Le sue ricerche di meccanica, applicate al volo degli uccelli, lo fanno un precursore dell’aviazione moderna: studiò, infatti, minutamente il volo degli uccelli, e riconobbe che l’uccello prende il suo punto d’appoggio nell’aria, e, per quanto più pesante di questa, abbisogna di una piccolissima forza per sostenersi, grazie alla velocità e al fatto che l’animale, colla sua pressione, rende più densa l’aria, in cui si muove.
Ma Leonardo non fu soltanto un teorico; egli fu grande ingegnere e costruttore: compiè opere idrauliche mirabili nel Milanese e in Francia, e imaginò un apparecchio di aviazione, anzi, taluno parlò dei suoi tentativi pratici di aviatore.
I fisici maggiori del sec. XVI furono in genere dei pedissequi continuatori del Vinci, o anzi, secondo a ragione si è sospettato, dei divulgatori, come di cose proprie, di quanto essi trovarono nei manoscritti del Maestro.[67]
Tali furono Nicola Tartaglia, G. B. Benedetti, i quali si occuparono di meccanica e di balistica,[68] giungendo a conclusioni interessanti: 1) sul moto dei proiettili, che il Benedetti riconobbe essere, per tutta la traiettoria, curvilineo, e non già in parte rettilineo e in parte curvilineo; 2) sulla bilancia, per la quale, contro Aristotele, il Tartaglia sostenne essere più sensibili le piccole bilance a braccia corte; 3) sulla caduta dei gravi, per cui il Benedetti negava (contro Aristotele) che la velocità di due gravi identici, cadenti in mezzi diversi, siano inversamente proporzionali alla densità dei mezzi, e dimostrò che il rapporto di quelle velocità è costante e che la legge di Aristotele si verifica solo se la densità dei corpi è eguale alla somma delle densità dei due mezzi attraverso cui i gravi cadono.[69]
Tuttavia sarebbe esagerato affermare (e pensare) che la meccanica di questo tempo sia tutta dominata da Leonardo. Su di essa influiscono, in pari misura, la dottrina del sommo italiano e la rinnovata conoscenza dei libri del greco Archimede, che solo ora vengono tradotti in latino; onde duplice (non unica!) è la scaturigine dei nuovi progressi.
Anche il matematico Gerolamo Cardano (1501-76) si occupò di meccanica e di idraulica. Ma altri scienziati del secolo XVI studiano altri rami della fisica. In questo campo eccelle Francesco Maurolico di Messina (1494-1575). Egli si occupò di ottica: 1) dimostrò che il cristallino dell’occhio funziona come una vera lente; 2) scoperse le cause della presbitìa (nella debole potenza di rifrazione del cristallino, per cui occorre l’aiuto di una lente convergente) e della miopìa; 3) spiegò perchè l’imagine, data dai raggi solari, sopra un piano, dopo avere attraversato un foro di forma qualunque, sia sempre circolare (in quanto essa, ha per base il disco del sole).
Ma degni di menzione a parte sono gli studii di questo secolo — i primi studii in proposito — relativi a una forza che oggi domina il mondo: l’elettricità. Fu l’inglese Guglielmo Gilbert (1540-1603) di Colchester ad occuparsene, in un’opera famosa, Il Magnete; i corpi magnetici e la Terra considerata come un grande magnete (1600), che il Galilei disse degna di riscotere l’invidia della scienza di ogni Paese, e che racchiude e illustra studii di lunghi anni.
Come parecchi degli scienziati del Rinascimento, il Gilbert è un aspro censore dei metodi scolastici, in fatto di ricerche scientifiche, ed inculca invece lo studio diretto delle cose, dei fatti, l’osservazione, l’esperimento. Egli quindi, con Ruggero Bacone, con Pietro d’Abano, con Leonardo da Vinci, è uno dei più illuminati precursori del metodo sperimentale.
Il Gilbert cominciò con lo studiare il magnetismo: nella calamita, nel ferro, nel nostro pianeta. Notò che esso diminuisce in proporzione del calore, e commise perciò l’errore di vederne nel freddo la causa fisica. Emise per primo l’ipotesi che la Terra sia da considerare come un grande magnete, ossia fornita delle proprietà fondamentali della calamita — polarità, rivoluzione, attrazione —; la qual cosa potè sperimentare, adoperando pei suoi esperimenti una piccola calamita a forma di globo, che denominò Terrella, rispetto alla quale gli aghi di ferro si comportavano come si comportano di fronte alla Terra, e persino che la loro declinazione magnetica aumentava procedendo dall’equatore (della sferetta) ai poli. Studiò anche — ciò che doveva essere utilizzato molto più tardi — l’induzione magnetica (cfr. § 37 A) e rilevò primo il fatto che di una calamita rotta in più parti si ottengono altrettante calamite.
Dagli studî sul magnetismo il grande fisico inglese passò a quelli sull’elettricità, che distinse dal magnetismo. Ventidue secoli dopo Talete, il Gilbert, ripigliando l’antica osservazione che l’ambra si eletrizza con lo strofinio, rilevò che tale proprietà è posseduta da parecchi corpi. Studiò quindi le condizioni proprie della elettricità, determinò i corpi capaci di eletrizzarsi (idioelettrici), inventò la prima rozza macchina elettrica (l’elettroscopio); in una parola, gettò le fondamenta della scienza dell’elettricità. E dette a questa forza misteriosa il nome che noi abbiamo adottato: elettricità.[70]