INTRODUZIONE
1. Scienza: obietto e metodo. — La «scienza», di cui intendiamo disegnare la storia nelle pagine che seguono, non è da identificare con la semplice conoscenza, e neanche con ogni forma di sapere. Una storia della «scienza», in questo secondo significato, sarebbe una storia universale del pensiero umano in tutti i suoi aspetti: filosofico, scientifico, artistico, politico, economico ecc. ecc. Neanche la semplice conoscenza è scienza. L’obietto proprio del riassunto che segue sarà invece la storia dello svolgimento delle scienze della natura, intese nel senso più largo,[1] le quali concernono i fenomeni che l’antichità e il Medio Evo definirono esattamente physicà (cose della natura materiale), contrapponendoli a metafisicà (problemi riguardanti l’al di là della natura sensibile).
Questa conoscenza della natura diviene scienza, allorchè le nostre cognizioni intorno ad essa si fanno organiche e metodiche, non si limitano all’accertamento di un fatto, o di più fatti, ma badano a ritrovare le loro connessioni intime, le condizioni necessarie, per cui quei fenomeni avvengono, in una parola, la loro legge.
Naturalmente, in questa ricerca delle leggi dei fenomeni, di cui, talvolta, parecchie discendono da una o da più leggi generali, che anch’esse è possibile stabilire, succede alla scienza di entrare in contatto con la metafisica e con la religione, due discipline, il cui compito specifico è perseguire il fine e l’essenza delle cose. Sarà ciò che osserveremo più volte, ed alla cui considerazione non potremo sfuggire per le connessioni intime che tale ricerca ebbe, ed ha ognora, con quella scientifica. Ma bisognerà sempre tener presente che questo campo superiore non è quello proprio della scienza, la quale intende solo a riguardare le leggi delle concomitanze e delle successioni costanti dei fenomeni.
— Elemento importantissimo della scienza è il metodo. Parrebbe a prima vista che ci debbano essere due categorie di scienze: quelle che deducono le loro leggi da principii più generali ed evidenti, come le matematiche, scienze (si dice) di puro ragionamento, e quelle della natura, in cui si osserva la realtà, se ne sperimentano i fenomeni, si inducono da questi leggi generali, e poi si torna, finchè si può, a sperimentarle.
Ma è semplice illusione. Le matematiche presentano i loro resultati in forma deduttiva, ma anch’esse si formarono, ottennero i loro resultati fondamentali attraverso la osservazione e la successiva induzione. Viceversa, anche la deduzione è usata largamente nelle scienze della natura, allorquando, da una certa legge, ricavata in seguito ad osservazioni, si deducono gli effetti possibili, o quando, da una ipotesi, si deducono conseguenze, che dovranno poi essere sperimentate. Ogni scienza, può dirsi, ha una fase induttiva in cui l’osservazione tiene il primo posto, e una fase deduttiva, in cui l’osservazione serve solo a controllare (non più a suggerire!) la legge. O, per parlare con maggiore precisione, nel lavoro scientifico, induzione e deduzione (ovverosia osservazione, e cioè la considerazione dei fenomeni, che avvengono fuori di noi allo stato naturale; ragionamento, e cioè il lavoro del pensiero per iscoprirne i varii rapporti; esperimento, e cioè la ripetizione artificiale e consapevole del fenomeno osservato), sono processi inseparabili e necessari. E, come vedremo, la scienza ha potuto avanzare solo allorquando fra questi processi s’è avuto perfetto equilibrio; ha vaneggiato o s’è arrestata, quando la preferenza per uno solo di essi ha fatto trascurare gli altri.
Le scienze classiche degli antichi furono: astronomia, matematica, fisico-chimica,[2] medicina, zoologia e botanica. Noi esporremo la storia della scienza tenendo presente, per maggior chiarezza, anche per l’età medievale e moderna, questa classificazione. Avvertiremo però quali mutamenti siano, dall’evo antico ad oggi, avvenuti in codesta partizione della scienza, e ne accenniamo qui anticipatamente i due principali: talora, la suddivisione di alcune di queste scienze in altre, divenute ormai indipendenti; tal’altra volta, l’intreccio, in uno solo, di più di uno di questi rami, che ha dato luogo a scienze, che oggi, anch’esse, hanno una personalità indipendente.
LA SCIENZA NELL’ORIENTE CLASSICO[3]
2. Nell’Egitto antico. — Le due scienze, particolarmente coltivate dagli Egizi, furono l’astronomia e la medicina. Lo studio dell’una e dell’altra venne suggerito da ragioni pratiche. Quelle della medicina sono facili a intendere; quelle dell’astronomia si collegano con la coltivazione del suolo, tanto curata in Oriente, e che rimane soggetta all’influenza del cielo e delle stagioni. Lo studio dell’astronomia venne poi, a quegli antichi, singolarmente agevolato dalla straordinaria trasparenza dell’atmosfera, che faceva scorgere a occhio nudo le stelle anche di 4ª e 5ª grandezza, e dal clima mitissimo, che permetteva di vivere a lungo all’aperto.
A). Astronomia. — Gli Egizi tengono il primo posto, fra gli antichi popoli orientali, nello studio dell’astronomia. Essi favoleggiavano che il Dio Theut avesse loro insegnato tutte le arti e tutte le scienze.
I sacerdoti egizii crearono ovunque nei loro templi scuole di astronomia e vi stabilirono veri e propri osservatori. I sacerdoti del Sole studiarono in particolare il sole e giunsero a fissarne la carta. Poco a poco, grazie a questo studio universale, e a questa vera e propria collaborazione dei sacerdoti-astronomi dei varii templi, l’Egitto del periodo tebano, verso i secc. XVIII-XVII a. C., potè vantare la sua carta del cielo.
Gli Egizi antichi studiarono anche la luna; misurarono e divisero il tempo in mesi, calcolati sulle fasi della luna, di 30 giorni l’uno, e fecero perciò l’anno di 360 giorni (anno lunare). Quest’anno fu distribuito, a sua volta, in tre stagioni (di 4 mesi l’una), corrispondenti alle tre fasi agricole del Paese: l’inondazione del Nilo, la raccolta, la seminagione.
Ma notarono bene le differenze tra l’anno regolato sulle fasi della luna e l’anno regolato sul corso del sole, più lungo di 5 giorni e 1⁄4.[4] Cercarono di rimediare a tale divario, aggiungendo all’anno lunare dei giorni intercalari, e alla fine adottarono — forse per primi — l’anno solare.
Probabilmente gli antichi Egizi conobbero altri particolari fenomeni astronomici: per es., questo, che il circolo, descritto dal giro annuale del sole sulla sfera celeste — quello che diciamo eclittica, perchè le eclissi hanno luogo quando la luna è in essa o vicina ad essa — fa un angolo di 23°, 52′ con l’equatore celeste, che si dice appunto l’obliquità dell’eclittica. E dovettero — anch’essi — notare che gli equinozi e i solstizi cadono gli uni quando l’eclittica solare incontra l’equatore celeste; gli altri, quando il sole raggiunge la sua massima distanza dall’equatore.
Pur troppo, come tutti gli Orientali, gli Egizi non isfuggirono al pericolo di confondere l’astronomia con la magia e con l’astrologia, e anch’essi credettero che ogni giorno avesse una potenza sua speciale, che bisognava o fuggire o assoggettare alla potenza umana. Questa fu, anzi, per gli Egizi la vera scienza; l’altra, tutto il complesso delle loro osservazioni e notazioni positive di astronomia, che tanto oggi apprezziamo, fu, per essi, come il cascame, il resultato, imprevisto e trascurato, della «vera» scienza.
B). Medicina. — Gli Egizi ebbero anche scuole numerose di medicina, in cui si insegnava a diagnosticare e curare le malattie. Pur troppo, l’eccessivo rispetto, per motivi religiosi, dell’integrità del corpo umano impedì loro di dedicarsi alla anatomia. In compenso, la loro medicina fu piena del concetto di spiriti vitali, che presiedessero a tutte le funzioni organiche, e, in pratica, le loro cure furono grossolanamente empiriche, esclusivamente sintomatiche, senza che mai i loro medici riuscissero a cogliere e curare la causa del male. Vigeva però, in questa scienza, una grande specializzazione.
C). Matematiche. — Per molto tempo si è creduto che gli Egiziani avessero coltivato l’aritmetica e la geometria[5] solo per degli scopi pratici, come quelli del fare i conti e di misurare i campi, per cui avrebbero adottato un sistema di misure, analogo al nostro decimale. Ma tale giudizio sull’importanza della matematica, presso gli Egizi, è assolutamente errato. I vari Papiri matematici[6] egizi, che noi oggi conosciamo, e che ci dànno una chiara idea della coltura matematica dal 3000 al 500 circa a. C., ci mostrano questa scienza in pieno sviluppo presso quel popolo.
Essi conoscevano il calcolo delle frazioni, le equazioni di primo grado a un’incognita, possedevano nozioni di geometria ecc. Gli Egizi, dunque, pervennero, in questa scienza, in epoca remotissima, a uno stadio assai elevato. Soltanto, le loro cognizioni matematiche, dopo il 3000 rimasero stazionarie, non progredirono più, probabilmente perchè le loro scoperte matematiche (come anche quelle delle altre scienze) venivano registrate nei loro libri sacri, a cui, in conseguenza, non fu più lecito apportare modificazioni.
D). Chimica. — Una scienza, o, piuttosto, una tecnica che nell’antichità preellenica, sembra essere stata particolare degli Egizi è la chimica, il cui nome è forse egiziano. Questo probabilmente si dovette alla copia di metalli e pietre preziose, che gli antichissimi Egizi ebbero a disposizione e alla loro intensa attività industriale. Essi conoscevano, credendoli tutti minerali, l’oro, l’argento, l’elettro, il lapislazuli, lo smeraldo, lo stagno, il bronzo, il rame, il ferro, il piombo (non però il mercurio!). Ne conoscevano i diversi gradi di purezza, le possibili leghe dell’uno con l’altro. Confondevano però i metalli naturali con le leghe e con certi minerali, colorati e brillanti, naturali o artificiali. Tuttavia, ripetiamo, la chimica degli Egizi (come di tutti i popoli antichi), più che scienza, fu arte pratica industriale. Essi erano abilissimi nel fabbricare e tingere il cuoio e il vetro, nel tingere il cotone, nel temprare l’acciaio, nel fabbricare perle e gemme artificiali,[7] smalti, nel lavorare i differenti metalli. Inoltre avevano notizia di numerose altre sostanze — amido, acido acetico, canfora, bitume, nafta, carbonato di sodio ecc. ecc. — e se ne servivano per gli stessi scopi, per cui oggi noi ce ne serviamo.
Essi, dunque, conoscevano numerose operazioni di chimica. Ma quale si fosse la maggior parte di queste operazioni noi non sappiamo, al solito, perchè le loro industrie erano monopolii statali o di collegi sacerdotali, e i loro metodi venivano, quindi, circondati da un geloso segreto, assai più che molti procedimenti industriali dei nostri giorni.
D’altra parte, la mancanza della libertà di comunicarsi a vicenda i fatti osservati, nel che consiste una delle principali ragioni dell’accrescimento della scienza moderna, ne impedì il progresso presso gli Egizi. Onde, se la chimica fu arte di pratici, non fu mai, in Egitto, vera scienza, nè dette luogo, come in Grecia, a speculazioni sulla natura, sull’essenza della materia e sulle sue origini.
3. In Caldea: A). Astronomia. — I Caldei, ossia i Babilonesi, coltivarono non meno intensamente degli Egizi l’astronomia. Essi osservarono e notarono un cumulo enorme di fatti astronomici: lo stato del cielo in ogni notte di ciascun anno, l’aspetto delle costellazioni, il corso degli anni, il corso e le eclissi solari e lunari. Alessandro, entrando in Babilonia nel 332 a. C., vi trovò annali astronomici che rimontavano al 2234 a. C. Ma, più che tra gli Egizi, tutta questa scienza fu, presso i Caldei, contaminata di misticismo. Per i Caldei, cioè, lo studio dei fenomeni era nulla. L’importante era la ricerca delle divinità, che vi presiedessero, nonchè dei mezzi per conquistarne le volontà. E questa è vera e propria magia o astrologia o scienza (diciamo così) delle profezie.
Ad ogni modo, i fenomeni, notati dai Caldei, erano un elemento positivo che non poteva andare trascurato, e che li traeva naturalmente a indurne delle leggi generali. Tale fu, ad es., quella, preziosa, del riprodursi delle eclissi totali di sole a periodi di 18 anni e 10 od 11 giorni.[8]
Come gli Egizi, i Caldei misurarono dapprima l’anno secondo le fasi della luna (anno lunare), dividendolo in 12 mesi eguali di 30 giorni. Poi pervennero a calcolare il più lungo anno solare, e, per la misura del tempo, inventarono l’orologio solare e l’orologio ad acqua.
L’astronomo, che divulgò nel mondo greco la scienza» caldea fu Beroso, un caldeo ellenizzato, che, in sullo scorcio del IV secolo a. C., fondò una scuola astronomica nell’isoletta di Cos. Dall’astronomia caldaica i Greci trassero numerose e preziose cognizioni, che mirabilmente sfruttarono e fecondarono.
B). Medicina; Matematica. — Quanto alla medicina, i Caldei rimasero molto addietro in confronto agli Egizi, chè, assai più che dedicarsi allo studio positivo delle malattie, essi si compiacquero di applicare ai malati riti e formule magiche, nella illusione di curarli.
— Anche i progressi dell’aritmetica e della geometria furono, presso i Caldei, secondo sembra, minori che presso gli Egizi, giacchè quelle due scienze servivano loro per iscopi esclusivamente pratici. I sistemi di misure, da essi adoperati, furono quello decimale e quello sessagesimale, in cui l’unità è divisa in 60 parti o in multipli e sottomultipli di 60 (come, ad es. la nostra ora, il circolo). Conoscevano però le così dette progressioni, aritmetica e geometrica,[9] le frazioni; possedevano nozioni elementari di geometria e pare che nella notazione dei numeri facessero, come noi, uso del valore di posizione, ossia assegnassero ai numeri un diverso valore a seconda del posto occupato dalle cifre che li compongono.
4. Le scienze presso gli altri popoli orientali. — La scienza degli altri popoli dell’Oriente classico (Assiri, Ebrei, Fenici, Iranici, Indiani), che per altro noi conosciamo confusamente, non vanta — sembra — alcuna originalità. Essa fu attinta per intero a Caldei e ad Egizi, e non ebbe uno sviluppo indipendente. Ciò si dovette dapprima all’impero politico, che Egizi e Caldei esercitarono lungamente su gran parte delle restanti popolazioni orientali; poi, alla unificazione che dell’Oriente classico fece l’Impero persiano, nella seconda metà del sec. VI a. C.
Solo gli Indi — abitatori della metà superiore della penisola dell’Indostan — mantennero una civiltà indipendente. Ma i loro progressi scientifici rimasero ben lontani dall’altezza da essi stessi raggiunta nel campo della letteratura e della filosofia. Memorabile è solo, per noi, la loro matematica. Essi usarono le cifre che noi diciamo arabiche (perchè trasmessici dagli Arabi), che tanto, al confronto della numerazione, romana, hanno agevolato i calcoli aritmetici, perchè in esse il valore dei numeri dipende dalla posizione delle cifre che li compongono, e tra esse v’ha un segno speciale per indicare l’assenza di ogni unità: lo zero.
Ma questa sarebbe ben piccola cosa. Assai più importante è il fatto che gli Indi furono i veri perfezionatori dell’aritmetica e i creatori dell’algebra,[10] che pure rimase ignota ai Greci sino al tardo periodo romano.[11] Anche i Greci, vedremo, furono maestri in matematica; ma il loro genio si rivelò principalmente nella geometria, nello studio, cioè, delle forme, non dei numeri. In conseguenza la matematica moderna, sebbene, non influenzata direttamente dalla matematica indiana, è, nel suo spirito, più vicina a questa che non alla scienza greca.
Ma, come dicevamo, gli Indi rimasero quasi isolati nello sfondo delle civiltà orientali più antiche, all’incirca tanto quanto quel popolo orientale, non classico, nè di razza caucasica, che furono i Cinesi, i quali pervennero a parecchie delle scoperte scientifiche cui il mondo doveva giungere più tardi, ma senza avere la fortuna di comunicarle altrui.
Viceversa, una parte importante nello scambio della coltura scientifica, specie di quella suscettibile di applicazioni pratiche, la matematica commerciale e la chimica, ebbero i Fenici, la cui breve civiltà si svolge tra il crepuscolo dell’età micenea e l’aurora della civiltà greca (XIII-VIII sec. a. C. circa).
Ma l’importanza di tutta la scienza orientale è di avere costituito il terreno storico, da cui spiccherà il suo volo superbo la scienza greca. Questa scienza, appunto, si inizierà nelle contrade orientali, sulle coste dell’Asia Minore, colonizzate dagli Elleni, e tutti gli scienziati greci dell’età classica attingeranno largamente alla Caldea, all’Egitto, persino all’India, di cui leggeranno i libri, interrogheranno i sapienti, studieranno con religione le dottrine.
5. La scienza etrusca. — Ma per un’altra via la scienza orientale influì sull’Occidente: attraverso la coltura etrusca, ossia con la migrazione, dall’Oriente, nell’Italia antica, della civiltà degli Etruschi, popolo, intimamente penetrato di coltura orientale. Quivi, infatti, nell’Italia antica, la scienza etrusca dominò nettamente, dal X o IX sec. a. C., il mondo, italico e romano, fino a che non vi rimase soverchiata dalla scienza greca.
A). Astronomia e fisica. — Come gli Egizi al dio Theut, così gli Etruschi credevano di essere debitori degli elementi di tutte le scienze a Tagete, semidio meraviglioso, incarnazione quasi della Intelligenza.
Anch’essi studiarono l’astronomia. Fu questo còmpito dei sacerdoti etruschi (come lo era stato di quelli egizi e caldei). La studiarono, al solito, e ne notarono scrupolosamente i fenomeni, a fine di penetrarne il significato, e trarne insegnamenti per l’avvenire. Ma, dalle continue, sistematiche osservazioni, essi non solo ricavarono la conoscenza di un mondo di fenomeni celesti, ma finirono con avvertirne i legami, le leggi che li regolavano. Essi giunsero così a conoscere il corso degli astri — specie del sole e della luna —, a determinare l’anno solare, a dividere questo in mesi e a ripartirne i mesi in periodi minori, così come insegnarono ai Romani.
L’osservazione degli Etruschi si stendeva anche a molti fenomeni dell’atmosfera: piogge, venti, uragani, nubi, e specialmente i fulmini. Onde essi per tal modo gettarono le fondamenta della meteorologia (studio dei fenomeni atmosferici). Compilarono in proposito calendarii, con indicazioni meteorologiche, riguardanti l’intera annata; conobbero taluni degli effetti chimici della elettricità (per es. il cangiamento dei colori, prodotto dal fulmine), tennero diarii del ripetersi dei tuoni, notarono come l’Italia, in quanto penisola assai allungata, fosse più di altri Paesi, adattissima alla generazione dei fulmini ecc. ecc. E se la scienza astronomica e meteorologica degli Etruschi non fece ulteriori progressi, ciò si dovette, al solito, all’essere stata l’attenzione degli studiosi distratta dall’osservazione dei fenomeni e rivolta alla inutile ricerca dei loro arcani significati.
Ma la fisica fu concepita specialmente dagli Etruschi come scienza pratica, come scienza di applicazione. Perciò furono maestri in quel ramo di questa disciplina che si denomina meccanica. Le loro mirabili costruzioni di vòlte, l’uso delle colmate per prosciugare le paludi, i molini a braccia, ecc. presuppongono numerose nozioni, specialmente di meccanica.
B). Chimica. — Lo stesso è a dire della chimica: tutto il complesso delle notizie che noi possediamo sulla vita etrusca, sulla direzione delle loro conquiste, sulla loro attività industriale, c’impone il convincimento che essi dominassero la chimica non meno profondamente degli Egizi.
C). Medicina. — La medicina etrusca (come quella caldaica) fu traviata da pregiudizi mistico-religiosi. Essa era considerata come arte sacra concessa all’uomo per rivelazione, e perciò affidata ai soli sacerdoti. Tuttavia gli Etruschi riuscirono a conoscere, la virtù curativa di molte piante, e seppero estrarne i farmaci; conobbero la virtù di molte acque. E la stessa arte degli arùspici, sacerdoti incaricati di ricercare nelle viscere degli animali i segni, onde preveder l’avvenire, fu, per gli Etruschi, un ottimo mezzo, con cui acquistare indirettamente cognizioni anatomiche sul corpo umano. La stessa arte etrusca rivela nelle sue rappresentazioni questa conoscenza realistica del corpo degli animali.