Pochi mesi dopo la pubblicazione del Sidereus, Galileo lascia Padova per Firenze. Per gli amici veneziani e padovani sarà un duro colpo. L’amico Giovanfrancesco Sagredo non prende affatto bene la sua decisione che gli causa “inconsolabile et incompensabile dispiacere”: in nessun altro luogo, secondo il Sagredo, Galileo avrebbe potuto avere la libertà di cui aveva goduto in terra veneta perché qui poteva servire solo sé stesso e poteva vivere “quasi monarca dell’universo”.

Negli anni successivi, gli anni che vedranno la pubblicazione dei grandi capolavori della maturità, Il Saggiatore del 1623, il Dialogo del 1632 e i Discorsi del 1638, Galileo prosegue il suo intenso lavoro di ricerca, teorica e sperimentale, raccogliendo i frutti delle ricerche svolte fino al 1610, e chiarificando significato e metodi della nuova scienza. La convinzione, in lui ormai consolidata, della superiorità del sistema copernicano rispetto a quello tolemaico è uno degli elementi guida del lavoro di Galileo. Una superiorità del sistema copernicano che, per altre ragioni, Galileo considera anche rispetto al sistema geocentrico proposto da Tycho Brahe nel 1588, nel quale la Terra è ferma la centro dell’universo, la Luna e il Sole le ruotano intorno mentre tutti gli altri pianeti ruotano intorno al Sole: un sistema ingegnoso, che salva in larga parte le apparenze dando previsioni equivalenti a quelle del sistema copernicano, ma che secondo Galileo si àncora alla vecchia fisica aristotelica.

Illustriamo brevemente qualche esempio dei risultati ottenuti da Galileo, riferendosi in particolare alle osservazioni celesti. Un primo esempio riguarda le osservazioni da lui fatte a partire dal 1610 sulle fasi di Venere che mostrano Venere attraversare tutte le fasi (da Venere nuova a Venere piena) come avviene per le fasi della Luna. Galileo immediatamente interpreta questi risultati come la definitiva sconfitta del sistema tolemaico (che non riesce a prevedere il ciclo completo delle fasi di Venere).

Un secondo esempio si trova nel “Poscritto” alle tavole sulle Costitutiones delle Medicee aggiunte alla Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari del 1613, dove Galileo conclude che per spiegare le variazioni osservate nella durata delle eclissi delle lune di Giove bisogna tenere conto che il cono d’ombra del pianeta dipende anche dal moto annuo di rivoluzione della Terra (oltre che “dalle diverse latitudini di Giove”, e “dall’essere il pianeta che si eclissa de i più vicini o de’ più lontani da esso Giove”, Opere vol. V, pp. 247-9, p. 248). Insomma ancora l’idea di una prova della validità del sistema copernicano. La stessa idea che lo porterà anche a congetturare, nello stesso anno [cfr. una lettera di Agliuchi a Galileo del 13 luglio 1613 in risposta a una lettera di Galileo andata perduta in Opere vol. XI, pp. 532-5, p. 532) che la forma cangiante di Saturno (ora con due satelliti vicinissimi ai lati opposti del pianeta ora nudo) possa dipendere dalla posizione relativa del pianeta rispetto alla sua fonte di illuminazione (il Sole) e all’osservatore (la Terra nel suo moto di rivoluzione). Il continuo cambiamento della forma di Saturno continuerà ad affascinare Galileo, che ne Il Saggiatore del 1623 riporterà un’ulteriore figura nel quale Saturno appare come una sfera con due manici sui lati opposti [Opere vol. VI, p. 361]: la soluzione dell’enigma viene proposta da Huygens nel 1656 e pubblicata nel 1659, dimostrando che Galileo non solo aveva osservato l’anello di Saturno, ma aveva delineato la giusta soluzione del problema.

Atlas Coelestis seu Harmonia Macrocosmica - Andreas Cellarius - Wikipedia

Torna utile anche ritornare su un argomenti trattato in precedenza. Nelle due lezioni all’Accademia Fiorentina (1587-88) sull’Inferno di Dante, “Due lezioni all’Accademia Fiorentina circa la figura, sito e grandezza dell’Inferno di Dante”, Galileo entra nella controversia tra Manetti e Vellutello, sostenendo il modello di Manetti contro quello di Vellutello. In particolare, sullo spessore della calotta che sormonta l’Inferno, l’argomentazione galileiana in favore di Manetti è basata evidentemente sul modello della cupola di Brunelleschi, e la sua conclusione viene semplicemente dedotta da considerazioni relative alla riproduzione di quel modello in scala maggiore. Ma la semplice geometria in realtà non basta. Galileo si accorgerà subito di un errore, sul quale continuerà a ragionare per decenni, e che correggerà solo cinquant’anni dopo nei Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze del 1638: un modello in scala ridotta non può essere riprodotto in scala maggiore senza tener conto che la superficie S cresce come la dimensione lineare alla seconda potenza (L²), mentre il volume V (e quindi il peso) cresce con la dimensione lineare alla terza potenza (L³). Le questioni dell’invarianza di scala saranno uno degli elementi che gli permetteranno enormi progressi negli studi sui moti dei corpi e sulla loro resistenza. Un esempio per tutti, ripreso dai Discorsi e dimostrazioni del 1638: se S cresce come L² e V come L³, allora “la superficie di un solido piccolo è relativamente maggiore di quella di un solido più grande”, e in generale al crescere o diminuire delle dimensioni del corpo, la superficie cresce o diminuisce più lentamente del volume, e quindi del peso. Ma allora se l’attrito nell’aria dipende dalla superficie del corpo, due corpi dello stesso materiale, ma di dimensioni diverse, non cascano esattamente insieme, ma il più piccolo resta indietro perché l’attrito col mezzo è maggiore con un peso relativamente minore [Opere, VIII, pp. 131-135].

GALILEO E PADOVA: 18 ANNI INCREDIBILI

1. Gli anni della formazione
2. Il contesto
3. Galileo artigiano/ingegnere
4. La Stella Nuova
5. Dialogo di Cecco Ronchitti
6. La legge di caduta dei gravi
7. Cannocchiale e Sidereus Nuncius
8. Moti locali e copernicanesimo