LA RIVOLUZIONE SCIENTIFICA NEI SUOI TRATTI GENERALI

Che cosa cambia con la rivoluzione scientifica

Il periodo di tempo che va pressappoco dalla data di pubblicazione del De Revolutionibus di Niccolò Copernico, e cioè dal 1543, all'opera di Isaac Newton, i cui Philosophiae Naturalis Principia Mathematica furono pubblicati per la prima volta nel 1687, si è ormai soliti indicarlo come il periodo della «rivoluzione scientifica».

Si tratta di un possente movimento di idee che acquista nel Seicento i suoi caratteri qualificanti nell'opera di Galileo, che trova i suoi filosofi — in aspetti differenti — nelle idee di Bacone e di Cartesio, e che poi avrà la sua espressione ormai classica nell'immagine newtoniana dell'universo concepito come una macchina, come un orologio.

Trainante, in questo processo di idee, è certamente quella «rivoluzione astronomica» la quale in Copernico, Tycho Brahe, Keplero e Galileo ha i rappresentanti più prestigiosi e che confluirà nella «fisica classica» di Newton.

In questo periodo, dunque, muta l'immagine del mondo. Pezzo per pezzo, a fatica ma progressivamente, vengono abbattuti i pilastri della cosmologia aristotelico-tolemaica: così per esempio Copernico mette il Sole, invece della Terra, al centro del mondo; Tycho Brahe, pur essendo anticopernicano, elimina le sfere materiali che, nella vecchia cosmologia, avrebbero, nel loro moto, trainato i pianeti e all'idea di orbe (o sfera) materiale sostituisce la moderna idea di orbita; Keplero offre una sistemazione matematica del sistema copernicano e compie il rivoluzionario passaggio dal moto circolare («naturale» e «perfetto», nella vecchia cosmologia) al movimento ellittico dei pianeti; Galileo mostra la falsità della distinzione fra fisica terrestre e fisica celeste, facendo vedere che la Luna è della stessa natura della Terra, e si cimenta, tra altre cose, con la formulazione del principio di inerzia; Newton, con la sua teoria gravitazionale, unificherà la fisica di Galileo e quella di Keplero: difatti, dal punto di vista della meccanica di Newton si può dire che le teorie di Galileo e di Keplero sono buone approssimazioni a certi particolari risultati ottenuti da Newton.

Tuttavia, durante i centocinquant'anni che corrono tra Copernico e Newton, non muta soltanto l'immagine del mondo. Interconnesso con tale mutamento è il cambiamento — anch'esso lento, tortuoso, ma decisivo — delle idee sull'uomo, sulla scienza, sull'uomo di scienza, sul lavoro scientifico e le istituzioni scientifiche, sui rapporti tra scienza e società, sulle relazioni tra scienza e filosofia e tra sapere scientifico e fede religiosa.

1 Copernico sposta la Terra dal centro dell'universo e con ciò ne butta fuori l'uomo. La Terra non è più il centro dell'universo, ma è un corpo celeste come gli altri; essa non è più, appunto, quel centro dell'universo creato da Dio in funzione di un uomo concepito come il punto più alto della creazione al quale sarebbe funzionalizzato l'intero universo. E se la Terra non è più il luogo privilegiato della creazione, se essa non è diversa dagli altri corpi celesti, non potrebbe essere che altri uomini siano pure su altri pianeti? E se questo si desse, in che modo potrebbe resistere la verità della narrazione biblica sulla discendenza di tutti gli uomini da Adamo ed Eva? E come Iddio che è sceso su questa Terra per redimere gli uomini, potrebbe aver redento altri eventuali uomini? Questi interrogativi si erano già avvertiti con la scoperta dei «selvaggi» d'America, scoperta che — oltre che portare a cambiamenti politici ed economici — porrà inevitabili questioni religiose e antropologiche alla cultura occidentale, mettendo quest'ultima davanti all'«esperienza della diversità». E quando Bruno squarcerà i confini del mondo e farà diventare infinito l'universo, il pensiero tradizionale si troverà nell'urgenza di reperire una nuova dimora di Dio.

2 Muta l'immagine del mondo, muta l'immagine dell'uomo. Ma muta progressivamente anche l'immagine della scienza. La rivoluzione scientifica non consiste soltanto nel raggiungimento di teorie nuove e diverse dalle precedenti sull'universo astronomico, sulla dinamica, sul corpo umano o magari sulla composizione della Terra. La rivoluzione scientifica è simultaneamente una rivoluzione dell'idea di sapere, di scienza. La scienza — e questo è l'esito della rivoluzione scientifica, esito che Galileo espliciterà con chiarezza stringente —non è più né l'intuizione privilegiata del singolo mago o astrologo illuminato né il commento a un filosofo (Aristotele) che ha detto «la» verità e tutta la verità, non è più cioè un discorso sopra «il mondo di carta», bensì indagine e discorso sopra il mondo della natura. Questa immagine di scienza non sorge tutt'a un tratto, ma emerge progressivamente da un crogiuolo tumultuoso di concezioni e di idee in cui si intessono e si incrociano misticismo, ermetismo, astrologia, magia e soprattutto tematiche della filosofia neoplatonica. Si tratta di un processo davvero complesso che trova l'esito più chiaro nella fondazione galileiana del metodo scientifico e quindi nella autonomia della scienza dalle proposizioni di fede e dalle concezioni filosofiche.

Il discorso scientifico si qualifica in quanto tale perché procede —così disse Galileo — sulla base delle «sensate esperienze» e delle «necessarie dimostrazioni». L' «esperienza» di Galilei è l' «esperimento». La scienza è scienza sperimentale. E attraverso l'esperimento gli scienziati tendono all'ottenimento di proposizioni vere sul mondo.

Questa nuova immagine della scienza — fatta di teorie sistematicamente controllate tramite gli esperimenti — «era l'atto di nascita di un tipo di sapere inteso come una costruzione perfettibile, che nasce dalla collaborazione degli ingegni, che necessita di un linguaggio specifico e rigoroso, che ha bisogno, per sopravvivere e crescere su se stesso, di proprie specifiche istituzioni [...]. Un tipo di sapere [...] che crede nella capacità di crescita della conoscenza, che non si fonda sul puro e semplice rifiuto delle teorie precedenti, ma sulla loro sostituzione con teorie più "larghe", che siano logicamente più "forti", che abbiano maggior contenuto di controllabilità» (Paolo Rossi).

3 Con la rivoluzione scientifica «si fecero strada le categorie, i metodi, le istituzioni, i modi di pensare, le assunzioni di valore connessi a quel fenomeno che, dopo la rivoluzione scientifica, siamo soliti chiamare scienza moderna» (P. Rossi). E il tratto più caratteristico di quel fenomeno che è la scienza moderna si riassume proprio nel metodo: questo esige da una parte immaginazione e creatività di ipotesi, e dall'altra il pubblico controllo di queste immaginazioni. La scienza è pubblica, nella sua essenza; è pubblica per questioni di metodo. È l'idea di scienza metodologicamente regolata e pubblicamente controllabile a esigere le nuove istituzioni scientifiche, come le accademie, i laboratori, i contatti internazionali (si pensi a tutti gli importanti epistolari).

Ed è sulla base del metodo sperimentale che si fonda l'autonomia della scienza: questa trova le sue verità indipendentemente dalla filosofia e dalla fede. Ma tale indipendenza non tarda a trasformarsi in scontro, scontro che diventa tragedia nel «caso Galilei». Quando Copernico rende pubblico il suo De Revolutionibus, il teologo luterano Andrea Osiander si affretta a scriverne una Prefazione in cui sostiene che la teoria copernicana — contraria alla cosmologia contenuta nella Bibbia — non è da considerarsi come una descrizione vera del mondo, quanto piuttosto come uno strumento per fare' previsioni. Questa sarà anche l'idea che il cardinale Bellarmino sosterrà nei confronti della difesa del copernicanesimo effettuata da Galileo.

Lutero, Melantone e Calvino si opporranno duramente alla concezione copernicana. E la Chiesa cattolica processerà per due volte Galileo, che sarà condannato e costretto all'abiura. Siamo, tra l'altro, davanti allo scontro tra due mondi, tra due modi di guardare la realtà, tra due maniere di concepire la scienza e la verità.

Per Copernico, per Keplero e per Galileo la nuova teoria astronomica non è una pura supposizione matematica, non è un semplice strumento di calcolo, magari utile per far meglio il calendario, bensì una descrizione vera della realtà, ottenuta attraverso un metodo che non elemosina garanzie al di fuori di se stesso. Il sapere di Aristotele è «pseudofilosofia», e la Scrittura non ha come compito quello di informarci sul mondo, ma è parola di salvezza che offre un senso alla vita degli uomini.

4 Insieme alla cosmologia aristotelica, la rivoluzione scientifica porta al rifiuto delle categorie, dei principi e delle pretese essenzialistiche della filosofia aristotelica. Il vecchio sapere pretendeva di essere sapere di essenze, scienza fatta di teorie e concetti definitivi. Ma il processo della rivoluzione scientifica confluirà nell'idea di Galileo il quale scrive:

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: e a me pare essere egualmente ignaro della sustanza della Terra che della Luna, delle nubi elementari che delle macchie del Sole [...]. Se bene indarno si tenterebbe l'investigazione della sustanza delle macchie solari, non resta però che alcune loro affezioni, come il luogo, il moto, la figura, la grandezza, l'opacità, la mutabilità, la produzione e il dissolvimento non possino da noi essèr apprese.

Dunque: non più alle essenze o alle sostanze delle cose e dei fenomeni, ma alle qualità delle cose e degli eventi oggettivamente, e quindi pubblicamente, controllabili e quantificabili, punta la scienza, così come essa si configura alla fine del lungo processo della rivoluzione scientifica. Non più il che cosa ma il come; non più la sostanza, ma la funzione va a indagare la scienza galileiana e postgalileiana.

5 Se il processo della rivoluzione scientifica è anche un processo di rifiuto della filosofia aristotelica, non dobbiamo affatto pensare che esso sia privo di presupposti filosofici. Pure gli artefici della rivoluzione scientifica furono legati — e in vario modo — col passato: essi si rifanno, per esempio, ad Archimede e a Galeno. La mistica sia ermetica sia neoplatonica del Sole domina, per esempio, l'opera di Copernico, quella di Keplero, la ritroviamo in Harvey. E il grande tema neoplatonico del Dio che geometrizza e che, creando il mondo, lo crea imprimendo in esso un ordine matematico e geometrico che il ricercatore deve inseguire, attraversa gran parte della rivoluzione scientifica, come la ricerca di Copernico, di Keplero o di Galileo.

6 Il Neoplatonismo, pertanto, è — possiamo dire con certa cautela —la «filosofia» della rivoluzione scientifica; e, in ogni caso, essa è di certo il presupposto metafisico dell'asse portante della rivoluzione scientifica, vale a dire della rivoluzione astronomica. Tuttavia, le cose sono ancor più complesse di quanto siamo venuti sin qui dicendo. Difatti, la recente più aggiornata storiografia (con Eugenio Garin e Frances Amelia Yates, per esempio) ha messo in rilievo, con abbondanza di dati, la rilevante presenza della tradizione magica e di quella ermetica all'interno del processo che porta alla scienza moderna. Certo, ci sarà anche chi, come Bacone o come Boyle, criticherà con tutta l'asprezza possibile la magia e l'alchimia; o chi, come Pierre Bayle, inveirà contro le superstizioni dell'astrologia.

Ma, in tutti i casi, magia, alchimia e astrologia sono ingredienti attivi di quel processo che è la rivoluzione scientifica. Come lo è la tradizione ermetica, cioè quella tradizione che, rifacendosi a Ermete Trismegisto (ricordiamo che il Corpus Hermeticum era stato tradotto da Marsilio Ficino), aveva come principi fondamentali il parallelismo tra macrocosmo e microcosmo, la simpatia cosmica e la concezione dell'universo come un essere vivente.

Nel corso della rivoluzione scientifica, alcuni temi e idee magiche ed ermetiche, dato il diverso contesto culturale in cui vivono o rivivono, verranno rese funzionali alla genesi e allo sviluppo della scienza moderna. Ma non sempre questo era possibile o non sempre accadde. La rivoluzione scientifica, insomma, si spinge avanti in un mare di idee che non sempre o non sempre in tutto furono funzionali allo sviluppo della scienza moderna. Così, per esempio, se Copernico si richiama all'autorità di Ermete Trismegisto (oltre che alla filosofia neoplatonica) per legittimare il suo eliocentrismo, Bacone rimprovererà a Paracelso (il quale pur dei meriti li ha) non tanto di aver disertato l'esperienza, quanto piuttosto di averla tradita, di aver corrotto le fonti della scienza e di aver spogliato le menti degli uomini.

E, analogamente, gli astrologi reagirono violentemente al «nuovo sistema del mondo». Il mondo, con le scoperte di Galilei, diventò più grande, e la quantità dei corpi celesti si fece improvvisamente e, in maniera considerevole, molto più numerosa. Questo fatto sconvolgeva dalle fondamenta l'astrologia. E gli astrologi si ribellarono. Ed ecco, a proposito, una lettera del mecenate napoletano Giambatista Manso, amico di Della Porta, a Paolo Beni, lettore di greco nello studio di Padova, il quale, da parte sua, lo aveva messo al corrente delle strabilianti scoperte fatte da Galileo col cannocchiale:

Scriverò anco un'asprissima querela fattami da tutti gli astrologi e da gran parte de' medici; i quali intendendo che si aggiungano tanti nuovi pianeti ai primi già conosciuti, par loro che necessariamente ne venga rovinata l'astrologia e diroccata gran parte della medicina, perciocché la distribuzione delle case dello Zodiaco, le dignità essenziali ne' segni, la qualità delle nature delle stelle fisse, l'ordine de' cronicatori, il governo dell'età degli huomini, i mesi della formatione dell'embrione, le ragioni de' giorni critici, e cento e mill'altre cose, che dipendono dal numero settenario de' pianeti, sarebbero tutti sin da' fondamenti distrutte.

In realtà, il progressivo affermarsi della visione copernicana del mondo ridurrà sempre di più lo spazio dell'astrologia. Ma essa dovette lottare anche contro l'astrologia. Tutto ciò per dire che la scienza moderna autonoma dalla fede, pubblica nei controlli, regolata da un metodo, correggibile e in progresso, con un linguaggio specifico e chiaro, con le sue tipiche istituzioni è davvero l'esito di un lungo e tortuoso processo in cui si intrecciano la mistica neoplatonica, la tradizione ermetica, la magia, l'alchimia e l'astrologia.

La rivoluzione scientifica, in breve, non è una marcia trionfale. E allorché si enucleano e si indagano i suoi filoni «razionali», occorre tenere l'attenzione fissa sulle eventuali controparti mistiche, magiche, ermetiche e occultistiche di tali filoni.

La formazione di un nuovo tipo di sapere che richiede l'unione di scienza e tecnica

Il risultato di quel processo culturale che viene detto «rivoluzione scientifica» è una nuova immagine del mondo che, tra l'altro, pone non indifferenti problemi religiosi e antropologici; è, insieme, la proposta di una nuova immagine della scienza: autonoma, pubblica, controllabile e progressiva.
Ma la rivoluzione scientifica è, appunto, un processo: un processo che, per essere compreso, deve venir scandagliato in quelle sue componenti quali la tradizione ermetica, l'alchimia, l'astrologia o la magia successivamente abbandonate dalla scienza moderna, ma che, nel bene e nel male, agirono sulla sua genesi e, il meno che si possa dire, sul suo primo sviluppo.

Ma occorre andare oltre, giacché un'altra caratteristica fondamentale della rivoluzione scientifica è la formazione di un sapere — la scienza, appunto — che, diversamente dal sapere precedente, quello medievale, riunisce teoria e pratica, scienza e tecnica, dando così origine a un nuovo tipo di «dotto» ben diverso dal filosofo medievale, dall'umanista, dal mago, dall'astrologo o anche dall'artigiano o dall'artista del Rinascimento. Questo nuovo tipo di dottó, generato dalla rivoluzione scientifica, non è più, appunto, il mago o l'astrologo possessore di un sapere privato e da iniziati, né il professore universitario commentatore e interprete dei testi del passato, ma è lo scienziato fautore di una nuova forma di sapere, pubblico, controllabile e progressivo, di una forma di sapere cioè che per validarsi necessita del continuo controllo della prassi, dell'esperienza.

La rivoluzione scientifica crea lo scienziato sperimentale moderno, la cui esperienza è l'esperimento, reso sempre più rigoroso da nuovi strumenti di misura via via più precisi. E il nuovo dotto molto spesso opera al di fuori (se non addirittura contro) le vecchie istituzioni del sapere, quali le università. In effetti, «nei secoli XVI e XVII le università e i conventi non sono più, com'era accaduto nel medioevo, le uniche sedi nelle quali si elabora e si produce cultura; l'ingegnere o l'artista-ingegnere che progetta canali, dighe, fortificazioni, viene assumendo una posizione di prestigio pari o superiore a quella del medico, dell'astronomo di corte, del professore nelle università. Le condizioni di esistenza e il ruolo sociale degli artisti, degli artigiani, degli "scienziati" di vario tipo subiscono, in questi secoli, una serie di modificazioni profonde» (P. Rossi).

Precedentemente al periodo che stiamo trattando, le arti liberali (il lavoro intellettuale) sono distinte dalle arti meccaniche. Queste ultime sono «basse», «vili», implicano il lavoro manuale e il contatto con la materia; si identificano con il lavoro servile fatto di operazioni manuali. Le arti meccaniche sono indegne di un uomo libero. Ma nel processo della rivoluzione scientifica questa separazione viene meno: l'esperienza del nuovo scienziato è l'esperimento, e l'esperimento esige serie di operazioni e di misure.

Il nuovo sapere e l'unione fra teoria e pratica, che spesso si risolve nella cooperazione tra scienziati da una parte e tecnici e artigiani superiori (ingegneri, artisti, idraulici, architetti ecc.) dall'altra, sono dunque la stessa cosa. È la stessa idea di sapere sperimentale, pubblicamente controllabile, che muta lo status delle arti meccaniche.

Scienziati e artigiani

Qualcuno (Edgar Zilsel) ha sostenuto che «nel Cinquecento, sotto la pressione dello sviluppo tecnologico, cominciò a sgretolarsi la muraglia che fin dall'Antichità separava le arti "liberali" da quelle "meccaniche"». Il sapere che ha carattere pubblico, collaborativo e progressivo, sarebbe insomma prima nato presso gli artigiani superiori (naviganti, ingegneri delle fortificazioni, tecnici nelle officine di artiglieria, agrimensori, architetti, artisti ecc.), e poi avrebbe influito sulla trasformazione delle arti liberali. Ora, il contatto e, meglio, l'incontro tra sapere scientifico e tecnico, tra l'intellettuale e l'artigiano, è un fatto della rivoluzione scientifica.

Quel che importa, però, è la natura di questo contatto. Furono gli artigiani a offrire il nuovo tipo di sapere a coloro che praticavano le arti liberali? O fu la società, cioè la classe borghese in ascesa, a imporre come sapere quello degli artigiani superiori?

Ebbene, per quanto riguarda il nesso tra scienza e società è certo che serve ben poco proclamarlo, «né sembra di molta utilità, in vista di una possibile soluzione, la disinvoltura di coloro che ritengono di aver esaurito ogni lavoro possibile etichettando come "borghese" ogni intellettuale cui sia capitato di vivere nel non breve spazio di tempo compreso tra Guglielmo di Ockham e Albert Einstein.

 Ricercare le connessioni tra la relatività galileiana o la dottrina cartesiana dei vortici o gli assiomi sul moto di Newton e le condizioni sociali e lo sviluppo tecnologico della società italiana, francese e inglese del secolo XVII, non ha alcun senso determinabile. L'introduzione della polvere da sparo e l'apparizione del cannone non valgono certo a spiegare la nascita della nuova scienza dinamica, né i bisogni della navigazione o le esigenze della riforma del calendario valgono a render ragione dei sette assiomi dell'astronomia copernicana, così come la novità rivoluzionaria delle teorie di Galileo o di Newton non è certo riconducibile alle visite di Galileo all'arsenale di Venezia, alla constatazione che una pompa non può sollevare l'acqua al di sopra di trenta piedi, all'attività di Newton presso la Zecca di Londra» (P. Rossi).

E veniamo alla tesi di quanti affermano che la scienza che trova in Galileo il ricercatore praticante tipico e il suo teorizzatore metodologico e la sua filosofia in Bacone e Newton, sarebbe la scienza dell'artigiano o dell'ingegnere, dell'uomo faber del Rinascimento «dominatore della natura», dell'uomo cioè che pone la vita activa al posto della vita contemplativa.

È questa una tesi difesa, in contesti di pensiero molto diversi, da Lucien Laberthonnière e da Edgar Zilsel. Senonché, a questa tesi si oppone l'altra per cui «la scienza è fatta non da ingegneri e da artigiani», ma proprio dagli scienziati; da Keplero, Galilei, Cartesio, e così via. È questa la tesi di Alexandre Koyré: «La nuova balistica non è stata inventata da operai o da artiglieri, ma contro di loro. E Galileo non imparò la sua professione dalla gente che lavorava negli arsenali e nei cantieri di Venezia. Al contrario: la insegnò loro». Naturalmente, dice ancora Koyré, «la scienza di Galileo e di Cartesio è stata [...] di grandissima importanza per l'ingegneria e la tecnica; in conclusione ha prodotto una rivoluzione nella tecnica; pur tuttavia è stata creata e sviluppata da teorici e filosofi, non da tecnici e ingegneri». Sottolineando il ruolo degli artigiani nella formazione dell'idea di una scienza perfezionabile (e quindi progressiva) e òpera di generazioni di ricercatori, «Zilsel prestò [.. .] scarsa considerazione al fatto che questa stessa idea si andò affermando in imprese a carattere più accademico» (Abraham C. Keller).

In ogni caso, non furono i tecnici dell'arsenale a creare il principio di inerzia. Certo, Galileo andava all'arsenale e il colloquio con i tecnici dell'arsenale — egli dice — «mi ha più volte aiutato nella investigazione della ragione di effetti non solo maravigliosi, ma reconditi ancora e quasi inopinabili». Le tecniche, i ritrovati e i processi presenti nell'arsenale aiutano la riflessione teorica di Galilei. E le pongono nuovi problemi:

È vero che tal volta anco mi ha messo in confusione et in disperazione di poter penetrare come possa seguire quello che, lontano da ogni mio concerto, mi dimostra il senso esser vero.

Furono gli occhialai a scoprire il fatto che due lenti messe in modo opportuno avvicinano le cose lontane, ma perché le lenti funzionano così non lo scoprirono gli occhialai e non ci riuscì nemmeno Galileo, ci volle Keplero: fu lui a capire le leggi di funzionamento delle lenti. Né furono quei tecnici che scavavano pozzi a capire perché l'acqua nelle pompe non saliva oltre i dieci metri e trentasei centimetri. Ci volle Torricelli a dimostrare che la lunghezza massima di 34 piedi (= 10,36 m.) per la colonna d'acqua all'interno del cilindro rivela semplicemente la pressione totale dell'atmosfera sulla superficie del pozzo stesso. E quanti esperti naviganti dovettero lottare con le alte e basse maree? Eppure solo con Newton si è arrivati a una buona teoria delle maree (anche se Keplero l'aveva sfiorata; da notare che Galileo ne dette una spiegazione sbagliata).

Ecco, dunque, due tesi sul fatto del riavvicinamento tra tecnica e sapere, tra artigiano e intellettuale: fenomeno tipico della rivoluzione scientifica. Ebbene, noi pensiamo che questo riavvicinamento, addirittura la fusione della tecnica col sapere, costituiscano la stessa scienza moderna. Una scienza che si basa sull'esperimento esige di per sé le tecniche di prova, quelle operazioni manuali e strumentali che servono per controllare una teoria, è cioè sapere unito con la tecnologia.

Ma, allora, chi ha creato la scienza? La risposta più plausibile, ci pare quella di Koyré: sono stati gli scienziati a creare la scienza. Ma questa sorse e si sviluppò anche perché trovò tutta una base tecnologica, una serie di macchine e di strumenti che ne costituivano quasi una base naturale di prova, che offrivano tecniche di prova e magari ponevano nuovi, profondi e fecondi problemi.
Galileo non imparò la dinamica dai tecnici dell'arsenale così come Darwin, più tardi, non apprenderà la teoria dell'evoluzione dagli allevatori. Ma come Darwin parlava con gli allevatori, così Galileo visitava l'arsenale. E il fatto non è indifferente. Il tecnico è colui che sa che e spesso sa anche come. Ma è lo scienziato che sa perché. Un elettricista, ai nostri giorni, sa tante cose sulle applicazioni della corrente elettrica e sa come fare un impianto, ma quale elettricista conosce il perché la corrente funziona come funziona o sa qualcosa sulla natura della luce?

Una nuova forma di sapere e una nuova figura di dotto

Scrive Galileo nei Discorsi intorno a due nuove scienze:

Largo campo di filosofare a gl'intelletti specolativi — parmi che porga la frequente pratica del famoso arsenale di Voi, Signori Veneziani, ed in particolare in quella parte che mecanica si domanda; atteso che quivi ogni sorte dí strumento e di machina vien continuamente posta in opera da numero grande d'artefici, tra i quali, e per l'osservazioni fatte dai loro antecessori, e per quelle che di propria avvertenza vanno continuamente per se stessi facendo, è forza che ve ne siano de i peritissimi e di finissimo discorso.

Così come «uomini peritissimi e di finissimo discorso» ci rivelano «gli scritti di Brunelleschi, Ghiberti, Piero della Francesca, Leonardo, Cellini, Lomazzo, le opere sull'architettura di Leon Battista Alberti, del Filarete, di Francesco di Giorgio Martini, il libro sulle macchine militari di Valturio da Rimini (stampato per la prima volta nel 1472), il trattato di Durer sulle fortificazioni (1527), la Pirotechnia di Biringuccio (154o), l'opera balistica di Nicolò Tartaglia (1537), i trattati di ingegneria mineraria di Giorgio Agricola (1546 e 1556), le Diverse e artificiose machine di Agostino Ramelli (1588), i trattati di arte della navigazione di William Barlow (1597) e di Thomas Harriot (1594), l'opera sulla declinazione dell'ago magnetico dell'ex marinaio e costruttore di bussole Robert Norman (1581)» (P. Rossi).

La scienza è opera degli scienziati. La scienza sperimentale si convalida attraverso gli esperimenti. Questi si risolvono in tecniche di prova risultanti di operazioni manuali e strumentali con e su oggetti. La rivoluzione scientifica è proprio quel processo storico da cui vien fuori la scienza sperimentale, vale a dire una nuova forma di sapere, nuova e diversa dal «sapere» religioso, da quello «metafisico», da quello «astrologico e magico» e anche da quello «tecnico e artigianale».

La scienza moderna, così come viene a configurarsi alla fine della rivoluzione scientifica, non è più il sapere delle università, ma non si può ridurre nemmeno alla pratica degli artigiani. Si tratta appunto di un nuovo sapere che, riunendo teoria e pratica, da una parte porta le teorie a contatto con la realtà e le rende pubbliche, controllabili, progressive e frutto di collaborazione, e dall'altra porta dentro al sapere e alla conoscenza (concependoli come banco di prova delle teorie e come loro applicazioni) parecchi ritrovati delle «arti meccaniche» e artigianali, conferendo a queste un nuovo status epistemologico prima che sociale.

Ed è ovvio che la genesi, lo sviluppo e il successo di tale nuova forma di sapere va di pari passo con una nuova figura di dotto o sapiente e anche con nuove istituzioni preposte se non altro al controllo dei vari pezzi di questo sapere in formazione: «Per diventare "scienziati" non erano necessari in quell'età, né il latino né la matematica, né un'ampia conoscenza dei libri, né una cattedra universitaria. La pubblicazione sugli atti delle accademie e l'appartenenza alle società scientifiche erano aperte a tutti, professori, sperimentatori, artigiani, curiosi, dilettanti» (P. Rossi). Si tratta di un composito processo che spesso si realizza fuori dalle università, «estranee –dice ancora Rossi – alle dottrine della nuova filosofia "meccanica" e "sperimentale" che andava diffondendosi attraverso i libri, i periodici, le lettere private, gli atti delle società scientifiche, non certo attraverso i corsi universitari. Osservatori, laboratori, musei, officine, sedi di discussione e di dibattito nacquero spesso al di fuori, in qualche caso contro le università».

E, tuttavia, nonostante queste rotture, non dobbiamo dimenticare quegli elementi di continuità che legano la rivoluzione scientifica al passato. Si tratta del ritorno ad autori e testi funzionali alla nuova prospettiva culturale: Euclide, Archimede, Vitruvio, Erone, e così via.

La legalizzazione degli strumenti scientifici e i loro usi

Il ritrovato nesso tra teoria e pratica, cioè tra sapere e tecnica, rende conto di (e, in parte, si identifica con) un altro evidente fenomeno creato dalla rivoluzione scientifica. Stiamo parlando di quel fenomeno per cui vediamo che la nascita e la fondazione della scienza moderna è accompagnata da una improvvisa crescita della strumentazione, nel senso che alla fase di continuo perfezionamento e di lenta evoluzione degli strumenti (per esempio, compasso, bilancia, orologi meccanici, astrolabi, forni ecc.) tipica del passato segue, nel XVII secolo, «quasi improvvisamente, una fase di rapida invenzione» (P. Rossi).

All'inizio del Cinquecento la strumentazione si riduceva a non molte cose legate all'osservazione astronomica e alla rilevazione topografica; e in meccanica si usavano leve e pulegge. Senonché, nel giro di pochi decenni compaiono il telescopio di Galileo (1610); il microscopio di Malpighi (1660), di Hooke (1665), e di van Leeuwenhoek; il pendolo cicloidale di Huygens è del 1673; del 1638 è la descrizione fatta da Castelli del termometro ad aria galileiano; del 1632 è quello ad acqua di Jean Rey, mentre nel 1666 Magalotti inventa il termometro ad alcool; il barometro di Torricelli è del 1643; Robert Boyle descrive la pompa pneumatica nel 1660.

Ora, quel che interessa in una storia delle idee non è tanto l'elencazione degli strumenti (che potrebbe seguitare), quanto piuttosto il comprendere che gli strumenti tecnici, nel corso della rivoluzione scientifica, diventano parte integrante del sapere scientifico: non c'è il sapere scientifico e, accanto a esso, gli strumenti. Lo strumento è dentro la teoria; diventa teoria esso stesso.

In una nota manoscritta dell'accademico del Cimento Vincenzo Viviani, troviamo: «Domandare al Gonfia [un abile soffiatore di vetri]: Quale de' liquori è più pronto a sollevarsi per il caldo cioè a ricevere il calore dell'ambiente». E nel prosieguo di queste pagine vedremo la coraggiosa operazione di Galilei il quale riesce a portare — tra un oceano di ostacoli — un attrezzo da «vili meccanici» quale era il cannocchiale, dentro al sapere, e a usarlo per scopi conoscitivi, pur se agli inizi fa propaganda a esso per finalità pratiche come quella militare. E Newton, da parte sua, nell'introduzione alla prima edizione dei Principia, si oppose alla distinzione, difesa dagli «antichi», tra «una meccanica razionale» e una «meccanica pratica».

Ma addentriamoci un po' meglio nella teoria o nelle teorie degli strumenti rintracciabili all'interno della rivoluzione scientifica. La prima idea sugli strumenti che affiora dagli scritti di alcuni grossi esponenti della rivoluzione scientifica è quella per cui lo strumento viene visto come aiuto epotenziamento dei sensi. Galileo afferma che nell'uso delle macchine antiche, quali la leva e il piano inclinato, «il maggiore commodo delli altri che ci apportano li strumenti meccanici, è rispetto al movente [—] come quando per volgere mulini ci serviremo del corso di un fiume, o della forza di un cavallo per far " quell'effetto al quale non basterà il potere di quattro o sei uomini». Lo strumento, dunque, appare qui come un aiuto ai sensi. E, per quel che concerne il cannocchiale, sempre Galileo scrive:

È bellissima cosa ed oltremodo a vedersi attraente, poter rimirare il corpo lunare, da noi remoto per quasi sessanta semidiametri terrestri, così da vicino, come se distasse di due soltanto di detta misura.

Sulla stessa linea si muove Hooke allorché afferma:

La prima cosa da fare riguardo ai sensi è un tentativo di supplire alla loro infermità con strumenti e cioè di aggiungere organi artificiali ai naturali.

D'altro canto, letture tecnicamente più attrezzate — come quella effettuata da Alistair Cameron Crombie — hanno dimostrato come alcune «sensate esperienze» di Galilei (per esempio, gli esperimenti sulla legge della caduta dei gravi) implichino un uso dello strumento non quale potenziamento dei sensi, ma come un ingegnoso mezzo «per correlare grandezze essenzialmente diverse (cioè non "omogenee" e quindi non confrontabili secondo i canoni della scienza antica) quali spazio e tempo mediante una concezione diversa delle rappresentazioni spazio-temporali e l'idea di correlare le loro misure» (Salvo D'Agostino).

Né si può passare sotto silenzio, parlando della strumentazione scientifica, il fatto che l'uso di strumenti ottici come il prisma o le lamine sottili è accompagnato da riflessioni — per esempio in Newton — tendenti a considerare lo strumento non tanto come potenziamento del senso, quanto come un mezzo in grado di liberare dagli inganni dell'occhio: «Un esempio emblematico si ha nell'uso newtoniano del prisma, come strumento che, a differenza dell'occhio, distingue i colori omogenei (i colori puri) da quelli non omogenei, il verde (puro) spettrale da quello risultante dalla composizione del blu e del giallo» (S. D'Agostino). In questo senso, dunque, lo strumento appare come mezzo che, spingendosi all'interno degli oggetti (e non solo verso più oggetti), garantisce una maggiore oggettività contro i sensi e le loro testimonianze.

Ma le cose non si fermano qui, giacché, nella importante polemica tra Newton e Hooke sulla teoria dei colori e sul funzionamento del prisma compare un ulteriore pezzo della teoria degli strumenti (un pezzo destinato ad avere un ruolo di prim'ordine nella fisica contemporanea), cioè il tema dello strumento perturbatore dell'oggetto di indagine e, di conseguenza, la tematica di come poter controllare e quanto sia possibile — lo strumento perturbatore. Hooke apprezzava gli esperimenti di Newton con il prisma per la loro accuratezza ed eleganza, ma quel che egli contestava era l'ipotesi che la luce bianca potesse avere una natura composita e, comunque, che questa potesse essere l'unica ipotesi giusta. Hooke non pensava che il colore fosse una originaria proprietà dei raggi. Per lui la luce bianca è piuttosto prodotta dal movimento delle particelle che compongono il prisma. E questo vuol dire che la dispersione dei colori sarebbe il risultato di una perturbazione operata dal prisma. Oggi diremmo che «il prisma analizza in quanto modula» (S. D'Agostino).

Dunque, per concludere, nel corso della rivoluzione scientifica, vediamo gli strumenti entrare con funzione conoscitiva dentro alla scienza: la rivoluzione scientifica sancisce la legalità degli strumenti scientifici. E se da una parte alcuni strumenti vengono concepiti come potenziamento dei nostri sensi, dall'altra dobbiamo constatare l'emergere di altri due temi: quello dello strumento contrapposto al senso e quello dello strumento perturbatore dell'oggetto sotto indagine. Due temi, questi ultimi, che ritorneranno di frequente nello sviluppo successivo della fisica.