Massimo Bucciantini, Galileo e Keplero. Filosofia, cosmologia e teologia nell'Età della Controriforma
   Einaudi, 2003

Massimo Bucciantini, ricercatore di storia della scienza, insegna attualmente presso l'università di Arezzo. In questo volume analizza i rapporti tra Keplero e Galileo: la storia dei rapporti tra i due scienziati è infatti più complessa e ricca di quanto possa apparire. Uniti dal rifiuto della cosmologia tradizionale e dall'adesione al copernicanesimo, scomunicato dalla chiesa luterana l'uno, costretto all'abiura l'altro, i due matematici rappresentano un exemplum di quella straordinaria fucina d'innovazione che fu il finire del Cinquecento.

La recensione de L'Indice

Sono tra i pochi a dirsi copernicani già prima del 1600; sono tra gli altrettanto pochi a credere che Dio abbia scritto il libro della natura in caratteri matematici; entrambi, anche se per motivi diversi, hanno subito le attenzioni delle autorità religiose dei loro paesi. Eppure, i rapporti tra Galileo e Keplero non sono andati oltre alcune profferte di amicizia e qualche occasionale e momentanea collaborazione nella battaglia per la costruzione e l'affermazione del modello eliocentrico. A cosa è dovuto questo paradosso? a semplice rivalità professionale? all'incolmabile fossato che separa ormai mondo cattolico e mondo riformato? alla contrapposizione di due diversi modelli estetici, che impedisce a Galileo di accettare l'ellitticità delle orbite dei pianeti scoperta da Keplero, come suggerì Erwin Panowski? allo scontro tra due personalità incompatibili, tra il mistico ed ermetico Keplero e il razionalista e concretamente attaccato all'esperienza Galileo?

Massimo Bucciantini parte da questi interrogativi e per rispondere prende in esame il carteggio tra Galileo e Keplero, che si estende su una ventina di anni e si addensa intorno a tre momenti: l'invio allo scienziato pisano del Mysterium cosmographicum, nel 1597; la pubblicazione nel 1610 del Sidereus Nuncius e il coinvolgimento di Keplero in questa fase della lotta galileiana a favore del sistema copernicano; la stampa del Discorso sulle comete, nel 1618.

Lo scambio epistolare tra Galileo e Keplero risulta comprensibile solo se viene inserito nel contesto storico e culturale in cui si svolge. Dall'esame attento di fonti edite e inedite, compiuto da Bucciantini, emerge che fin dal 1597 la distanza tra i due scienziati è determinata da un diverso rapporto con Tycho Brahe e con Copernico. Maestro mai rinnegato per Keplero, Brahe è per Galileo l'avversario da battere, colui che ha elaborato le più insidiose critiche al copernicanesimo, che si è sempre opposto alla totale unificazione di cielo e terra, che ha elaborato la vera alternativa cosmologica all'eliocentrismo. Quanto a Copernico, Galileo riconosce alla sua opera uno statuto autenticamente filosofico che invece Keplero, come molti contemporanei, gli nega. Per l'astronomo tedesco è infatti necessario procedere oltre, secondo due direttive: bisogna cercare la spiegazione del moto dei pianeti a livello propriamente fisico e bisogna fondare a livello metafisico e teologico l'ordine geometrico che regna nel sistema solare. Certo, anche Galileo crede che si debba procedere oltre Copernico, ma la direzione della sua indagine è diversa, anche quando si pone le stesse domande di Keplero: procede a un'unificazione a tutti i livelli di mondo celeste e mondo terrestre, innanzitutto elaborando una scienza del moto che possa spiegare i movimenti dei pianeti così come la caduta dei gravi.

Merito delle analisi di Bucciantini è di restituire unità e coerenza al percorso galileiano: l'interesse per l'astronomia e quello per la meccanica si integrano perfettamente, e il Sidereus Nuncius non segna l'inizio, brillante ma quasi casuale, della sua avventura copernicana, bensì il momento in cui l'adesione di Galileo al sistema eliocentrico diventa esplicita e pubblica, dopo essere stata al centro delle sue preoccupazioni fin dal periodo padovano. Certo, non è il Sidereus Nuncius l'opera in cui l'unitarietà del percorso galileiano emerge più nettamente: lo scritto del 1610 è volutamente concepito come uno scarno racconto di osservazioni astronomiche e un'esposizione stringata delle conclusioni che se ne potevano trarre, privo di qualunque riferimento al dibattito e alla tradizione in cui si inserisce, dal punto di vista sia astronomico sia filosofico. Sarà per l'appunto Keplero a rendere esplicito quale sia la posta in gioco e quali retroscena si nascondano dietro le nude parole di Galileo, quando non esiterà a schierarsi apertamente a favore delle sue osservazioni astronomiche. L'impegno di Keplero è generoso, ma non privo di tornaconto: la sua lettura del Sidereus Nuncius vuole mostrare la perfetta consonanza tra le osservazioni telescopiche e il sistema del mondo delineato nel Mysterium cosmographicum e mira anche a stabilire una gerarchia dei saperi che pone Galileo un gradino più in basso di lui, dal momento che si limita a fornire dati osservativi, senza però indagare le cause delle cose (costruisce e usa un telescopio, ma non scrive di ottica; descrive il cielo, ma non spiega perché esso ci mostri questo determinato aspetto).

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Giovanni Keplero  (Johannes  Kepler )
Astronomo tedesco   Weil,1571 - Ratisbona - 1630 

In pieno Rinascimento, in mezzo al ribollire delle idee dal cui seno uscirà la scienza moderna, edificare  una teoria fondata su fatti diventa una necessità per potere predire i fenomeni naturali.  L’opera di Keplero, che libera l’astronomia dalla teoria dei movimenti circolari uniformi, apre la via a Newton ed all’astronomia moderna.

L’istruzione di Keplero
Johannes Kepler nasce il 27 dicembre 1571 vicino a Weil (Wurtemberg), nel sud della Germania, a ovest di Stoccarda. Vi resta poco, la sua famiglia si trasferisce nel 1575 a Leonberg (città situata poco più al nord). I Kepler sono  protestanti e si piccano di nobiltà, ma di una nobiltà abbastanza remota poiché il padre di Johannes è soltanto un mercenario - perirà nel corso di una campagna militare - e  sua madre, Catherine, orfana, fu allevata da  una zia poi finita bruciata viva come strega..  
Giovanni Keplero esercita diversi lavori modesti: sguattero in una locanda, quindi operaio agricolo, prima di cominciare i suoi studi, all’età di dodici anni, nel  piccolo seminario (stift)  di Adelberg. Il suo lavoro e la sua intelligenza gli permettono di ottenere una borsa dai Duchi di Wurtemberg per continuare i suoi studi all’università di Tübingen, dove è ammesso nel 1589.  Quest’università (come che quella di Wittenberg) fu fondata  dai Duchi per formare le future elite protestanti. Vi si insegnava la teologia, il latino, la musica, la matematica; e all’occorrenza a  quest’ultima disciplina si aggiungeva  la geometria e l’astronomia. Il giovane Keplero ha come  professore uno dei migliori astronomi del suo tempo, Michael Maestlin. Quest’ultimo insegna senza incertezze il sistema di Copernico, che mette il sole al centro dell’orbita dei pianeti, ivi compresa la terra. Maestlin con le sue osservazioni, ha contribuito a  fare evolvere la concezione dell’universo  col dimostrare che la nova del 1572 è una “nuova” stella, fatto che contraddiceva il dogma aristotelico della immutabilità dei cieli.

I primi lavori di Keplero
Keplero è inizialmente avviato alla carriera   ecclesiastica quando, nel 1594, la scuola protestante di Graz chiede all’università di Tübingen un professore di matematica. È scelto per questo incarico, che gli lascia tempo a sufficenza per i suoi lavori personali. Graz è una città tollerante, per l’epoca, e  la scuola protestante si affianca all’università cattolica. Keplero si convertirà al calvinismo, abbandonando il  luteranesimo, cosa che gli attirerà più tardi difficoltà con le autorità religiose e sarà causa della sua scomunica. Pubblica regolarmente almanacchi e oroscopi astrologici che si verificheranno, cosa che consolida la sua reputazione.

Keplero astrologo
La maggior parte delle riflessioni di Keplero sull’astrologia si trova  sparsa nelle sue varie opere, ma sul soggetto specifico pubblica anche il De fundamentis astrologiae, nel 1601, ed Astrologicus, nel 1620. Può sembrare curioso che un astronomo si occupasse  d’astrologia, congerie di credenze senza alcuna base scientifica; ma, al tempo di Keplero, la distinzione attuale tra scienza e credenza (o religione) non esisteva ancora. È difficile immaginare l’opinione che uno “scienziato” poteva allora avere dell’astrologia. Altrettanto dicasi della passione  di Newton per l’alchimia che affiancò per tutta la sua vita  all’attività scientifica.
Per Keplero, l’astrologia  è «una ragazza che nutre la mamma povera, l’astronomia». È per questo che  non esita a pubblicare, insieme ai suoi lavori scientifici  almanacchi, oroscopi, e previsioni astrologiche.Tuttavia, fedele alle sue idee, Keplero cerca di  dare basi rigorose all’astrologia, cosa che lo conduce a respingere alcune parti di ciò che si insegnava allora (e che considera come fanfaluche), a prenderne in considerazione altre e, infine, ad aggiungerne altre ancora fondandosi su ragionamenti fisici o che egli ritiene tali (credenza ad esempio in una luce propria dei pianeti, cuore del mondo situato nel sole che genera il movimento dei pianeti). D ‘altro verso, rifiuta ogni relazione simbolica tra parola e cosa: sa che il nome delle costellazioni è arbitrario e che la divisione dello zodiaco è soltanto una comodità matematica, così finisce per respingere tutte le teorie relative alla “casa” principale di un pianeta come anche alle dodici "case" astrologiche. Trova d’altra parte in queste credenze residui di paganesimo, o di satanismo dozzinale.  

“Mysterium cosmographicum”
Ma fu soprattutto la pubblicazione nel 1596 - cui contribuì decisamente Maestlin - del Mysterium cosmographicum, frutto delle sue prime meditazioni sulla struttura dell’universo, che fissa la notorietà di Keplero. Il lavoro è apprezzato per avere introdotto l’idea (che sembra fantasiosa oggi) della teoria dei poliedri regolari. Keplero associa i cinque poliedri regolari convessi della geometria al sistema solare basandosi sulle idee, in vigore alla fine del XVI  secolo, secondo le quali le orbite dei sei pianeti conosciuti allora sono sfere più o meno materiali; Keplero spiega le distanze relative dei pianeti iscrivendo i diversi poliedri gli uni negli altri: ogni sfera circoscritta ad un poliedro ed iscritta nel seguente corrisponde “alla sfera” di un pianeta. Quest’opera ammassa una ridda di idee a volte esatte a volte false, calcoli estenuanti e noiosi intersecati da lampi folgoranti d’immaginazione scientifica, ma esibisce uno stato d’animo empirico e, cosa preziosa per noi, il resoconto da parte di Keplero stesso della sua riflessione, del suo  andare a tentoni, dei suoi metodi.
Nonostante il carattere erratico della sua teoria, quest’opera garantì la notorietà a Keplero e gli aprì molte porte. Grazie ad essa  entrò in corrispondenza  con l’astronomo danese Tycho Brahe, che incontrò nel febbraio 1600 al castello di Benatek, vicino Praga.  

L’incontro di Keplero e Tycho Brahe
Il sodalizio tra il possente ed ombroso Tycho Brahe e il suscettibile Giovanni Keplero sarà breve. Le loro relazioni si mantengono  tese; tra l’altro, Brahe non crede all’eliocentrismo di Copernico, e Keplero non crede al sistema ibrido di Tycho Brahe. Keplero si vede affidare lo studio dell’orbita di Marte che si vanta  di poter  definire in otto giorni: e vi lavorerà otto anni. La scelta di Marte si rivelerà però essere  buona, poiché eccetto Mercurio, difficilmente osservabile, è uno dei pianeti allora conosciuti la cui orbita ha la più forte eccentricità.  
Nell’ottobre 1601, Tycho Brahe muore, e Keplero gli succede nell’incarico di matematico imperiale. Beneficiando delle eccellenti osservazioni astronomiche di Tycho Brahe (precise con una oscillazione di  secondo di grado; le precedenti avevano un margine d’errore superiore a 10 ), Keplero, che è un osservatore mediocre a causa della sua miopia e della sua cattiva salute, risolverà successivamente i vari parametri dell’orbita di Marte, enunciando così le prime due leggi dei movimenti planetari che saranno pubblicate in Astronomia nova seu de motu stellae Martis, nel 1609, a Praga.  

L’opera di Keplero
Keplero è allo stesso tempo testimone ed attore della transizione dal Medioevo al Rinascimento. I suoi lavori, nei quali dà il primato all’osservazione, segnano l’inizio del metodo scientifico. Ma le sue idee in astrologia o in dinamica denunciano  ciò che rimane da percorrere per arrivare alle idee di Newton.

“Astronomia nova” di Keplero
L’accoglienza fatta a questo lavoro non è così entusiasta come quella riservata a Mysterium cosmographicum, poiché Keplero qui  sconvolge i dogmi del suo tempo. Così scrive infatti:  «Se si mettono due pietre da qualche parte nello spazio, lontano da qualsiasi altro corpo, vedrete che si attrarranno come magneti, ciascuna percorrendo una distanza proporzionale alla massa dell’altra».  L’opera costituisce anche una saggio della difficile nascita dell’approccio scientifico moderno, ossia del riconoscimento pieno del primato dell’esperienza e dei fatti sulle idee. In essa si vede in effetti Keplero fare diverse ipotesi, confrontarle alle osservazioni sperimentali e respingerle se non vi si adattano con precisione. La scoperta della traiettoria ellittica dell’orbita di Marte è tipica di questo procedimento: in accordo con le idee di Aristotele in auge all’epoca e che considerano il cerchio la figura più perfetta e la  sola possibile nel governo dei cieli, Kepler cercherà a lungo di regolare un cerchio alle misure dei movimenti di Marte. Vi giungerà quasi, ma resta una divergenza di 8’ e una serie di mancati accordi con l’osservazione, fatto che lo condurrà ad abbandonare l’ipotesi del cerchio per quella di un ovale, più esattamente di un ellisse, e sarà ciò che si chiamano oggi la prima legge di Keplero:  «Le orbite dei pianeti sono ellissi di cui il Sole occupa uno dei fuochi» (Uno detto afelio e l’altro perielio). 
Questo distacco dal dogma aristotelico si conferma quando Keplero abbandona anche il moto uniforme con l’enunciato della seconda legge:  «Nel movimento di un pianeta, il raggio che unisce il Sole al pianeta – detto raggio vettore - copre aree uguali in tempi uguali»  Il pianeta ha dunque un movimento più rapido quando è vicino al Sole che quando ne è distante. 

I lavori di ottica di Keplero
L’astronomo e fisico tedesco lasciò due lavori importanti sull’ottica. Ad vitellionem pubblicato a Francoforte nel 1604, che dà le  tavole della rifrazione atmosferica, i mezzi di calcolo della longitudine e della legge d’indebolimento della luce in 1/r2, ed espone alcune  riflessioni generali sulle modalità della vista  e sull’impiego degli…  umori dell’ occhio. In Dioptrice, pubblicato a Augusta nel 1611, Keplero cerca di spiegare il principio del cannocchiale astronomico che ha appena inventato Galileo, con il quale ha  una corrispondenza entusiasta.

“Harmonices mundi”
Nel 1612, Keplero è  si trasferisce a Linz in Austria, dove scoprirà la terza legge, che sarà pubblicata in Harmonices mundi nel 1619. Questa legge stabilisce  che i movimenti dei vari pianeti non sono indipendenti gli uni dagli altri, poiché le dimensioni delle orbite sono legate alle durate di rivoluzione (cioè al tempo necessario per fare un giro attorno al Sole), molto più precisamente:  «I quadrati dei periodi di rivoluzione sono proporzionali ai cubi delle distanze medie dal Sole»   Altra formulazione: nel Sistema Solare i periodi orbitali elevati al quadrato sono proporzionali ai semiassi maggiori dell'orbita, elevati al cubo.

Le tavole numeriche
Pubblicare tavole di numeri è un compito ingrato benché  indispensabile e occuperà ben tre scienziati. Per tutti i suoi calcoli, Keplero beneficiò della scoperta dei logaritmi da parte di Napier (scoperta pubblicata nel 1614), ma migliorò quest’invenzione e, in modo indipendente da Briggs, costruì in Chilias logarithmorum (“ mille logaritmi”), pubblicati a Marburg nel 1624, una tavola di logaritmi molto più pratica: per raggiungere la stessa precisione decimale di Briggs, Keplero effettiua soltanto una trentina di estrazioni di radici quadrate, al luogo di 54, ed icalcoli ulteriori sono realizzati in modo molto più immediato e semplice.  

Le “tavole rudolfine”
La tavola   logaritmica che ha contribuito a perfezionare gli sarà di   grande aiuto per la messa a punto nel 1627 del suo catalogo di stelle, conosciuto sotto il nome di tavole rudolfine (in onore dell’Imperatore Rodolfo II) , che configurerà nel sistema di Copernico, ossia eliocentrico, i dati delle osservazioni (geocentrici per forza di cose) di Tycho Brahe. Questo catalogo dà, tra l’altro, la posizione di 1.005 stelle.  
Keplero  lascia allora Linz e  si trasferisce  a Sagan (città situata attualmente in Polonia), presso il duca di Wallenstein. Qui si  annoia e cerca una sistemazione  più interessante, ma muore nel corso di un viaggio, a Ratisbona, il 15 novembre 1630


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Keplero   in Rete:


<<< Giovanni Keplero - The Galileo Project . Biografia di Keplero.In ing.
Contiene numerosi link che rimandano a quasi tutte le opere di K.. In inglese

<<< Giovanni Keplero. Filosofico net. Brillante sintesi delle dottrine di Keplero con disegni istruttivi sulle leggi di K.

Johannes  Kepler

"I capitoli che compongono il libro hanno per oggetto la nuova astronomia, le osservazioni compiute con il cannocchiale e il microscopio, il principio di inerzia, gli esperimenti sul vuoto, la circolazione del sangue, le grandi conquiste del calcolo ecc., ma accanto a questi argomenti i vari capitoli sono anche volti a esporre le grandi idee e i grandi temi che furono centrali nel corso di quella 'rivoluzione': il rifiuto della concezione sacerdotale o ermetica del sapere, la nuova valutazione della tecnica, il carattere ipotetico o realistico della nostra conoscenza del mondo, i tentativi di impiegare i modelli della filosofia meccanica, l'introduzione della dimensione del tempo nella considerazione dei fatti naturali." (Dalla premessa)


Indice:
Prefazione di Jacques Le Goff
Premessa
1. Ostacoli
2. Segreti
3. Ingegneri
4. Cose mai viste
5. Un nuovo cielo
6. Galilei
7. Cartesio
8. Innumerevoli mondi
9. Filosofia meccanica
10. Filosofia chimica
11. Filosofia magnetica
12. Il cuore e la generazione
13. Tempi della natura
14. Classificare
15. Strumenti e teorie
16. Accademie
17. Newton
Cronologia
Bibliografia
Indice dei nomi


"In materia teologica bisogna pesare le autorità, ma in filosofia soltanto le ragioni. San Lattanzio  vuole che la terra non sia rotonda. Sant'Agostino ammette la rotondità, ma pretende che non esistano gli antipodi. Il Sant'Uffizio d'oggi nega il movimento terrestre. Ma più santa è la verità per me che dimostro con ragioni filosofiche, salvo il rispetto per i dottori ecclesiastici, che la terra è rotonda, che è abitata tutt'intorno, che è di eseguissima piccolezza e che si muove tra gli astri del cielo".

Johannes Kepler
Astronomia nova, III, 156
The standard biography of Kepler is Max Caspar, Kepler, tr. C. Doris Hellman (New York: Abelard Schuman, 1959 reprinted with a new instroduction and references by Owen Gingerich, bibliographical citations by Owen Gingerich and Alain Segonds, New York: Dover, 1993).




Bibliografia 

Arthur Koestler, The Watershed: a Biography of Johannes Kepler (Garden City: Doubleday, 1960);   Bibliographia Kepleriana, 2d ed., ed. Martha List (Munich: Beck, 1968);: Joannis Kepleri Astronomi Opera Omnia, ed. C. Frisch (Frankfurt and Erlangen, 1858-1871); Johannes Kepler Gesammelte Werke (Munich: Beck, 1937--). Translations of single works in English are: Mysterium Cosmographicum--The Secret of the Universe, tr. A. M. Duncan (New York: Abaris Books, 1981); New Astronomy, tr. William H. Donahue (Cambridge: Cambridge University Press, 1992); Kepler's Conversation with Galileo's Sidereal Messenger, tr. Edward Rosen (New York: Johnson Reprint, 1965); The Six-Cornered Snowflake, tr. Colin Hardie (Oxford: Clarendon Press, 1966); Somnium: the Dream, or Posthumous Work on Lunar Astronomy, tr. Edward Rosen (Madison: University of Wisconsin Press, 1967). The introduction of Kepler's Dioptrice can be found in The Sidereal Messenger of Galileo Galilei: and a Part of the Preface to Kepler's Dioptrics, tr. Edward Stafford Carlos (London: Rivingtons, 1880; reprinted, London: Dawsons of Pall Mall, 1960). Parts of the Epitome and Harmonice Mundi can be found in vol. 16 of the "Great Books of the Western World" series (Chicago: Encyclopaedia Britannica, 1952, 1955). A translation of Kepler's defense of Tycho Brahe against the astronomer Ursus can be found in Nicholas Jardine, The Birth of History and Philosophy of Science: Kepler's A Defence of Tycho against Ursus (Cambridge: Cambridge University Press, 1984). Other works of interest are David C. Knight, Johannes Kepler and Planetary Motion (London: Chatto & Windus, 1965); Angus Armitage, John Kepler (London: Faber, 1966); J. V. Field, Kepler's Geometrical Cosmology (London: Athlone Press; Chicago: University of Chicago Press, 1988); Bruce Stephenson, Kepler's Physical Astronomy (New York: Springer Verlag, 1987); Fernand Hallyn, The Poetic Structure of the World: Copernicus and Kepler, tr. Donald M. Leslie (New York: Zone Books, 1990); Edward Rosen, Three Imperial Mathematicians: Kepler Trapped Between Tycho Brahe and Ursus (New York: Abaris Books, 1986).

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