Galileo

In breve

Fra l’autunno del 1609 e la fine del 1610, a Padova e poi a Firenze, Galileo Galilei puntò verso il cielo un cannocchiale appena perfezionato e vide cose che nessuno aveva mai visto prima: montagne e crateri sulla superficie della Luna, un numero enorme di stelle invisibili a occhio nudo, e quattro corpi che orbitavano attorno a Giove invece che attorno alla Terra. Pubblicò le osservazioni nel marzo 1610 nel Sidereus Nuncius, un libretto che in pochi mesi gli procurò fama europea e un posto a corte a Firenze. Conta perché per la prima volta un argomento contro la cosmologia aristotelica non veniva dalla filosofia ma da uno strumento fisico: chi voleva discutere doveva prima guardare dentro il tubo, e non tutti erano disposti a farlo.

Contesto

Nell’estate del 1609 circolava in Italia la notizia di uno strumento capace di ingrandire gli oggetti lontani, messo a punto l’anno prima nei Paesi Bassi. Nell’ottobre 1608 alcuni artigiani-occhialai della provincia olandese di Zeeland, fra cui Hans Lippershey e Jacob Metius, avevano chiesto quasi contemporaneamente un brevetto per un tubo a due lenti; gli Stati Generali negarono l’esclusiva perché la novità sembrava già troppo diffusa fra chi lavorava il vetro, ma finanziarono comunque alcuni esemplari a uso militare. Lo strumento si diffondeva per l’Europa nel giro di mesi, portato da mercanti e diplomatici: era un prodotto della manifattura del vetro e dell’ottica per occhiali, industria già matura in Fiandra e nell’Italia settentrionale.

Galileo insegnava matematica all’università di Padova dal 1592, nella Repubblica di Venezia: un incarico modesto nello stipendio e nella considerazione accademica, dato che la matematica stava sotto la filosofia naturale nella gerarchia accademica. Integrava il reddito con lezioni private e con la vendita di strumenti che fabbricava nella propria officina, in particolare un compasso geometrico-militare. Venezia aveva un rapporto conflittuale con Roma: nel 1606 la Repubblica ha retto a un interdetto pontificio, anche grazie al consulente Paolo Sarpi, amico di Galileo, e l’ambiente patavino tollerava un margine di sperimentazione che altrove sarebbe più rischioso. Quando a Galileo arrivò voce del nuovo strumento olandese, non ne aveva ancora visto un esemplare: lo riconstruì dalla sola descrizione, per tentativi successivi, smerigliando lui stesso le lenti.

Svolgimento

Nel giro di poche settimane Galileo costruì un cannocchiale che ingrandiva circa nove volte, poi lo perfezionò fino a un fattore vicino a venti, un risultato che nessun altro ottico europeo raggiungeva in quel momento. Il 21 agosto 1609 lo presentò dal campanile di San Marco al doge Leonardo Donà e al senato veneziano, insistendo sull’uso pratico: individuare le navi in mare due ore prima che fossero visibili a occhio nudo valeva, per una repubblica marinara, più di qualunque dimostrazione filosofica. Il senato gli rinnovò a vita la cattedra e gli aumentò di molto lo stipendio.

Era nell’autunno e nell’inverno seguenti che Galileo puntò lo strumento verso il cielo, a Padova. Osservò la Luna e ne disegnò la superficie: non era la sfera perfetta e liscia richiesta dalla cosmologia aristotelica, ma era coperta di montagne — ne stimava l’altezza dal modo in cui le ombre si accorciavano vicino al confine fra luce e buio — e di crateri. Scoprì che la Via Lattea, a occhio nudo una fascia luminosa continua, si risolveva in un numero enorme di stelle singole, e che diverse nebulose erano in realtà ammassi stellari troppo fitti per essere distinti senza strumento. Non era il primo a puntare un cannocchiale sulla Luna: l’inglese Thomas Harriot ne aveva disegnato la superficie già il 26 luglio 1609, ma non pubblicò, e la sua priorità restò sconosciuta per secoli.

Il 7 gennaio 1610 Galileo notò accanto a Giove tre piccole stelle allineate, che la notte seguente si erano spostate rispetto al pianeta. In una settimana capì che non erano stelle fisse ma corpi che orbitavano attorno a Giove: il 13 gennaio ne contò quattro. Era un’osservazione che nessuna teoria precedente prevedeva e che nessuna acomodava facilmente: se dei corpi giravano attorno a un pianeta diverso dalla Terra, l’idea che ogni cosa nei cieli dovesse girare intorno alla Terra perdeva uno dei suoi argomenti principali. Galileo le chiamò «pianeti medicei», dedicandole a Cosimo II de’ Medici e ai suoi tre fratelli: la scelta non era casuale, era una candidatura esplicita a un posto a corte a Firenze.

Galileo pubblicò tutto nel Sidereus Nuncius, stampato a Venezia nel marzo 1610: un libretto breve, in latino, con incisioni della Luna e le posizioni notte per notte dei satelliti di Giove. Nello stesso 1610, ormai trasferito a Firenze come filosofo e matematico primario del granduca, osservò che Venere mostrava fasi complete, come la Luna: un’osservazione incompatibile con il sistema tolemaico puro, in cui Venere dovrebbe mostrare solo fasi parziali, ma ancora compatibile con il compromesso ticonico, che tiene ferma la Terra e fa girare gli altri pianeti intorno al Sole.

La reazione fu immediata e divisa. Keplero, già copernicano e in corrispondenza con Galileo, pubblicò entro l’anno una Dissertatio cum Nuncio Sidereo in cui difendeva l’attendibilità delle osservazioni ancora prima di poterle verificare con un proprio strumento; le confermò personalmente pochi mesi dopo. Altri si rifiutarono di guardare: in una lettera a Keplero del 1610 Galileo raccontava di un filosofo che negava la validità dello strumento senza mai accostare l’occhio al cannocchiale.

Conseguenze

Nel breve periodo la scoperta rese Galileo una celebrità europea e gli procurò ciò che cercava: nel 1610 lasciò l’insegnamento a Padova per il titolo di filosofo e matematico primario alla corte medicea a Firenze, uno stipendio più alto e il tempo per la ricerca senza obblighi didattici. Nel 1611 i matematici gesuiti del Collegio Romano, guidati da Christoph Clavius, confermarono le osservazioni dopo mesi di verifica indipendente, e nello stesso anno Galileo entrò nell’Accademia dei Lincei, fondata da Federico Cesi nel 1603 e fra le prime società scientifiche d’Europa.

Nel lungo periodo le conseguenze erano più lente e più gravi. Le osservazioni telescopiche non dimostravano da sole il moto della Terra — mancavano ancora argomenti fisici sul perché i corpi pesanti non restassero indietro rispetto a una Terra in movimento, e mancherà per oltre due secoli la prova diretta della parallasse stellare — ma toglievano credibilità all’insieme aristotelico-tolemaico e spostavano il baricentro della disputa dai testi allo strumento. Era questo spostamento a preparare lo scontro istituzionale: nel 1616 il Sant’Uffizio dichiarò erronea la tesi copernicana e ammonì Galileo a non sostenerla più; nel 1632 il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo fu letto come una violazione di quell’ammonimento, e nel 1633 Galileo fu processato, costretto ad abiurare e confinato agli arresti domiciliari fino alla morte, nel 1642. Il contrasto fra un’osservazione ripetibile con uno strumento e un’autorità che pretendeva di stabilire per decreto cosa fosse vero divenne, nei secoli successivi, un racconto fondativo per la scienza moderna — in parte vero e in parte semplificato, come si vede sotto.

Nel frattempo altrove

• 1520Solimano — Medio Oriente
• 1526I Moghul — Asia meridionale
• 1565Il galeone di Manila — Oceania
• 1600La porcellana di Jingdezhen — Asia orientale
• 1600I Tokugawa — Asia orientale
• 1607Le colonie inglesi — Americhe
• 1700Ashanti e Dahomey — Africa

Come lo sappiamo

La fonte primaria è lo stesso Sidereus Nuncius, un testo pubblico e datato che permette di seguire le osservazioni notte per notte. A questo si affiancano i taccuini autografi di Galileo, conservati alla Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze, con gli schizzi delle posizioni di Giove e dei suoi satelliti sera dopo sera: è da questi appunti di lavoro, non solo dal testo a stampa già rifinito, che gli storici della scienza hanno potuto ricostruire con precisione i tempi della scoperta. Due dei cannocchiali costruiti da Galileo si sono conservati e sono oggi esposti al Museo Galileo di Firenze; la loro capacità risolutiva, testata in tempi moderni, è coerente con quanto Galileo dichiara di aver visto.

Restano tre punti su cui la ricostruzione richiede cautela. Il primo è la priorità dell’invenzione del cannocchiale: la richiesta di brevetto del 1608 vede più artigiani rivendicare lo stesso strumento nello stesso periodo, e gli Stati Generali olandesi la respinsero proprio perché non riuscivano a stabilire chi fosse arrivato prima; a chi vada il primato resta, sulla base dei documenti dell’epoca, indeciso. Il secondo è l’identità del filosofo che, secondo la lettera di Galileo a Keplero, si rifiutò di guardare nello strumento: l’attribuzione che circola nella letteratura successiva a un preciso collega padovano non compare esplicitamente nella lettera superstite, e diversi storici la trattano come un’inferenza plausibile più che un fatto accertato — qui si preferisce lasciarlo anonimo. Il terzo riguarda il modo in cui si racconta l’intera vicenda: la lettura ottocentesca dello scontro come guerra fra scienza e religione mette in ombra il fatto che molti oppositori di Galileo erano filosofi aristotelici delle università, non teologi, e che negli episodi del 1616 e del 1633 contarono anche la politica interna della Controriforma e lo stile polemico dello stesso Galileo verso i propri avversari. Nessuno di questi elementi cancella il fatto centrale — l’ammonimento del 1616 e la condanna del 1633 sono atti processuali conservati — ma la ricostruzione delle loro cause resta materia di discussione fra gli storici della scienza.

Approfondimenti

• Galileo Galilei, Sidereus Nuncius (1610) — la fonte primaria, breve e disponibile in traduzione: si legge in un pomeriggio e mostra come Galileo stesso presentava le proprie prove.
• Johannes Kepler, Dissertatio cum Nuncio Sidereo (1610) — la reazione di un contemporaneo che difende Galileo prima ancora di poter verificare le osservazioni con un proprio strumento.
• Stillman Drake, Galileo at Work (1978) — la ricostruzione più minuziosa, anno per anno, del lavoro sperimentale di Galileo.
• Mario Biagioli, Galileo, Courtier (1993) — legge la scoperta come mossa di corte, utile per capire perché Galileo dedicò i satelliti di Giove ai Medici invece di limitarsi a pubblicarli.
• Dava Sobel, Galileo’s Daughter (1999) — un ritratto più personale, costruito sulle lettere della figlia Virginia (suor Maria Celeste), utile per il lato meno pubblico della vicenda.