo e ultimo giudizio della pseudofilosofia, essendosi già veduti segni nelle stelle, nella luna e nel sole; e sto aspettando di veder scaturire gran cose dal Peripato per mantenimento della immutabilità de i cieli, la quale non so dove potrà esser salvata e celata». Anche l'osservazione del moto di rotazione del Sole e dei pianeti era molto importante: rendeva meno inverosimile la rotazione terrestre, a causa della quale la velocità di un punto all'equatore sarebbe di circa 1 700 km/h anche se la Terra fosse immobile nello spazio.

La difesa dell'eliocentrismo

La scoperta delle fasi di Venere e di Mercurio, osservate da Galileo, non era compatibile col modello geocentrico di Tolomeo, ma solo con quello geo-eliocentrico di Tycho Brahe , che Galileo non prese mai in considerazione, e con quello eliocentrico di Copernico. Galileo, scrivendo a Giuliano de' Medici il 1º gennaio 1611 , affermava che «Venere necessarissimamente si volge intorno al sole, come anche Mercurio e tutti li altri pianeti, cosa ben creduta da tutti i Pitagorici, Copernico, Keplero e me, ma non sensatamente [N 37] provata, come ora in Venere e in Mercurio». [59]

Fra il 1612 e il 1615 Galileo difese il modello eliocentrico e chiarì la sua concezione della scienza in quattro lettere private, note come " lettere copernicane " e indirizzate a padre Benedetto Castelli, due a monsignor Pietro Dini, una alla granduchessa madre Cristina di Lorena.

L' horror vacui

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Vuoto (filosofia) .

Secondo la dottrina aristotelica in natura il vuoto non esiste poiché ogni corpo terreno o celeste occupa uno spazio che fa parte del corpo stesso. Senza corpo non c'è spazio e senza spazio non esiste corpo. Sostiene Aristotele che "la natura rifugge il vuoto" ( natura abhorret a vacuo ), e perciò lo riempie costantemente; ogni gas o liquido tenta sempre di riempire ogni spazio, evitando di lasciarne porzioni vuote. Un'eccezione però a questa teoria era l'esperienza per la quale si osservava che l'acqua aspirata in un tubo non lo riempiva del tutto ma ne rimaneva inspiegabilmente una parte che si riteneva fosse del tutto vuota e perciò dovesse essere colmata dalla Natura; ma questo non si verificava. Galilei rispondendo a una lettera inviatagli nel 1630 da un cittadino ligure Giovan Battista Baliani confermò questo fenomeno sostenendo che «la ripugnanza del vuoto da parte della Natura» può essere vinta, ma parzialmente, e che, anzi, «lui stesso ha provato che è impossibile far salire l'acqua per aspirazione per un dislivello superiore a 18 braccia, circa 10 metri e mezzo.» [60] Galilei quindi crede che l' horror vacui sia limitato [N 38] e non si chiede se in effetti il fenomeno fosse collegato al peso dell'aria, come dimostrerà Evangelista Torricelli .

La disputa con la Chiesa

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Disputa tra Galileo Galilei e la Chiesa .

La denuncia del domenicano Tommaso Caccini (1614)

Il cardinale Roberto Bellarmino

Il 21 dicembre 1614 , dal pulpito di Santa Maria Novella a Firenze il frate domenicano Tommaso Caccini ( 15741648 ) lanciava contro certi matematici moderni, e in particolare contro Galileo, l'accusa di contraddire le Sacre Scritture con le loro concezioni astronomiche ispirate alle teorie copernicane. Giunto a Roma, il 20 marzo 1615, Caccini denunciò Galileo in quanto sostenitore del moto della Terra intorno al Sole. Intanto a Napoli era stato pubblicato il libro del teologo carmelitano Paolo Antonio Foscarini ( 1565 - 1616 ), la Lettera sopra l'opinione de' Pittagorici e del Copernico , dedicata a Galileo, a Keplero ea tutti gli accademici dei Lincei, che intendeva accordare i passi biblici con la teoria copernicana interpretandoli «in modo tale che non gli contradicano affatto». [61]

Il cardinale Roberto Bellarmino , già giudice nel processo di Giordano Bruno , tuttavia affermava che sarebbe stato possibile reinterpretare i passi della Scrittura che contraddicevano l'eliocentrismo solo in presenza di una vera dimostrazione di esso e, non accettando le argomentazioni di Galileo, aggiungeva che finora non gliene era stata mostrata nessuna, e sosteneva che comunque, in caso di dubbio, si dovessero preferire le sacre scritture.

L'anno dopo il Foscarini verrà, per breve tempo, incarcerato e la sua Lettera proibita. Intanto il Sant'Uffizio stabilì, il 25 novembre 1615 , di procedere all'esame delle Lettere sulle macchie solari e Galileo decise di venire a Roma per difendersi personalmente, appoggiato dal granduca Cosimo: «Viene a Roma il Galileo matematico» – scriveva Cosimo II al cardinale Scipione Borghese – «et viene spontaneamente per dar conto di sé di alcune imputazioni, o più tosto calunnie, che gli sono state apposte da' suoi emuli».

Il 25 febbraio il papa ordinò al cardinale Bellarmino di «convocare Galileo e di ammonirlo di abbandonare la suddetta opinione; e se si fosse rifiutato di obbedire, il Padre Commissario, davanti a un notaio ea testimoni, di fargli precetto di abbandonare del tutto quella dottrina e di non insegnarla, non difenderla e non trattarla». Il cardinale Bellarmino diede comunque a Galileo una dichiarazione in cui venivano negate abiure ma in cui si ribadiva la proibizione di sostenere le tesi copernicane: forse gli onori e le cortesie ricevute malgrado tutto, fecero cadere Galileo nell'illusione che a lui fosse permesso quello che ad altri era vietato. [62]

Controversia sulle comete e Il Saggiatore

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Il Saggiatore (trattato) .
Frontespizio di Il saggiatore di Galileo Galilei (Roma, 1623)

Nel novembre del 1618 comparvero nel cielo tre comete , fatto che attirò l'attenzione e stimolò gli studi degli astronomi di tutta Europa . Fra essi il gesuita Orazio Grassi , matematico del Collegio Romano, tenne con successo una lezione che ebbe vasta eco, la Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII : con essa, sulla base di alcune osservazioni dirette e di un procedimento logico-scolastico, egli sosteneva l'ipotesi che le comete fossero corpi situati oltre al «cielo della Luna» e la utilizzava per avvalorare il modello di Tycho Brahe, secondo il quale la Terra è posta al centro dell'universo, con gli altri pianeti in orbita invece intorno al Sole, contro l'ipotesi eliocentrica.

Galilei decise di replicare per difendere la validità del modello copernicano. Rispose in modo indiretto, attraverso lo scritto Discorso delle comete di un suo amico e discepolo, Mario Guiducci , ma in cui la mano del maestro era probabilmente presente. Nella sua replica Guiducci sosteneva erroneamente che le comete non erano oggetti celesti, ma puri effetti ottici prodotti dalla luce solare su vapori elevatisi dalla Terra, ma indicava anche le contraddizioni del ragionamento di Grassi e le sue erronee deduzioni dalle osservazioni delle comete con il cannocchiale. Il gesuita rispose con uno scritto intitolato Libra astronomica ac philosophica , firmato con lo pseudonimo anagrammatico di Lotario Sarsi, attaccava direttamente Galilei e il copernicanesimo.

Galilei a questo punto rispose direttamente: solo nel 1622 fu pronto il trattato Il Saggiatore . Scritto in forma di lettera, fu approvato dagli accademici dei Lincei e stampato a Roma nel maggio 1623. Il 6 agosto, dopo la morte di papa Gregorio XV , con il nome di Urbano VIII saliva al soglio pontificio Maffeo Barberini, da anni amico ed estimatore di Galileo. Questo convinse erroneamente Galileo che «risorge la speranza, quella speranza che era ormai quasi del tutto sepolta. Siamo sul punto di assistere al ritorno del prezioso sapere dal lungo esilio a cui era stato costretto», come scritto al nipote del papa Francesco Barberini .

Il Saggiatore presenta una teoria rivelatasi successivamente erronea delle comete come apparenze dovute ai raggi solari. In effetti, la formazione della chioma e della coda delle comete, dipendono dall'esposizione e dalla direzione delle radiazioni solari, dunque Galilei non aveva tutti i torti e Grassi ragione, il quale essendo avverso alla teoria copernicana, non poteva che avere un'idea sui generis dei corpi celesti. La differenza tra le argomentazioni di Grassi e quella di Galileo era tuttavia soprattutto di metodo, in quanto il secondo basava i propri ragionamenti sulle esperienze. Nel Saggiatore, Galileo scrisse infatti la celebre metafora secondo la quale «la filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo)» [63] , mettendosi in contrasto con Grassi che si richiamava all'autorità dei maestri del passato e di Aristotele per l'accertamento della verità sulle questioni naturali.

Gli incontri con Urbano VIII (Roma, 1624) e la Lettera a Francesco Ingoli

Ritratto di Papa Urbano VIII Barberini, opera di Pietro da Cortona

Il 23 aprile 1624 Galilei giunse a Roma per rendere omaggio al papa e strappargli la concessione della tolleranza della Chiesa nei confronti del sistema copernicano, ma nelle sei udienze concessegli da Urbano VIII non ottenne da questi alcun impegno preciso in tal senso. Senza nessuna assicurazione ma con il vago incoraggiamento che gli veniva dall'esser stato onorato da papa Urbano – che concesse una pensione al figlio Vincenzio – Galileo ritenne di poter rispondere finalmente, nel settembre del 1624, alla Disputatio di Francesco Ingoli. Reso formale omaggio all'ortodossia cattolica, nella sua risposta Galileo dovrà confutare le argomentazioni anticopernicane dell'Ingoli senza proporre quel modello astronomico, né rispondere alle argomentazioni teologiche. Nella Lettera Galileo enuncia per la prima volta quello che sarà chiamato il principio della relatività galileiana : [64] alla comune obiezione portata dai sostenitori della immobilità della Terra, consistente nell'osservazione che i gravi cadono perpendicolarmente sulla superficie terrestre, anziché obliquamente, come apparentemente dovrebbe avvenire se la Terra si muovesse, Galileo risponde portando l'esperienza della nave nella quale, sia essa in movimento uniforme o sia ferma, i fenomeni di caduta o, in generale, dei moti dei corpi in essa contenuti, si verificano esattamente nello stesso modo, perché «il moto universale della nave, essendo comunicato all'aria ed a tutte quelle cose che in essa vengono contenute, e non essendo contrario alla naturale inclinazione di quelle, in loro indelebilmente si conserva». [65]

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo .

Nello stesso 1624 Galilei cominciò il suo nuovo lavoro, un Dialogo che, confrontando le diverse opinioni degli interlocutori, gli avrebbe consentito di esporre le varie teorie correnti sulla cosmologia, e dunque anche quella copernicana, senza mostrare di impegnarsi personalmente a favore di nessuna di esse. Ragioni di salute e familiari prolungarono la stesura dell'opera fino al 1630: dovette prendersi cura della numerosa famiglia del fratello Michelangelo, mentre il figlio Vincenzio, laureatosi in legge a Pisa nel 1628 , si sposò l'anno dopo con Sestilia Bocchineri, sorella di Geri Bocchineri, uno dei segretari del duca Ferdinando, e di Alessandra . Per esaudire il desiderio della figlia Maria Celeste, monaca ad Arcetri , di averlo più vicino, affittò vicino al convento il villino « Il Gioiello ». Dopo non poche vicissitudini per ottenere l' imprimatur ecclesiastico, l'opera venne pubblicata nel 1632.

Nel Dialogo i due massimi sistemi messi a confronto sono quello tolemaico e quello copernicano (Galileo esclude così dalla discussione l'ipotesi recente di Tycho Brahe ) e tre sono i protagonisti: due sono personaggi reali, amici di Galileo, e all'epoca già defunti, il fiorentino Filippo Salviati ( 1582 - 1614 ) e il veneziano Gianfrancesco Sagredo ( 1571 - 1620 ), nella cui casa si fingono tenute le conversazioni, mentre il terzo protagonista è Simplicio , un personaggio inventato che richiama nel nome un noto, antico commentatore di Aristotele, oltre a sottintendere il suo semplicismo scientifico. Egli è il sostenitore del sistema tolemaico, mentre l'opposizione copernicana è sostenuta dal Salviati e, svolgendo una funzione più neutrale, dal Sagredo, che finisce però per simpatizzare per l'ipotesi copernicana.

Il processo, l'abiura e la condanna (Roma, 1633)

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Processo a Galileo Galilei , S:Sentenza di condanna di Galileo Galilei e S:Abiura di Galileo Galilei .
Joseph-Nicolas Robert-Fleury : Il processo di Galilei

Il Dialogo ricevette molti elogi, tra i quali quelli di Benedetto Castelli , di Fulgenzio Micanzio , collaboratore e biografo di Paolo Sarpi , e di Tommaso Campanella , ma già nell'agosto 1632 si diffusero le voci di una proibizione del libro: il Maestro del Sacro Palazzo Niccolò Riccardi aveva scritto il 25 luglio all'inquisitore di Firenze Clemente Egidi che per ordine del Papa il libro non doveva più essere diffuso; il 7 agosto gli chiedeva di rintracciare le copie già vendute e di sequestrarle. Il 5 settembre, secondo l'ambasciatore fiorentino Francesco Niccolini, il Papa adirato accusò Galileo di aver raggirato i ministri che avevano autorizzato la pubblicazione dell'opera. Il 23 settembre l'Inquisizione romana sollecitava quella fiorentina perché notificasse a Galileo l'ordine di comparire a Roma entro il mese di ottobre davanti al Commissario generale del Sant'Uffizio». Galileo, in parte perché malato, in parte perché sperava che la questione potesse aggiustarsi in qualche modo senza l'apertura del processo, ritardò per tre mesi la partenza; di fronte alla minacciosa insistenza del Sant'Uffizio, il 20 gennaio 1633 partì per Roma in lettiga.

Il processo cominciò il 12 aprile, con il primo interrogatorio di Galileo, al quale il commissario inquisitore, il domenicano Vincenzo Maculano , contestò di aver ricevuto, il 26 febbraio 1616 , un «precetto» con il quale il cardinale Bellarmino gli avrebbe intimato di abbandonare la teoria copernicana, di non sostenerla in nessun modo e di non insegnarla. Nell'interrogatorio Galileo negò di aver avuto conoscenza del precetto e sostenne di non ricordare che nella dichiarazione del Bellarmino vi fossero le parole quovis modo (in qualsiasi modo) e nec docere (non insegnare). Incalzato dall'inquisitore, Galileo non solo ammise di non avere detto «cosa alcuna del sodetto precetto», ma anzi arrivò a sostenere che «nel detto libro io mostro il contrario di detta opinione del Copernico, e che le ragioni di esso Copernico sono invalide e non concludenti». [66] Concluso il primo interrogatorio, Galileo fu trattenuto, «pur sotto strettissima sorveglianza», in tre stanze del palazzo dell'Inquisizione, «con ampia e libera facoltà di passeggiare». [67]

La prigionia di Galileo immaginata da Jean Laurent

Il 22 giugno, il giorno successivo all'ultimo interrogatorio di Galilei, nella sala capitolare del convento domenicano diSanta Maria sopra Minerva , presente e inginocchiato Galileo, fu emessa la sentenza dai cardinali Felice Centini , Guido Bentivoglio , Desiderio Scaglia , Antonio Barberini , Berlinghiero Gessi , Fabrizio Verospi e Marzio Ginetti , «inquisitori generali contro l'eretica pravità », nella quale si riassumeva la lunga vicenda del contrasto fra Galileo e la dottrina della Chiesa, cominciata dal 1615 con lo scritto Delle macchie solari e l'opposizione dei teologi nel 1616 al modello Copernicano. Nella sentenza si sosteneva poi che il documento ricevuto nel febbraio 1616 fosse un'effettiva ammonizione a non difendere o insegnare la teoria copernicana. [68]

Imposta l' abiura «con cuor sincero e fede non finta» e proibito il Dialogo , Galilei venne condannato al «carcere formale ad arbitrio nostro» e alla «pena salutare» della recita settimanale dei sette salmi penitenziali per tre anni, [N 39] riservandosi l'Inquisizione di «moderare, mutare o levar in tutto o parte» le pene e le penitenze. [69]

Se la leggenda della frase di Galileo, « E pur si muove », [N 40] pronunciata appena dopo l'abiura, serve a suggerire la sua intatta convinzione della validità del modello copernicano, la conclusione del processo segnava la sconfitta del suo programma di diffusione della nuova metodologia scientifica, fondata sull'osservazione rigorosa dei fatti e sulla loro verifica sperimentale – contro la vecchia scienza che produce «esperienze come fatte e rispondenti al suo bisogno senza averle mai né fatte né osservate» [70] – e contro i pregiudizi del senso comune , che spesso induce a ritenere reale qualunque apparenza: un programma di rinnovamento scientifico, che insegnava «a non aver più fiducia nell'autorità, nella tradizione e nel senso comune», che voleva «insegnare a pensare». [71]

Gli ultimi anni (1633-1642)

Frontespizio di Systema cosmicum di Galileo Galilei (Lione, 1641), traduzione latina del Dialogo

La sentenza di condanna prevedeva un periodo di carcere a discrezione del Sant'Uffizio e l'obbligo di recitare per tre anni, una volta alla settimana, i salmi penitenziali . Il rigore letterale fu mitigato nei fatti: la prigionia consistette nel soggiorno coatto per cinque mesi presso la residenza romana dell'ambasciatore del Granduca di Toscana , Pietro Niccolini , a Trinità dei Monti e di qui, nella casa dell'arcivescovo Ascanio Piccolomini a Siena , su richiesta di questi. Quanto ai salmi penitenziali, Galileo incaricò di recitarli, con il consenso della Chiesa, la figlia Maria Celeste [72] , suora di clausura . A Siena il Piccolomini favorì Galileo permettendogli di incontrare personalità della città e di dibattere questioni scientifiche. A seguito di una lettera anonima che denunciò l'operato dell'arcivescovo e dello stesso Galileo, [73] il Sant'Uffizio provvide, accogliendo una stessa richiesta avanzata in precedenza da Galilei, a confinarlo nell'isolata villa («Il Gioiello») che lo scienziato possedeva nella campagna di Arcetri . [N 41] Nell'ordine del 1º dicembre 1633 si intimava a Galileo di «stare da solo, di non chiamare né di ricevere alcuno, per il tempo ad arbitrio di Sua Santità». [N 42] Solo i familiari potevano fargli visita, dietro preventiva autorizzazione: anche per questo motivo gli fu particolarmente dolorosa la perdita della figlia suor Maria Celeste, l'unica con cui avesse mantenuto legami, avvenuta il 2 aprile 1634 .

Poté tuttavia mantenere corrispondenza con amici ed estimatori, anche fuori d'Italia: a Elia Diodati , a Parigi , scrisse il 7 marzo 1634 , consolandosi delle sue sventure che «l'invidia e la malignità mi hanno machinato contro» con la considerazione che «l'infamia ricade sopra i traditori ei costituiti nel più sublime grado dell'ignoranza». Dal Diodati seppe della traduzione in latino che Matthias Bernegger andava facendo a Strasburgo del suo Dialogo e gli riferì di «un tal Antonio Rocco [...] purissimo peripatetico , e remotissimo dall'intender nulla né di matematica né d'astronomia» che scriveva a Venezia «mordacità e contumelie» contro di lui. Questa, e altre lettere, dimostrano quanto poco Galileo avesse rinnegato le proprie convinzioni copernicane.

I Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (1638)

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze .
Frontespizio di Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno à due nuoue scienze del signor Galileo Galilei Linceo (Leida, 1638)

Dopo il processo del 1633 Galilei scrisse e pubblicò nei Paesi Bassi [N 43] nel 1638 un grande trattato scientifico dal titolo Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla meccanica ei moti locali grazie al quale lo si considera il padre della scienza moderna . È organizzato come un dialogo che si svolge in quattro giornate fra i tre medesimi protagonisti del precedente Dialogo dei massimi sistemi (Sagredo, Salviati e Simplicio).

Nella prima giornata, Galileo tratta della resistenza dei materiali: la diversa resistenza deve essere legata alla struttura della particolare materia e Galileo, pur senza pretendere di pervenire a una spiegazione del problema, affronta l'interpretazione atomistica di Democrito , considerandola un'ipotesi capace di rendere conto di fenomeni fisici. In particolare, la possibilità dell'esistenza del vuoto – prevista da Democrito – viene ritenuta una seria ipotesi scientifica e nel vuoto – ossia nell'inesistenza di un qualunque mezzo in grado di opporre resistenza – Galileo sostiene giustamente che tutti i corpi «discenderebbero con eguale velocità», in opposizione con la scienza contemporanea che riteneva l'impossibilità del moto nel vuoto.

Dopo aver trattato della statica e della leva nella seconda giornata, nella terza e nella quarta si occupa della dinamica , stabilendo le leggi del moto uniforme, del moto naturalmente accelerato e del moto uniformemente accelerato e delle oscillazioni del pendolo .

Un'affettuosa corrispondenza

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Corrispondenza tra Galileo Galilei e Alessandra Bocchineri .

Negli ultimi anni di vita, Galilei intraprende un'affettuosa corrispondenza con Alessandra Bocchineri . [N 44] La famiglia Bocchineri di Prato aveva dato nel 1629 una giovane, di nome Sestilia, sorella di Alessandra, per moglie al figlio di Galilei, Vincenzio.

Quando Galilei, nel 1630, ormai sessantaseienne, incontra Alessandra, [N 45] questa è una donna di 33 anni che si è affinata e ha coltivato la sua intelligenza come dama d'onore della imperatrice Eleonora Gonzaga presso la corte viennese dove conosce e sposa Giovanni Francesco Buonamici , un importante diplomatico che diventerà buon amico di Galilei.

Nella corrispondenza Alessandra e Galilei si scambiano numerosi inviti per incontrarsi e Galilei non manca di elogiare l'intelligenza della donna dato che «sì rare si trovano donne che tanto sensatamente discorrino come ella fa». [74] [75] [76] Con la cecità e l'aggravarsi delle condizioni di salute [N 46] lo scienziato fiorentino è costretto talvolta a rifiutare gli inviti «non solo per le molte indisposizioni che mi tengono oppresso in questa mia gravissima età, ma perché son ritenuto ancora in carcere, per quelle cause che benissimo son note». [77] [78]

L'ultima lettera mandata ad Alessandra nel 20 dicembre del 1641 di "non volontaria brevità" [N 47] precede di poco la morte di Galilei che sopraggiungerà 19 giorni dopo nella notte dell'8 gennaio 1642 ad Arcetri, assistito da Viviani e Torricelli.

Dopo la morte

La tomba di Galilei nella basilica di Santa Croce, Firenze

«Vide / sotto l'etereo padiglion rotarsi / più mondi, e il Sole irradïarli immoto,
onde all' Anglo che tanta ala vi stese / sgombrò primo le vie del firmamento.»

( Ugo Foscolo , Dei sepolcri , vv. 165-169 )

Galilei venne tumulato nella Basilica di Santa Croce a Firenze insieme ad altri grandi come Machiavelli e Michelangelo ma non fu possibile innalzargli l'«augusto e suntuoso deposito» desiderato dai discepoli, perché il 25 gennaio il nipote di Urbano VIII , il cardinale Francesco Barberini , scrisse all'inquisitore di Firenze Giovanni Muzzarelli di « far passare all'orecchie del Gran Duca che non è bene fabbricare mausolei al cadavero di colui che è stato penitentiato nel Tribunale della Santa Inquisitione, ed è morto mentre durava la penitenza; nell'epitaffio o iscrittione che si porrà nel sepolcro, non si leggano parole tali che possano offendere la reputatione di questo Tribunale. La medesima avvertenza dovrà pur ella avere con chi reciterà l'oratione funebre [...] ».

La Chiesa mantenne la sorveglianza anche nei confronti degli allievi di Galileo: quando questi diedero vita all' Accademia del Cimento , essa intervenne presso il Granduca, e l'Accademia fu sciolta nel 1667. [79] Soltanto nel 1737 , Galileo Galilei fu onorato con un monumento funebre in Santa Croce, che sarebbe stato celebrato da Ugo Foscolo . [80]

Eliocentrismo, scienza e teologia

La dottrina galileiana delle due verità

Benedetto Castelli

Convinto della correttezza della cosmologia copernicana, Galileo era ben consapevole che essa fosse ritenuta in contraddizione con il testo biblico e la tradizione dei Padri della Chiesa, che sostenevano invece una concezione geocentrica dell'universo. Poiché la Chiesa considerava le Sacre Scritture ispirate dallo Spirito Santo, la teoria eliocentrica poteva essere accettata, fino a prova contraria, soltanto come semplice ipotesi ( ex suppositione ) o modello matematico, senza alcuna attinenza con la reale posizione dei corpi celesti. [N 48] Proprio a questa condizione il De revolutionibus orbium coelestium di Copernico non era stato condannato dalle autorità ecclesiastiche e menzionato nell' Indice dei libri proibiti , almeno fino al 1616 .[81]

Galileo, intellettuale cattolico, si inserì nel dibattito sul rapporto fra scienza e fede con la lettera a padre Benedetto Castelli del 21 dicembre 1613. [N 49] Egli difese il modello copernicano sostenendo che esistono due verità necessariamente non in contraddizione o in conflitto fra loro. La Bibbia è certamente un testo sacro di ispirazione divina e dello Spirito Santo, ma comunque scritto in un preciso momento storico con lo scopo di orientare il lettore verso la comprensione della vera religione. Per questa ragione, come già avevano sostenuto molti esegeti tra i quali Lutero e Keplero , i fatti della Bibbia sono stati necessariamente scritti in modo tale da poter essere compresi anche dagli antichi e dalla gente comune. Occorre quindi discernere, come già sostenuto da Agostino d'Ippona , il messaggio propriamente religioso dalla descrizione, storicamente connotata ed inevitabilmente narrativa e didascalica, di fatti, episodi e personaggi:

«Dal che seguita, che qualunque volta alcuno, nell'esporla, volesse fermarsi sempre nel nudo suono litterale, potrebbe, errando esso, far apparire nelle Scritture non solo contraddizioni e proposizioni remote dal vero, ma gravi eresie e bestemmie ancora: poi che sarebbe necessario dare a Iddio e piedi e mani e occhi, e non meno affetti corporali ed umani, come d'ira, di pentimento, d'odio ed anco tal volta la dimenticanza delle cose passate e l'ignoranza delle future [...]»

( Galileo Galilei, Lettera a Madama Cristina di Lorena granduchessa di Toscana )
Niccolò Copernico

Il noto episodio biblico della richiesta di Giosuè a Dio di fermare il Sole per prolungare il giorno era usato in ambito ecclesiastico a sostegno del sistema geocentrico. Galileo sostenne invece che in quel modo il giorno non si sarebbe allungato, in quanto nel sistema tolemaico la rotazione diurna (giorno/notte) non dipende dal Sole, ma dalla rotazione del Primum Mobile . La Bibbia deve essere reinterpretata e «bisogna alterar il senso delle parole, e dire che quando la Scrittura dice che Iddio fermò il Sole, voleva dire che fermò 'l primo mobile, ma che, per accomodarsi alla capacità di quei che sono a fatica idonei a intender il nascere e 'l tramontar del Sole, ella dicesse al contrario di quel che avrebbe detto parlando a uomini sensati». [82] Invece, secondo Galileo, nel sistema copernicano la rotazione del Sole sul proprio asse provoca sia la rivoluzione della Terra attorno al Sole, sia la rotazione diurna (giorno/notte) della Terra attorno all'asse terrestre (ipotesi poi mostratesi entrambe errate). Quindi, scrive Galileo, l'episodio biblico «ci mostra manifestamente la falsità e impossibilità del mondano sistema Aristotelico e Tolemaico, e all'incontro benissimo s'accomoda co 'l Copernicano». [83] Infatti se Dio avesse fermato il Sole assecondando la richiesta di Giosuè, ne avrebbe necessariamente bloccato la rotazione assiale (unico suo movimento previsto nel sistema copernicano), provocando di conseguenza - secondo Galileo - l'arresto sia della (ininfluente) rivoluzione annuale, sia della rotazione terrestre diurna prolungando quindi la durata del giorno. A questo proposito, è interessante la critica proposta da Arthur Koestler , in cui sostiene che Galileo "sapeva meglio di chiunque altro che se la terra si fermasse bruscamente, montagne, case, città, crollerebbero come un castello di carte; il più ignorante dei frati, senza sapere nulla del momento di inerzia, sapeva benissimo quel che succedeva quando i cavalli e la carrozza frenavano di colpo o quando una nave finiva contro gli scogli. Se si interpretava la Bibbia secondo Tolomeo, il brusco arresto del Sole non aveva effetti fisici degni di nota e il miracolo rimaneva credibile al pari di qualsiasi altro miracolo; in base all'interpretazione di Galileo, Giosuè avrebbe distrutto non soltanto gli Amorrei, ma la terra intera. Sperando di far passare queste sciocchezze penose, Galileo rivelava il suo disprezzo per gli avversari". [84] Galileo fece analoghe considerazioni in lettere indirizzate al fiorentino monsignor Piero Dini e alla granduchessa Cristina di Lorena , le quali destarono preoccupazione negli ambienti conservatori per le idee innovative, il carattere polemico e l'ardimento coi quali lo scienziato sosteneva che alcuni passi della Bibbia dovessero venir reinterpretati alla luce del sistema copernicano, all'epoca non ancora dimostrato.

Per Galileo le Sacre Scritture si occupano di Dio; il metodo per condurre le indagini sulla Natura deve fondarsi su «sensate esperienze» e «necessarie dimostrazioni». La Bibbia e la Natura non possono contraddirsi perché derivano entrambe da Dio; di conseguenza, in caso di discordia apparente, non sarà la scienza a dover fare un passo indietro, bensì gli interpreti del testo sacro che dovranno cercare al di là del significato superficiale di quest'ultimo. In altri termini, come spiega lo studioso di Galilei Andrea Battistini , «il testo biblico è conforme soltanto "al comun modo del volgo", ossia si adatta non già alle competenze degli "intendenti", ma ai limiti conoscitivi dell'uomo comune, velando così con una sorta di allegoria il senso più profondo degli enunciati. Se il messaggio letterale può divergere dagli enunciati della scienza, non lo può mai il suo contenuto "recondito" e più autentico, ricavabile dall'interpretazione del testo biblico oltre i suoi significati più epidermici». [85] Circa il rapporto tra scienza e teologia, celebre è la sua frase: «intesi da persona ecclesiastica costituita in eminentissimo grado, l'intenzione dello Spirito Santo essere d'insegnarci come si vadia al cielo, e non come vadia il cielo», [86] usualmente attribuita al cardinale Cesare Baronio . [87] Si noti che, applicando tale criterio, Galileo non avrebbe potuto usare il passo biblico di Giosuè per cercare di dimostrare un presunto accordo tra testo sacro e sistema copernicano, e la supposta contraddizione tra la Bibbia e il modello tolemaico. Deriva invece proprio da tale criterio la visione galileiana secondo la quale esistono due sorgenti di conoscenza ("libri"), che sono in grado di rivelare la stessa verità che proviene da Dio. Il primo è la Bibbia , scritta in termini comprensibili al "volgo", che ha essenzialmente valore salvifico e di redenzione dell'anima, e richiede quindi un'attenta interpretazione delle affermazioni relative ai fenomeni naturali che in essa sono descritti. Il secondo è «questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), [...] scritto in lingua matematica», [88] che va letto secondo la razionalità scientifica e non va posposto al primo ma, per essere ben interpretato, deve essere studiato con gli strumenti di cui il medesimo Dio della Bibbia ci ha dotati: sensi, discorso e intelletto:

Ritratto di Cristina di Lorena , Santi di Tito ( Siena , Palazzo Pubblico ).

«[...] nelle dispute di problemi naturali non si dovrebbe cominciare dalla autorità di luoghi delle Scritture, ma dalle sensate esperienze e dalle dimostrazioni necessarie: perché, procedendo di pari dal Verbo divino la Scrittura Sacra e la natura, quella come dettatura dello Spirito Santo, e questa come osservantissima esecutrice de gli ordini di Dio [...].»

( Galileo Galilei, Lettera a Madama Cristina di Lorena granduchessa di Toscana )

Sempre nella lettera alla granduchessa Cristina di Lorena del 1615 , alla domanda se la teologia potesse ancora essere concepita come la regina delle scienze, Galilei rispose che l'oggetto di cui trattava la teologia la rendeva d'importanza primaria, ma che questa non poteva pretendere di pronunciare giudizi nel campo delle verità della scienza. Al contrario, se un certo fatto o fenomeno scientificamente dimostrato non si accorda con i testi sacri, allora sono questi che devono essere riletti alla luce dei nuovi progressi e delle nuove scoperte. [89]

Secondo la dottrina galileiana delle due verità non vi può essere, in definitiva, disaccordo tra vera scienza e vera fede essendo, per definizione, entrambe vere. Ma, in caso di apparente contraddizione su fatti naturali, occorre modificare l'interpretazione del testo sacro per adeguarla alle conoscenze scientifiche più aggiornate.

La posizione della Chiesa al riguardo non differiva sostanzialmente da quella di Galileo: con molte più cautele, anche la Chiesa cattolica ammetteva la necessità di rivedere l'interpretazione delle sacre scritture alla luce di fatti nuovi e nuove conoscenze solidamente comprovate. [90] Ma nel caso del sistema copernicano, il cardinal Roberto Bellarmino e molti altri teologi cattolici sostennero, ragionevolmente, che non vi fossero prove conclusive a suo favore: [91]

«Dico che quando ci fusse vera demostratione che il sole stia nel centro del mondo e la terra nel 3° cielo, e che il sole non circonda la terra, ma la terra circonda il sole, allhora bisogneria andar con molta consideratione in esplicare le Scritture che paiono contrarie, e più tosto dire che non l'intendiamo, che dire che sia falso quello che si dimostra. Ma io non crederò che ci sia tal dimostratione, fin che non mi sia mostrata»

( Lettera del cardinal Bellarmino a padre Foscarini (Lettera XII, N. 1110 del 12 aprile 1615)[81] )

La mancata osservazione, con gli strumenti allora disponibili, della parallasse stellare (che si sarebbe dovuta riscontrare come effetto dello spostamento della Terra rispetto al cielo delle stelle fisse) costituiva invece, all'epoca, evidenza contraria alla teoria eliocentrica. [N 50] In tale contesto, la Chiesa ammetteva quindi che si parlasse del modello copernicano solo ex suppositione (come ipotesi matematica). La difesa di Galileo ex professo (con cognizione di causa e competenza, di proposito e intenzionalmente) della teoria copernicana quale reale descrizione fisica del sistema solare e delle orbite dei corpi celesti si scontrò quindi, inevitabilmente, con la posizione ufficiale della Chiesa cattolica. Tale contrapposizione sfociò nel processo a Galileo Galilei del 1633 , che si concluse con la condanna [N 51] per "veemente sospetto di eresia " e l' abiura [N 52] forzata delle sue concezioni astronomiche.

Riabilitazione da parte della Chiesa cattolica

Al di là dal giudizio storico , giuridico e morale sulla condanna a Galilei, le questioni di carattere epistemologico e di ermeneutica biblica che furono al centro del processo sono state oggetto di riflessione da parte di innumerevoli pensatori moderni, che spesso hanno citato la vicenda di Galileo per esemplificare, talora in termini volutamente paradossali, il loro pensiero in merito a tali questioni. Ad esempio, il filosofo austriaco Paul Feyerabend , sostenitore di un' anarchia epistemologica , sostenne che:

«La Chiesa dell'epoca di Galilei si attenne alla ragione più che lo stesso Galilei, e prese in considerazione anche le conseguenze etiche e sociali della dottrina galileiana. La sua sentenza contro Galilei fu razionale e giusta, e solo per motivi di opportunità politica se ne può legittimare la revisione [N 53] »

( P. Feyerabend, Against Method , 3rd Edition, London, Verso Books, 1993, Part XIII, p. 125. )

Questa provocazione sarà poi ripresa dal card. Joseph Ratzinger , dando luogo a contestazioni da parte dell'opinione pubblica [92] . Ma il vero scopo per cui Feyerabend aveva espresso tale provocatoria affermazione era "solo mostrare la contraddizione di coloro che approvano Galileo e condannano la Chiesa, ma poi verso il lavoro dei loro contemporanei sono rigorosi come lo era la Chiesa ai tempi di Galileo". [93]

Nel corso dei secoli che seguirono, la Chiesa modificò la propria posizione nei confronti di Galilei: nel 1734 il Sant'Uffizio concesse l'erezione di un mausoleo in suo onore nella chiesa di Santa Croce in Firenze ; Benedetto XIV nel 1757 tolse dall'Indice i libri che insegnavano il moto della Terra, con ciò ufficializzando quanto già di fatto aveva fatto papa Alessandro VII nel 1664 con il ritiro del Decreto del 1616 .

La definitiva autorizzazione all'insegnamento del moto della Terra e dell'immobilità del Sole arrivò con un decreto della Sacra Congregazione dell'inquisizione approvato da papa Pio VII il 25 settembre 1822 .

Particolarmente significativo risulta un contributo del 1855 del teologo e cardinale britannico John Henry Newman , a pochi anni dalla abilitazione dell'insegnamento dell'eliocentrismo e quando le teorie di Newton sulla gravitazione risultavano ormai affermate e provate sperimentalmente. Innanzitutto il teologo riassume il rapporto dell'eliocentrismo con le Scritture:

«[...] Quando il sistema copernicano cominciò a diffondersi, quale uomo religioso non sarebbe stato tentato dall'inquietudine, o almeno dal timore dello scandalo, per l'apparente contraddizione che esso implicava con una certa autorevole tradizione della Chiesa e con l'enunciato della Scrittura? Generalmente si accettava, come se gli Apostoli lo avessero espressamente annunciato sia oralmente che per iscritto, come verità della Rivelazione, che la terra fosse immobile e che il sole, fissato in un solido firmamento, ruotasse intorno alla terra. Dopo un po' di tempo, tuttavia, e un'analisi completa, si scoprì che la Chiesa non aveva deciso quasi niente su questioni come questa e che la scienza fisica poteva muoversi in questa sfera di pensiero quasi a piacere, senza timore di scontrarsi con le decisioni dell'autorità ecclesiastica.»

( JH Newman, VIII: Il Cristianesimo e la ricerca scientifica , in Scritti sull'università (1855) [94] )

Interessante è la lettura che il Cardinale compie della vicenda Galileo come conferma, e non negazione, dell'origine divina della Chiesa:

«[...] è certamente un fatto molto significativo, considerando con quanta ampiezza e quanto a lungo fosse stata sostenuta dai cattolici una certa interpretazione di queste affermazioni fisiche della Scrittura, che la Chiesa non l'abbia formalmente riconosciuta (la teoria del geocentrismo, ndr). Guardando alla questione da un punto di vista umano, era inevitabile che essa dovesse far propria quell'opinione. Ma ora, accertando la nostra posizione rispetto alle nuove scienze di questi ultimi tempi, troviamo che malgrado gli abbondanti commenti che fin dall'inizio essa ha sempre fatto sui testi sacri, com'è suo compito e suo diritto fare, tuttavia, è sempre stata indotta a spiegare formalmente i testi in questione oa dar loro un senso di autorità che la scienza moderna può mettere in discussione.»

( ibid. )

Nel 1968 papa Paolo VI fece avviare la revisione del processo e, con l'intento di porre una parola definitiva riguardo a queste polemiche, papa Giovanni Paolo II il 3 luglio 1981, auspicò che fosse intrapresa una ricerca interdisciplinare sui difficili rapporti di Galileo con la Chiesa e istituì una Commissione Pontificia per lo studio della controversia tolemaico-copernicana del XVI e del XVII secolo, nella quale il caso Galilei si inserisce. Il papa ammise, nel discorso del 10 novembre 1979 in cui annunciava l'istituzione della commissione, che "Galileo ebbe molto a soffrire, non possiamo nasconderlo, da parte di uomini e organismi di Chiesa". [95]

Dopo ben tredici anni di dibattimento, il 31 ottobre 1992, la Chiesa cancellò la condanna, formalmente ancora esistente [96] , e chiarì la sua interpretazione sulla questione teologica scientifica galileiana riconoscendo che la condanna di Galileo Galilei fu dovuta all'ostinazione di entrambe le parti nel non voler considerare le rispettive teorie come semplici ipotesi non comprovate sperimentalmente e, d'altra parte, alla «mancanza di perspicacia», ovvero di intelligenza e lungimiranza, dei teologi che lo condannarono, incapaci di riflettere sui propri criteri di interpretazione della Scrittura e responsabili di aver inflitto molte sofferenze allo scienziato. [21] Come dichiarò infatti Giovanni Paolo II:

«[...] come la maggior parte dei suoi avversari, Galileo non fa distinzione tra quello che è l'approccio scientifico ai fenomeni naturali e la riflessione sulla natura, di ordine filosofico, che esso generalmente richiama. È per questo che egli rifiutò il suggerimento che gli era stato dato di presentare come un'ipotesi il sistema di Copernico, fin tanto che esso non fosse confermato da prove irrefutabili. Era quella, peraltro, un'esigenza del metodo sperimentale di cui egli fu il geniale iniziatore. [...] Il problema che si posero dunque i teologi dell'epoca era quello della compatibilità dell'eliocentrismo e della Scrittura. Così la scienza nuova, con i suoi metodi e la libertà di ricerca che essi suppongono, obbligava i teologi ad interrogarsi sui loro criteri di interpretazione della Scrittura. La maggior parte non seppe farlo. [...] Il giudizio pastorale che richiedeva la teoria copernicana era difficile da esprimere nella misura in cui il geocentrismo sembrava far parte dell'insegnamento stesso della Scrittura. Sarebbe stato necessario contemporaneamente vincere delle abitudini di pensiero e inventare una pedagogia capace di illuminare il popolo di Dio.»

( Giovanni Paolo II ai membri della Pontificia Accademia delle Scienze , 31 ottobre 1992 )

Galilei e la scienza

«La storia del pensiero scientifico del Medioevo e del Rinascimento, che si comincia ora a comprendere un po' meglio, si può dividere in due periodi, o meglio, perché l'ordine cronologico corrisponde solo molto approssimativamente a questa divisione, si può dividere, grosso modo, in tre fasi o epoche, corrispondenti successivamente a tre differenti correnti di pensiero: prima la fisica aristotelica; poi la fisica dell' impetus , iniziata, come ogni altra cosa, dai Greci ed elaborata dalla corrente dei Nominalisti parigini del XIV secolo; e infine la fisica moderna, archimedea e galileiana.» [97]

Fra le maggiori scoperte che Galilei fece guidato dagli esperimenti, si annoverano un primo approccio fisico alla relatività , poi noto come relatività galileiana , la scoperta delle quattro lune principali di Giove, dette appunto satelliti galileiani ( Io , Europa , Ganimede e Callisto ), il principio di inerzia , seppur parzialmente.

Compì anche studi sul moto di caduta dei gravi e riflettendo sui moti lungo i piani inclinati scoprì il problema del "tempo minimo" nella caduta dei corpi materiali, e studiò varie traiettorie, tra cui la spirale paraboloide e la cicloide .

Nell'ambito delle sue ricerche di matematica si avvicinò alle proprietà dell' infinito introducendo il celebre paradosso di Galileo . [98] Nel 1640 Galilei incoraggiò il suo allievo Bonaventura Cavalieri a sviluppare le idee del maestro e di altri sulla geometria con il metodo degli indivisibili , per determinare aree e volumi: questo metodo rappresentò una tappa fondamentale per l'elaborazione del calcolo infinitesimale .

La nascita della scienza moderna

Il metodo scientifico

Fasi della Luna disegnate da Galileo nel 1616

«Quando Galilei fece rotolare le sue sfere su di un piano inclinato con un peso scelto da lui stesso, e Torricelli fece sopportare all'aria un peso che egli stesso sapeva già uguale a quello di una colonna d'acqua conosciuta [...] fu una rivelazione luminosa per tutti gli investigatori della natura. Essi compresero che la ragione vede solo ciò che lei stessa produce secondo il proprio disegno, e che [...] essa deve costringere la natura a rispondere alle sue domande; e non lasciarsi guidare da lei, per dir così, colle redini; perché altrimenti le nostre osservazioni, fatte a caso e senza un disegno prestabilito, non metterebbero capo a una legge necessaria.»

( Immanuel Kant , Critica della ragion pura [Ed. orig. 1787], Roma-Bari, Editori Laterza, 2000, Prefazione )

Galileo Galilei fu uno dei protagonisti della fondazione del metodo scientifico espresso con linguaggio matematico e pose l'esperimento come strumento a base dell'indagine sulle leggi della natura, in contrasto con la tradizione aristotelica e la sua analisi qualitativa del cosmo: [99]

«Hanno sin qui la maggior parte dei filosofi creduto che la superficie [della Luna] fosse pulita tersa e assolutissimamente sferica, e se qualcuno disse di credere, che ella fusse aspra e muntuosa fu reputato parlare più presto favolusamente, che filosoficamente. Ora io questo istesso corpo lunare [...] asserisco il primo, non più per immaginazione, ma per sensata esperienza e necessaria dimostrazione , che egli è di superficie piena di innumerevoli cavità ed eminenze, tanto rilevate che di gran lunga superano le terrene montuosità.»

( G. Galilei, Lettera a Gallanzone Gallanzoni, 1611 )

Già nella terza lettera del 1611 a Mark Welser a proposito della polemica sulle macchie solari, Galilei si domandava che cosa l'uomo nella sua ricerca vuole arrivare a conoscere.

«O noi vogliamo specolando tentar di penetrar l'essenza vera ed intrinseca delle sustanze naturali; o noi vogliamo contentarci di venir in notizia d'alcune loro affezioni. [100] »

Ed ancora: per conoscenza intendiamo l'arrivare a cogliere i principi primi dei fenomeni o come questi si sviluppano?

«Il tentar l'essenza, l'ho per impresa non meno impossibile e per fatica non men vana nelle prossime sustanze elementari che nelle remotissime e celesti: ea me pare essere egualmente ignaro della sustanza della Terra che della Luna, delle nubi elementari che delle macchie del Sole; né veggo che nell'intender queste sostanze vicine aviamo altro vantaggio che la copia de' particolari, ma tutti egualmente ignoti, per i quali andiamo vagando, trapassando con pochissimo o niuno acquisto dall'uno all'altro. [101] »

La ricerca dei principi primi essenziali comporta dunque una serie infinita di domande poiché ogni risposta fa nascere una nuova domanda: se noi ci chiedessimo quale sia la sostanza delle nuvole, una prima risposta sarebbe che è il vapore acqueo ma poi dovremo chiederci che cos'è questo fenomeno e dovremo rispondere che è acqua, per chiederci subito dopo che cos'è l'acqua, rispondendo che è quel fluido che scorre nei fiumi ma questa «notizia dell'acqua» è soltanto «più vicina e dependente da più sensi», più ricca di informazioni particolari diverse, ma non ci porta certo la conoscenza della sostanza delle nuvole, della quale sappiamo esattamente quanto prima. Ma se invece vogliamo capire le «affezioni», le caratteristiche particolari dei corpi, potremo conoscerle sia in quei corpi che sono da noi distanti, come le nuvole, sia in quelli più vicini, come l'acqua. [102]

Occorre dunque intendere in modo diverso lo studio della natura. «Alcuni severi difensori di ogni minuzia peripatetica», educati nel culto di Aristotele, credono che «il filosofare non sia né possa esser altro che un far gran pratica sopra i testi di Aristotele» che portano come unica prova delle loro teorie. E non volendo «mai sollevar gli occhi da quelle carte» rifiutano di leggere «questo gran libro del mondo» (cioè dall'osservare direttamente i fenomeni), come se «fosse scritto dalla natura per non esser letto da altri che da Aristotele, e che gli occhi suoi avessero a vedere per tutta la sua posterità». [103] Invece « [...] i discorsi nostri hanno a essere intorno al mondo sensibile, e non sopra un mondo di carta.» [104]

A fondamento del metodo scientifico quindi ci sono il rifiuto dell' essenzialismo e la decisione di cogliere solo l'aspetto quantitativo dei fenomeni nella convinzione di poterli tradurre tramite la misurazione in numeri così che si abbia una conoscenza di tipo matematico, l'unica perfetta per l'uomo che la raggiunge gradatamente tramite il ragionamento così da eguagliare lo stesso perfetto conoscere divino che la possiede interamente e intuitivamente:

«Però...quanto alla verità di che ci danno cognizione le dimostrazioni matematiche, ella è l'istessa che conosce la sapienza divina [105] »

Il metodo galileiano si dovrà comporre quindi di due aspetti principali: [N 54]

  • sensata esperienza, ovvero l'esperimento distinto dalla comune osservazione della natura, che deve infatti seguire a un'attenta formulazione teorica, ovvero a ipotesi (metodo ipotetico-sperimentale) che siano in grado di guidare l'esperienza in modo che essa non fornisca risultati arbitrari. Galileo non ottenne la legge di caduta dei gravi dalla mera osservazione, altrimenti ne avrebbe dedotto che un corpo cade più rapidamente tanto più è pesante (un sasso nell'aria arriva prima a terra di una piuma per via dell'attrito). Studiò invece il moto dei corpi in caduta controllandolo con un piano inclinato, costruendo cioè un esperimento che gli permettesse di ottenere risultati più precisi. [106] Anche l' esperimento mentale può essere un utile strumento di dimostrazione e permise a Galileo di confutare le dottrine aristoteliche sul moto. [107] [108]
  • necessaria dimostrazione, ovvero un'analisi matematica e rigorosa dei risultati dell'esperienza, che sia in grado di trarre da questa risultati universali e ogni conseguenza in modo necessario e non opinabile espressi dalla legge scientifica. In questo modo Galileo concluse che tutti i corpi nel vuoto precipitano con una velocità proporzionale al tempo di caduta, anche se chiaramente non aveva effettuato esperimenti considerando tutti i possibili corpi con differenti forme e materiali. La dimostrazione va ulteriormente verificata, con ulteriori esperienze, ovvero il cosiddetto cimento [N 55] che è l'esperimento concreto con cui va sempre verificato l'esito di ogni formulazione teorica. [109]

Sintetizzando la natura del metodo galileiano, Rodolfo Mondolfo infine aggiunge che:

«Il vincolo stabilito da Galileo tra osservazione e dimostrazione … le esperienze fatte mediante i sensi e le dimostrazioni logico-matematiche della loro necessità – era un vincolo reciproco, non unilaterale: né le esperienze sensibili dell' osservazione potevano valere scientificamente senza la relativa dimostrazione della loro necessità, né la dimostrazione logica e matematica poteva raggiungere la sua "assoluta certezza oggettiva" come quella della natura senza appoggiarsi all' esperienza nel suo punto di partenza e senza trovare la sua conferma in essa nel suo punto d' arrivo. [110] »

È questa l'originalità del metodo galileiano: avere collegato esperienza e ragione, induzione e deduzione, osservazione esatta dei fenomeni e elaborazione di ipotesi e questo, non astrattamente ma, con lo studio di fenomeni reali e con l'uso di appositi strumenti tecnici.

La terminologia scientifica in Galilei

Fondamentale è stato il contributo di Galileo al linguaggio scientifico, sia in campo matematico, sia, in particolare, nel campo della fisica. Ancora oggi in questa disciplina molto del linguaggio settoriale in uso deriva da specifiche scelte dello scienziato pisano. In particolare, negli scritti di Galileo molte parole sono tratte dal linguaggio comune e vengono sottoposte ad una "tecnificazione", cioè l'attribuzione ad esse di un significato specifico e nuovo (una forma, quindi, di neologismo semantico). È il caso di "forza" (seppur non in senso newtoniano), "velocità", "momento", "impeto", "fulcro", "molla" (intendendo lo strumento meccanico ma anche la "forza elastica"), "strofinamento", "terminatore", "nastro". [111]

Un esempio del modo in cui Galileo nomina gli oggetti geometrici è in un brano dei Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze :

«Voglio che ci immaginiamo esser levato via l'emisferio, lasciando però il cono e quello che rimarrà del cilindro, il quale, dalla figura che riterrà simile a una scodella, chiameremo pure scodella. [112] »

Come si vede, nel testo ad una terminologia specialistica (" emisferio ", "cono", "cilindro") si accompagna l'uso di un termine che denota un oggetto della vita quotidiana, cioè "scodella". [112]

Fisica, matematica e filosofia

La figura di Galileo Galilei è ricordata nella storia anche per le sue riflessioni sui fondamenti e sugli strumenti dell'analisi scientifica della natura. Celebre la sua metafora riportata nel Saggiatore, dove la matematica viene definita come il linguaggio in cui è scritto libro della natura:

«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 , ei 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

( Galileo Galilei, Il Saggiatore , Cap. VI )

In questo brano Galilei mette in collegamento le parole "matematica", "filosofia" e "universo", dando così inizio a una lunga disputa fra i filosofi della scienza in merito a come egli concepisse e mettesse in relazione fra loro questi termini. Ad esempio, quello che qui Galileo chiama "universo" si dovrebbe intendere, modernamente, come "realtà fisica" o "mondo fisico" in quanto Galileo si riferisce al mondo materiale conoscibile matematicamente. Quindi non solo alla globalità dell'universo inteso come insieme delle galassie, ma anche di qualsiasi sua parte o sottoinsieme inanimato. Il termine "natura" includerebbe invece anche il mondo biologico, escluso dall'indagine galileiana della realtà fisica.

Per quanto riguarda l'universo propriamente detto, Galilei, seppur nell'indecisione, sembra propendere per la tesi che sia infinito:

«Grandissima mi par l'inezia di coloro che vorrebbero che Iddio avesse fatto l'universo più proporzionato alla piccola capacità del loro discorso che all'immensa, anzi infinita, sua potenza. [113] »

Egli non prende una posizione netta sulla questione della finitezza o infinità dell'universo; tuttavia, come sostiene Rossi, «c'è una sola ragione che lo inclina verso la tesi dell'infinità: è più facile riferire l'incomprensibilità all'incomprensibile infinito che al finito che non è comprensibile». [114]

Ma Galilei non prende mai esplicitamente in considerazione, forse per prudenza, la dottrina di Giordano Bruno di un universo illimitato e infinito, senza un centro e costituito di infiniti mondi tra i quali Terra e Sole che non hanno alcuna preminenza cosmogonica. Lo scienziato pisano non partecipa al dibattito sulla finitezza o infinità dell'universo e afferma che a suo parere la questione è insolubile. Se appare propendere per l'ipotesi della infinitezza lo fa con motivazioni filosofiche in quanto, sostiene, l'infinito è oggetto di incomprensibilità mentre ciò che è finito rientra nei limiti del comprensibile. [115]

Il rapporto fra la matematica di Galileo e la sua filosofia della natura , il ruolo della deduzione rispetto all' induzione nelle sue ricerche, sono stati riportati da molti filosofi al confronto fra aristotelici e platonici , al recupero dell'antica tradizione greca con la concezione archimedea o anche all'inizio dello sviluppo nel XVII secolo del metodo sperimentale.

La questione è stata così ben espressa dal filosofo medievalista Ernest Addison Moody (1903–1975):

«Quali sono i fondamenti filosofici della fisica di Galileo e quindi della scienza moderna in genere? Galileo è sostanzialmente un platonico, un aristotelico o nessuno dei due? Si limitò, come sostiene Duhem, a rilevare e perfezionare una scienza meccanica che aveva avuto origine nel Medioevo cristiano ei cui principi fondamentali erano stati scoperti e formulati da Buridano, da Nicola Oresme e dagli altri esponenti della cosiddetta "fisica dell' impetus" del XIV secolo? Oppure, come sostengono Cassirer e Koyré, voltò le spalle a questa tradizione dopo averla brevemente processata nella sua dinamica pisana e ripartì ispirandosi ad Archimede e Platone? Le controversie più recenti su Galileo sono consistite in larga misura in un dibattito circa il valore fondamentale e l' influsso storico che su di lui avevano esercitato le tradizioni filosofiche, platoniche e aristoteliche, scolastiche e antiscolastiche. [116] »

La visione platonica

Galileo viveva in un'epoca in cui le idee del platonismo si erano diffuse nuovamente in tutta Europa e in Italia e probabilmente anche per questa ragione i simboli della matematica vengono da lui identificati con entità geometriche e non con numeri. L'uso dell' algebra derivato dal mondo arabo nel dimostrare relazioni geometriche era invece ancora insufficientemente sviluppato ed è solo con Leibniz e Isaac Newton che il calcolo differenziale divenne la base dello studio della meccanica classica . Galileo infatti nel mostrare la legge di caduta dei gravi si servì di relazioni e similitudini geometriche.

Da una parte, per alcuni filosofi come Alexandre Koyré , Ernst Cassirer , Edwin Arthur Burtt (1892–1989), la sperimentazione fu certamente importante negli studi di Galileo e giocò anche un ruolo positivo nello sviluppo della scienza moderna. La sperimentazione stessa, come studio sistematico della natura, richiede un linguaggio con cui formulare domande e interpretare le risposte ottenute. La ricerca di questo linguaggio era un problema che aveva interessato i filosofi sin dai tempi di Platone e Aristotele , in particolare rispetto al ruolo non banale della matematica nello studio delle scienze della natura. Galilei si affida a esatte e perfette figure geometriche che però non possono mai essere riscontrate nel mondo reale, se non al massimo come rozza approssimazione.

Oggi la matematica nella fisica moderna è utilizzata per costruire modelli del mondo reale, ma ai tempi di Galileo questo tipo di approccio non era affatto scontato. Secondo Koyré, per Galileo il linguaggio della matematica gli permette di formulare domande a priori prima ancora di confrontarsi con l'esperienza, e così facendo orienta la stessa ricerca delle caratteristiche della natura attraverso gli esperimenti. Da questo punto di vista, Galileo seguirebbe quindi la tradizione platonica e pitagorica, dove la teoria matematica precede l'esperienza e non si applica al mondo sensibile ma ne esprime la sua intima natura. [117]

La visione aristotelica

Altri studiosi di Galilei, come Stillman Drake , Pierre Duhem , John Herman Randall Jr., hanno invece sottolineato la novità del pensiero di Galileo rispetto alla filosofia platonica classica. Nella metafora del Saggiatore la matematica è un linguaggio e non è direttamente definita né come l'universo né come la filosofia, ma è piuttosto uno strumento per analizzare il mondo sensibile che era invece visto dai platonici come illusorio. Il linguaggio sarebbe il fulcro della metafora di Galileo, ma l'universo stesso è il vero obbiettivo delle sue ricerche. In questo modo secondo Drake, Galileo si allontanerebbe definitivamente dalla concezione e dalla filosofia platonica per accostarsi invece alla filosofia aristotelica per cui ogni realtà deve avere in sé stessa le leggi del proprio costituirsi. [118]

La sintesi tra platonismo e aristotelismo

Secondo Eugenio Garin Galileo invece, con il suo metodo sperimentale, vuole identificare nel fatto osservato "aristotelicamente" una necessità intrinseca, espressa matematicamente, dovuta al suo legame con la causa divina "platonica" che lo produce facendolo "vivere":

«Alla radice di gran parte della nuova scienza, da Leonardo a Galileo, accanto al desiderio tutto rinascimentale di non lasciare intentata via alcuna, è viva la certezza che il sapere ha aperta innanzi a sé la possibilità di una salda cognizione. Se noi ripercorriamo la Teologia platonica, vi troviamo al centro questa tesi, largamente e minutamente discussa nel libro secondo: alla mente di Dio sono presenti tutte le essenze; la divina volontà, che poteva non creare, ha manifestato la sua generosità col dare concreta e mondana realizzazione alle eterne idee facendole vivere. La fecondità del concetto di creazione si rivela nel dono della vita che Dio ha dato, e poteva non dare. Ma la volontà non tocca quel mondo razionale che costituisce l'eterna ragione divina, il verbo divino, cui dunque si conforma e si adegua questo mondo il quale, platonicamente, rispecchia l'ideale razionalità per il tramite dell'intermediario matematico: "numero, pondere et mensura". La mente umana, raggio del Verbo divino, è nelle sue radici impiantata essa pure in Dio; è in Dio partecipe in qualche modo dell'assoluta certezza. La scienza nasce così per il corrispondersi di questa struttura razionale del mondo, impiantata nell'eterna sapienza divina, e della mente umana partecipe di questa luce divina di ragione. [119] »

Studi sul moto

La descrizione quantitativa del movimento

Rappresentazione dell'evoluzione moderna dei diagrammi utilizzati da Galileo nello studio del moto. Ad ogni punto di una linea corrisponde un tempo e una velocità (segmento giallo che termina con un punto blu). L'area gialla della figura così ottenuta corrisponde quindi allo spazio totale percorso nell'intervallo di tempo (t2-t1).

Wilhelm Dilthey vede Keplero e Galilei come le massime espressioni nel loro tempo di "pensieri calcolatori" che si disponevano a risolvere, tramite lo studio delle leggi del movimento, le esigenze della moderna società borghese:

«Il lavoro degli opifici urbani, i problemi sorti dall'invenzione della polvere da sparo e dalla tecnica delle fortificazioni, i bisogni della navigazione relativamente ad apertura di canali, a costruzione e armamento di navi, avevano fatto della meccanica la scienza preferita del tempo. Specialmente in Italia, nei Paesi Bassi e in Inghilterra, questi bisogni erano assai vivaci, e provocarono la ripresa e continuazione degli studi di statica degli antichi e le prime ricerche nel nuovo campo della dinamica, specialmente per opera di Leonardo, del Benedetti e dell'Ubaldi. [120] »

Galilei fu infatti uno dei protagonisti del superamento della descrizione aristotelica della natura del moto. Già nel medioevo alcuni autori, come Giovanni Filopono nel VI secolo, avevano osservato contraddizioni nelle leggi aristoteliche, ma fu Galileo a proporre una valida alternativa basata su osservazioni sperimentali. Diversamente da Aristotele, per il quale esistono due moti "naturali", cioè spontanei, dipendenti dalla sostanza dei corpi, uno diretto verso il basso, tipico dei corpi di terra e d'acqua, e uno verso l'alto, tipico dei corpi d'aria e di fuoco, per Galileo qualunque corpo tende a cadere verso il basso nella direzione del centro della Terra. [121] Se vi sono corpi che salgono verso l'alto è perché il mezzo nel quale si trovano, avendo una densità maggiore, li spinge in alto, secondo il noto principio già espresso da Archimede: la legge sulla caduta dei gravi di Galileo, prescindendo dal mezzo, è pertanto valida per tutti i corpi, qualunque sia la loro natura.

Per raggiungere questo risultato, uno dei primi problemi che Galileo ei suoi contemporanei dovettero risolvere fu quello di trovare gli strumenti adatti a descrivere quantitativamente il moto. Ricorrendo alla matematica, il problema era quello di capire come trattare eventi dinamici, come la caduta dei corpi, con figure geometriche o numeri che in quanto tali sono assolutamente statici e sono privi di alcun moto. [122] Per superare la fisica aristotelica, che considerava il moto in termini qualitativi e non matematici, come allontanamento e successivo ritorno al luogo naturale, bisognava dunque prima sviluppare gli strumenti della geometria e in particolare del calcolo differenziale , come fecero successivamente fra gli altri Newton, Leibniz e Cartesio. Galileo riuscì a risolvere il problema nello studio del moto dei corpi accelerati disegnando una linea ed associando ad ogni punto un tempo e un segmento ortogonale proporzionale alla velocità. In questo modo costruì il prototipo del diagramma velocità-tempo e lo spazio percorso da un corpo è semplicemente uguale all'area della figura geometrica costruita. [123] I suoi studi e le sue ricerche sul moto dei corpi aprirono inoltre la via alla moderna balistica . [124]

Sulla base degli studi sul moto, di esperimenti mentali e delle osservazioni astronomiche, Galileo intuì che è possibile descrivere sia gli eventi che accadono sulla Terra che quelli celesti con un unico insieme di leggi. Superò quindi in questo modo anche la divisione fra mondo sublunare e sovralunare della tradizione aristotelica (per la quale il secondo è governato da leggi diverse da quelle terrestri e da moti circolari perfettamente sferici, ritenuti impossibili nel mondo sublunare). [122] [125]

Il principio d'inerzia e il moto circolare

Sfera sul piano inclinato

Studiando il piano inclinato, Galilei si occupò dell'origine del moto dei corpi e del ruolo degli attriti ; scoprì un fenomeno che è conseguenza diretta dellaconservazione dell'energia meccanica e porta a considerare l'esistenza del moto inerziale (che avviene senza l'applicazione di una forza esterna). Ebbe così l'intuizione del principio di inerzia , poi inserito da Isaac Newton nei principi della dinamica : un corpo, in assenza d'attrito, permane in moto rettilineo uniforme (in quiete se v = 0) fino a quando forze esterne agiscono su di esso. [125] Il concetto di energia non era invece presente nella fisica del Seicento e solo con lo sviluppo, oltre un secolo più tardi, della meccanica classica si arriverà ad una precisa formulazione di tale concetto.

Galileo pose due piani inclinati dello stesso angolo di base θ, uno di fronte all'altro, ad una distanza arbitraria x . Facendo scendere una sfera da un'altezza h 1 per un tratto l 1 di quello a SN notò che la sfera, arrivata sul piano orizzontale tra i due piani inclinati, continua il suo moto rettilineo fino alla base del piano inclinato di DX. A quel punto, in assenza d'attrito, la sfera risale il piano inclinato di DX per un tratto l 2 = l 1 e si ferma alla stessa altezza ( h 2 = h 1 ) di partenza. In termini attuali, la conservazione dell'energia meccanica impone che l'iniziale energia potenziale E p = mgh 1 della sfera si trasformi - man mano che la sfera discende il primo piano inclinato (SN) - in energia cinetica E c = (1/2) mv 2 sino alla sua base, dove vale mgh 1 = (1/2) mv max 2 . La sfera si muove quindi sul piano orizzontale coprendo la distanza x tra i piani inclinati con velocità costante v max , fino alla base del secondo piano inclinato (DX). Risale poi il piano inclinato di DX, perdendo progressivamente energia cinetica che si trasforma nuovamente in energia potenziale, fino a un valore massimo uguale a quello iniziale ( E p = mgh 2 = mgh 1 ), al quale corrisponde velocità finale nulla ( v 2 = 0).

Rappresentazione dell'esperimento di Galileo sul principio d'inerzia.

Si immagini ora di diminuire l'angolo θ 2 del piano inclinato di DX ( θ 2 < θ 1 ) , e di ripetere l'esperimento. Per riuscire a risalire - come impone il principio di conservazione dell'energia - alla medesima quota h 2 di prima, la sfera dovrà ora percorrere un tratto l 2 più lungo sul piano inclinato di DX. Se si riduce progressivamente l'angolo θ 2 , si vedrà che ogni volta aumenta la lunghezza l 2 del tratto percorso dalla sfera, per risalire all'altezza h 2 . Se si porta infine l'angolo θ 2 ad essere nullo ( θ 2 = 0°), si è di fatto eliminato il piano inclinato di DX. Facendo ora scendere la sfera dall'altezza h 1 del piano inclinato di SN, essa continuerà a muoversi indefinitamente sul piano orizzontale con velocità v max ( principio d'inerzia ) in quanto, per l'assenza del piano inclinato di DX, non potrà mai risalire all'altezza h 2 (come prevederebbe il principio di conservazione dell'energia meccanica).

Si immagini infine di spianare montagne, riempire valli e costruire ponti, in modo da realizzare un percorso rettilineo assolutamente piano, uniforme e senza attriti. Una volta iniziato il moto inerziale della sfera che scende da un piano inclinato con velocità costante v max , questa continuerà a muoversi lungo tale percorso rettilineo fino a fare il giro completo della Terra, e ricominciare quindi indisturbata il proprio cammino. Ecco realizzato un (ideale) moto inerziale perpetuo, che avviene lungo un'orbita circolare, coincidente con la circonferenza terrestre. Partendo da questo "esperimento ideale", Galileo sembrerebbe [N 56] erroneamente ritenere che tutti i moti inerziali debbano essere moti circolari . Probabilmente per questo motivo considerò, per i moti planetari da lui (arbitrariamente) ritenuti inerziali, sempre e solo orbite circolari, rifiutando invece le orbite ellittiche dimostrate da Keplero sin dal 1609. Dunque, ad essere rigorosi, non pare essere corretto quanto afferma Newton nei "Principia" - fuorviando così innumerevoli studiosi - e cioè che Galilei avrebbe anticipato i suoi primi due principi della dinamica. [126]

Misura dell'accelerazione di gravità

Spiegazione del funzionamento dell'isocronismo nella caduta dei gravi lungo una spirale su un paraboloide.

Galileo riuscì a determinare il valore che egli credeva costante dell' accelerazione di gravità g alla superficie terrestre, cioè della grandezza che regola il moto dei corpi che cadono verso il centro della Terra, studiando la caduta di sfere ben levigate lungo un piano inclinato, anch'esso ben levigato. Poiché il moto della sfera dipende dall'angolo di inclinazione del piano, con semplici misure ad angoli differenti riuscì a ottenere un valore di g solamente di poco inferiore a quello esatto per Padova ( g = 9,8065855 m/s²), nonostante gli errori sistematici, dovuti all'attrito che non poteva essere completamente eliminato.

Detta a l'accelerazione della sfera lungo il piano inclinato, la sua relazione con g risulta essere a = g sin θ per cui, dalla misura sperimentale di a , si risale al valore dell'accelerazione di gravità g . Il piano inclinato permette di ridurre a piacimento il valore dell'accelerazione ( a < g ), facilitandone la misura. Ad esempio, se θ = 6°, allora sin θ = 0,104528 e quindi a = 1,025 m/s². Tale valore è meglio determinabile, con una strumentazione rudimentale, rispetto a quello dell'accelerazione di gravità ( g = 9,81 m/s²) misurato direttamente con la caduta verticale di un oggetto pesante. [127]

Misura della velocità della luce

Guidato dalla similitudine con il suono, Galileo fu il primo a tentare di misurare la velocità della luce . La sua idea fu quella di portarsi su una collina con una lanterna coperta da un drappo e quindi toglierlo lanciando così un segnale luminoso ad un assistente posto su un'altra collina ad un chilometro e mezzo di distanza: questi non appena avesse visto il segnale, avrebbe quindi alzato a sua volta il drappo della sua lanterna e Galileo vedendo la luce avrebbe potuto registrare l'intervallo di tempo impiegato dal segnale luminoso per giungere all'altra collina e tornare indietro. [128] Una misura precisa di questo tempo avrebbe consentito di misurare la velocità della luce ma il tentativo fu infruttuoso data l'impossibilità per Galilei di avere uno strumento così avanzato che potesse misurare i centomillesimi di secondo che la luce impiega per percorrere una distanza di pochi chilometri.

La prima stima della velocità della luce fu opera, nel 1676, dell'astronomo danese Rømer basata su misure astronomiche. [129]

Apparati sperimentali e di misura

Termometro di Galileo, in un'elaborazione successiva.

Gli apparati sperimentali furono fondamentali nello sviluppo delle teorie scientifiche di Galileo, che costruì diversi strumenti di misura originalmente o rielaborandoli sulla base di idee preesistenti. In ambito astronomico costruì da sé alcuni esemplari di cannocchiale, provvisti di micrometro per misurare quanto distasse una luna dal suo pianeta. [130] [131] Per studiare le macchie solari, proiettò con l' elioscopio l'immagine del Sole su un foglio di carta per poterla osservare in sicurezza senza danni alla vista. Ideò anche il giovilabio , simile all'astrolabio, per determinare la longitudine usando le eclissi dei satelliti di Giove. [132]

Per studiare il moto dei corpi si servì invece del piano inclinato con il pendolo per misurare intervalli temporali. Riprese anche un rudimentale modello di termometro, basato sulla dilatazione dell'aria al variare della temperatura. [133]

Il pendolo

Schema di un pendolo

Galileo scoprì nel 1583 l' isocronismo delle piccole oscillazioni di un pendolo [134] ; secondo la leggenda l'idea gli sarebbe venuta mentre osservava le oscillazioni di una lampada allora sospesa nella navata centrale del Duomo di Pisa , oggi custodita nel vicino Camposanto Monumentale , nella Cappella Aulla . [135]

Questo strumento è semplicemente composto da un grave, come una sfera metallica, legato ad un filo sottile e inestensibile. Galileo osservò che il tempo di oscillazione di un pendolo è indipendente dalla massa del grave e anche dall'ampiezza dell'oscillazione, se questa è piccola. Scoprì anche che il periodo di oscillazione dipende solo dalla lunghezza del filo : [136]

dove è l'accelerazione di gravità. Se ad esempio il pendolo ha , l'oscillazione che porta il grave da un estremo all'altro e poi di nuovo indietro ha un periodo (avendo assunto per il valore medio ). Galileo sfruttò questa proprietà del pendolo per usarlo come strumento di misura di intervalli temporali. [134]

La bilancia idrostatica

Galileo nel 1586, all'età di 22 anni quando era ancora in attesa dell'incarico universitario a Pisa, perfezionò la bilancia idrostatica di Archimede e descrisse il suo dispositivo nella sua prima opera in volgare, La Bilancetta , che circolò manoscritta, ma fu stampata postuma nel 1644: [137] [138]

«Per fabricar dunque la bilancia, piglisi un regolo lungo almeno due braccia, e quanto più sarà lungo più sarà esatto l'istrumento; e dividasi nel mezo, dove si ponga il perpendicolo [il fulcro]; poi si aggiustino le braccia che stiano nell'equilibrio, con l'assottigliare quello che pesasse di più; e sopra l'uno delle braccia si notino i termini dove ritornano i contrapesi de i metalli semplici quando saranno pesati nell'acqua, avvertendo di pesare i metalli più puri che si trovino.»

( Galileo Galilei Opere I )

Viene anche descritto come si ottiene il peso specifico P S di un corpo rispetto all'acqua:

Ne La Bilancetta si trovano poi due tavole che riportano trentanove pesi specifici di metalli preziosi e genuini, determinati sperimentalmente da Galileo con precisione confrontabile con i valori moderni. [139]

Il compasso proporzionale

Una descrizione dell'uso del compasso proporzionale fornita da Galileo Galilei (1656).

Il compasso proporzionale era uno strumento utilizzato fin dal medioevo per eseguire operazioni anche algebriche per via geometrica, perfezionato da Galileo ed in grado di estrarre la radice quadrata , costruire poligoni e calcolare aree e volumi. Fu utilizzato con successo in campo militare dagli artiglieri per calcolare le traiettorie dei proiettili. [140]

Galilei e l'arte

Letteratura

Gli interessi letterari di Galilei

Durante il periodo pisano (1589-1592), Galileo non si limitò alle sole occupazioni scientifiche: risalgono infatti a questi anni le sue Considerazioni sul Tasso che avranno un seguito con le Postille all' Ariosto . Si tratta di note sparse su fogli e annotazioni a margine nelle pagine dei suoi volumi della Gerusalemme liberata e dell' Orlando furioso dove, mentre rimprovera al Tasso «la scarsezza della fantasia e la monotonia lenta dell'immagine e del verso, ciò che ama nell'Ariosto non è solo lo svariare dei bei sogni, il mutar rapido delle situazioni, la viva elasticità del ritmo, ma l'equilibrio armonico di questo, la coerenza dell'immagine l'unità organica – pur nella varietà – del fantasma poetico.» [35]

Galilei scrittore

«D'altro più non si cura fuorché d'essere inteso»

( Giuseppe Parini )

«Uno stile tutto cose e tutto pensiero, scevro di ogni pretensione e di ogni maniera, in quella forma diretta e propria in che è l'ultima perfezione della prosa.»

( Francesco De Sanctis , Storia della Letteratura Italiana )

Dal punto di vista letterario, Il Saggiatore è considerata l'opera in cui si fondono maggiormente il suo amore per la scienza, per la verità e la sua arguzia di polemista. Tuttavia, anche nel Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo si apprezzano pagine di notevole livello per qualità della scrittura, vivacità della lingua, ricchezza narrativa e descrittiva. Infine Italo Calvino affermò che, a suo parere, Galilei è stato il maggior scrittore di prosa in lingua italiana, fonte di ispirazione persino per Leopardi. [141]

L'uso della lingua volgare

L'uso del volgare servì a Galileo per un duplice scopo. Da una parte era finalizzato all'intento divulgativo dell'opera: Galileo intendeva rivolgersi non solo ai dotti e agli intellettuali ma anche a classi meno colte, come i tecnici che non conoscevano il latino ma che potevano comunque comprendere le sue teorie. Dall'altro si contrappone al latino della Chiesa e delle diverse Accademie che si basavano sul principio di auctoritas , rispettivamente biblico ed aristotelico . Si viene a delineare una rottura con la tradizione precedente anche per quanto riguarda la terminologia: Galileo, a differenza dei suoi predecessori, non trae spunti dal latino o dal greco per coniare nuovi termini ma li riprende, modificandone l'accezione, dalla lingua volgare. [11]

Galileo, inoltre, dimostrò atteggiamenti diversi nei confronti delle terminologie esistenti:

  • terminologia meccanica: cauto accoglimento;
  • terminologia astronomica: non respinge i vocaboli che l'uso abbia già accolto o tenda ad accogliere. Li utilizza, però, come strumenti, insistendo sul loro valore convenzionale ("le parole o imposizioni di nomi servono alla verità, ma non si devono sostituire a essa" [142] ). Lo scienziato poi segnala gli errori che nascono quando il nome travisa la realtà fisica o che nascono dalla suggestione esercitata dagli usi comuni di un vocabolo sul significato figurato assunto come termine scientifico; per evitare questi errori, egli fissa esattamente il significato dei singoli vocaboli: sono preceduti o seguiti da una descrizione;
  • terminologia peripapetica: rifiuto totale che si manifesta con la sua messa in ridicolo, servendosene come puri suoni in un gioco di alternanze e rime.

Arti figurative

«L' Accademia e Compagnia dell'Arte del Disegno fu fondata da Cosimo I de' Medici nel 1563, su suggerimento di Giorgio Vasari, con l'intento di rinnovare e favorire lo sviluppo della prima corporazione di artisti costituitasi dall'antica compagnia di San Luca (documentata sin dal 1339). Annoverò tra i primi accademici personalità come Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino, Francesco da Sangallo. Per secoli l'Accademia rappresentò il più naturale e prestigioso centro di aggregazione per gli artisti operanti a Firenze e, al tempo stesso, favorì il rapporto fra scienza e arte. Essa prevedeva l'insegnamento della geometria euclidea e della matematica e pubbliche dissezioni dovevano preparare al disegno. Anche uno scienziato come Galileo Galilei fu nominato nel 1613 membro dell'Accademia fiorentina delle Arti del Disegno.» [143]

Galileo, infatti, prese pure parte alle complesse vicende riguardanti le arti figurative del suo periodo, soprattutto la ritrattistica , approfondendo la prospettiva manieristica ed entrando in contatto con illustri artisti dell'epoca (come il Cigoli ), nonché influenzando in modo consistente, con le sue scoperte astronomiche, la corrente naturalistica . [144]

Superiorità della pittura sulla scultura

Per Galileo nell'arte figurativa, come nella poesia e nella musica , vale l'emozione che si riesce a trasmettere, a prescindere da una descrizione analitica della realtà. Ritiene inoltre che tanto più dissimili sono i mezzi usati per rendere un soggetto dal soggetto stesso, tanto maggiore l'abilità dell'artista:

«Perciocché quanto più i mezzi, co' quali si imita, son lontani dalle cose da imitarsi, tanto più l'imitazione è maravigliosa.»

( Opere XI )

Ludovico Cardi , detto il Cigoli, fiorentino, fu pittore al tempo di Galileo; ad un certo punto della sua vita, per difendere il suo operato, chiese aiuto al suo amico Galileo: doveva, infatti, difendersi dagli attacchi di quanti ritenevano la scultura superiore alla pittura , in quanto ha il dono della tridimensionalità, a discapito della pittura semplicemente bidimensionale. Galileo rispose con una lettera, datata 26 giugno 1612. Egli fornisce una distinzione tra valori ottici e tattili , che diventa anche giudizio di valore sulle tecniche scultoree e pittoriche: la statua , con le sue tre dimensioni, inganna il senso del tatto , mentre la pittura, in due dimensioni, inganna il senso della vista . Galilei attribuisce quindi al pittore una maggiore capacità espressiva che non allo scultore poiché il primo, tramite la vista, è in grado di produrre emozioni meglio di quanto faccia il secondo mediante il tatto.

«A quello poi che dicono gli scultori, che la natura fa gli uomini di scultura e non di pittura, rispondo che ella gli fa non meno dipinti che scolpiti, perché ella gli scolpe e gli colora, ...»

( Opere XI )

Musica

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Galilei e la musica .

Il padre di Galileo era un musicista (liutista e compositore) e teorico musicale molto noto ai suoi tempi. Galileo fornì un contributo fondamentale alla comprensione dei fenomeni acustici, studiando in modo scientifico l'importanza dei fenomeni oscillatori nella produzione della musica. [145] Scoprì anche la relazione che intercorre fra la lunghezza di una corda in vibrazione e la frequenza del suono emessa. [146] [147]

Nella lettera a Lodovico Cardi, Galileo scrive:

«Non ammireremmo noi un musico, il quale cantando e rappresentandoci le querele e le passioni d'un amante ci muovesse a compassionarlo, molto più che se piangendo ciò facesse? ... E molto più lo ammireremmo, se tacendo, col solo strumento, con crudezze et accenti patetici musicali, ciò facesse...»

( Opere XI )

mettendo sullo stesso piano la musica vocale e quella strumentale, dato che nell'arte sono importanti solo le emozioni che si riescono a trasmettere. [148]

Dediche

Banconota da 2.000 lire con la raffigurazione di Galileo
2 euro commemorativi italiani per il 450º anniversario della nascita di Galileo Galilei

A Galileo sono stati dedicati innumerevoli tipi di oggetti ed enti, naturali o creati dall'uomo:

Galileo Day

Galileo Galilei viene ricordato con celebrazioni presso istituzioni locali il 15 febbraio , il Galileo Day , giorno della sua nascita [151]

Opere

Edizione nazionale

Letteratura e teatro

Film

Note

Esplicative

  1. ^ Per testuali parole di Luigi Puccianti : «Galileo fu veramente cultore e propugnatore della Natural Filosofia : in effetti egli fu matematico, astronomo, fondatore della Fisica nel senso attuale di questa parola; e queste varie discipline considerò sempre e trattò come intimamente connesse tra loro, e insieme ad altri studi opera su ciascuno di essi, ma con ritorni successivi sempre più approfonditi e più generali, e in fine risolutivi» (da: Luigi Puccianti, Storia della fisica , Firenze, Felice Le Monnier, 1951, Cap. I, pp. 12-13).
  2. ^ Fondamentali furono inoltre le sue idee e riflessioni critiche sui concetti fondamentali della meccanica , in particolare quelle sul movimento . Tralasciando l'ambito prettamente filosofico, dopo la morte di Archimede , avvenuta nel 212 aC, il tema del movimento cessò di essere oggetto di analisi quantitativa e discussione formale allorché Gerardo di Bruxelles , vissuto nella seconda metà del XII secolo , nel suo Liber de motu riprese la definizione di velocità , già peraltro considerata dal matematico del III secolo aC Autolico di Pitane , avvicinandosi alla moderna definizione di velocità media come rapporto fra due quantità non omogenee quali la distanza e il tempo (cfr. ( EN ) Gerard of Brussels, "The Reduction of Curvilinear Velocities to Uniform Rectilinear Velocities", edito da Marshall Clagett, in: Edward Grant (ed.), A Source Book in Medieval Science , Cambridge (MA), Harvard University Press, 1974, § 41, pp. 232-237, e ( EN ) Joseph Mazur, Zeno's Paradox. Unraveling the Ancient Mystery Behind the Science of Space and Time , New York/London, Plume/Penguin Books, Ltd., 2007, pp. 50–51, trad. it.: Achille e la tartaruga. Il paradosso del moto da Zenone a Einstein , a cura di Claudio Piga, Milano, Il Saggiatore, 2019).
  3. ^ Grazie al perfezionamento del telescopio , che gli permise di effettuare notevoli studi e osservazioni astronomiche, fra cui quella delle macchie solari , la prima descrizione della superficie lunare , la scoperta dei satelliti di Giove , delle fasi di Venere e della composizione stellare della Via Lattea . Per maggiori notizie, si veda: Luigi Ferioli, Appunti di ottica astronomica , Milano, Editore Ulrico Hoepli, 1987, pp. 11-20. Cfr. pure Vasco Ronchi , Storia della luce , II edizione, Bologna, Nicola Zanichelli Editore, 1952.
  4. ^ Dal punto di vista storico, un'ipotesi autenticamente "eliocentrica" fu quella di Aristarco di Samo , poi sostenuta e dimostrata da Seleuco di Seleucia . Il modello copernicano invece, contrariamente a quanto generalmente ritenuto, è "eliostatico" ma non "eliocentrico" (vedi nota seguente). Il sistema di Keplero , poi, non è né "eliocentrico" (il Sole occupa infatti uno dei fuochi dell'orbita ellittica di ciascun pianeta che gli ruota attorno) né "eliostatico" (a causa del moto di rotazione del Sole attorno al proprio asse). La descrizione newtoniana del sistema solare, infine, eredita le caratteristiche cinematiche (ie, orbite ellittiche e moto rotatorio del Sole) di quella kepleriana ma spiega causalmente , tramite la forza di gravitazione universale , la dinamica planetaria.
  5. ^ A proposito del modello copernicano: «È da notare che, sebbene il Sole sia immobile, tutto il sistema [solare] non ruota intorno ad esso, ma intorno al centro dell'orbita della Terra, la quale conserva ancora un ruolo particolare nell'Universo. Si tratta cioè, più che di un sistema eliocentrico, di un sistema eliostatico.» (da G. Bonera, Dal sistema tolemaico alla rivoluzione copernicana , su ppp.unipv.it . URL consultato il 9 agosto 2014 ( archiviato il 1º maggio 2015) . )
  6. ^ E non più soggettiva, come era stata fino ad allora condotta.
  7. ^ Secondo Giorgio Del Guerra, nella casa sita al n. 24 dell'attuale via Giusti in Pisa (G. Del Guerra, La casa dove, in Pisa, nacque Galileo Galilei , Pisa, Tipografia Comunale, 1965).
  8. ^ Verosimilmente, Galileo non dovette avere buoni rapporti con la madre se non ricorda mai gli anni della sua infanzia come un periodo felice. Il fratello Michelangelo ebbe occasione di scrivere a questo proposito a Galileo, quasi augurandosene l'ormai imminente dipartita: « [...] di nostra madre intendo, con non poca meraviglia, che sia ancora così terribile, ma poiché è così discaduta, ce ne sarà per poco, sì che finiranno le lite.» (10 ottobre 1619; Ed. Naz. , Vol. XII, Lettera N. 1422, p. 384)
  9. ^ Un Tommaso Ammannati (ca 1345–1396) fu fatto cardinale da Clemente VII nel 1385, mentre il fratello Bonfazio Ammannati (ca 1350–1399) ottenne la porpora nel 1397 da uno dei successori di Clemente, l' antipapa Benedetto XIII ; quanto a Giacomo Ammannati Piccolomini (1422–1479), cardinale dal 1477, fu umanista , continuatore dei Commentarii di Pio II e autore di una Vita dei papi che è andata perduta.
  10. ^ Si ricorda un Tommaso Bonaiuti, che fece parte del governo di Firenze dopo la cacciata del Duca di Atene nel 1343, e un Galileo Bonaiuti (1370–ca 1450), medico noto al suo tempo e gonfaloniere di giustizia, il cui sepolcro nella Basilica di Santa Croce divenne la tomba dei suoi discendenti; a partire da Galileo Bonaiuti , il cognome della famiglia cambiò in Galilei .
  11. ^ Così scriveva Muzio Tedaldi a Vincenzo Galilei nell'aprile del 1578: «per la vostra ho inteso quanto havete concluso con il vostro figliuolo [Galileo]; et come, volendo cercar di introdurlo qua in Sapienza, vi ritarda il non esser la Bartolomea maritata, anzi vi guasta ogni buon pensiero; et che desiderate che la si mariti, e quanto prima. Le considerationi vostre son buone, et io non ho mancato né manco di far quell'opera che si ricerca; ma sino a qui son venuti tutti partiti, per non dir obbrobriosi, poco aproposito per lei… Per concludere, ardisco di dire che credo che la Bartolomea sia così casta come qual si vogli pudica fanciulla; ma le lingue non si possono tenere; pure io crederrò, con l'aiuto che do loro, di levar via tutti questi romori et farli supire; per il che a quel tempo potrete facilmente mandare il vostro Galileo a studio; et se non harete la Sapienza, harete la casa mia al vostro piacere, senza spesa nessuna, et così vi offero et prometto, ricordandovi che le novelle son come le ciriegie; però è bene credere quel che si vede, e non quel che si sente, parlando di queste cose basse.» ( Ed. Naz. , Vol. X, N. 5, p. 16)
  12. ^ Obbligatoriamente l'iscrizione doveva avvenire per gli studenti toscani in quell'Università. Chi voleva andare in un'altra Università avrebbe dovuto pagare una multa di 500 scudi stabilita da un editto granducale per scoraggiare la frequenza in un ateneo diverso da quello pisano (In: A. Righini, Op. cit. ).
  13. ^ Lo testimonierebbe la coincidenza di argomentazioni esistente tra gli Juvenilia , gli appunti di fisica abbozzati da Galileo in questo periodo, ei dieci libri del De motu del Bonamico. (In: Storia sociale e culturale d'Italia , opera in 6 voll., Vol. V: La cultura filosofica e scientifica , in due tomi, Parte I: La filosofia e le scienze dell'Uomo , Parte II: La storia delle scienze , Milano, Bramante Editrice, 1988, Parte II, p. 399.)
  14. ^ Ne descrive i dettagli nel breve trattato La bilancetta , circolato prima fra i suoi conoscenti e pubblicato postumo nel 1644 (Annibale Bottana, Galileo e la bilancetta: un momento fondamentale nella storia dell'idrostatica e del peso specifico , Firenze, Leo S. Olschki Editore, 2017).
  15. ^ Studi riportati nel Theoremata circa centrum gravitatis solidorum , pubblicato solo nel 1638 in appendice ai Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla meccanica e ai moti locali .
  16. ^ Galileo sottopose a Clavius una sua insoddisfacente dimostrazione della determinazione del baricentro dei solidi. (Lettera a Clavius dell'8 gennaio 1588, in: Ed. Naz. , Vol. X, N. 8, p. 18.)
  17. ^ Giovanni de Medici aveva progettato una draga per il porto di Livorno. Su questo progetto il granduca Ferdinando aveva chiesto una consulenza a Galilei che dopo aver visto il modellino affermò che non avrebbe funzionato. Giovanni de Medici volle comunque costruire la draga che in effetti non funzionò. (Giovan Battista de Nelli, Vita e commercio letterario di Galileo Galilei , Losanna, 1793, Vol. I, Cap. III, p. 47)
  18. ^ con tale Benedetto Landucci che Galilei raccomandò a Cristina di Lorena (1565-1636) riuscendo a fargli ottenere nel 1609 il posto di pesatore al saggio; il lavoro, consistente nel pesare gli argenti che venivano venduti, procurava un guadagno di circa 60 fiorini. Lettera a Cristina di Lorena del 19 dicembre 1608 ( Ed. Naz. , Vol. X, Lettera N. 202, p. 175.)
  19. ^ Alla dote per la sorella Livia avrebbe dovuto contribuire anche il fratello Michelangelo. (Lettera a Michelangelo Galilei del 20 novembre 1601. In: Ed. Naz. , Vol. X, Lettera N. 74, pp. 67-68)
  20. ^ «Michelangelo [...] fu versatissimo nella musica e la esercitò per professione; essendo stato buon liutista non v'è dubbio che fosse allievo egli pure di suo padre Vincenzo. Fra gli anni 1601-1606 visse in Polonia al servizio di un conte palatino; nel 1610 era a Monaco di Baviera ove insegnava musica, e in una lettera datata del 16 agosto di quell'anno, egli pregava il fratello Galileo, di acquistargli grosse corde di Firenze per suo bisogno et dei suoi scolari...» ( Dizionario universale dei musicisti , Milano, Casa Editrice Sonzogno, 1937). Le spese per i viaggi in Polonia e Germania furono sostenute da Galileo. Michelangelo appena sistematosi in Germania volle sposarsi con Anna Chiara Bandinelli e, anziché saldare il debito per la dote che aveva con il cognato Galletti, spese tutto il denaro che aveva in un lussuoso ricevimento nuziale.
  21. ^ «Mi dispiace ancora di veder che VS non sia trattata second'i meriti suoi, e molto più mi dispiace che ella non habbi buona speranza. Et s'ella vorrà andar a Venetia questa state, io l'invito a passar di qua, che non mancarò dal canto mio di far ogni opera per aiutarla e servirla; chè certo io non la posso veder in questo modo. Le mie forze sono deboli, ma, come saranno, io le spenderò tutte in suo servitio. [...] ]» (Lettera di Guidobaldo Del Monte a Galilei del 21 febbraio 1592. In: Ed. Naz. , Vol. X, Lettera N. 35, pp. 37-38).
  22. ^ Ancora vivente, Galileo fu ritratto da alcuni dei più famosi pittori del suo tempo, come Santi di Tito , Caravaggio , Domenico Tintoretto , Giovan Battista Caccini , Francesco Villamena , Ottavio Leoni , Domenico Passignano , Joachim von Sandrart e Claude Mellan . I due ritratti più famosi, visibili alla Galleria Palatina di Firenze e agli Uffizi sono invece di Justus Suttermans che rappresenta Galileo ormai anziano come simbolo del filosofo conoscitore della natura. ( In "Portale Galileo" Archiviato il 26 settembre 2013 in Internet Archive .)
  23. ^ Per moto «naturale» s'intende quello di un grave, ossia di un corpo in caduta libera, diversamente dal moto «violento», che è quello di un corpo che sia soggetto ad un «impeto».
  24. ^ L'esatta formulazione della legge è stata data da Galileo nel successivo De motu accelerato : «Motum aequabiliter, seu uniformiter, acceleratum dico illum, qui, a quiete recedens, temporibus aequalibus aequalia celeritatis momenta sibi superaddit», ove l'accelerazione di gravità è indicata essere direttamente proporzionale al tempo e non allo spazio. ( Ed. Naz. , Vol. II, p. 261)
  25. ^ Con lettera da Verona del 30 dicembre 1604, l'Altobelli riferiva a Galileo, senza dar credito, che la stella, «quasi un arancio mezzo maturo», sarebbe stata osservata per la prima volta il 27 settembre 1604.
  26. ^ In verità, dietro Antonio Lorenzini (da non confondere col vescovo Antonio Lorenzini ) si celava il Cremonini; cfr. Uberto Motta, Antonio Querenghi (1546-1633). Un letterato padovano nella Roma del tardo Rinascimento , Pubblicazioni dell'Università Cattolica del Sacro Cuore, Milano, Vita e Pensiero, 1997, Parte IV, Cap. 2, pp. 171-173.
  27. ^ «Nacque in Padova intorno al 1580. Poco più che ventenne professò i voti nell'Ordine Benedettino, e nei primi anni del secolo XVII si trovava nel monastero di S. Giustina di Padova, legato in molta intimità col Castelli, insieme col quale fu discepolo di Galileo, prendendo le parti del Maestro nelle questioni relative alla stella nuova dell'ottobre 1604.» (Da Museo Galileo Archiviato il 22 ottobre 2018 in Internet Archive .)
  28. ^ Usus et fabrica circini cuiusdam proportionis, per quem omnia fere tum Euclidis, tum mathematicorum omnium problemata facili negotio resolvuntur, opera & studio Balthesaris Capræ nobilis Mediolanensis explicata . (In: Patauij, apud Petrum Paulum Tozzium, 1607)
  29. ^ Alcuni calcoli astrologici, anche risalenti al periodo fiorentino, furono conservati da Galileo e compaiono nel volume 19 dell' Opera omnia (sezione "Astrologica nonnulla", pp. 205-220). Da notare che per lo più si tratta di calcoli del tema natale, solo in qualche caso accompagnati da interpretazioni o pronostici.
  30. ^ Il primo disegno, del 1610, è nella carta 42v del manoscritto galileiano Gal. 86 custodito nella Sezione Rari della Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze; i disegni sono riprodotti in Alessandro De Angelis, I diciotto anni migliori della mia vita , Roma, Castelvecchi editore, 2021
  31. ^ È stata ritrovata una lista della spesa dove Galilei, insieme a ceci, farro, zucchero, ecc., ordinava di acquistare anche pezzi di specchio, ferro da spianare e quanto di utile per il suo laboratorio ottico. (Da una nota di una lettera di Ottavio Brenzoni del 23 novembre 1609 , conservata nella Biblioteca Centrale di Firenze)
  32. ^ Espressione tradizionalmente attribuita da scrittori cristiani all'imperatore pagano Flavio Claudio Giuliano che in punto di morte avrebbe riconosciuto la vittoria del Cristianesimo: «Hai vinto o Galileo» riferendosi a Gesù nativo della Galilea .
  33. ^ Il comportamento di Galileo è stato variamente giudicato: vi è chi sostiene che egli le chiuse in convento perché «doveva pensare a una loro sistemazione definitiva, cosa non facile perché, data la nascita illegittima, non era probabile un futuro matrimonio» (come se egli non potesse legittimarle, come fece con il figlio Vincenzio e come se una monacazione coatta fosse preferibile a un matrimonio non prestigioso; cfr. Sofia Vanni Rovighi , Storia della filosofia moderna e contemporanea. Dalla rivoluzione scientifica a Hegel , Brescia, Editrice La Scuola, 1976), mentre altri ritengono che «alla base di tutto stava il desiderio di Galileo di trovare per esse una sistemazione che non rischiasse di procurargli in futuro alcun nuovo carico [...] tutto ciò nascondeva un profondo, sostanziale egoismo» (cfr. Ludovico Geymonat, cit. , p. 72).
  34. ^ « [...] quel mirare per quegli occhiali m'imbalordiscon la testa», avrebbe detto Cremonini secondo la testimonianza di Paolo Gualdo. (Da una lettera del Gualdo a Galilei del 29 luglio 1611)
  35. ^ Nel settembre 1612 lo Scheiner pubblicò ancora sull'argomento il De maculis solaribus et stellis circa Iovem errantibus .
  36. ^ La priorità della scoperta andrebbe all'olandese Johannes Fabricius, che pubblicò a Wittenberg, nel 1611, il De Maculis in Sole observatis, et apparente earum cum Sole conversione .
  37. ^ Cioè con i sensi, con l'osservazione diretta.
  38. ^ «Egli pensava infatti che una colonna d'acqua troppo alta tendeva a spezzarsi sotto l'azione del suo stesso peso, così come si spezza una fune di materiale poco resistente quando, fissata in alto, viene tirata dal basso. Fu quindi proprio questa analogia fondata sull'esperienza osservativa a portare il Galilei fuori strada.» (in IL VUOTO – Prof.ssa Elisa Garagnani – Isis Archimede )
  39. ^ Salmi che la figlia di Galileo, suor Maria Celeste, s'incaricò di recitare, con il consenso della Chiesa.
  40. ^ Nel 1757 Giuseppe Baretti , in una sua ricostruzione, avrebbe fatto nascere la leggenda di un Galilei che una volta alzatosi in piedi, colpì la terra e mormorò: "E pur si muove!" (In Giuseppe Baretti, The Italian Library , 1757 Archiviato il 17 novembre 2017 in Internet Archive .). Tale frase non è contenuta in alcun documento contemporaneo, ma nel tempo fu ritenuta veritiera, probabilmente per il suo valore suggestivo, a tal punto che Berthold Brecht la riporta in " Vita di Galileo ", opera teatrale dedicata allo scienziato pisano alla quale egli si dedicò a lungo.
  41. ^ In Paschini, 1965 , è riportato che: «secondo le norme del Sant'Offizio» questa condizione «era equiparata ad una prigionia per quanto egli facesse per ottenere la liberazione. Si ebbe il timore probabilmente ch'egli riprendesse a fare propaganda delle sue idee e che un perdono potesse significare che il Sant'Offizio si fosse ricreduto a proposito di esse» (cfr. pure Alceste Santini, "Galileo Galilei", L'Unità , 1994, p. 160).
  42. ^ «Conceditur habitatio in eius rure, modo tamen ibi in solitudine stet, nec evocet eo aut venientes illuc recipiat ad collocutiones, et hoc per tempus arbitrio Suae Sanctitatis.» ( Ed. Naz. , Vol. XIX, p. 389)
  43. ^ A Galileo era infatti proibito stampare qualunque opera in un paese cattolico.
  44. ^ Fonti di questa corrispondenza si trovano in: Paolo Scandaletti, Galilei privato , Udine, Gaspari editore, 2009; Antonio Favaro , Amici e corrispondenti di Galileo Galilei , Vol. IV: Alessandra Bocchineri , Venezia, Pubblicazioni del R. Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, 1902; Valerio Del Nero, Galileo Galilei e il suo tempo , Milano, Simonelli Editore, 2012, Cap. X; A. Righini, Galileo: tra scienza, fede e politica , Bologna, Editrice Compositori, 2008, p. 150 e sgg.; Geymonat, 1957 , p. 224 ; Giorgio Abetti, Amici e nemici di Galileo , Milano, Bompiani, 1945, p. 303; Banfi, 1949 , p. 224 .
  45. ^ «Galileo fu invitato alla villa di S.Gaudenzio, sulle colline di Sofignano, alla fine di luglio del 1630, ospite di Giovanni Francesco Buonamici, che con lo scienziato vantava una parentela da parte della moglie Alessandra Bocchineri: la sorella di lei, Sestilia, aveva sposato a Prato l'anno prima il figlio di Galileo, Vincenzo.» (In Comune di Vaiano Archiviato il 27 settembre 2013 in Internet Archive .)
  46. ^ Nel 1639 fu permessa a Galilei l'assistenza del giovane allievo Vincenzo Viviani e, dall'ottobre 1641 , anche di Evangelista Torricelli .
  47. ^ «La prego a condonare questa mia non volontaria brevità alla gravezza del male; e le bacio con affetto cordialissimo le mani, come fo anche al Signor Cavaliere suo Consorte.» (In Le Opere di Galileo Galilei , a cura di Eugenio Albèri, Firenze, Società Editrice Fiorentina, 1848, p. 368)
  48. ^ Ancora nel 1822 , padre Filippo Anfossi pubblicava–anonimamente–in Roma un libro in cui le leggi di Keplero e di Newton erano presentate come «cose che non meritano la menoma attenzione» e si chiedeva come mai «tanti uomini santi» ispirati dallo Spirito Santo, «ci han detto ottanta e più volte che il Sole si muove senza dirci una volta sola che è immobile e fermo?» ( Sebastiano Timpanaro , Scritti di storia e critica della scienza , Firenze, GC Sansoni, 1952, pp. 95-96)
  49. ^ In Ed. Naz. , Vol. V, pp. 281-288. L'edizione curata da Favaro si basava sulle copie allora disponibili, perché l'originale non era stato ritrovato ( Avvertimento , p. 267, nota 1). Il manoscritto originale è stato scoperto nell'agosto 2018 e pubblicato come appendice B (pp. 9-14) a Michele Camerota, Franco Giudice, Salvatore Ricciardi, "The reapparance of Galileo's original letter to Benedetto Castelli" Archiviato il 1º luglio 2019 in Internet Archive ..
  50. ^ L'effetto di parallasse stellare, che dimostra la rivoluzione della Terra attorno al Sole, sarà misurato da Friedrich Wilhelm Bessel solo nel 1838 .
  51. ^ Per il testo della condanna, vedi: Sentenza di condanna di Galileo Galilei (Wikisource) , su it.wikisource.org . URL consultato il 22 aprile 2021 ( archiviato il 14 novembre 2020) .
  52. ^ Per il testo dell'abiura, vedi: Abiura di Galileo Galilei (Wikisource) , su it.wikisource.org . URL consultato il 22 aprile 2021 ( archiviato il 14 novembre 2020) .
  53. ^ Questa frase è stata citata in un intervento molto criticato di Joseph Ratzinger (cfr. "La crisi della fede nella scienza" in Svolta per l'Europa? Chiesa e modernità nell'Europa dei rivolgimenti , Roma, Edizioni Paoline, 1992, pp. 76-79). Ratzinger aggiunge da parte sua che: «Sarebbe assurdo costruire sulla base di queste affermazioni una frettolosa apologetica. La fede non cresce a partire dal risentimento e dal rifiuto della razionalità, ma dalla sua fondamentale affermazione e dalla sua inscrizione in una ragionevolezza più grande. Qui ho voluto ricordare un caso sintomatico che evidenzia fino a che punto il dubbio della modernità su se stessa abbia attinto oggi la scienza e la tecnica.»
  54. ^ Già chiaramente indicati nella Lettera a Madama Cristina di Lorena granduchessa di Toscana del 1610.
  55. ^ L' Accademia del Cimento , fra le più antiche associazioni scientifiche al mondo, fu la prima a riconoscere ufficialmente, in Europa, il metodo sperimentale galileano. Fu fondata a Firenze nel 1657 da alcuni allievi di Galileo, Evangelista Torricelli e Vincenzo Viviani .
  56. ^ «Si lasci alla storiografia stabilire, caso fosse mai possibile, se Galileo concepisse il moto inerziale unicamente come circolare [...] o se ammettesse anche la possibilità in natura della prosecuzione indefinita del moto rettilineo, anche perché in Galileo non si può sensatamente parlare di formulazione del principio d'inerzia come se fossimo nell'ambito della moderna fisica newtoniana, ma solo di alcune considerazioni preliminari al principio della relatività del moto.» Portale Galileo , su portalegalileo.museogalileo.it . URL consultato il 25 agosto 2014 ( archiviato il 19 agosto 2014) .
  57. ^ Testi non compresi nella prima edizione dell' Edizione Nazionale curata da Antonio Favaro, ma in quella curata da William F. Edwards e Mario G. Helbing, con Introduzione, Note e Commenti di William A. Wallace, per Le opere di Galileo Galilei. Edizione Nazionale , Appendice al Volume III: Testi , Firenze, GC Giunti, 2017.

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Bibliografia

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