Giammai pensiero salì più accetto nelle sfere dell'infinito di quello
di Galileo nel tempio di Pisa, quando il lento oscillare della lampada,
pur mostratosi le migliaia di volte a tanti distratti fedeli, fu per
lui il baleno di luce con cui “l'infinita sapienza, il sommo amore„ lo
trasse alle meravigliose scoperte, che resero attonito il mondo intero,
e furono base incrollabile d'ogni umano progresso.
E giammai il genio fu maggiormente torturato di quanto non lo fosse in
Galileo stesso; costretto dalla perfidia degli uomini, dalle vessazioni
dei Gesuiti, dal risentimento di un Papa a ritrattare verità, che
luminose gli irradiavano nella mente, e svelavano agli uomini il
mirabile assetto dei mondi, le cause ed il succedersi dei fenomeni.
Il forte pennello del Barabino, troppo presto all'arte rapito, che
fa rabbrividire con papa Bonifazio VIII e fremere col Cristoforo
Colombo al consiglio di Salamanca, fa pensare davanti al Galileo in
Arcetri. — Tu vedi il nobile vegliardo, quasi a sedere sul letto,
spento lo sguardo indagator dei cieli, rassegnato, e tutto intento
a dettare ai suoi discepoli una dimostrazione, che colla posa stessa
delle mani ti rende evidente.... E quanto sieno interessanti le cose
che espone, lo desumi dall'atteggiamento dei discepoli che, protesi
verso di lui, pendono dal suo labbro. Nè l'età, nè le sofferenze, nè
le persecuzioni hanno fiaccato quell'indomita energia.... Ma la terra,
liberata ormai dall'immobilità cui la dannava la Bibbia, roteando negli
spazi infiniti, invita lo spirito del Galileo a bearsi nelle superne
sfere.... e ne reclama la spoglia.... e papa Urbano VIII s'affretta a
mandare al sommo filosofo l'apostolica benedizione.
La vita, il pensiero, il martirio del sublime maestro furono con
robusta eleganza di forma, con profondo sentimento filosofico,
tratteggiati l'anno scorso, in questa sala ospitale, dal chiarissimo
professore Del Lungo, ed io sciuperei opera così armonica qualunque
cosa aggiungessi; ma non potevo non prender le mosse dall'instauratore
della scienza nuova, per ragionare dei progressi della fisica dopo la
di lui morte.
Vasto è l'argomento per poter essere condensato nel breve volger di
un'ora; quantunque non intenda farvi una dissertazione sull'eccellenza
del metodo sperimentale, e come esso abbia riformato dalle fondamenta e
studio e costumi e vita.
Lo che mi parrebbe altrettanto utile fatica, quanto il pretender
d'aggiungere maestà alla splendida Cupola del Brunellesco,
incastrandovi una modesta pietruzza. La bontà del metodo è provata dai
progressi della scienza, che poggia, cupola meravigliosa, sul tempio
eterno del vero; di quei progressi, che sono nel sentimento di tutti
noi, e che ci permettono di vivere di vita intensiva, accelerata, direi
quasi lo spazio di un secolo nel breve giro di pochi anni.
Come all'affaticato spirito riesce gradito il ricordo dei primi anni,
il rammentare le cose allora imparate, le impressioni ricevute; ed
anzi il passato, sotto la nuova luce di lunga esperienza ricomparendo,
torna fonte di nuove impressioni e di più larghe vedute; così a Voi,
gentili, di cui la presenza è prova del culto che portate alla scienza,
non riuscirà discaro ch'io rammenti i primi passi, le prime scoperte
della fisica, fattasi ora matrona. Giacchè non va dimenticato, che
solo con Galileo incomincia il metodo sperimentale, e che di quanto
ci fu tramandato dagli antichi nel campo della fisica, ben poche cose
rimangono, e si riducono a semplici osservazioni di fatti. Nessuna
teoria che possa reggere all'analisi moderna, se ne togli il concetto
atomistico de' Greci; e delle leggi dedotte da speculazioni dello
spirito, ben poche ressero alla prova dei fatti. E d'altra parte, mai
la più piccola esperienza torna invano, ogni più minuto fatto acquisito
alla scienza, quando non sia causa diretta, come spesso avviene, di
grandi scoperte, è un elemento importante che attende con molti altri
la mente superiore che sappia coordinarli, e trarne qualche nuova
teoria, ricca di deduzioni ed applicazioni.
Concedete quindi, che passi in rapida rassegna le conquiste più
salienti della scienza in Italia nell'avventurato secolo XVII, e fin
verso l'ultimo terzo del secolo XVIII, sì scarso di risultati di fronte
al primo.
Sparito il divino maestro, i prediletti discepoli, custodi del suo
pensiero, sorgono banditori del nuovo evangelio.
Benedetto Castelli, nobile Bresciano, in Roma stessa, lui, frate
di Montecassino, difende apertamente le dottrine astronomiche del
Galileo. Ancora nel 1615 era sceso in campo contro il Della Comba ed
il Di Grazia per sostenere le vedute del Maestro sull'idrostatica,
e pubblicava nel 1628 la sua opera “_Dimostrazioni geometriche
della misura delle acque correnti_„ nella quale per il primo espone
chiaramente i principii del moto delle acque nei canali e nei fiumi;
opera che lo rese tanto celebre da valergli da Urbano VIII la cattedra
di matematiche in Roma e la direzione di importanti lavori idraulici,
condotti a termine con esito felicissimo. — E come aveva aiutato
Galileo nelle osservazioni astronomiche, in cui era espertissimo,
ideò il metodo della proiezione per render visibili le macchie solari,
senza offesa della vista, ed introdusse, per avere maggior chiarezza, i
diaframmi nei cannocchiali.
Preludio alle ricerche che resero celebre nel nostro secolo il modenese
Melloni, sperimentò pel primo sul calorico raggiante, avvertendo
come i corpi in maggiore o minor grado si riscaldino a seconda dello
stato di lor superficie e colore. Nè va taciuta l'idea di raccogliere
quello, che fu poi detto lo spettro magnetico, dato dal disporsi su
d'un diaframma della limatura di ferro attirata da poli di sottoposta
calamita; metodo al quale tutt'oggi si ricorre per mostrare le linee di
forza, nello studio delle macchine dinamo elettriche.
Fu il Castelli che spinse Bonaventura Cavalieri Bolognese, dell'Ordine
dei Gesuati, da tempo soppresso, a dedicarsi alle matematiche, ed a
frequentare in Pisa le lezioni del Galileo, per passar poi ad insegnare
nell'Università stessa della sua patria.
Nell'opera del Cavalieri “_Geometria indivisibilibus continuorum
nova quâdam ratione promota_„ trovansi gettate le basi del calcolo
infinitesimale, intraveduto già, per testimonianza dello stesso
autore, dal Galileo. Mentre nei libri “_De speculo ustorio_„ ed
“_Exercitationes Geometricæ_„ il Cavalieri ci dà mirabile saggio delle
sue nozioni nel campo della fisica, trattando, come nessuno prima
di lui, il problema della ricerca delle distanze focali nelle lenti
concave e convesse.
Soli due anni dalla morte del gran Maestro veniva a mancare, in età
non grave, il coraggioso Castelli; e tre anni appresso, a soli 49 anni,
anche il Cavalieri.
Nè meno inesorabile scese la morte a colpire il più caro fra i
discepoli del Galileo, Evangelista Torricelli, faentino, mancato esso
pure nel 1647 nella verde età di 39 anni.
Seguiva il Torricelli in Roma le lezioni dell'abate Castelli,
quando nel 1638 venne alla luce il trattato del Galileo “_Discorsi
e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze_„ sul qual
trattato compose un'opera che presentava, sotto rinnovellata forma,
le teorie sul moto dei gravi. Sottoposto il manoscritto dal Castelli
al Galileo; già cieco ed aggravato dagli anni, e più dalle infermità,
il nobile vegliardo espresse il vivo desiderio di conoscerne l'autore,
per affidargli il cómpito di ultimare i due ultimi dialoghi del suo
trattato; e nell'ottobre del 1641 il Torricelli venne ospite del
Galileo in Arcetri, e più che ospite gli fu discepolo, collaboratore, e
consolatore carissimo. Troppo breve tempo fu dato al giovane Torricelli
di abbeverarsi a quella fonte inesauribile d'ogni umano sapere; ma
i tre mesi che passò presso il Maestro lasciarono profonda impronta
nell'amato discepolo.
Morto il Galileo, per le premure del Granduca, accettò di trattenersi
in Firenze in qualità di matematico della Corte, succedendogli nella
cattedra.
Fu ancora nel 1643 che ideò lo strumento pel quale, più che per
tutte le altre opere, il nome suo passò glorioso alla posterità: _il
Barometro_. È nota la leggenda del pozzo a Boboli, nel quale l'acqua
aspirata per tromba non arrivava che a sole 18 braccia di altezza, e
la risposta del Galileo al Granduca che l'aveva interpellato: che se
nei libri di Aristotile era scritto che la natura aveva orrore del
vuoto, e se il fatto mostrava che l'acqua non saliva più su, voleva
dire che quest'orrore aveva per limite per l'appunto le 18 braccia
date dall'esperienza. Certo che se Galileo dette tale risposta lo fece
per evitare contestazioni, e possibili noje a sè stesso, prigioniero
dell'Inquisizione, col contradire all'autorità di Aristotile. Ma
l'aver conosciuto l'equilibrio dei liquidi in vasi comunicanti, e
l'aver dimostrato che l'aria pesa, prova chiaramente che aveva pensato
alla risoluzione del problema, non accontentandosi di quanto ne aveva
scritto ne' dialoghi, ne' quali parlando della resistenza della colonna
liquida al rompersi, ammette che, analogamente ad un filo metallico
che tirato in alto, giunto ad una certa lunghezza pel proprio peso si
strappa, altrettanto avvenga della colonna d'acqua al limite di braccia
18. — La tromba era già un barometro ad acqua; non per questo fu meno
felice l'idea del Torricelli di sostituirvi il mercurio riducendo così
lo strumento a comode proporzioni; idea che, svelata all'amico Viviani,
fu da questi subito tradotta in atto, ottenendo per l'appunto quanto
l'acuto ingegno del Torricelli aveva divinato.
Lo stesso Torricelli, sperimentando col suo strumento, pose in
chiaro il variare dell'altezza della colonna barometrica col mutare
del tempo, se pur non anche lo scendere della colonna col crescere
dell'altitudine, benchè di tale esperienza generalmente si riconosca
illustratore il Pascal.
È questa del Barometro tale una felice intuizione, sì ricca di utili
applicazioni, che basta da sola alla gloria di un uomo, benchè certo
al Torricelli avran costato assai più fatica e studio le altre opere
sue “le _Lezioni accademiche_„ ed il “_Trattato del moto dei gravi_„
nel quale prende a studiare l'efflusso dei liquidi, determinandone
con raro acume le leggi, che ancor oggi portano il di lui nome. E nel
campo sperimentale s'occupò assai della costruzione dei cannocchiali,
nell'eseguire i quali fu reputato eccellente, e del perfezionamento del
microscopio semplice, valendosi come lente di palline di vetro soffiato
alla lampada. Quale Accademico della Crusca lesse a quel nobile
consesso un suo lavoro sul tema “La gloria dopo la morte è un nulla e
non vale la pena che ci diamo per raggiungerla. Dopo la morte tutti gli
uomini sono egualmente celebri.„
Strano argomento per un Torricelli, di cui il nome resterà eterno nella
storia dell'umano progresso.
Ultimo dei discepoli che maggiormente il Galileo aveva prediletto,
di tutti il più giovane, il Viviani non contava alla morte del sommo
maestro che soli 20 anni. Mente acuta, animo aureo, applicatosi con
ardore allo studio della geometria, comprese come solo Galileo fosse
in grado d'avviarlo a forti studi e procurò di farne la conoscenza.
Galileo, già cieco, l'accolse coll'usata benevolenza, e l'ebbe caro
come un figlio; e Viviani non solo trasse sommo profitto dal tempo
passato nella famigliarità del maestro, ma conservò per lui immensa
gratitudine ed affetto, ascrivendo a suo special vanto potersi chiamare
“l'ultimo dei discepoli del Galileo.„
Morto il maestro ne trovò un secondo nel Torricelli, e più che maestro
un amico, al quale prestò valido aiuto nell'eseguire le esperienze,
compresa quella del Barometro da esso, secondo il concetto del
Torricelli, condotta.
Nel 1659 pubblicò la divinazione dei sette primi libri del celeberrimo
Apollonio Pergeo sulle sezioni coniche, ritenuti perduti. Per somma
fortuna il Borelli riuscì a rintracciare nella biblioteca di Firenze un
manoscritto arabo, portato dall'Oriente dal gesuita Golius, contenente
appunto i sette primi libri di Apollonio. Tradotti in latino comparvero
nel 1661, e si trovò che il Viviani, non solo aveva indovinato il
pensiero di Apollonio, ma aveva anzi trattato l'argomento in modo
più generale del famoso geometra greco. Successo nel 1666 al posto
da tempo vacante per la morte del Torricelli, fu eletto membro della
Società Reale di Londra, fondata nel 1660, e dell'Accademia di Parigi
costituitasi nel 1666. Anzi Luigi XIV gli accordò una pensione, che
Viviani impiegò nell'ornare la casa sua, posta in via dell'Amorino,
con iscrizioni, basso rilievi, ed un busto in onore del sommo maestro.
Dobbiamo al Viviani una “Vita del Galileo„; una relazione speciale
sull'applicazione del pendolo agli orologi, e tanti altri scritti: e fu
membro attivissimo dell'Accademia del Cimento.
Morì nel 1703 amato, stimato, venerato da tutti, e fu sepolto in
Santa Croce; lasciando per testamento alla famiglia Nelli, erede per
maggiorasco, l'obbligo di erigere un suntuoso monumento al suo divino
Maestro. Ad onta di una sorda opposizione da parte dei Monaci, nel 1737
fu inaugurato in Santa Croce il monumento, e con solennità vi furono
composte le ossa del Maestro, e del riconoscente discepolo.
Un senso di melanconica pietà, oltre i quattro principali discepoli
del Galileo, i quattro evangelisti della scienza, mi porta a ricordare
anche il figlio di lui Vincenzo. L'importanza d'un regolatore del
tempo per lo studio de' fenomeni astronomici e terrestri e per la
determinazione sopra tutto delle longitudini, era talmente compresa dal
Galileo, che l'aveva portato ad adattare al pendolo dei leggerissimi
congegni di ruote dentate per segnare il numero delle oscillazioni.
Il moto alle ruote venendo impresso dal pendolo stesso, dopo un certo
tempo questo doveva fermarsi. L'ideale era dunque che il pendolo
non dovesse servire che a regolare il tempo, e che la forza motrice
del congegno fosse da esso indipendente. Si trattava di applicare il
pendolo all'orologio già esistente, anzi tanto perfezionato
Che l'una parte l'altra tira ed urge
Tin tin sonando con sì dolce nota
Che 'l ben disposto spirto d'amor turge;
E negli ultimi anni di sua vita Galileo, già cieco, col Viviani, e
sopra tutto col figlio Vincenzo ragionando, era venuto a stabilire il
come di tale applicazione, quale risulta anche dal disegno fattone
da Vincenzo, il quale, come colui che assai esperto era nelle arti
meccaniche, volle da sè costruire il congegno; per lo che richiedendosi
assai più tempo che se ricorso fosse ad artefici, disgrazia lo incolse
colla morte del padre prima che a termine l'avesse portato. Solo
nell'aprile 1649 riprese Vincenzo la costruzione dell'Oriuolo, avendosi
fatto da meccanico apprestare il materiale occorrente, e lavorando di
propria mano ad intagliare le ruote e lo scappamento. Messo assieme
funzionava, e fattolo vedere al Viviani con esso convenne di alcuni
perfezionamenti da apportarvi. Ma pur volendo ultimare in ogni sua
parte l'orologio già lavorato, vi si diede d'attorno con raddoppiata
lena in tal modo, che colto da violentissima febbre il 16 maggio stesso
anno moriva. Disgrazia e fatalità, che privò l'Italia nostra del vanto
d'aver prima applicato il pendolo agli orologi, in quanto generalmente
ne vien data lode all'Huyghens, certo preclarissimo ingegno, che
costruì, sia pure più perfezionato, il suo orologio solo nel 1657.
Non è qui il caso di recare argomenti, e molti ne esisterebbero, in
favor nostro, ma è a deplorarsi, che non ci sia stata resa giustizia, e
riconosciuta come nostra anche l'applicazione del pendolo agli orologi.
Il fascino del metodo galileano, che sull'evidenza de' fatti innalza
l'uomo alle più alte speculazioni, aveva tratto a sè le menti più
elette di quell'epoca gloriosa e doveva avere solenne manifestazione
nella “Accademia del Cimento„. Unire le forze e “Provando e Riprovando„
leggere finalmente nel libro della natura le mirabili pagine che ci
tien spiegate davanti.
Prima fra le Accademie scientifiche, surse nel 1657, sotto la
presidenza del Principe Leopoldo. La componevano: Giovanni Alfonso
Borelli, Candido Del Buono, Paolo Del Buono, Lorenzo Magalotti,
Alessandro Marsili, Antonio Oliva, Francesco Redi, Carlo Renaldini,
Vincenzo Viviani.
E, cosa mirabile, e non mai più ripetutasi presso altre accademie,
tanto era l'ardore delle ricerche sperimentali, e tale la persuasione,
che solo dall'attenta osservazione dei fenomeni scaturir potessero le
leggi che li governano, che tutti gli accademici lavoravano di comune
accordo, costituendo quasi un'unica personalità, quella dell'Accademia,
sicuri così che ben difficilmente sarebbe sfuggita all'attenzione
di molti qualche circostanza importante e capace di modificare i
risultati dell'esperienza. Così è che nell'aureo libro “_Saggi di
naturali esperienze fatte nell'Accademia del Cimento_„ (Firenze 1667),
e compilato dal Magalotti, si descrivono magistralmente le singole
esperienze, senza mai accennare chi ne abbia avuta la prima idea, come
se fossero state da tutti, in comune, pensate. E degno di osservazione
si è pure che nello stesso libro dei “_Saggi_„ è detto: non entrare
nelle abitudini dell'Accademia il discutere sulle cause dei fenomeni.
Fosse il dubbio di incorrere nella disapprovazione eventuale di Roma,
o la coscienza che delle teoriche ne erano state escogitate anche
troppe, e ciò che mancava era una raccolta di fatti inconcussi, certo
è che gli accademici s'attennero fedelmente al loro motto “Provando
e Riprovando„. A più di due secoli di distanza è sempre con un senso
di ammirazione che si leggono quelle pagine dei “_Saggi_„, cardini
della nuova scienza, e vi si impara ancor oggi a condurre con acume e
diligenza somma le esperienze.
Non riuscirà discaro che per sommi capi rammenti i principali risultati
cui è giunta quell'accolta di preclari ingegni.
Incominciano i saggi colla descrizione degli strumenti di misura, e
loro uso. Termometro, Igrometro, Pendolo, Barometro.
Il primo, inventato ancora nel 1597 dal Galileo, che pensò subito
d'applicarlo alla medicina, per riconoscere il grado di febbre degli
ammalati; da termoscopio che era, fu trasformato in vero termometro,
prima riempito con acqua, poi con alcool. Portava i gradi marcati con
piccole perline di vetro sulla canna stessa, come i migliori nostri
termometri, invece che su tavoletta a parte, ed era con tanta arte
costruito che, sebbene i punti di graduazione della scala fossero
mal definiti col massimo freddo e massimo caldo di Firenze, tuttavia
i diversi termometri, specialmente cinquantigradi, riuscivano
perfettamente paragonabili fra loro. Nel 1830 si potè, confrontandoli
col termometro Reaumur, ricavare dalle osservazioni meteorologiche di
quell'epoca, come il clima della Toscana non sia venuto mutando. La
fissazione dei punti estremi della scala coll'immergere il termometro
nel ghiaccio che fonde, o tenerlo nel vapore che si svolge dall'acqua
bollente, sotto pressione di una atmosfera, è posteriore all'Accademia,
dovuta però ad uno dei suoi membri, il Rinaldini.
Quanto all'Igrometro, è noto il fatto dell'architetto Fontana, che
nel 1586 riuscì a metter ritto l'Obelisco sulla Piazza San Pietro in
Roma bagnando le corde; e sulla contrazione appunto delle corde, però
di minugia, inumidite, fondò Santorio il suo primo Igroscopio. Quello
dell'Accademia del Cimento invece, chiamato _Mostra umidaria_, è un
vero igrometro a condensazione, dove, invece di cogliere il punto
d'appannamento, come negli strumenti recenti, si misura la quantità
d'acqua condensatasi in un dato tempo sopra un cono vuoto di metallo,
riempito con un miscuglio frigorifero.
Segue la descrizione del Pendolo, e di un orologio a pendolo, “_su
l'andar di quello che prima d'ogni altro immaginò il Galileo, e che
dell'anno 1649 messe in pratica Vincenzo Galilei suo figliuolo_„;
prova maggiore che realmente l'applicazione de' pendoli agli orologi è
invenzione italiana.
Quanto al Barometro esso servì loro, non solo per misurare le
variazioni di pressione nell'aria; ma ben anche come apparecchio per
eseguire un vuoto assai migliore di quello ottenibile colle macchine
pneumatiche di quel tempo. E nel vuoto Torricelliano sperimentarono: se
il suono si propaga; se la calamita attira; se l'ambra strofinata si
elettrizza; come vi muoiano gli animali; se l'alzarsi dei liquidi nei
tubi capillari è influenzato dalla presenza dell'aria, e molte altre. E
dopo 200 anni noi siamo ritornati alla macchina pneumatica a mercurio,
la più perfetta di tutte, che permette delle rarefazioni così forti da
dar luogo ad una serie di nuovi fenomeni illustrati dal Crookes.
Il servizio meteorologico si considera generalmente come un'istituzione
moderna; esso, per merito sopra tutto dell'Inghilterra, fu sistemato
ed allargato così, che i servigi che presta, anche nel campo pratico,
sono immensi. Centinaia di bastimenti ogni anno vengono risparmiati dal
bullettino che, volando sul filo elettrico, precede la bufera. Ma nel
campo scientifico il poter tutti i giorni, ad ora fissa, tracciare la
carta delle condizioni meteorologiche di gran parte del mondo, chi sa
a quali risultati potrà portare. Frattanto non dimentichiamo, che le
osservazioni meteorologiche sono gloria italiana. Fin dal 1654 furono
colla massima regolarità eseguite nel Convento degli Angeli a Firenze;
a Vallombrosa, a Cutigliano, a Bologna, a Parma, a Milano, a Varsavia,
ad Innsbruck sotto la direzione generale del padre Luigi Antinori
teologo del Gran Duca. Esiste fra gli altri un registro che contiene
cinque osservazioni al giorno per lo spazio di oltre sedici anni.
Sono poi descritti nei Saggi diversi areometri; la palla d'oncia, ecc.,
ecc., strumenti che ancor oggi potrebbero prestare utili servigi alla
scienza.
Interessantissime sono le esperienze sul congelamento dell'acqua nelle
quali pei primi gli accademici fecero uso di miscugli frigoriferi,
quali neve con sale, o sal nitro, o spirito di vino; oppure neve e
sale ammoniaco, ottenendo con tale combinazione il massimo freddo.
Fecero scoppiare sfere di materie differenti riempite d'acqua facendola
ghiacciare, e mostrarono come questa, prima di solidificarsi si dilati.
Esperimentando col ghiaccio, ne collocarono un grosso pezzo avanti
uno specchio ustorio, nel foco del quale un termometro segnava un
abbassamento di temperatura; prova che il freddo, come il caldo, si
riflettono colla ben nota legge.
Per confutare la teoria dell'_antiperistasi_, della reazione cioè
sviluppata da un corpo, che al primo riscaldarlo dovrebbe raffreddarsi,
e viceversa, eseguirono le ben note esperienze immergendo un grosso
termometro nell'acqua calda, e mostrando che al primo istante l'alcool
realmente discende, ma non perchè si sia raffreddato, sibbene perchè
maggiore è la dilatazione del recipiente, e l'opposto avvenire
immergendo il termometro nell'acqua fredda. In questa occasione,
volendo meglio mostrare come tutti i corpi si dilatino pel calore,
idearono l'esperienza, più generalmente nota sotto il nome di anello
di S' Gravesande, che dall'Accademia invece dovrebbe prendere il
nome. Anzi, usando coni di diverse materie, che portati alla stessa
temperatura, entravano più o meno in un anello misurato, determinarono
il coefficiente di dilatazione dei corpi.
Nè riuscendo a comprimere l'acqua nelle sfere metalliche assoggettate
alla pressione del torchio, conclusero per l'incomprensibilità,
come generalmente si crede; sibbene che a loro non era riuscito
di comprimere l'acqua, che preferiva trasudare dalle pareti del
recipiente; mettendo così in evidenza la porosità dei metalli. Anche
l'errore della leggerezza positiva confutarono; facendo vedere che un
pezzo di sughero, immerso nell'acqua, non sale quando gli si tolga la
pressione del liquido dal disotto; mentre avrebbe pur dovuto salire se
si fosse trattato di una leggerezza positiva.
Nei “Saggi„ sono riportate anche le esperienze sulla velocità di
propagazione del suono eseguite ancora nel 1656 da Viviani e Borelli.
Non così felicemente riuscirono gli Accademici nel tentativo di
misurare la velocità di propagazione della luce, la quale si mostrò poi
così enorme da raggiungere 300,000 chilometri al 1". Ma è degno di nota
che l'abbian tentato.
In altro capitolo gli Accademici si occupano del cambiamento di colore
dei liquidi, specialmente della tintura di torna-sole, che con un
acido, succo di limone, aceto, acido solforico, arrossa, e riprende il
colore primitivo se trattata con una base, usando essi l'oleum-tartari,
soluzione di potassa.
Rimarchevoli sono pure i fatti citati dall'Accademia in sostegno
dell'idea emessa ancora da Galileo sulla resistenza dell'aria; che cioè
un proiettile sparato da maggiore altezza produca minore effetto che
da altezza minore; e ciò per il maggiore tragitto attraverso l'aria,
come in fatti trovarono; e l'altro che nello stesso intervallo di tempo
cadono a terra una palla sparata orizzontalmente da una certa altezza
ed un'altra che nello stesso istante dello sparo sia lasciata libera a
sè stessa.
Per convalidare il principio di inerzia, che un corpo persevera nello
stato di quiete o di moto in cui si trova, finchè una forza non ve lo
tolga, adattarono sopra un carro tirato da sei cavalli un saltamartino
con palla da una libbra, disposto verticalmente, e sopra strada piana
e diritta facendolo velocemente correre, e sparando, trovarono che
la palla veniva a cadere poco dietro il carro, benchè questo avesse
percorso dallo sparo alla caduta, oltre le 70 braccia; però tanto più
addietro rimaneva quanto maggiore era il tempo passato fra lo sparo
ed il ricadere della medesima; e ciò per la maggior resistenza opposta
dall'aria in più lungo tragitto.
Va pure notato come gli Accademici avessero una giusta idea di
quella che loro stessi chiamarono “capacità calorifica„. Presero due
termometri di dimensioni perfettamente eguali e li riempirono, cosa da
notarsi, uno di mercurio l'altro d'acqua. Immergendoli simultaneamente
in molta acqua calda, osservarono che il termometro a mercurio
era il primo a raggiungere l'equilibrio di temperatura, segno che
richiedeva minor quantità di calore dell'acqua. È strano che, avendo
già usato il mercurio in questa esperienza, non l'adottassero per
costruire i termometri. Forse furono trattenuti dall'aver visto che
si dilata meno dell'alcool. A conferma della prima esperienza sulla
capacità calorifica, ne eseguirono una seconda. Versarono pesi eguali
di diversi liquidi, portati alla stessa temperatura, sopra quantità
eguali di ghiaccio, e trovarono che se ne fonde più o meno col variare
del liquido. Come si vede si trovarono gli Accademici di fronte alle
calorie di fusione, al così detto calorico latente; ed è maggiormente
a deplorarsi l'Accademia abbia finito sì presto, perchè questo, come
altri argomenti, sarebbero stati in modo esauriente studiati, ed
avrebbero assicurato a noi il vanto di altre scoperte.
Degli Accademici individualmente troppo lunge sarei tratto a ragionare.
Tuttavia non posso passare sotto silenzio il napoletano Borelli,
altrettanto profondo erudito, quanto appassionato e forse impetuoso
carattere, finito nell'indigenza in Roma; lui, già discepolo di
Castelli, professore a Messina, professore a Pisa, membro attivissimo
dell'Accademia del Cimento, matematico, fisiologo, fisico, astronomo,
filosofo ed autore di oltre 13 opere, di cui, per non citare che le
culminanti, “_Dei moti naturali dipendenti dalla gravità_„ — “_Del
moto degli animali_„ opera da consultarsi tutto dì sull'argomento, e
“_Teoria delle stelle Medicee, dedotta da cause fisiche_.„
In quest'opera emette per primo l'idea che i satelliti di Giove
s'aggirino intorno al pianeta in causa di una mutua attrazione; ma
sgraziatamente non generalizza la sua ipotesi, nè ricerca le leggi di
questa attrazione. — E così la legge di Gravitazione, che regola il
moto de' corpi celesti, dopo aver arriso all'Italia, si posa, aureola
invidiata, per mano del Newton sul capo dell'Inghilterra.
Degno di menzione è pure il Magalotti, gesuita, già discepolo del
Viviani, autore delle lettere scientifiche ed erudito, conoscitore
di molte lingue, parlatore e scrittore chiarissimo, e segretario
dell'Accademia. I “_Saggi di naturali esperienze_„, bastano da soli a
testimoniare della di lui valentìa.
Nè va taciuto del Redi, forse più noto pel famoso ditirambo, che per
le esperienze fisiche da esso eseguite, per quanto fosse assiduo e
diligente accademico, medico rinomatissimo, naturalista, fisiologo.
Quanto progresso di lavoro sperimentale, e quale promessa di larga
messe per l'avvenire! Era quella del Cimento tale accademia, che si
sarebbe detto sfidare l'avversità de' tempi; ed invece, dopo soli nove
anni di vita, d'un tratto fu spenta. Sagrificata dal suo presidente
alla paura ed alla prepotenza di Roma. Ahimè! _Quam parva sapientia
regitur mundus_. Pensare che un'accademia di nove scienziati, che
non fanno che interrogare scrupolosamente la natura e registrarne i
responsi, dà tanta ombra da far paventare ne rimanga scossa la fede,
ne soffra la Religione! E d'altra parte non erano i Medici da tanto
di resistere alle pressioni di Roma; essi che tenevano il potere da
Clemente VII soffocatore delle libertà fiorentine, e già macchiati
dell'ignominia d'aver consegnato Galileo all'Inquisizione. Il principe
Leopoldo s'ebbe il cappello da Cardinale e l'Accademia fu sciolta.
Ma è con sentimento di profonda ammirazione e rispetto, e con orgoglio
di italiani che noi entriamo a visitare la Tribuna di Galileo, che
racchiude, oltre i ricordi del sommo filosofo, ampia raccolta degli
strumenti creati ed usati dall'Accademia del Cimento. Vero santuario,
dove il pensiero liberamente spaziando, s'ispira ai più alti ideali
della scienza rigeneratrice.
Dell'Accademia stessa facevano parte, come membri corrispondenti,
Ricci, Cassini, Montanari, Rossetti, Falconieri, e fra gli stranieri
Stenone, Thèvenot, Fabbri. Non trovandosi i loro lavori inseriti
nel libro dei “_Saggi_„ che non riporta che le esperienze eseguite
in comune dagli Accademici “_Operatori_„ darò qui un breve cenno
dell'opera dei due principali, Cassini e Stenone; chè diversamente
non avrei occasione di rammentarli nel seguito di questa rassegna,
ristretta alla sola fisica.
Gian Domenico Cassini nacque nel 1625 in Perinaldo, contea di Nizza,
da antica famiglia del patriziato senese. A soli 25 anni succede al
Cavalieri nella cattedra di matematiche in Bologna e nel 1653 pubblica
le osservazioni fatte assieme al marchese Malvasia, sulle comete,
ritenendole o come stelle, o come pianeti in formazione. Due anni
appresso rettifica la meridiana segnata nel 1575 da Ignazio Dante in
San Petronio. In seguito papa Alessandro VII lo sceglie arbitro nelle
controversie fra Ferrara e Bologna, causate dalle inondazioni del
Po, e più tardi sostiene contro il Viviani, che era per Firenze, gli
interessi del Papa a proposito delle inondazioni della Chiana. In tale
occasione assiste in Firenze alle tornate dell'Accademia. Nel 1665
nelle “Lettere astronomiche„ dirette al Falconieri “_Sopra la varietà
delle macchie osservate in Giove, e loro diurne rivoluzioni_„, spiega
il variare di dette macchie ammettendo che Giove roti sul proprio
asse in ore 9,56'. Nel febbraio 1666 fa la stessa osservazione per
Marte, e calcola la rotazione avvenga in 24 ore 48', e nell'ottobre
trova che ciò si avvera anche per Venere. In questo frattempo pubblica
pure le osservazioni e le tavole dei satelliti di Giove. Quest'ultime
fecero tale impressione su Picurd, che stimò fortuna per la Francia
poter avere così insigne astronomo; e tanto insistè presso il ministro
Colbert, da indurlo ad offrire al Cassini il posto di astronomo
reale, e direttore dell'erigendo Osservatorio astronomico, nominandolo
nello stesso tempo membro dell'Accademia. Declinò da prima il Cassini
l'onorifica offerta; ma alla fine, pensando forse che il favore che
godeva presso il papa Alessandro VII anche Galileo l'aveva goduto
presso Urbano VIII, il che non aveva impedito, che fosse consegnato
all'Inquisizione e condannato, a gran malincuore si decise ad
accettare, per poter con maggior tranquillità e sicurezza continuare
i suoi studi prediletti. Nel 1669 si portò a Parigi, dove pubblicò non
meno di 165 memorie di astronomia, 11 di fisica, sei opere, lasciandone
altre tre incomplete; fra l'altre una cosmografia in versi italiani.
Come Galileo, verso la fine della sua laboriosa carriera, perdè il bene
supremo della vista, e placidamente ad 87 anni si spense.
Nella direzione dell'Osservatorio gli succede, da prima il figlio
minore Giacomo, poi il nipote Cesare Francesco, da ultimo il pronipote
Giacomo Domenico, che lascia nel 1793 l'Osservatorio, e muore a 97
anni nel 1845. E così l'Italia, oltre ad altri scienziati, dà alla
Francia quattro generazioni di astronomi, e contribuisce in tal modo
a propagarvi il culto delle scienze che ebbe culla da noi. La Francia
a sua volta diffonde nel '700 l'amore alle scienze in Germania, e nel
secolo nostro la Germania evangelizza alla scienza la Russia.
Dello Stenone, benchè di origine danese, dirò pure brevemente; non
tanto perchè fu membro corrispondente dell'Accademia del Cimento,
quanto per l'importanza degli argomenti da esso trattati, ai quali
fornì materia la Toscana stessa, che lo accolse cittadino.
Anatomo e fisiologo distinto, nel 1666 lascia Parigi, e latore di
lettere di raccomandazione di Thèvenot per Borelli, si fissa in
Firenze, dove s'accaparra subito, per le eminenti sue qualità, la stima
e l'affetto di tutti gli scienziati. Da Luterano passa alla religione
cattolica, e Ferdinando II lo prende al suo servizio e gli permette
di continuare le ricerche anatomiche e fisiologiche nell'arcispedale
di Santa Maria Nuova. Pubblica gli elementi di miologia, ne' quali
spiega la natura, la struttura, l'azione dei muscoli. Come molti dei
convertiti, diventa cattolico ardente, scrive dotte dissertazioni
su quistioni di fede, e viene in conseguenza nominato Vescovo in
partibus, e più tardi Vicario Apostolico del Nord. Lascia quindi lo
studio dell'anatomia e della fisiologia, per dedicarsi interamente alla
mineralogia ed alla geologia, scienze da lui, si può dire, fondate, e
dà alle stampe l'opera sua più importante “_De solido intra solidum
naturaliter contento_„. In essa rammenta le doppie piramidi del
quarzo, i cubi della pirite, gli ottaedri del diamante, le tavolette
esagonali del ferro oligisto..... e fa specialmente osservare che,
se fra cristallo e cristallo della stessa materia possono apparire
delle differenze, sopra tutto nella grandezza delle facce, resta però
costante l'angolo che esse fanno fra di loro; gettando così le basi
della cristallografia.
E studiando la crosta terrestre trova che è costituita da strati
paralleli sovrapposti, depositati certo dalle acque, contenendo essi
quantità di resti organici e specialmente di conchiglie marittime,
fossilizzati; per cui in origine detti strati dovevano essere
orizzontali. Ma mostrandosi ora ondulati, inclinati, mischiati, devono
aver agito potenti cause, quali eruzioni vulcaniche, avvallamenti,
terremoti, per produrre tanto sconvolgimento. A periodi di maggiore
attività vulcanica seguirono periodi di calma, ed il mare ricoprendo
ogni cosa, depositò nuovi strati, che anch'essi sconvolti hanno dato
luogo al sollevamento ed all'inabissarsi di altre montagne. Nella
Toscana distingue non meno di sei periodi.
Come fervente cattolico si sforza di mostrare che le deduzioni cui è
giunto non sono contrarie a quanto narra la Bibbia; ma evidentemente
non dà alle sue proposizioni lo svolgimento intravvisto dall'acuta sua
mente. Nei limiti impostisi, sia per convinzione personale, sia per
forza di circostanze, nessuno però ha considerata la geologia da un
punto di vista più largo, nè ha emesso tante nuove idee, confermate in
seguito dai fatti.
Eppure l'opera sua rimase presso che ignorata, e solo nel 1831 il
celebre geologo Elie de Beaumont, dandone un ampio estratto in una
memoria inserita negli Annali delle scienze naturali, la rivendica ai
dovuti onori. Più fortunato di Galileo, Stenone potè morire in pace,
senza vedere i suoi scritti posti all'indice; chè l'opposizione di Roma
alle vedute della geologia, e più dell'antropologia, è nota. Il che non
arresterà il cammino della scienza, che per essere verità è religione.
Negli ottant'anni del periodo galileano e dell'Accademia del Cimento
l'Italia brilla di vivissimo splendore, e sorge maestra a tutto il
mondo. Disciolta l'Accademia segue un'epoca di continuo decadimento.
Le esperienze però descritte nei “_Saggi_„ è naturale che non
rappresentino tutto quanto in quell'epoca fortunata fu acquisito
alla scienza. Ma, se era doveroso rispetto rammentare i lavori
dell'Accademia nell'ordine stesso nel quale furono eseguiti, riescirà
forse più chiaro raggruppare le ricerche che ebbero luogo in seguito a
seconda del tema trattato.
Dell'esperienza sui tubi capillari eseguita dall'Accademia del Cimento
per provare se la pressione atmosferica influisca sul fenomeno, ho
già detto; giova notare che i fenomeni di capillarità furono per
primo osservati dal sommo Leonardo da Vinci, e direi quasi riscoperti
e studiati con amore dall'Aggiunti, che spiegò con essi l'ascendere
dei liquidi nei vasi dell'organismo, il nutrirsi delle piante, il
conservarsi dei fiori in molle, il cibarsi delle variopinte farfalle
a mezzo della proboscide.... Fu l'Aggiunti caro oltremodo al Galileo.
Chiamato dalla Veneta Repubblica a coprire la cattedra del gran
filosofo in Padova, preferì restarsene professore a Pisa dove,
rapito alla scienza, morì nel 1630 giovanissimo, correndo la sua età
col secolo. Le osservazioni però meglio approfondite sui fenomeni
capillari, e sulle attrazioni e ripulsioni fra corpi galleggianti, a
seconda della forma dei menischi, sono dovute al Borelli, che le eseguì
e pubblicò all'infuori dei lavori fatti in comune nell'Accademia del
Cimento.
Son note le lagrime Bataviche, goccioloni di vetro rapidamente
raffreddato che vanno in briciole quando si rompa l'estremità della
loro codetta; nè si conosce chi primo le abbia prodotte. Dall'Olanda
entrarono nel mondo scientifico, e di lì il loro nome. Dobbiamo a
Gemignano Montanari, nato in Modena nel 1633, uno studio su dette
lagrime “_Speculazioni fisiche sopra gli effetti dei vetri temperati_„
nel quale per primo dà come causa del fenomeno la forte tensione
superficiale del vetro. Le così dette Bocce di Bologna, che si
rompono lasciandovi cadere un pezzettino di pietra focaja, sono assai
posteriori, e furono illustrate dal Balbi, professore di fisica a
Bologna nel 1740.
Una delle curiosità scientifiche del seicento, ed intorno alla quale
tutti più o meno si affaticarono, si fu la fosforescenza. Ancora
Aristotile e Plinio conoscevano la luce fosforescente emessa da certi
insetti, da materie in putrefazione, dal mare. Plinio parla di pietre
luminose “_carbunculus, selenites_„ delle quali non conosciamo la
natura; ed Alberto il Grande sapeva come il diamante, moderatamente
riscaldato, emetta luce all'oscuro. Era pure noto che lo zucchero, il
quarzo e qualche altra materia, sfregati fra loro, o pestati, danno una
leggera fosforescenza.
Nel 1604 Vincenzo Cascariolo, calzolaio bolognese, occupandosi a
tempo perso di alchimia, calcina, fra i carboni, della pietra tolta
alle falde di monte Paterno, e s'accorge che, esposta preventivamente
ai raggi del sole, e ritirata in luogo oscuro, si mostra luminosa. È
il così detto fosforo di Bologna, un solfuro di Bario ottenuto dalla
riduzione a mezzo del carbone dello spato pesante.
Non è a dirsi quanto rapidamente si propagasse la scoperta, che offerse
tema di studio allo stesso Galileo e a tant'altri suscitando una gara
per trovare nuove materie fosforescenti. In tal modo se ne avvantaggiò
la chimica colla conoscenza di altri corpi, quali il fosforo di
Baudoin, il fosforo di Homberg, il vero fosforo ottenuto nel 1669 da
Brand, il fosforo di Canton....
E già che siamo a ragionare di ricerche che sì strettamente si
collegano colla chimica, mi sia concesso, ad onore di un nome caro
a noi tutti e alla scienza, degno pronipote di illustri antenati
segnalatisi nello studio della natura, di rammentare le esperienze,
eseguite verso il 1694, da Targioni ed Averani sulla combustione del
diamante. Fra i molti, un bel diamante di 8 grani, esposto ai raggi
del sole concentrati colla grossa lente da Benedetto Bregans donata
nel 1690 al Gran Duca Cosimo, e tutt'ora esistente nella Tribuna del
Galileo, dopo 28-1/2 minuti completamente bruciò, mostrandosi così,
nulla più nulla meno di un pezzetto di puro carbone, ma cristallizzato.
Anche Francesco di Lorena Granduca di Toscana all'estinzione della
casa Medici, e che fu poi Francesco I di Alemagna, fece trattar col
fuoco per oltre a 6000 fiorini di diamanti, nella speranza di fonderne
diversi piccoli in uno grosso, e trovar modo così di rifornire
l'esausta sua cassa. Ma i diamanti andarono in fumo, o per essere più
precisi, combinandosi coll'ossigeno, svanirono nell'aria, sotto forma
di anidride carbonica.
Nell'agosto 1609 Galileo presenta il primo cannocchiale al Senato
di Venezia. Nel 1617 immagina il suo “_Celatone_„, due cannocchiali
fissati ad una specie di morione, per poter con questo binocolo
osservare da una nave i satelliti di Giove allo scopo di determinare
le longitudini. E già che siamo in pieno seicento, mi sia concesso
aggiungere: e dopo aver spaziato per le vie del cielo, il binocolo ci
serve ora ad ammirare le stelle della terra.
A quello del Galileo subentra ben presto il cannocchiale astronomico,
ideato dal Keplero.
Oltre Galileo, e come abbiamo veduto il Torricelli, riuscì pure
eccellente costruttore di cannocchiali Eustachio Divini di San
Severino, al quale si deve anche un importante perfezionamento del
microscopio, che rese più chiaro e di maggiore ingrandimento col
comporre di due lenti ciascuno, tanto l'obbiettivo che l'oculare.
A lui rivale nella costruzione de' cannocchiali era Giuseppe Campani,
romano, che portò la distanza focale degli obbiettivi fino a 136
piedi, e fornì a Luigi XIV lo strumento, con cui il celebre Cassini
scoprì i satelliti di Saturno. Anzi, ad una speciale disposizione delle
lenti dell'oculare, che s'usa tutt'ora, è rimasto il nome di “Oculare
Campani„.
Nè va dimenticato come il primo a sostituire alla lente obbiettivo uno
specchio concavo fosse Niccola Zucchi di Parma, che costruì il primo
telescopio riflettore nel 1616.
Tuttavia, mentre l'Italia fornisce per lungo tempo i migliori
cannocchiali, e l'Accademia del Cimento splende di viva per quanto
breve luce, le osservazioni astronomiche, somma gloria del Galileo,
colla partenza del Cassini, giacciono pressochè trascurate.
Fatale influenza di Roma che schiaccia nell'Italia asservita ogni
aspirazione alla ricerca del vero. In Francia invece sorge il grande
Osservatorio di Parigi ultimato nel 1672; in Inghilterra quello famoso
di Greenwich inaugurato nel 1675; in Germania quello di Berlino fondato
nel 1700.
L'invenzione del cannocchiale e del microscopio a prima vista sembra
culminante, e tale da aver fatto fare alla scienza dell'ottica un
passo gigantesco. Se noi giudichiamo dai vantaggi recatici dai due
importantissimi strumenti, certo dobbiamo collocarli al primo posto.
Col cannocchiale spazia lo sguardo nell'immensità de' cieli. Dal caos
della Bibbia, dove la materia allo stato aeriforme riempie l'infinito,
si vien formando nella fuga dei secoli il cielo stellato, ed ogni
stella fissa avrà i suoi pianeti, composti di egual materia, per
quanto vari in grandezza, temperatura, condizioni di moto. E a tutta
l'infinita varietà de' corpi celesti presiederanno le leggi immutabili
dell'indistruttibilità della materia, della conservazione dell'energia,
dell'attrazione. Perchè in natura non esiste ripulsione; tutto è
infinita sapienza, sommo amore.
Attraverso l'immensità dell'etere giunge a noi, sotto forma di raggio
luminoso, il fremito del più remoto astro; quel raggio è il saluto del
lontano fratello alla sorella la terra. Quel raggio, rifratto da un
prisma nel cannocchiale, è il messaggero che narra la storia del cielo.
Mirabilissima potenza dell'ingegno umano! Il quale, armato del
microscopio scende nelle infinite latebre di una goccia d'acqua, e vi
discerne miriadi di esseri organici, come le stelle nel firmamento,
e li distingue, li classifica, e trae argomento a combatterli, per
risparmiare lutti e sventure. E con attento occhio osservando, spia la
costituzione della materia cerebrale, e se gli venga fatto di scoprire
il mistero del pensiero, di quest'atto fisico, che fa turbinare in sì
piccolo spazio l'immensità del creato.
Eppure, per l'invenzione dei due importantissimi strumenti, nota già
essendo la rifrazione, la teoria dell'ottica non si è avvicinata di
un passo alla spiegazione dei fenomeni luminosi; non ha che messo a
disposizione delle scienze nuovi e potenti mezzi di ricerca.
Trovare la causa del perchè un bastone tenuto obliquo nell'acqua
sembri spezzato, lo spato islandico faccia vedere doppi gli oggetti,
o le piume del collo d'un piccione compariscano iridescenti: ecco un
problema assai più interessante per la teoria dell'ottica di tutti i
microscopi e cannocchiali.
E per fortuna, l'onore d'averlo risolto spetta ad un nostro italiano
che per primo gettò le basi della teoria delle ondulazioni luminose.
Francesco Maria Grimaldi, nacque nel 1618, morì nel 1663 in Bologna
sua patria. Apparteneva all'ordine dei Gesuiti, e l'importantissima
sua opera “_Phisico-Mathesis de lumine, coloribus et iride aliisque
adnexis, libri duo_„ non comparve in Bologna che due anni dopo
la di lui morte. Contenendo essa nuove teorie avrà forse dubitato
dell'accoglienza che avrebbe potuto trovare presso i suoi superiori,
e temuto non avesse a suscitargli contro delle persecuzioni.
Contemporaneo del Cavalieri, entrambi coltivarono di preferenza
l'ottica, il primo, trattandola dal lato matematico, Grimaldi da quello
sperimentale.
Facciamo entrare in una stanza oscura, attraverso un foro praticato
nelle imposte, un fascio di raggi solari, ed interponendo una sottile
asticina opaca raccogliamo la luce su d'uno scremaglio. Dovressimo
osservare un'ombra contornata dalla sua penombra; invece si trova
che l'ombra fisica è più larga di quella geometrica, e contornata da
frange colorate e da frange oscure. Quest'è la prima esperienza del
Grimaldi. La seconda che si potrebbe enunciare “luce aggiunta a luce dà
tenebre„ è la seguente: pratichiamo nell'imposta due forellini vicini
uno all'altro, e raccogliamo la luce a tale distanza, che i due fasci
si sovrappongano in parte. Ciascuno dei forellini da solo darebbe
un disco luminoso più chiaro nel mezzo che ai bordi; agendo insieme
invece, dovrebbero dare due dischi luminosi, colla parte sovrapposta
più chiara. In realtà la parte centrale è più chiara, ma comparisce
limitata da bordi oscuri che vengono così a cadere in parti dove ogni
disco per sè avrebbe dovuto essere luminoso.
Su queste due esperienze, in apparenza così poco concludenti, si
esercita l'ingegno del Grimaldi per trarre i fondamenti della teoria
delle ondulazioni. Infatti solo due movimenti di ordine inverso,
condensazione e rarefazione, fase positiva e fase negativa, possono
elidersi, e dare mancanza di luce o bordi oscuri, e nella prima
esperienza frange oscure. Se ciò che entra dai fori non fosse un
movimento, ma qualche cosa di materiale, là dove cade in maggior copia,
si dovrebbe aver sempre più luce.
Grimaldi paragona il modo di propagarsi della luce a quello delle
onde generate da un sasso sulla superficie dell'acqua, e suppone un
fluido leggerissimo, che urtato dal corpo luminoso, trasmetta vibrando
la luce. Anzi intravede, facendo un paragone col suono, che, come
in acustica al maggior numero di vibrazioni corrisponde un suono più
acuto, in ottica alle vibrazioni più o meno rapide del corpo luminoso
corrisponda luce diversamente colorata.
In altro capitolo, a maggiore conferma del suo modo di vedere, analizza
il caso di luce bianca, che per effetto di semplice riflessione può
comparire colorata, ciò che realizza facendo riflettere un fascio
di luce da una lamina di metallo finemente striata, ottenendo così
l'iride, o lo spettro, da lui stesso chiamato di diffrazione.
Ed è a questo medesimo sistema che, usando gli splendidi reticoli del
Roland, noi ricorriamo presentemente per avere lo spettro normale
del sole; spettro nel quale leggiamo a chiare note la costituzione
e natura del sole stesso. L'iridescenza del collo del piccione non è
che un fenomeno dello stesso ordine, e la luce si riflette su d'una
superficie, per la conformazione delle piume, finemente striata.
Mirabilissima deduzione questa del Grimaldi, che in altra epoca avrebbe
sollevato il plauso universale, e rimase invece affatto dimenticata,
finchè d'oltre monte non fu rimessa in onore, ampliata, perfezionata.
Degne di speciale menzione sono pure le esperienze del Grimaldi sul
fenomeno così detto della dispersione della luce; sull'iride cioè che
si ottiene facendo rifrangere la luce del sole in un prisma. Fu esso
che pel primo mostrò come il fascio di raggi luminosi, attraversando il
prisma, s'allarghi, e che considerò i colori come dipendenti dalla luce
che illumina i corpi; che ammise una diversa velocità di propagazione
del moto vibratorio in rapporto al numero delle vibrazioni, e
che previde la luce propagarsi con minore velocità nei corpi più
rifrangenti.
Pochi anni dopo Grimaldi, il Newton illustrò ampiamente il fenomeno
della colorazione della luce nei prismi, ed emise per ispiegare i
fenomeni ottici la famosa teoria delle emanazioni, considerando la
luce come qualche cosa di materiale che, al pari dell'odore, esali dai
corpi.
Nessuna meraviglia quindi che l'opera del Grimaldi, che riteneva la
luce una forma di moto vibratorio, rimanesse affatto negletta di fronte
all'immensa autorità di cui godeva il Newton. Il Göthe, nella sua
teoria dei colori, chiama il Grimaldi versato in tutte le sottigliezze
della dialettica, e giudica poco serio il di lui lavoro.
Del resto quanto possa l'autorità di un uomo per ribadire degli errori
ed arrestare per un certo tempo il progresso, se anche non ne avessimo
avuto un grande esempio in Aristotile, ne avressimo uno nel Newton.
Nel 1690 Huyghens dà alle stampe il suo “_Trattato sulla luce_„. In
esso, per ispiegare il fenomeno della doppia rifrazione ricorre alla
teoria delle ondulazioni, e tanto, e sì profondamente la svolge da
poter render ragione colla stessa di tutti i fenomeni ottici allora
conosciuti. Ebbene, il lavoro dell'Huyghens, per quanto profondo e
persuasivo, rimase affatto dimenticato. Nè valse a tirarlo dall'oblio
l'autorità dell'Euler che dal 1746-1752 prese a difendere la teoria
delle ondulazioni. — Nel 1801, Young, facendo meglio risaltare
il principio delle interferenze luminose, la sviluppa ancora più
ampiamente. Ma perfino il suo lavoro rimase non curato. Solo nel 1815
riuscì a Fresnel, sostenuto da Arago, contro Biot e Poisson, partigiani
del Newton, di rivendicare la teoria delle ondulazioni; illustrandola
colla famosa esperienza degli specchi, che portano il di lui nome, e
sviluppandola al punto che, infine, fu da tutti accettata. — Quasi
duecento anni occorsero, perchè la più bella teoria della fisica
potesse trionfare, e con essa fosse reso il dovuto onore al Grimaldi
suo divinatore. Anzi, se si tien conto che la teoria delle ondulazioni
ha bandito finalmente dalla fisica i fluidi imponderabili, creati per
mascherare la nostra ignoranza; che magnetismo, elettricità, calore,
luce, azione attinica, non sono in grazia alla medesima che fenomeni
della stessa natura, diversi solo per numero di vibrazioni; che tutto
dunque giudicato alla stregua di sì splendida teoria, si unifica; trovo
la concezione del Grimaldi altrettanto fondamentale per la fisica,
quanto il principio di inerzia del Galileo per la meccanica, la legge
di gravitazione del Newton per l'astronomia, la teoria atomica del
Dalton per la chimica. — Materia e moto, indistruttibilità di quella,
conservazione e trasformazione di questo. Unità nell'infinita varietà.
Fra i molti problemi intorno ai quali si esercitarono maggiormente i
fisici del 600, abbiamo visto figurare la pressione dell'aria, la sua
dilatazione pel calore, l'ebullizione dei liquidi, la forza elastica
del vapore. — Ed ecco come da un complesso di nozioni pian piano
acquisite alla scienza sorge poi tale un'invenzione, che ha sconvolti
gli usi della vita, rotte le barriere fra le nazioni, rialzato
l'operaio dalla materialità del facchino a dignità d'uomo pensante,
rinnovellate le industrie; — intendo parlare della macchina a vapore.
Naturalmente essa non poteva uscire completa dalla mente di un solo, e
tutte le nazioni fanno a gara per attribuirsi la lor parte di merito.
Da noi non mancò qualche tentativo per adoperare il vapore come forza
motrice. Ragionando sull'eolipila di Erone Alessandrino, il Porta,
ancora nel 1601, si domanda in quante parti d'aria, come allora
chiamavasi il vapore, si trasformi un dato volume d'acqua, e riesce con
un semplicissimo apparecchio a sollevar l'acqua, per sola pressione di
vapore. Nel 1629 Giovanni Branca, architetto della chiesa di Nostra
Donna di Loreto, pubblica un trattato “_Delle macchine artificiose,
tanto spirituali che animali di molto artificio per produrre effetti
meravigliosi_„ nel quale propone che una grossa eolipila getti il
vapore contro una ruota a palette, destinata a far muovere un piccolo
mulino. Ma qui finiscono i titoli nostri per l'applicazione diretta del
vapore quale forza motrice. Non va dimenticato però, che le esperienze
e le leggi su cui la portentosa macchina posa, quasi tutte in Italia
per primo furono eseguite o dedotte.
Era in Inghilterra, dove l'attività industriale è più fiorente, che
maggiormente si sentiva il bisogno di utilizzare le forze della natura.
Nel 1655 il marchese di Worcester pubblica le sue cento invenzioni, ed
ottiene un brevetto per una macchina a vapore atta a sollevar l'acqua.
Nel 1681 e seguenti, l'infelice Papin, dopo aver soggiornato qualche
tempo in Inghilterra, comprende il vero spirito delle macchine a
vapore, inventa la pentola che porta il di lui nome, la valvola di
sicurezza, e giunge persino a mandare un battello sul Weser, per morir
povero e dimenticato in una soffitta, fra i rottami delle sue macchine.
— Segue Savary nel 1698. Con Newcomen e Cowley nel 1705 ci troviamo di
fronte a una vera macchina a vapore che aspetta il suo perfezionamento
da Watt, per correre con Stewenson e Fulton da un capo all'altro del
mondo.
Vediamo ora l'Italia, che ha dato per prima il melodramma, costruito il
pianoforte, perfezionato tant'altri strumenti; “la terra dei fiori, dei
suoni, dei carmi,„ quanto abbia prodotto nel campo dell'acustica.
Ancora nel XI secolo Guido d'Arezzo inventa le note, e le nomina colle
prime sillabe d'ogni versetto dell'Inno di San Giovanni. — Giuseppe
Zerlino, nato a Chioggia nel 1540, e Vincenzo, padre del Galileo,
scrivono di musica teorica; ma la parte fisica dell'acustica incomincia
solo con Galileo Galilei. Fu esso a dimostrare che per corde eguali
ed egualmente tese, la durata di oscillazione è proporzionale alla
loro lunghezza. Provò pure che l'acutezza del suono sale o scende
col crescere o diminuire delle vibrazioni. Avvertì, che strisciando
dolcemente con un dito bagnato il bordo d'un bicchiere, contenente
dell'acqua, si ottiene un suono, e fin che esso dura la superficie
dell'acqua si increspa, producendo una specie di stella. E si domanda:
se non sarebbe possibile fissare queste figure acustiche per poterle
con più agio studiare. Rammenta allora l'esperienza occorsagli con una
lastra di ottone, che messa in vibrazione e cospersa di rena, questa
si disponeva in una serie di linee distribuite con simmetria. Sono le
belle figure illustrate poi dal Cladni, e note sotto il di lui nome; ma
prima d'ogni altro ottenute dal Galileo.
Ho già detto delle esperienze eseguite in Firenze dal Borelli e dal
Viviani, e riportate nei “Saggi„ sulla velocità di propagazione del
suono, che dettero per risultato un valore di ben poco differente da
quello ammesso presentemente. Nè so comprendere come di queste nostre
esperienze non si faccia mai cenno nei libri di fisica italiani, ne'
quali si riportano regolarmente quelle eseguite in Francia. — Va pure
notato che il primo a mostrare come la velocità di propagazione del
suono aumenti col crescere della temperatura fu il medico Bianconi.
I risultati delle esperienze da esso eseguite a Bologna a temperature
di -2 a +28° R. sono riportati in un opuscolo “Della diversa velocità
del suono„. (Venezia, 1746).
Newton, che introdusse pel primo l'analisi matematica nelle quistioni
acustiche, calcolò teoricamente la velocità di propagazione del suono;
ma trovò che risultava solo 5/6 di quella data dalle esperienze. Per
metter d'accordo i due risultati furono escogitate numerose ipotesi;
ma il primo che accennò alla vera causa fu il nostro Lagrange, senza
però svolgere completamente l'idea balenatagli. Sicchè durante tutto
il settecento la quistione interessò in sommo grado tutti i cultori
delle scienze, e solo nel 1816 La Place mostrò che realmente bisognava
recare la correzione ideata dal Lagrange; perchè, mentre la temperatura
dell'ambiente non varia col propagarsi delle onde sonore, compensandosi
il freddo prodotto dalla rarefazione col maggior calore prodotto dalla
compressione, questa variazione di temperatura nelle parti dell'onda
modifica però l'elasticità dell'aria, e con ciò la velocità di
propagazione del suono.
Un altro problema della più alta importanza, che si proposero, non
solo i cultori della fisica, ma ben anco i maestri di musica, i
matematici, i filosofi, fu quello di trovare la ragione, perchè due
suoni armonizzino quando fra i numeri delle loro vibrazioni esista un
rapporto semplice, mentre in caso diverso, o se il rapporto semplice è
appena alterato, riescono dissonanti.
Fortunatamente alla risoluzione del problema contribuirono in larga
parte due italiani.
Verso la metà del seicento Marigni inventa la sua “Trombetta Marina„,
che viceversa non era poi una trombetta, e nemmeno un istrumento
a fiato, bensì una specie di grosso sonometro. Su d'una cassa di
risonanza di forma piramidata era tesa una corda, che dava una nota
stridula, somigliante a quella di una trombetta, in causa del tremito
della staffa cui era raccomandata la corda contro la cassa stessa sulla
quale posava leggermente.
A mezzo del suo strumento mostrò, non solo che si può ottenere dalla
corda un seguito di note i cui numeri di vibrazione crescono come
la serie dei numeri interi; ma ben anco che queste medesime note
accompagnano la fondamentale, e si possono percepire separatamente,
toccando leggermente la corda in vibrazione alla sua metà, terzo,
quarto, ecc. Sono questi i toni armonici, o meglio superiori, dai
quali appunto, oltre il timbro musicale, dipende anche la consonanza.
E coi medesimi, a definire l'armonia concorrono, o li suppliscono se
mancanti, i suoni detti di Tartini.
Nacque Tartini nel 1692 a Pirano d'Istria, e fu destinato al
sacerdozio. Ma lasciò ben presto la teologia per la legge, anzi, per
essere più precisi per la scherma, sua passione favorita. Ammogliatosi
segretamente, appena s'accorge d'essere incorso nella collera dello
zio, il cardinale Cornaro, abbandona la moglie, e si ritira nel
convento di Assisi. La calma del chiostro e sopratutto la compagnia
d'un bravo monaco, esperto in musica, risvegliano in lui una latente
passione per quest'arte geniale, così che in due anni diventa famoso
nel suonare il violino. Calmatosi lo sdegno dello zio, lascia il
convento, e in un concerto a Padova rapisce talmente gli uditori, che
la sua fama corre da un capo all'altro d'Italia.
Nel 1714 avverte che quando si suonino ad un tempo due note, se ne
percepisce una terza più bassa; per esempio: con un DO₃ ed un LA₃ si
sente un FA₂.
Chiamò questo nuovo tono, dato dalla combinazione degli altri due “il
suo terzo suono„; e fu poi detto di Tartini.
Ora questi terzi toni, quando il rapporto fra le due note che li
generano non sia preciso, possono dar luogo ai battimenti, segnano
quindi la disarmonia e suppliscono là dove mancano i toni superiori.
Interessante si è il sapere che Tartini nel suo “Trattato di
musica secondo la vera scienza dell'armonia„ (Padova 1754) e nella
“Dissertazione dei principi dell'armonia musicale contenuta nel
diatonico genere„ (Padova 1767), non solo parla del suo terzo suono, ma
espone l'idea che desso concorra nel definire l'Armonia.
Ed appunto sui toni armonici messi per primo in evidenza dal Marigni,
sui battimenti illustrati dal Saveur, e sui toni di Tartini, detti poi
di “sottrazione„ fonda Helmholtz la mirabile, e semplice sua teoria
della consonanza.
Nel campo del magnetismo e dell'elettricità, all'infuori delle poche
cose tentate dall'Accademia del Cimento, scendiamo fino a Beccaria
prima di trovare qualche lavoro d'una certa importanza. Nel 1753
pubblica un'opera “Dell'elettricismo naturale ed artificiale„ e
nel 1775 una seconda “Sull'elettricità atmosferica a cielo sereno„;
preludio agli importanti lavori eseguiti poco appresso in Italia. È poi
noto come una delle esperienze per mostrare la sede dell'elettricità
sui buoni conduttori si faccia ancor oggi a mezzo d'un apparecchio
chiamato “Pozzo di Beccaria„. Anche Tiberio Cavallo napoletano,
eseguì, sopratutto in Inghilterra, molte osservazioni sull'elettricità
atmosferica, che assaggiava a mezzo di un suo elettrometro.
I progressi della fisica e dell'elettricità in ispecie nell'ultimo
quarto del 700 si collegano troppo strettamente colle prime scoperte
del 1800, per poter essere qui con utilità, sia pur di volo accennati.
Quanto cammino lo svolgersi dell'umano pensiero!
Alle incerte notizie d'una civiltà orientale, a quelle più sicure
dei Caldei e degli Egiziani ecco sovrapporsi la splendida civiltà
greca, speculativa ed artistica per eccellenza, che ci tramanderà
con Aristotile il vangelo scientifico su cui giureranno per lunghi
secoli le generazioni future, e con Anassagora e poi Epicuro l'idea
Atomistica, che rifatta sulle basi dell'esperienza, sarà leva
potentissima allo sviluppo delle scienze e della Chimica in modo
particolare.
Coll'invasione degli Arabi vediamo dispersa la famosa scuola
Alessandrina, e tesori di sapere, sopratutto nel campo filosofico e
matematico perduti. E mentre la più fitta tenebra della barbarie pare
voglia stendersi per ogni dove, ecco gli Arabi stessi, che si fanno
cultori delle scienze, danno novello impulso agli studi astronomici e
chimici, e risvegliano, co' profughi greci, il culto alle scienze anche
in Occidente. Ma breve è il periodo, e strana cosa, un popolo giunto
rapidamente ad un elevato grado di civiltà, torna pressochè nomade alle
sue terre.
Per lunghi secoli nelle Università che s'erano venute formando per
prime in Italia, dove maggiore era il bisogno d'emanciparsi dai ceppi
d'un'istruzione, diretta solo da ecclesiastici, non si insegna che ciò
che dagli antichi ci pervenne, non si riconosce che Aristotile. Epoca
ingloriosa, appena marcata di quando in quando da qualche accenno a
novità, subito represso.
Ma l'aurora dell'Umanesimo spunta appena in Italia, che già le arti e
la letteratura, con gigantesco progresso illuminano della luce più viva
i secoli XIV, XV, XVI; nè la scienza può rimanere estranea a questo
ridestarsi di ogni attività, e con Galileo getta le basi di quella
filosofia positiva, che, caratterizzata dal motto della Accademia del
Cimento _Provando e riprovando_ sarà base incrollabile allo svolgersi
ulteriore dell'umano pensiero. Splendida epoca, orgoglio nostro, ed in
modo particolare di questa terra toscana, sorriso d'Italia.
Che vale l'opporsi dell'oscurantismo prepotente? Avrà i suoi martiri
anche la scienza, e saran seme di novello progresso.
E se le persecuzioni diraderanno le file dei cultori delle scienze
in Italia, sorgeranno i Newton, gli Huyghens e tant'altri, a strappar
nuovi segreti alla natura, chè la scienza è universale.
Certo l'amore del natìo loco fa rimpiangere che al periodo glorioso
di Galileo e dell'Accademia del Cimento, abbia fatto seguito un lungo
volger di anni scarso, in confronto alle altre nazioni, di messe,
benchè non privo di nobili ingegni che a quando a quando gettarono
sprazzi di luce foriera di nuovi veri.
E la sua parte nel decadimento scientifico d'Italia, specialmente nella
prima metà del 700, va data alle condizioni politiche della penisola.
La parte meridionale oppressa da un governo superstizioso e sleale,
che si regge sull'ignoranza de' popoli, a grande stento, e scarsamente
diradata dalle sapienti divinazioni del Vico, e dalle animose riforme
del Tanucci.
La media Italia in balìa di una corte pontificia, dove anche la geniale
od austera personalità di pontefici come i XIV Benedetto e Clemente,
s'infrange contro l'assolutismo del dogma e la tirannìa degli ordini
religiosi.
In Toscana fiacco il costume, fiacco lo studio, sonnolenta l'intera
esistenza per colpa di un governo, tanto più biasimevole quanto più
illuminato.