Galileo Galilei

Alex Rover | Luglio 24, 2022

Riassunto

Galileo di Vincenzo Bonaiuti de” Galilei (15 febbraio 1564 – 8 gennaio 1642), comunemente chiamato Galileo, è stato un astronomo, fisico e ingegnere italiano, talvolta descritto come un polimatico, originario della città di Pisa, allora parte del Ducato di Firenze. Galileo è stato definito il “padre” dell”astronomia osservativa, il metodo scientifico,

Galileo studiò la velocità, la gravità e la caduta libera, il principio di relatività, l”inerzia, il moto dei proiettili e si occupò anche di scienza e tecnologia applicate, descrivendo le proprietà dei pendoli e delle “bilance idrostatiche”. Inventò il termoscopio e diverse bussole militari, e utilizzò il telescopio per le osservazioni scientifiche degli oggetti celesti. I suoi contributi all”astronomia osservativa includono la conferma telescopica delle fasi di Venere, l”osservazione dei quattro maggiori satelliti di Giove, l”osservazione degli anelli di Saturno e l”analisi dei crateri lunari e delle macchie solari.

La difesa da parte di Galileo dell”eliocentrismo copernicano (la Terra ruota ogni giorno e gira intorno al Sole) incontrò l”opposizione della Chiesa cattolica e di alcuni astronomi. La questione fu esaminata dall”Inquisizione romana nel 1615, che concluse che l”eliocentrismo era sciocco, assurdo ed eretico in quanto contraddiceva le Sacre Scritture.

In seguito Galileo difese le sue opinioni nel Dialogo sui due massimi sistemi del mondo (1632), che sembrava attaccare Papa Urbano VIII, alienandosi così sia il Papa che i Gesuiti, che fino a quel momento avevano entrambi sostenuto Galileo. Fu processato dall”Inquisizione, giudicato “veementemente sospetto di eresia” e costretto ad abiurare. Trascorse il resto della sua vita agli arresti domiciliari. Durante questo periodo, scrisse Due nuove scienze (1638), riguardanti principalmente la cinematica e la resistenza dei materiali, riassumendo il lavoro svolto circa quarant”anni prima.

Galileo nacque a Pisa (allora parte del Ducato di Firenze) il 15 febbraio 1564, primo dei sei figli di Vincenzo Galilei, liutista, compositore e teorico musicale, e di Giulia Ammannati, sposata nel 1562. Galileo divenne egli stesso un abile liutista e avrebbe appreso precocemente dal padre lo scetticismo nei confronti delle autorità costituite.

Tre dei cinque fratelli di Galileo sopravvissero all”infanzia. Il più giovane, Michelangelo (o Michelagnolo), divenne anch”egli un liutista e compositore che andò ad aumentare gli oneri finanziari di Galileo per il resto della sua vita. Michelangelo non fu in grado di contribuire alla sua parte di dote promessa dal padre ai cognati, che in seguito avrebbero cercato di ottenere rimedi legali per i pagamenti dovuti. Michelangelo dovette anche occasionalmente prendere in prestito fondi da Galileo per sostenere i suoi sforzi musicali e le sue escursioni. Questi oneri finanziari potrebbero aver contribuito al precoce desiderio di Galileo di sviluppare invenzioni che gli avrebbero procurato ulteriori entrate.

Quando Galileo Galilei aveva otto anni, la sua famiglia si trasferì a Firenze, ma per due anni fu affidato alle cure di Muzio Tedaldi. A dieci anni Galileo lasciò Pisa per raggiungere la famiglia a Firenze e lì fu sotto la tutela di Jacopo Borghini. Dal 1575 al 1578 fu educato, in particolare alla logica, nell”abbazia di Vallombrosa, a circa 30 km a sud-est di Firenze.

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Nome

Galileo tendeva a chiamarsi solo con il suo nome di battesimo. All”epoca i cognomi erano facoltativi in Italia e il suo nome aveva la stessa origine del suo nome di famiglia, Galilei. Sia il nome di battesimo che quello di famiglia derivano in ultima analisi da un antenato, Galileo Bonaiuti, importante medico, professore e uomo politico della Firenze del XV secolo. Galileo Bonaiuti fu sepolto nella stessa chiesa, la Basilica di Santa Croce a Firenze, dove circa 200 anni dopo fu sepolto anche Galileo Galilei.

Quando si riferiva a se stesso con più di un nome, era talvolta come Galileo Galilei Linceo, un riferimento al suo essere membro dell”Accademia dei Lincei, un”organizzazione d”élite a favore della scienza in Italia. Era comune per le famiglie toscane della metà del XVI secolo chiamare il figlio maggiore con il cognome dei genitori. Pertanto, Galileo Galilei non si chiamava necessariamente come il suo antenato Galileo Bonaiuti. Il nome maschile italiano “Galileo” (e quindi il cognome “Galilei”) deriva dal latino “Galilaeus”, che significa “di Galilea”, una regione biblicamente significativa nel nord di Israele. A causa di questa regione, l”aggettivo galilaios (greco Γαλιλαῖος, latino Galilaeus, italiano Galileo), che significa “galileo”, fu usato nell”antichità (in particolare dall”imperatore Giuliano) per riferirsi a Cristo e ai suoi seguaci.

Le radici bibliche del nome e del cognome di Galileo sarebbero diventate oggetto di un famoso gioco di parole. Nel 1614, durante il caso Galileo, uno degli oppositori di Galileo, il sacerdote domenicano Tommaso Caccini, pronunciò contro Galileo un sermone controverso e influente. In esso si soffermava a citare Atti 1,11: “Voi uomini di Galilea, perché state a guardare il cielo?” (nella versione latina della Vulgata: Viri Galilaei, quid statis aspicientes in caelum?).

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I bambini

Nonostante fosse un cattolico romano autenticamente pio, Galileo ebbe tre figli fuori dal matrimonio con Marina Gamba. Ebbero due figlie, Virginia (nata nel 1600) e Livia (nata nel 1601), e un figlio, Vincenzo (nato nel 1606).

A causa della loro nascita illegittima, Galileo considerava le ragazze non sposabili, se non con problemi di mantenimento o di dote proibitivi, che sarebbero stati simili ai precedenti e gravi problemi finanziari di Galileo con due delle sue sorelle. L”unica alternativa degna di nota era la vita religiosa. Entrambe le ragazze furono accolte nel convento di San Matteo ad Arcetri e vi rimasero per il resto della loro vita.

Entrata in convento, Virginia prese il nome di Maria Celeste. Morì il 2 aprile 1634 ed è sepolta con Galileo nella Basilica di Santa Croce, a Firenze. Livia prese il nome di Suor Arcangela e fu malata per gran parte della sua vita. Vincenzo fu in seguito legittimato come erede legale di Galileo e sposò Sestilia Bocchineri.

Sebbene Galileo avesse preso in seria considerazione il sacerdozio da giovane, su sollecitazione del padre si iscrisse nel 1580 all”Università di Pisa per laurearsi in medicina. Fu influenzato dalle lezioni di Girolamo Borro e Francesco Buonamici di Firenze. Nel 1581, mentre studiava medicina, notò un lampadario oscillante, che le correnti d”aria spostavano in archi più o meno ampi. Gli sembrò, paragonandolo al battito del suo cuore, che il lampadario impiegasse la stessa quantità di tempo per oscillare avanti e indietro, indipendentemente dalla distanza a cui oscillava. Quando tornò a casa, sistemò due pendoli di uguale lunghezza e ne fece oscillare uno con una grande ampiezza e l”altro con una piccola ampiezza e scoprì che tenevano il tempo insieme. Solo con il lavoro di Christiaan Huygens, quasi cento anni dopo, la natura tautocrona del pendolo oscillante fu utilizzata per creare un orologio preciso. Fino a questo momento, Galileo si era deliberatamente tenuto lontano dalla matematica, poiché un medico guadagnava di più di un matematico. Tuttavia, dopo aver assistito per caso a una lezione di geometria, convinse il padre riluttante a fargli studiare matematica e filosofia naturale invece di medicina. Creò un termoscopio, precursore del termometro, e, nel 1586, pubblicò un piccolo libro sul progetto di una bilancia idrostatica da lui inventata (che lo portò per la prima volta all”attenzione del mondo accademico). Galileo studiò anche disegno, termine che comprende le belle arti, e, nel 1588, ottenne il posto di istruttore all”Accademia delle Arti del Disegno di Firenze, insegnando prospettiva e chiaroscuro. Nello stesso anno, su invito dell”Accademia fiorentina, presentò due lezioni, Sulla forma, posizione e grandezza dell”Inferno di Dante, nel tentativo di proporre un modello cosmologico rigoroso dell”inferno dantesco. Ispirato dalla tradizione artistica della città e dalle opere degli artisti rinascimentali, Galileo acquisisce una mentalità estetica. Mentre era giovane insegnante all”Accademia, iniziò un”amicizia che durò tutta la vita con il pittore fiorentino Cigoli.

Nel 1589 fu nominato alla cattedra di matematica di Pisa. Nel 1591 muore il padre e gli viene affidato il fratello minore Michelagnolo. Nel 1592 si trasferì all”Università di Padova dove insegnò geometria, meccanica e astronomia fino al 1610. Durante questo periodo, Galileo fece importanti scoperte sia nella scienza fondamentale pura (ad esempio, la cinematica del moto e l”astronomia) sia nella scienza pratica applicata (ad esempio, la resistenza dei materiali e il pioniere del telescopio). Tra i suoi molteplici interessi c”era anche lo studio dell”astrologia, che all”epoca era una disciplina legata agli studi di matematica e astronomia.

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Astronomia

Tycho Brahe e altri avevano osservato la supernova del 1572. La lettera di Ottavio Brenzoni del 15 gennaio 1605 a Galileo portò alla sua attenzione la supernova del 1572 e la meno luminosa nova del 1601. Galileo osservò e discusse la supernova di Keplero nel 1604. Poiché queste nuove stelle non mostravano alcuna parallasse diurna rilevabile, Galileo concluse che si trattava di stelle lontane e, quindi, confutava la credenza aristotelica dell”immutabilità dei cieli.

Basandosi solo su descrizioni incerte del primo telescopio pratico che Hans Lippershey tentò di brevettare nei Paesi Bassi nel 1608, Galileo, l”anno successivo, realizzò un telescopio con un ingrandimento di circa 3x. In seguito ne realizzò versioni migliorate con ingrandimenti fino a circa 30x. Con un telescopio galileiano, l”osservatore poteva vedere immagini ingrandite e verticali sulla Terra: era quello che viene comunemente chiamato telescopio terrestre o cannocchiale. Poteva anche usarlo per osservare il cielo; per un certo periodo fu uno di quelli che riuscì a costruire telescopi abbastanza buoni per questo scopo. Il 25 agosto 1609 dimostrò uno dei suoi primi telescopi, con un ingrandimento di circa 8 o 9, ai legislatori veneziani. I suoi telescopi furono anche un”attività secondaria redditizia per Galileo, che li vendeva ai mercanti che li trovavano utili sia in mare che come oggetti di scambio. Nel marzo 1610 pubblicò le sue prime osservazioni astronomiche telescopiche in un breve trattato intitolato Sidereus Nuncius (Messaggero stellato).

Il 30 novembre 1609 Galileo puntò il suo telescopio sulla Luna. Pur non essendo la prima persona ad osservare la Luna con un telescopio (il matematico inglese Thomas Harriot l”aveva fatto quattro mesi prima, ma aveva visto solo una “strana macchia”), Galileo fu il primo a dedurre che la causa del calare irregolare fosse l”occlusione della luce da parte delle montagne e dei crateri lunari. Nel suo studio, realizzò anche carte topografiche, stimando le altezze delle montagne. La Luna non era quella che si pensava fosse una sfera traslucida e perfetta, come sosteneva Aristotele, e non era certo il primo “pianeta”, una “perla eterna che sale magnificamente nell”empireo celeste”, come sosteneva Dante. A Galileo viene talvolta attribuita la scoperta della librazione lunare in latitudine nel 1632, anche se Thomas Harriot o William Gilbert potrebbero averlo fatto prima.

Un amico di Galileo, il pittore Cigoli, inserì una rappresentazione realistica della Luna in uno dei suoi dipinti, anche se probabilmente utilizzò il proprio telescopio per effettuare l”osservazione.

Il 7 gennaio 1610, Galileo osservò con il suo telescopio quelle che allora descrisse come “tre stelle fisse, totalmente invisibili per la loro piccolezza”, tutte vicine a Giove e disposte su una linea retta che lo attraversava. Le osservazioni delle notti successive mostrarono che le posizioni di queste “stelle” rispetto a Giove cambiavano in un modo che sarebbe stato inspiegabile se fossero state davvero stelle fisse. Il 10 gennaio Galileo notò che una di esse era scomparsa, osservazione che attribuì al fatto che fosse nascosta dietro Giove. Nel giro di pochi giorni, concluse che erano in orbita attorno a Giove: aveva scoperto tre delle quattro lune più grandi di Giove. Il 13 gennaio scoprì la quarta. Galileo chiamò il gruppo di quattro stelle Medicee, in onore del suo futuro mecenate, Cosimo II de” Medici, Granduca di Toscana, e dei tre fratelli di Cosimo. Gli astronomi successivi, tuttavia, le ribattezzarono satelliti galileiani in onore del loro scopritore. Questi satelliti furono scoperti indipendentemente da Simon Marius l”8 gennaio 1610 e sono ora chiamati Io, Europa, Ganimede e Callisto, i nomi dati da Marius nel suo Mundus Iovialis pubblicato nel 1614.

Le osservazioni di Galileo sui satelliti di Giove provocarono una rivoluzione in astronomia: un pianeta con pianeti più piccoli in orbita non era conforme ai principi della cosmologia aristotelica, secondo cui tutti i corpi celesti dovevano girare intorno alla Terra, e molti astronomi e filosofi inizialmente si rifiutarono di credere che Galileo avesse potuto scoprire una cosa del genere. Le sue osservazioni furono confermate dall”osservatorio di Cristoforo Clavio e ricevette un”accoglienza da eroe quando visitò Roma nel 1611. Galileo continuò a osservare i satelliti nei diciotto mesi successivi e, a metà del 1611, aveva ottenuto stime straordinariamente accurate dei loro periodi, impresa che Johannes Kepler aveva ritenuto impossibile.

A partire dal settembre 1610, Galileo osservò che Venere presenta una serie completa di fasi simile a quella della Luna. Il modello eliocentrico del Sistema Solare sviluppato da Nicolaus Copernicus prevedeva che tutte le fasi sarebbero state visibili poiché l”orbita di Venere intorno al Sole avrebbe fatto sì che il suo emisfero illuminato fosse rivolto verso la Terra quando si trovava sul lato opposto del Sole e rivolto verso la Terra quando si trovava sul lato terrestre del Sole. Nel modello geocentrico di Tolomeo, era impossibile che le orbite dei pianeti intersecassero il guscio sferico che portava il Sole. Tradizionalmente, l”orbita di Venere veniva collocata interamente sul lato vicino del Sole, dove poteva presentare solo fasi crescenti e nuove. Era anche possibile collocarla interamente sul lato lontano del Sole, dove poteva presentare solo le fasi gibbosa e piena. Dopo le osservazioni telescopiche di Galileo delle fasi crescente, gibbosa e piena di Venere, il modello tolemaico divenne insostenibile. All”inizio del XVII secolo, in seguito alla sua scoperta, la grande maggioranza degli astronomi si convertì a uno dei vari modelli planetari geo-eliocentrici, come i modelli ticonici, capellani e capellani estesi, ciascuno con o senza una Terra in rotazione giornaliera. Tutti questi modelli spiegavano le fasi di Venere senza la “confutazione” della previsione della parallasse stellare da parte dell”eliocentrismo integrale. La scoperta delle fasi di Venere da parte di Galileo fu quindi il suo contributo più influente dal punto di vista empirico e pratico alla transizione in due fasi dal geocentrismo completo all”eliocentrismo completo passando per il geoeliocentrismo.

Nel 1610 Galileo osservò anche il pianeta Saturno e inizialmente scambiò i suoi anelli per pianeti, pensando che si trattasse di un sistema a tre corpi. Quando osservò il pianeta in seguito, gli anelli di Saturno erano orientati direttamente verso la Terra, facendogli pensare che due dei corpi fossero scomparsi. Gli anelli riapparvero quando osservò il pianeta nel 1616, confondendolo ulteriormente.

Galileo osservò il pianeta Nettuno nel 1612. Nei suoi taccuini appare come una delle tante stelle poco appariscenti. Non si rese conto che si trattava di un pianeta, ma annotò il suo moto rispetto alle stelle prima di perderne le tracce.

Galileo studiò le macchie solari a occhio nudo e con il telescopio. La loro esistenza sollevava un”altra difficoltà con l”immutabile perfezione dei cieli, come postulato dalla fisica celeste aristotelica ortodossa. Un”apparente variazione annuale delle loro traiettorie, osservata da Francesco Sizzi e altri nel 1612-1613, fornì anche un potente argomento contro il sistema tolemaico e il sistema geoeliocentrico di Tycho Brahe. Una disputa sulla pretesa priorità nella scoperta delle macchie solari e nella loro interpretazione portò Galileo a una lunga e aspra faida con il gesuita Christoph Scheiner. In mezzo c”era Mark Welser, al quale Scheiner aveva annunciato la sua scoperta e che chiese a Galileo il suo parere. Entrambi non erano a conoscenza della precedente osservazione e pubblicazione delle macchie solari da parte di Johannes Fabricius.

Galileo osservò la Via Lattea, precedentemente ritenuta nebulosa, e scoprì che si trattava di una moltitudine di stelle così dense che dalla Terra sembravano nuvole. Individuò molte altre stelle troppo distanti per essere visibili a occhio nudo. Nel 1617 osservò la stella doppia Mizar nell”Orsa Maggiore.

Nel Messaggero stellato, Galileo riferì che le stelle apparivano come semplici bagliori di luce, sostanzialmente inalterate nell”aspetto dal telescopio, e le contrappose ai pianeti, che il telescopio rivelava essere dischi. Ma poco dopo, nelle Lettere sulle macchie solari, riferì che il telescopio rivelava che le forme delle stelle e dei pianeti erano “assai rotonde”. Da quel momento in poi, continuò a riferire che i telescopi mostravano la rotondità delle stelle e che le stelle viste al telescopio misuravano pochi secondi d”arco di diametro. Inoltre, ideò un metodo per misurare le dimensioni apparenti di una stella senza telescopio. Come descritto nel suo Dialogo sui due massimi sistemi del mondo, il suo metodo consisteva nell”appendere una sottile corda alla linea di vista della stella e nel misurare la distanza massima dalla quale essa avrebbe oscurato completamente la stella. Dalle misure di questa distanza e della larghezza della corda, poteva calcolare l”angolo sotteso dalla stella nel suo punto di osservazione.

Nel suo Dialogo, riferisce di aver trovato che il diametro apparente di una stella di prima grandezza non supera i 5 arcsecondi, mentre quello di una di sesta magnitudine è di circa 5

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Teoria delle maree

Il cardinale Bellarmino aveva scritto nel 1615 che il sistema copernicano non poteva essere difeso senza “una vera dimostrazione fisica che il sole non gira intorno alla terra ma la terra gira intorno al sole”. Galileo riteneva che la sua teoria delle maree fornisse tale prova. Questa teoria era così importante per lui che originariamente intendeva chiamare il suo Dialogo sui due massimi sistemi del mondo “Dialogo sul flusso e riflusso del mare”. Il riferimento alle maree fu rimosso dal titolo per ordine dell”Inquisizione.

Per Galileo, le maree erano causate dal movimento dell”acqua nei mari, quando un punto della superficie terrestre accelera e rallenta a causa della rotazione della Terra sul suo asse e della sua rivoluzione intorno al Sole. Nel 1616 fece circolare il suo primo resoconto sulle maree, indirizzato al cardinale Orsini. La sua teoria ha permesso di comprendere per la prima volta l”importanza della forma dei bacini oceanici per le dimensioni e i tempi delle maree; ad esempio, ha spiegato correttamente le maree trascurabili a metà del Mare Adriatico rispetto a quelle alle estremità. Come spiegazione generale della causa delle maree, tuttavia, la sua teoria fu un fallimento.

Se questa teoria fosse corretta, ci sarebbe una sola alta marea al giorno. Galileo e i suoi contemporanei erano consapevoli di questa inadeguatezza perché a Venezia ci sono due alte maree giornaliere invece di una, a distanza di circa 12 ore l”una dall”altra. Galileo liquidò questa anomalia come il risultato di diverse cause secondarie, tra cui la forma del mare, la sua profondità e altri fattori. Albert Einstein espresse in seguito l”opinione che Galileo avesse sviluppato i suoi “affascinanti argomenti” e li avesse accettati acriticamente per il desiderio di avere una prova fisica del moto della Terra. Galileo rifiutò anche l”idea, conosciuta fin dall”antichità e dal suo contemporaneo Johannes Kepler, che la Luna causasse le maree; Galileo inoltre non si interessò alle orbite ellittiche dei pianeti di Keplero. Galileo continuò a sostenere la sua teoria delle maree, considerandola la prova definitiva del moto della Terra.

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Polemiche sulle comete e Il Saggiatore

Nel 1619, Galileo fu coinvolto in una controversia con padre Orazio Grassi, professore di matematica presso il Collegio Romano dei Gesuiti. Iniziò come una disputa sulla natura delle comete, ma quando Galileo pubblicò Il Saggiatore nel 1623, la sua ultima salva nella disputa, era diventata una controversia molto più ampia sulla natura stessa della scienza. Il frontespizio del libro descrive Galileo come filosofo e “Matematico Primario” del Granduca di Toscana.

Poiché il Saggiatore contiene una tale quantità di idee di Galileo su come la scienza dovrebbe essere praticata, è stato definito il suo manifesto scientifico. All”inizio del 1619, padre Grassi aveva pubblicato anonimamente un opuscolo, Una disputa astronomica sulle tre comete dell”anno 1618, che discuteva la natura di una cometa apparsa alla fine di novembre dell”anno precedente. Grassi concludeva che la cometa era un corpo incandescente che si era mosso lungo un segmento di un grande cerchio a una distanza costante dalla Terra e, poiché si muoveva nel cielo più lentamente della Luna, doveva essere più lontana di quest”ultima.

Le argomentazioni e le conclusioni di Grassi furono criticate in un articolo successivo, il Discorso sulle comete, pubblicato sotto il nome di uno dei discepoli di Galileo, un avvocato fiorentino di nome Mario Guiducci, sebbene fosse stato scritto in gran parte da Galileo stesso. Galileo e Guiducci non offrirono una loro teoria definitiva sulla natura delle comete, anche se presentarono alcune congetture provvisorie che oggi sappiamo essere sbagliate. (L”approccio corretto allo studio delle comete era stato proposto all”epoca da Tycho Brahe). Nel passo iniziale, il Discorso di Galileo e Guiducci insultava gratuitamente il gesuita Christoph Scheiner, e varie osservazioni poco lusinghiere sui professori del Collegio Romano erano sparse per tutta l”opera. e Grassi rispose presto con un suo scritto polemico, La bilancia astronomica e filosofica, sotto lo pseudonimo di Lothario Sarsio Sigensano, che si spacciava per uno dei suoi allievi.

Il Saggiatore è la devastante risposta di Galileo alla Bilancia astronomica. È stato ampiamente riconosciuto come un capolavoro della letteratura polemica, in cui le argomentazioni del “Sarsi” sono sottoposte a un disprezzo ferocissimo. L”opera fu accolta con ampio consenso, e piacque particolarmente al nuovo papa, Urbano VIII, al quale era stata dedicata. A Roma, nel decennio precedente, Barberini, il futuro Urbano VIII, si era schierato dalla parte di Galileo e dell”Accademia Lincea.

La disputa di Galileo con Grassi gli alienò definitivamente molti gesuiti e Galileo e i suoi amici erano convinti di essere responsabili della sua successiva condanna, anche se le prove a sostegno di questa tesi non sono definitive.

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Polemica sull”eliocentrismo

All”epoca del conflitto di Galileo con la Chiesa, la maggior parte delle persone istruite aderiva alla visione geocentrica aristotelica, secondo cui la Terra è il centro dell”Universo e l”orbita di tutti i corpi celesti, o al nuovo sistema di Tycho Brahe che fondeva il geocentrismo con l”eliocentrismo. L”opposizione all”eliocentrismo e gli scritti di Galileo su di esso combinano obiezioni religiose e scientifiche. L”opposizione religiosa all”eliocentrismo derivava da passi biblici che implicavano la natura fissa della Terra. L”opposizione scientifica proveniva da Brahe, che sosteneva che se l”eliocentrismo fosse stato vero, si sarebbe dovuta osservare una parallasse stellare annuale, che all”epoca non esisteva. Aristarco e Copernico avevano correttamente postulato che la parallasse era trascurabile perché le stelle erano così distanti. Tuttavia, Tycho ribatté che, poiché le stelle sembrano avere dimensioni angolari misurabili, se le stelle fossero così distanti e le loro dimensioni apparenti fossero dovute alle loro dimensioni fisiche, sarebbero molto più grandi del Sole. In effetti, non è possibile osservare le dimensioni fisiche delle stelle lontane senza i moderni telescopi.

Galileo difese l”eliocentrismo sulla base delle sue osservazioni astronomiche del 1609. Nel dicembre 1613, la granduchessa Cristina di Firenze affrontò uno degli amici e seguaci di Galileo, Benedetto Castelli, con obiezioni bibliche sul moto della Terra. Spinto da questo incidente, Galileo scrisse una lettera a Castelli in cui sosteneva che l”eliocentrismo non era in realtà contrario ai testi biblici e che la Bibbia era un”autorità in materia di fede e morale, non di scienza. Questa lettera non fu pubblicata, ma circolò ampiamente. Due anni dopo, Galileo scrisse una lettera a Cristina che espandeva a quaranta pagine le argomentazioni precedentemente esposte in otto pagine.

Nel 1615, gli scritti di Galileo sull”eliocentrismo erano stati sottoposti all”Inquisizione romana da padre Niccolò Lorini, il quale sosteneva che Galileo e i suoi seguaci stavano cercando di reinterpretare la Bibbia, il che era considerato una violazione del Concilio di Trento e assomigliava pericolosamente al protestantesimo. Lorini citò specificamente la lettera di Galileo a Castelli. Galileo si recò a Roma per difendere se stesso e le sue idee. All”inizio del 1616, monsignor Francesco Ingoli avviò un dibattito con Galileo, inviandogli un saggio che contestava il sistema copernicano. Galileo dichiarò in seguito di ritenere che questo saggio fosse stato determinante per l”azione contro il copernicanesimo che ne seguì. È possibile che Ingoli sia stato incaricato dall”Inquisizione di scrivere una perizia sulla controversia e che il saggio abbia fornito la base per le azioni dell”Inquisizione. Il saggio si concentrava su diciotto argomenti fisici e matematici contro l”eliocentrismo. Il saggio prendeva in prestito principalmente le argomentazioni di Tycho Brahe, in particolare il fatto che l”eliocentrismo richiedesse che le stelle fossero molto più grandi del Sole. Il saggio includeva anche quattro argomenti teologici, ma Ingoli suggerì a Galileo di concentrarsi sugli argomenti fisici e matematici e non menzionò le idee bibliche di Galileo.

Nel febbraio 1616, una commissione inquisitoriale dichiarò l”eliocentrismo “sciocco e assurdo in filosofia, e formalmente eretico, poiché contraddice esplicitamente in molti punti il senso delle Sacre Scritture”. L”Inquisizione trovò che l”idea del movimento della Terra “riceve lo stesso giudizio in filosofia e… per quanto riguarda la verità teologica è almeno erronea nella fede”. Papa Paolo V incaricò il cardinale Bellarmino di consegnare questa constatazione a Galileo e di ordinargli di abbandonare l”eliocentrismo. Il 26 febbraio, Galileo fu convocato nella residenza di Bellarmino e gli fu ordinato di “abbandonare completamente […] l”opinione che il sole sta fermo al centro del mondo e la Terra si muove, e d”ora in poi di non tenerla, insegnarla o difenderla in nessun modo, né oralmente né per iscritto”. Il decreto della Congregazione dell”Indice bandì il De Revolutionibus di Copernico e altre opere eliocentriche fino alla correzione.

Per il decennio successivo, Galileo si tenne ben lontano dalla controversia. Riprese il progetto di scrivere un libro sull”argomento, incoraggiato dall”elezione del cardinale Maffeo Barberini a papa Urbano VIII nel 1623. Barberini era un amico e ammiratore di Galileo e si era opposto all”ammonizione di Galileo nel 1616. Il libro che ne risultò, Dialogo sui due massimi sistemi del mondo, fu pubblicato nel 1632, con l”autorizzazione formale dell”Inquisizione e il permesso papale.

In precedenza, Papa Urbano VIII aveva chiesto personalmente a Galileo di fornire nel libro argomenti a favore e contro l”eliocentrismo e di fare attenzione a non sostenere l”eliocentrismo. Inconsapevolmente o deliberatamente, Simplicio, il difensore della visione geocentrica aristotelica nel Dialogo intorno ai due massimi sistemi del mondo, era spesso intrappolato nei suoi stessi errori e talvolta appariva come uno sciocco. Infatti, sebbene Galileo affermi nella prefazione del suo libro che il personaggio prende il nome da un famoso filosofo aristotelico (Simplicio in latino, “Simplicio” in italiano), il nome “Simplicio” in italiano ha anche la connotazione di “sempliciotto”. Questa rappresentazione di Simplicio ha fatto sì che il Dialogo sui due massimi sistemi del mondo apparisse come un libro di difesa: un attacco al geocentrismo aristotelico e una difesa della teoria copernicana.

La maggior parte degli storici concorda sul fatto che Galileo non agì per cattiveria e si sentì spiazzato dalla reazione al suo libro. Tuttavia, il Papa non prese alla leggera il sospetto di essere stato messo in ridicolo dall”opinione pubblica, né la difesa della Copernicana.

Galileo si era alienato uno dei suoi più grandi e potenti sostenitori, il Papa, e fu chiamato a Roma per difendere i suoi scritti nel settembre 1632. Finalmente arrivò nel febbraio 1633 e fu portato davanti all”inquisitore Vincenzo Maculani per essere accusato. Durante tutto il processo, Galileo sostenne con fermezza che dal 1616 aveva mantenuto fedelmente la promessa di non sostenere nessuna delle opinioni condannate, e inizialmente negò persino di averle difese. Tuttavia, alla fine si convinse ad ammettere che, contrariamente alle sue reali intenzioni, un lettore del suo Dialogo avrebbe potuto avere l”impressione che fosse inteso come una difesa del copernicanesimo. Alla luce della negazione piuttosto implausibile di Galileo di aver mai sostenuto le idee copernicane dopo il 1616 o di aver mai avuto intenzione di difenderle nel Dialogo, il suo ultimo interrogatorio, nel luglio 1633, si concluse con la minaccia di tortura se non avesse detto la verità, ma egli mantenne la sua negazione nonostante la minaccia.

La sentenza dell”Inquisizione fu emessa il 22 giugno. Si articolava in tre parti essenziali:

Secondo la leggenda popolare, dopo aver ritrattato la sua teoria secondo cui la Terra si muoveva intorno al Sole, Galileo avrebbe mormorato la frase ribelle “Eppure si muove”. È stato affermato che un dipinto del 1640 del pittore spagnolo Bartolomé Esteban Murillo o di un artista della sua scuola, in cui le parole sono state nascoste fino ai lavori di restauro del 1911, raffigura un Galileo imprigionato che sembra fissare le parole “E pur si muove” scritte sul muro della sua prigione. Il primo resoconto scritto della leggenda risale a un secolo dopo la sua morte. Sulla base del dipinto, Stillman Drake scrisse “non c”è dubbio che le famose parole fossero già attribuite a Galileo prima della sua morte”. Tuttavia, un”intensa indagine dell”astrofisico Mario Livio ha rivelato che il dipinto è molto probabilmente una copia di un quadro del 1837 del pittore fiammingo Roman-Eugene Van Maldeghem.

Dopo un periodo trascorso presso l”amichevole Ascanio Piccolomini (l”arcivescovo di Siena), nel 1634 Galileo poté tornare nella sua villa di Arcetri, vicino a Firenze, dove trascorse parte della sua vita agli arresti domiciliari. A Galileo fu ordinato di leggere i Sette Salmi Penitenziali una volta alla settimana per i successivi tre anni. Tuttavia, la figlia Maria Celeste lo sollevò da questo onere dopo aver ottenuto il permesso ecclesiastico di assumerlo.

Mentre Galileo era agli arresti domiciliari, si dedicò a una delle sue opere più belle, Due scienze nuove. Qui riassunse il lavoro svolto circa quarant”anni prima, sulle due scienze oggi chiamate cinematica e forza dei materiali, pubblicato in Olanda per evitare la censura. Questo libro fu molto apprezzato da Albert Einstein. Grazie a questo lavoro, Galileo viene spesso definito il “padre della fisica moderna”. Nel 1638 divenne completamente cieco e soffriva di un”ernia dolorosa e di insonnia, per cui gli fu permesso di recarsi a Firenze per un consulto medico.

Dava Sobel sostiene che prima del processo e del giudizio di Galileo per eresia del 1633, papa Urbano VIII era diventato preoccupato dagli intrighi di corte e dai problemi di Stato e cominciò a temere persecuzioni o minacce alla propria vita. In questo contesto, Sobel sostiene che il problema di Galileo fu presentato al papa da persone di corte e da nemici di Galileo. Accusato di debolezza nel difendere la Chiesa, Urbano reagì contro Galileo per rabbia e paura. Mario Livio colloca Galileo e le sue scoperte nel contesto scientifico e sociale moderno. In particolare, sostiene che il caso Galileo ha la sua controparte nella negazione della scienza.

Galileo continuò a ricevere visite fino al 1642, quando, dopo aver sofferto di febbre e palpitazioni, morì l”8 gennaio 1642, all”età di 77 anni. Il Granduca di Toscana, Ferdinando II, volle seppellirlo nel corpo centrale della Basilica di Santa Croce, accanto alle tombe del padre e di altri antenati, ed erigere un mausoleo di marmo in suo onore.

Questi piani furono però abbandonati dopo le proteste di Papa Urbano VIII e di suo nipote, il cardinale Francesco Barberini, perché Galileo era stato condannato dalla Chiesa cattolica per “veemente sospetto di eresia”. Fu invece sepolto in una piccola stanza accanto alla cappella dei novizi, alla fine di un corridoio che portava dal transetto meridionale della basilica alla sacrestia. Fu risepolto nel corpo principale della basilica nel 1737, dopo che vi era stato eretto un monumento in suo onore; durante questa traslazione, tre dita e un dente furono rimossi dai suoi resti. Queste dita sono attualmente esposte al Museo Galileo di Firenze.

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Metodi scientifici

Galileo diede contributi originali alla scienza del moto attraverso una combinazione innovativa di esperimenti e matematica. Più tipici della scienza dell”epoca erano gli studi qualitativi di William Gilbert, sul magnetismo e sull”elettricità. Il padre di Galileo, Vincenzo Galilei, liutista e teorico della musica, aveva eseguito esperimenti che stabilivano forse la più antica relazione non lineare conosciuta in fisica: per una corda tesa, l”altezza varia con la radice quadrata della tensione. Queste osservazioni si inserivano nel quadro della tradizione musicale pitagorica, ben nota ai costruttori di strumenti, che comprendeva il fatto che la suddivisione di una corda per un numero intero produce una scala armoniosa. Così, un numero limitato di matematiche aveva da tempo messo in relazione la musica e la scienza fisica, e il giovane Galileo poté vedere le osservazioni di suo padre espandersi su questa tradizione.

Galileo fu uno dei primi pensatori moderni ad affermare chiaramente che le leggi della natura sono matematiche. Nel Saggiatore scrisse: “La filosofia è scritta in questo grande libro, l”universo… È scritto nel linguaggio della matematica, e i suoi caratteri sono triangoli, cerchi e altre figure geometriche;….”. Le sue analisi matematiche sono un ulteriore sviluppo di una tradizione utilizzata dai filosofi naturali tardo-scolastici, che Galileo apprese quando studiò filosofia. Il suo lavoro segnò un altro passo verso la definitiva separazione della scienza dalla filosofia e dalla religione, uno sviluppo importante nel pensiero umano. Era spesso disposto a cambiare le sue opinioni in base alle osservazioni. Per eseguire i suoi esperimenti, Galileo dovette stabilire degli standard di lunghezza e di tempo, in modo che le misurazioni effettuate in giorni diversi e in laboratori diversi potessero essere confrontate in modo riproducibile. Questo fornì una base affidabile su cui confermare le leggi matematiche utilizzando il ragionamento induttivo.

Galileo mostrò un moderno apprezzamento per il corretto rapporto tra matematica, fisica teorica e fisica sperimentale. Egli comprese la parabola, sia in termini di sezioni coniche sia in termini di ordinata (y) che varia come il quadrato dell”ascissa (x). Galileo affermò inoltre che la parabola era la traiettoria teoricamente ideale di un proiettile uniformemente accelerato in assenza di resistenza dell”aria o di altri disturbi. Ammetteva che la validità di questa teoria aveva dei limiti, osservando per motivi teorici che la traiettoria di un proiettile di dimensioni paragonabili a quelle della Terra non avrebbe potuto essere una parabola, ma sosteneva comunque che per distanze fino alla gittata dell”artiglieria del suo tempo, la deviazione della traiettoria di un proiettile da una parabola sarebbe stata solo molto lieve.

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Astronomia

Utilizzando il suo telescopio rifrattore, Galileo osservò alla fine del 1609 che la superficie della Luna non è liscia. All”inizio dell”anno successivo, osservò le quattro lune più grandi di Giove. Più tardi, nel 1610, osservò le fasi di Venere – una prova dell”eliocentrismo – e di Saturno, anche se pensava che gli anelli del pianeta fossero due altri pianeti. Nel 1612 osservò Nettuno e ne annotò il moto, ma non lo identificò come pianeta.

Galileo studiò le macchie solari, la Via Lattea e fece varie osservazioni sulle stelle, tra cui come misurare le loro dimensioni apparenti senza telescopio.

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Ingegneria

Galileo diede una serie di contributi a quella che oggi è conosciuta come ingegneria, distinta dalla fisica pura. Tra il 1595 e il 1598, Galileo ideò e migliorò una bussola geometrica e militare adatta all”uso da parte di artiglieri e topografi. Si tratta di un ampliamento di strumenti precedenti progettati da Niccolò Tartaglia e Guidobaldo del Monte. Per gli artiglieri offriva, oltre a un nuovo e più sicuro modo di alzare con precisione i cannoni, un modo per calcolare rapidamente la carica di polvere da sparo per palle di cannone di diverse dimensioni e materiali. Come strumento geometrico, permetteva di costruire qualsiasi poligono regolare, di calcolare l”area di qualsiasi poligono o settore circolare e di effettuare una serie di altri calcoli. Sotto la direzione di Galileo, il costruttore di strumenti Marc”Antonio Mazzoleni produsse più di 100 di questi compassi, che Galileo vendette (insieme a un manuale di istruzioni da lui scritto) per 50 lire e offrì un corso di istruzione sull”uso dei compassi per 120 lire.

Nel 1593, Galileo costruì un termometro che utilizzava l”espansione e la contrazione dell”aria in un bulbo per muovere l”acqua in un tubo collegato.

Nel 1609 Galileo fu, insieme all”inglese Thomas Harriot e ad altri, tra i primi a utilizzare un telescopio rifrattore come strumento per osservare stelle, pianeti o lune. Il nome “telescopio” fu coniato per lo strumento di Galileo da un matematico greco, Giovanni Demisiani, in occasione di un banchetto organizzato nel 1611 dal principe Federico Cesi per rendere Galileo membro della sua Accademia dei Lincei. Nel 1610 utilizzò un cannocchiale a distanza ravvicinata per ingrandire le parti degli insetti. Nel 1624, Galileo utilizzò un microscopio composto. Nel maggio di quell”anno consegnò uno di questi strumenti al cardinale Zollern perché lo presentasse al duca di Baviera e, in settembre, ne inviò un altro al principe Cesi. I Lincei giocarono di nuovo un ruolo nella denominazione del “microscopio” un anno dopo, quando il collega Giovanni Faber coniò la parola per l”invenzione di Galileo dalle parole greche μικρόν (micron) che significa “piccolo”, e σκοπεῖν (skopein) che significa “guardare”. La parola era intesa come analoga a “telescopio”. Le illustrazioni di insetti realizzate con uno dei microscopi di Galileo e pubblicate nel 1625 sembrano essere la prima chiara documentazione dell”uso di un microscopio composto.

Nel 1612, dopo aver determinato i periodi orbitali dei satelliti di Giove, Galileo propose che, con una conoscenza sufficientemente accurata delle loro orbite, si sarebbe potuto utilizzare la loro posizione come orologio universale, rendendo possibile la determinazione della longitudine. Lavorò a questo problema di tanto in tanto durante il resto della sua vita, ma i problemi pratici erano gravi. Il metodo fu applicato per la prima volta con successo da Giovanni Domenico Cassini nel 1681 e in seguito fu ampiamente utilizzato per grandi rilevamenti terrestri; questo metodo, ad esempio, fu usato per rilevare la Francia e successivamente da Zebulon Pike negli Stati Uniti centro-occidentali nel 1806. Per la navigazione marittima, dove le delicate osservazioni telescopiche erano più difficili, il problema della longitudine richiese infine lo sviluppo di un pratico cronometro marino portatile, come quello di John Harrison. Alla fine della sua vita, quando era completamente cieco, Galileo progettò un meccanismo di scappamento per un orologio a pendolo (chiamato scappamento di Galileo), anche se non fu costruito alcun orologio che lo utilizzasse fino a quando il primo orologio a pendolo pienamente funzionante non fu realizzato da Christiaan Huygens nel 1650.

Galileo fu invitato in diverse occasioni a fornire consulenza su progetti ingegneristici per alleviare le inondazioni dei fiumi. Nel 1630 Mario Guiducci fu probabilmente determinante nell”assicurarsi che fosse consultato su un progetto di Bartolotti per tagliare un nuovo canale per il fiume Bisenzio vicino a Firenze.

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Fisica

Il lavoro teorico e sperimentale di Galileo sui moti dei corpi, insieme al lavoro in gran parte indipendente di Keplero e René Descartes, fu un precursore della meccanica classica sviluppata da Sir Isaac Newton. Galileo condusse diversi esperimenti con i pendoli. È opinione diffusa (grazie alla biografia di Vincenzo Viviani) che questi siano iniziati osservando le oscillazioni del lampadario di bronzo della cattedrale di Pisa, utilizzando il suo polso come timer. Gli esperimenti successivi sono descritti nelle Due scienze nuove. Galileo sosteneva che un pendolo semplice è isocrono, cioè che le sue oscillazioni richiedono sempre la stessa quantità di tempo, indipendentemente dall”ampiezza. In realtà, questo è vero solo approssimativamente, come è stato scoperto da Christiaan Huygens. Galileo scoprì anche che il quadrato del periodo varia direttamente con la lunghezza del pendolo. Il figlio di Galileo, Vincenzo, abbozzò un orologio basato sulle teorie del padre nel 1642. L”orologio non fu mai costruito e, a causa delle grandi oscillazioni richieste dallo scappamento a verga, sarebbe stato un pessimo segnatempo.

Galileo è meno noto per essere stato uno dei primi a comprendere la frequenza del suono, ma gli viene comunque attribuito il merito di averla misurata. Raschiando uno scalpello a velocità diverse, egli collegò l”altezza del suono prodotto alla distanza dei passi dello scalpello, una misura della frequenza. Nel 1638, Galileo descrisse un metodo sperimentale per misurare la velocità della luce facendo in modo che due osservatori, ciascuno dotato di lanterne con otturatori, osservassero le lanterne dell”altro a una certa distanza. Il primo osservatore apre l”otturatore della propria lampada e il secondo, vedendo la luce, apre immediatamente l”otturatore della propria lanterna. Il tempo che intercorre tra l”apertura dell”otturatore del primo osservatore e la visione della luce della lampada del secondo osservatore indica il tempo che la luce impiega a fare la spola tra i due osservatori. Galileo riferì che, quando provò a fare questa operazione a una distanza inferiore a un miglio, non fu in grado di stabilire se la luce apparisse o meno istantaneamente. Tra la morte di Galileo e il 1667, i membri dell”Accademia fiorentina del Cimento ripeterono l”esperimento a una distanza di circa un miglio, ottenendo un risultato altrettanto inconcludente. Da allora è stato stabilito che la velocità della luce è troppo elevata per essere misurata con questi metodi.

Galileo ha proposto il principio fondamentale della relatività, secondo cui le leggi della fisica sono le stesse in qualsiasi sistema che si muove a velocità costante in linea retta, indipendentemente dalla sua particolare velocità o direzione. Non esiste quindi un moto assoluto o un riposo assoluto. Questo principio ha fornito il quadro di base per le leggi del moto di Newton ed è fondamentale per la teoria speciale della relatività di Einstein.

In una biografia dell”allievo di Galileo, Vincenzo Viviani, si legge che Galileo aveva fatto cadere dalla Torre di Pisa delle sfere dello stesso materiale, ma di massa diversa, per dimostrare che il loro tempo di discesa era indipendente dalla massa. Ciò era contrario a quanto insegnato da Aristotele: gli oggetti pesanti cadono più velocemente di quelli leggeri, in modo direttamente proporzionale al peso. Sebbene questa storia sia stata raccontata nelle cronache popolari, non esiste alcun resoconto dello stesso Galileo su tale esperimento, ed è generalmente accettato dagli storici che si trattò al massimo di un esperimento pensato e non realmente realizzato. che sostiene che l”esperimento ebbe luogo, più o meno come descritto da Viviani. L”esperimento descritto fu effettivamente realizzato da Simon Stevin (comunemente noto come Stevinus) e Jan Cornets de Groot, anche se l”edificio utilizzato fu in realtà il campanile della chiesa di Delft nel 1586. Tuttavia, la maggior parte dei suoi esperimenti di caduta dei corpi furono effettuati utilizzando piani inclinati, dove i problemi di tempistica e di resistenza dell”aria erano molto più ridotti. In ogni caso, l”osservazione che oggetti di dimensioni simili e di peso diverso cadono con la stessa velocità è documentata in opere che risalgono già a Giovanni Filopono nel VI secolo e di cui Galileo era a conoscenza.

Nei Discorsi del 1638, il personaggio di Galileo, Salviati, considerato da molti il portavoce di Galileo, sostenne che tutti i pesi disuguali sarebbero caduti con la stessa velocità finita nel vuoto. Ma questo era stato proposto in precedenza da Lucrezio Cristiano Banti Salviati riteneva inoltre che potesse essere dimostrato sperimentalmente dal confronto dei moti del pendolo in aria con pacchi di piombo e di sughero di peso diverso ma per il resto simili.

Galileo propose che un corpo in caduta cadesse con un”accelerazione uniforme, purché la resistenza del mezzo attraverso cui cadeva rimanesse trascurabile, o nel caso limite di caduta nel vuoto. Egli ricavò anche la legge cinematica corretta per la distanza percorsa durante un”accelerazione uniforme partendo da fermo, ossia che essa è proporzionale al quadrato del tempo trascorso (d∝t2). Prima di Galileo, Nicole Oresme, nel XIV secolo, aveva derivato la legge del quadrato dei tempi per un cambiamento uniformemente accelerato, e Domingo de Soto aveva suggerito nel XVI secolo che i corpi che cadono attraverso un mezzo omogeneo sarebbero stati uniformemente accelerati. Soto, tuttavia, non aveva anticipato molte delle qualifiche e dei perfezionamenti contenuti nella teoria della caduta dei corpi di Galileo. Per esempio, non aveva riconosciuto, come Galileo, che un corpo sarebbe caduto con un”accelerazione strettamente uniforme solo nel vuoto, e che altrimenti avrebbe raggiunto una velocità terminale uniforme. Galileo espresse la legge del tempo al quadrato usando costruzioni geometriche e parole matematicamente precise, aderendo agli standard dell”epoca. (Rimase ad altri il compito di riesprimere la legge in termini algebrici).

Egli concluse inoltre che gli oggetti mantengono la loro velocità in assenza di impedimenti al loro moto, contraddicendo così l”ipotesi aristotelica generalmente accettata secondo la quale un corpo poteva rimanere in un moto cosiddetto “violento”, “innaturale” o “forzato” solo finché un agente di cambiamento (il “mover”) continuava ad agire su di esso. Le idee filosofiche relative all”inerzia erano state proposte da Giovanni Filopono e Jean Buridan. Galileo affermò che: “Immaginiamo una qualsiasi particella proiettata lungo un piano orizzontale senza attrito; allora sappiamo, da quanto è stato più ampiamente spiegato nelle pagine precedenti, che questa particella si muoverà lungo questo stesso piano con un moto che è uniforme e perpetuo, purché il piano non abbia limiti”. Ma la superficie terrestre sarebbe un esempio di tale piano se si potessero eliminare tutte le sue irregolarità. Ciò è stato incorporato nelle leggi del moto di Newton (prima legge), tranne che per la direzione del moto: Quello di Newton è rettilineo, quello di Galileo è circolare (ad esempio, il moto dei pianeti intorno al Sole, che secondo lui, e a differenza di Newton, avviene in assenza di gravità). Secondo Dijksterhuis, la concezione di Galileo dell”inerzia come tendenza a perseverare nel moto circolare è strettamente legata alla sua convinzione copernicana.

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Matematica

Sebbene l”applicazione della matematica alla fisica sperimentale da parte di Galileo fosse innovativa, i suoi metodi matematici erano quelli standard dell”epoca, tra cui decine di esempi di un metodo di radice quadrata a proporzione inversa tramandato da Fibonacci e Archimede. L”analisi e le prove si basavano molto sulla teoria eudossiana delle proporzioni, esposta nel quinto libro degli Elementi di Euclide. Questa teoria era diventata disponibile solo un secolo prima, grazie alle accurate traduzioni di Tartaglia e altri; ma alla fine della vita di Galileo, era stata soppiantata dai metodi algebrici di Cartesio. Il concetto che ora prende il nome di paradosso di Galileo non era originale. La soluzione da lui proposta, secondo cui i numeri infiniti non possono essere confrontati, non è più considerata utile.

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Rivalutazioni ecclesiastiche successive

Il caso Galileo fu ampiamente dimenticato dopo la sua morte e la controversia si placò. Il divieto dell”Inquisizione di ristampare le opere di Galileo fu revocato nel 1718, quando fu concesso il permesso di pubblicare a Firenze un”edizione delle sue opere (escluso il condannato Dialogo). Nel 1741, Papa Benedetto XIV autorizzò la pubblicazione di un”edizione delle opere scientifiche complete di Galileo, che includeva una versione leggermente censurata del Dialogo. Nel 1758, la proibizione generale contro le opere che sostengono l”eliocentrismo fu rimossa dall”Indice dei libri proibiti, anche se rimase la proibizione specifica delle versioni non censurate del Dialogo e del De Revolutionibus di Copernico. Tutte le tracce dell”opposizione ufficiale all”eliocentrismo da parte della Chiesa scomparvero nel 1835, quando queste opere furono definitivamente eliminate dall”Indice.

L”interesse per il caso Galileo è stato ravvivato all”inizio del XIX secolo, quando i polemisti protestanti lo hanno utilizzato (e altri eventi come l”Inquisizione spagnola e il mito della Terra piatta) per attaccare il cattolicesimo romano. Da allora, l”interesse per questo tema è andato via via scemando. Nel 1939, Papa Pio XII, nel suo primo discorso alla Pontificia Accademia delle Scienze, a pochi mesi dalla sua elezione al soglio pontificio, descrisse Galileo come uno degli “eroi più audaci della ricerca… che non temeva gli inciampi e i rischi del cammino, né i monumenti funebri”. Il suo stretto collaboratore per 40 anni, il professor Robert Leiber, ha scritto: “Pio XII era molto attento a non chiudere nessuna porta (alla scienza) prematuramente. Era energico su questo punto e se ne rammaricava nel caso di Galileo”.

Il 15 febbraio 1990, in un discorso tenuto all”Università Sapienza di Roma, il cardinale Ratzinger (poi Papa Benedetto XVI) citò alcuni punti di vista attuali sul caso Galileo, definendoli “un caso sintomatico che ci permette di vedere quanto sia profondo il dubbio dell”età moderna, della scienza e della tecnologia”. Tra i punti di vista citati c”è quello del filosofo Paul Feyerabend, che ha affermato che: “La Chiesa all”epoca di Galileo si è attenuta alla ragione molto più di quanto abbia fatto Galileo stesso, e ha preso in considerazione anche le conseguenze etiche e sociali dell”insegnamento di Galileo. Il suo verdetto contro Galileo era razionale e giusto e la revisione di questo verdetto può essere giustificata solo sulla base di ciò che è politicamente opportuno”. Il cardinale non ha indicato chiaramente se fosse d”accordo o meno con le affermazioni di Feyerabend. Tuttavia, ha affermato che: “Sarebbe sciocco costruire un”apologetica impulsiva sulla base di tali opinioni”.

Il 31 ottobre 1992, Papa Giovanni Paolo II ha riconosciuto che la Chiesa aveva commesso un errore nel condannare Galileo per aver affermato che la Terra gira intorno al Sole. “Giovanni Paolo disse che i teologi che condannarono Galileo non riconoscevano la distinzione formale tra la Bibbia e la sua interpretazione”.

Nel marzo 2008, il capo della Pontificia Accademia delle Scienze, Nicola Cabibbo, ha annunciato il progetto di onorare Galileo erigendo una sua statua all”interno delle mura vaticane. Nel dicembre dello stesso anno, durante le manifestazioni per il 400° anniversario delle prime osservazioni telescopiche di Galileo, Papa Benedetto XVI ha elogiato il suo contributo all”astronomia. Un mese dopo, tuttavia, il capo del Pontificio Consiglio della Cultura, Gianfranco Ravasi, ha rivelato che il progetto di erigere una statua di Galileo all”interno del Vaticano era stato sospeso.

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Impatto sulla scienza moderna

Secondo Stephen Hawking, Galileo è probabilmente responsabile della nascita della scienza moderna più di chiunque altro e Albert Einstein lo ha definito il padre della scienza moderna.

Le scoperte astronomiche di Galileo e le indagini sulla teoria copernicana hanno portato a un”eredità duratura che comprende la classificazione delle quattro grandi lune di Giove scoperte da Galileo (Io, Europa, Ganimede e Callisto) come lune galileiane. Altre imprese e principi scientifici prendono il nome da Galileo, tra cui la navicella Galileo, la prima a entrare in orbita intorno a Giove, il sistema di navigazione satellitare globale proposto da Galileo, la trasformazione tra sistemi inerziali nella meccanica classica, indicata come trasformazione galileiana, e il Gal (unità), talvolta noto come Galileo, che è un”unità di accelerazione non SI.

Anche perché il 2009 è stato il quarto centenario delle prime osservazioni astronomiche registrate da Galileo con il telescopio, le Nazioni Unite lo hanno dichiarato Anno Internazionale dell”Astronomia. L”Unione Astronomica Internazionale (IAU) ha definito uno schema globale, approvato anche dall”UNESCO, l”organismo delle Nazioni Unite responsabile delle questioni educative, scientifiche e culturali. L”Anno Internazionale dell”Astronomia 2009 doveva essere una celebrazione globale dell”astronomia e dei suoi contributi alla società e alla cultura, stimolando l”interesse mondiale non solo per l”astronomia ma per la scienza in generale, con una particolare attenzione ai giovani.

Il pianeta Galileo e l”asteroide 697 Galilea prendono il nome in suo onore.

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Nei media artistici e popolari

Galileo è citato più volte nella sezione “opera” della canzone dei Queen “Bohemian Rhapsody”. È presente nella canzone “Galileo” eseguita dalle Indigo Girls e in “Galileo” di Amy Grant nel suo album Heart in Motion.

Sulla vita di Galileo sono state scritte opere teatrali del XX secolo, tra cui Vita di Galileo (1943) del drammaturgo tedesco Bertolt Brecht, di cui è stata fatta una trasposizione cinematografica (1975), e Lampada a mezzanotte (1947) di Barrie Stavis, oltre all”opera teatrale “Galileo Galilei” del 2008.

Kim Stanley Robinson ha scritto un romanzo di fantascienza intitolato Il sogno di Galileo (la storia si muove tra il tempo di Galileo e un ipotetico futuro lontano e contiene molte informazioni biografiche).

Galileo Galilei è stato recentemente scelto come motivo principale per una moneta da collezione di alto valore: la moneta commemorativa dell”Anno Internazionale dell”Astronomia da 25 euro, coniata nel 2009. Questa moneta commemora anche il 400° anniversario dell”invenzione del telescopio di Galileo. Il dritto mostra una parte del suo ritratto e del suo telescopio. Lo sfondo mostra uno dei suoi primi disegni della superficie lunare. Nell”anello d”argento sono raffigurati altri telescopi: il telescopio di Isaac Newton, l”osservatorio dell”abbazia di Kremsmünster, un telescopio moderno, un radiotelescopio e un telescopio spaziale. Nel 2009 è stato rilasciato anche il Galileoscope. Si tratta di un telescopio educativo da 2 pollici (51 mm) prodotto in serie e a basso costo, con una qualità relativamente elevata.

Tra le prime opere di Galileo che descrivono strumenti scientifici vi sono il trattato del 1586 intitolato La Billancetta, che descrive una bilancia accurata per pesare oggetti in aria o in acqua, e il manuale a stampa del 1606 Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare sul funzionamento di una bussola geometrica e militare.

Le sue prime opere sulla dinamica, la scienza del moto e la meccanica furono il pisano De Motu (sul moto) del 1590 circa e il padovano Le Meccaniche (sulla meccanica) del 1600 circa. La prima si basava sulla dinamica dei fluidi aristotelico-archimedica e sosteneva che la velocità di caduta gravitazionale in un mezzo fluido era proporzionale all”eccesso del peso specifico di un corpo rispetto a quello del mezzo, mentre nel vuoto i corpi sarebbero caduti con velocità proporzionali ai loro pesi specifici. Inoltre, ha sottoscritto la dinamica dell”impeto filoponano, secondo la quale l”impeto si autodissipa e la caduta libera nel vuoto avrebbe una velocità terminale essenziale in funzione del peso specifico dopo un periodo iniziale di accelerazione.

Il Messaggero stellato (Sidereus Nuncius) di Galileo, del 1610, è stato il primo trattato scientifico ad essere pubblicato sulla base di osservazioni fatte al telescopio. Riporta le sue scoperte su:

Galileo pubblicò una descrizione delle macchie solari nel 1613, intitolata Lettere sulle macchie solari, suggerendo che il Sole e i cieli sono corruttibili. Le Lettere sulle macchie solari riportano anche le sue osservazioni telescopiche del 1610 sull”intera serie di fasi di Venere e la sua scoperta delle sconcertanti “appendici” di Saturno e della loro ancor più sconcertante successiva scomparsa. Nel 1615, Galileo preparò un manoscritto noto come “Lettera alla Granduchessa Cristina”, che fu pubblicato in forma stampata solo nel 1636. Questa lettera era una versione riveduta della Lettera a Castelli, che era stata denunciata dall”Inquisizione come un”incursione nella teologia, sostenendo il copernicanesimo sia come fisicamente vero sia come coerente con le Scritture. Nel 1616, dopo l”ordine dell”Inquisizione a Galileo di non sostenere o difendere la posizione copernicana, Galileo scrisse il “Discorso sul flusso e il riflusso del mare”, basato sulla terra copernicana, sotto forma di lettera privata al cardinale Orsini. Nel 1619, Mario Guiducci, allievo di Galileo, pubblicò una conferenza scritta in gran parte da Galileo con il titolo Discorso Delle Comete, in cui si argomentava contro l”interpretazione gesuitica delle comete.

Nel 1623, Galileo pubblicò Il Saggiatore, che attaccava le teorie basate sull”autorità di Aristotele e promuoveva la sperimentazione e la formulazione matematica delle idee scientifiche. Il libro ebbe un grande successo e trovò persino il sostegno delle alte sfere della Chiesa cristiana. Dopo il successo del Saggiatore, Galileo pubblicò nel 1632 il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo. Nonostante l”attenzione a rispettare le istruzioni dell”Inquisizione del 1616, le affermazioni contenute nel libro a favore della teoria copernicana e di un modello non geocentrico del sistema solare portarono Galileo a essere processato e interdetto al momento della pubblicazione. Nonostante il divieto di pubblicazione, Galileo pubblicò i Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze nel 1638 in Olanda, fuori dalla giurisdizione dell”Inquisizione.

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Opere scritte pubblicate

Le principali opere scritte di Galileo sono le seguenti:

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Biblioteca personale

Negli ultimi anni della sua vita, Galileo Galilei tenne una biblioteca di almeno 598 volumi (560 dei quali sono stati identificati) a Villa Il Gioiello, alla periferia di Firenze. Sotto le restrizioni degli arresti domiciliari, gli fu proibito di scrivere o pubblicare le sue idee. Tuttavia, fino alla sua morte continuò a ricevere visite, attraverso le quali si riforniva degli ultimi testi scientifici provenienti dal Nord Europa.

Considerata la sua esperienza passata, Galileo potrebbe aver temuto che la sua collezione di libri e manoscritti venisse sequestrata dalle autorità e bruciata, dato che nelle sue ultime volontà non vi è alcun riferimento a tali oggetti. Un inventario dettagliato fu redatto solo dopo la morte di Galileo, quando la maggior parte dei suoi beni, compresa la biblioteca, passò al figlio Vincenzo Galilei junior. Alla sua morte, nel 1649, la collezione fu ereditata dalla moglie Sestilia Bocchineri.

I libri, le carte personali e i manoscritti inediti di Galileo furono poi raccolti da Vincenzo Viviani, suo ex assistente e studente, con l”intento di conservare le opere del suo vecchio maestro in forma pubblicata. Purtroppo il progetto non si concretizzò mai e nel suo ultimo testamento Viviani lasciò in eredità una parte significativa della collezione all”Ospedale di Santa Maria Nuova di Firenze, dove già esisteva una vasta biblioteca. Il valore dei beni di Galileo non fu realizzato e i duplicati furono dispersi in altre biblioteche, come la Biblioteca Comunale degli Intronati, la biblioteca pubblica di Siena. In un successivo tentativo di specializzare il patrimonio della biblioteca, i volumi non legati alla medicina furono trasferiti alla Biblioteca Magliabechiana, una prima fondazione di quella che sarebbe diventata la Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze.

Una piccola parte della collezione di Viviani, tra cui i manoscritti di Galileo e quelli dei suoi coetanei Evangelista Torricelli e Benedetto Castelli, fu lasciata al nipote, l”abate Jacopo Panzanini. Questa collezione minore fu conservata fino alla morte di Panzanini, quando passò ai pronipoti Carlo e Angelo Panzanini. I libri della collezione di Galileo e di Viviani cominciarono a disperdersi perché gli eredi non riuscirono a proteggere la loro eredità. I loro servitori vendettero molti dei volumi come carta straccia. Intorno al 1750 il senatore fiorentino Giovanni Battista Clemente de”Nelli ne venne a conoscenza e acquistò i libri e i manoscritti dai negozianti e il resto della collezione di Viviani dai fratelli Panzanini. Come racconta Nelli nelle sue memorie: “La mia grande fortuna nell”ottenere un tesoro così meraviglioso a così poco prezzo è avvenuta per l”ignoranza di chi lo vendeva, che non conosceva il valore di quei manoscritti…”.

La biblioteca rimase sotto la custodia di Nelli fino alla sua morte, avvenuta nel 1793. Conoscendo il valore dei manoscritti raccolti dal padre, i figli di Nelli tentarono di vendere al governo francese ciò che era rimasto loro. Il Granduca Ferdinando III di Toscana intervenne nella vendita e acquistò l”intera collezione. L”archivio dei manoscritti, dei libri a stampa e delle carte personali fu depositato presso la Biblioteca Palatina di Firenze, fondendo la collezione con la Biblioteca Magliabechiana nel 1861.

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Fonti generali

Fonti

1. Galileo Galilei
2. Galileo Galilei
3. ^ 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).
4. ^ 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 a.C., 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 a.C. 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).
5. ^ i.e., invisible to the naked eye.
6. (en) S. Drake, Galileo at Work, Chicago, Chicago: University of Chicago Press., 1978 (ISBN 978-0-226-16226-3)
7. Brigitte Labbé, P.-F. Dupont-Beurier, Jean-Pierre Joblin, Galilée, Milan, 2009.
8. Maurice Clavelin, Galilée copernicien, Albin Michel, 2004.
9. La seule méthode de l”époque pour mesurer un temps facilement.
10. (en) Roger G. Newton, Galileo”s Pendulum : From the Rhythm of Time to the Making of Matter, p. 51, chez Harvard University Pressbook, 2004
11. 1 2 Томас Хэрриот направил зрительную трубу на Луну несколькими месяцами раньше Галилея. Качество его оптического инструмента было неважным, но Хэрриоту принадлежат первые зарисовки карт лунной поверхности и одно из первых наблюдений солнечных пятен. Однако он не публиковал свои результаты, и они долгое время оставались неизвестны в научном мире[5]. Другим предшественником Галилея, возможно, был Симон Мариус, который независимо открыл 4 спутника Юпитера и дал им имена, закрепившиеся в науке; однако Мариус опубликовал свои открытия на 4 года позже Галилея.
12. Кеплер получил телескоп, проданный Галилеем курфюрсту Кёльна (1610), от которого инструмент попал в Прагу.
13. Венеция была единственным итальянским государством, где инквизиция была под контролем местных властей.
14. Кардинал Роберто Франческо Ромоло Беллармино (1542—1641), иезуит, глава инквизиции, в 1600 году подписал смертный приговор Джордано Бруно. В 1930 году причислен к лику святых, а в 1931-м объявлен одним из 33 «Учителей Церкви».
15. По-итальянски имя «Симпличио» означает «простак», но сам Галилей утверждал, что имел в виду известного комментатора Аристотеля, Симпликия.