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Storie di idee, storie di strumenti (1)

Conoscere la storia delle idee che studiamo è sempre molto importante: se non altro perché è difficile capire che balzo in avanti possa venire da una nuova idea rispetto a quelle più vecchie, e quindi perché c’era bisogno di modificarle quando ci portavano in un vicolo cieco. Nella chimica, e nelle scienze che ci servono per comprenderla, ne conosciamo molte, di queste teorie o di questi concetti che oggi ci possono apparire assurdi o fuorvianti: dal flogisto al calorico, dalle formule dualistiche di Berzelius agli acidi e basi di Arrhenius, dall’etere cosmico all’atomo di Bohr.

L’atteggiamento di fronte ad essi dello studioso, e forse a maggior ragione dell’insegnante, è frequentemente perplesso: da un lato, è chiaro che non si può fare a meno di dedicarvi qualche cenno, magari anche un minimo di approfondimento su qualcuna (scelta dal mazzo a campione, non si possono certo esplorare tutte).

Perché comunque si tratta di idee che sono state formulate non dal “primo che passa”, ma spesso da grandi menti della scienza; e perché le basi su cui si fondavano dovevano essere piuttosto solide, se no chiunque le avrebbe ritenute sconclusionate fin dal primo momento e non avrebbero avuto, magari per anni o decenni, dei seguaci, dei sostenitori e naturalmente dei contestatori. E il metodo scientifico si basa essenzialmente sulla falsificazione, sulla scoperta dell’errore, non sulla verifica della legge di Tizio come a volte qualcuno sostiene anche su qualche libro di testo.

D’altronde, è anche molto difficile pensare di elencarle per esteso (dedicando a ciascuna almeno qualche parola di spiegazione) ai principianti che per la prima volta si avvicinano allo studio di questi concetti: perché è vero che la comprensione storica è indispensabile, ma c’è il grosso rischio di perdersi e di far fare confusione a chi ci ascolta:  che non ha ancora, ovviamente, la consapevolezza e la competenza per capire cosa ci sia di giusto o di sbagliato. Con il rischio che, se uno studente non straordinariamente brillante né eccezionalmente diligente le impara mescolando o confondendo un po’ i concetti, alla fine si ritrova in testa un pastone da cui è difficile uscire… oltretutto, col rischio di ricordare meglio quella “sbagliata” che ha imparato per prima, e peggio quella “giusta” che ha imparato dopo.

È un rischio che ben conoscono gli insegnanti di filosofia, che non si possono avvalere di una prova sperimentale per stabilire il valore ed il limite oggettivo di una certa idea, né possono dire, nella maggioranza dei casi, che una idea è “migliore” solo perchè è venuta “dopo”.

C’è un punto importante a favore delle scienze sperimentali e dell’idea di un loro “progresso”, che spesso passa inosservato: molte idee scientifiche nascono quando nasce uno strumento che permette di “entrare nelle domande” e cercare una possibile risposta: pensiamo al cannocchiale o al microscopio, alla pila o al termometro. In un certo senso, almeno dall’invenzione dell’asta graduata e della misura della lunghezza, ci si è resi pienamente conto dell’esistenza di una grandezza proprio nel momento in cui si cercava di capire “cosa fosse”… quel qualcosa che lo strumento poteva misurare!

Con alcuni di voi, in questi giorni, abbiamo avuto modo di affrontare alcune idee centrali nel’evoluzione della storia, e di qualche pensatore/sperimentatore che le ha sviluppate. In almeno due occasioni abbiamo incontrato Robert Boyle: come studioso di idraulica e pneumatica, con la sua Legge di Boyle (che spesso si enuncia come PV=K), e come alchimista e chimico sperimentale, con la sua descrizione degli acidi e degli alcali.

Soprattutto parlando di questa, abbiamo notato come a quei tempi lo scienziato non avesse a disposizione molto più che i propri sensi per indagare la realtà: il tatto, la vista, il gusto, l’odorato (raramente l’udito… salvo nel caso di esplosioni!).

L’uso sistematico da parte di Boyle del tornasole (o litmus, o laccamuffa) è importante perché permette di vedere come un indicatore – una sostanza – possa comportarsi come uno strumento di misura (o forse, e meglio, un sensore), che reagendo a “qualcosa” subisce delle variazioni di cui noi possiamo accorgerci con i sensi; in un certo senso siamo all’origine dell’analisi chimica, che in poco più di un secolo e mezzo rivoluzionerà il pensiero umano e spazzerà via molte idee magari millenarie.

E proprio parlando di colori e coloranti e del loro comportamento in presenza di acidi o basi stiamo approfondendo la chimica con boys&girls del “grafico”.

Curiosamente, per lo studio della sua legge sui gas (in seguito definita isoterma e che in un certo senso sta alle basi delle moderne definizioni di temperatura) Boyle non poteva essere molto sicuro proprio della temperatura a cui avvenivano le sue prove, perché in quel periodo era ancora troppo primitivo lo sviluppo dei termoscopi e dei termometri, come potete vedere da questa interessante cronologia. Mancava ancora molto tempo al giorno in cui Andres Celsius stabilisse che l’acqua fonde a 100°C e bolle a 0°C, tanto per intenderci.

Sui termometri e sull’importanza della temperatura nello sviluppo della scienza torneremo in una prossima puntata; una pregevole rassegna dei primi tra questi strumenti la trovate sul sito del Museo Galileo. A proposito: vi siete ricordati di commemorare il 450° anniversario della nascita di Galileo, pochi giorni fa?

Nell’attesa di considerare qualche altro strumento tecnico in relazione allo sviluppo della conoscenza delle grandezze che è in grado di misurare, possiamo magari dare un’occhiata alle pagine di Andrea Sella, giovane chimico italiano trapiantato in UK, come ad esempio quelle sui Classic kit. Alla prossima!

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