La scienza non è solo un insieme di dati, formule e nozioni, macchine e marchingegni. È soprattutto un modo di pensare. Per comprendere le idee e i valori che la caratterizzano, è dunque necessario raccontare non una storia della scienza e della tecnica, elencando le scoperte, le teorie e le invenzioni di ogni luogo e tempo, ma una storia del pensiero scientifico. Quando nasce il "pensiero scientifico"? Attenzione, questa domanda nasconde un trabocchetto. Non sto chiedendo quando nasce la "scienza", ma la teorizzazione di come un uomo di scienza deve pensare per potersi definire ufficialmente tale. La scienza precede di molto la nascita del pensiero scientifico: l’antichità è piena di scoperte anche geniali in molti campi della scienza e della tecnica. I Babilonesi e gli Egizi, ma anche i Cinesi, gli Aztechi e i Maya possedevano un bagaglio di conoscenze di matematica, di astronomia, di anatomia e di medicina nient’affatto disprezzabile. Ma esse nascevano in altri contesti di pensiero.
Il Logos greco e le radici del razionalismo
È la Grecia che “inventa” il pensiero scientifico per come noi modernamente lo intendiamo. E lo inventa nel momento in cui, per la prima volta, chiede un “perché” a tutto quello che l’uomo osserva. Non si accontenta più del mito, della leggenda, dell’opera di un dio per spiegare i fenomeni. Di ogni cosa vuole comprendere la causa. Una cosa non è vera se non ha una causa plausibile. Ma non esiste mai una sola causa per un fenomeno: se la mia mano si muove, è perché i muscoli si contraggono, se i muscoli si contraggono è perché i nervi lo comandano, se i nervi mandano questo segnale è perché lo dice il cervello… e così via. Dunque l’invenzione del pensiero scientifico corrisponde a quella del “ragionamento logico”: siamo nell’universo del logos greco.
Certo, il limite del ragionamento logico è che non può andare all’infinito, bisognerà fermarsi ad un certo punto, ad un assioma indimostrabile. A questo genere di domande risponde Aristotele, il padre del razionalismo greco. Se il ragionamento scientifico consiste in una concatenazione di proposizioni, è chiaro che esso sarà corretto solo se le premesse saranno vere. Ma come si fa quando si arriva all’inevitabile premessa indimostrata e indimostrabile? Aristotele risponde: le premesse alla radice di un ragionamento logico devono essere “evidenti”, cioè devono apparire “vere di per sé” alla nostra intuizione. Il razionalismo aristotelico ha due evidenti limiti: il primo è il fatto che esso è tutto giocato sul ragionamento astratto e concede pochissimo spazio all’osservazione diretta dei fenomeni naturali. Il secondo limite è che i suoi pilastri, gli assiomi, sono arbitrari e dogmatici. Insomma, è l’universo dell’“ipse dixit”, un modello assolutamente vincente nei secoli per alcune scienze, come la matematica e l’astronomia.
La rivoluzione scientifica del '600
Le scienze naturali e la medicina sono, in buona parte, frutto di una “ribellione” al razionalismo aristotelico. Questa ribellione si è concretizzata in due forme diverse: con la presenza di una scienza “alternativa” rispetto a quella aristotelica che ha serpeggiato per tutta l’antichità e il medioevo (che si identifica quasi completamente nel pensiero magico-alchemico) e, successivamente, con un ripensamento globale del pensiero scientifico, iniziato nel Rinascimento, fondato sulla diffusione di un pensiero naturalistico basato sull’osservazione della natura e sul metodo induttivo, anch’esso figlio per molti versi, dell’alchimia. Iniziatori del lungo processo che portò all'affermazione di un orientamento razionale furono i filosofi della scuola di Mileto. Il punto più alto raggiunto dalla matematica greca si colloca tra il sec. III e II a.C. Ad Archimede si devono pure la fondazione della statica, da lui trattata come un vero e proprio capitolo della meccanica razionale, nonché ricerche sulle leve e sull'equilibrio dei liquidi, che segnarono una decisa rottura nei confronti della fisica qualitativa di Aristotele e furono utilizzate ampiamente nel corso della rivoluzione scientifica del sec. XVII.
La Rivoluzione Scientifica: il nuovo dotto
Gli storici descrivono il sorgere della scienza moderna durante il primo periodo moderno, indicandolo come Rivoluzione scientifica, quando gli sviluppi in matematica, fisica, astronomia, biologia (includendo l'anatomia umana) e chimica trasformarono la visione della società riguardo alla natura. La Rivoluzione scientifica prese piede in Europa verso la fine del Rinascimento e continuò lungo il tardo XVIII secolo, influenzando il movimento sociale e intellettuale conosciuto come Illuminismo.
La formazione di un nuovo tipo di sapere che necessitava del continuo controllo dell'esperienza, richiedeva un nuovo tipo di dotto che non era né il mago, né l'astrologo, né l'erudito medievale commentatore di testi antichi; il nuovo dotto è lo scienziato sperimentale moderno, il quale usa strumenti sempre più precisi, e che riesce a fondere la "teoria" con la "tecnica"; è il ricercatore che convalida teorie con esperimenti effettuati tramite operazioni strumentali con e su oggetti. È stato sostenuto che la scienza moderna sarebbe nata presso gli artigiani e poi sarebbe stata ripresa dagli scienziati. Alla domanda «chi ha creato la scienza?» la risposta più plausibile è quella di Alexandre Koyré: sono stati gli scienziati a creare la scienza ma questa si sviluppò perché trovò una base tecnologica di macchine e strumenti.
Il nesso tra teorie e pratica, tra sapere e tecnica rende conto di un ulteriore fenomeno che accompagna la nascita e lo sviluppo della scienza moderna, e cioè della crescita della strumentazione. Nel corso della Rivoluzione scientifica gli strumenti entrano con funzione conoscitiva dentro alla scienza: la rivoluzione scientifica sancisce la legalità degli strumenti scientifici. Gli studiosi marxisti, come Edgar Zilsel, hanno interpretato la Rivoluzione scientifica soffermandosi sull'interazione sociale tra dotti e artigiani, tra sapere pratico e sapere teorico. Il rapporto tra scienza e tecnologia è un fenomeno che si è creato negli ultimi secoli; fino a tutto il Cinquecento la scienza e la tecnologia erano campi totalmente separati. Quando Bacone, all'inizio del Seicento, li mise in connessione fra loro, fu un'idea rivoluzionaria.
Dalla cosmologia aristotelica all'universo newtoniano
La cosmologia aristotelica piazzava la Terra al centro di una gerarchia di sfere cosmiche. I movimenti dall'alto in basso e dal basso in alto sono propri dei quattro elementi che compongono le cose terrestri, o sublunari: acqua, aria, terra e fuoco. Il movimento circolare, invece, non ha contrari, sicché le sostanze che si muovono con questa specie di movimento sono di necessità immutabili, ingenerabili e incorruttibili. Aristotele ritiene che l’etere, l’elemento che compone i corpi celesti, sia l’unico a muoversi di movimento circolare. Il modello tolemaico del moto planetario, basato sul modello geometrico di Eudosso di Cnido e l'Almagesto di Tolomeo, dimostrava che i calcoli potevano computare l'esatta posizione del Sole, della Luna, delle stelle e dei pianeti.
All'inizio del Seicento, la visione medievale del mondo era crollata e il complesso modello matematico dell'universo geocentrico tolemaico venne sostituito da un modello matematico più semplice e più coerente di un universo eliocentrico. Fin dall'Antichità tutti gli scienziati avevano pensato che la Terra fosse immobile al centro dell'universo. Copernico espose la propria teoria eliocentrica nell'opera Le rivoluzioni degli astri celesti. Il centro dell'universo non coincide con il centro della Terra, ma con il centro del Sole. La teoria di Copernico era rivoluzionaria poiché, oltre a contraddire le Sacre Scritture, metteva in crisi la tradizionale concezione aristotelico-tolemaica.
Le scoperte di Keplero confermarono e perfezionarono la teoria copernicana. Keplero propose l'idea che i pianeti ruotassero attorno al Sole in orbite ellittiche. Questo gli permise di creare un modello del sistema solare che costituiva un miglioramento del sistema originario di Copernico e l'idea delle orbite ellittiche spezzava definitivamente il dogma antico e ormai venerabile della naturalità e perfezione del moto circolare. I contributi principali di Galileo all'accettazione del sistema eliocentrico erano le sue meccaniche, ovvero le osservazioni che egli fece con il suo telescopio. Le sue osservazioni delle lune di Giove, delle fasi di Venere, delle macchie solari e dei monti lunari, aiutarono a screditare la filosofia aristotelica e la teoria tolemaica del sistema solare geocentrico.
L'impegno raggiunse il culmine nel lavoro di Isaac Newton. I Principia di Newton formulavano le leggi del moto e la gravitazione universale, tesi che dominarono la visione scientifica dell'universo fisico per i successivi tre secoli. Dalla sua opera risultava un quadro unitario del mondo e una effettiva, salda riunione della fisica terrestre e della fisica celeste. Cadeva in modo definitivo il dogma di una differenza essenziale fra i cieli e la Terra, fra la meccanica e l'astronomia e veniva anche spezzato quel "mito della circolarità" che aveva condizionato per più di un millennio lo sviluppo della fisica.
Anatomia e Chimica: la specializzazione della conoscenza
Gli scritti del medico greco antico Galeno dominarono il pensiero medico europeo per oltre un millennio. Bisogna aspettare lo studioso Vesalio (1514-1564), che dimostrò che vi erano degli errori nelle idee di Galeno. Pubblicato nel 1543, il suo De corporis humani fabrica fu un'opera rivoluzionaria di anatomia umana. Essa sottolineava la priorità della dissezione e ciò che venne a farsi chiamare la visione "anatomica" del corpo, vedendo il funzionamento interno umano come una struttura essenzialmente corporea piena di organi disposti nello spazio tridimensionale. Le ricerche anatomiche mutarono di segno allorché William Harvey pubblicò nel 1628 il suo De motu cordis, dove è esposta la teoria della circolazione del sangue.
La chimica, e la sua antecedente alchimia, divennero un aspetto sempre più importante del pensiero scientifico nel corso del XVI e XVII secolo. Fra questi studiosi vi era Georg Agricola, che pubblicò nel 1556 il suo grande lavoro De re metallica. Il chimico inglese Robert Boyle è considerato colui che ha separato ulteriormente la chimica dall'alchimia. Sebbene la sua ricerca chiaramente trovi le proprie radici nella tradizione alchemica, Boyle è largamente considerato oggi come il primo chimico moderno, uno dei pionieri del moderno metodo scientifico sperimentale. Un lavoro importante fu fatto nel campo dell'ottica. Giovanni Keplero pubblicò l' Astronomiae Pars Optica nel 1604. Willebrond Snellius trovò la legge matematica della rifrazione nel 1621. Isaac Newton indagò la rifrazione della luce, dimostrando che un prisma può decomporre la luce bianca in uno spettro di colori.
Le Accademie e la codificazione della scienza
Le accademie scientifiche sorte nel Seicento conoscono un notevole impulso nel corso di tutto il Settecento, anche se in alcuni casi - come per esempio la Royal Society di Londra - il livello di eccellenza scientifica delle origini viene affievolendosi. Alle “storie” delle varie istituzioni viene affidato il compito di sottolineare i meriti che queste si sono conquistate ed elencare i benefici arrecati al principe e alla società. Inoltre in molte accademie la scomparsa di un membro è commemorata con un necrologio volto ad esaltare il contributo del defunto al progresso delle conoscenze umane.
Con Bernard Le Bovier de Fontenelle, segretario della Académie des Sciences dal 1697 al 1739, la storia dei singoli scienziati entra a far parte di un più vasto dibattito culturale e sociale. I suoi elogi esaltano la superiorità dei moderni sugli antichi: se nel campo delle lettere e delle arti i moderni possono solo sperare di riuscire a imitare il livello di perfezione raggiunto nell’antichità classica, nel campo delle scienze essi sopravanzano di far lunga i maestri del passato. Grazie anche ai suoi scritti, oltre che alle classiche biografie di scienziati come Robert Boyle e Isaac Newton, nel Settecento l’elogio e la narrazione della vita dei protagonisti della rivoluzione scientifica inaugurano uno stile letterario e apologetico destinato a grande e duratura fortuna.
La biografia scientifica diviene strumento principe nella propaganda delle valenze ideologiche e sociali della nuova scienza, spesso anche al prezzo di occultare quegli aspetti della carriera dello scienziato - per esempio, gli interessi alchemici e astrologici o le convinzioni teologiche e filosofiche che permeano molte teorie - che mal si adattano alla celebrazione del progresso scientifico. Nel Settecento le interpretazioni della cosiddetta rivoluzione scientifica del XVII secolo fanno della storia della scienza, intesa quasi esclusivamente come storia delle discipline fisicomatematiche, l’illustrazione più compiuta del progresso del pensiero umano. Per complesse ragioni di ordine sociale e culturale, la stagione aperta dalle novità celesti annunciate da Galileo e culminata con la pubblicazione dei Principia di Newton viene vista come un momento di svolta per la storia occidentale, quando a dispetto delle persecuzioni e delle censure vengono poste le basi per un rinnovamento del sapere in generale e della filosofia in particolare.
Il Progetto illuministico e la marcia dello spirito umano
Un progetto organico di storia filosofica della scienza viene formulato per la prima volta nei circoli illuministici francesi intorno alla metà del XVIII secolo. Ispirandosi a Etienne Bonnot de Condillac e a John Locke, Anne-Robert-Jacques Turgot (1750) e Jean-Baptiste Le Rond d’Alembert (1751) cercano di ricostruire la storia naturale dello sviluppo della mente umana, stabilendo a priori le tappe della “generazione metafisica di tutte le nostre conoscenze”: le tre tappe fondamentali della “marcia” dello spirito umano sono rispettivamente caratterizzate dal predominio della memoria, poi dell’immaginazione e infine della ragione.
È dunque grazie a un rigoroso controllo delle ipotesi, a un linguaggio ispirato agli insegnamenti di Condillac e alla sperimentazione, che la ragione umana mostra tutte le sue potenzialità di conoscenza e di dominio della natura. L’attenzione dello storico-filosofo si concentra soprattutto sulle scienze fisico-matematiche: la geometria, l’astronomia e la meccanica, nel loro sviluppo storico, illustrano meglio di ogni altra impresa conoscitiva il progressivo maturare delle facoltà umane. Alle tesi dei philosophes fa riferimento Jean-Etienne Montucla, che nel 1758 pubblica la sua Histoire des mathématiques, un’opera che eserciterà una notevole influenza per tutta la prima metà del secolo successivo.
Non tutti sono d’accordo con la fiducia dei philosophes in uno sviluppo lineare delle conoscenze fisico-matematiche, una volta che la ragione si è liberata dei vincoli della superstizione e della metafisica. Nella sua Histoire de l’astronomie ancienne (1775) Jean Sylvain Bailly propugna una visione ciclica del mutare delle conoscenze e ammonisce che il progresso è sempre osteggiato dall’ignoranza, purtroppo destinata prima o poi a prevalere; gli esseri umani sono così condannati a dover scoprire nuovamente ciò che antiche civiltà già sapevano. Il primato indiscusso delle scienze fisico-matematiche nella riflessione filosofica sulla scienza, destinato a perdurare per almeno due secoli, trova già nel Settecento le prime caute smentite. Il proliferare di studi e memorie sull’elettricità convincono il teologo e scienziato Joseph Priestley a disporre in ordine cronologico gli esperimenti tentati e le teorie proposte in The history and present state of electricity (1767).
Il pensiero scientifico come valore democratico
Per comprendere bene il senso e il valore di questo ampio e solido volume, è opportuno, seguendo le indicazioni dell’autore stesso, prestare particolare attenzione al titolo, soprattutto laddove in esso si fa ricorso all’espressione “pensiero scientifico”. Il libro di Marco Ciardi, professore ordinario di Storia della scienza e delle tecniche nell’Università di Firenze, delinea le principali tradizioni di ricerca e immagini della natura che, a partire dal Seicento, hanno formato il pensiero scientifico moderno. Viene quindi mostrato come questo pensiero sia stato distorto, con gravi ripercussioni sulla diffusione dello spirito critico, sull’educazione alla cittadinanza e sulla tenuta delle democrazie e, considerando una scala più ampia, sulla capacità di gestire il pianeta nel quale ci è capitato di vivere. Tale distorsione, inoltre, ha generato esiti paradossali.
Nel primo dei tre capitoli del suo lavoro, l’autore, concentrando l’attenzione sulla filosofia galileiana, discute alcuni problemi di notevole importanza, primo fra tutti quello del rapporto tra scienza e religione, per giungere a individuare alcuni valori messi in luce dal sapere scientifico moderno: “la pace, i diritti civili e sociali, l’uguaglianza di genere”. Il secondo capitolo è dedicato all’esame di temi e tradizioni di ricerca presenti nel pensiero scientifico della modernità: in questa sede, l’autore richiama l’attenzione sull’importanza della crisi a cui andò incontro, a partire dal XVII secolo, la concezione antropocentrica dell’universo. Infine, nell’ultimo capitolo, Ciardi prende in esame una serie di ambiti nei quali l’applicazione dei valori del pensiero scientifico è stata disattesa, con esiti negativi sino ai nostri giorni.
L’autore conclude il suo lavoro affermando che lo sviluppo del pensiero scientifico ha offerto un contributo essenziale alla definizione dei valori che sono alla base delle moderne democrazie, libertà e uguaglianza in primis. Scrive Ciardi: “E’ stata perciò la scienza, come forma di conoscenza, uno degli elementi ad aprire la strada alla democrazia. E non viceversa. Per questo motivo è essenziale raccontare non solo la storia della scienza e della tecnica come insieme di teorie, scoperte e innovazioni, ma la storia del pensiero scientifico e dei suoi fondamentali valori”. Ciardi non nasconde la sua fiducia nella scienza e la testimonia apertamente sostenendo che “senza il pensiero scientifico il futuro dell’umanità, per quanto imprevedibile, sarà probabilmente molto complicato”.
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