Ho in mano il libro di Scienze che è adottato nella scuola media nella quale insegno:

Luca Cavalli-Sforza e Francesco Cavalli-Sforza, Natura, Einaudi, Milano, 2006 (ISBN 9788828608189).

A pagina 27 del volume 4 trovo la rubrica focus, che cito integralmente:

Aristotele, un grande pensatore dei tempi antichi, credeva (come te!) che gli oggetti pesanti cadessero a terra più velocemente di quelli leggeri. Galileo Galilei, scienziato italiano vissuto a Pisa tra il sedicesimo e il diciassettesimo secolo, fu il primo fisico che, non soddisfatto delle affermazioni di Aristotele, le mise alla prova per vedere se erano vere e scoprì che molte di esse erano false. Fece, tra l’altro, una serie di esperimenti in cui misurò il tempo di caduta di corpi di massa diversa e verificò, sorprendentemente, che Aristotele aveva torto.

Notoriamente ho un rispetto quasi sacrale per i libri, ma a volte penso che dovrei fare come il professor Keating e far strappare qualche pagina. Poi quando mi toccano Galileo non ci vedo più. E poi sarà nato a Pisa, ma è molto riduttivo dire che ci è vissuto. Ma andiamo con ordine.

Trascurando la resistenza dell’aria — il che è ragionevole per un corpo abbastanza pesante e di forma adeguata: per fissare le idee, pensiamo ad un uovo, o ad un’anguria — un corpo che cade da una quota di 3 metri impiega meno di 0,8 secondi a cadere a terra. Il moto non si vede: l’occhio umano vedrà una successione di alcuni fotogrammi — diciamo uno ogni decimo di secondo — e si chiuderà al momento del botto, lasciandoci nell’illusione che si sia trattato di un moto uniforme, cioè con velocità costante. Per prendere una misura decente, ci vuole un po’ di tecnologia: ad esempio, si potrebbe far cadere l’anguria a fianco di un’asta graduata e filmare il tutto con una cinepresa: a 24 fotogrammi al secondo qualcosa si vedrebbe — insieme a grandi errori di parallasse, d’accordo, ma non facciamo i fanatici.

Galileo, all’inizio del XVII secolo, non aveva cineprese, né orologi al quarzo: trovare una clessidra era già un lusso. Una misura abbastanza precisa poteva essere presa con un cronometro ad acqua: si appende un secchio ad un gancio, lo si riempie d’acqua e si fa un forellino sul fondo, che si tappa con il pollice. Con l’altra mano si pone un bicchiere sotto il foro: start, via il pollice, l’acqua scende, stop, il pollice richiude il foro. A questo punto si pesa il bicchiere con un bilancino da farmacista, e il gioco è fatto: il peso dell’acqua è proporzionale al tempo. Ditemi voi se si può pensare di cronometrare in questo modo qualcosa che dura meno di un secondo. Il nostro eroe, in verità, fece un sacco di esperimenti con il piano inclinato, prendendo misure molto precise grazie al suo battito cardiaco: affermava infatti di poterne valutare a orecchio la decima parte, il che è plausibile per un buon musicista quale egli era. Potrei raccontarvi molte altre cose, ma una cosa è certa: Galileo non “misurò il tempo di caduta di corpi di massa diversa”.

Galileo fece invece un’altra cosa, molto più rivoluzionaria. Egli dimostrò che corpi di massa diversa cadono allo stesso modo. Lo dimostrò con metodo totalmente aristotelico: una dimostrazione che Aristotele stesso avrebbe potuto fare, ma non fece. Proprio per questo motivo Galileo era così odiato dagli aristotelici: era più bravo del loro maestro — oltre che, ovviamente, di loro.

Se Galileo avesse fatto una misura, per quanto precisa, sarebbe riuscito a convincere se stesso, forse i suoi amici. Ma — come dice Aristotele — una dimostrazione convince anche i nemici. Non solo. Un’anguria cade come un uovo: e una piuma? Anche la piuma cade come l’uovo e l’anguria: per questo c’è una dimostrazione, inutile fare esperimenti. Ma se faccio l’esperimento e trovo che la piuma è più lenta? Concludo forse che la dimostrazione è sbagliata? No: concludo di non aver misurato una caduta libera, ma un qualche fattore esterno di disturbo: ad esempio l’aria, la cui influenza è piuttosto trascurabile sull’anguria ma non sulla piuma. Grazie alla dimostrazione che ho, sono sicuro di misurare un altro effetto: ho inventato l’aerodinamica.

Se Leonardo avesse avuto quella dimostrazione cent’anni prima, chissà, i suoi trabiccoli avrebbero veramente preso il volo.

Aggiornamento (11.03.2009): l’articolo prosegue idealmente qui.