I edizione 2009 sezione OLTRE LE PAROLE: PRIMO PREMIO

1. Logo: Enrico Poli - Treehouse - treelab.org Concorso I edizione 2009 sezione OLTRE LE PAROLE: PRIMO PREMIO

2. “I FRANCOBOLLI RACCONTANO GALILEI” • Rowland Hill, primo al mondo a introdurre l’uso di una marca con cui affrancare la posta come prova del pagamento, quindi inventore del francobollo, descriveva codesto come un “pezzo di carta coperto da un sottile strato glutinoso”. • Oggi sappiamo che il francobollo non è solo questo. Il francobollo è un formidabile “veicolo pubblicitario” per trasmettere i più svariati messaggi. Questa piccola figura geometrica dentellata di carta è, insomma una finestra aperta sul mondo, attraverso la quale possiamo vedere personaggi, simboli, luoghi, avvenimenti di tutti i Paesi e di tutti i tempi. Quindi, perché non raccontare la vita e il pensierodi Galileo Galilei attraverso i francobolli ?

3. GALILEO GALILEI A PISA: UN PREDESTINATO DELLA FISICA L’Amministrazione delle Poste e delle Telecomunicazioni italiane il 15 febbraio 1964 ha emesso una serie di due francobolli per celebrare il quarto centenario della nascita del fisico pisano Galileo Galilei. La vignetta, identica per i due valori, riproduce l’unico ritratto di Galilei, opera del pittore fiammingo J. Sustermann conservata presso la galleria degli Uffizi di Firenze. A sinistra e a destra nella parte alta del francobollo sono riportate le date della nascita e della morte del grande fisico italiano, considerato da tutti gli studiosi di scienza il padre della fisica moderna. Galileo Galilei nacque a Pisa il 15 febbraio del 1564 da Vincenzo Galilei e da Giulia Ammannati, famiglia di media borghesia. Sui primi anni della vita di Galilei si conosce molto poco. A Firenze, dove la famiglia si trasferì nel 1574, iniziò privatamente gli studi di umanità e di logica nel convento di S. Maria di Vallombrosa. In questo stesso periodo Galilei si interessò anche di disegno e di musica. Nel 1581 venne immatricolato, per volontà del padre, nell’Università di Pisa fra gli scolari artisti per seguire gli studi di medicina. Qui, dove rimase quattro anni senza conseguire nessun titolo di studio, cominciò a manifestarsi l’insofferenza di Galilei verso la cultura aristotelica di cui l’Università di Pisa era fortemente caratterizzata: nessuna ricerca sperimentale e nessun metodo diretto di interpretazione teoretica dell’esperienza. Galilei, di spirito indipendente e ostile verso quel sapere dialettico-dottrinale, già convinto che la natura è un libro matematico che ci sta aperto dinnanzi agli occhi, rivolse la sua attenzione verso l’osservazione della realtà, non più in modo “contemplativo”, ma “operativo” (effettuare sperimentazioni, fare misurazioni e matematizzare i risultati). Si racconta che proprio in questo periodo, osservando le oscillazioni di una lampada nel duomo di Pisa, Galilei appena diciannovenne scoprì la legge dell’ISOCRONISMO DEL PENDOLO.

4. GALILEI E IL SUO “GRANDE MAESTRO” ARCHIMEDE I due francobolli emessi dalle poste italiane nel 1983, ispirati alle grandi opere del genio umano, riproducono nell’ordine Archimede e Galilei. Il primo francobollo ritrae il busto in marmo di Archimede, conservato a Napoli al Museo Nazionale, e lo schema di una coclea, meccanismo elicoidale ideato per elevare i liquidi. Il secondo francobollo ritrae Galilei in un disegno di Oltario Leoni e il suo cannocchiale, costruito a Padova nel 1609. Il legame fra i due scienziati è forte. La fisica galileiana parte dai risultati della fisica archimedea. Galilei quando parla dei suoi maestri, di questi vecchi filosofi di cui vuole seguire gli insegnamenti e che difende contro gli aristotelici cita sovente il “divino Archimede”. Gli studi di Archimede ebbero un ruolo molto importante nella formazione scientifica di Galilei.

5. GALILEO GALILEI A PADOVA:SIDEREUS NUNCIUS (LE MERAVIGLIE DEI CIELI) Il francobollo emesso dalla Repubblica di San Marino nel 1982 nell’ambito della celebrazione dei personaggi scientifici famosi, ritrae il primo piano del famoso fisico pisano. Sul bordo destro del francobollo è riportato il compasso proporzionale ideato e costruito da Galilei (uno degli strumenti che lo scienziato costruiva e rivendeva per arrotondare il magro stipendio di docente universitario). Galilei con il compasso risolse diversi problemi di matematica e di geometria. I greci scoprirono che è impossibile trasformare un cerchio in un quadrato utilizzando solo riga e compasso. L’universalità delle celebrazioni galileiane è testimoniata dal francobollo emesso nel 1971 dalla sperduta isola di Ascensione (colonia inglese situata nell’Oceano Atlantico tra il Brasile e l’Angola). Il francobollo commemora il fisico patavino e il cannocchiale, ritenuto da Galilei uno strumento scientifico indispensabile per le sue scoperte astronomiche. Ecco le esatte parole di Galilei, tratte dall’opera Sidereus Nuncius: “Dopo mi apparecchiai un altro strumento più esatto, che rappresentava gli oggetti più di sessanta volte maggiori. Finalmente, non perdonando a fatica né a spesa alcuna, pervenni a tal segno, che me ne fabbricai uno così eccellente, che le cose vedute con quello apparivano quasi mille volte maggiori, e più che trenta volte più prossime che vedute dall’occhio libero”.

6. Francobollo emesso dall’ex Unione Sovietica nel 1964 per celebrare il 400 anniversario della nascita del grande scienziato italiano. Il francobollo, con annullo, è riportato su una cartolina che ritrae un primo piano di Galilei. Il fisico si dedicava con passione anche alla letteratura e in particolar modo alla divulgazione delle sue opere. Così per fare conoscere al mondo le sue innovative scoperte astronomiche scrisse il suo primo trattato, il “Sidereus Nuncius”, dedicato al granduca di Toscana Cosimo II. In questo manoscritto vengono descritte le prime straordinarie scoperte astronomiche ottenute da Galilei puntando nel cielo il suo cannocchiale.

7. Le poste italiane nel 1992 hanno celebrato il 350 anniversario della nascita di Galileo Galilei con un biglietto postale che riporta la famosa stele monumentale “Spirale per Galileo Galilei”. La stele, grande opera in bronzo e granito oggi collocata nel Cortile Nuovo del Palazzo del Bo a Padova, è stata inaugurata nel 1992 alla presenza dell’allora Presidente della Repubblica Oscar Luigi Scalfaro. Oggi una copia marmorea della scultura in via Marzolo 8, all’ingresso del Dipartimento di Fisica di Padova vuole ricordare il trascorso di Galilei a Padova, dove insegnò Fisica dal 1592 al 1610. Questa scultura, frutto di una lunga collaborazione fra lo scultore Giò Pomodoro e gli organi della direzione dell’Ateneo, è stata donata dalla FIDIA Farmaceutici. In una nota redatta all’epoca si legge: “Nell’armonia delle forme l’inestricabile intreccio di elementi geometrici differenti, che sembra nascere da sconosciuti principi di ordine e simmetria, è l’immagine della Scienza nel suo incessante sviluppare e dipanare problematiche inesauribili. Nella complessità delle vicende umane, ordine e simmetria nella diversità sussistono solo in virtù del valore morale e civile della tolleranza.”

8. Rilancio del copernicanesimo Il francobollo francese emesso nel 1973, in occasione delle celebrazioni internazionali del quinto centenario della nascita di Niccolò Copernico (1473-1543), ritrae un primo piano dello scienziato polacco e accanto la stampa del sistema eliocentrico copernicano, conservata alla Bibliotèque Nationale di Parigi. Copernicus (così latinizzò il suo nome lo stesso Copernico) fece conoscere la sua teoria eliocentrica attraverso la sua famosa opera DE REVOLUTIONIBUS ORBITUM COELESTIUM. Il modello eliocentrico copernicano, costruito su basi puramente teoriche, mancava di un supporto sperimentale, Galilei con le sue scoperte astronomiche e fisiche glielo diede.

9. 1633: GALILEI CONDANNATO DALL’INQUISIZIONE ALL’ABIURA (…mi vien serrata la bocca…) Questo francobollo è stato emesso dalle poste dell’isola canadese Saint Pierre et Miquellon (colonia francese situata nell’Oceano Atlantico a sud di Terranova) nel 1973 in occasione del cinquecentesimo anniversario della nascita di Copernico. Il francobollo ritrae i volti di Copernico, Galilei, Newton e di Einstein; quattro grandi scienziati della fisica celeste. Gli studi sul sistema geocentrico avviati da Copernico, sostenuti da Galilei e proseguiti con argomentazioni moderne da Newton e Einstein, hanno confermato in modo inequivocabile che a sbagliare non fu la Scienza (Galilei) ma la Chiesa. Tra la Scienza e la Fede non c’è nessun antagonismo, i loro ruoli sebbene separati sono compatibili. A tal proposito Galilei ebbe a dire: “la fede deve occuparsi come si va in cielo, la Scienza come va il cielo.” La pubblicazione del “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo” riscosse molto successo, ma suscitò anche l’ira del Papa Urbano VIII. All’inizio del 1633 il Pontefice, tramite l’Inquisitore di Firenze, fece proibire la vendita del Dialogo e costrinse Galilei a recarsi a Roma Il 12 aprile Galilei subì il primo interrogatorio e dovette subito difendersi dell’accusa di avere sostenuto la teoria copernicana. Il processo si concluse con la completa condanna di Galilei. Galilei fu costretto ad abiurare e a dichiarare in ginocchio: […] pertanto volendo io levar dalla mente delle Eminenze Vostre e d’ogni fedel Cristiano questa veemente sospizione, giustamente di me concepita, con cuor sincero e fede non finta abiuro, maledico e detesto li suddetti errori e eresie, e generalmente ogni e qualunque altro errore, eresia e setta contraria alla Santa Chiesa […]

10. GALILEI AD ARCETRI Serie di quattro valori emessa il 28 settembre 1942 in occasione del terzo centenario della morte di Galileo. I francobolli sintetizzano in maniera molto suggestiva le tappe fondamentali della vita dello scienziato pisano. Il francobollo da 10 centesimi lo raffigura in cattedra a insegnare matematica allo “Studio” di Padova; quello da 25 centesimi lo rappresenta mentre nel 1609 mostra al doge veneziano Leonardo Donato il cannocchiale che aveva inventato; quello da 50 centesimi riproduce un espressivo “primo piano” del grande fisico, il dipinto forse più noto; infine, il valore da 1,25 lire fa vedere Galilei relegato ad Arcetri dopo la condanna del Santo Uffizio. La condanna ingiusta nel corso del tempo ha suscitato tante discussioni e soprattutto ha creato tanto imbarazzo alla Santa Sede.

11. LA FISICA GALILEIANA: IL PRINCIPIO DI RELATIVITA’ L’Italia ha dedicato un francobollo in occasione della Conferenza Mondiale della Relatività svoltasi a Firenze il 7 agosto 1995. L’emissione raffigura i volti di Galilei e di Einstein, la cupola di Santa Maria del Fiore in Firenze e, sullo sfondo di un cielo stellato la formula simbolo della teoria generale del campo gravitazionale, le cui basi furono poste dal fisico tedesco nel 1915. Nell’immaginario collettivo quando si parla di relatività si pensa subito ad Einstein, perché considerato il padre della relatività, invece il primo scienziato al mondo a parlare di relatività del moto fu Galilei. Einstein, con la sua teoria della relatività nella forma ristretta ha esteso a tutte le leggi della fisica la relatività meccanica di Galilei. Galilei per spiegare che nessuno fenomeno osservato sulla Terra è in grado di provare la teoria del sistema tolemaico fece ricorso a due principi concettuali rivoluzionarie: il moto di un corpo non è mai assoluto (ma è un fenomeno relativo a chi lo osserva) e la composizione dei movimenti. Con esperimenti di meccanica eseguiti all’interno di un sistema di riferimento che si muove con velocità costante (famoso è il suo passo relativo agli esperimenti concettuali di meccanica eseguiti all’interno del “suogran naviglio”, riferimento inerziale) non è possibile mettere in evidenza lo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme del sistema. Oggi, questa scoperta di Galilei viene espressa come PRINCIPIO DI RELATIVITA’ GALILEIANA:

12. LA FISICA GALILEIANA: MASSA INERZIALE E MASSA GRAVITAZIONALE Le celebrazioni filateliche di Galileo Galilei, genio di primo livello della fisica, non conoscono confini.Le poste della Repubblica cinese hanno voluto ricordare il fisico italiano nel 1991, con l’emissione di una cartolina postale. Essa riporta in alto a destra il ritratto di Galilei e a sinistra la famosa torre di Pisa, dove si dice che Galilei abbia eseguito una serie di prove sperimentali sulla caduta dei gravi. Si attribuisce a Galilei il fatto di aver eseguito esperimenti sulla caduta dei gravi dalla sommità della Torre di Pisa; il fisico accenna nei suoi scritti di aver lasciato cadere dei gravi da un’alta torre pur non citando esplicitamente la Torre di Pisa. E’ stato Vincenzo Viviani, suo assistente e suo primo biografo, a raccontare che Galilei abbia fatto ripetuti esperimenti dalla sommità della Torre di Pisa. Inoltre, sulla cartolina è inciso un timbro (annullo filatelico) che riporta la nota eguaglianza tra la massa inerziale e la massa gravitazionale: mi=mg Questa identità per molto tempo ha costituito un mistero, tutti la davano per scontata, ma non capivano il perché. Soltanto agli inizi del Novecento Albert Einstein con la sua teoria della relatività generale riesce a dare una spiegazione logica all’identità.

13. 1969: Galilei was right Alle ore 22.17’40’’ (ora italiana) del 20 luglio 1969 il sogno di molte generazioni di grandi scienziati si è compiuto. Edwin Aldrin, Michael Collins e Neil Armstrong, in rappresentanza di tutti gli uomini della Terra, a bordo del modulo lunare “Eagle” hanno toccato il suolo della Luna, un satellite della Terra lontano 384 mila chilometri. Per una durata di 16 minuti si è svolta, sotto gli occhi dei telespettatori di tutto il mondo, la fase meravigliosa dei primi passi dell’uomo sulla Luna. […] qui è tutto splendido, sembra una vera e propria collezione di rocce di ogni tipo immaginabile [...] È stupefacente come Galilei esattamente 360 anni prima, servendosi del suo semplice cannocchiale abbia descritto la superficie lunare così come apparve agli astronauti dell’Apollo 11 Giunto sulla Luna Neil Armstrong eseguì un esperimento in cui fece cadere una piuma e un martello e osservò che giungevano sul suolo nel medesimo istante esclamando: “Galilei was right”

14. Dal cannocchiale Galileiano ai telescopi orbitanti Il primo studioso a capire che l’osservazione delle stelle poteva essere migliorata sfruttando la luce che esse irradiano fu GALILEI con il suo CANNOCCHIALE OTTICO (l’obiettivo è una lente convergente), costruito nel 1609. Nell’uso astronomico corrente se l’obiettivo del cannocchiale è uno specchio concavo lo strumento si chiama TELESCOPIO, detto anche TELESCOPIO RIFLETTORE. Il primo modello di telescopio riflettore fu realizzato nel 1668 da Isaac Newton. Il 7 maggio 2009, le poste italiane per celebrare l’anno astronomico, nell’ambito del tema “EUROPA”, hanno emesso due francobolli. Il primo del valore di 0,60 euro raffigura il TELESCOPIO ITALIANO GALILEO (diametro dello specchio 420 cm ed entrato in servizio nel 1983) situato sull’isola La Palma nelle Canarie (ad una altitudine 2370 metri) e, sullo sfondo, una galassia dell’Universo vista dal telescopio. Il telescopio è collocato in un edificio sormontato da una cupola, mobile su carrelli per consentire le osservazioni in ogni direzione. Il secondo francobollo del valore di 0,65 euro raffigura un satellite astronomico in orbita e a destra un dettaglio del pianeta Terra. Solitamente i telescopi, protetti da una cupola, sono posizionati in località di alta montagna con clima secco e lontani da città, per diminuire gli effetti dell’atmosfera terrestre sull’assorbimento della luce e per essere lontani da fonti di inquinamento luminoso dovute alla luce diffusa dall’illuminazione delle grandi città. Le isole Canarie, le montagne del deserto dell’Arizona, le Ande in Cile, le isole Hawaii e poche altre località sono le sole al mondo in cui è possibile porre telescopi ottici di grandi dimensioni, che coinvolgono grandi investimenti di denaro e di ricercatori. Gli effetti negativi dell’atmosfera terrestre sulle osservazioni astronomiche vengono ridotti o eliminati con telescopi inviati a grandi altezze o addirittura su orbite intorno alla Terra (satelliti astronomici).

15. NOI STUDENTI: Gabriele Girelli 5als Bogdangroza 3als Mattia magnoni 3als DEL LICEO SCIENTIFICO TECNOLOGICO DELL’ISISS “CARLO ANTI DI VILLAFRANCA DI VERONA, GUIDATI DAL NOSTRO INSEGNANTE DI FISICA PROF. ALFIO PENNISI, ABBIAMO VOLUTO CELEBRARE GALILEI CON QUESTA SINGOLARE RACCOLTA DI FRANCOBOLLI E CON QUESTO LOGO. Il logo, oltre al primo piano di Galilei e del suo cannocchiale ottico, riporta un disegno della superficie della Luna così come il fisico pisano l’aveva osservata con il suo cannocchiale ottico. La Luna volge sempre la parte illuminata verso il Sole; la linea che separa la regione illuminata da quella buia, osserva Galilei nel suo Sidereus Nuncius, non è uniforme, ma irregolare. Sul disegno si notano anche dei punti illuminati nella zona buia, e delle macchie scure nella regione illuminata. Allo stesso modo, sulla Terra le cime dei monti all’alba vengono illuminate dal Sole prima del fondovalle. Queste prime testimonianze della presenza di montagne e vallate sulla Luna sono le prime conoscenze ragionate del satellite terrestre. Importante anche la verifica del principio della caduta dei Gravi che ha fatto esclamare all’americano ARMSTRONG: “Galilei was right”.