Galileo Galilei

 

PRIMI STUDI E RICERCHE
Nell'autunno del 1589, l'Università di Pisa ha tra i suoi migliori docenti un giovane di appena 25 anni: il pisano Galileo Galilei. E pensare che, qualche anno prima, il giovane frequentava quella stessa Università come studente! Una così straordinaria carriera Galileo Galilei la deve esclusivamente al suo genio. Le sue scoperte e le sue invenzioni scientifiche sono infatti veramente eccezionali. Non ha ancora vent'anni quando, osservando le oscillazioni di una lampada del Duomo di Pisa, giunge a intuire l'isocronismo (dal greco isos, uguale e chrónos, tempo) dei movimenti del pendolo.
Tre anni dopo, cioè nel 1586, il giovanissimo scienziato inventa la bilancetta idrostatica (dal greco hydor, acqua e histemi, sto), cosiddetta perché pesa corpi immersi nell'acqua. All'Università di Pisa le lezioni di Galileo vengono seguite da un grandissimo numero di allievi, provenienti da ogni parte d'Europa. Tanta affluenza di studenti dipende dal fatto che il giovane scienziato ha un metodo assolutamente nuovo d'insegnamento: al contrario di tutti gli altri docenti, egli vuole che gli allievi si rendano conto personalmente della verità delle leggi di fisica che egli va enunciando. Non esita perciò ad uscire dalle aule universitarie per accompagnarli dove è possibile compiere efficaci esperimenti.
Così, per ricercare le leggi che regolano la caduta dei gravi, Galileo compie ripetuti esperimenti dall'alto del campanile di Pisa. Ed ecco che tali esperienze mettono in luce un nuovo principio di fisica, e cioè che corpi di peso e di sostanza diversi cadono tutti con la medesima velocità.
Purtroppo, mentre va attirando l'ammirazione di un numero sempre maggiore di discepoli, Galileo deve accorgersi con dolore di aver suscitato l'invidia e la gelosia di quasi tutti i professori dell'Università. Molti di essi stanno anzi già brigando perché al giovane scienziato venga tolta la cattedra. Galileo deve convincersi che Pisa non è più l'ambiente adatto per potersi dedicare con serenità agli studi. Ma un uomo di genio non ha mai motivo di disperare. Ed ecco infatti che, nel 1592, Galileo Galilei viene invitato dal Senato della Repubblica Veneziana ad occupare la cattedra di matematica presso l'Università di Padova. In questa città, dove si vede circondato da una sincera ammirazione, Galileo riprende con grande entusiasmo le ricerche scientifiche. Il suo più grande sogno sarebbe quello di riuscire a dare una definitiva soluzione al seguente problema. Ha ragione, si va domandando da più anni Galileo, l'antico astronomo Tolomeo, il quale afferma che la Terra è il centro dell'Universo e che tutti gli altri corpi celesti girano attorno ad essa; oppure è nella verità lo scienziato polacco Nicolo Copernico (XVI secolo dopo Cristo), il quale sostiene che il Sole sta fermo e attorno ad esso girano la Terra e gli altri pianeti? Galileo sa che i calcoli matematici non bastano per dimostrare quale delle due tesi sia la vera: ci vogliono le prove! E non vi è che un modo: scrutare l'immensità del cielo. Ma con quale mezzo si può farlo?...

LA GRANDE INVENZIONE
L'anno 1609 non è soltanto uno dei più importanti per la vita del grande scienziato pisano, è anche una data memorabile nella storia dell'astronomia. È infatti in quell'anno che Galileo Galilei inventa il telescopio (dal greco tele, lontano e scopéo, osservo), uno strumento con il quale è finalmente possibile l'esplorazione del cielo. Le scoperte che il grande scienziato va man mano facendo con quello strumento sono davvero strabilianti. La Via Lattea, creduta fino allora una leggera nebbiolina nell'oscurità del cielo, appare invece composta da miriadi di stelle; la Luna, ritenuta un corpo celeste risplendente di luce propria, risulta invece un corpo opaco, simile al nostro pianeta. E non basta: per mezzo di questo straordinario strumento, Galileo può fare delle scoperte che gli permettono finalmente di dimostrare l'esattezza della teoria copernicana.
Come frutto di tanti studi e di così strepitose scoperte, Galileo pubblica due grandi opere: nel 1610 il Sidereus Nuncius (il Messaggero delle stelle) e nel 1632 il Dialogo sui due massimi sistemi (tolemaico e copernicano).
Nel frattempo ha portato a termine altre invenzioni: sono dell'anno 1624 l'importante invenzione del microscopio e il suo perfezionamento.

INCOMPRESO
Sebbene convalidate da prove, le teorie scientifiche di Galileo sono troppo sbalorditive per essere accettate con molta facilità. Egli deve purtroppo accorgersi di non essere affatto compreso. Ma all'incomprensione si aggiunge a un certo momento anche la condanna: nel 1633, il Tribunale del Santo Uffizio, che considera le teorie copernicane contrarie all'insegnamento della Sacra Scrittura, accusa Galileo di eresia perché osa sostenerle. Amareggiato e avvilito, egli si ritira allora nella sua villa di Arcetri, presso Firenze. Nel 1638 il grande, scienziato viene colpito da una terribile sventura: i suoi occhi, che hanno visto per primi i segreti del cielo, non vedono più. La cecità non gli impedisce tuttavia di continuare gli studi: aiutato da alcuni suoi fedeli discepoli, egli può ancora dedicarsi alle ricerche scientifiche. Nel gennaio del 1642, quando lo coglie la morte, ben pochi sono in grado di comprendere l'enorme importanza delle sue scoperte scientifiche. Ma presto o tardi la verità s'impone: infatti, le esatte teorie del grande scienziato italiano finiranno per essere accettate universalmente. Solo allora a Galileo Galilei e alle sue opere verrà tributato quel giusto riconoscimento che, mentre era in vita, gli era sempre stato negato.
Galileo Galilei
LE INVENZIONI E LE OPERE
IN UNA IMPORTANTE Accademia si erano riuniti molti inportanti scienziati per discutere su un grave problema: se un pesce vivo pesa più di un pesce morto. I pareri erano discordi e ognuno cercava di sostenere la propria tesi con lunghissimi discorsi. Un bel giorno si sentì dire: un pesce morto ha lo stesso peso di quando era vivo; non è vero risposero in coro gli scienziati, prova a dimostrarlo. Quell'uomo disse: ho catturato un pesce ancora vivo l'ho pesato; dopo averlo ucciso l'ho pesato nuovamente; i pesi erano uguali. Possiamo confrontare l'uomo coraggioso a Galileo e gli scienziati dell' Accademia agli scienziati del suo tempo. Fino al sedicesimo secolo molti scienziati hanno studiato, discusso e ragionato non per capire o scoprire i fenomeni fisici, ma per dimostrare che tutto quello che aveva detto lui era vero. questo lui era il filosofo Aristotele. Aristotele fu un grande filosofo ed anche un grande scienziato; in fatto di teorie fisiche, commise parecchi sbagli; anche i grandissimi possono sbagliare; il male è che le loro teorie, appunto perché scoperte da grandi, vengono credute vere anche quando si dimostrano false. Galileo insegnò che per fare della scienza non era sufficiente enunciare delle ipotesi, bisogna anche dimostrarle con l'esperienza; invece che formulare ipotesi strampalate, egli diceva che era meglio dire quelle modeste parole non lo so. Per questo Galileo viene considerato il primo scienziato moderno, che scoprì ed indicò il vero metodo della scienza.

IL MOTO PENDOLARE
Il fatto è notissimo. Nel 1583, a diciannove anni, guardando il moto pendolare della lampada del Duomo di Pisa capì l'isocronismo delle oscillazioni pendolari, capì cioè che il tempo impiegato dalla lampada per una oscillazione è sempre lo stesso anche quando le oscillazioni diminuiscono di ampiezza. Naturalmente Galileo volle sperimentare scientificamente la sua ipotesi. Egli cronometrò il tempo delle oscillazioni di un moto pendolare e constatò la verità della sua supposizione.

LA FREQUENZA DEL POLSO E LE OSCILLAZIONI DEL PENDOLO
La durata di una oscillazione in un moto pendolare è sempre costante qualunque sia l'ampiezza dell'oscillazione; è però proporzionale alla lunghezza del pendolo (non dipende invece dalla sostanza e dal peso del pendolo). Un pendolo lungo cm 70 compie circa 70 oscillazioni semplici in un minuto: questa frequenza corrisponde appunto a quella di un polso normale.

LA CADUTA DEI GRAVI
Galileo scoperse e ha dimostrato che due corpi che cadono contemporaneamente raggiungono al suolo nel medesimo istante, purché abbiano pesi specifici non troppo diversi.
Nel vuoto tuttavia la velocità di caduta è sempre uguale per qualsiasi corpo. Galileo scoperse anche le leggi che regolano la caduta dei gravi; trovò, ad esempio, che la velocità aumenta in proporzione con l'aumento del tempo di caduta. Le ricerche di Galileo dimostrarono inoltre che un corpo continua a rimanere nel suo stato di quiete o di moto fin tanto che non intervenga una causa esterna a modificarlo.
È il noto principio d'inerzia. Secondo questo principio, una volta che il sistema planetario è posto in moto non occorre più alcuna forza per mantenere in movimento i singoli pianeti. Con la scoperta di Galileo nacque un affascinante problema: a causa di che i pianeti si spostano continuamente dalla traiettoria rettilinea e ruotano attorno al Sole? Il problema prospettato da Galileo venne risolto da Newton.

LE SCOPERTE ASTRONOMICHE
Galileo fu il primo scienziato che usò il telescopio per osservare il cielo. Egli stesso perfezionò il modesto cannocchiale inventato nei Paesi Bassi e costruì ottimi telescopi. La prima scoperta astronomica riguarda la Luna; sino allora si credeva che questo satellite fosse, come gli altri corpi celesti, liscio e senza macchie. Aristotele aveva detto infatti che Luna e Sole erano immacolati. Galileo sfatò quelle falsità. Egli scoprì che la Luna possedeva delle macchie create dalle ombre proiettate dalle sue montagne, di cui ne determinò anche l'altezza. Nel 1610 Galileo osservò, vicino al pianeta Giove, prima tre, in seguito quattro piccoli pianeti che egli ritenne satelliti del grande pianeta. Nessuno volle credere a simili storie in quanto Aristotele ed in seguito Tolomeo avevano detto che soltanto la Terra fosse il centro di movimenti celesti.
Col suo telescopio il grande astronomo scoprì che la Via Lattea è un ammasso di stelle, che Venere ha delle fasi quasi uguali a quelle lunari e infine scoprì le macchie del Sole. Con l'osservazione di queste macchie che di giorno in giorno erano sempre più spostate sul disco solare, egli pensò e dimostrò che anche il sole gira su se stesso.

LE OPERE Di GALILEO
Attraverso i suoi scritti Galileo voleva divulgare la cultura scientifica, ma, soprattutto, desiderava diffondere la fede nella teoria copernicana: la Terra non è immobile al centro dell'universo, sosteneva Copernico, ma è un pianeta che, come gli altri, si muove attorno al Sole.
Ecco un elenco delle più importanti opere di Galileo:
La bilancetta (stesa nel 1586) - È un breve scritto in cui viene presentata la bilancia idrostatica inventata dallo scienziato.
De motu antiquiora (1590) - È un piccolo trattato ove cominforma del dialogo e nel quale ricerche sulla caduta dei gravi.
Le Meccaniche (stesa tra il 1593 e il 1599 e pubblicata nel 1634) - È un prezioso trattato scritto da Galileo forse per le lezioni private che teneva in quel periodo; svolge alcune teorie sulle macchine semplici e vari problemi di statica.
Le operazioni del compasso geometrico e militare (1606) - E la spiegazione dell'uso di uno strumento inventato da lui, una specie di regolo calcolatore.
Sidereus Nuncius (1610) - È l'esposizione delle prime grandi scoperte astronomiche che Galileo fece con il telescopio.
Discorso al serenissimo Don Cosimo II ecc. (1612) - Vi sono dimostrati i principi dell'idrostatica secondo Archimede.
Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti ecc. (1613) - Sono tre lettere che trattano delle macchie solari. In quest'opera appare per la prima volta, diciamo così, pubblicamente, l'adesione di Galileo alla teoria copernicana.
Lettera a G. Baliani (1614) - Galileo scopre che l'aria pesa e descrive il metodo per determinare il peso stesso.
Saggiatore (1623) - Altro meraviglioso scritto in cui Galileo torna ad esporre tutte le sue geniali scoperte astronomiche e rifà la storia dell'invenzione del cannocchiale.
Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano ecc. (1632) - È una delle maggiori opere di Galileo. Attraverso il dialogo che si svolge fra tre personaggi vengono esposte le teorie dei due sistemi sulla costituzione dell' Universo.
Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla meccanica (1638) - È, forse, il capolavoro di Galileo. Egli vi espone, con metodo scientifico, geniali teorie su numerosissimi fenomeni fisici.

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[ Torna in cima alla pagina ] aggiornato il 8-10-2014