Storia delle scienze ad uso dei licei scientifici
Part 2
Nasceva, non già nella Grecia peninsulare, ma nelle contrade del mondo ellenico più vicine alle influenze orientali, fra i Greci delle colonie d’Asia Minore, la parte del mondo greco allora più evoluta, economicamente e culturalmente. Ma la differenza tra la scienza orientale e la scienza degli scienziati-filosofi greci di questo tempo consiste in ciò: la prima ha caratteri troppo empirici e, insieme, troppo superstiziosi; raccoglie osservazioni, abbondanti, ma slegate, e se ne serve per erigervi sopra un mondo di misticismi e di superstizioni; la scienza greca, invece, si affretta a ricavare dai fenomeni osservati, e per via del ragionamento, una concezione della vita e del mondo, affatto indipendente dalle antiche rivelazioni religiose. Ciò che manca a questa scienza, e la fa, talora, precipitare nella vana imaginazione, è l’abito, lo scrupolo di provare e riprovare le leggi che essa formula, le sue ipotesi. Essa però, molte volte, ha coscienza che di ipotesi provvisorie veramente si tratta, non di sicure dottrine scientifiche.
Gli scienziati-filosofi dei secoli VII e VI e dei primi lustri del sec. V a C. sono _Talete di Mileto, Anassimandro di Mileto, Anassimene di Mileto, Eraclito di Efeso, Pitagora di Samo, Senofane di Colofone, Parmenide di Elea_:[12] tutti, come si vede, salvo uno (Parmenide) originari delle colonie greco-asiatiche.
_A_). _La scuola ionica._ — _Talete_ (secc. VII-VI a. C.) fu matematico e astronomo. Gli antichi lo celebravano per aver egli predetto un’eclissi totale di sole (probabilmente quella del 19 maggio 557 a. C.).[13] Ma tale predizione, noi sappiamo, non era punto una novità presso gli Orientali (cfr. § 3). Che il mondo degli astri si reggesse secondo leggi immutabili era un luogo comune della scienza egizia e caldea, e Talete, educato a questa scuola, non fece che ripeterlo tra Greci. Riuscì anche (ci raccontano gli antichi) a misurare l’altezza degli oggetti inaccessibili, paragonandone l’ombra con quella di un altro oggetto piccolo, accessibile e misurabile, ossia osservando che la lunghezza dell’ombra dell’uno sta alla lunghezza dell’ombra dell’altro come l’altezza del primo, all’altezza del secondo.[14] Conobbe le proprietà elettriche dell’ambra, che, stropicciata, attrae i corpi leggeri, e quelle magnetiche della calamita. Ma tutte queste sono osservazioni slegate.
Più importante è la parte che Talete ebbe in un altro ordine di problemi.
Quale l’origine del mondo? Quale l’origine della vita? Ecco le due domande che si poneva (e a cui rispondeva) il racconto (il mito) religioso del tempo. Talete vi risponde, prescindendo completamente da questo. Risponde che l’elemento originario e fondamentale del mondo e della vita è l’acqua: l’acqua, che nutrisce le piante e gli animali, che sviluppa calore, che compone i semi vegetali e animali. Il mondo, dunque, sarebbe nato dall’acqua, ossia tutti gli elementi della vita si sarebbero svolti da una fase primitiva in cui tutto era acqua. Si trattava di una ipotesi fondata sur un’osservazione superficiale e non suffragata di prove.[15] Ma cotale ipotesi si sforzava di assegnare all’origine del mondo un processo naturale, differente da quello inculcato dalla religione del tempo, e, sebbene per caso, essa coincideva con una delle dottrine scientifiche, oggi più diffuse sulla origine della vita.
_Anassimandro_ sostituisce all’acqua qualcosa di meno materiale: un che d’«_indefinito_», di «_indistinto_», da cui sarebbero derivati la _terra_ (al centro dell’universo), l’_acqua_ e l’_aria_ (quest’ultima in una cerchia più esterna rispetto all’acqua), e poi il _fuoco_, là dove brillano le stelle. Sono questi i quattro elementi, che saranno ritenuti semplici e primordiali sino alle scoperte della chimica moderna. Siamo, anche questa volta, di fronte a una spiegazione ipotetica dell’origine del mondo, suscitata da osservazioni frettolose della realtà, non cimentate ad alcuna prova. Ma anche questa spiegazione è indipendente da quella degli antichi miti religiosi, e vuol ritrovare la ragione del mondo nel mondo medesimo, non fuori di esso.
Anassimandro si propose anche il problema della origine dell’uomo. Egli immagina che l’uomo sia nato in un periodo in cui il nostro pianeta non era completamente solidificato, e giaceva ancora in uno stato semiliquido. La specie umana sarebbe perciò stata in origine una specie acquatica, i cui germi avrebbero dapprima galleggiato sull’acqua, e poi si sarebbero dischiusi sulla terra. Più tardi, nelle nuove condizioni, di vita, essi avrebbero assunto vera forma umana.
V’è in questa concezione taluno degli elementi della moderna teoria del trasformismo, o evoluzionismo, vegetale e animale (cfr. § 40 _A_): in primo, quello dell’adattamento della specie alle condizioni dell’ambiente e la sua conseguente trasformazione. Ma non v’è il concetto fondamentale di quella dottrina: la derivazione delle forme, vegetali o animali, superiori dalle inferiori. D’altra parte, Anassimandro si propose solo il problema dell’origine dell’uomo, non quello, in genere, della origine delle varie specie animali e vegetali. Ond’è che, se a proposito di Anassimandro, di trasformismo volesse parlarsi, dovrebbe dirsi più propriamente che non è la sua teorica sull’origine dell’uomo, ma è la sua teoria cosmica dell’_indistinto_ (donde sarebbero derivati i _distinti_ elementi del mondo) quella che precorre la teoria dell’_evoluzione_, almeno secondo la formuleranno il filosofo inglese Erberto Spencer e l’italiano Roberto Ardigò nella seconda metà del sec. XIX.
Anassimandro ebbe anche delle vedute originali in astronomia. Per lui la Terra ha forma di disco circolare piatto; ma può reggersi nello spazio perchè egualmente distante da tutti gli altri punti; onde non v’è ragione che abbia ad accostarsi ad alcuno di essi. Può leggersi qui un’anticipazione, sia pur grossolana, della gravitazione universale?
_Anassimene_ (588-524?), più giovane di Talete e di Anassimandro, torna a Talete, e pensa che principio delle cose sia uno solo degli elementi della materia. Non però l’acqua, ma l’_aria_, che si stende all’infinito, e sarebbe, nella sua essenza, qualcosa di identico all’anima umana. Da essa, per via di condensazione e di rarefazione, ossia, attraverso modi diversi di aggregazione delle varie particelle, avrebbero avuto origine tutte le sostanze nei loro varii stati, solido, liquido, aeriforme. Egli stesso si propose, in modo più preciso, il problema dell’origine della vita organica, ossia delle piante e degli animali, e per primo formulò l’idea che tanta fortuna avrà talora, più tardi, e che anche oggi, sotto certe condizioni, la scienza torna ad ammettere: l’idea della _generazione spontanea_ (ossia non da germi preesistenti) delle piante e degli animali, sotto l’influenza che il calore solare avrebbe esercitata sul primitivo fango terrestre.[16]
Per _Eraclito di Efeso_ (vissuto intorno al 500 a. C.), principio universale è, non più l’aria o l’acqua, ma il terzo elemento, il _fuoco_, ossia il calore, che determina lo sviluppo della vita dell’universo. Ma questa è la parte meno interessante della sua dottrina. Il concetto più geniale è quest’altro: che tutte le cose della natura non giacciono in una condizione di stabilità, ma ondeggiano in un fluttuare perenne. _Nulla sta, ma tutto si muove e trapassa eternamente in forme diverse._ È questo, il principio cardinale della citata, moderna dottrina della evoluzione!
I quattro filosofi-scienziati, che abbiamo sopra ricordati, questi quattro primi «fisici» greci, come li denominò taluno degli antichi, appartengono tutti a un comune ambiente di coltura. Come accennammo, essi sono discepoli di quella scienza detta _ionica_, fiorita presso un gruppo di colonie greche sulle rive dell’Asia Minore, e fondate specialmente da quegli Elleni che si dissero di stirpe ionica, e che dal loro nome chiamarono _Ionia_ tutto il Paese occupato.
Presso questi pensatori noi non troviamo una distinta separazione di studii scientifici; essi sono un po’ di tutto: matematici, astronomi, chimici, fisici, botanici ecc. Non troviamo, neanche, dietro le loro speculazioni, un rigoroso procedere scientifico. Pure v’ha, di certo, nell’opera loro, non solo, come siamo andati rilevando, lo sforzo di affrancare il concetto del mondo, della sua esistenza, delle sue leggi, da qualsiasi ingerenza della divinità, ma altresì l’affermazione di talune intuizioni scientifiche, fondate sull’osservazione — per quanto scarsa e superficiale —, che rimarranno per secoli al fondo della scienza umana.
La più tenace fra essi è la dottrina dei quattro elementi semplici (_acqua, aria, fuoco, terra_), da uno o più dei quali, e dalle cui combinazioni e trasformazioni sarebbe nato l’universo, si sarebbe generata la vita. Questa dottrina, attraverso variazioni e oscillazioni, permane, come radicata, da Talete ad Eraclito. Ed essa travalicherà la scienza greca, e persisterà sino al fondatore della chimica moderna: il Lavoisier (cfr. §§ 31 _B_).
_B_). _Pitagora._ — Maggiore importanza dei precedenti ha _Pitagora di Samo_ (seconda metà del sec. VI), nato anch’egli e vissuto, nei suoi giovani anni, in patria, ma che più tardi si recò nella Magna Grecia, e quivi, a Crotone, fondò una scuola, che, tramandata per molte generazioni, doveva essere una delle più gloriose dell’antichità e congiungere la coltura greco-orientale con quella dell’Occidente colonizzato dai Greci. Pitagora imprende a coltivare quella disciplina, che più scarsamente i filosofi ionici avevano studiata: la matematica, e che, per avere, meno delle altre, bisogno di esperienze e di strumenti scientifici, poteva più rapidamente e più sicuramente progredire. Pitagora è il ritrovatore di molte leggi matematiche, riguardanti i numeri e le proporzioni; _è, anzi, il creatore della aritmetica e della geometria greca_. Egli distinse i numeri pari dai dispari, e ne dedusse parecchi teoremi: 1) _le successive addizioni di numeri dispari danno, come resultato, i quadrati delle serie pari e dispari_;[17] 2) _la somma di numeri pari dà, come resultato, cifre che sono il prodotto di numeri successivi diversi solo di un’unità_.[18] In geometria, risolse il famoso «_teorema di Pitagora_»: «_in un triangolo rettangolo il quadrato della ipotenusa_ (il lato opposto all’angolo retto) _è equivalente alla somma dei quadrati degli altri due lati_ (_cateti_)», e quest’altro: «_Trasformare un poligono nel quadrato equivalente_».[19]
Pitagora fu astronomo, non meno grande che matematico. Primo insegnò che la terra è di forma sferica, affermando così una delle fondamentali dottrine moderne e dominando, come vedremo, tutta l’astronomia antica. Egli ignora il movimento di rotazione terrestre, ma assegna alla terra un movimento di rivoluzione, non però intorno al sole, bensì intorno a un _fuoco_ centrale, collocato nel mezzo dell’universo, che illuminerebbe anche il sole. Questo movimento di rivoluzione si compirebbe in 24 ore da ovest a est e, con la Terra, girerebbero, in una stessa sfera, i pianeti, il sole, la luna.
Pitagora fu anche fisico, e ci tramandò le prime leggi dell’acustica. In base ad esperienze sopra i suoni, resi da un bicchiere, più o meno pieno d’acqua, egli determinò quali lunghezze deve avere una corda perchè sia capace di rendere le differenti note della scala inimicale, e con quali pesi debba tendersi una corda perchè, a parità di lunghezza, renda ugualmente i suoni di codeste note.
Egli giungeva così al concetto, scientificamente esatto, che il suono è prodotto dalle vibrazioni, determinate nella massa dell’aria, dall’urto dei corpi sonori, e che la varietà dei suoni dipende dalla varietà delle onde sonore e dalla massa del corpo vibrante.
Studî analoghi egli fece anche sui suoni resi dai tubi, e dimostrò l’analogia, che esiste, fra questi suoni e quelli emessi da corde vibranti.
Ci troviamo, dunque, con Pitagora di fronte a una scuola di scienza sperimentale. Egli stesso affermava che nell’universo esiste un ordine, un’armonia costante, e che «i numeri sono i principii di tutte le cose», ossia che _tutto è retto da leggi immutabili e che in ogni fenomeno esiste una regolarità, una legge, che può esprimersi mediante numeri o rapporti fissi delle grandezze che vi figurano_.
_C_). _La scuola eleatica._ — Altri studiosi greci, venuti, nel VI sec. a. C., dalle colonie greco-asiatiche dell’Asia Minore in Italia, nella Magna Grecia, ma non già nell’ambiente dove fiorivano Pitagora e i Pitagorici, sibbene assai lungi da loro, in Elea (la _Velia_ romana), sulla costa tirrenica, fondarono una _scuola_, che si disse _eleatica_, e che ha grande importanza per le origini della scienza. Di _Senofane di Colofone_ (560-460 a. C.), del quale è nota la critica acerba alla religione antropomorfica greca, e la credenza in un Dio, spirituale ed eterno, che farebbe tutt’uno col mondo (_panteismo_), si ricordano altresì gl’inizi di quella critica della umana conoscenza, che dovrà affaticare tanta parte della filosofia e della scienza moderna. Egli sosteneva che le _nostre conoscenze sono limitate, relative, soggettive_, e che la realtà vera noi non siamo mai in grado di conoscerla. Ma, come scienziato, Senofane si ricollega a Talete, ad Anassimandro, ad Anassimene. A Talete, in quanto pensa che gli avanzi fossili di animali, che primo riconobbe, comprovano che l’acqua, il mare, è l’elemento da cui uscì la terra e la vita; ad Anassimandro, in quanto anch’egli ribadisce il concetto che l’uomo derivi dal pesce e che la sua prima apparizione si collochi nello stadio originario, tra fluido, e solido, del nostro pianeta; ad Anassimene, in quanto egli torna ad ammettere la _generazione spontanea_: il sole, riscaldando la terra, ne avrebbe fatto produrre piante e animali.
Opinioni analoghe seguì e sviluppò il suo discepolo _Parmenide di Elea_. Ma questi poneva altresì un’altra teoria, base della chimica moderna: _che cioè la materia è perenne, indistruttibile, e non avrebbe potuto originarsi se essa non fosse mai esistita, come non può mai svanire_. La scienza moderna, formulerà la identica legge allorchè sentenzierà: «_Nulla si perde e nulla si crea!_»
7. =Dalle guerre persiane alla fine del V secolo a. C.= — Nell’età delle Guerre persiane, ossia nei primi decenni del V sec. a. C., e nell’età successiva, che suol dirsi di Pericle — dal massimo uomo politico ateniese che domina la scena della vita greca —, e che si stende all’incirca fino all’ultimo quarto dello stesso secolo, il centro della coltura greca si sposta man mano dall’Asia Minore e dalla Magna Grecia alla Grecia peninsulare e insulare. L’invasione e la devastazione persiana, in Ionia, hanno provocato la decadenza di queste città e la fuga della parte più agiata e più eletta dei loro abitanti. Le persecuzioni delle democrazie greche della Magna Grecia contro i Pitagorici, che quivi si erano organizzati in partito politico aristocratico, ne ha provocato l’esilio e la dispersione. Intanto Atene è divenuta il cervello, politico ed economico, del mondo greco, e quivi perciò convengono pitagorici, ionici, eleatici a professarvi e a diffondervi le loro dottrine.
_A_). _Astronomia e matematica._ — Le scuole astronomiche e matematiche, fondate da Pitagora e da Talete, continuano, nella prima metà del secolo, a fiorire in Italia (Magna Grecia) e nella Ionia. Un discepolo di Pitagora — _Filolao_ — vissuto all’incirca un secolo dopo il Maestro (metà del sec. V a. C.), concepisce per la prima volta, sebbene in modo assai confuso, _il movimento di rotazione della Terra intorno al proprio asse_. Non a torto quindi il sommo Copernico (sec. XVI), nella sua opera classica _Le rivoluzioni delle sfere celesti_, lo considererà come uno dei suoi precursori. Da Filolao l’idea della rotazione della Terra passò agli altri pitagorici del sec. VI (_Iceta, Eraclito, Eefanto_).
Ma sia questo come l’altro fondamentale concetto dell’astronomia pitagorica della sfericità della Terra, e del suo movimento di rivoluzione, non travalicano la coltura greca dell’Occidente. Altrove la Terra è sempre concepita come un disco piatto, tenuto in sospeso dall’aria. Ma _Anassagora di Clazomene_ (metà del sec. V), che soggiornerà e professerà lungamente in Atene,[20] insegnerà che il sole è una massa incandescente più grande del Peloponneso, e che la luna riceve luce dal sole, e ha anch’essa, come la Terra, e monti e valli... Un suo contemporaneo, di lui poco più giovane, un dimenticato discepolo di Talete e sommo matematico — _Enopide di Chio_ (intorno al 460 a. C.) — calcola l’anno solare in 365 giorni, 8 ore e 57 minuti,[21] e compila un calendario relativo. Con maggior precisione l’ateniese _Metone_ calcolerà, nel 432 a. C., che 19 anni solari sono eguali a 235 mesi lunari, commettendo il solo errore di appena mezz’ora (30^m, 9^s).
Questi progressi in astronomia dipendono dai progressi delle matematiche greche. Matematici sono infatti, _Enopide_ e _Metone_. E il discepolo di Enopide — _Ippocrate di Chio_ (fiorito intorno al 450 a. C.), che professò l’insegnamento in Atene —, oltre ad occuparsi di parecchi problemi matematici, tra cui della famosa _quadratura del circolo_, dettò il primo libro scolastico di geometria: _Elementi di geometria_. In esso egli introdusse per primo l’uso di indicare con lettere dell’alfabeto i punti principali delle figure a fine di agevolare le dimostrazioni, e in ogni sua parte si rivelò uno dei più grandi geometri dell’antichità.
_B_). _Medicina._ — Fuori di Atene fiorisce rigogliosa la scienza medica. Essa aveva avuto origine nei templi sacri al dio della Salute, _Esculapio_. Intorno a questi templi, come intorno a cliniche popolose, sorsero numerose scuole mediche, con carattere decisamente scientifico.
Le più importanti furono quelle di Crotone (nella Magna Grecia) e di Cnido (in Asia Minore) e di Cos (una delle Sporadi meridionali), dove appunto erano due famosi templi sacri ad Esculapio. In queste scuole si impartivano lezioni scientifiche, e si facevano studii clinici e pratiche chirurgiche; da esse uscirono medici famosi, i quali, alla Corte dei re di Persia, presero il posto dei medici caldei ed egiziani; da esse provenne una notevole letteratura scientifica medica. In questa letteratura è scomparso il concetto primitivo che le malattie si debbano a cause soprannaturali, e che, per guarirle, occorra invocare e placare gli dèi. I nuovi scienziati pensano che «ogni malattia ha una causa naturale, e senza causa naturale nulla può accadere» (Ippocrate).
Alla metà del sec. V, il medico _Alcmeone di Crotone_, un pitagorico, insegnava che il cervello è la sede dell’umano pensiero: scoperta, che doveva superare infinite difficoltà prima di diventare di dominio comune. Nella scuola di Cnido la medicina era profondamente specializzata: essa ammetteva innumeri malattie e, per ciascuna, uno specifico. Ma il principe dei medici e della scienza medica del tempo è _Ippocrate di Cos_ (460-380 circa a. C.), da non confondere col matematico suo omonimo, uno, appunto, dei più grandi maestri la cui scienza dominerà tutto l’evo antico.
Ippocrate si oppone alla scuola di Cnido, in quanto egli è sopra tutto un’igienista. Per lui la sanità si fonda sulla equilibrata mescolanza dei quattro umori contenuti nel corpo umano: _bile gialla, bile nera, sangue, pituita_. La malattia è una perturbazione di questa combinazione, e la scienza medica può solo aiutare, non creare, il processo naturale, tendente a ristabilirne l’equilibrio. Onde, assai più importante del curare i mali, è prevenirli con norme igieniche.
Ad Ippocrate si attribuiscono numerosissime opere: ben 53 volumi; ma i più di questi appartengono, non al maestro, ma alla sua scuola, e risalgono alla seconda metà del sec. V a. C.
Pur troppo, i pregiudizi religiosi non permettevano ancora il sezionamento del cadavere, e, quindi, impedivano i progressi dell’anatomia, base della scienza medica. Però si facevano notevoli operazioni chirurgiche, ma non amputazioni, ignorandosi il modo di legare le arterie e di arrestare le grandi emorragie.
_C_). _Fisico-chimica; scienze naturali._ — Frattanto proseguiva in Grecia l’attivo speculare di filosofi e di scienziati sui problemi, che primi gli ionici avevano posti, a fine di giungere a una spiegazione dell’origine, della formazione, delle trasformazioni, dell’universo.
_Empedocle di Agrigento_ — un greco di Sicilia — (484-?? a. C.), da un lato approfondisce le dottrine di Parmenide sulla indistruttibilità della materia; dall’altro, ripiglia quelle di Anassimandro sui quattro elementi primordiali: acqua, aria, terra, fuoco. Ma per lui (ecco la novità che lo distingue dai Ionici!) i quattro elementi sarebbero originari e intrasformabili, irreducibili dall’uno all’altro, e mossi, non già da una forza loro interiore, ma da agenti esterni: un fluido positivo e uno negativo, l’_amore_ e l’_odio_. Attraendosi o respingendosi, determinerebbero la formazione della materia. Questa, la sua teoria della natura.
Empedocle stesso tornò a proporsi il problema della vita organica. Anch’egli, come Anassimene, è un credente nella generazione spontanea. Ma egli non imagina che le forme superiori siano nate contemporaneamente alle inferiori; le piante, insieme con gli animali. Secondo Empedocle, nacquero prima le piante; poi, dal terreno, alcune parti degli animali, le quali, attratte dall’_Amore_, che domina il mondo, si organarono fra loro. _Di tali organismi sopravvissero quelli adatti alla vita; scomparvero quelli inadatti._ Eccoci dunque, in presenza della teorica della «sopravvivenza dei più adulti», ch’è uno dei concetti fondamentali dell’evoluzionismo nella forma, che assumerà nelle opere di Carlo Darwin, nel sec. XIX (cfr. § 40 _A_).
Empedocle stesso fu autore di una teorica fisica — di una _dottrina della visione_ —, che persisterà attraverso la scienza greca fino all’età moderna: che, cioè, noi vediamo perchè il nostro occhio lancia dei raggi visivi a percepire l’imagine degli oggetti.
_D_). _Democrito di Abdera_ (460-370). — Ma eccoci venuti faccia a faccia col più grande scienziato greco, con cui si chiude il V sec. a. C.: _Democrito di Abdera_ (in Tracia) (460-370 circa). Democrito si occupò di tutte le scienze: matematica, astronomia, medicina, fisica ecc., e fu, con Aristotele (cfr. § 8 _C_), il massimo, forse, fra gli scienziati dell’antichità greca, ossia di tutta l’antichità.
La parte più notevole delle sue dottrine è quella che oggi diremmo fisico-chimica. Per Democrito, non esistono gli elementi semplici, primordiali, di genere diverso, o (secondo affermava Empedocle) irreducibili fra loro, che esistevano pei primi pensatori greci; per lui, non v’ha che un’unica materia e lo spazio vuoto. Questa materia — _la materia_ — è formata di _atomi_, particelle estremamente piccole, qualitativamente identiche, ma diverse per forma, misura, peso. Gli atomi precipitano nello spazio vuoto, ma con rapidità diversa, come diverso è il loro peso, e si raggruppano dando luogo ai vari corpi. Il peso e la durezza dei corpi sono determinati dalla varia grandezza e dal vario addensamento degli atomi; il colore e il gusto sono dati dalla diversa impressione che, gli atomi, a seconda la grandezza e la forma, esercitano sui nostri sensi. Anche l’anima umana è formata di atomi, il cui movimento genera il pensiero.
V’ha, quindi, secondo Democrito, una continuità perfetta tra il mondo fisico e il mondo spirituale. Un atomo, urtato da un altro, aquista una certa oscillazione che comunica a tutti gli atomi vicini. Così, ad esempio, un oggetto sonoro comunica il suo moto all’aria, e dall’aria giunge all’orecchio, ove produce una vibrazione atomica. Questa vibrazione, comunicandosi agli atomi dell’anima, determina le sensazioni, che persistono anche quando il primo stimolo è venuto meno.