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ACER Bi,
Koine 1/2, Gennaio/Giugno 2002, 197-243
Concetto ed uso dei modelli nella scienza greca antica
F. ACERBI
Il concetto di modello
Concetto ed uso dei modelli hanno avuto un ruolo centrale nell'indagine scientifica
dell'ultimo secolo, non solo nelle scienze esatte ma anche nei campi medico-biologico e
delle discipline economiche o sociali. Certo, se l'àmbito di ricerca cui viene applicata la
modellistica varia in maniera non indifferente, & pur vero che resta immutata la sua
caratteristica essenziale, il costruire cio& all'interno dell'universo matematico immagini
semplificate di classi di eventi appartenenti all'universo fenomenico. D'altro canto, accade
di norma che a tale scopo specifiche discipline utilizzino in maniera peculiare strumenti
matematici ben determinati, e questo fatto ha spesso contribuito in maniera decisiva a
definire con maggiore nettezza i confini e quindi lo scopo delle discipline in gioco, a volte
arrivando a dotarle di un'aura di scientificità che per altri versi risultava e risulta
quantomeno discutibile accordare loro. E però vero, d'altronde, che aspetto eminente della
modellistica matematica contemporanea é proprio quello di non rappresentare in maniera
biunivoca l'effettiva divisione degli ämbiti di ricerca, nel senso che intere classi di fenomeni
del tutto eterogenei possono essere rappresentati, ad esempio, dalla stessa equazione
differenziale, mentre certi approcci matematici generali trovano applicazioni omologhe in
campi disparati. Gia queste prime osservazioni suggeriscono che il rapporto tra modelli
matematici, fenomeni che essi rappresentano e discipline che se ne servono possa
presentarsi alquanto complicato, e come la componente matematica formale possa
determinare in misura spesso decisiva la struttura dei modelli stessi.
E stato messo in evidenza come lo sviluppo notevole della modellistica matematica
nell'ultimo secolo possa essere ricondotto alla crisi del paradigma meccanicista.! S'intende
che anche all'interno di quest'ultimo era possibile costruire ed effettivamente venivano
costruite messe di modelli di buona parte dei fenomeni indagati, ma in essi l'introduzione
del formalismo matematico era sempre e comunque subordinata alla riduzione preliminare
del fenomeno ad entità ed interazioni “reali: Lord Kelvin propone un modello meccanico
(una sorta di reticolo di piccole masse in rotazione, connesse da giunti flessibili ma non
estensibili)? della struttura dell'etere, e le teorie matematiche dell'elasticità e della
I Si veda ad esempio G. Israel, La visione matematica della realtà, Roma-Bari, Laterza 1997.
2 W. Thomson, On a Gyrostatic Adynamic Constitution of the Ether, Edimburg Royal Society
Proceedings, 17 marzo 1890. Sul modello si abbattono a più riprese le ironie di Duhem: si veda ad
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)Koiné 1/2, Gennaio/Giugno 2002, 197-243
Concetto ed uso dei modelli nella scienza greca antica
F. ACERBI
Il concetto di modello
Concetto ed uso dei modelli hanno avuto un ruolo centrale nell'indagine scientifica
dell'ultimo secolo, non solo nelle scienze esatte ma anche nei campi medico-biologico e
delle discipline economiche o sociali. Certo, se l'àmbito di ricerca cui viene applicata la
modellistica varia in maniera non indifferente, è pur vero che resta immutata la sua
caratteristica essenziale, il costruire cioè all'interno dell'universo matematico immagini
semplificate di classi di eventi appartenenti all'universo fenomenico. D'altro canto, accade
di norma che a tale scopo specifiche discipline utilizzino in maniera peculiare strumenti
matematici ben determinati, e questo fatto ha spesso contribuito in maniera decisiva a
definire con maggiore nettezza i confini e quindi lo scopo delle discipline in gioco, a volte
arrivando a dotarle di un'aura di scientificità che per altri versi risultava e risulta
quantomeno discutibile accordare loro. È però vero, d'altronde, che aspetto eminente della
modellistica matematica contemporanea è proprio quello di non rappresentare in maniera
biunivoca l'effettiva divisione degli àmbiti di ricerca, nel senso che intere classi di fenomeni
del tutto eterogenei possono essere rappresentati, ad esempio, dalla stessa equazione
differenziale, mentre certi approcci matematici generali trovano applicazioni omologhe in
campi disparati. Già queste prime osservazioni suggeriscono che il rapporto tra modelli
matematici, fenomeni che essi rappresentano e discipline che se ne servono possa
presentarsi alquanto complicato, e come la componente matematica formale possa
determinare in misura spesso decisiva la struttura dei modelli stessi.
È stato messo in evidenza come lo sviluppo notevole della modellistica matematica
nell'ultimo secolo possa essere ricondotto alla crisi del paradigma meccanicista.1 S'intende
che anche all'interno di quest'ultimo era possibile costruire ed effettivamente venivano
costruite messe di modelli di buona parte dei fenomeni indagati, ma in essi l'introduzione
del formalismo matematico era sempre e comunque subordinata alla riduzione preliminare
del fenomeno ad entità ed interazioni "reali": Lord Kelvin propone un modello meccanico
(una sorta di reticolo di piccole masse in rotazione, connesse da giunti flessibili ma non
estensibili)2 della struttura dell'etere, e le teorie matematiche dell'elasticità e della
1 Si veda ad esempio G. Israel, La visione matematica della realtà, Roma-Bari, Laterza 1997.
2 W. Thomson, On a Gyrostatic Adynamic Constitution of the Ether, Edimburg Royal
Society
Proceedings, 17 marzo 1890. Sul modello si abbattono a più riprese le ironie di Duhem: si veda ad
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)propagazione delle onde entrano in gioco come conseguenza di questa scelta; Boltzmann
introduce metodi statistici allo scopo di giustificare il secondo principio della
termodinamica in termini del moto caotico delle molecole. La modellistica matematica
contemporanea si caratterizza invece per il fatto di fare a meno della mediazione di una
struttura esplicativa soggiacente (appunto come conseguenza della crisi suddetta), che essa
appartenga allo stesso campo di indagine del fenomeno oppure ad un campo ritenuto più
fondamentale (di solito la fisica): le variabili matematiche rilevanti all'interno del modello
risultano quindi la traduzione di alcuni parametri fenomenologici caratterizzanti il sistema
fisico ed il modello stesso vive di vita propria all'interno dell'universo matematico:3 un
sistema di equazioni differenziali è già di per sé un modello. Ciò comporta un rischio,
legato all'eventuale sprovvedutezza epistemologica di chi utilizzi il modello: leggere, senza
prima aver percorso all'indietro con cautela il processo di traduzione sopra accennato, le
proposizioni interne al modello come asserti su come è fatto il mondo reale. Subentrati a
quello meccanicista dei quadri esplicativi al tempo stesso più rigidi, limitati nel campo di
applicazione e tra loro in conflitto (la meccanica quantistica, la teoria relativistica dei campi,
la teoria della relatività generale), la loro interazione con una modellistica siffatta può
produrre corto circuiti ancora più gravi: si assiste in effetti negli ultimi decenni ad un
generalizzato fenomeno di reificazione delle entità teoriche interne al modello,4 la loro
esistenza effettiva risultando automaticamente assunta una volta che esse siano necessarie
perché il modello funzioni (e si badi bene, funzionare significa ormai soltanto produrre
previsioni in grado di accordarsi con i dati sperimentali,5 mentre sono state abbandonate
richieste anche elementari di coerenza interna e di consistenza del formalismo matematico
utilizzato): ne consegue una rigogliosa fioritura, ai limiti dell'inestricabile, del parco
ontologico, e non è assolutamente detto che tale prezzo da pagare sia né ragionevole né
accettabile. Alla luce delle incertezze contemporanee è importante cercare di capire le
origini storiche del concetto di modello, analizzando in particolare se e come fossero già
presenti in origine tali gravi confusioni tra quest'ultimo ed il fenomeno che era inteso
esempio La théorie physique: son objet et sa structure, Paris, Marcel Rivière 1914, pp. 116-126 (tr. it.
di D. Ripa di Meana, La teoria fisica, Bologna, il Mulino 1978, pp. 90-97).
3 L'idea più generale che le variabili osservabili possano di per sé costituire i parametri fondamentali della
teoria è alla radice di approcci ai fenomeni macroscopici di equilibrio e non equilibrio come quello di
Prigogine, oppure della formulazione della meccanica quantistica relativistica in termini di algebre di
operatori.
4 Solo due esempi: i quark sono considerati particelle effettivamente esistenti pur essendo in linea di
principio non osservabili direttamente, il "campo" è passato in tempo brevissimo dal livello di ente
matematico a quello di oggetto sicuramente reale.
5 E sul fatto che le verifiche sperimentali siano adesso più che mai inzuppate di teoria è inutile e sarebbe
fuori luogo soffermarsi. Inversamente, chi sia curioso di chiarirsi le idee sul senso che assume
correntemente l'espressione "previsione teorica" del valore di un parametro suscettibile di controllo
sperimentale può vedersi T. Kinoshita, New Value of the a3 Electron Anomalous Magnetic Moment,
Physical Review Letters 7 5 (1995), pp. 4728-4731 (il valore del parametro in questione, il momento
magnetico anomalo dell'elettrone, è in accordo con le previsioni teoriche con un grado di precisione di una
parte su 10 10 , e questo fatto viene di solito addotto come la più clamorosa conferma della bontà
dell'elettrodinamica quantistica).
Página 4
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)modellizzare. Il presente contributo intende fornire i risultati di una prima ricognizione nel
campo della scienza greca antica.
Giusto per fissare un sistema di riferimento in cui sviluppare la nostra indagine,
stabiliamo alcune caratteristiche che delimitino in prima approssimazione il concetto di
modello cui intendiamo riferirci, caratteristiche che troviamo incarnate ragionevolmente
bene nelle manifestazioni più consapevoli della modellistica del secolo ventesimo:
1) Focalizzazione su alcuni aspetti del fenomeno in esame, con sfrondamento di
quelli considerati inessenziali (quali che siano i criteri di demarcazione dell'essenziale
dall'inessenziale). Questo processo di sottrazione trasforma automaticamente gli enti
coinvolti nel fenomeno e le affermazioni su di esso in enti ed affermazioni teoriche. La
terminologia ne risente, in quanto vengono introdotti nuovi termini per i nuovi enti – ad
esempio prendendoli a prestito dal lessico matematico – ovverosia, aspetto più importante,
una parte del lessico pertinente al fenomeno assume un nuovo significato, beninteso
interno al modello e quindi teorico, come conseguenza del processo di sottrazione. Si
creano dunque delle regole di corrispondenza in base alle quali ritradurre le asserzioni
teoriche in affermazioni concernenti il fenomeno.
2) Applicazione costante del metodo ipotetico-deduttivo ed uso più o meno estensivo
della matematica. Le ipotesi poste possono anche essere palesemente false (di solito in
quanto risultato del processo di sottrazione rubricato sotto il punto 1).
Non si richiede che il fenomeno in esame debba essere ricondotto e "spiegato" in termini
di una teoria (fisica) soggiacente considerata più elementare; in particolare, non è ritenuto
necessario né, eventualmente, opportuno introdurre enti (teorici o reali) più fondamentali:
l'indagine può restare al livello di variabili fenomenologiche.
Occorre preliminarmente stabilire anche dei limiti temporali alla nostra indagine: ci
muoveremo tra i termini di Aristotele e di Tolomeo (inizio II secolo d.C.), con una dovuta
ma brevissima incursione in direzione dei pitagorici; la nostra attenzione sarà in ogni caso
principalmente concentrata sul periodo ellenistico (per questo motivo sarà utilizzata la
denominazione non canonica di "arcaico" per designare il periodo che precede Aristotele:
dal punto di vista dello storico della scienza antica lo è a tutti gli effetti). La scelta del limite
superiore è dettata dalla constatazione che, a parte sporadiche eccezioni, in tempi posteriori
l'impresa scientifica si era ridotta ad una pura parvenza nelle mani di commentatori
volenterosi ma di scarso momento intellettuale.
La controversia storiografica strumentalismo versus realismo
Un apprezzamento effettivo del ruolo dei modelli nella scienza antica, sebbene la loro
centralità sia sempre stata del tutto chiara agli studiosi di alcuni settori specifici, è stato
finora ostacolato dall'essere lo status della modellistica stato considerato come un aspetto
del più vasto dibattito storiografico che ruota intorno all'alternativa tra le interpretazioni
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)strumentalista e realista (alternativa denotata con S/R nel séguito) della pratica scientifica
antica e della prima età moderna.6 In questo modo, l'analisi della modellistica si è sempre
limitata ad accenni cursòri, confortati probabilmente dalla tacita convinzione di stare
elaborando sull'ovvio. Manca invece in letteratura sia una rassegna ad ampio spettro della
pratica modellistica antica, sia una sua interpretazione alla luce della riflessione
epistemologica del periodo, sia un suo (discreto e sempre da effettuarsi cum grano salis)
confronto con la prassi contemporanea, quest'ultimo punto essendo necessario se non
altro per stabilire se sia da ritenersi giustificata la denominazione di "modellistica" che
possiamo in prima battuta attribuire a certi e ben determinati aspetti dell'attività scientifica
antica.
L'ultima osservazione è rilevante in quanto, in realtà, l'alternativa S/R è largamente un
falso problema, specialmente quando si tenti di applicarla alla scienza antica, entrambi i
corni dell'alternativa essendo categorie epistemologiche e storiografiche che sono nate e si
sono arricchite in àmbito strettamente moderno;7 in particolare, essi sono un consapevole
prodotto della riflessione sulla scienza, e trovano una loro ragione di essere all'interno di
un dibattito filosofico in continua interazione con la pratica scientifica corrente,
caratteristica la cui sussistenza è tutta da dimostrare quando ci si riferisca alla riflessione
epistemologica del periodo cui siamo interessati (in effetti, come vedremo tra breve, di una
riflessione su questo specifico punto si trovano tracce labili nel pur ricchissimo panorama
del dibattito epistemologico che si sviluppò in età ellenistica e, in misura minore,
imperiale). Cercare di adattare le categorie concettuali e la prassi di ricerca dell'antichità
classica ad un tale letto di Procuste costituisce un passo immotivato ed indebito da un
punto di vista storiografico, e può essere sostenuto solo a prezzo di distorcere seriamente
le fonti. L'articolo di Lloyd sopra citato è principalmente una confutazione dettagliata della
lettura offerta da Duhem di buona parte dei testi addotti da quest'ultimo a sostegno della
propria tesi (cioè che gli scienziati antichi fossero in larga misura strumentalisti). Si
vedano le conclusioni di Lloyd: "[…] per molte delle più importanti figure della storia
dell'astronomia greca noi semplicemente non siamo in condizione di pronunciarci in modo
definitivo sulle loro concezioni o sullo status delle varie ipotesi da loro utilizzate o sulla
questione più generale della natura dell'astronomia e del suo rapporto con la fisica".8
6 Il dibattito ebbe origine con il notissimo saggio di P. Duhem, SOZEIN TA FAINOMENA, Annales
de Philosophie Chrétienne VI (1908), pp. 113-139, 277-302, 352-377, 482-514, 561-592, poi
successivamente stampato in volume (tr. it. di F. Bottin: Salvare i fenomeni, Padova, Borla 1986). Una
messa a punto più o meno definitiva (per quanto riguarda la scienza antica) si trova in G.E.R. Lloyd,
Saving the appearances, Classical Quarterly 2 8 (1978), pp. 202-222, successivamente raccolto, con
presentazione di aggiornamento dello stesso autore, come saggio n° 11 nel volume G.E.R. Lloyd,
Methods and Problems in Greek Science, Cambridge, Cambridge University Press 1991 (tr. it. di F.
Aronadio: Salvare i fenomeni, in Metodi e problemi della scienza greca, Roma-Bari, Laterza 1993, pp.
435-474). Già Duhem mette i modelli in subordine, considerandoli come uno degli aspetti caratterizzanti
dell'approccio strumentalista.
7 Una storia del dibattito S/R è ancora tutta da scrivere.
8 Tr. it. cit., p. 470.
Página 6
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)Detto questo, va però osservato che lo stesso Lloyd (che in questo segue Duhem) non
ritiene opportuno adottare scansioni temporali più fini per distinguere tra le varie fonti
utilizzate, e finisce per porre sullo stesso piano, ad esempio, la testimonianza implicita di
Aristarco e quella esplicita di Proclo,9 quelle cioè di uno scienziato del III secolo a.C.,
vissuto nel pieno dello sviluppo della scienza ellenistica, e di un commentatore del V
secolo d.C, isolato – e la cui brillantezza d'ingegno ed indipendenza di giudizio in materia
filosofica resta tutta da dimostrare – in un periodo di produzione scientifica originale
pressoché nulla (vedremo nel séguito che, nella nostra prospettiva, lo stesso Tolomeo può
essere più propriamente apparentato a Proclo che ad Aristarco). Lloyd scrive chiaramente
nelle considerazioni conclusive del suo saggio che "[…] la maggior parte di quei testi
prodotti a sostegno della tesi secondo cui in generale gli astronomi greci non erano
interessati alla verità delle loro ipotesi o al loro conformarsi o meno alla natura delle cose,
finiscono invece per fornire prove contro questa tesi" – e qui si riferisce a Gemino, Teone,
Proclo e Tolomeo, cioè ad autori, e si noti che solo l'ultimo è uno scienziato, tardi se non
tardissimi –, ma è costretto ad ammettere poche righe dopo che le ipotesi alla base
dell'unica opera di Aristarco pervenutaci creano gravi problemi all'accettare questa stessa
conclusione come valida in generale.10 Un esempio di come la categoria storiografica S/R
non costituisca una buona griglia interpretativa è fornito dalla pretesa di volerla identificare
con il dibattito, di matrice aristotelica, sulla distinzione tra matematica e fisica: i matematici
(in questo caso principalmente gli astronomi) stavano dalla parte degli strumentalisti, i
fisici da quella dei realisti. Come vedremo, le posizioni sono più sfumate, le due alternative
finendo per non collimare esattamente, e conclusioni come quella di Lloyd sopra riportata
finiscono per dover ricorrere a prospettive storiografiche distorte, sebbene meno
gravemente di quelle soggiacenti all'analisi di Duhem ed evidenziate dallo stesso Lloyd,
quali appunto la mancanza di una scansione cronologica più fine che non sia l'abbracciare
otto secoli di storia del pensiero e – fatto a mio avviso sconcertante – far mettere sullo
stesso piano di grandi scienziati volenterose teste quadre come Teone e Proclo.
A questo proposito è necessario chiarire la posizione assunta nel presente scritto
riguardo ad un problema metodologico cruciale: sono più rilevanti le affermazioni esplicite
di commentatori e compilatori tardi o la prassi tacita (cioè le testimonianze implicite) degli
scienziati? È più attendibile Proclo che scrive le Ipotesi astronomiche nel 450 d.C.
facendosi sfuggire alcune considerazioni filosofiche del tutto rituali oppure la forma ed il
contenuto del trattato Sulle dimensioni del sole e della luna di Aristarco (che non contiene
alcuna affermazione esplicita su quello che l'autore sta facendo)? Proclo ci può dare al
massimo informazioni sullo stato del dibattito epistemologico nel V secolo dopo Cristo,
oppure sullo stato delle sue fonti. Faccio solo un esempio: ritrovare tra vari secoli i
9 In realtà Lloyd attribuisce importanza maggiore alle testimonianze esplicite, sebbene questa ultime
provengano quasi sempre da commentatori o compilatori tardi.
10 Ibid., pp. 470 e 471.
Página 7
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)Fondamenti della geometria di Hilbert senza riuscire a ricostruire se non in scarsa misura
il contesto culturale da cui sono usciti potrebbe solo portare a concludere che egli agiva
per caso quando utilizzava certe regole d'inferenza e che procedeva a tentoni per quanto
riguarda l'uso della generalità in matematica. Allo stesso modo, visto che in essa non se ne
parla esplicitamente, qualcuno potrebbe argomentare che l'opera di Hilbert si ponesse solo
per accidente in relazione con il dibattito sui fondamenti della matematica che si sviluppò
in àmbito filosofico all'inizio del secolo ventesimo (nell'ipotesi del tutto plausibile che le
interazioni tra matematica e filosofia risultassero quasi impossibili da ricostruire).
Troveremmo questa conclusione ridicola: è evidente da quello che fa che Hilbert (!) ha del
tutto chiaro come si utilizza la logica nelle dimostrazioni, e che è completa la sua
comprensione di come e quando un teorema dimostrato su un caso apparentemente
particolare sia in realtà generale; sul suo inserirsi nella tradizione delle riflessioni sui
fondamenti è inutile insistere. Eppure questo è quello che succede quando si guardi alla
scienza greca, dove una tenace tradizione interpretativa che si fa forte del naufragio delle
testimonianze vuol continuare a divulgare il punto di vista implausibile di una rigida
compartimentazione dei campi del sapere e, al loro interno, di una felice inconsapevolezza
nell'azzeccare le mosse giuste – come se proprio in quel periodo non fosse stato stabilito
quali fossero le mosse giuste. Sostengo con forza l'opinione che ciò che la pratica
scientifica effettiva mostra è necessario e sufficiente per ricostruire le sue categorie
concettuali di riferimento; certo, occorre uno sforzo ermeneutico, ma facciamolo noi, per
favore, e non demandiamolo ai commentatori o non trasformiamolo in un'esegesi degli
esegeti, che si trovavano quasi sempre in posizioni peggiori della nostra per giudicare. Si
potrebbe ribadire che occorrono comunque attestazioni esplicite perché si possa parlare di
consapevolezza nell'uso di certi strumenti. Ebbene, dove comincia la consapevolezza?
Bastano le affermazioni esplicite? E quando un'affermazione è esplicita? Basta che
contenga termini tecnici appropriati, eventualmente prelevati dal gergo filosofico? Proclo o
Teone di Smirne o Cleomede erano davvero consapevoli di ciò di cui parlavano? Avevano
chiare le motivazioni, gli scopi, l'orizzonte tecnico della scienza ellenistica? Sarei piuttosto
incline a dubitarne, ma è chiaro che domande di questo genere ci precipitano in un gorgo
da cui non si esce. Restiamo dunque ai dati di fatto; ed i dati di fatto più rilevanti sono
sicuramente costituiti dalla pratica scientifica stessa.
Un sultimo punto può essere d'aiuto nel fissare le coordinate concettuali in cui ci
muoveremo: la storiografia più avvertita ha messo giustamente in rilievo la centralità del
pensiero analogico presso i Greci.11 Ciò prepara in maniera del tutto "naturale" il terreno
all'approccio per modelli, in quanto l'istituire "analogie matematiche" è proprio ciò che
caratterizza una modellistica matematica ben sviluppata.
11 Il riferimento obbligato è G.E.R.
Lloyd, Polarity and Analogy, Cambridge, Cambridge University
Press 1966 (tr. it. di S. Cuomo, Polarità e analogia, Napoli, Loffredo 1992).
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)Cenni al dibattito epistemologico in età ellenistica
Come abbiamo prima suggerito, uno degli snodi del dibattito era costituito dalla
distinzione antica tra àmbiti della matematica e della fisica. La distinzione risale ad
Aristotele, ed è rivolgendoci alle sue opere che possiamo già trovare considerazioni
estremamente interessanti nella nostra prospettiva.
Aristotele afferma esplicitamente che è il matematico a conoscere il perché delle cose:
"Qui è di pertinenza dell'empirico conoscere il fatto, mentre è del matematico conoscere il
perché: costoro possiedono infatti le dimostrazioni delle cause […]. Anche molte delle
scienze che non sono in relazione di subordinazione reciproca si trovano in tale situazione,
ad esempio la medicina rispetto alla geometria: è infatti di pertinenza del medico sapere
che le ferite rotonde guariscono più lentamente, ma è di pertinenza del geometra sapere
perché".12 L'affermazione di Aristotele trova giustificazione nel suo considerare piena solo
la conoscenza ottenuta tramite dimostrazione, in quanto le cause sono da ricercarsi tra i
termini intermedi di una catena di premesse sillogistiche completamente sviluppata – cioè
di una dimostrazione. Ma è la matematica la scienza dimostrativa per eccellenza, anzi il
paradigma di riferimento: l'impresa del matematico è quindi eminentemente conoscitiva, ed
egli non ha bisogno di ricondurre i fenomeni, per poterli spiegare, ad oggetti e loro
relazioni più elementari. In effetti, e qui è opportuno anticipare una delle caratteristiche
peculiari della modellistica antica, in essa la costruzione di modelli non avveniva all'interno
di un quadro esplicativo preesistente per mezzo della matematica; il modello veniva invece
messo in piedi all'interno della matematica stessa, mentre solo una parte della
terminologia veniva presa a prestito dalla fenomenologia relativa al particolare stato di
cose in esame, che costituiva a sua volta l'unico riferimento nel mondo "reale": non si dà
alcun esempio antico di modello inteso come riduzione del fenomeno in esame ad un
quadro ritenuto più fondamentale da un punto di vista ontologico (in questo senso,
l'approccio antico alla modellistica si apparenta decisamente a quello che è venuto
sviluppandosi nel corso del ventesimo secolo)13. A testimonianza del fatto che tale linea di
tendenza risultava evidente agli interpreti più fini già nella sua fase di gestazione, si
possono ricordare, oltre a quella appena citata, le decise prese di posizione di Aristotele sul
ruolo subordinato dell'ottica e della teoria musicale rispetto alla geometria ed all'aritmetica
rispettivamente;14 inoltre "l'ottica, la teoria musicale e l'astronomia sono le più fisiche tra le
matematiche; […] l'ottica indaga una linea matematica, ma non in quanto matematica,
bensì in quanto fisica" (corsivo mio).15 Che i modelli siano interni alla matematica è
12 Analitici posteriori A 13.
13 Si vedano a questo proposito le considerazioni sviluppate in G. Israel, op. cit..
14 Si veda Analitici posteriori A 7; ancora più interessante la ripetizione dell'affermazione in A 13, dove
si afferma inoltre la subordinazione della "delle cose di meccanica rispetto alla stereometria e dei fenomeni
rispetto all'astronomia".
15 Fisica B 2.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)mostrato anche dal formato esteriore delle opere in cui vengono esposti, identico a quello
utilizzato nei trattati di geometria: non solo si assiste allo snodarsi di assunzioni e teoremi,
ma resta invariato il tipico uso delle lettere, l'uso di un linguaggio formulare, la divisione
della dimostrazione in sezioni più o meno facilmente riconoscibili. Una proposizione della
Meccanica di Erone si legge esattamente come un teorema degli Elementi di Euclide. In
altri termini, tutta la trattatistica scientifica antica si conforma consapevolmente alle regole
del genere letterario "trattato di geometria"; certo, in questo modo si intendeva ribadire la
propria appartenenza ad un genere la cui autorità non è mai stata in discussione, ma resta il
fatto che tale affiliazione, anzi subordinazione, fosse chiaramente considerata nell'ordine
delle cose. Le osservazioni di Aristotele riportate sopra possono quindi essere
ragionevolmente interpretate come descrittive, cioè imposte da uno stato di cose
preesistente; sappiamo in effetti di Archita (di poco più anziano di Platone) che "costui per
primo intraprese un'indagine metodica delle cose di meccanica servendosi di princìpi
matematici e per primo impiegò moto meccanico in una dimostrazione geometrica".16
Certo, Aristotele teneva fuori dal campo di indagine accessibile al matematico certi
problemi, come quelli del moto locale e della sostanza, di pertinenza esclusiva del fisico;
questi fenomeni erano definibili "naturali" perché comportavano mutamento, gli altri, dal
moto delle sfere celesti ai fenomeni ottici alla meccanica alla musica, no, e potevano essere
indagati tramite il processo di sottrazione che rendeva possibile l'entrata in gioco della
matematica.17 Anche in questo caso, però, la riflessione di Aristotele appare più descrittiva
che normativa: il problema del moto locale e della struttura della materia non erano, né
saranno in séguito sottoposti ad indagine da parte dei matematici, e non è proprio credibile
sostenere che ciò sia avvenuto come conseguenza di presunti diktat Aristotelici.
Gli oggetti della matematica – in particolare quelli della geometria – si configurano
quindi come il riferimento ontologico privilegiato cui "ridurre" le entità fenomeniche.
Ancora una volta, la portata di una tale mossa era stata còlta in tutta la sua importanza da
Aristotele, che sostiene appunto, e questo è chiaro nonostante le difficoltà ermeneutiche
che pone la sua argomentazione, una caratterizzazione dello statuto ontologico degli
oggetti matematici come conducenti un'esistenza vicaria rispetto agli oggetti reali da cui
sono ottenuti tramite enucleazione ed eliminazione di alcune proprietà di questi ultimi: è
completamente non ambigua e per noi sorprendente la sua affermazione che "ad esempio
[la proprietà di avere la somma degli angoli interni uguale a] due retti inerisce al triangolo
isoscele di bronzo, ma [gli inerisce] anche se sottraiamo l'essere di bronzo e dall'essere
isoscele".18 Nella prospettiva di Aristotele, la matematica costituisce quindi
intrinsecamente un modello della realtà, ed in quanto tale capace di accogliere una
16 Diogene Laerzio, Vitae philosophorum,VIII.83.
17 Non sia causa di confusione il fatto che vi sia moto in astronomia e geometria: esso interviene solo
una volta che gli oggetti di cui si ammette movimento appartengano al regno del non-fisico oppure siano
già quelli ottenuti per sottrazione.
18 Analitici posteriori A 5.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)rappresentazione dell'universo fenomenico e fornire un quadro esplicativo interamente
soddisfacente. Vedere gli oggetti matematici come ottenuti per sottrazione19 rende inoltre
conto di quel processo di creazione contestuale del significato che costituisce una
condizione essenziale perché gli enti teorici di cui si fa uso nell'indagine modellistica siano
proponibili come fondamento di un discorso dotato di senso: la retta del trattato di
geometria non smette mai di essere un oggetto materiale, ad esempio prodotto tramite un
procedimento grafico, di cui sono state per il momento accantonate le proprietà non
esplicitamente richieste nell'insieme dei postulati e dei teoremi del trattato stesso (il fatto
che sia un oggetto matematico è quindi legato all'uso che ne facciamo ed agli scopi più o
meno immediati che ci siamo prefissi – cioè ai postulati ammessi ed alla strada presa dal
processo deduttivo che ne consegue). Per questo motivo la geometria antica ha un carattere
spiccatamente costruttivo, e per lo stesso motivo il suo utilizzo nella modellizzazione del
mondo esterno risulta immediato e non necessita di passi di astrazione ulteriori.
La riflessione filosofica nel periodo ellenistico dedicò ai problemi epistemologici
un'attenzione particolare, al punto che si può a buon diritto parlare di "svolta
epistemologica" nella filosofia antica.20 Com'è naturale, ci è dato ritrovare in essa solo
alcuni aspetti (sebbene l'ampio spettro di problematiche affrontate ed il livello
eccezionalmente elevato del dibattito abbiano impedito fino a tempi recenti di riconoscere
la validità dell'approccio) di ciò che modernamente si è soliti far rientrare nell'àmbito
dell'epistemologia. In particolare, sembra mancare quel continuo rivolgersi alle (ed
attingere occasioni di riflessione dalle) scienze esatte che caratterizza buona parte delle
problematiche epistemologiche contemporaneo. Ciò non significa che tali interazioni
mancassero del tutto – anzi: vedremo infatti come alcuni motivi di discussione possano
essere messi in correlazione con la tematica cui siamo interessati.
Epicuro sosteneva che una credenza potesse essere verificata dalle evidenze sensoriali
a favore, ma anche dall'assenza di evidenze contrarie: "Non si sarebbe generato l'errore se
non avessimo in noi stessi un certo altro processo conseguente [alla percezione], ma da
esso distinto; in base ad esso, qualora [questa] non sia confermata oppure sia contraddetta,
si genera il falso, qualora invece sia confermata oppure non sia contraddetta, si genera il
vero".21 Ciò apriva la strada al metodo delle spiegazioni multiple in materia di fenomeni
celesti. Leggiamo nella Lettera a Pitocle sui fenomeni astronomici e meteorologici: "Il
19 Ma attenzione, la sottrazione è solo un momentaneo focalizzarsi su alcune caratteristiche dell'ente reale,
non un istituire oggetti ideali. Questo punto dell'approccio aristotelico è fondamentale.
20 Per una messa a fuoco recente e molto dettagliata si veda la parte III in K. Algra, J. Barnes, J.
Mansfeld, M. Schofield (curatori), The Cambridge History of Hellenistic Philosophy, Cambridge,
Cambridge University Press 1999 (il libro è una sintesi a coronamento dei venti anni di studi che hanno
visto la definitiva rivalutazione della filosofia ellenistica).
21 Lettera ad Erodoto, in Diogene Laerzio, Vitae cit., X.51. Si veda anche l'esposizione in Sesto
Empirico, Adversus mathematicos VIII.211-216. Che lo schema di Epicuro sia simmetrico non può
essere un caso.
Página 11
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)che22 non accade per i fenomeni celesti, questi ultimi possiedono bensì molteplici cause
della loro genesi e molteplici determinazioni della loro essenza sempre in accordo con i
dati sensibili".23 La stessa Lettera a Pitocle contiene molti esempi di spiegazioni multiple
non falsificate dai fenomeni, quali quelle della formazione delle immagini, oppure quelle
relative al moto degli astri, alle fasi lunari, alla formazione delle nubi, dei tuoni, dei
terremoti…. Le affermazioni di Epicuro potrebbero ancora dar adito a dubbi riguardo al
fatto se le cause molteplici siano per lui tutte da considerarsi effettivamente sussistenti
oppure no. Lucrezio ci offre un aiuto; riferendosi alle cause del moto degli astri egli
afferma: "È infatti difficile stabilire con certezza quale di esse sussista in questo mondo;
ma ciò che è possibile e ciò che avviene per tutto l'universo nei vari mondi creati secondo
relazioni interne [ratione] differenti, questo lo mostro, e mi appresto ad esporre le
molteplici cause che possano sussistere dei moti degli astri per tutto l'universo; fra le quali,
una è necessario che anche qui sia la causa che presiede al moto dei segni; ma quale di
esse sia non è compito di chi procede con cautela affermarlo".24 La teoria dei molti mondi
permetterebbe quindi di offrire un'interpretazione "statistica" al metodo delle cause
molteplici: esse sono tutte simultaneamente sussistenti, anche se in ognuno dei "variis
mundis varia ratione creatis" una sola opererebbe; la nostra scienza non è però capace di
dirci quale operi in quale, ed a fortiori quale nel nostro mondo.
Potremmo chiederci il motivo per cui Epicuro, temporalmente più vicino alla fase di
culmine della scienza ellenistica, assuma un punto di vista più "ingenuo" rispetto ad
esempio a quello di Aristotele. È chiaro che gli intendimenti del sistema filosofico del
primo sono ben diversi dagli scopi del sistema del secondo, ed occorre inoltre dire che
Aristotele si muoveva all'interno di un ambiente intellettuale in cui i contatti con gli uomini
di scienza, in particolare i matematici, erano stretti e quotidiani, mentre la stessa cosa non
può certo dirsi per coloro che si riunivano nel Giardino – se non altro perché, in età
ellenistica, nessuno dei principali centri di produzione scientifica coincideva con Atene.
Resta il fatto che le caratteristiche tipiche dell'indagine ex hypothesi ellenistica sono
assunte bensì da Epicuro, ma egli attribuisce ad esse una portata filosofica che non erano
intese avere, utilizzandole per puntellare il proprio sistema filosofico.
Una testimonianza fondamentale risalente al tardo ellenismo è quella dello stoico
Posidonio. Vissuto a cavallo tra il II ed il I secolo a.C., egli è una figura paradigmatica ed
al tempo stesso eccezionale di filosofo fortemente interessato alle matematiche ed alle
scienze naturali, ed a lui fa riferimento una buona parte della trattatistica posteriore che
tenti di gettare un ponte tra scienza e filosofia (e questo a vari livelli, da Gemino a Seneca).
Simplicio, commentando sulla distinzione aristotelica tra matematica e fisica in Fisica B 2
22 Cioè che ci sia una sola possibilità, come nel caso, ad esempio, del fatto che gli elementi siano
indivisibili.
23 Diogene Laerzio, Vitae cit., X.86.
24 De rerum natura, V.526-533.
Página 12
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)riporta, attraverso un gioco complesso di rimandi,25 il commento di Posidonio a questo
stesso passo. Come abbiamo visto, Aristotele propone semplicemente una distinzione di
generi, mentre negli Analitici posteriori sosteneva esplicitamente che è il matematico a
conoscere il perché . Posidonio va nella direzione opposta (in quel che segue il filosofo è
il filosofo naturale, corrisponde cioè al fisico, l'astronomo al matematico): "[…] Il filosofo
avrà spesso una presa ferma sulla causa, concentrandosi sulla forza creatrice. L'astronomo,
tuttavia, una volta che dimostri i fatti da condizioni esterne, non è un osservatore adeguato
della causa, ad esempio quando afferma che la terra o le stelle sono sferiche; e talvolta non
rientra proprio nei suoi scopi afferrare la causa, ad esempio quando discute le eclissi. A
volte lo scienziato cerca di procedere per ipotesi, affermando alcune maniere per mezzo
delle quali, se stabilite, i fenomeni risulterebbero salvati. Per esempio, perché il sole, la luna
ed i pianeti sembrano muoversi irregolarmente? Se supponiamo le loro orbite eccentriche,
oppure che gli astri effettuino le loro rivoluzioni in epicicli, le loro irregolarità apparenti
risulteranno salvate; e sarà necessario sviluppare l'argomento in accordo con la pluralità
dei modi con cui questi fenomeni possano prodursi; così che il loro studio dei pianeti è
simile ad un'indagine nella causa rispetto al metodo possibile. Ed è per questo che può
saltar fuori uno come Eraclide Pontico a dire che se la terra in qualche modo si muove
mentre il sole in qualche modo sta fermo, l'anomalia apparente che riguarda il sole risulta
salvata. Poiché non è per niente compito dell'astronomo sapere ciò che sta fermo per
natura e che genere di cose sono capaci di moto; piuttosto, introducendo ipotesi,
assumendo che certe cose stiano ferme ed altre siano in moto, investiga quali ipotesi siano
compatibili con i fenomeni celesti. Costui deve prendere come princìpi dal filosofo
naturale che i moti delle stelle sono semplici, uniformi ed ordinati, e per mezzo di tali
princìpi dimostrerà che il moto ritmico di tutti gli astri si svolge in modo circolare, alcuni
muovendosi lungo i paralleli ed altri lungo l'eclittica".26 Il passo è di eccezionale interesse
per molti rispetti; mettiamo in rilievo solo due di essi: i. L'accenno alla necessità di
"sviluppare l'argomento in accordo con la pluralità dei modi" di spiegazione riecheggia le
prescrizioni di Epicuro sopra discusse. La differenza essenziale consiste nel fatto che
quest'ultimo accettava come effettivamente sussistenti le spiegazioni alternative, secondo il
meccanismo "statistico" proposto da Lucrezio. Posidonio, invece, coglie ancora il carattere
eminentemente teorico di tale pluralità. Nella sua ottica, però, ciò costituisce un limite
conoscitivo notevole, che rende la teoria astronomica "simile ad un'indagine della causa
rispetto al metodo possibile". Ne consegue l'introduzione di una netta differenziazione tra
filosofo ed astronomo quanto al valore epistemico delle rispettive indagini: lo scienziato
poteva proporre descrizioni o anche elaborare spiegazioni possibili, ma solo il filosofo
25 Alessandro di Afrodisia che cita il sunto di Gemino dei Meteorologica di Posidonio. Ma ci sono
buoni motivi per ritenere che il passo riportato da Simplicio sia effettivamente quello scritto in origine da
Posidonio.
26 Simplicio, In Aristotelis Physicam, pp. 291.21-292.31 (frammento 18 Edelstein-Kidd).
Página 13
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)poteva dare la spiegazione definitiva, fungendo inoltre da arbitro tra le possibili soluzioni
proposte dallo scienziato. ii. Gli ultimi due periodi del testo mettono infatti chiaramente in
evidenza un intento normativo nelle considerazioni di Posidonio, mentre l'analisi di
Aristotele, come abbiamo visto, si muoveva essenzialmente ad un livello descrittivo.
Questo aspetto è decisivo, e molti altri indizi permettono di identificare tale intento come
una caratteristica saliente del tardo ellenismo. Lo stesso Posidonio, ci viene riferito da
Proclo, aveva ribattuto punto per punto alle obiezioni di marca scettica mosse dall'epicureo
Zenone di Sidone all'impostazione ipotetico-deduttiva della geometria,27 era intervenuto nel
dibattito sul carattere teorematico o problematico delle proposizioni della geometria e –
fatto per noi della massima importanza –, aveva affrontato a più riprese questioni
geometriche tecniche, proponendo definizioni di figura, di punto, di rette parallele ed una
classificazione dei quadrilateri alternative a quelle euclidee. Gemino (metà I secolo a.C.),
che ha come suo punto di riferimento Posidonio, aveva scritto un'opera storico-filosofica
sui fondamenti della geometria in cui venivano proposte classificazioni e definizioni del
genere di quelle appena citate.28 Considerazioni testuali specifiche permettono inoltre di
sostenere che alcune delle definizioni degli enti geometrici fondamentali che troviamo
negli Elementi siano state interpolate nel testo euclideo proprio in questo periodo,
probabilmente nel tentativo di tamponare gli attacchi scettici.
Come vedremo tra breve la scienza ellenistica si pone in contrapposizione, tramite la
sua pratica effettiva, con le prescrizioni (ad essa sia contemporanee che posteriori) di
Epicuro e di Posidonio. Le riflessioni epicuree e stoiche ebbero però un impatto evidente
sugli scienziati dell'età imperiale. Sottoposti ad un'educazione filosofica puntuale ed
improntata ad un eclettismo in funzione antiscettica che raccoglie e rielabora le principali
riflessioni messe a punto dalle scuole tradizionali,29 questi ultimi sentono il bisogno di far
precedere i loro trattati da prefazioni metodologiche, oppure tentano di giustificare le
ipotesi poste in termini dei sistemi fisico-cosmologico-filosofici di riferimento. Si prenda
ad esempio il caso della Pneumatica di Erone (metà I secolo d.C.), che si sofferma a lungo
ad argomentare in favore dell'esistenza del vuoto intermisto, o della compilazione pseudotolemaica di argomento ottico De speculis, dove si spiega perché i raggi visuali (che sono
qui considerati, si badi bene, da noi emessi: si veda la discussione poco oltre, nella sezione
relativa all'ottica) viaggino in linea retta e con velocità infinita: il fatto che le riflessioni
metodologico-fondative precedano spesso la parte matematica dell'opera e siano tenute ben
distinte da essa – oltre a cambiare radicalmente i connotati del genere letterario
27 Proclo, In Euclidis primum…, pp. 199.3-200.6 e 214.15-218.11. Le critiche di Zenone miravano a
mostrare che nello svolgimento ipotetico-deduttivo della geometria restassero sempre e comunque delle
ipotesi implicite.
28 Sul contenuto dell'opera abbiamo solo notizie di seconda mano; Proclo ha attinto a piene mani da essa
per il suo commento al primo libro degli Elementi, molto probabilmente in misura maggiore di quanto
lui stesso ammetta.
29 Ricordiamo che la formazione delle élites intellettuali per mezzo di scuole istituzionalizzate non era la
norma nel primo periodo ellenistico, mentre era un passaggio inevitabile in età imperiale.
Página 14
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)"prefazione" nella trattatistica scientifica antica –30 mostra come esse fossero intese avere
un ruolo fondante dell'analisi matematica che le seguiva (ancor più chiaro è l'intento
quando le assunzioni sono motivate nel corpo del testo). Si genera quindi un'evidente
tensione tra struttura argomentativa tradizionale e scopi dell'autore. In questo senso, pur
continuando a mantenere una sostanziale identità di apparato formale e di tecniche di
indagine, scienziati dell'età imperiale come Erone o Tolomeo si discostano dalla visione
della scienza e del proprio ruolo che è possibile estrarre dalle opere degli scienziati dell'età
ellenistica e che abbiamo delineato in precedenza facendo riferimento ad Aristotele. Caso
emblematico è appunto quello di Tolomeo (inizio II secolo d.C.): egli scrive un breve
trattato di argomento epistemologico (Sul criterio e l'egemonico) in cui affronta i problemi
del criterio di verità dei giudizi relativi a stati di cose (con annessa analisi delle facoltà
cognitive e delle loro funzioni, e conseguente schematizzazione tripartita dei contributi dei
sensi e dell'intelletto) e della locazione delle facoltà cognitive in determinati organi del
corpo umano. Per essere un trattato epistemologico scritto da uno dei maggiori scienziati
dell'antichità può risultare ai nostri occhi molto deludente. Certo, Tolomeo non si limita a
proporre una sintesi che péschi tra gli aspetti e la terminologia più consoni della tradizione
peripatetica, stoica, epicurea, ecc.,31 e mette molto di suo nel proporre il proprio schema
interpretativo di ispirazione empirista, ma chi volesse trovare anche solo accenni alla
relazione di ciò che egli viene esponendo con la sua pratica scientifica effettiva cercherebbe
a vuoto. Vedremo in dettaglio nel séguito come risulti più fruttuoso analizzare opere
tecniche quali l'Almagesto o l'Ottica.
Riprendendo un punto cui si è fatto cenno in sede introduttiva, è opportuno discutere
brevemente se e come il peculiare sviluppo dell'approccio modellistico nell'antichità greca
potesse essere legato alla latitanza di elaborazioni fisiche fondamentali cui ridurre i
fenomeni. Potrebbe sembrare che tale affermazione sia immediatamente contraddetta dalla
mera esistenza dei grandi sistemi cosmologici dell'antichità, ma il fatto è che alcuni di essi,
pur postulando l'esistenza di entità elementari, tacevano riguardo alle loro mutue
interazioni, e se non tacevano l'analisi era comunque del tutto inadeguata ad una traduzione
30 Il discorso sarebbe lungo. Ricordiamo soltanto che le prefazioni ai testi tecnici di età ellenistica (ad
esempio quelle alle opere di Archimede o quelle a vari libri delle Coniche di Apollonio) contengono
tipicamente riassunti dei risultati presenti nel séguito del trattato, cenni più o meno ampi a risultati e
ricerche precedenti o in corso, rivendicazioni di priorità scientifica. Inoltre una porzione maggioritaria dei
trattati dell'epoca non presenta alcuna prefazione, mentre le opere scientifiche più tarde ne sono
invariabilmente dotate. Un esempio estremo del fenomeno: la tradizione dell'Ottica attribuita ad Euclide ci
ha consegnato due testi sensibilmente diversi, ad uno dei quali è stata preposta in epoca tardo imperiale
una "prefazione" di stampo fisico-metodologico. Si osservi comunque che le trasformazioni cui abbiamo
accennato sono anche strettamente legate al mutato contesto istituzionale in cui era inserita la produzione
scientifica: le opere ellenistiche erano molto spesso diffuse dal loro autore come lettere aventi un ben
preciso destinatario, mentre in età imperiale si trattava sempre di testi composti o recensiti a scopo
scolastico.
31 Un aspetto interessante della questione consiste nell'osservare che, nel corso dell'ultimo secolo,
Tolomeo è stato successivamente ed indubitabilmente riconosciuto come platonico-pitagorico, aristotelico
di stretta osservanza, non aristotelico con una chiara inclinazione platonica in campo etico, stoico,
empirista ingenuo, strumentalista (la collocazione dipendendo dall'opera presa in esame).
Página 15
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)matematica; in questo modo velleità riduzionistiche non potevano neanche generarsi.
Inoltre, come abbiamo visto, o i modelli venivano già considerati come dotati in sé di
potere esplicativo in quanto la matematica ha questa caratteristica, oppure essi ne erano
comunque privi, limitandosi ad argomentare ex hypothesi, e la vera spiegazione si generava
solo laddove le ipotesi ricevessero una giustificazione sulla base di una teoria fisica (cioè
filosofica) soggiacente. In ogni caso la struttura del modello risultava non toccata, in
quanto le premesse fisiche entravano solo in misura marginale a determinare le
conclusioni effettivamente raggiunte. A fortiori, la presenza o meno di grandi sistemi
cosmologici non poteva essere una variabile rilevante per la genesi e lo sviluppo
dell'appproccio modellistico. Un esempio classico è costituito dalla Pneumatica di Erone:
la prefazione si sofferma a lungo sul problema dell'esistenza del vuoto, ed argomenta a
favore di quello intermisto, assumendo esplicitamente un punto di vista atomista sulla
"composizione della materia". Nel corso del trattato, però, l'analisi si svolge sempre ad un
livello fenomenologico (eventualmente anche per mancanza di strumenti matematici
adeguati), e nessun risultato dipende dal fatto che la materia sia effettivamente continua o
discreta.
Non è quindi chiaro, e le fonti a disposizione tendono piuttosto ad orientare in
negativo la risposta, che quella dei modelli fosse stata concettualizzata e messa a fuoco
come problematica indipendente, ed in quanto tale meritevole quindi di una riflessione
filosofica che facesse astrazione dai casi concreti di modellizzazione dello specifico
fenomeno. Anzi, i passi di Epicuro e di Posidonio mostrano come alcune peculiarità della
modellistica fossero state più o meno volutamente fraintese ed utilizzate allo scopo di
ribadire la priorità dell'indagine filosofica su quella scientifica, mentre abbiamo constatato
con sorpresa che l'analisi aristotelica, per il fatto di porsi all'origine dell'elaborazione
dell'approccio modellistico, denota un notevole grado di consapevolezza e di penetrazione
di certi aspetti sottili di quest'ultimo. La scarsità di fonti disponibili – in particolare quelle
riguardanti riflessioni di scienziati sulla propria prassi, fonti che, ammesso siano esistite in
origine,32 ben difficilmente potevano resistere alla selettività di una tradizione testuale che
ha completamente azzerato la produzione scientifica di una figura gigantesca come Ipparco
–33 consiglia però una cauta sospensione del giudizio. Come spesso accade, il miglior
partito da prendere è quello di rivolgersi direttamente ai trattati tecnici: vedremo come l'uso
dei modelli fosse diffuso e consapevole, e che anzi esso possa essere assunto senza
ambiguità come una delle invarianti cognitive caratterizzanti la ricerca scientifica ellenistica.
In particolare, un indicatore importante del grado di consapevolezza raggiunto sarà da
individuarsi nella naturalezza con cui, in più occasioni e da parte di autori differenti, viene
effettuata la mossa di cambiare modello (senza una parola di commento) all'interno della
32 È noto che il matematico Apollonio scrisse un'opera sui fondamenti della geometria.
33 Ci è pervenuto soltanto il relativamente poco significativo Commento ai Fenomeni di Arato.
Página 16
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)trattazione dello stesso argomento. Questa caratteristica si manifesta evidente nell'àmbito
della modellistica astronomica, da cui iniziamo la nostra analisi della trattatistica scientifica.
L'approccio per modelli nella scienza antica: alcuni esempi
a. Astronomia
L'importanza centrale dei modelli geometrici nell'astronomia Greca antica, il loro
avvicendarsi (dalle differenti versioni di quello a sfere omocentriche allo svilupparsi e
raffinarsi della rappresentazione per eccentrici ed epicicli) ed il generarsi e consolidarsi di
quello tolemaico sono stati analizzati così a fondo ed in così tante sedi che non è il caso di
tentare qui una sintesi frettolosa. Mi riferirò solo ad alcuni aspetti particolari e strettamente
connessi con quanto esposto in precedenza.
I primi fra i trattati astronomici pervenutici sono La sfera in movimento e Sulle levate
ed i tramonti eliaci di Autolico. Le due opere hanno carattere eminentemente descrittivo,
occupandosi esclusivamente del moto della sfera delle stelle fisse; in questo caso è dunque
difficile parlare di modelli, essendo quella delle stelle fisse una sfera per definizione. La
prima di esse è un'opera di geometria applicata all'astronomia:34 si tratta in tutto e per tutto
un lavoro geometrico con rare infiltrazioni terminologiche dal campo astronomico (quali
ad esempio levata e tramonto, orizzonte, emisfero visibile ed invisibile). Il trattato non è
preceduto da alcuna definizione o assunzione35 e passa direttamente ai teoremi, anche se
questi ultimi rivelano un certo disordine logico nell'impostazione,36 ed i risultati raggiunti
si configurano soltanto come una prima sistemazione di certi fatti relativi ad una sfera
ruotante, le ricadute al livello di chiarificazione di fenomeni specifici essendo demandate
ad elaborazioni più circostanziate; la connessione con l'universo fenomenico è quindi
tenue e comunque relativa ai prerequisiti su cui basare un'indagine razionale. Il secondo
trattato è una descrizione in linguaggio geometrico (e nel formato dimostrativo tipico dei
trattati di geometria) della fenomenologia relativa alle levate ed ai tramonti delle stelle fisse.
Introdotta da un breve tratto in cui vengono definite le levate ed i tramonti veri ed apparenti,
la catena di teoremi che segue fa largo uso di dimostrazioni e di terminologia basate
sull'evidenza sensibile (è ricorrente ad esempio l'uso di espressioni quali "è chiaro", "è
manifesto" per far rimarcare passaggi argomentativi la cui correttezza è considerata
matematicamente ovvia oppure risiede in dati sensoriali). Ecco, ad esempio, come viene
34 Ma non è il fatto che siano studiati oggetti geometrici in moto che fa automaticamente ricadere l'opera
nel campo della geometria applicata – la generazione di enti geometrici tramite movimento è una delle
caratteristiche della geometria greca che appaiono sin dai primissimi frammenti pervenutici; si pensi alla
duplicazione del cubo di Archita –, bensì che questi oggetti geometrici siano la rappresentazione
immediata di specifici enti (la sfera celeste in questo caso) apparteneneti all'universo fenomenico.
35 La breve premessa iniziale in cui viene definito il moto a velocità uniforme è chiaramente interpolata.
36 Ad esempio, le prop. 2 e 3 dimostrano la stessa cosa sebbene i due enunciati facciano credere che si
tratti di due proposizioni una inversa dell'altra.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)dimostrato nella prop. 1 che le levate apparenti seguono quelle vere (la figura è inutile e
comunque ovvia): "Sia ABCD l'orizzonte celeste. Il cerchio del sole abbia posizione come
AEGZ, ed oriente sia dalla parte di D, occidente da quella di B, ed il semicerchio AEG sia
sotto la terra [cioè invisibile], e, quando il sole si leva in A, una certa stella tra le fisse si levi
contemporaneamente in D. Questa è quindi la levata mattutina vera della stella D. Dico che
la levata apparente della stella D è posteriore a quella vera. Quando il sole si leva in A la
stella D non appare levarsi, né a dire il vero quando il sole ha percorso l'arco GZA la stella
D appare levarsi. Dopo alcuni giorni la stella D apparirà levarsi, il sole avendo percorso un
arco tale che la stella D sfugga ai raggi del sole. Appaia per la prima volta quando il sole è
in E. Essendo quindi il sole in E si ha a che fare co la levata mattutina apparente della stella
D. E poiché il sole giunge in A prima che in E, ma quando giunge in A è la levata
mattutina vera della stella D, mentre quando giunge in A è la levata mattutina apparente
della stella D, quella apparente è quindi posteriore a quella vera".
Un esempio ulteriore del carattere non ancora maturo delle prima modellistica
astronomica è offerto dai Fenomeni attribuiti ad Euclide. Come in Autolico, l'opera non è
introdotta da assunzioni esplicitamente formulate, ma da un'esposizione discorsiva in cui
viene descritto il moto del cielo delle stelle fisse, si portano argomenti in favore della
sfericità di quest'ultimo e sono descritte in dettaglio le porzioni in cui esso risulta diviso in
conseguenza del suo moto e dell'obliquità dell'equatore celeste. Sono poi definiti termini
quali orizzonte, meridiano, tropici, ecc.. Una lettura anche veloce delle proposizioni mostra
chiaramente che la presenza dell'elemento fenomenico è ancora eccessiva, questo fatto
comportando il ricorso a schemi deduttivi di carattere non strettamente matematico: il
modello non è costruito all'interno del formalismo geometrico; ci troviamo invece di fronte
a tecniche e terminologia geometriche applicate a schemi argomentativi saldamente
ancorati nel concreto. Valga per tutti l'esempio della prop. 1: "La terra è nel mezzo del
cosmo e mantiene la posizione di centro rispetto al cosmo. Sia AB un orizzonte nel cosmo,
la terra ovvero il nostro occhio sia nel punto D, e G sia la parte orientale, A quella
occidentale, ed attraverso una diottra nel punto D sia stato osservato il Cancro che sorge in
G; sarà quindi osservato attraverso la stessa diottra il Capricorno che tramonta: sia
osservato nel punto A. E poiché i punti A, D, G risultano osservati attraverso la stessa
diottra, Quella per A, D, G è una retta. Così che ADG è un diametro della sfera delle fisse e
dello zodiaco, poiché appunto stacca sei segni dello zodiaco sopra l'orizzonte. [Stessa
dimostrazione orientando diversamente la diottra. Ne risulta un diametro EDB] Ma anche
ADG è stato dimostrato [diametro]: il punto D è quindi centro delle sfera delle fisse, ed è
sulla terra. Del tutto similmente dimostraremo che, comunque sia stato preso un punto
sulla terra, esso è centro del cosmo. La terra è quindi nel mezzo del cosmo e mantiene la
posizione di centro rispetto al cosmo."
Página 18
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)Le opere di Autolico ed i Fenomeni costituiscono un primo tentativo di istituire
modelli geometrici di certi fenomeni:37 sono dotate di una struttura formale riconoscibile,
sia ad un livello macroscopico (schema deduttivo ed articolazione in teoremi successivi
ben differenziabili) che di maggiore dettaglio (presenza di definizioni, struttura interna dei
teoremi, uso delle lettere). Il tentativo è però reso meno efficace dal fatto che la trattazione
non è ancora completamente spostata all'interno dell'universo geometrico, solo alcune
regole di corrispondenza essendo dettate dalle definizioni. Quello che manca, e che al suo
apparire finirà per costituire il vero punto di svolta nella direzione di una modellistica
completamente sviluppata, sono quelle assunzioni esplicite o postulati, quelle "regole od
asserzioni materiali primitive",38 che troviamo per la prima negli Elementi di Euclide e che
caratterizzeranno la produzione scientifica successiva più consapevole. Le asserzioni o
regole materiali primitive non si limitano a definire certi termini, ma specificano cosa fare
con essi, dotandoli qundi di un significato assolutamente interno al contesto del trattato.
Gli enti così determinati potranno essere utilizzati nel corso dell'opera solo in conformità
con tali prescrizioni, regolando in tal modo quel processo di creazione dell'oggetto teorico
per sottrazione cui fa chiaro riferimanto Aristotele. Ne consegue anche, implicitamente, che
possano essere utilizzatisolo gli enti per cui siano state dettate regole, e che essi siano
sussunti automaticamente all'interno del campo geometrico, di cui, beninteso, si assume
sempre di avere a disposizione l'intero corpus delle conoscenze tecniche al momento
disponibili. Si tratta quindi di una rigida delimitazione del dicibile a ciò che è "in
conformità con la materia trattata".
Un grado di consapevolezza modellistica molto più elevato è dato riscontrare in
trattati appena successivi; ne discuteremo sulla base dell'esempio (già prefigurato nella
proposizione dei Fenomeni appena vista) della forma della terra: essa, a seconda del
modello utilizzato, è assimilata ad un punto, supposta perfettamente sferica oppure piatta –
e si assiste a tali cambi di modello anche nell'àmbito della medesima opera. Tutto ciò, è
bene sottolinearlo, del tutto indipendentemente dalla discussione sulla forma reale del
nostro pianeta, discussione definitivamente e non ambiguamente risolta già in epoca
arcaica.39 Vediamo in dettaglio, in primo luogo, cosa scrive Aristarco (III sec. a.C.) nel suo
trattato Sulle grandezze e le distanze del sole e della luna. Usando i dati derivanti
dall'osservazione delle eclissi di sole e di luna ed i valori dell'angolo sotteso dalla luna e di
37 Non c'è alcuna prova che il "modello" a sfere concentriche di Eudosso-Callippo ed Aristotele andasse al
di là di una descrizione qualitativa del fenomeno della retrogradazione, ed anzi ci sono elementi che fanno
supporre il contrario. Resta il fatto che non ci è pervenuta alcuna elaborazione matematicamente seria
sull'argomento, e quindi è sensato attestarsi sulle opere di Autolico come le prime cui fare riferimento.
38 Sulla denominazione si veda I. Mueller, On the Notion of a Mathematical Starting Point in Plato,
Aristotle, and Euclid, in A.C. Bowen (curatore), Science and Philosophy in Classical Greece, New
York, Garland 1991, pp. 59-97.
39 Che la terra sia approssimativamente sferica è già un fatto ovvio per Aristotele, che in De coelo II.1314 adduce tutta una serie di argomenti a favore, mettendo sostanzialmente in ridicolo le opinioni
alternative. Aristotele espone, oltre a motivazioni dedotte dall'esperienza, anche un embrionale tentativo di
modello di formazione della terra per accumulo di materia caduta dall'esterno.
Página 19
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)quello luna-terra-sole quando la luna è illuminata esattamente a metà, Aristarco ricava i
valori dei diametri e delle distanze di sole e luna in rapporto al diametro terrestre (le eclissi
di sole sono utilizzate nella prima parte dell'opera – prop. 1-12 – quelle di luna nella
seconda – prop. 13-18). La vera novità, decisiva alla luce di quanto abbiamo appena
discusso,40 consiste nell'essere le assunzioni esplicitate sotto forma di asserzioni materiali
primitive (la loro denominazione di "ipotesi" è posteriore). Si parte con l'affermare che la
luna riceve la luce dal sole (ipotesi 1) fino ad assumere che "quando la luna ci appare
dimezzata, allora dista dal sole di un trentesimo di quadrante meno di un quadrante", che
"la larghezza dell'ombra [terrestre alla distanza della luna] è di due lune", che "la luna
sottende un quindicesimo di un segno dello zodiaco" (ipotesi 4-6; la 2 e la 3 sono
discusse in dettaglio subito sotto). L'indagine è però condotta ad un livello puramente
geometrico (con largo uso di ottica geometrica), del tutto indipendente dallo specifico
modello planetario adottato. In effetti, si potrebbe argomentare che il modello soggiacente
sia geocentrico: nelle prop. 6 e 7, ad esempio, viene fatto esplicito riferimento alla "sfera in
cui si muove il centro del sole". È però vero che l'assunzione della posizione centrale della
terra è limitata alla prima porzione del trattato, e che l'unica cosa che conta sono in ogni
caso le posizioni relative dei tre corpi celesti in esame. Qui l'assunzione di un punto di
vista41 geocentrico è perciò motivata dal fatto che le eclissi di sole sono viste dalla terra e
che le dimensioni di quest'ultima sono irrilevanti. A questo riguardo risulterebbe dunque
ragionevole assumere la terra puntiforme. La seconda delle "ipotesi" iniziali è in effetti
espressa in questi termini: "La terra ha rapporto di un punto e centro rispetto alla sfera
della luna",42 mentre sole e luna sono implicitamente supposti sferici.
È importante considerare il lavoro di Aristarco nella prospettiva dei punti che nella
prima sezione abbiamo proposto caratterizzare l'attività modellistica. 1) Già le ipotesi
iniziali mostrano come il processo di eliminazione di ciò che non è essenziale per gli scopi
che si prefigge l'autore sia radicale: corpi celesti sferici o puntiformi, assunzioni minimali
sul moto dei pianeti, riduzione dell'osservatore ad un punto, valori dei parametri in gioco
semplificati a cifre maneggevoli. È particolarmente rilevante inoltre che Aristarco proceda
ad una semplificazione che potremmo definire di secondo grado: come abbiamo appena
visto, egli fa astrazione anche dagli specifici modelli del moto planetario, eliocentrici o
geocentrici che fossero,43 che potessero essere in uso in quell'epoca, limitandosi a ritenere
40 Sono questi gli espliciti segnali di consapevolezza che occorre andare a ricercare, non i commenti
dell'autore su quello che sta facendo.
41 Aristarco usa a più riprese l'espressione êmetera opsis ("il nostro occhio") per designare l'osservatore.
42 Si veda T.L. Heath, Aristarchus of Samos. The Ancient Copernicus. Oxford, Clarendon Press 1913
(ristampa New York, Dover 1981), p. 352. Si tratta dell'unica edizione (anche se non è un'edizione critica)
del trattato di Aristarco.
43 È noto che Apollonio, fiorito circa settanta anni dopo Aristarco, già dimostrava l'equivalenza dei
modelli che facevano uso di eccentrici con quelli che introducevano gli epicicli. Ciò prova soltanto che i
due approcci erano di uso corrente ai tempi di Apollonio, ed è quindi ragionevole supporre siano stati
introdotti qualche decennio prima. Lo stato attuale della documentazione non permette di argomentare che
si possa arrivare sino ai tempi di Aristarco.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)di tali modellizzazioni solo le caratteristiche funzionali ai suoi calcoli. La terminologia è
principalmente geometrica, e ciò è possibile solo una volta che i corpi celesti in esame
siano considerati sferici oppure puntiformi, e che siano supposti muoversi secondo
traiettorie circolari. Resta però che gli astri sono denominati "sole", "luna", "terra", che si
faccia riferimento al "nostro occhio", ecc.. Emblematico in questo senso è l'enunciato
dell'ipotesi 3: "Quando la luna ci appaia dimezzata, il cerchio massimo che discrimina la
[parte] oscura e quella illuminata della luna è nella direzione (neuein) del nostro occhio,
cioè, il cerchio massimo parallelo [al cerchio] che discrimina ed il nostro occhio sono in
un solo piano". Di particolare interesse il verbo neuein, impiegato nel suo significato
tecnico. È questo un termine attestato sin dai primordi dell'indagine geometrica greca,44 e
fa riferimento ad una tecnica dimostrativa consistente nel assumere la possibilità di
posizionare un segmento di lunghezza data in modo che i suoi estremi si trovino su due
curve date e che il segmento stesso sia nella direzione di un punto dato. Il nome
tradizionale di questa tecnica dimostrativa (neusis) deriva proprio dall'ultima delle richieste
elencate. Il fatto rilevante è che nel trattato non si riscontra alcuna applicazione della
tecnica della neusis, per cui il verbo viene utilizzato solo in quanto termine appropriato
all'interno di un lessico tecnico cui Aristarco intende chiaramente aderire in maniera
completa. Si tratta perciò di una spia, tra le tante altre, che manifesta le intenzioni
dell'autore di inserirsi all'interno di una tradizione e di uno stile di ricerca ben determinato.
Viene insomma utilizzata liberamente e del tutto a proposito una terminologia mista,
proveniente sia dal fenomeno, sia dai domìni matematici della geometria e dell'ottica (si
vedano i termini opsis ed aktis – raggio – prelevati da quest'ultimo campo). I termini del
primo tipo assumono in effetti un significato chiaramente differente da quello comune –
significato che si definisce contestualmente sia alle assunzioni esplicite dell'opera di
Aristarco che a quelle conseguenti al riferirsi implicitamente quest'ultimo all'intero corpus
geometrico precedente –, e, all'interno dello specifico del trattato aristarcheo, si pongono
inequivocabilmente a designare oggetti teorici ottenuti per sottrazione dai corrispondenti,
ed omonimi, oggetti reali. Le regole di corrispondenza che permettono di ritornare dal
modello geometrico all'universo fenomenico sono pertanto immediate e semplicissime,
consistenti unicamente in una (implicita e banale) tavola di relazioni tra termini: il trattato
calcola in effetti direttamente le distanze e le grandezze del sole e della luna, senza
bisogno di passaggi intermedi di "traduzione". Esempio paradigmatico di commistione
ideale tra componente geometrica e fenomenica è costituito dalla prop. 4, "il cerchio
massimo che discrimina nella luna la [parte] oscura e quella illuminata è indistinguibile
rispetto ai sensi da un cerchio massimo nella luna", in cui la constatazione di
impercettibilità di un certo angolo, in quel caso 1/3960 di un retto, è introdotta solo alla
fine, dopo un consistente tour de force di stime geometriche. 2) Il trattato di Aristarco è un
44 Già nel frammento sulla quadratura delle lunule di Ippocrate di Chio (V secolo a.C.).
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)esempio paradigmatico di applicazione del metodo ipotetico-deduttivo, e la matematica (in
questo caso la geometria) è utilizzata in modo estensivo e sistematico, al punto che l'opera
presenta la facies esteriore di un trattato di geometria.45 Come spesso accade, le
proposizioni preliminari sono espresse in modo da non avere niente a che vedere con la
fenomenologia in esame: la prop. 1 è un teorema geometrico tout court e la prop. 2
stabilisce un risultato di ottica geometrica. È rilevante che quest'ultima proposizione
("Qualora una sfera sia illuminata da una sfera più grande di lei, sarà illuminata [una
porzione] più grande di una semisfera") utilizzi sempre e solo un linguaggio geometrico
ed ottico, lasciando inespressa in quanto ovvia la connessione con la prima ipotesi ("La
luna riceve la luce dal sole"). Quanto alla verità o falsità delle ipotesi, oltre ad assimilare la
terra un punto, assumere ad esempio che "la larghezza dell'ombra della terra è due lune"
oppure che "la luna sottende un quindicesimo di un segno dello zodiaco" significa
ipotizzare il falso,46 poiché le cifre proposte sono inaccettabili in quanto troppo precise e
prive di margine di errore (allora come oggi, la norma era ovviamente di fornire valori
approssimati sia per eccesso che per difetto; si confrontino ad esempio le stime dall'alto e
dal basso fatte da Archimede nell'Arenario e nella Misura del cerchio, il valore
dell'obliquità dell'eclittica proposto da Tolomeo in Almagesto I.12 come compreso tra 47°
2/3 e 47° 3/4, i valori di Ipparco per la distanza della luna, compresa tra 71 ed 83 oppure
tra 62 e 67 1/3 raggi terrestri a seconda del modello utilizzato– si veda oltre per una
discussione dettagliata –, e quanto dimostrato dallo stesso Aristarco in questo trattato, il
quale stabilisce, ad esempio, che il diametro del sole ha rispetto al diametro della terra un
rapporto maggiore di quello che ha 19 rispetto a 3, ma minore di quello che ha 43 rispetto
a 6).
Dalla proposizione 13 il modello cambia repentinamente. Sino al termine dell'opera,
infatti, vengono prese in considerazione le eclissi di luna, e sarebbe quindi assurdo
considerare la terra puntiforme. D'altronde, volendo utilizzare appunto le eclissi di luna
occorre supporre la sua sfera della luna deve avere raggio finito: ne consegue che il
modello non è più lo stesso che nella prima parte: i tre corpi celesti in esame hanno tutti
raggio non nullo e si muovono (quali che siano quelli che si muovono, ciò non ha alcuna
importanza) su sfere di raggio finito. Questo passo importante è completamente passato
sotto silenzio da Aristarco: ciò mostra ancora una volta come il principio della generazione
contestuale del significato sia una valida chiave interpretativa.
Aristarco deve aver fatto uso di postulati simili alla sua seconda ipotesi in trattati a noi
non pervenuti. Ricordiamo infatti che Archimede, all'inizio dell'Arenario, muove delle
45 Questa caratteristica è comune a tutti i trattati scientifici ellenistici: si vedano più oltre le osservazioni
sulle opere di Archimede o di Erone.
46 Lloyd, citando lavori precedenti, coglie quest'aspetto ma non lo pone nel rilievo necessario (Si veda
G.E.R. Lloyd, Metodi e problemi cit., p. 471).
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)critiche circostanziate proprio ad un'assunzione del genere.47 È interessante riportare un
ampio stralcio della critica di Archimede, in quanto rivela il vero scopo delle sue obiezioni:
"Aristarco […] suppone in effetti che le stelle fisse ed il sole permangano immobili,
mentre la terra si muova intorno al sole, che si trova nel mezzo della traiettoria, secondo la
circonferenza di un cerchio, e che la sfera delle stelle fisse, che giace intorno allo stesso
centro che il sole, sia tale in grandezza così che il cerchio secondo cui la terra è supposta
muoversi, abbia un rapporto rispetto alla lontananza delle fisse quale ha il centro della
sfera rispetto alla superficie. Ma ciò è chiaro che è impossibile: poiché infatti il centro
della sfera non ha alcuna dimensione, non è neanche possibile ritenere che esso abbia
alcun rapporto rispetto alla superficie della sfera. Ma dobbiamo ritenere che Aristarco
abbia pensato questo: poiché consideriamo la terra come se fosse il centro del cosmo,
quale rapporto essa ha rispetto al cosiddetto cosmo, questo rapporto lo ha la sfera in cui è
il cerchio secondo cui la terra è supposta muoversi rispetto alla sfera delle stelle fisse".
L'obiezione di Archimede non verte quindi sulla possibilità o meno di supporre la terra
puntiforme, bensì sul contesto improprio (in particolare sull'uso del termine "rapporto"
riferito a due grandezze non omogenee: Archimede vuol dire che in contesto tecnico il
termine logos ha un significato univoco, e che non può essere utilizzato nel senso ampio di
"relazione") in cui l'ipotesi di Aristarco è inserita: si tratta quindi di un'osservazione critica
che resta all'interno del formalismo matematico utilizzato, e non intacca né intende mettere
in discussione la validità dell'assunzione. In effetti, nelle dimostrazioni di Aristarco si usa
soltanto l'ipotesi di terra puntiforme, e non si fa mai menzione del fatto che tale punto
possa avere rapporto rispetto a qualcos'altro. Le critiche di Archimede al modello sono
altre: egli in effetti spende una buona parte dell'Arenario nella descrizione di un apparato
(la diottra) che permetta, nel calcolare le dimensioni apparenti del sole, di tener conto delle
dimensioni effettive della pupilla, ed esegue effettivamente il calcolo considerando anche le
dimensioni finite della terra.
Sull'argomento ritorna anche Tolomeo (II sec. d.C.) in Almagesto I.6, dove si afferma
che "la terra ha, riguardo ai sensi, il rapporto di un punto rispetto alla distanza della sfera
delle cosiddette stelle fisse". Seguono alcune motivazioni, quali ad esempio l'assenza di
parallasse giornaliera nell'osservazione del cielo delle stelle fisse, il fatto che la volta celeste
è esattamente bisecata dall'orizzonte, ovunque si ponga sulla terra l'osservatore, oppure che
gli gnomoni e le sfere armillari funzionano come se si trovassero davvero al centro della
terra. Tolomeo ritiene necessario motivare la propria assunzione, mentre in Aristarco
l'ipotesi veniva posta tout court. Si tratta di un comportamento caratteristico e su cui
avremo modo di ritornare ancora: lo scienziato ellenistico assume come valide una serie di
ipotesi, buona parte delle quali sono come abbiamo visto palesemente false, il suo lontano
successore in età imperiale, pur mettendo in piedi un modello planetario eccezionalmente
47 Quella di Archimede è in realtà la testimonianza più ampia ed attendibile sul modello eliocentrico di
Aristarco.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)sofisticato e ben rispondente ai fenomeni, propone sistematicamente argomenti – che siano
desunti dall'osservazione oppure, a volte, metafisici fa per Tolomeo poca differenza – a
sostegno delle proprie ipotesi. È decisivo che Tolomeo avverta il bisogno di qualificare
un'assunzione del tutto analoga a quella di Aristarco introducendo l'inciso "riguardo ai
sensi":48 si avverte chiaramente una perdita di contatto con il carattere convenzionale delle
ipotesi astronomiche.49
È stato osservato che quella di ridurre la terra ad un punto è una mossa tradizionale
nell'astronomia greca: il che porterebbe a svalutare la portata dell'ipotesi di Aristarco. Ma
c'è una differenza fondamentale. Solo Aristarco assume esplicitamente che la terra sia
puntiforme, gli altri qualificano ulteriormente la propria affermazione e cercano di
"dimostrarla" (come Tolomeo) ricorrendo a dati sensibili, oppure la enunciano in maniera
non esplicita e cercano ancora di "dimostrarla" (l'autore dei Fenomeni, che nell'enunciato
della prima proposizione non afferma che la terra "ha rapporto di un punto e centro
rispetto…", bensì che "è nel mezzo del cosmo e mantiene la posizione di centro rispetto al
cosmo", il che è ben diverso),50 oppure la riportano en passant senza ulteriori commenti,
ma in contesto comunque discorsivo, come Gemino, Introduzione ai fenomeni xvi.29 e
xvii.16.51
Una testimonianza eccezionale in vari sensi parallela a quanto abbiamo appena visto
con Aristarco viene dal Trattato sui galleggianti di Archimede (di cui ci occuperemo
anche nella prossima sezione). Diviso in due libri ed introdotto da un singolo postulato,
esso si occupa preliminarmente delle condizioni di galleggiamento (o meno) di corpi di
forma generica. La porzione più corposa dell'opera è però dedicato alle condizioni che
garantiscano equilibrio stabile nel galleggiamento per speciali solidi, s'intende più leggeri
del liquido: segmenti sferici (sino alla fine del primo libro) e segmenti di paraboloide di
rotazione (cui è dedicato il secondo libro). Le prime due proposizioni del trattato
stabiliscono che una massa di liquido (in quanto tale pesante) disposta intorno al centro
della terra assumerà una forma sferica – qui come nel caso del trattato di Aristarco, la
prima proposizione è puramente geometrica.52 In accordo con questo risultato preliminare,
48 Si osservi il ruolo del tutto differente che la stessa espressione riveste qui e nella prop. 4 del trattato di
Aristarco sopra citata. Qui prelude ad un'esposizione di dati fenomenici, in Aristarco si riduce
sostanzialmente ad una definizione, interna al modello, del senso da dare all'aspressione "angolo
impercettibile rispetto ai sensi".
49 Tale atteggiamento in Tolomeo è confermato ad esempio dal suo assumere esplicitamente come reale,
nelle Ipotesi Astronomiche, il complesso sistema planetario esposto nell'Almagesto.
50 Il problema del carattere puntiforme della terra dette origine ad un topos che riscontriamo in ogni
introduzione antica alle tematiche astronomiche: si veda ad esempio la discussione dell'evidenza
fenomenica in favore in Cleomede (data incerta, ma sicuramente da collocarsi dopo Posidonio, che cita, e
prima di Tolomeo, che non cita), Caelestia I.8. Ciò che rende perplessi è che l'abbassamento del livello
si trasmetta anche all'Almagesto.
51 La prima è una citazione quasi letterale ma scorretta di Fenomeni, prop. 1, ed ha tutta l'aria di una
glossa interpolata successivamente; la seconda rimanda all'ipotesi di Aristarco, solo che il termine di
paragone è la sfera delle stelle fisse.
52 Una "dimostrazione" molto meno soddisfacente dal punto di vista deduttivo ma facente uso di
un'argomentazione assai simile a quella archimedea si trove in De coelo II.4.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)il resto del primo libro suppone coerentemente che la superficie del liquido sia sferica. Ciò
accade anche nella porzione riguardante le condizioni di galleggiamento di segmenti
sferici; è da osservare a questo proposito che la scelta archimedea di considerare sferica la
superficie del liquido non può essere giustificata supponendo che in tal modo le
dimostrazioni possano risultare, per motivi di simmetria, semplificate (in effetti sono
ragionevolmente semplici), in quanto anche l'assunzione di una superficie piatta avrebbe
condotto a dimostrazioni altrettanto semplici. Il secondo libro si concentra sulle condizioni
di galleggiamento dei segmenti retti di paraboloidi di rotazione. La superficie del liquido
diventa un piano. Si possono fare alcune ipotesi sui motivi del passaggio al nuovo
modello, che si configura in realtà non tanto come una modifica di quello introdotto nel
primo libro, quanto come un suo caso limite. Alcuni sono sicuramente legati agli scopi di
Archimede in quest'opera, come vedremo nella prossima sezione. Altri sono molto
probabilmente indotti da necessità interne alla matematica messa in campo. Il caso del
segmento di paraboloide di rotazione si presenta in effetti come qualitativamente diverso
da quello del segmento sferico, il primo dando luogo ad una serie di biforcazioni che
rendono molto complessa l'analisi delle posizioni di equilibrio nel galleggiamento. Per
opportuni intervalli di valori sia del peso specifico del segmento paraboloide che dei suoi
parametri di forma, Archimede mostra come sia garantito l'equilibrio stabile in posizione
verticale, mentre per altri intervalli l'equilibrio si ha solo se il paraboloide si "appoggia su
una fiancata". In quest'ultimo caso Archimede determina il valore esatto degli angoli di
inclinazione che garantiscono l'equilibrio della posizione. L'analisi ruota intorno alla
determinazione dei centri di gravità dell'intero segmento di paraboloide e della sua
porzione immersa, ed egli è in grado di determinare con precisione la posizione del centro
di gravità di una porzione di paraboloide solo nel caso che questa sia staccata da un piano
(e quindi non, ad esempio, se è determinata da una parte di superficie sferica). Quindi il
livello di dettaglio raggiunto nel secondo libro poteva essere raggiunto solo supponendo
piatta la superficie del liquido. È pur vero Archimede poteva limitarsi ad una discussione
più qualitativa, utilizzando il fatto che il centro di gravità di un solido composto di trova
sulla retta congiungente i centri di gravità dei solidi componenti, che è d'altronde l'unica
proprietà dei centri di gravità utilizzata nel primo libro. I suoi scopi erano però altri, e cioè
la determinazione esatta degli angoli di giacitura del segmento di paraboloide, e per questo
doveva rivolgersi ad un – utilizzando terminologia moderna – "modello che sapesse
risolvere esattamente". Vediamo quindi come quelli che oggi chiameremmo i limiti del
formalismo adottato inducano delle scelte sulle assunzioni alla base del modello; ciò
mostra ancora la dipendenza strettissima di quest'ultimo dalla matematica, unico universo
di riferimento nel tentativo di interpretazione della realtà.
I cambi di modello nell'àmbito della stessa opera che vediamo messi in atto da
Aristarco ed Archimede sono un magistrale pezzo di consapevolezza epistemologica, e
costituiscono uno degli esempi migliori di come il concetto di modello fosse parte
Página 25
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)integrante del patrimonio cognitivo degli scienziati del periodo. Ma il meglio deve ancora
venire. Tolomeo e Pappo ci informano che anche Ipparco (metà II secolo a.C.) si era
occupato della determinazione delle distanze del sole e della luna.53 I suoi metodi possono
solo essere ricostruiti a partire dalle avare indicazioni di questi due autori, che dalla loro
esposizione dimostrano di non capire fino in fondo la profondità dell'approccio.54 Ai
nostri fini è sufficiente esporre solo uno dei metodi da lui utilizzati. Ipparco assume nel
primo libro, ci dice Pappo, che "la terra ha rapporto di un punto e centro rispetto al sole
[cioè alla sfera del sole]", cioè che la parallasse solare sia zero (assumere una parallasse
diversa da zero è alla base del secondo metodo di Ipparco). Fatto questo, egli utilizza
un'eclisse di sole per determinare la distanza della luna. Dell'eclisse si sfrutta il dato che
essa fosse totale nell'Ellesponto e di quattro quinti ad Alessandria; ciò si traduce in un
valore apprezzabile della parallasse lunare. Ma parlare di variazioni latitudinali
nell'estensione di un'eclisse ha senso solo se la terra ha raggio finito. Vediamo quindi
che, non solo nella stessa opera, ma nel corso della medesima stima, la terra viene supposta
sia puntiforme che estesa. In termini moderni la sorprendente mossa di Ipparco è
giustificabile facilmente: assumere anche la parallasse solare diversa da zero avrebbe
comportato la necessità di analizzare un effetto del secondo ordine nella variabile angolare
di parallasse, e come tale stimabile con maggiore difficoltà.
Come è ben noto, nell'antichità greca furono proposti vari modelli del moto dei pianeti; tra
quelli geocentrici, si presentavano in prima battuta come alternativi quello che faceva
muovere i pianeti su cerchi eccentrici rispetto alla terra e quello che invece utilizzava un
cerchio concentrico più epicicli. Le due descrizioni sono in realtà equivalenti: "Ipparco
afferma essere degno di ricerca matematica sapere la causa per cui da ipotesi a tal punto
differenti, quella degli eccentrici e quella di omocentrici ed epicicli, sembrano conseguire
gli stessi [fenomeni]" (corsivi miei). Questa citazione è tratta da un'opera di Teone di
Smirne (II secolo d.C.),55 che la fa seguire da una lunga serie di dimostrazioni
dell'equivalenza dei due modelli, dimostrazioni congegnate da lui stesso e da Adrasto
(filosofo peripatetico di poco precedente a Teone) ma mai sufficientemente generali. La
prospettiva filosofica — del tutto in linea con quanto abbiamo visto nella sezione
precedente – di Teone da un lato, e la consapevolezza teorica di Ipparco dall'altro, sono
messe in rilievo a sufficienza dal passo con cui il primo chiude la discussione:
"Considerando ciò, Ipparco elogiava come sua l'ipotesi dell'epiciclo, affermando che è più
plausibile che tutti i corpi celesti giacciano in posizione equilibrata [cioè simmetrica]
rispetto al mezzo del cosmo, e che siano connessi tra loro similmente. Ma egli, per il fatto
53 Almagesto V.11 e Commento ad Almagesto V.11 rispettivamente.
54 Una ricostruzione soddisfacente è offerta in G.J. Toomer, Hipparchus on the Diostances of the Sun and
the Moon, Archive for History of Exact Sciences 14 (1974-75), pp. 126-142.
55 Expositio rerum mathematicarum ad legendum platonem utilium, p. 166.4-10 (edizione Hiller).
Página 26
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)di non essere equipaggiato quanto alla fisica, non riconobbe con esattezza quale moto dei
pianeti fosse secondo natura e per ciò vero, e quale contro natura ed apparente: costui
ipotizza infatti che l'epiciclo di ciascun [pianeta] si muova lungo il cerchio concentrico, ed
il pianeta sull'epiciclo".56 Come si vede, le motivazioni che Ipparco adduce per ritenere
preferibile il modello ad epicicli sono sì esterne al fenomeno, ma di carattere metateorico,
cioè relative una caratteristica di simmetria che è vera nel modello, e solo in prima
approssimazione nel mondo reale; Teone lo contesta in base alla pretesa del fisico
(filosofo) di conoscere per altre vie "quale moto dei pianeti [sia] secondo natura e per ciò
vero".
Che il modello ad eccentrici e quello ad epicicli fossero equivalenti era ben noto già
prima di Ipparco: Tolomeo dimostra in Almagesto III.3 la loro equivalenza, ed un'analisi
dettagliata in XIII.1 delle condizioni per cui sia possibile la stazione di un pianeta in
entrambi i modelli è accompagnata dall'affermazione che molti matematici, in particolare
Apollonio, investigarono tale problema. L'analisi di Tolomeo fa di nuovo uso
dell'equivalenza tra i due modelli. Ci sono quindi buoni motivi per attribuire il tutto ad
Apollonio. Investigare l'equivalenza di due modelli è una tipica domanda sulla e nella
matematica che denota completa padronanza dello strumento teorico di cui si fa uso. Il
fatto poi che Ipparco si chieda la causa matematica dell'equivalenza mostra come egli si
muovesse ancora in una prospettiva analoga a quella che abbiamo esposto riferendoci ad
Aristotele; ed allo stesso modo oggi possiamo dire che i due modelli sono equivalenti
perché trasformabili l'uno nell'altro mediante un'inversione circolare.57
Il pubblico dell'Introduzione ai fenomeni di Gemino non doveva possedere la stessa
consapevolezza teorica: l'autore insiste di frequente, nel corso del trattato, sul fatto che
quello che sta esponendo è un modello dei fenomeni celesti, e che solo al suo interno è
possibile ottenere risultati precisi, mentre con i dati desunti dalle osservazioni si possono
solo ricavare indicazioni approssimate. Fin qui tutto bene; lo stesso Gemino usa però il
termine che in meccanica designava la tecnica di costruzione dei planetari e delle sfere
armillari (sphairopoiia) per indicare il "modello celeste", e che spesso il suo accenno alla
maggiore precisione teorica è sostanziato appunto facendo riferimento al modello
materiale, ad esempio ad una sfera armillare: l'universo concettuale di riferimento di
Gemino è quindi già strettamente ancorato ad oggetti materiali e a loro rappresentazioni
come oggetti materiali.
Indicazioni interessanti ulteriori, anche se congetturali, vengono dalle ricerche
ellenistiche sulle maree.58 Il matematico Seleuco (II secolo a.C.) aveva messo in evidenza
56 Ibid., p. 188.
57 A questo fatto, implicito nella trattazione di Apollonio/Tolomeo, è stata data la giusta enfasi per la
prima volta in O. Neugebauer, The equivalence of eccentric and epicyclic motion according to Apollonius,
Scripta Mathematica 24 (1959), pp. 5-21.
58 Si veda a questo proposito L. Russo, L'astronomo Seleuco, Galileo e la teoria della gravitazione,
Quaderni Urbinati di Cultura Classica 49 (1995), pp. 143-160.
Página 27
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)il loro ciclo annuale, mostrando in particolare come la differenza tra le due maree
giornaliere sizigiali fosse massima vicino ai solstizi e minima vicino agli equinozi.59 Già
Eratostene (metà III secolo a.C.) aveva posto in correlazione il ciclo mensile delle maree
con la posizione della luna, ed un passo di Plinio,60 pur non citando esplicitamente
Seleuco, accenna a differenze tra le due maree giornaliere che si annullano solo
all'equinozio ("aequinoctio tantum pares ubique"),61 attribuendo in generale ed
esplicitamente le cause delle maree sia al sole che alla luna ("verum causa in sole
lunaque"). Per spiegare il ciclo annuale basta tener conto anche della posizione del sole, e
per far questo è sufficiente un modello geometrico estremamente semplificato dei moti
della luna e del sole rispetto alla terra. Ciò è possibile del tutto indipendentemente dal tipo
di influenza per mezzo della quale si pensa che il sole possa far variare le maree, ed è anzi
probabile che, se Seleuco ha in effetti proposto una qualche spiegazione del ciclo annuale,
lo abbia fatto giusto nei termini descrittivi sufficienti a rendere ragione di tale fenomeno
(questo spiegherebbe l'appellativo di "matematico" attribuitogli da Strabone). Se
accettiamo tutto ciò, almeno due sono le considerazioni interessanti per la nostra indagine:
i. Come nel caso del trattato di Aristarco, l'utilizzo di una versione ulteriormente
semplificata del modello canonico per il sole e la luna (sicuramente attestati per il tempo di
Seleuco) mostra come fosse ben chiaro il suo carattere di strumento teorico, e come le sue
caratteristiche fossero plasmabili in relazione agli scopi dell'indagine. Inoltre, sebbene
Plutarco attribuisca a Seleuco ricerche sul modello eliocentrico,62 è chiaro che qui
l'assunzione di un punto di vista geocentrico è del tutto immateriale, ed è ovviamente la più
conveniente allo scopo di descrivere il fenomeno. ii. La sovrapposizione degli effetti di
sole e luna presuppone che si concepiscano modelli in cui gli stessi effetti siano studiati
separatamente, e ciò diviene ancora più plausibile ricordando che già esisteva un modello
che correlava il ciclo mensile con le posizioni della luna. Si tratterebbe cioè di far uso di
modelli ancora più parziali: dopo aver tenuto fuori gli altri cinque pianeti ed aver trascurato
eventuali discostarsi delle orbite di sole e luna da quelle circolari centrate sulla terra,
verrebbero ora trascurati corpi celesti (alternativamente la luna o il sole) che saranno alla
fine necessari per la spiegazione completa dello stesso fenomeno in esame.
b. Meccanica
59 Strabone, Geografia III.v.9.
60 Naturalis historia II.212-213.
61 A dire il vero Plinio attribuisce la differenza al fatto che la lunghezza delle ore varia nel corso dell'anno,
in conseguenza del fatto che le ore erano ottenute dividendo sempre per lo stesso numero il lasso di tempo
variabile tra alba e tramonto, di modo che solo all'equinozio la differenza con le ore equinoziali si annulla.
Questa banalità ha tutta l'aria di una lectio facilior di una fonte scientifica che riportava un'affermazione
troppo difficile per Plinio.
62 Platonicae quaestiones viii.1.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)Ritorniamo in primo luogo al Trattato dei galleggianti di Archimede. Perché scegliere
proprio segmenti di paraboloide come solidi su cui condurre un'analisi così dettagliata?
Non solo per una questione di convenienza matematica, come abbiamo suggerito sopra. Il
fatto è che un segmento di paraboloide costituisce un ottimo modello della chiglia di una
nave, dato che la superficie del mare è sostanzialmente indistinguibile da un piano. In
effetti, modello ancora migliore sarebbe un paraboloide ellittico, ma Archimede non sa
calcolare con esattezza dove si situi il suo centro di gravità, se non appunto nel caso limite
in cui l'ellisse si riduca ad un cerchio. Questo fatto però non costituisce un problema:
mentre un segmento di paraboloide di rotazione ha il proprio centro di gravità a 2/3 del
diametro a partire dal vertice, un segmento di parabola lo ha a 3/5 del diametro (cioè
leggermente più verso il vertice),63 e da qui è immediato dedurne dove si collochi il centro
di gravità di un prisma a base parabolica. È quindi chiaro che, a parità di peso, un solido a
forma di segmento di paraboloide di rotazione è meno stabile di uno sagomato come un
segmento di paraboloide ellittico, di cui il prisma a base parabolica costituisce un caso
limite in qualche senso "opposto" a quello del paraboloide di rotazione. Studiare le
condizioni di equilibrio stabile nel galleggiamento del primo fornisce pertanto dei margini
al dimensionamento del secondo. Che Archimede si fosse occupato di ingegneria navale è
ben noto: sappiamo in effetti che supervisionò i lavori di costruzioni delle gigantesche navi
da carico e di rappresentanza volute dal tiranno di Siracusa Gerone II.64
Realizzare navi di enormi dimensioni richiede necessariamente di progettarle, ed un
progetto è nient'altro che un modello matematico, e quindi radicalmente semplificato,
dell'oggetto materiale da realizzare.65 Il modello serviva quindi non solo a generare
rappresentazioni del naturale, ma anche a produrre artefatti. Questa dialettica si trova
incarnata nello stesso ente una volta che si consideri la costruzione dei planetari. Essi
prevedono in effetti che venga concepito un modello matematico delle sfere celesti, che a
sua volta viene letto come progetto di un congegno materialmente realizzabile. Non è un
caso che ai planetari più famosi e sofisticati dell'antichità sia associato il nome di
Archimede, che deve aver risolto anche un problema meccanico non banale se Cicerone
cita come degno di ammirazione il fatto che tutti i moti dei pianeti fossero realizzati tramite
una sola "conversio".66 Progettazione e realizzazione dovevano essere considerate ben
distinte, anche se tale consapevolezza si perse abbastanza presto, se guardiamo ad esempio
alle incertezze sopra accennate di Gemino in materia di modelli celesti e sfere armillari,
63 Questo risultato è dimostrato nel libro II dell'Equilibrio dei piani.
64 Ateneo, Deipnosophistae V.206-209.
65 Residui di questa caratteristica della progettazione si trovano
in opere di stampo descrittivodimostrativo quali la Meccanica e la Pneumatica di Erone, dove la descrizione degli apparati è condotta
per "unità meccaniche irriducibili" (ad es. tubo, sifone, ruota dentata, valvola) denotate con delle lettere.
66 De re publica, I.xiv.22. Non è chiaro se l'accenno di Cicerone possa anche fare riferimento al carattere
eliocentrico del planetario. Modelli di semplici fenomeni "sublunari" erano legati ad alcuni degli apparati
dimostrativi sperimentali che troviamo nella Pneumatica di Erone (si veda Keyser, A New Look at
Heron's "Steam Engine", Archive for History of Exact Sciences 44 (1992), pp. 107-124).
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)dove queste ultime sono oggetti di gran lunga più semplici di un planetario: la
comprensione dei princìpi della loro costruzione risale ad epoche arcaiche, ed è una
conoscenza facilmente trasmissibile anche senza aver ben presente il modello matematico
soggiacente. Allo stesso modo potremmo ragionare riguardo alle grandi realizzazioni
ingegneristiche di età ellenistica. Il fatto che tali realizzazioni fossero sconosciute in
epoche anteriori comporta che un impiego consapevole ed estensivo della progettazione
fosse messo in atto per la prima volta in periodo ellenistico, mentre il fatto che in età
imperiale si continuassero a realizzare opere comparabili non ci dice niente sul grado di
consapevolezza con cui queste ultime fossero messe in cantiere: le conoscenze con
ricadute eminentemente materiali possono benissimo trasmettersi come insiemi di regole
empiriche senza che resti traccia del supporto teorico che le aveva generate.
Coma abbiamo in effetti già visto, le fonti attribuiscono ad Archita l'introduzione di
metodi matematici in meccanica, e la tradizione fu continuata egregiamente da Archimede.
Di quest'ultimo, oltre al Trattato sui galleggianti, è importante analizzare brevemente
l'approccio al problema dell'equilibrio statico, come è testimoniato dall'Equilibrio dei piani
e dalla prima parte dellaQuadratura della parabola. La prima è in realtà un opera che si
occupa principalmente di determinare il centro di gravità di alcune figure geometriche
piane (triangoli, trapezi, segmenti e tronchi di parabola), il corpo del trattato essendo
preceduto da una serie di proposizioni aventi lo scopo di dimostrare la proprietà
fondamentale dell'equilibrio statico, cioè che "grandezze diverse si equilibreranno a
distanze inversamente proporzionali alle grandezze stesse" (prop. 7). Già dall'enunciato è
chiaro che ci stiamo muovendo all'interno di un modello matematico: non si parla di
"peso" ma genericamente di "grandezza", e questo apre naturalmente la strada alla
considerazione del centro di gravità (alla lettera "centro del peso": si noti che nella
denominazione resta l'accenno al peso, ma che, trattandosi di un termine tecnico, esso
assume un carattere puramente convenzionale) di figure geometriche qualsiasi,
eventualmente piane o addirittura rettilinee. Si assiste quindi ad un progressivo e rapido
processo di distillazione degli enti di cui viene indagata la collocazione del centro di
gravità, dai corpi solidi ("peso") alle grandezze e quindi ai solidi geometrici ed alle figure
piane. I postulati che precedono l'opera servono appunto a fissare le coordinate di questo
processo, stabilendo quali siano le caratteristiche dei fenomeni di equilibrio che vengono
ritenute rilevanti in questo contesto.67 Archimede costruisce anche, ad esempio nella prima
parte della Quadratura della parabola, un modello matematico della bilancia. La proprietà
fondamentale dell'equilibrio statico è assunta come l'unico aspetto rilevante della bilancia,
che quindi diviene un segmento, infulcrato in un punto, che unisce i centri di gravità delle
figure geometriche da "pesare". Si stipula che le figure siano tra loro in equilibrio, cioè si
67 Questa lettura risulta ancora più plausibile se, seguendo Berggren, consideriamo spuri i primi
tre
postulati e le prime tre proposizioni. Si veda J.L. Berggren, Spurious Theorems in Archimedes'
Equilibrium of Planes: Book I, Archive for History of Exact Sciences 16 (1976-77), pp. 87-118.
Página 30
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)definisce il significato di questa affermazione in quel contesto, esattamente quando le due
figure sono in relazione inversa a quello delle distanze dei rispettivi centi di gravità dal
fulcro. Il fatto interessante è che questa bilancia ideale non viene utilizzata solo a scopi
meccanici (cioè all'interno di un modello matematico di un fenomeno meccanico, quale ad
esempio la determinazione del centro di gravità di un segmento di paraboloide), ma anche
a scopi puramente geometrici, cioè per quadrare certe figure rotonde come il segmento di
parabola. La prop. 6 – la prima dopo la serie di proposizioni preliminari – dell'opera
dedicata a questo problema si apre in maniera stupefacente, e del tutto indicativa del grado
di consapevolezza raggiunto: "Il piano davanti a noi sia immaginato perpendicolare
all'orizzonte, e ciò che, rispetto alla retta AB, sta dalla stessa parte di D, sia immaginato
essere in basso, ciò che sta dall'altra parte in alto"; si procede poi ad "appendere" un
triangolo rettangolo alla "bilancia" costituita dalla retta AB. Archimede introduce questi
elementi convenzionali per alimentare la finzione dell'operazione di pesatura, ma da qui in
poi non ne farà più menzione, e tutto si svolgerà all'interno del modello.
c. Ottica
È opportuno fornire un rapido quadro delle opere pervenuteci: a. Ad Euclide è attribuito
un trattato di ottica impostato in modo molto simile agli Elementi (l'Ottica) ed uno,
ritenuto oggi perduto, di teoria della riflessione. L'Ottica (strutturata in 7 definizioni e 57
teoremi) non fa menzione di meccanismi percettivi e considera, salvo poche eccezioni, solo
il caso di una visione monoculare; è un trattato che sviluppa una teoria della visione, non
un'opera di ottica geometrica (che studi cioè la propagazione della luce; quest'ultimo è in
larga parte un concetto moderno). Sono affrontate, fra le altre, questioni che oggi
definiremmo "prospettiche"; è anche offerta una breve analisi della relatività ottica del
moto. Attribuita ad Euclide ma probabilmente apocrifa è la Catottrica (30 teoremi
preceduti da 6 ipotesi preliminari), che tratta di riflessione da specchi piani, concavi e
convessi (questi ultimi sempre nel caso particolare di specchi sferici). La legge degli
angoli uguali viene dimostrata a partire da un'assunzione sostanzialmente ad hoc. È
proposta un'analisi (incompleta e confusa) delle proprietà focali di uno specchio sferico
concavo. In un commento a margine è riportata un'interessante dimostrazione, attribuita ad
Archimede, della legge degli angoli uguali. b. Opera di Archimede sulla catottrica, oggi
perduta; eventuale (le testimonianze sono scarse e poco attendibili) costruzione di grandi
specchi ustori da parte sua. Trattato di Diocle (in realtà una compilazione pervenutaci solo
in traduzione araba (fine del III secolo a. C.)) sulla geometria degli specchi ustori (cioè
sulle proprietà focali della parabola) e sulle proprietà focali di specchi sferici concavi. c.
Raccolta di risultati in àmbito catottrico, tradizionalmente nota come De Speculis,
comprendente anche descrizioni di sistemi di specchi per creare effetti speciali.
Pervenutaci in traduzione latina, è basata a grandi linee su di un opera di Erone. In essa si
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)trova la dimostrazione della legge degli angoli uguali come conseguenza del principio che
i raggi visuali devono percorrere la minima distanza (spaziale) possibile. Di quest'ultimo
tratto si possiede anche una versione greca. d. Ottica di Tolomeo in (almeno) cinque libri.
Pervenutaci in latino, tradotta da una traduzione araba dell'originale greco, si occupa di
teoria della visione, ottica e catottrica: è il trattato più completo ed approfondito che ci sia
giunto, e comprende descrizioni dettagliate di un buon numero di esperimenti e dei relativi
apparati sperimentali, riportando e commentando i risultati delle misure. Il primo libro non
compare nella traduzione (era assente anche nell'intermediario arabo). Il secondo libro
affronta i fondamenti di un'analisi della visione, discutendo la percezione (di colore, luogo,
dimensioni, forma e cambiamento) e soffermandosi a lungo sulle illusioni ottiche. Il terzo
libro introduce le leggi che stanno alla base della riflessione, studia la visione binoculare
di oggetti estesi e la riflessione da specchi piani e convessi. Viene fornita una
giustificazione "fisica" della legge degli angoli uguali. Il quarto libro è occupato
interamente da un'analisi della riflessione da specchi concavi. Il quinto libro contiene
un'analisi abbastanza fine, e senza confronti nell’antichità classica, degli aspetti
sperimentali e teorici connessi con la rifrazione. Viene proposta una forma, scorretta ma
molto interessante, della legge della rifrazione. e. Commenti ed edizioni nell'àmbito della
tradizione euclidea: un commento di Pappo di Alessandria (inizio del IV secolo d. C.) ad
alcune proposizioni dell'Ottica di Euclide; un'edizione rivista dell'Ottica di Euclide da
parte di Teone di Alessandria (fine del IV secolo d. C.); un probabile apocrifo euclideo (la
Catottrica), attribuito tradizionalmente a Teone. Il commento di Pappo (contenuto nel
libro VI della Collezione matematica) si riferisce ai teoremi più "difficili" dell'Ottica di
Euclide: quelli che studiano, in funzione della posizione dell'occhio, come appare un
cerchio.
Quanto abbiamo accennato del contenuto dei trattati mette in chiara evidenza uno
spostamento nell'impostazione del problema dall'età ellenistica a quella imperiale. Nella
prima il metodo di indagine è unicamente geometrico, anche se le applicazioni sono
sempre tenute presenti (è il caso ad esempio del trattato di Diocle): i raggi sono rette, viene
studia l'apparenza di scorcio di cerchi e non di oggetti circolari, gli "oggetti" visti, quando
siano generici, sono sempre dei segmenti. Si assiste ovviamente al fenomeno del prestito
terminologico, per cui ad esempio le rette vengono chiamate "raggi", ma questo non
coinvolge assunzioni esplicite sul meccanismo percettivo. La struttura delle opere è di tipo
ipotetico-deduttivo, identica nel formato ad un trattato di geometria "pura". In età imperiale
si passa dalla compilazione a scopo dimostrativo-stupefacente (il livello matematico del
De speculis è molto basso) al trattato di Tolomeo, di eccezionale valore ma che si presenta
chiaramente come un opera complessa, in cui trovano spazio considerazioni geometriche e
molti teoremi, ma anche descrizioni di strumenti ed esperimenti, un'analisi approfondita
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)del meccanismo percettivo, tabelle di dati,68 lunghe parentesi metodologiche o fisiche. Il
tutto amalgamato all'interno di un'esposizione discorsiva, organizzata come una lunga
argomentazione (la stessa differenza è riscontrabile tra il trattato di Aristarco e
l'Almagesto).
Occupiamoci in qualche dettaglio dell'Ottica di Euclide e di quella di Tolomeo. La
prima è opera disuguale, quasi sicuramente risultando da più stesure antiche;69 non le
hanno giovato le edizioni della tarda età imperiale, che ci hanno consegnato due recensioni
sensibilmente differenti tra loro (come abbiamo già osservato, una di esse presenta una
prefazione sicuramente molto tarda). Il livello di rigore non è sempre soddisfacente, ma
per motivi tipicamente diversi – ed in ogni caso in misura alquanto minore – rispetto a
quanto osservato in Autolico: alcuni teoremi sono enunciati con un grado di generalità più
ampio di quanto la dimostrazione proposta permetterebbe – in particolare ciò accade nella
prima parte (prop. 10-17), dedicata a questioni "prospettiche", e nell'ultima, concernente la
relatività ottica del moto (prop. 49–56) –, l'uso di certi termini cruciali, ad esempio "alto" e
"basso", non è completamente regolato dalle definizioni iniziali, qualche proposizione non
dimostra in senso proprio ma si limita in realtà a constatare fatti evidenti oppure introduce
argomentazioni di scarso momento (si veda il teorema in cui si mostra che grandezze
rettangolari appaiono rotonde), certe volte vengono presupposti legami con l'universo
fenomenico che esulano dai limitati accenni che ci aspetteremmo nell'àmbito di un modello
geometrico. Rigorose (a parte un errore molto sottile e qualche lemma sottointeso) sono
invece le proposizioni connesse direttamente alla teoria della visione, in particolare l'ampio
tratto che si occupa di quali porzioni siano visibili, a seconda della posizione dell'occhio, di
varie figure geometriche (prop. 23-48). Nel complesso l'opera è molto solida, l'impianto di
fondo consapevole, la struttura ipotetico-deduttiva quasi sicuramente da attribuire ad
Euclide. Sono particolarmente interessanti le definizioni iniziali, che determinano
chiaramente il carattere geometrico del modello, stabilendo una serie di regole di
corrispondenza tra enti teorici interni ed oggetti esterni. Come di consueto, l'ente
geometrico mantiene tutte e sole le proprie specificità, ma riceve una differente
denominazione, secondo il termine che designa l'oggetto corrispondente. Così, la
definizione 1 stabilisce che gli enti fondamentali che mettono in connessione l'occhio con
l'esterno sono rette, che ricevono il nome di "raggi visuali";70 nella def. 2 si assume che
68 Dati veri, non indicativi come quelli di Aristarco (ma è ben noto
che i dati di Tolomeo sono
rimaneggiati per fare in modo che salvino la teoria; ciò accade nell'Almagesto come nell'Ottica, dove i
valori dell'angolo di rifrazione presentano la caratteristica sospetta di possedere differenze seconde costanti
– si veda oltre e l'ampia analisi in A.M. Smith, Ptolemy's Search for a Law of Refraction: A Case-Study
in the Classical Methodology of "Saving the Appearances" and its Limitations, Archive for History of
Exact Sciences 26 (1982), pp. 221-240).
69 Certi aspetti del lessico non risentono della normalizzazione cui dettero il primo impulso gli Elementi,
e fanno pensare che buona parte del materiale sia stato elaborato da Euclide sulla base di trattazioni
preesistenti.
70 Si ricordi che il termine opsis designava il raggio visuale in quanto oggetto materiale già da epoche
arcaiche.
Página 33
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)l'occhio sia un punto e che l'insieme dei raggi visuali determini un cono (geometrico)
avente come base l'oggetto visto, che già a questo punto non può che essere un ente
geometrico. La def. 3 stabilisce cosa si intenda con "vedere" un oggetto – geometrico –
all'interno del modello (occorre cioè che su di esso incidano raggi visuali), la def. 4 cosa si
intenda con "apparire" assumendo che le dimensioni apparenti di un oggetto sono legate a
quelle dell'apertura del cono visivo che esso determina; le deff. 5 e 6 fissano cosa si
intenda per "apparire più in alto", "apparire più in basso "… più a destra", "… più a
sinistra". La 7, infine, definisce il termine "apparire con maggiore nettezza". Quest'ultima
definizione è legata ad un'importante caratteristica dei raggi visuali in un cono visivo: essi
formano un insieme discreto, ognuno essendo separato dagli altri da una certa distanza
angolare finita e fissa; un cono visivo è quindi formato da un insieme finito di raggi, ed un
oggetto è visto con maggiore nettezza quando su di esso incidano più raggi. La struttura
discreta del cono visivo permette di affrontare e risolvere in modo semplice i problemi
legati alla visibilità di oggetti che sottendono piccoli angoli, ed all'invisibilità di quelli che
sottendono angoli troppo piccoli. L'assunzione non è banalmente falsificabile (anche se
Tolomeo insisterà sulla continuità dei raggi e proporrà altri meccanismi per giustificare il
fenomeno – si veda oltre) ma non è neanche facilmente corroborabile, ed appare
chiaramente essere stata introdotta per salvare una certa classe di fenomeni. Nel corso
della trattazione si rivelano altre assunzioni semplificative che determinano
ulterioriormente il modello: l'occhio-punto è sempre singolo; quando si stabiliscono
risultati non particolari il tutto avviene nel piano (fanno quindi ovviamente eccezione i
teoremi sulle porzioni visibili di coni, sfere, ecc.),71 gli oggetti visti essendo quindi sempre
dei segmenti ed il cono visivo degenerando in un fascio piano di rette. Come si vede, non
viene fatto alcun accenno alla natura della luce, non viene introdotto alcun meccanismo
percettivo:72 si tratta di un puro modello geometrico. È interessante ricordare che il
carattere modellistico della trattazione è stata completamente frainteso sino a tempi molto
recenti: Euclide veniva accusato di ingenuità per il fatto di far uscire dall'occhio i raggi
visuali, cosa ovviamente falsa. Ai critici non era chiaro che, trattandosi di teoria della
visione e non di ottica geometrica, occorreva fissare il centro dei raggi nell'occhio, non
nell'oggetto visto: sfuggiva loro, ad esempio, che la def. 2 stabilisce chiaramente come non
esista un cono visivo indipendente dall'oggetto visto, e che nelle definizioni non viene fatta
alcuna assunzione riguardo ad un possibile verso di percorrenza dei raggi visuali.
Nella porzione del suo trattato dedicata alla teoria della visione Tolomeo si muove
invece su di un altro piano: analizzerò solo un esempio. In più punti traspare la sua
concezione estromissiva della natura dei raggi visuali, visti come un'emissione materiale da
71 Lo stesso passo di astrazione troviamo in Diocle: le proprietà focali sono analizzate per un oggetto
piano (il segmento di parabola), che poi viene opportunamente ruotato per generare il vero modello delolo
specchio ustorio. Allo stesso modo l'Ottica di Tolomeo si svolge ne piano.
72 Se non nell'ultima frase, probabilmente frutto di un'interpolazione, della prop. 1.
Página 34
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)parte dell'occhio determinante linee – i raggi – di sensibilità visuale nell'aria, ed in vari
punti questa concezione risulta decisiva per spiegare fatti che Euclide giustifica altrimenti:
nel caso ad esempio della debole o mancata percezione di oggettio lontani si argomenta
che il raggio visuale porta con sé un potere che si indebolisce man mano che si allontana
dal vertice, e quindi "risulta necessariamente che la percezione visuale di ciò che è posto
lontano dal vertice del cono sia trasportata da un raggio che agisce in maniera più debole
rispetto alla percezione visuale di qualcosa posto a distanza intermedia" (II. 20). Di
particolare interesse è la critica all'assunzione Euclidea della discretezza del cono visivo
(II.48-50). Merita citarla per porre in rilievo il radicale cambiamento di prospettiva:
"Inoltre, non è per il fatto che cada nelle lacune tra raggi visuali che un oggetto visibile
estremamente piccolo non viene visto. Al contrario, occorre comprendere che, per quanto
riguarda la sensazione visuale, la natura della radiazione visuale è forzatamente continua
piuttosto che discreta. Ma se mettiamo in piedi dimostrazioni matematiche e trattiamo i
raggi visuali come se fossero linee rette, [ne consegue che] grandezze estese poste alla
stessa distanza di grandezze poco estese ed invisibili a causa della loro piccolezza verranno
ancora viste con chiarezza. Ciò non accadrebbe se i raggi visuali a quella distanza fossero
diminuiti e si fossero diradati; piuttosto, accadrebbe che un oggetto grande ed uno piccolo
apparirebbero lo stesso in quella posizione. Infatti, se tutta la radiazione che cade sulla loro
sezione per l'intera base [del cono visivo] è composta da raggi discreti, ognuno dei quali
tocchi un punto, allora, assumendo che ci sia una qualche separazione spaziale reale tra
questi punti, qualsiasi cosa posta lontano dovrebbe non essere vista in quanto il flusso
visivo non cade su queste [lacune]. Ma neanche i punti verranno visti, in quanto essi non
hanno dimensione e non sottendono nessun angolo. Quindi nessun oggetto [visto in
questo modo] risulterà visibile". Dietro la brillante argomentazione sofistica di Tolomeo si
annida una chiara incomprensione del senso e dello scopo delle assunzioni euclidee, che
vengono poste su di un piano oggettuale cui non possono appartenere.
Molto interessante ai nostri fini è un confronto tra le maniere in cui viene spiegato il
fatto che un raggio visivo venga riflesso ad angoli uguali. Il primo cenno a tale fenomeno
si trova nei Problemi pseudo-aristotelici (XVI.13). Anche se sicuramente apocrifa, la
raccolta che va sotto quel nome può essere fatta risalire ad ambienti peripatetici molto
vicini ad Aristotele, e costituisce quindi la prima testimonianza in proposito. Il cenno è
inserito in una breve discussione del perché oggetti materiali rimbalzino ad angoli uguali
quando incontrano ostacoli; non c'è traccia di dimostrazione; il fatto ottico serve anzi a
motivare l'analogo comportamento meccanico. Nella Catottrica (pseudo-)euclidea viene
introdotta un'assunzione, che viene utilizzata soltanto a questo scopo: "Posto uno specchio
in un piano e vista una certa altezza che sia ad angoli retti con il piano, si ha in
proporzione, come la retta tra lo specchio e ciò che vede rispetto alla retta tra lo specchio e
l'altezza ad angoli retti, così l'altezza di ciò che vede rispetto all'altezza perpendicolare al
piano". Su questa base la dimostrazione della prima proposizione – "I raggi visuali sono
Página 35
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)riflessi ad angoli oguali da specchi piani, convessi e concavi" – è immediata. L'ipotesi è
quindi un tentativo da una parte maldestro di giustificare il fenomeno (già tradotto in
termini geometrici) sulla base di una postulazione sul comportamento dei raggi visuali
troppo smaccatamente ad hoc ed in ogni caso sterile. D'altro canto è interessante che
l'ipotesi sia formulata in termini di caratteristiche geometriche dei raggi, e che quindi sia
esplicitamente interna al modello. Un passo avanti molto rilevante, che però non ebbe
séguito nell'antichità (si veda poco oltre la discussione di Tolomeo), venne fatto da
Archimede. A lui uno scolio attribuisce infatti la seguente dimostrazione: "Archimede dice
così, che l'angolo Z è uguale ad E oppure minore
D
oppure maggiore. Sia Z in primo luogo maggiore
di E: E è quindi minore. Si ponga all'inverso D
B
come occhio, e dall'occhio [il raggio] si rifletta
all'inverso fino all'oggetto visto B. L'angolo E
E
Z
sarà quindi maggioredi Z. Ma era anche minore;
il che è assurdo". Pur nella sua forma eccessivamente compressa, si riconosce
inequivocabilmente un argomento basato su considerazioni di simmetria, che sfruttano la
reversibilità del cammino ottico. È però un argomento completamente geometrico, che
intende spiegare il fenomeno all'interno di un quadro teorico ben preciso. Lo stesso
avviene per la dimostrazione che troviamo nella compilazione pseudo-tolemaica (e
tradizionalmente inserita tra le opere di Erone) De speculis. Si tratta della ben nota
argomentazione basata sulle proprietà estremali del cammino ottico del raggio nel caso di
angoli uguali. Il fatto importante è che nella compilazione pseudo-tolemaica si ritiene
opportuno, in sede di prefazione,73 di giustificare l'ipotesi di estremalità nei termini
seguenti: "Tutto ciò che si muove con velocità continua si muove in linea retta, come
vediamo le frecce emesse dagli archi. A causa infatti della violenza emittente, ciò che si
muove tende a muoversi per la linea più breve in distanza, non avendo tempo per ritardare
in modo da muoversi per una linea maggiore in distanza, impedendolo la violenza
trasmettente. Per ciò quindi, a causa della velocità, tende a muoversi per le [linee] più brevi.
E la retta è la più breve tra quelle aventi gli stessi estremi. […] A causa infatti della velocità
dell'incidenza e della riflessione è necessario di nuovo che tendano [a muoversi] per le
stesse rette minime". (La medesima dimostrazione è riportata dal commentatore
aristotelico Olimpiodoro,74 che aggiunge di suo il richiamo al luogo comune che "la natura
non si sforza invano".) Si esce dunque dall'àmbito del modello, e le motivazioni addotte
hanno natura più metafisica che osservativa. Approccio radicalmente differente troviamo
nell'Ottica di Tolomeo. Dopo aver ribadito la propria posizione sui fondamenti della
conoscenza scientifica, cioè che "sono necessari princìpi generali, in modo che possono
essere proposti postulati che sono sicuri ed indubitabili in termini di fatti empirici o di
73 De speculis [3], [6] (edizione Jones).
74 In Meteorologica III.2, pp. 212.5-213.20 (edizione Stüve).
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)consistenza logica, e che dimostrazioni conseguenti possono essere derivate da essi". I
princìpi cui ricorre sono però solo di natura empirica; il terzo di essi è quello degli angoli
uguali. Tolomeo offre due sue motivazioni. La seconda è di natura puramente
sperimentale: viene descritto in dettaglio uno strumento ed il suo impiego per verificare
che i raggi visuali si comportano effettivamente secondo il principio. La prima è
interessante, anche se Tolomeo la considera esplicitamente al più un argomento di
supporto. Si tratta di un piccolo esperimento basato sulla reversibilità del cammino ottico
(che possiamo quindi supporre ispirato in qualche senso dalla dimostrazione di
Archimede), in cui il principio degli angoli uguali viene verificato in un caso particolare
ben determinato (quello cioè in cui il vedente sia un occhio ed il visto sia l'altro occhio; in
questo modo la situazione è esplicitamente simmatrica).
Tra le altre cose, Diocle mostra nel suo trattato che raggi di sole riflessi dal concavo
di un segmento di paraboloide di rotazione si concentrano in un punto.75 La dimostrazione
richiede che i raggi provenienti dal sole siano considerati paralleli, come è d'altronde
corretto assumere.76 Ciò equivale a considerare il sole a distanza infinita oppure,
rifrasando l'assunzione in termini più consoni ed a noi ormai familiari, a supporre la terra
puntiforme. Il fatto interessante è che Diocle si sofferma a lungo sulla questione
nell'introduzione. Merita citarlo per esteso: "Ricordiamo in primo luogo un postulato
utilizzato dagli astronomi e che è: ogni punto utilizzato tra i punti che sono sulla Terra fa le
veci di centro della Terra.77 Alcuni possono ridere dei matematici e prenderli in giro
dicendo che erigono i loro affari su di una base debole, ed alcuni tra loro affermano di
conoscere i diametri della sfere, che ne hanno determinati alcuni e che uno di essi è più
grande di un altro di più di trentamila stadi;78 […] Le persone sono più propense verso
questa seconda opinione perché fanno affidamento nelle affermazioni degli antichi, e
dicono che, se si trova la via per non utilizzare questo principio e se non ci siamo costretti
dal bisogno per quanto riguarda gli strumenti <che indicano> le ore nei quali si usa
l'ombra, sarà più corretto non impiegarla. […] Diciamo che il punto che abbiamo
menzionato fa le veci di centro della Terra e dell'Universo e seguiamo in questo
l'analogia79 necessaria che utilizziamo in questa posizione ed in altre; e mostriamo che ciò
che si produce relativamente a quest'analogia è simile a ciò che si sarebbe prodotto se
75 Il trattato di Diocle è in
realtà una compilazione, ma la terminologia preapolloniana che viene
impiegata nell'opera fa risalire direttamente a lui la porzione sulle proprietà focali di certi specchi concavi.
76 Nel teorema 30 della Catottrica pseudo-euclidea troviamo la dimostrazione (sbagliata) dell'asserzione
(falsa) che una semisfera concentra i raggi del sole in un punto. Qui i raggi provenienti dal sole non sono
assunti paralleli, ma divergenti.
77 Si noti la precisione di quest'affermazione rispetto alle verbalizzazioni che troviamo nei Fenomeni, in
Gemino ecc..
78 L'unica interpretazione sensata è che si sostenesse che, avendo la terra raggio finito, la determinazione
del raggio delle sfere celesti dipende dal punto della terra da cui la determinazione viene fatta. La differenza
citata nel testo è ovviamente minore del più alto dei valori del diametro terrestre correnti all'epoca.
79 Il termine arabo può significare anche "argomento", "ipotesi", ed altre fonti lo attestano come
traduzione del greco logos.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)avessimo collocato questo punto realmente al centro".80 Diocle ha quindi chiaro che
l'assunzione è funzionale a ciò che viene discusso nel trattato; egli afferma esplicitamente
che la falsità in assoluto di un asserto non entra necessariamente in conflitto con la sua
accettabilità relativamente ad un contesto ristretto.
d. Matematica
Potrebbe sembrare a prima vista paradossale inserire la matematica stessa tra le discipline
scientifiche in cui fosse stato applicato nell'antichità classica il metodo modellistico, visto
che quest'ultimo è caratterizzato dal fornire rappresentazioni che si collocano
eminentemente, a parte gli aspetti terminologici, all'interno della matematica stessa. Invece
no. Si assiste ad un fenomeno di prestito dai modelli alla matematica, questo trasferimento
creando al tempo stesso nuove tecniche dimostrative e nuovi campi di ricerca. Un esempio
lampante è costituito dalla geometria sferica, sviluppata prima da Teodosio (III-II secolo
a.C.) poi da Menelao (seconda metà del I secolo d.C. (?)) dopo le prime indagini di
Autolico. Il campo è nato per rispondere ad esigenze interne alla nascente modellistica
astronomica, ma poi si è sviluppato in maniera del tutto autonoma, fino a raggiungere con
Menelao livelli notevoli di rigore, di originalità e di consapevolezza matematica.81 Lo
stesso, come vedremo tra breve, può dirsi della teoria dei numeri, rapidamente affrancatasi
dalle ricerche di teoria musicale in cui trovava la sua collocazione originaria. Ci
occuperemo qui brevemente solo di alcuni aspetti connessi con i modelli meccanici veri e
propri.
In effetti, ad Archita non è solo attribuita la trattazione matematica di argomenti
meccanici, ma egli fu anche chi "per primo impiegò moto meccanico in una dimostrazione
geometrica". Nella geometria greca classica troviamo in effetti molti esempi di un modello
meccanico soggiacente alle ricerche più propriamente "astratte": dalla generazione di
figure solide per mezzo del moto di figure piane82 alle curve tracciate meccanicamente (si
pensi alla quadratrice o alla concoide) alle vere e proprie tecniche dimostrative che
rappresentano procedure grafiche ben definite (come ad esempio la neusis).
Un clamoroso pezzo di bravura archimedeo in un àmbito modellistico che non esce
dai confini della geometria è rappresentato dal suo metodo "meccanico" per la quadratura
o cubatura delle figure rotonde. Detto grossolanamente, il metodo consiste nell'affettare la
80 Si veda l'edizione critica con traduzione francese in R. Rashed (curatore), Les Catoptriciens Grecs I.
Les Miroirs Ardents, Parigi, Les Belles Lettres 2000, pp. 100-101. Traduco alla lettera la traduzione
francese.
81 Per quanto è dato ricavare dalla sua opera, pervenutaci in un "miglioramento" arabo e quindi affetta da
gravi disturbi testuali, Menelao si sforzava di indagare la geometria sulla superficie della sfera in termini
"intrinseci".
82 Così vengono definite da Archita le superfici (cono, toro, cilindro) dalla cui intersezione egli ricava la
soluzione del problema della duplicazione del cubo, e così Euclide definisce la superficie sferica ed
Apollonio quella conica.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)figura in infiniti segmenti (porzioni di piano), ognuno dei quali viene controbilanciato da
un opportuno segmento (piano) collocato in modo da avere il proprio baricentro in un
punto fisso. Riarrangiando l'insieme dei secondi segmenti (piani) si genera una figura,
avente il baricentro nello stesso punto fisso, che si sa quadrare (cubare) esplicitamente. Il
verbo "controbilanciare" va inteso in senso proprio: una bilancia ideale, uno dei cui bracci
ha lunghezza fissa e l'altro variabile, serve a stabilire che i primi e i secondi segmenti
(piani) si "equivalgono" in un senso matematicamente polto preciso (si vedano le
considerazioni fatte nella sezione sulla meccanica). Il metodo non è rigoroso, ed
Archimede lo dice esplicitamente, ritenendolo uno strumento euristico.83 Altrove egli
presenta una versione che, pur ricorrendo ancora alla bilancia matematica, utilizza il
classico procedimento di approssimazione e riduzione all'assurdo che troviamo applicato
in tutti i procedimenti di quadratura, aggirando così il problema di introdurre superfici e
volumi infinitesimi. Si tratta della prima metà della Quadratura della parabola, ma anche
qui Archimede fa seguire nella seconda parte una dimostrazione in stile classico; nelle sue
parole indirizzate a Dositeo: "Ti invio le dimostrazioni scritte, in primo luogo come sono
state concepite per mezzo di argomentazioni meccaniche, dopo di ciò anche come vengono
dimostrate per mezzo di considerazioni geometriche".84 È dunque implicitamente
ammesso che la dimostrazione è offerta dalle argomentazioni geometriche, ma occorre
notare che non viene fatta esplicita menzione del fatto che quello meccanico è uno
strumento non rigoroso. Si ritiene semplicemente che non offra la dimostrazione, ma
questo atteggiamento può ben essere dettato da esigenze legate alla compartimentazione
antica tra discipline di studio: la meccanica, in quanto subordinata alla geometria, non può
fornire metodi irrefutabili per risolvere problemi geometrici, mentre l'inverso è esattamente
quello che accade in àmbito modellistico; inoltre, è sempre da tener conto del fatto che
l'idea antica di dimostrazione era sempre strettamente connessa alla necessità di usare
strumenti appartenenti allo stesso campo di ricerca in cui si collocava il problema iniziale
(si pensi ad esempio alle quadrature del cerchio fallaci proposte dai sofisti Antifonte e
Brisone, oppure al fatto che la matematica greca non offra mai dimostrazioni di teoremi
che facciano appello diretto a regole logiche ben precise). Insomma sembra chiaro che
Archimede non licenzi come accettabile la procedura rigorizzata del metodo di quadratura
semplicemente perché essa fa riferimento ad un processo come quello di "bilanciare"
superfici differenti che non è annoverabile tra le tecniche dimostrative tipiche della
geometria. L'operazione di "pesatura" delle superfici è in effetti una nuova tecnica
dimostrativa pienamente descrivibile all'interno della scienza geometrica: Archimede lo sa,
ed i dettagli della sua rappresentazione matematica della bilancia confermano pienamente
un tale assunto, ma non intende fare questo passo, anche perché resta forte in lui la
consapevolezza del carattere modellistico e quindi derivativo di questa tecnica. Resta però
83 Si vedano le considerazioni da lui espresse in Metodo, prop. 2.
84 Quadratura della parabola, introduzione.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)nel metodo archimedeo il complesso gioco di rimandi fra modelli, alcuni dei quali interni
all'indagine geometrica: un solido è reppresentato come e decomposto in un insieme di
piani, ai piani componenti viene attribuito un "contenuto" proporzionale alla loro misura in
termini di "area", il modello matematico della bilancia meccanica usa la terminologia tipica
di quest'ultimo campo di ricerca, ma il contesto muta radicalmente il significato di certe
affermazioni, che pure hanno la stessa verbalizzazione.
Un'osservazione per molti versi interessante conferma l'assunzione che la modellistica
antica avesse come unico referente l'universo oggettuale ed argomentativo della matematica
e suggerisce più in generale che quest'ultima (ovvero il formalismo ad essa collegato)
determini, indipendentemente dal fenomeno in esame, la struttura dei modelli in forma
molto più forte e sottile di quanto si sarebbe portati a ritenere in prima battuta (se non
altro, è lo stato della ricerca matematica che determina cosa è formalizzabile e quindi
suscettibile di espressione all'interno del modello – e cosa è invece destinato a finire nel
calderone del trascurabile). Si tratta di quello che potremmo chiamare "dominio del
modello proporzionale".85 Il problema è il seguente: le applicazioni della teoria delle
proporzioni costituiscono una delle caratteristiche salienti del metodo geometrico antico; la
teoria, elaborata in un periodo relativamente arcaico, non subì modifiche nel séguito, ed
anche in epoche successive segnerà uno dei confini più cospicui del formalismo
geometrico di origine greca (la "figlia naturale" della teoria delle proporzioni è l'analisi
infinitesimale, e sono estremamente interessanti i tentativi di Newton di "ricondurre" gli
aspetti centrali del metodo delle ultime ragioni al modello proporzionale). Un esempio
paradigmatico è costituiti dalla quadratura o cubatura di figure rotonde, in cui l'assenza di
un metodo matematico uniforme rigoroso portò da un lato alle sofisticatissime
elaborazioni (anche a livello euristico) di Archimede, ma dall'altro decretò la chiusura
pressoché immediata di questa linea di ricerca una volta che non fosse sostenuta dal genio
archimedeo. Allo stesso modo, il modello proporzionale segnava anche i confini
dell'indagabile nell'àmbito delle "più fisiche tra le matematiche" (si pensi alla
determinazione del centro di gravità di molte figure rotonde). Poteva anche darsi però il
caso inverso, cioè che il modello proporzionale, in quanto tecnica matematica ben stabilita,
inducesse lo svilupparsi di argomentazioni che intendevano arrivare a conclusioni ben
precise riguardo al sussistere effettivo o meno di stati di cose, che cioè il formalismo
dettasse, tramite un modello, condizioni al reale. Mi limiterò ad un esempio ben noto tra
quelli rintracciabili in alcune delle "dimostrazioni" matematiche che Aristotele propone a
corredo di certe sue argomentazioni. Vari indizi all'interno del corpus delle sue opere
fanno in effetti ritenere che Aristotele abbia assistito in prima persona allo svilupparsi della
85 Chi pensa che le riflessioni che seguono dimostrino la profonda ingenuità dell'approccio antico
dovrebbe andare a dare un'occhiata alle sofisticate analisi numerologiche che stanno dietro al modello a
quark. Questo se vogliamo rimanere nell'àmbito della provocazione; sul ruolo preponderante ed a volte
esclusivo del formalismo nella modellistica contemporanea in fisica fondamentale ci sarebbe molto da
dire.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)teoria delle proporzioni da coacervo di tecniche alla teoria completamente autocontenuta e
ben fondata che troviamo nel quinto libro degli Elementi.86 Riferendosi ad essa ed alle sue
applicazioni Aristotele introduce quindi una tecnica matematica all'avanguardia;
argomentazioni condotte con il suo ausilio acquistano pertanto un crisma di autorevolezza
e plausibilità maggiore rispetto ad analoghe analisi condotte, ad esempio, con metodi
numerici o puramente geometrici. Rivolgiamoci ora ad una delle dimostrazioni
aristoteliche dell'impossibilità del moto nel vuoto.87 Sintetizzandola in termini molto rozzi,
Aristotele considera un corpo che cade in due mezzi differenti, diciamo aria ed acqua,
assume che "la velocità rispetto alla velocità abbia lo stesso rapporto che risulta
differenziare l'aria rispetto all'acqua", ed estende la validità di tale relazione anche al caso in
cui uno dei due mezzi sia il vuoto (supposto esistere per il bene dell'argomentazione). Ci
vuol poco a concludere che "similmente anche il vuoto non è possibile che abbia alcun
rapporto rispetto al pieno, così che neanche il moto [lo avrà], ma se attraverso il [mezzo]
più leggero in quel certo tempo percorre quella certa distanza, attraverso il vuoto supererà
ogni rapporto". Sarebbe stato possibile ed ai nostri occhi più semplice correlare la velocità
con la differenza tra gli spessori dei mezzi, e questo sarà fatto da Galileo che porrà la
velocità proporzionale alla differenza tra le gravità in ispecie. Il problema è che l'unica
relazione funzionale possibile tra grandezze che preservi i necessari requisiti di
omogeneità è quella di proporzionalità,88 ed anzi si ha spesso l'impressione che quella di
proporzionalità fosse vista come la relazione funzionale (se non altro in mancanza di
alternative concepite). Di qui la proposta di Aristotele, che in un senso ben preciso è
forzato alla sua scelta dalla "ristrettezza" dei metodi matematici a sua disposizione.
Le considerazioni precedenti ci portano a riflettere sul ruolo dell'analogia matematica
nell'approccio modellistico antico. In particolare, si danno casi in cui lo stesso modello
matematico sia applicabile a più di un fenomeno, o si tratta piuttosto di una caratteristica
strettamente moderna? È chiaro da quanto abbiamo visto finora che il formalismo
geometrico da una parte, e le applicazioni della teoria delle proporzioni dall'altra venivano
considerati linguaggi universalmente applicabili, al punto, come abbiamo visto, da
determinare a volte ciò che veniva effettivamente considerato essenziale (o addirittura
percepito) di certi fenomeni. Si potrebbe obiettare che sia annidata qui una confusione tra
genere ed individui: una singola equazione differenziale non può essere posta sullo stesso
piano dell'intera teoria delle proporzioni. Ma l'argomento va ovviamente reso
maggiormente specifico: per stabilire una relazione di proporzionalità occorre prima
selezionare le variabili rilevanti, poi stabilire la forma effettiva della loro relazione (qui lo
86 Si veda a questo proposito F. Acerbi, Drowning by Multiples. Remarks on the Fifth Booh of Euclid's
Elements, with Special Emphasis on Prop. 8, in corso di pubblicazione su Archive for History of Exact
Sciences.
87 Fisica D 8.
88 Naturalemente, erano ben possibili variazioni sul tema, ad esempio assumere l'uguaglianza dei rapporti
tra le velocità e tra i quadrati degli spessori. Ciò non cambia però la sostanza dell'argomento.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)spazio di manovra era effettivamente ristretto dal fatto che un rapporto poteva essere
istituito solo tra grandezze omogenee), corrispondente a quella presunta tra le grandezze
fenomeniche corrispondenti. Lo stesso avviene quando si scriva l'equazione differenziale
che governa una certa dinamica: la particolare equazione corrisponde al modo specifico in
cui le variabili sono poste in rapporto (diciamo, per chiarire le idee, che un'equazione
differenziale lineare a coefficienti costanti potrebbe corrispondere alla proporzionalità
diretta). Così, troviamo campi disparati in cui si trova applicata la stessa richiesta di
proporzionalità diretta o inversa, la funzione a denti di sega di certi modelli astronomici
babilonesi è molto probabilmente alla radice della presentazione tolemaica dei dati della
rifrazione, la composizione di moti circolari uniformi funge da base sia ai modelli
astronomici che alla generazione meccanica di curve. In questo senso, e ricordando anche
quanto abbiamo osservato accennando alla filosofia della matematica di Aristotele, ogni
singola tecnica adottata nella matematica greca costituiva in potenza un modello.
e. Teoria musicale
In un'indagine storica su certi aspetti dei rapporti tra la matematica ed il mondo
fenomenico è inevitabile un accenno ai Pitagorici, se non altro perché i modelli da loro
elaborati erano aritmetici e non geometrici. Il problema è che ben poco ci è rimasto delle
elaborazioni originali più consapevoli, il tutto essendo annegato nelle elucubrazioni
invariabilmente numerologiche dei tardi neopitagorici, oppure filtrato dalla lente
deformante delle testimonianze aristoteliche. È quindi più opportuno soffermarsi su di un
aspetto specifico, considerando alcune caratteristiche della teoria musicale.
È ben noto che la teoria stabilisce una corrispondenza tra intervalli musicali e rapporti
tra numeri interi. Il fatto interessante è che la decisione di quali intervalli fossero
consonanti e quali no veniva interamente demandata a considerazioni interne al modello.
Leggiamo infatti nell'introduzione alla Sectio canonis, la prima esposizione "formalizzata"
di teoria musicale pervenutaci: "Occorre perciò dire che le note musicali sono composte di
parti, in quanto per addizione o sottrazione raggiungono l'[altezza] richiesta. Ma tutte le
cose che sono composte di parti sono correlate tra loro per mezzo di un rapporto
numerico; così che è necessario che anche le note siano correlate tra loro per mezzo di un
rapporto numerico. Dei numeri, alcuni sono correlati in rapporto multiplo, altri in
superparticolare,89 altri in superpaziente,90 così che è necessario che anche le note siano
correlate tra loro in tali rapporti. Fra questi ultimi, i multipli ed i suparticolari sono correlati
tra loro con un solo nome. E delle note sappiamo che alcune sono consonanti, altre
dissonanti, le consonanti producendo una sola fusione del suono da entrambe, le
dissonanti no. Stando così le cose, è ragionevole che le note consonanti, dal momento che
89 Cioè della forma, se ridotto ai minimi termini, (n+1)/n per qualche n intero.
90 Cioè della forma, se ridotto ai minimi termini, (2n+m)/n +m per n, m interi diversi tra loro.
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Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)producono una sola fusione del suono da entrambe, siano annoverate tra quelle che sono
correlate tra loro numericamente in un solo nome: che siano cioè o multipli o
superparticolari".91 Il tipo di assunzioni poste, ed i salti logici ad esse connessi, sono
evidenti. Nondimeno, che la "regola di corrispondenza" di consonanza degli intervalli
associati a rapporti numerici "in un solo nome" sia ritenuta passibile di spiegazione
oppure no, quel che ne risulta è un coerente modello matematico degli intervalli musicali,
capace oltretutto di produrre dei risultati che hanno conseguenze traducibili nell'effettiva
pratica musicale. In effetti, quello che nella Sectio canonis segue l'introduzione può essere
diviso in due parti: la prima è pura teoria dei numeri, anche dal punto di vista
terminologico (il termine "intervallo" che vi si incontra indicando in origine anche il
rapporto numerico); nella prop. 3 ad esempio si dimostra – assumendo tutto il corpus di
conoscenze aritmetiche che troveremo nel VII libro degli Elementi – che "né uno né più
numeri si interpoleranno come medi proporzionali in un intervallo superparticolare".92
Nella seconda parte seguono risultati concernenti gli intervalli musicali – in cui si
utilizzano le proposizioni aritmetiche della prima parte; ad esempio nel dimostrare che
l'intervallo di diapason è multiplo – ed una serie di istruzioni su come effettuare la
divisione del monocordio.
Testimonianze concordi di Tolomeo, Porfirio e Teone di Smirne93 attribuiscono ad
Archita la paternità di una teoria musicale fondata su basi razionali e matematicamente
solide; ed uno dei pochi frammenti sicuramente attribuibili a quest'ultimo tratta appunto
della relazione sussistente tra altezza dei suoni, velocità di vibrazione dell'aria ed intensità
del disturbo che ha generato la vibrazione stessa.94 Archita stesso insiste sul fatto che le
scienze aritmetiche, geometriche, musicali, astronomiche sono "sorelle", intendendo così
sottolineare la loro comunanza di metodi, in particolare – come le testimonianze sopra
citate mettono invariabilmente in rilievo – l'utilizzo di procedure argomentative logicamente
conseguenti per mezzo delle quali "salvare" i dati sensibili. Ci troviamo quindi di fronte al
primo esempio consapevole di modellizzazione: vengono poste alcune regole di
corrispondenza a fondamento dell'edificio speculativo – assunzioni sulla rappresentabilità
matematica di certi fatti di acustica opportunamente semplificati e sull'identificazione degli
intervalli consonanti –95, e da quel momento l'indagine può svolgersi interamente ad un
livello aritmetico, cioè interno al modello. La rinomanza e l'autorevolezza di Archita (cui,
come abbiamo visto, viene anche attribuita l'introduzione di metodi matematici in
91 L'opera, di impostazione chiaramente pitagorica, è tradizionalmente attribuita
ad Euclide, sebbene
linguaggio e struttura rivelino un'origine ancora più antica, ed ha subito quasi sicuramente
rimaneggiamenti posteriori.
92 Cioè che, dato n intero, non esiste m intero tale che n+1:m::m:n.
93 Frammenti 47 A 16, 17, 19a Diels-Kranz.
94 Frammento 47 B 1 Diels-Kranz.
95 E l'inconsistenza della spiegazione offerta dalla Sectio canonis del criterio identificatorio degli
intervalli consonanti mostra in realtà come esso venisse assunto come un dato a priori non passibile di
ulteriore giustificazione.
Página 43
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)meccanica) hanno probabilmente contribuito a rendere canonico un approccio siffatto. È
anzi plausibile che la teoria dei numeri quale la troviamo pienamente dispiegata nei libri
aritmetici degli Elementi abbia ricevuto un impulso iniziale decisivo proprio dal suo essere
di estrema utilità nel campo della teoria armonica, ed in effetti ancora ad Archita viene
attribuita esplicitamente da Boezio quella che poi diventerà la prop. 3 della Sectio canonis.
All'approccio della scuola pitagorica furono sollevate circostanziate obiezioni di
stampo empirista da Aristosseno: "Cercheremo di esporre dimostrazioni di questi [risulati]
che si accordino con i fenomeni, non come quelli prima di noi, alcuni dei quali
introducono argomentazioni estranee, rifiutando i dati dei sensi in quanto non accurati, e
misero in piedi cause razionali, asserendo che anche le velocità nelle quali si genera l'acuto
ed il grave sono tra di loro come certi rapporti numerici – ed insomma di tutte queste cose
proposero argomentazioni del tutto estranee e le più contrarie ai fenomeni; altri invece,
facendo a meno delle cause e delle dimostrazioni, non furono neanche in grado di
enumerare i fenomeni stessi".96 Aristosseno contesta quindi la correlazione suggerita da
Archita tra altezza del suono e velocità di vibrazione dell'aria, così come l'impostazione
ipotetico-deduttiva del modello; egli pretende in effetti che tutte le assunzioni siano
giustificate dai fenomeni: "ciascuna delle proposizioni poste come princìpisarà vera ed
evidente; poi deve essere riguardata dai sensi come appartenente alle prime tra le parti della
dottrina armonica".97
f. Medicina
È dato riscontrare un solo esempio serio di modellizzazione di un fenomeno fisiologico,
ma l'esempio è veramente clamoroso: si tratta della teoria di Erofilo del ritmo del battito
cardiaco.98 Egli asserisce in primo luogo l'esistenza di un "tempo percepibile primario", da
identificarsi con la durata della diastole in un neonato. Le durate di diastole e sistole in
altre fasi della vita sono assunte essere multipli interi di questa unità; Erofilo propone
inoltre un parallelo esplicito con la teoria musicale: l'unità temporale corrisponde alla
"breve" dei piedi musicali, di modo che pulsazioni di durata doppia o più che doppia sono
rappresentate da un "lunga"; inoltre, il "ritmo", cioè la relazione tra le durate di diastole e
sistole nella stessa fase della vita, è definito come il rapporto (intervallo) tra le durate
espresse in unità temporali primarie, di modo che la loro relazione è rappresentabile con
un piede (nel senso della metrica). Il neonato, la cui sistole è uguale in durata alla diastole,
possiede un ritmo normale che corrisponde al piede denominato pirrico (breve, breve),
all'adolescente compete il trocheo (lunga, breve), all'adulto lo spondeo (lunga, lunga),
96 Elementi di teoria musicale II.32. Aristosseno fu contemporaneo di Aristotele.
97 Elementi di teoria musicale II.44.
98 Si veda H. von Staden, Herophilus, The Art of Medicine in Early Alexandria, Cambridge, Cambridge
University Press 1989, pp. 276-284 e frammenti 172-185.
Página 44
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)all'anziano il giambo (breve, lunga), dove la lunga può nell'ultimo caso anche durare più di
due unità temporali. Questo in condizioni normali; in caso di malattia il ritmo si àltera. Si
tratta, inequivocabilmente, di un vero e proprio modello del ritmo del battito cardiaco
all'interno della teoria musicale, ed in definitiva, dato il carattere di quest'ultima, di un
modello aritmetico. Il carattere matematico di fondo del modello traspare a livello
terminologico: in effetti, Erofilo afferma anche che il ritmo del neonato è alogos,99 "Egli
chiama alogos il battito che non ha proporzione rispetto ad alcunché: non ha infatti né
quello doppio, né quello di tre a due, né un qualche altro rapporto, ma è completamente
breve, e cade sotto i nostri sensi simile in grandezza alla punta di uno spillo". Il fatto che
Rufo Efesio, da cui è tratta questa testimonianza,100 fornisca una spiegazione siffatta non
significa che questa fosse anche quella di Erofilo; anzi è lecito supporre il contrario, vista
l'inconsistenza matematica dell'argomentazione. Sono state proposte varie spiegazioni per
l'uso del termine matematico alogos.101 Un'indicazione ragionevole viene dalla Teoria
armonica di Tolomeo, quando quest'ultimo spiega che "una nota è un suono che occupa
una e la stessa altezza. Per questo motivo anche ciascuno preso da solo è alogos, ed infatti
l'uno è indifferenziato rispetto a se stesso, mentre il rapporto [logos] è una tra le relazioni
ed è in due [termini] come minimo".102 (A ciò si può aggiungere che, l'unità non essendo
un numero nell'aritmetica greca ed assumendo Erofilo che il battito del neonato sia da
prendersi come unità di misura, la relazione tra due di esse non definirebbe comunque un
rapporto numerico.)103
Conclusioni
Possiamo ricavare alcune indicazioni di massima dalla ricerca che abbiamo condotto fin
qui. Sembra chiaro che il linguaggio dei modelli si riveli particolarmente appropriato per
descrivere e concettualizzare in maniera unitaria le specificità della pratica scientifica
ellenistica.104 Da un punto di vista storico è sufficientemente evidente un'evoluzione nelle
caratteristiche dell'approcio per modelli. Nella fase iniziale troviamo trattati, come quelli di
Autolico oppure l'Ottica di Euclide, che rivelano qualche incertezza, specialmente in
relazione alla soglia non elevata di rigore deduttivo ammessa. Segue un periodo di piena
consapevolezza, di cui possiamo prendere come esempi emblematici l'unico trattato
99
Un altro esempio viene dalla denominazione alternativa del ritmo spondaico come dia isou,
l'espressione essendo tipica della teoria delle proporzioni.
100 Frammento 177 von Staden.
101 Si noti che nella classificazione di Aristosseno, cui Erofilo molto probabilmente si ispira, non si
riconosceva il piede pirrico come unità metrica.
102 Teoria armonica, p. 10.19-21. Si veda anche l'estesa spiegazione della frase di Tolomeo fornita da
Porfirio nel suo Commento alla teoria armonica di Tolomeo, pp. 87.25-88.16 (edizione Düring).
103 In termini moderni, il pythmen (corrispondente alla nostra frazione ridotta ai minimi termini) della
classe di rapporti equivalenti all'unità non può essere 1:1 ma 2:2.
104 Sull'assenza di "teorie" in senso proprio nell'astronomia prekepleriana si veda B.R. Goldstein,
Towards a Philosophy of Ptolemaic Planetary Astronomy, Ancient Philosophy 5 (198), pp. 293-303.
Página 45
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)superstite di Aristarco, le opere di Archimede di carattere non puramente geometrico ed
alcune indagini di Ipparco ricostruibili da testimonianze posteriori. Le riflessioni
filosofiche occorse nel III e II secolo a.C., principalmente ad opera della scuola epicurea e
di quella stoica, tendono da un lato ad orientare il grosso del dibattito su aspetti non
strettamente connessi alla modellistica – salvo poi equivocare sulla portata e lo scopo di
certe mosse tipiche di quest'ultima, volgendole ad arte in una direzione coerente con le
proprie premesse filosofiche di fondo –, dall'altro a subordinare l'attività scientifica
all'accettazione di una ben precisa prospettiva filosofica, ed in ogni caso a svalutare la
portata conoscitiva della prima a tutto vantaggio della seconda, vera depositaria delle
"spiegazioni". Gli scienziati di età imperiale, ad esempio Erone (per quanto nel corpus a
lui attribuito molto sia dovuto a compilatori posteriori) e Tolomeo, risentono in maniera
non indifferente delle discussioni filosofiche cui sono stati sicuramente esposti nel corso
della loro formazione culturale, e finiscono per avvertire la necessità di giustificare le
assunzioni presenti nelle proprie opere sulla base di argomentazioni che molto spesso
rivelano una chiara dipendenza dai dati sensoriali oppure hanno natura metafisica. Inoltre,
e di ciò si fa testimonio eminente l'Ottica di Tolomeo, il carattere ed il formato esterno del
trattato scientifico mutano, con l'incorporazione di estese introduzioni metodologiche,
descrizioni di esperimenti e tavole di valori effettivi di parametri fisici o matematici, ampi
commenti nel corpo del testo, in un'esposizione che perde la rigidezza, ma anche la
linearità, del canone ipotetico-deduttivo ellenistico.
Da un punto di vista epistemologico è possibile indicare alcune caratteristiche
peculiari della modellistica antica più consapevole: 1) Essa non ha come punto di
riferimento alcuna teoria fisica o filosofica soggiacente, né cerca di ridurre i fenomeni ad
entità più elementari ed ai rapporti tra esse. In particolare, la scelta delle grandezze rilevanti
per la trattazione è sempre operata tra le variabili fenomenologiche. La coerenza
dell'impostazione si indebolisce in età imperiale, anche se continua a farsi valere l'inerzia
della tradizione legata al genere letterario "trattato scientifico", che permette al
cambiamento di prospettiva di sovrapporsi all'impianto di fondo solo come modifiche,
seppur significative, al livello di commento e giustificazione dei passi deduttivi intrapresi.
2) Strettamente legato al punto precedente è il fatto che i modelli siano sempre costruiti
all'interno della matematica: si tratta di una vera e propria modellistica geometrica che ha,
in questo rispetto, molti punti di contatto con quella matematica novecentesca. Le
condizioni che hanno portato a questa specie di convergenza sono però radicalmente
differenti: laddove la modellistica matematica contemporanea trae origine dalla crisi del
grande edificio esplicativo meccanicista, quella geometrica antica nasce già come
paradigma della forma di conoscenza capace di raggiungere le cause, ed in quanto tale non
ha alcun bisogno di ricorrere ad elaborazioni fisiche/filosofiche che la fondino. Tale
prospettiva sarà rovesciata sotto la spinta delle riflessioni filosofico ellenistiche, e ciò finirà
per causare in parte la graduale perdita di consapevolezza cui assistiamo in età imperiale.
Página 46
Ver en el PDF(se abre en una ventana nueva)Ciò non implica un giudizio di valore: la validità scientifica dell'Ottica o dell'Almagesto di
Tolomeo sono indubbie, ma nella nostra prospettiva è chiaro che esse costituiscono
qualcosa di ben diverso dalla modellistica geometrica originaria, di cui si configurano
come un'evoluzione solo in parte generata da dinamiche interne. Resta il fatto che
Tolomeo, quando discute certi approcci – di Euclide, di Aristarco, di Ipparco – agli stessi
problemi da lui affrontati, mostra di non essere in grado di capire le motivazioni ad essi
soggiacenti.