Fisicamente

di Roberto Renzetti

Roberto Renzetti

0 – Introduzione

        Boyle è uno dei grandi pensatori e scienziati del Seicento. Non è noto come altri ma ha affrontato temi diversi dal filone centrale del pensiero dell’epoca che hanno una grande valenza per i nuovi campi di ricerca che si aprirono. Lo abbiamo incontrato varie volte e vale la pena soffermarsi un poco sul suo lavoro certamente di rilievo.

        Si tenga sempre presente che siamo in un’epoca di transizione in cui le più grandi menti erano maggiormente travagliate. In parte ancora nel pantano della metafisica con la gran fatica che occorre per fare dei passi immersi nel fango. Boyle raccoglie in sé moltissime contraddizioni e vale la pena coglierle proprio per capire cosa si muoveva nella mente degli scienziati di quel periodo.

1 – Dall’horror vacui, a Torricelli, a Pascal, a Guericke

        Non riprendo qui l’intera fisica di Aristotele, rimando a dove l’ho già abbondantemente trattata. Ricordo solo che, per Aristotele, non è possibile che vi sia movimento alcuno in un mondo vuoto. Il vuoto non può esistere e, se per sbaglio se ne producesse un poco da qualche parte, verrebbe immediatamente riempito da materia. Questa teoria restò in piedi fino a circa la metà del Seicento appena scalfita dalla teoria atomistica di Leucippo e Democrito poi ripresa da Epicuro e Lucrezio.

        La cosa venne ripresa nel fervore del Barocco italiano quando i fontanieri di Firenze chiesero a Galileo come mai non si riusciva a creare fontane con zampilli che si sollevassero di più di una certa quota. Galileo era impegnato in altro e passò la questione ad un suo allievo, Evangelista Torricelli(1).

        In breve tempo il giovane fisico e matematico riuscì ad impostare il problema in modo da ridurlo all’esperienza. In una celebre esperienza del 1643 dimostrò che l’aria pesa e che esiste il vuoto.

        Galileo era morto l’anno precedente e Torricelli si spense giovanissimo quasi subito risultando uno degli ultimi fuochi della eccellente scuola di fisica italiana distrutta dalla Chiesa. Ma nello studio di Torricelli frequentava il Padre Marin Mersenne, quell’instancabile trasmettitore delle conoscenze dall’Italia alla Francia, con il solo cruccio che i francesi, come nessun’altro, avevano il grave difetto di non citare mai coloro a cui si ispiravano. Fu così che le scoperte di Torricelli passarono a Blaise Pascal(2) che ne fece ottimo uso, senza appunto citare il padre dell’impresa.

        La scoperta del vuoto ebbe moltissime altre ricadute tra le quali un ritorno delle teorie atomistiche di Democrito (esistono solo atomi e vuoto)(3) e la ricerca che si iniziò a fare sulla sua produzione.

        Importanti studi sul vuoto furono fatti dal fisico ed ingegnere tedesco Otto von Guericke (1602-1686) che divideva questi suoi interessi con quelli politici divenendo, per un certo periodo della sua vita, borgomastro di Magdeburgo.

Studiando gli effetti del vuoto torricelliano, intorno al 1650 egli riuscì a realizzare la prima pompa da vuoto che gli servì per mostrare l’enorme pressione che l’aria

Una delle pompe da vuoto realizzate da von Guericke

esercita tanto che, una volta creato un vuoto in uno spazio compreso tra due emisferi, la pressione dell’aria al loro esterno rende estremamente difficile il separarli. E’ il celebre esperimento degli emisferi di Magdeburgo che egli eseguì pubblicamente nel 1654. Fece preparare due emisferi cavi di bronzo di 50 centimetri di diametro costruiti in modo che aderissero perfettamente formando una sfera cava dentro la quale si potesse fare il vuoto con la sua pompa.

Gli emisferi di bronzo

Agli emisferi erano collegate, mediante delle cinghie, due pariglie contrapposte, ciascuna di otto cavalli. Solo dopo grandi sforzi dei cavalli era possibile ottenere la separazione degli emisferi che invece si aprivano senza alcuno sforzo se, da un rubinetto, si faceva entrare aria dentro di essi.

        Prima di tale esperimento ve ne era stato un altro, a Ratisbona. Con la sua pompa egli aveva aspirato l’aria sotto un pistone contenuto in un cilindro con un diametro di circa 50 centimetri. Il pistone era legato ad un cavo che, attraverso una puleggia, andava ad essere tirato da 20 uomini. Il pistone, mosso dalla

pressione atmosferica non rallentò la sua discesa, nonostante gli sforzi dei 20 uomini che tiravano in verso contrario. Von Guericke descrisse i suoi lavori nella sua Experimenta nova, ut vocantur, Magdeburgica, de vacuo spatio, scritta nel 1663 ma pubblicata ad Amsterdam nel 1672.


2 – La vita e la cronologia delle opere di Boyle

        Robert Boyle nacque nel 1627 nel castello di famiglia a Linsmore, in Irlanda. Suo padre era Robert Boyle, primo conte di Cork, certamente molto ricco ma non troppo, come ci racconta Robert in memorie che riguardano i primi anni della sua

Il castello dei  Boyle a Linsmore

vita. Su Richard c’è da dire che era inglese venuto a far fortuna in Irlanda e sembra che la facesse in modi poco legali tanto che ebbe a che fare con la giustizia per atti di proprietà non validi. L’educazione di Robert, dagli otto anni, avvenne in Inghilterra, nel College di Eton, vicino a Windsor. Fu seguito molto nei suoi studi ed egli si mostrò molto precoce, diligente e tranquillo. Ma il suo profitto calò con il cambio di in segnanti. Il padre preferì toglierlo dalla scuola e dargli istitutori privati. L’educazione di personaggi così, all’epoca e non solo, si completava sempre con un lungo viaggio d’istruzione in Europa. Lo stesso accadde per Robert che intraprese tale viaggio a partire dal 1639 in compagnia dei fratelli e di un tutore francese, Marcombes. Dapprima in Francia, poi a Ginevra. Qui lesse le vite dei filosofi di Diogene Laerzio e conobbe la teoria tomistica di Epicuro insieme agli scritti di Seneca sui fenomeni naturali come i terremoti. Ginevra ebbe quindi grande influenza sul giovane Boyle ed egli stesso ci dice che in un giorno del 1640, spaventato da un violento temporale, avvenne la sua conversione da una fede ripetitiva ad una vissuta perché per la prima volta sentì la presenza della divinità protettiva (è un giovanetto di 13 anni che parla, spaventato perché lontano dalla famiglia). Nel 1641 Boyle lasciò la Svizzera per recarsi in Italia non prima vari problemi che il conte creò a Marcombes perché aveva paura che i cattolici romani potessero vendicarsi con degli anglicani per quanto in Inghilterra si faceva contro i cattolici. La cosa si risolse con grandissime precauzioni e una gran quantità di lettere di presentazione presso personaggi influenti. La tappa a Firenze fu quella che gli rimase più impressa perché egli visse in diretta le vicende di Galileo un anno prima della sua morte. Resto molto emozionato dalla persecuzione che subì Galileo anche dopo morto perché la Chiesa trovava ogni scusa per non far porre una lapide con un epitaffio sulla sua tomba. Inoltre ricorda Boyle che:

Certi frati che Galileo aveva a lungo odiato per i loro vizi e le loro imposture, sostenevano che la cecità dei suoi ultimi anni era una punizione del Cielo

e questo ricordo era accompagnato da Boyle dalla considerazione che almeno Galileo aveva visto cose straordinarie prima, mentre questi personaggi … E Galileo morì ad Arcetri proprio mentre Boyle si trovava lì, a qualche chilometro di distanza. E Galileo, che egli studiò molto assimilando il suo atteggiamento critico verso i pedanti aristotelici, attirò tutte le sue simpatie e, da questo periodo in poi, si convinse della bontà di studiare il mondo attraverso la matematica e la meccanica. Altro aspetto che riprese da Galileo e che incontreremo più oltre è la forma del trio dialogato di tre personaggi opportunamente scelti.

        A Firenze Boyle sviluppò un grande interesse per l’arte e, osservando i costumi degli italiani, anche per la morale. Leggiamo un suo breve passo:

Mentre vivevo in Italia ebbe frequentemente  occasione di osservare che gli italiani sono inclini ad accettare le tradizioni romane, in quanto, per salvaguardare le loro donne dal sospetto di disonestà, le rendono schiave in modo che sia loro impossibile comportarsi male. In particolare ricordo che a Firenze passai diversi mesi senza che mi fosse permesso di vedere la padrona di casa più di due volte, o che mi fosse consentito di parlarle una volta da solo.

e fu a Firenze che un giovanetto di una quindicina d’anni iniziò a scrivere i suoi Saggi morali che mi fanno molto riflettere perché mentre scrivo è l’intervallo tra la caduta del secondo governo Prodi e l’indizione di nuove elezioni con tutti i rischi che l’Italia dovrà affrontare.

        Dopo Firenze Boyle passò a Roma, una città che lo colpì oltremodo,  per un breve periodo perché Marcombes aveva deciso per il ritorno. Arrivati però a Marsiglia (maggio 1642), delle notizie drammatiche vennero dall’Irlanda, dove era scoppiata una rivolta contro l’occupazione inglese, rivolta che si sommava alla guerra di religione tra anglicani e cattolici(4). Questi eventi avevano intaccato pesantemente la vita ed i beni del conte padre che risultava un occupante di terre irlandesi. Fu così che il conte di Cork aveva indirizzato una lettera a Marcombes in cui praticamente gli diceva di essere sul lastrico e pieno di debiti. Viveva nel pericolo e non aveva soldi per il mantenimento dei suoi figli. Diceva di portarli in Olanda e metterli al servizio del Principe d’Orange (la lettera diceva che allegate vi erano 250 sterline che non si trovarono).

        Qui mancano notizie certe su cosa accadde. Sembra che Marcombes portò a Ginevra i giovani Boyle che da quel momento risultarono a suo carico. Sappiamo che Boyle avrebbe voluto andare a lottare per difendere la sua religione e che comunque non gradiva andare in un luogo dove non conosceva nessuno. Suo padre invece doveva difendersi nel suo castello contro gli attacchi dei cattolici irlandesi. Addirittura Carlo I tentò di negoziare con gli irlandesi ma gli eventi richiesero che dovesse essere il conte ad andare in Inghilterra ad aiutare il re per la guerra civile che era lì scoppiata. Sembra che il tentativo di trattativa con gli irlandesi ed il porli al rango di pari contendente colpisse molto nell’animo il conte Boyle, tanto da portarlo alla morte che avvenne nel settembre del 1643. E Robert seppe a Ginevra della morte di suo padre e, non avendo disponibilità economiche per muoversi, vendette alcuni gioielli per poter pagare le spese del suo rientro in Inghilterra.

        Con una grande confusione esistente in Inghilterra e con la guerra civile in corso, Robert andò a vivere con una sua sorella, Katherine, di 13 anni più grande di lui e sposata con una personalità di rilievo, quindi benestante e, contrariamente al padre che era un seguace di Carlo I, fedele al Parlamento. Noto di passaggio che il precettore dei figli di Katherine era Henry Oldenburg che più tardi diverrà segretario della Royal Society. Robert era in attesa di prendere possesso di una eredità lasciatagli dal padre, il castello della tenuta di Stalbridge nel Dorset. La cosa, viste le difficoltà logistiche esistenti, si realizzò solo nel 1646(5) e Boyle restò a vivere in questa casa per sei anni consecutivi e, come egli stesso racconta in una lettera al suo tutore, si dedicò completamente allo studiodella filosofia naturale, della meccanica e dell’economia (aggiungendo: in accordo con i principi del nostro nuovo college filosofico che, secondo alcuni, voleva dire “in accordo con la nascente Royal Society” che egli chiama ancheInvisible College(6)). Le uniche distrazioni erano gli incontri che aveva di tanto in tanto con studiosi di varie discipline in questo Invisible College di Londra. A seguito di questi incontri conobbe opere ed autori e fu stimolato a leggere  la Clavis Mathematica di Oughtred oltre alle opere di Marsenne e Gassendi. In questi anni fece anche dei viaggi, in Francia e in Olanda (per visitare la scuola di anatomia di Leida).

        Boyle fin dal suo soggiorno in Italia era diventato copernicano e sempre più queste letture lo convincevano della bontà delle sue convinzioni che unite alle letture di Epicuro lo convincevano anche dell’attendibilità della teoria atomica. E di tutto questo aveva l’opportunità di discutere con i suoi amici del College nei periodici incontri. Egli viveva però questo periodo con difficoltà per i problemi politici di fondo, da una parte, per una sorta di rispetto verso il padre, era un realista e dall’altra per le convinzioni che si andava facendo accanto alla sorella era un parlamentarista. Così alla fine egli si trovò a parteggiare per ambedue i bandi in lotta. La cosa si risolse da sé nel 1650 quando Carlo I fu sconfitto e giustiziato, e Carlo II fu sconfitto in Scozia mentre tentava di riprendere il potere. Era Cromwell che guidava i parlamentaristi e che riconquistò l’Irlanda nel 1652, restituendo le terre agli inglesi che le avevano perse nella rivolta del 1642. Da questo momento Boyle divenne ricco anche se fu molto generoso con i suoi beni. Non dovette più pensare al suo mantenimento potendo dedicarsi a tempo pieno a coltivare i suoi interessi scientifici. Recatosi nelle sue proprietà in Irlanda, ritornò subito in Inghilterra perché, disse, è un Paese barbaro dove i chimici sono così fraintesi e gli strumenti così difficili da procurarsi che è arduo elaborare delle ipotesi e sperimentarle

        Nel 1653, in un suo viaggio a Londra, ebbe un incontro con il capo dell’ Invisibile College, John Wilkins, che era preside di un College di Oxford. Fece pressioni su di lui perché si trasferisse al college per discutere di come ampliare il College invisibile. Egli, nel 1654, accettò di recarsi ad Oxford ma non nel College di Wilkins. Preferì sistemarsi in alcune stanze che adattò a laboratori principalmente per studi di chimica-alchimia che, all’epoca, lo interessavano molto. Fu qui che conobbe grandi uomini di cultura e scienziati, tra cui Wallis e Wren. Recatosi in Irlanda, ritornò subito in Inghilterra perché, disse, è un Paese barbaro dove i chimici sono così fraintesi e gli strumenti così difficili da procurarsi che è arduo elaborare delle ipotesi e sperimentarle

        Nel 1657 iniziò la parte rilevante della sua carriera scientifica quando Boyle lesse i lavori che realizzava Otto von Guericke con la macchina da vuoto(7). Volle costruire una macchina simile ed allo scopo si servì di un assistente ed abilissimo sperimentatore che sarà poi un fisico di primo piano, Robert Hooke. In breve tempo realizzarono una pompa da vuoto ad aria che aveva delle ottime prestazioni e con essa realizzarono esperimenti che Boyle raccontò nel suo New Experiments physico-mechanicallTouching the Spring of the Air and its Effects del 1660.

         In quest’opera, che gli costò tre anni di esperienze, è mostrato con grande evidenza che il mercurio dell’esperienza di Torricelli restava a quella quota nel tubo di vetro proprio a causa della pressione atmosferica. Oltre a questo fece vedere molte altre cose tra cui: che il suono non si propaga nel vuoto; che l’aria è

La prima pompa da vuoto di Boyle-Hooke

Al centro una delle pompe da vuoto di Boyle-Hooke, con alcuni dettagli e accessori intorno. Il grande globo dentro cui si doveva fare il vuoto risultò una grave complicazione per la tenuta e perché occorreva pompare per molto tempo con molta fatica. Si servì di uno o più uomini molto robusti.

indispensabile alla vita; che senza aria è impossibile la combustione; che l’aria è elastica. Quest’ultima proprietà lo incuriosì particolarmente tanto che, nella seconda edizione della sua opera, aggiunse una appendice che contiene la sua famosa legge, la Legge di Boyle, in cui si lega, ad una data temperatura, la pressione dell’aria con il suo volume (come vedremo).

        La restaurazione della monarchia del 1658 ridette a Boyle molto del suo prestigio sociale e lo tolse dal clima di incertezza che si era fino a lì vissuto. Grande importanza per i suoi lavori di ricerca ebbe poi la fondazione della Royal Society (1660) che gli assicurò contatti periodici con le più grandi personalità scientifiche e culturali del suo tempo e permise un’apertura delle ricerche impensabile in un mondo in cui l’idea degli iniziati e delle segrete pratiche alchemiche andava per la maggiore. Il suo prestigio era tanto grande che ricevette molti incarichi pubblici: nel 1661 fu chiamato a far parte della Commissione di controllo delle piantagioni in Giamaica e nel New England; ancora nel 1661 fu chiamato a studiare i problemi di inserimento dei Quaccheri nel New England e fu nominato membro della Compagnia che si proponeva la diffusione del Vangelo nel New England. Nonostante tutti questi impegni riuscì a pubblicare (1661) tre opere molto impegnative: Some considerations touching the style of the Holy Scriptures, in cui tentava di conciliare  quanto scritto nelle Sacre Scritture con le scoperte scientifiche che iniziavano a demolirle; Certain Physiological Essays in cui trattava argomenti poi ampliati nel successivo The Sceptical Chymist, la più famosa tra le sue opere, in cui mette in discussione la teoria aristotelica dei quattro

elementi (terra, acqua, aria, fuoco) in connessione con quella di Paracelso dei tre principi (sale, zolfo, mercurio). Secondo Boyle gli elementi sono molti di più ed hanno tutti un elemento comune che costituito dalle piccole particelle che li compongono (in questo influenzato da Pierre Gassendi dal quale trasse molte espressioni). Molte idee di quest’opera provenivano da Descartes (ad esempio le particelle che si muovono liberamente nei fluidi e meno nei solidi ed un mondo complesso governato da poche semplici leggi matematiche) ma vi era una profonda discontinuità nell’ammissione di vuoto che Boyle ammetteva e Descartes no. Boyle aveva tentato di trovare un etere alla Descartes con i suoi esperimenti e non aveva trovato alcuna evidenza sperimentale di esso mentre aveva ogni evidenza di esistenza di vuoto. Si tratta di una sorta di programma in cui viene riproposta in veste moderna, che ha un qualche riguardo per alcuni termini chimici, l’antica teoria atomistica. Quest’opera ebbe un grande successo ma gli procurò anche molti critici e nemici in particolare per la sua ammissione di vuoto.

        Iniziò Hobbes con una sua opera, Dialogus physicus sive de natura aeris, che si scagliava contro i New Experiments di Boyle accusando l’autore di non aver capito nulla. L’attacco proseguì con un gesuita, Fransis Hall, che accusò Boyle di essere uno sperimentatore da poco e poco serio. Fu per questo motivo che Boyle curò l’Appendice di cui dicevo alla seconda edizione del suo lavoro. Tale Appendice nella quale, come accennato, Boyle ricavò la sua legge gli servì principalmente per rispondere alle accuse(7). Più in generale occorre dire che uno dei grandi meriti di Boyle fu quello di matematizzare la chimica, opera che altri avevano fatto per la fisica. Ma qui occorre essere chiari. Con l’espressione precedente si intende dire che Boyle iniziò per la chimica un cammino analogo a quello intrapreso per la fisica da Galileo, un percorso che prevede per la chimica l’ipotesi a cui segue l’esperienza e non certo una sua geometrizzazione (più volte Boyle si lamenterà della sua scarsa preparazione matematica e si scuserà con i lettori per non essere in grado di rendere con la matematica le cose che sta dicendo. Ma questo era anche in accordo con il profondo spirito baconiano che lo animava. L’esperimento, l’empirismo senza nulla aggiungere di teorico che potesse interferire sui fatti. Quindi una raccolta di fatti da offrire al pubblico e dal quale qualcuno un giorno avrebbe potuto trarre giovamento. Per questo ben poche novità vennero da Boyle nell’ambito delle scoperte scientifiche che in quegli anni si susseguivano con sorprendente rapidità).     

        Negli anni 1663 e 1664, dopo che Hooke aveva smesso di collaborare con lui nel 1662, Boyle fu più assiduo a Londra dove si recava spesso, da Oxford, per i suoi incontri alla Royal Society e con diversi scienziati stranieri tra cui Huygens. Nel 1664 fissò stabilmente la sua dimora ad Oxford dove iniziò importanti corrispondenze tra cui con Hooke. Questi scambi gli furono utili per la redazione di altri suoi lavori, Usefulness of Experimental Philosophy (1664) e Experiments and Considerations touching colours (1664). Questa ultima opera, per suo stesso riconoscimento fu subito surclassata da un’analoga di

Hooke (1665) e dalle teorie ed esperimenti di Newton (1672). Nel 1665 Boyle pubblicò un libro che usciva fuori dai canoni di libro scientifico. Egli raccontò la sua riconquistata libertà e il ripreso contatto con la natura in un periodo trascorso in campagna. Molti si stupirono e ridicolizzarono tale lavoro ma altri ne trassero ispirazione, come Johnatah Swift per i suoi Viaggi di Gulliver. Un’altra opera di rilievo di quest’anno fu i New Experiments and Observations touching Cold. In essa egli iniziò lo studio delle qualità della fisica aristotelica che avevano ancora un ruolo importante. Studiò qui le proprietà del freddo, del congelamento, della variazione dei pesi specifici in tali condizioni. Tali studi proseguirono e furono più approfonditi nella successiva Origine of Formes and Qualities del 1666 dove Boyle si sofferma nella critica delle qualità primarie e secondarie e dove vengono rifiutate le distinzioni tra sostanze ed accidenti. Era un ramo della fisica di Aristotele che ancora sopravviveva in salute soprattutto all’interno degli insegnamenti degli ordini religiosi nelle università e davvero era necessario demolire anche questo rimasuglio di aristotelismo. In tale opera comunque Boyle si definisce corpuscolarista e si sofferma sulla concezione atomistica della natura. Vi è una materia comune che è la medesima in tutti i corpi e che li rende diversi per le proprietà del moto locale. Sono gli atomi che si riuniscono in determinati modi e con determinati moti locali che sono l’origine di tutte le qualità sensibili. Qualcuno qui sostiene che Boyle avesse in mente almeno in linea teorica la trasmutabilità alchemica degli elementi. La cosa non deve stupire perché, come ho più volte ripetuto, questo periodo vede ancora molti scienziati immersi in studi esoterici che oggi fanno ridere ma che allora erano cultura dominante. Dico questo per dar loro maggior merito nel districarsi da quel pantano mistico e magico. In particolare relativamente a Boyle c’è da ricordare che egli riteneva che la verifica dei fenomeni sovrannaturali costituisse lo strumento migliore per contrastare gli atei e, con questo fine egli si adoperò per far pubblicare uno scritto di un pastore protestante, The Devil of Mascon (1658), scritto in cui il protagonista è nientemeno che il Diavolo e ciò in accordo con le credenze di Boyle medesimo che immaginavano un universo pieno di spiriti di ogni tipo, così come riportato dalla letteratura giudaica. Su temi correlati, la trasmutazione dei metalli, egli scrisse un articolo, An experimental discourse of quicksilver growing hot with gold (Philosophical Transactions, 21 febbraio 1675-1676, XI, 122, pp. 515-533), ed un opuscolo in forma anonima (Of a degradation of gold, 1678). La derisione di Newton, che pure si occupava di argomenti simili, dissuase Boyle dal proseguire con questo tema.

        Eravamo restati al 1665, l’anno della peste e della guerra con l’Olanda. Vennero sospese le riunioni della Royal Society ed anche quelle del Parlamento. L’anno successivo vi fu il grande incendio di Londra e Boyle aveva la casa a Chelsea. Tutto era precario e questo cambiamento di costumi influì molto sulla sua salute. Fu per questo che iniziò ad affrontare ricerche mediche interessandosi anche all’opera di ciarlatani guaritori ad uno dei quali sembra si sia rivolto per un qualche suo malanno del quale nulla sappiamo.

        Nel 1668,  dopo la pubblicazione degli Hydrostatical Paradoxes e del  The Origins of Forms and Qualities According to the Corpuscular Philosophy (ambedue del 1666), lasciò Oxford e andò a vivere con sua sorella Katherine a Londra. Là, divenne vicino di casa di Barrow, ma sembrò più interessato a Thomas Sydenham, un fisico. Nel 1669 pubblicò il resoconto di altre esperienze, Continuation of his work on the spring of air, che seguivano quelle del 1660  pubblicate in New Experiments physico-mechanicallTouching the Spring of the Air and its Effects. Nello stesso anno il marito di sua sorella morì ed egli nel 1670 ebbe un attacco di paralisi dal quale si riprese molto lentamente. Uscì talmente debilitato da tale esperienza che fece sempre più rari i suoi incontri con conoscenti, amici ed illustri personaggi che venivano a trovarlo (da Firenze prima Magalotti, quindi Cosimo III dei Medici che rimase incantato dalla sua cortesia ed ospitalità affermando solo che era un peccato che tanta intelligenza vivesse nell’eresia e che su questo tema la sua cecità non è in alcun modo compatibile con la sua cultura). Più avanti rinunciò anche alla Presidenza della Royal Society che gli venne offerta nel 1680 (non si è mai saputo il motivo di questo diniego; in una lettera ad un amico addusse anche motivi di ordine religioso in quanto sosteneva non poter giurare per una fede che non era la sua, ma probabilmente la sua salute influì molto). Si impegnò comunque a scrivere e produsse ancora moltissime opere fino al 1691, anno della sua morte (avvenuta sette giorni dopo quella della sorella, il 30 dicembre 1691). Fu sepolto nel cimitero di St Martin’s in the Fields. Nel suo testamento lasciò molti beni ai suoi cari ed una parte importante di essi li dedicò per delle conferenze annuali che avessero il suo nome, Boyle’s Lectures, e dedicate a rivendicare la verità del Cristianesimo contro i famigerati infedeli, e cioè atei, teisti, pagani, ebrei e maomettani.

3 – New Experiments Physio-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects (1660) e Continuation of his work on the spring of air (1669)

        E’ di grande interesse capire come sono concepiti gli esperimenti che Robert Boyle presenta nei suoi New Experiments Physio-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects realizzati in tre anni di lavoro (dal 1657 al 1669) insieme a Robert Hooke. E si tratta solo di esperimenti, senza teoria. Per un baconiano come Boyle, il vero prosecutore dell’opera di Bacon, sono solo i fatti che devono parlare e gli esperimenti devono essere fatti e descritti in modo molto accurato in modo che possano essere facilmente ripetuti da chiunque lo desiderasse. Niente teoria perché essa distorce i fatti. E’ quindi evidente che noi, senza teoria, dobbiamo solo descrivere gli esperimenti di Boyle(9). E si può ben iniziare ad entrare in maggior dettaglio nella posizione epistemologica di Boyle con una polemica che egli mantenne con Pascal.  Nel Trattato sull’equilibrio dei liquidi di Pascal del 1663, che pure è lavoro apprezzato da Boyle, compare la seguente figura:

Nella figura c’è quell’uomo che si trova sott’acqua ad una profondità di 2 o 3 metri sorreggendo su una coscia un tubo di vetro contenente acqua o mercurio e che dovrebbe essere alto oltre 5 metri. Ebbene tutto questo pare assurdo a Boyle e ce lo dice esplicitamente nei suoi Hydrostatical Paradoxes (1666) dove critica Pascal per non aver detto se tale esperimento l’ha fatto o se lo ha solo pensato basandosi sulla sua capacità raziocinante e perché Pascal non ha avuto il desiderio che anche altri facessero tale esperimento. Non ci dice infatti Pascal come fa quell’uomo a stare lì sotto e come potrebbe accorgersi dei cambiamenti che subisce il mercurio. Inoltre dove si possono trovare tali tubi e tali cisterne di bronzo profonde almeno 5 metri per ripetere gli esperimenti ? Certo per un matematico è facile fare certe supposizioni ma i fatti non sono supposizioni.

        E’ questa la filosofia di Boyle come approccio allo studio della natura ed invano si cercheranno ipotesi o deduzioni dai suoi esperimenti che debbono parlare per se stessi.

        Uno degli esperimenti di Boyle prende proprio spunto da altro esperimento fatto da Pascal, si tratta dell’esperimento del vuoto nel vuoto. Nella figura che segue vi è lo schema di principio dell’esperimento di Pascal che egli illustra nel suo Trattato al Capitolo VI. Dice Pascal:

[…] Si può quindi con certezza concludere che sollevando il tubo [barometrico] nelle zone più alte dell’aria, e portandolo completamente fuori dell’atmosfera, il mercurio contenuto nel tubo si abbasserebbe completamente, non trovando più aria che lo controbilanci così come il mercurio contenuto nel tubo immerso nell’acqua cade tutto quando si solleva il tubo fuori dell’acqua. Lo stesso si verificherebbe se potessimo togliere tutta l’aria dalla camera in cui si sta compiendo l’esperimento. Non  venendosi infatti a trovare più aria che eserciti una pressione sull’ estremità ricurva del tubo, dobbiamo presumere che il mercurio si abbasserebbe completamente trovandosi privo del contrappeso.
    Tuttavia ambedue queste prove sono irrealizzabili, non essendo possibile andare al di sopra dell’aria, né potendo noi vivere in una camera da cui sia stata tolta tutta l’aria; basterà però togliere l’aria, non da tutta la camera, ma soltanto intorno all’ estremità ricurva, impedendo cioè che vi possa arrivare, per vedere se tutto il mercurio precipiterà quando verrà a trovarsi senza pili l’aria che lo controbilanci. Ciò potrà facilmente venire eseguito nel modo seguente.
    Si prenda un tubo con la parte inferiore curva, chiuso nel punto A ed aperto in B, ed un altro tubo dritto, aperto nei due punti M e N ma inserito e saldato nel punto M all’estremità ricurva dell’altro, come si vede in questa figura.


    Si chiuda B, cioè l’apertura della parte ricurva del primo tubo, con un dito o in altro modo, per esempio con vescica di maiale, e si rovesci completamente tutto il tubo; cioè i due tubi, che ne formano propriamente uno solo, comunicando l’uno con l’altro. Quindi lo si riempia di mercurio e si rimetta il punto A in alto e quello N in una vaschetta piena di mercurio. Vedremo che il mercurio contenuto nel tubo superiore precipiterà completamente e verrà tutto raccolto nell’interno della curvatura, sempre che non ce ne sia anche una parte che precipiti nel tubo inferiore attraverso il foro M, mentre il mercurio del tubo inferiore cadrà solo fino ad un certo punto e rimarrà sollevato fino ad un livello di circa 26 o 27 pollici, a seconda del luogo e del tempo nei quali verrà compiuto l’esperimento. La ragione di questa differenza è data dal fatto che l’aria, esercitando una pressione sul mercurio della bacinella in cui pesca l’estremità inferiore del tubo, mantiene il mercurio sollevato nell’interno. Non esercitando nessuna pressione, invece, sopra il mercurio che si trova nell’estremità ricurva del tubo superiore, perché il dito o la vescica che lo chiudono le impedisce di penetrarvi, e non venendosi a trovare affatto aria su questo punto, vediamo quindi il mercurio contenuto in tal parte del tubo cadere liberamente, non essendo sostenuto da nulla e nulla opponendosi a che cada.
    Dato però che nulla viene disperso in natura, se il mercurio che si trova nella parte curva non subisce la pressione dell’aria perché il dito tappando l’apertura glielo impedisce, in compenso si vedrà il dito soffrire un dolore notevole, trovandosi a sostenere da solo tutta la pressione che l’aria esercita di sopra, e non essendovi niente che lo sostenga dal di sotto. Esso sarà quindi compresso contro il vetro e come attirato e succhiato nell’interno del tubo, e vi si formerà sopra una vescica come se ci fosse una ventosa, dato che l’aria esercitando una pressione contro il dito, contro la mano e contro tutto il corpo dell’uomo, su ogni sua parte, tranne quella che si trova nell’interno dell’apertura, dato che non vi può in alcun modo penetrare, tale parte si gonfia e soffre a causa di quanto abbiamo detto.
    Togliendo il dito da quest’apertura si vedrà che il mercurio contenuto nella parte curva salirà di colpo nel tubo fino a raggiungere il livello di 26 o 27 pollici; infatti l’aria, cadendo di colpo sul mercurio, lo farà immediatamente salire fino al livello capace di controbilanciarla. Inoltre a causa della violenza con cui l’aria precipita lo farà salire anche un po’ più su di questo livello; esso ricadrà in seguito un po’ più in basso, risalirà un poco di nuovo, e dopo qualche oscillazione, come quelle di un peso sospeso a un filo, rimarrà fermo a quell’altezza in cui controbilancia esattamente l’aria.
    Perciò vediamo che quando l’aria non esercita alcuna pressione sopra il mercurio contenuto nella parte curva, quello contenuto nel tubo si abbassa completamente; e di conseguenza se si potesse portare il tubo in un luogo privo completamente d’aria o, se fosse possibile, al di sopra della sfera dell’aria, dovrebbe cadere completamente.

Riassumendo con la figura seguente

Nella figura di sinistra si riproduce la situazione della figura che ci offre Pascal. Quando in B c’è un tappo, la parte bassa del tubo (tra M ed N) riproduce l’esperienza di Torricelli. Lo spazio sopra M è vuoto come lo è lo spazio che dal livello del mercurio va fino ad A. Nella figura di destra si è tolto il tappo in B ed il mercurio nella parte bassa del tubo è sceso perché è ora soggetto alla pressione atmosferica mentre la stessa pressione atmosferica fa salire il mercurio nella parte alta del tubo ricreando il tubo torricelliano.

    Questa esperienza di Pascal viene riproposta da Boyle (è l’esperienza XVII) con la macchina da vuoto e con un montaggio sperimentale come quello schematizzato in figura:

        Ed ora, in modo molto semplice, si capisce che l’esperienza torricelliana ripetuta in un ambiente in cui sia fatto il vuoto non può che vedere la colonna di mercurio scendere nel recipiente che si trova in basso. Naturalmente Boyle fa una descrizione minuziosissima dell’esperienza e non lascia spazio a nessuna fantasia. Per dare una misura di ciò, quanto visto per Pascal occupa un paio di pagine mentre questa esperienza raccontata da Boyle ne occupa una ventina.

        Oltre a questa esperienza Boyle, con una minuziosità descrittiva che rasenta il maniacale, ne presenta molte altre e, tra esse, vi è quella che mostra l’impossibilità di vita senza aria che io qui riporto solo nella parte iconografica perché credo sia di per sé assolutamente eloquente. Egli inserisce un topo nella campana pneumatica e poi toglie l’aria .. con l’evidente risultato di figura:

    L’ultima esperienza che merita un cenno è quella realizzata dal terrazzo di un edificio per calcolare fino a che quota una pompa aspirante è in grado di sollevare l’acqua (si tratta del problema originale che aveva visto impegnati Galileo e Baliani). La figura seguente ne mostra la realizzazione:

        Per concludere questa parte non resta che leggere le pagine che Boyle dedica alla sua legge (anche se egli stesso non l’aveva ben capita) che, come accennato, si trovano nell’Appendice della seconda edizione dei New Experiments Physio-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects (1662).

Cercheremo ora di rendere evidente, con appositi esperimenti, che l’elasticità dell’aria è in grado di fare molto di più di quanto sia necessario attribuirle per comprendere i fenomeni dell’esperimento di Torricelli.

Prendemmo un lungo tubo di vetro che, con mano abile e con l’aiuto di una torcia, fu piegato alla base in maniera tale che la parte ripiegata era quasi parallela al resto del tubo; e, tenendo ben chiuso l’orifizio del ramo più corto del sifone (se posso così chiamare l’intero strumento), questo fu diviso per la sua lunghezza in pollici (ciascuno dei quali suddiviso in otto parti) con una listarella di carta graduata a tacche e accuratamente incollata. Poi, immettendo tanto mercurio quanto serviva a riempire l’arco ossia la parte piegata del sifone, sicché il mercurio che era a livello potesse raggiungere in un ramo la parte più bassa della carta graduata e nell’altro ramo proprio la stessa altezza o linea orizzontale, avemmo cura, inclinando frequentemente il tubo, affinché l’aria potesse passare liberamente da un ramo all’altro ai lati del mercurio, (dico che avemmo cura) che l’aria rinchiusa alla fine nel cilindro più corto fosse della stessa fluidità del resto dell’aria attorno. Ciò fatto, cominciammo a versare il mercurio nel gambo lungo del sifone e il metallo, schiacciando con il suo peso quello nel ramo corto, a poco a poco comprimeva l’aria racchiusa. Continuando a versare mercurio finché l’aria nel ramo corto fu ridotta per condensazione a occupare soltanto la metà dello spazio precedentemente occupato (dico occupato, non riempito), volgemmo i nostri occhi al ramo lungo del vetro, sul quale era parimenti incollata una lista di carta accuratamente divisa in pollici e in parti e osservammo, non senza piacere e soddisfazione, che il mercurio nella parte più lunga del tubo era più alta di ventinove pollici che nell’altra. Ora, il fatto che quest’osservazione sia pienamente in accordo con la nostra ipotesi e la confermi, sarà facilmente compreso da chi presti attenzione a ciò che insegniamo; e il Signor Pascal e gli esperimenti del nostro amico inglese provano che tanto è maggiore il peso che poggia sull’aria tanto più possente è il suo tentativo di espansione e, di conseguenza, la sua forza di resistenza (come altre molle sono più forti quando sono piegate da pesi maggiori). Considerato ciò, sarà chiaro che è in singolare buon accordo con l’ipotesi che l’aria, con quel grado di densità e con corrispondente misura della resistenza, alla quale l’ha portata il peso dell’atmosfera sovrastante, fosse in grado di controbilanciare e di resistere alla pressione di un cilindro di mercurio alto circa ventinove pollici, come ci insegna l’esperienza di Torricelli; così qui, essendo la stessa aria portata a un grado di densità doppio del primitivo, ottiene un’elasticità tanto forte quanto nel caso precedente. L’aria, come sembra, è in grado di sostenere o di resistere a un cilindro alto ventinove pollici nel tubo più lungo, assieme al peso del cilindro di atmosfera che appoggia su quei ventinove pollici di mercurio e che è equivalente a essi, come abbiamo dedotto ora dall’esperimento torricelliano.

A quel tempo fummo impediti a proseguire la prova dalla rottura del tubo. Ma poiché un esperimento accurato sarebbe di grande importanza per la conoscenza dell’elasticità dell’aria e non è ancora stato fatto (che io sappia) da alcuno; e poiché è più difficile da fare di quanto si pensi in considerazione sia della difficoltà di procurarsi dei tubi piegati adatti allo scopo sia di eseguire una valutazione corretta della superficie ricurva del mercurio, ritengo che non sarà sgradito al lettore esser informato che, dopo aver fatto alcune altre prove, in una delle quali facemmo un tubo in cui il ramo lungo era perpendicolare e l’altro, contenente l’aria, parallelo all’orizzonte, alla fine ci procurammo un tubo … . Tale tubo, sebbene di cospicua grandezza, era così lungo che il cilindro costituente il suo ramo corto permise di far entrare una listarella di carta che era stata in precedenza suddivisa in dodici pollici e in quarti; inoltre, il ramo più lungo conteneva un’altra striscia di carta, lunga alcuni piedi e divisa analogamente. Versando poi il mercurio per riempire la parte piegata del vetro, sicché la superficie del metallo in ambedue i rami giacesse lungo la stessa linea orizzontale, come insegnammo non molto tempo fa, si versava una quantità via via crescente di tale elemento nel tubo più lungo. Essendosi notato bene di quanto il mercurio saliva nel tubo più lungo quando sembrava salito a una delle divisioni nel tubo più corto, le svariate osservazioni così fatte una dopo l’altra e registrate formarono la tabella
 [che Boyle riproduce].

Per una maggiore comprensione di questo esperimento può non essere sgradito prender nota dei seguenti particolari:

1. Essendo il tubo così alto non potemmo usarlo in una stanza; ci accontentammo di usarlo su di un paio di scale che tuttavia erano assai leggere, il tubo stando sospeso con delle corde per sicurezza, sì che a mala pena toccava la cassa che menzionerò ora.

2. La parte inferiore e ripiegata del tubo era collocata dentro una cassa quadrata di legno, ben lunga e profonda, per prevenire la perdita del mercurio che poteva cadere durante il travaso dal contenitore al tubo e per raccogliere tutto il mercurio in caso di rottura del tubo.

3. Eravamo in due a fare l’osservazione, uno per guardare, dal basso, di quanto il mercurio saliva nel cilindro corto, mentre l’altro lo versava dall’alto, nel cilindro, essendo assai faticoso e complicato per una persona sola eseguire ambedue le operazioni con accuratezza.

4. Il mercurio veniva versato solo poco per volta secondo le istruzioni di chi osservava dal di sotto, essendo assai più facile versarne dell’altro che toglierne nel caso in cui ne fosse stato aggiunto troppo in una volta sola.

5. All’inizio della prova, allo scopo di osservare in maniera più accurata dove il mercurio s’arrestava ogni volta, usammo una piccola lente tenuta in posizione adatta per riflettere nell’occhio ciò che questo desiderava vedere.

6. Quando l’aria era cosi compressa da essere schiacciata in meno di un quarto dello spazio posseduto prima, tentammo di vedere se il freddo di un pezzo di tela immerso nell’ acqua l’avrebbe condensata. Talvolta sembrava rattrappirsi un po’, ma non così chiaramente da poter fare delle ipotesi in merito. Provammo parimenti a vedere se il calore la dilatava nonostante una compressione cosi forte; avvicinando la fiamma di una candela a quella parte dove l’aria era schiacciata, il calore ebbe una reazione più sensibile che prima il freddo; cosicché non dubitiamo affatto che l’espansione dell’aria sarebbe stata resa più cospicua se la paura di rompere il vetro in un momento inopportuno non ci avesse trattenuto dall’aumentare il riscaldamento.

Ora, sebbene non neghiamo che nella nostra tabella alcuni particolari non corrispondano esattamente a quanto la nostra ipotesi summenzionata potrebbe forse aver indotto il lettore ad attendersi, tuttavia gli scarti non sono così considerevoli che non possano essere assegnati con sufficiente probabilità a una mancanza di precisione che può difficilmente essere evitata in siffatti esperimenti delicati. Ma, in merito a tutto ciò, in attesa che un’altra prova chiarisca meglio il problema, non mi arrischierò a definire se la teoria espressa avrà valore universale o no, e in particolare sulla condensazione e sulla rarefazione dell’aria. Ciò che ora mi preme dire è che, in ogni caso, la prova dimostra a sufficienza il fatto principale su cui mi pronuncio: è evidente che, come l’aria comune, ridotta a metà della sua estensione solita, sviluppò una forza elastica quasi doppia di prima, così, essendo quest’aria compressa ridotta in metà di questo spazio ristretto, acquistò una forza elastica tanto forte quanto quella che aveva avuto prima e, di conseguenza, quattro volte più forte dell’aria comune. E non c’è ragione di dubitare che, se avessimo potuto disporre di una quantità maggiore di mercurio e di un tubo molto robusto, con un’ulteriore compressione dell’aria racchiusa, avremmo potuto farle controbilanciare la pressione di un cilindro assai più alto e pesante di mercurio. Poiché nessuno forse sa ancora come l’aria sia capace di compressione quasi infinita se la forza comprimente è adeguatamente accresciuta.

        Questo brano e la tabella che Boyle fornisce mostrano che (a temperatura costante, come esplicitamente scrisse Edme Mariotte – 1620-1684 – nella sua De la nature de l’aire del 1676) la pressione P ed il volume V di un gas sono tra loro inversamente proporzionali e cioè che P.V = K, dove K è una costante che varia al variare della temperatura ma che, per una data temperatura, resta sempre la stessa (la corretta formalizzazione della legge di Boyle è dovuta a Laplace – 1821). L’apparato sperimentale per ripetere quanto Boyle ci racconta è quello mostrata in figura.

        E’ la prima legge dei gas che viene determinata sperimentalmente. Ben presto vi saranno delle elaborazioni teoriche (Daniel Bernouilli nell’Hydrodynamica del 1738) che ritroveranno la medesima legge a partire da alcune ipotesi sulla costituzione corpuscolare della materia. Si inizierà così quel fecondissimo ramo della fisica che va sotto il nome di teoria cinetica dei gas e che si intersecherà con i primi vagiti della scienza del calore. Tanto è vero ciò che alcune cose in proposito le inizierà a dire proprio Boyle (in: Experimenta et notae circa caloris et frigoris originem seu productionem mechanicam, pubblicato postumo nel 1694):

Se un chiodo abbastanza grande viene infisso con un martello entro una tavola di legno, lo si dovrà colpire molte volte prima che esso divenga caldo: ma una volta che sarà entrato del tutto nell’asse lasciando fuori solo la testa, così da non poter penetrare ancora più a fondo, pochi colpi saranno sufficienti a dargli un notevole calore; e infatti, quando a ogni colpo del martello il chiodo entra sempre di più nel legno, il moto che viene prodotto è soprattutto progressivo e riguarda il chiodo che tende a muoversi lungo una certa direzione ma quando il moto è bloccato, l’impulso dato dalla martellata, essendo incapace di spingere più avanti il chiodo o di frantumarlo, deve essere consumato nel produrre un muoversi vario, veemente e interno delle parti, e in tal modo si genera un moto che già in precedenza osservammo esser della natura del calore.

4 – The Sceptical Chymist (1661)

        La prima cosa da notare è lo sganciamento dalla parola alchimista. Per la prima volta compare la parola chimista, senza l’articolo al di origine arabe. Ma il significato va più in là di un mero fatto grammaticale, qui si trattano degli argomenti tirandoli fuori dal segreto che era tipico degli alchimisti. Non vi sono temi di carattere alchimistico in senso stretto trattati ma, come accennato, una revisione della teoria aristotelica dei quattro elementi e di quella di Paracelso dei tre principi. Il fine è chiaramente quello di riportare la teoria della materia al meccanicismo attraverso i corpuscoli della teoria atomistica. Questo concetto sarà ripetuto da Boyle più e più volte, con frasi simili, in questa sua opera.

        L’opera è scritta sotto forma di dialogo tra tre interlocutori: Temistio che sostiene la dottrina dei quattro elementi di Aristotele, egli stesso che si fa chiamare Carneade, il chimico scettico che non sostiene una qualche tesi ma svolge ragionamenti che mostrano la falsità delle teorie date per buone e Eleuterio che rappresenta Paracelso, uno dei primi filosofi della natura, che sostiene la teoria dei tre principi, della iatrochimica (chimica per la medicina) che è in posizione più avanzata rispetto a quella degli aristotelici (anche se, dietro la facciata meccanicista, vi è un buon fondo di Paracelso).

        Il Capitolo Primo contiene quattro proposizioni che sono le tesi dell’autore:

Proposizione 1. Non è assurdo pensare che durante la prima formazione dei corpi misti la materia universale di cui essi, fra le tante altre cose dell’universo, sono composti, sia stata effettivamente suddivisa in piccole particelle di forma e dimensione particolare, e mosse da moto vario.

Proposizione 2. Non è neppure impossibile che diverse di queste minuscole particelle – fra le più piccole e vicine – si siano associate qua e là in piccole masse, o grappoli, e con la loro unione abbiano costituito grandi ammassi di certe piccole concrezioni primarie, o masse, non tanto facilmente scomponibili in quelle particelle che, unendosi, le avevano costituite.

Proposizione 3. Non voglio perentoriamente negare che, con l’aiuto del fuoco, non si possa ottenere da quei corpi misti che partecipano sia alla natura animale che a quella vegetale, un certo numero (che può essere 4, o 5, o 6, o giù di lì) di sostanze che meritano denominazioni diverse.

Proposizione 4. Si può verosimilmente ammettere che queste sostanze distinte, che generalmente producono o di cui sono fatti i concreti, possano essere definite, senza troppa sconvenienza, loro elementi o principi [più oltre questa proposizione sarà precisata così: Intendo per elementi alcuni corpi primitivi e semplici, o assolutamente puri, che, non essendo composti da alcun altro corpo,o l’uno dell’altro, sono gli ingredienti di cui sono direttamente composti tutti i corpi definiti perfettamente misti, ed in cui essi si dividono in ultima analisi].

       
        Tali tesi sono abbondantemente illustrate da Boyle-Carneade ed intorno ad esse ruota il libro nel quale Boyle avanza anche altre sue idee. Egli sostiene infatti, in polemica con le oscurità anche degli iatrochimici, che

Nelle ricerche speculative, dove lo scopo supremo è la verità perché egli, se può, non cerca di rendermi intelligibili le sue idee, invece di oscurare con frasi ambigue ciò che dovrebbe chiarire? Questa è l’eterna lamentela dell’onesto uomo di scienza, contro la vuota facondia dei ciarlatani.

ed aggiunge:

Fino ad oggi i chimici hanno pensato che il loro compito fosse limitato alla preparazione dei farmaci, o all’estrazione e trasmutazione dei metalli. lo invece cerco di considerare la chimica in modo del tutto diverso: non come potrebbero fare un medico o un alchimista, ma come un filosofo. Se gli uomini pensassero ai progressi della scienza più che al proprio tornaconto, facilmente si convincerebbero … a raccogliere osservazioni, e a non enunciare alcuna teoria prima di avere vagliato i fenomeni a cui essa si riferisce.

richiamando quindi in ambito chimico lo stesso metodo sperimentale che era ormai entrato nella fisica. Ed egli descrive in modo discorsivo vari esperimenti tentando di giustificare con essi le proposizioni precedenti. Fa riferimento al fuoco come agente che modifica le sostanze perché il fuoco era la base del lavoro degli alchimisti. Boyle osserva che il fuoco agisce non solo producendo gli elementi aristotelici ma facendo anche altre cose, a seconda delle temperature con cui agisce. E’ dal fuoco che si generano differenti composti (è sua l’espressione che però è usata come sinonimo dell’altra, corpi misti) ed è sempre il fuoco che può originare decomposizioni. Le decomposizioni si possono anche originare quando su una data sostanza ne agisce un’altra le cui particelle hanno su di essa maggiore affinità (altro termine suo)  di quella che i componenti del composto hanno tra loro. Ma tanto per intendere il senso delle parole usate da Boyle vale la pena dire che i metalli erano per lui corpi misti mentre l’acqua ed il distillato di vino erano elementi. Ed un criterio di differenziazione che Boyle utilizzava era quello delle proprietà fisiche (non chimiche) la solidità costituiva una classe di sostanze e la volatilità un’altra classe.

        Boyle, in polemica con la dottrina chimica che sosteneva che l’analisi chimica separava i corpi misti nei principi, utilizzò tale analisi per dimostrare che corpi differenti producevano sostanze differenti e che  diversi modi di analisi dividevano la medesima sostanza in componenti diverse. Un esempio di fuoco che non produce ciò che gli aristotelici o gli iatrochimici considerano elementi o principi è l’oro. Ponendo questa sostanza al fuoco essa rimane sempre uguale e non diventa né zolfo, né mercurio, né sale. L’oro si può legare con altri metalli o sciogliersi nell’acqua regia (una soluzione acida molto forte) e può sempre tornare al suo stato iniziale. Ed è ciò che fa pensare a piccole particelle che mantengono sempre le loro caratteristiche durante tutte le mutazioni, caratteristiche che si modificano solo per modificazioni del loro moto locale.

        E’ comunque da sottolineare che il riferirsi ad elementi da parte di Boyle non riguarda gli elementi a cui ci riferiamo oggi. Per Boyle elementi sono quelli che fanno parte di composti, senza per questo essere i nostri elementi. I soli elementi che egli riconosce sono le particelle di materia in movimento che permettono il cambiamento delle sostanze. In questa visione l’elemento della chimica moderna non ha posto perché in completa contraddizione con le particelle comuni ad ogni sostanza. Da qui discende il vero fine di Boyle che era quello di fornire un approccio meccanico ai fenomeni fisici dopo aver mostrato la completa insufficienza teorica e sperimentale delle visioni aristoteliche e iatrochimiche. 

5 – The Origins of Forms and Qualities According to the Corpuscular Philosophy (1666) e la trasmutazione delle sostanze.
 

        I temi del Chimico Scettico vengono ripresi da Boyle in The Origins of Forms and Qualities According to the Corpuscular Philosophy del 1666. L’aristotelismo non portava con sé solo la teoria dei quattro elementi ma anche quella delle qualità primarie qualità secondarie, delle sostanze degli accidenti. E Boyle vuole interpretare tutto questo ancora con le sue particelle in moto. Egli riconduce anche le qualità aristoteliche, le caratteristiche delle sostanze e le reazioni reciproche, ai moti delle particelle. Le combinazioni ed i movimenti meramente meccanici dei corpuscoli ci spiegheranno perché un corpo è rosso o giallo. L’apparente diversità delle sostanze esistenti in natura è solo un’apparenza originata dal modo diverso in cui le particelle, unica materia esistente, si mettono insieme, dalla forma e dalle dimensioni delle particelle medesime. Riprendendo alcuni passi di Lucrezio egli sostiene che i corpi sono fluidi quando le particelle poggiano le une sulle altre e possono scivolare senza impedimenti. Anche il colore è un dato colore solo per la particolare disposizioni delle particelle che permette certe riflessioni della luce e non altre:

Il bianco è il risultato del riflettersi della luce su un corpo la cui parte esteriore è resa scabra da una quantità quasi innumerevole di piccole superfici; essendo di natura quasi speculare [come minuscoli specchi convessi] sono anche poste in modo che guardando l’una da una parte e l’altra da un’altra, riflettono tuttavia i raggi di luce che cadono su di esse non l’una verso l’altra, ma all’esterno verso l’occhio di chi le guarda.

La prova di ciò si ha osservando alcuni tessuti che appaiono di diverso colore a seconda di come vengono mossi e piegati rispetto alla luce. Avviene tutto come quando il vento muove delle foglie ed a noi ci appaiono colorazioni diverse.

        Per paradossale che possa sembrare il meccanicismo di Boyle rallentò la via verso la chimica che ricerca gli elementi come noi oggi li conosciamo e può solo essere preso in considerazione come critica delle teorie allora dominanti.

        Ho già accennato al fatto che la teoria di materia costituita da corpuscoli in moto, unica vera materia esistente è alla base dell’accettazione della possibilità delle trasmutazioni, attività alla quale Boyle si dedicò. In fondo basta cambiare l’aggregazione di certe particelle per passare da una ad un’altra sostanza:

Non voglio dire che qualunque cosa possa essere fatta direttamente da qualunque altra, come un anello d’oro da un pezzo d’oro, o 1’olio, o il fuoco dall’ acqua; ma poiché i corpi, non avendo che una sola materia comune, possono differenziarsi soltanto per accidenti che sembrano tutti effetti e conseguenze di moto locale, non vedo perché debba essere assurdo pensare che (almeno tra i corpi inanimati) grazie all’intervento di qualche piccolissima aggiunta o sottrazione di materia (che tuttavia in gran parte dei casi non sarà necessaria) e di una serie ordinata di alterazioni, che organizzano per gradi la materia da trasformare, ogni cosa non possa essere infine fatta da quasi qualunque altra.

        Ed userà proprio l’argomento della trasmutazione, anche se cosa diversa da quella ipotizzata dagli alchimisti, per controbattere le tesi dei paracelsiani introducendo addirittura la teoria corpuscolare nella spiegazione della virtù terapeutica delle gemme che era uno dei temi cari agli iatrochimici. E la trasmutazione sarà sempre tra i suoi interessi principali, interesse che condividerà con altri (Locke e Newton) scambiandosi ricette.

6 – IL DIO DI BOYLE

 

        Boyle come i suoi contemporanei del Nord Europa, Descartes, Pascal, Newton, Leibniz, …,  era un bigotto in termini religiosi. Si inizia a delineare un fatto straordinario una maggiore laicità del Sud che si accompagna ad una maggiore oppressione religiosa sul libero pensiero da parte delle autorità.

        Boyle era convinto che la natura divina si era manifestata nella creazione nella quale Dio si era posto come un ingegnere, dalle caratteristiche di perfezione. Il Dio di Boyle, contrariamente a quello di Pascal, non si nascondeva ma era onnipresente dando mostra di sé e di quanto era stato bravo nella creazione medesima. Questa sua posizione aiutò a rendere accettabile il meccanicismo da chi lo rifiutava a priori.

        In una delle ultime sue opere, The Christian Virtuoso (1690), Boyle ci parla della divinità proprio nel senso di un artefice:

Possiamo dire con sicurezza che la filosofia sperimentale avvantaggia enormemente la scolastica. Perché nelle scuole peripatetiche, dove si è soliti attribuire alle cose alcune forme sostanziali e qualità oggettive … la descrizione dei fenomeni naturali può farsi con poche parole, abbastanza generali da essere applicabili a quasi tutte le circostanze. Ma tali spiegazioni infruttuose né obbligano né conducono l’uomo ad una investigazione più profonda della struttura delle cose, del loro modo di prodursi e di agire le une sulle altre; e per questo motivo sono del tutto insufficienti per rivelare la squisita sapienza manifestata dal Facitore onnisciente nella configurazione peculiare dei corpi, e i movimenti abilmente regolati di essi o delle loro parti costitutive. Considerando queste cose, si origina nella mente dell’osservatore accorto la ferma convinzione dell’esistenza di un Artefice divino ed il giusto riconoscimento della sua ammirevole sapienza. Dire dell’occhio che è l’organo della vista e che essa viene completata dalla facoltà della mente, che grazie alla sua funzione specifica si chiama vista, sarebbe dare a chi ascolta una visione ben meschina dello strumento ed il modo della visione medesima, o della sapienza di quell’Artefice  che, secondo le Scritture, fabbricò l’occhio. E chi riesce a familiarizzarsi con una così facile teoria della visione non riterrà necessario disturbarsi nel sezionare occhi di animali né nello studiare i libri dei matematici per comprendere la visione: e, di conseguenza, avrà solo un’idea molto povera della struttura dell’organo e dell’abilità dell’Artefice in confronto con le idee che ambedue le cose procurerebbero a chi, essendo abile in anatomia ed in ottica, con l’aiuto di esse considera separatamente i diversi strati, umori e muscoli che costituiscono un così straordinario strumento diottrico; e, dopo aver considerato separatamente l’aspetto, dimensione, consistenza, costituzione, diafanità o opacità, situazione e connessione di ciascuno di essi e la loro messa insieme nell’occhio intero, scoprirà, mediante le leggi ottiche, che quest’organo è meravigliosamente disposto per ricevere i raggi di luce incidente e per organizzarli nel modo migliore possibile per completare la viva rappresentazione dei quasi infinitamente vari oggetti percepibili.

        E con queste parole di Boyle possiamo concludere questa panoramica sulla sua vita e su qualche aspetto dei suoi lavori.


NOTE

 (1) Una breve cronologia dei fatti salienti sulla polemica del vuoto è la seguente:

– 1624 – Il Parlamento di Parigi, su richiesta dell’università della Sorbona, condanna le tesi atomiste (Jean Bitaud, Antoine Villon e Etienne de Claves) in quanto sono contrarie all’aristotelismo.
– 1626-1629 – Isaac Beeckman nel 1626 determinò la relazione tra pressione e volume in una data quantità d’aria, scoprendo che la pressione cresce un poco di più rispetto alla diminuzione del volume. Nei suoi studi di pneumatica, Beeckman rifiutò le spiegazioni dell’ascesa dell’acqua nelle pompe basate sulla teoria dell’horror vacui, riconoscendo nella pressione dell’aria la causa del fenomeno.
– 1630 – Lettera di Baliani a Galileo su alcuni problemi che pone l’acqua (non sale più di tanto) nell’acquedotto che sta costruendo a Genova
– 1631 – Etienne Pascal, padre di Blaise, si reca a Parigi e frequenta l’accademia di padre Mersenne. A tale accademia viene anche ammesso suo figlio Blaise.
– 1641 – Esperienza per stabilire quanto sale l’acqua in un tubo a seguito della pressione atmosferica dell’allievo di Benedetto Castelli, R. Maggiotti (1597 – 1656), e di G. Berti (1600-1643). Tale esperienza, oltre ad aver stabilito la non compressibilità dell’acqua, convinse gli autori che se il liquido fosse stato più denso (loro pensarono ad acqua salata) l’esperienza sarebbe stata più semplice (l’acqua sarebbe salita di meno) e passarono tale informazione a Torricelli
– 1643 – Esperienza con il mercurio di Torricelli che conferma l’intuizione di Berti
– 1644-45 – Soggiorno di Mersenne in Italia
– 1645 ? – Tentativo di ripetere l’esperienza da parte di Mersenne e Chanut che non riescono perché il vetro francese non riesce a tenere il mercurio
– 1646 – Pierre Petit ed E. Pascal a Rouen riescono a riprodurre l’esperienza di Torricelli (Lettre à Chanut). I due si servono di vetri di Murano
– J. Pierius pubblica An detur vacuum in rerum natura
– 1647 – Guiffart pubblica il Discours du vide
– Opuscolo di Valeriano Magni e risposta di Roberval
– Incontro tra Descartes e Pascal
– Mersenne concepisce l’idea di un’esperienza cruciale
– B. Pascal pubblica Expériences nouvelles touchant le vide
– Corrispondenza tra Pascal e padre Noel
– M.A. Dominicy pubblica Observation touchant le vide
– Lettera di Pascal a Perrier (nov.) – A Parigi viene realizzata l’esperienza  «du vide dans le vide»
– 1648 – Padre Noel pubblica Le plein du vide
– Esperienza della «vessie de carpe » di Roberval
– Morte di Mersenne

(2) Blaise Pascal (1623 – 1662) era un benestante figlio di Etienne, magistrato e matematico al servizio del Cardinal Richelieu. Fu scienziato precoce tanto da essere ammesso al circolo di Mersenne molto giovane. A soli 17 anni pubblicò la prima sua opera, il trattato di matematica Essai pour les coniques. Nel 1644 costruì una macchina calcolatrice che successivamente perfezionerà. Nel 1647 scrisse Expériences nouvelles touchant le vide. Nel 1653 scrisse il Traité du triangle arithmétique. Postume (1663) furono pubblicate altre sue opere scientifiche:  De l’équilibre des liqueursDe la pesanteur de l’air

        Nel 1646 si era legato ad una setta cristiana, la giansenista, per riconoscenza poiché due giansenisti avevano curato la caduta di suo padre da cavallo. Successivamente, nel 1654, egli ebbe un grave incidente con la sua carrozza al quale scampò. Ciò gli fece venire una crisi mistica che gli fece abbandonare tutti i suoi interessi per dedicarsi alla teologia. Scrisse delle Lettere apologetiche del cristianesimo che furono  raccolte, dopo la morte prematura (1662), nella sua opera non scientifica più famosa, i Pensieri (1670). Un’autopsia mostrò che aveva, oltre ad un probabile tumore allo stomaco e ad una probabile tubercolosi, gravi danni al cervello che gli causavano i suoi violenti mal di testa.

        Gran merito di Pascal fu invece quello di aver realizzato quanto Torricelli non era riuscito a fare, pur essendoselo proposto: utilizzare l’esperienza per evidenziare le variazioni della pressione atmosferica (il primo misuratore di pressione, il barometro. Egli fece eseguire l’esperienza sulla cima del Puy de Dôme da suo cognato Perièr (1648): effettivamente il mercurio raggiungeva un livello più basso di quello raggiunta al livello del mare e ciò mostrava che la pressione diminuisce con l’altezza. La discesa del mercurio nel tubo mostrava senza ombra di dubbio ancora una cosa: la pressione dell’aria è responsabile dell’ascensione del mercurio nel tubo.  Questo ed altri lavori innestati immediatamente su quello di Torricelli permisero sviluppi incredibili: da allora si cominciò a lavorare sulle prime macchine a motore termico; sulle prime macchine da vuoto; si cominciò a pensare all’aerostatica; si sviluppò la meteorologia (vènti dovuti a differenze di pressione dell’atmosfera, … ); si svilupparono la chimica e la fisica dei gas che, a loro volta, permisero gli importanti risultati della teoria atomica; in un campo completamente diverso, si cominciò a comprendere il fenomeno della respirazione ed il ruolo che assolvono i polmoni che comportò grandi sviluppi della fisiologia; … 
        Insomma, si può dire che le conseguenze dell’esperienza di Torricelli ebbero una ricaduta formidabile, aprendo un dibattito che può essere paragonato solo a quello che seguì al cannocchiale di Galileo.

(3) Il primo che ripropose, in modo sintetico e confuso, la filosofia di Democrito fu l’inglese Nicholas Hill (~ 1570-1610) nella sua Philosophia Epicurea, Democritiana, Theophrastica proposita simpliciter, non edoctaParigi, 1601. La sua opera rappresentò una pura ripresa del pensiero degli atomisti greci: nessun fatto nuovo, oltre i mutamenti sociali, era intervenuto a sostegno dell’atomismo[si tenga conto che il primo manoscritto del De Rerum Natura di Lucrezio fu ritrovato nei primi anni del XV secolo in un monastero in Germania. Lo studioso italiano che lo ritrovò, Poggio Braccioloni, lo riportò in Italia nel 1414. La prima edizione a stampa fu fatta a Brescia nel 1473. L’opera fu tradotta in francese nel 1677 ed in inglese nel 1683]. La parte predominante del lavoro di Hill ruota intorno alla teoria copernicana, ma alcune delle 500 brevi questioni che costituiscono l’opera, riguardano la riproposizione dell’atomismo greco.

         Il primo fatto che, indirettamente, dette un contributo sostanziale alla teoria atomistica e che più in generale servì a far scemare l’influenza aristotelica nella fisica, fu la famosa esperienza di Torricelli (1608 – 1647) del 1643 a Firenze. Il vuoto che si veniva a creare sopra il livello del mercurio nel tubo di vetro dimostrava che la natura non ha l’«horror vacui» e che uno dei postulati fondamentali della teoria atomistica era corretto: il vuoto esisteva.

         Nel 1649 il francese Pierre Gassendi (1592 – 1655) riprese l’opera di Democrito ampliandola, modificandola e traendone alcune giuste conseguenze fisiche sugli stati di aggregazione e sui cambiamenti di stato che egli descrisse nell’opera Animadversiones in decimum librum Diogenis Laertii. Si tenga conto che un notevole sostegno all’atomismo di Gassendi derivò dagli studi con il microscopio che si cominciarono a fare in quell’epoca. Egli riteneva che gli atomi dei corpi solidi dovevano possedere dei piccoli ganci che si attaccavano gli uni agli altri in modo da formare una struttura analoga a quella delle lettiere metalliche. Ad un certo punto dei suoi scritti Gassendi superò questa visione e propugnò perfino l’esistenza di una forza che agiva sugli atomi facendoli aderire gli uni agli altri come altrettante piccole calamite.

         Nel 1654 l’inglese Walter Charleton (1620 – 1707), pur non aggiungendo nessun concetto nuovo, anzi, riprendendo in gran parte Gassendi in forma più analitica, ebbe il merito di pubblicare il primo libro in lingua inglese sugli atomi (1654), Physiologia Epicuro – Gassendo – Charltoniana: or a Fabrick of Science Natural, upon the Hypothesis of Atoms, founded by Epicurus, repaired by Petrus Gassendus, augmented by Walter Charleton. Anche Charleton come Gassendi fece sovente riferimento all’esperienza di Torricelli a sostegno dell’idea di vuoto implicita nella teoria corpuscolare della materia. Egli cercò di spiegare tutte le proprietà della materia (calore, pesantezza, trasparenza…) tramite la teoria atomistica ed in particolare sostenne che i corpi sono caldi quando si insinuano in essi «atomi di caldo» e, viceversa, sono freddi quando si insinuano in essi «atomi di freddo».

         Nel 1674, in una conferenza tenuta alla Royal Society for the Advancement of Learning (in breve: Royal Society), l’inglese William Petty (1623-1687), sostenendo che la materia è fatta di atomi, avanzò l’idea che questi atomi fossero dotati di poli e di centri di gravità come la Terra ed inoltre, sempre come la Terra, ruotassero su se stessi ed intorno ad altri atomi. Egli pensò poi che le forze che permettevano l’unione di più atomi fossero dovute alle loro masse e che la gravità fosse responsabile dell’attrazione degli atomi verso il centro della Terra.

         Nel 1696, l’olandese Niklaas Hartsoeker (1656 – 1725), nella sua Principes de Physique, sviluppò l’ipotesi atomistica con una conseguenzialità maggiore relativamente alle idee di Democrito. Egli concepì la materia formata da atomi diversi a seconda delle proprietà che la particolare sostanza in esame aveva. Così il mercurio è costituito da atomi sferici, il ferro è formato da atomi a forma di prisma triangolare cavo all’interno ed a superficie ruvida per rendere ben conto del fatto che il ferro si corrode ed ossida facilmente ….

         Questo corpuscolarismo che, insieme al copernicanesimo, trasformò la scienza del XVII secolo non era in realtà completamente in linea con la formulazione e con i postulati degli antichi filosofi greci. Le particelle ultime sono considerate ancora divisibili pur se, nella realtà, questa divisione non avviene mai. Il vuoto è messo in discussione e viene sostituito da un fluido etereo, neutro ed inattivo, che impregna tutto lo spazio. Si è comunque d’accordo sul fatto che ogni fenomeno riguardante queste particelle (vuoti, interazioni, combinazioni,…) è governato da leggi date da Dio nella creazione. Non v’è dubbio che all’epoca vi fosse in tutti una profonda fede che l’intelligenza e la ragione sarebbero state in grado di cambiare il mondo. Le scoperte scientifiche, soprattutto nel campo dell’astronomia e della meccanica, stavano minando la filosofia aristotelica. A questa filosofia complessiva si venivano però sostituendo delle scoperte frammentarie, senza apparenti nessi e non sorrette da alcun quadro comune di riferimento. Nasceva la ‘scienza nuova’ insieme alla esigenza di una visione complessiva che la sostenesse e garantisse che le ricerche che si facevano nei vari campi tendessero ad un unico fine non essendo in contraddizione tra di loro.

(4) A partire dai primi anni del Seicento l’Inghilterra anglicana aveva iniziato una penetrazione nell’Irlanda cattolica. Alle tensioni di origine religiosa, con l’avvento al trono di Carlo I, si aggiunse il conflitto tra il re ed il Parlamento che gli negò il diritto di imporre tasse senza il suo consenso.  Carlo I lo sciolse e non ne convocò altri per 11 anni, facendo fronte ai bisogni finanziari con vari espedienti. La situazione cominciò a precipitare quando la Scozia si ribellò alla politica religiosa del sovrano e le truppe regie non riuscirono a sedarla. Carlo I fu costretto a convocare di nuovo il Parlamento che, invece di appoggiarlo, emanò una serie di leggi contro l’assolutismo. Nello stesso periodo Carlo I si trovò a fronteggiare anche la rivolta d’Irlanda. Nel 1642 il re fu costretto a fuggire da Londra e prepararsi a combattere con la forza il Parlamento. A favore del sovrano si schierò la Chiesa Anglicana, mentre il Parlamento poté contare sull’appoggio dei puritani e di tutti i dissidenti religiosi. Dietro questo scontro politico e religioso si poteva intravedere anche un motivo sociale tra la vecchia aristocrazia, la piccola nobiltà ed i borghesi di città; la prima con il re, i secondi due con il Parlamento. L’esercito parlamentare era comandato da Olivier Cronwell, appartenente alla piccola nobiltà campagnola. La rivoluzione si concluse nel 1646 con la sconfitta di Carlo I che fu fatto prigioniero, e con l’abolizione della struttura episcopale della Chiesa. Carlo I fu processato e condannato a morte mentre il governo del Paese passò a Cronwell (sostenuto dall’esercito) che proclamò la Repubblica, eliminò le frange estremiste e sciolse il Parlamento (1653), assumendo la carica di Lord Protettore. Nel 1658 Cronwell morì lasciando l’Inghilterra in una grandissima incertezza politica risolta dall’esercito che restaurò la monarchia con Carlo II figlio di Carlo I. Il ritorno del re comportò la restaurazione della Chiesa Anglicana, ma non toccò i risultati raggiunti con la rivoluzione, a cominciare dai poteri del Parlamento. Iniziò un periodo di equilibrio tra i poteri del re e del Parlamento con un solo problema da risolvere: i cattolici. Il Parlamento votò una legge, il test act, che imponeva a chiunque assumesse cariche pubbliche di giurare la sua dissociazione dal papa e dai dogmi della Chiesa di Roma. Alla morte di Carlo II salì al trono il cattolico Giacomo II che tentò di far abrogare il test act con il risultato di riaprire il conflitto con il Parlamento. Contro il pericolo di restaurare una monarchia cattolica, il Parlamento si rivolse a Guglielmo d’Orange che dall’Olanda intervenne nel 1688 cacciando il re in difesa della Riforma protestante. Guglielmo nello stesso anno fu proclamato sovrano d’Inghilterra.

[http://cioccolatablu.interfree.it/la_prima_e_la_seconda_rivoluzione_inglese.htm]

(5) Scrive a proposito Clelia Pighetti:

Tramite le amicizie di sua sorella, Lady Katherine Ranelagh, il Boyle poté indurre il Parlamento a salvaguardare le sue proprietà in Inghilterra e in Irlanda, mentre altri suoi parenti dovettero subire l’esproprio delle terre. L’intervento della sorella nella vita del Boyle non fu però utile solo da questo punto di vista, perché Lady Katherine costituì per il fratello, che non ebbe mai una famiglia propria, l’immagine stessa della dolcezza familiare e la migliore guida nei rapporti sociali. Fu Lady Katherine che gli permise di conoscere molti studiosi del tempo e, soprattutto, il circolo di amicizie di Samuel Hartlib che esercitò un influsso notevole sulla cultura del Boyle. Samuel Hartlib era originario della Prussia, ma aveva dovuto lasciare il suo paese a causa delle persecuzioni religiose. Stabilitosi a Londra, fu noto subito a tutti per la sua generosità e la sua filantropia. Egli accolse i profughi protestanti che provenivano dagli stati cattolici della Germania e, in accordo con i Puritani e i Parlamentaristi, elaborò progetti per il benessere dell’umanità. Tale vocazione intellettuale lo condusse a invitare in Inghilterra il famoso pedagogista Comenius, i cui ideali educativi si armonizzarono perfettamente con i principi filantropici dei Puritani e con il clima sperimentale creato da Bacone. In modo particolare lo Hartlib e il Boyle furono attratti dagli ideali pansofici de1 Comenius, il quale riteneva che il sapere universale dovesse essere riunito in libri universali, insegnato in scuole universali, scritto e parlato in un linguaggio universale: tutto ciò avrebbe consentito di giungere a una verità universale, a una pace universale e a un «Commonwealth» cristiano. Tali sollecitazioni culturali che non furono, come si è visto, di carattere tradizionalmente scientifico, ma che rispecchiavano un più vasto interesse culturale spiegano forse perché il Boyle, nel periodo di Stalbridge, avesse interessi più umani che sperimentali. Infatti in tali anni scrisse una Etica di cui si conoscono due versioni entrambe inedite. A tale opera ne seguirono altre di carattere teologico e un curioso trattato intitolato Occasional Reflections, pubblicato però soltanto nel 1665. Tale opera è dedicata alla sorella Katherine e costituisce, in pratica, il resoconto delle sue giornate di Stalbridge, dove egli divideva il tempo tra le attività del gentiluomo di campagna, l’osservazione e la riflessione sulla natura, interessi che avevano per lui anche un significato teologico e morale, come si desume da un passo del Seraphick Love (1659), la prima e la più famosa delle sue opere teologiche: «Quando, con audaci telescopi, osservo le stelle e i pianeti che adornano le regioni superiori del mondo e quando, con eccellenti microscopi, distinguo le inimitabili finezze della sorprendente opera della natura e quando, con i coltelli anatomici o alla luce dei crogiuoli dei chimici, studio il libro della natura e consulto le glosse di Aristotele, Epicuro, Paracelso, Harvey, Helmont e altri dotti espositori di tale istruttivo volume mi trovo costretto a esclamare con il salmista: «Molteplici sono le lue opere, o Signore, e con quale saggezza le hai create!” ». In armonia con tali sentimenti scientifici e religiosi egli si diede a scrivere una serie di saggi, dedicati sempre alla sorella Katherine e, più tardi, al figlio di questa, con l’intento precipuo di spiegare 1’«uso teologico» della filosofia naturale, saggi che però furono pubblicati solo nel 1663 col titolo Considerations touching the Usefulness of Experimental Natural Philosophy.

C’è solo da aggiungere che in questi due anni Robert tornò per un breve periodo in Francia per ripagare il suo tutore delle spese sostenute.

(6) Non vi è alcuna certezza su questo Invisible College che Boyle citò solo tre volte in altrettante lettere. Qualcuno ha avanzato l’ipotesi che si trattasse, come dico nel testo, della nascente Royal Society. Altri pensano, non a torto, ad una possibile congrega di personaggi dediti a riti esoterici e comunque segreti come si richiedeva, ad esempio, nell’alchimia. In ogni caso, nel sito odierno della Royal Society, alla sua storia, si legge: The origins of the Royal Society lie in an “invisible college” of natural philosophers who began meeting in the mid-1640s to discuss the ideas of Francis Bacon.

La Royal Society fu fondata ufficialmente il 28 novembre del 1660 e Boyle fu uno dei primi membri insieme a Christopher Wren, John Wilkins, Robert Moray e William Brouncker. Essa nasceva ad imitazione dell’Accademia dei Lincei che Boyle ebbe modo di frequentare in occasione del suo viaggio in Italia.

(7) Boyle era un eclettico che studiava (1658-1659) un poco di tutto ed a volte lasciando a metà le sue imprese. Egli si occupò di agricoltura, enologia, di moto perpetuo, di occhiali, di telescopi, di chiusure ermetiche, di pollicultura, di farmacologia.

Un disegno di Boyle per una macchina che avrebbe realizzato il moto perpetuo

(8) Scrive Clelia Pighetti:

La «legge» compare nella suddetta «difesa» espressa con le seguenti parole: «l’ipotesi suppone che la pressione e l’espansione siano in proporzione reciproca ». Tale ipotesi era stata suggerita al Boyle, come egli stesso ammette, da Richard Towneley (1628-1707), il quale, assieme a Henry Power (1623-1668) aveva eseguito degli esperimenti pneumatici servendosi del tubo di Torricelli e aveva osservato che vi era un rapporto costante tra la pressione e il volume dell’aria. Il Boyle e lo Hooke giunsero poi a confermare i risultati raggiunti dal Power e dal Towneley fino a essere in grado di proporla, prudentemente, come ipotesi. Sarà però soltanto il Mariotte che, nel suo trattato De la nature de l’Air (1679), presenterà il principio della costanza del rapporto tra pressione e volume nella forma di legge fisica, ammettendo di non poterne rivendicare la priorità. Il merito della «legge di Boyle » va infatti a un gruppo di scienziati che trattarono il problema dell’aria prima del Mariotte e, in tale gruppo, era anche il Boyle: baconianamente potremmo dire che si tratta di una legge nata dalla collaborazione tra «virtuosi» volti al bene pubblico più che all’orgoglio personale.

(9) L’empirismo ingenuo di Bacon potrebbe aprire ad una gran quantità di discussioni. Mi fermo ad una sola osservazione: qual è la linea di pensiero del ricercatore che gli fa scegliere un esperimento o un altro ?


BIBLIOGRAFIA

1 – Clelia Pighetti – Boyle – Accademia 1978

2 – Robert Boyle – Il chimico scettico – Boringhieri 1962

3 – Robert Boyle – Fisica, Quimica y Filosofia Mecanica – Alianza Editorial, Madrid 1985

J J O’Connor, E F Robertson – Robert Boyle – http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Boyle.html

5 – Blaise Pascal – Trattato sull’equilibrio dei liquidi – Boringhieri 1968

6 – H. Butterfield – Le origini della scienza moderna – il Mulino 1962

7 – Richard S. Westfall – La rivoluzione scientifica del XVII secolo – il Mulino 1984

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