Voi siete su una barca in mezzo a un lago, e su questo lago scorrono delle onde, chiameremo treno d’onde il susseguirsi continuo di molte onde; queste fanno oscilla- re – non molto – la vostra barca, senza però disturbare i vostri maneggi, le vostre misure e i vostri calcoli. Siete soli e non avete di meglio da fare, così vi viene l’idea di misurare la velocità delle onde.
Voi, di preciso, cosa volete intendere con “la velocità delle onde”? Certo vi riferite alla loro velocità rispetto al lago, pensato come un tutto immobile, rispetto cioè alla terra che quel lago circonda. Così come quando si dice che la velocità del suono nell’aria è circa 340 metri al secondo, si intende rispetto all’aria nel suo complesso, ovvero rispetto alla superficie della Terra.
Allora, per fare una misura ragionevole, dovete anzitutto sincerarvi di essere fermi voi rispetto a quel complessivo riferimento, e quindi gettate una bella áncora che vi incateni al fondo del lago, e, una volta che siete certi di essere fermi – sempre rispetto al riferimento che avete in modo naturale scelto, lo chiameremo per intenderci il riferimento del lago – eseguite la vostra misura. Per esempio misurate di quanto si sposta un’onda in 4 secondi (sarebbe meno semplice fare una misura con un secondo solo): se trovate che in quei 4 secondi l’onda ha percorso 2 metri, significa che essa percorre 50 cm (un quarto di 2 metri) in un secondo, cioè la sua velocità è di 0.5 m/s, che, convertita, se più vi piace, in km/h fa 1,8 km/h, un pigro cammino.

Adesso voi fate ricorso a una nozione che avete bene imparato dai vostri studi di fisica: questa vi certifica che in qualunque direzione le onde procedano sulla superficie del lago, esse viaggiano con la stessa velocità, s’intende rispetto al riferimento del lago; questo è vero purché si tratti di onde non burrascose, o che si frangono vicino a riva, ma di onde regolari e non troppo alte, come ad esempio quelle generate dalla caduta nel lago di qualche corpo abbastanza pesante. E potete verificare facilmente la validità di questa informazione misurando la velocità, sempre rispetto al riferimento del lago, cioè di voi che siete ben ancorati, dei vari treni d’onda dai quali supporremo veniate di volta in volta investiti, provenienti da varie direzioni.

Se adesso voi levate l’áncora e procedete con la vostra barca, ad esempio in virtù di un piccolo motore, in una particolare direzione, con una velocità (rispetto al riferimento del lago) che indicheremo col simbolo V, e se da questa vostra nuova situazione volete ancora misurare la velocità delle onde del lago, potete certo farlo, s’intende che si tratterà della velocità rispetto a voi, non più rispetto al riferimento del lago. Cosa troverete? Certamente troverete che a seconda della direzione nella quale procedete, i diversi treni d’onda – che supponiamo sempre siate in grado di attivare a vostro piacimento – hanno velocità che, misurata s’intende dalla vostra barca, sarà diversa a seconda della direzione dalla quale procedono. Per esempio se un treno d’onde vi viene incontro da prua la sua velocità rispetto a voi sarà maggiore di quella che misuravate da fermi, mentre se un treno d’onde vi arriva da poppa la sua velocità vi sembrerà minore, al punto che se andaste esattamente alla stessa velocità del treno d’onda, questo vi sembrerebbe fermo (naturalmente voi sapete che vi state muovendo rispetto al riferimento del lago e quindi sapete che anche le onde si muovono rispetto a questo, ma rispetto a voi, esse appaiono ferme).

Allora avete raggiunto la seguente conclusione: se siete fermi rispetto al riferimento del lago, le onde vi sembrano andare alla stessa velocità in tutte le direzioni, mentre se vi muovete rispetto allo stesso riferimento le onde cambiano velocità, s’intende rispetto a voi, a seconda della direzione.

Allora ecco il rovesciamento di prospettiva fondamentale per capire una cosa molto importante che è avvenuta nella fisica di fine Ottocento.

Supponete di non vedere in alcun modo le sponde del lago, di non avere dunque punti di riferimento sicuramente fermi nel riferimento del lago, e di non avere un’áncora con una cima abbastanza lunga per raggiungere il fondo del vostro profondissimo lago. Non avete dunque un modo diretto per giudicare se vi muovete oppure no rispetto al riferimento del lago. Vero, ma avete un modo per così dire indiretto. Se è sempre nelle vostre facoltà, come supporremo costantemente, di generare treni d’onde nelle più varie direzioni, potete cominciare a misurare la velocità, rispetto a voi, di questi treni d’onde: se essi vanno tutti alla stessa velocità rispetto a voi indipendentemente dalla direzione dalla quale provengono, significa che siete fermi rispetto al riferimento del lago, se invece rilevate delle velocità differenti a seconda della direzione del moto dei treni d’onda significa che vi state muovendo rispetto al riferimento del lago. Non solo, ma, se riflettete un attimo sull’esempio precedente, vi accorgete che la vostra direzione del moto sarà quella da cui proviene il treno d’onde più veloce.

Questa storiella vorrebbe sussurrarvi quanto segue: la Terra è una barchetta nel grande lago, in verità un immenso oceano, dell’etere. L’etere, a differenza del mare, non sciaborda e non profuma, non si frange contro gli scogli e non offre di sé che uno spettacolo silenzioso e astratto ai sensi dell’uomo. Come dobbiamo usare la metafora del lago? I treni d’onda sono le onde luminose, ovvero la radiazione elettromagnetica. Infatti per tutto l’Ottocento si è teorizzato e con gran successo, che tale radiazione fosse un fenomeno di propagazione ondosa di un qualche cosa – i campi elettrico e magnetico – nel mezzo chiamato etere. Perché se una cosa è un’onda deve essere un’onda di qualcosa, ci vuole un mezzo sottostante, un supporto, per poter considerare delle onde. Mica potete dire un’onda di vuoto.

Siccome d’altra parte la concezione aristotelica della Terra come centro immobile dell’universo a questo punto era un tantinello superata, era improponibile pensare che, per un caso di magia astrale, la Terra fosse ferma nell’etere, tanto più che la Terra fa un moto intorno al Sole e il Sole a sua volta ruota nella nostra Galassia e questa si muove nell’ammasso locale di galassie, ecc. E allora ecco che si progettò un esperimento molto astuto per misurare se e in che misura la Terra si muove nell’onnipervadente etere, esperimento basato proprio sull’esempio della barchetta nel lago. Visto che non vi è dove gettare l’áncora nell’impalpabile etere e visto che non ci sono le “sponde dell’universo” alle quali riferirsi per misurare un movimento, l’ideale era ricorrere al metodo indiretto che vi ho raccontato sopra. Bastava cioè misurare la velocità della luce nelle varie direzioni e scoprire come questa variava a seconda della direzione di provenienza della luce stessa: così si sarebbe da un lato avuta la prova dell’esistenza dell’etere come mezzo di cui la luce è onda, e dall’altro si sarebbe saputo in un qualche modo “assoluto” in quale direzione andavano la Terra,e quindi il Sole, la galassia, ecc.

Il risultato di questo esperimento, effettuato in molte fasi dal 1881 al 1887, prima a Berlino dal solo Albert Abraham Michelson e poi negli USA da lui in collaborazione con Edward Williams Morley, noto tra i fisici come esperimento di Michelson e Morley, fu deludente e negativo. Non si riusciva a rilevare alcuna dipendenza della velocità dalla direzione di provenienza dei raggi luminosi. Non c’era verso. Qui non entro ovviamente nei dettagli dell’esperimento, voglio solo aggiungere che si trattava di un esperimento difficile e delicato. La velocità della luce è molto alta (300000 Km/s) e misurare piccole variazioni di questa era ai limiti delle capacità sperimentali di allora, tuttavia si riteneva che se ci fosse stata variazione si sarebbe stati in grado di misurarla.
.
E allora? La velocità della luce sembrava non dipendere affatto dalla direzione di provenienza. Si doveva pensare che la Terra fosse ferma nell’etere? Ma non scherziamo!
Una soluzione arrivò nel 1905, completamente fantastica e demenziale alle orecchie di un fisico classico. Ma fu una soluzione.
Come si vedrà nella prossima puntata.

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Una barca in cielo

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Il fiume il cui nome russo è Pregolja, e quello tedesco Pregel, scorre anche in Lituania, ma alla fine entra in quella strana enclave russa, stretta tra Lituania e Polonia, un tempo territorio prussiano denominato Prussia Orientale, che ha in Kaliningrad il suo centro, e porto, principale. Kaliningrad era in tempi prussiani Königsberg, città dalla storia illustre – ben prima della nascita, che certo molti richiameranno subito alla mente, di Immanuel Kant – per essere stata residenza del gran maestro dell’Ordine Teutonico e poi capitale del ducato di Prussia. Lasciatemi ricordare che diede i natali anche a David Hilbert, uno dei massimi matematici del ‘900, e a Ernst T. A. Hoffmann, illustre autore dei Racconti e dell’Elisir del diavolo.
Un altro motivo per cui la città viene ricordata è la peculiare distribuzione dei suoi sette ponti, che vedete qui sopra schematicamente segnati. Siccome parlo del Settecento, la chiamerò Königsberg, e chiamerò Pregel il suo fiume.

Vuole una leggenda metropolitana che i cittadini benestanti di Königsberg, verso la metà del Settecento, la domenica passeggiassero per la loro città cercando invano di risolvere “il problema. dei ponti di Königsberg”, che consiste nel percorrere in un’unica passeggiata tutti e sette i ponti sul Pregel una sola volta, anche senza necessariamente ritrovarsi al punto di partenza. Questa impresa fu dimostrata impossibile nel 1736 – Kant dodicenne – dal grande Leonhard Euler, ma se volete leggere la storia della questione, che qui ci porterebbe molto fuori obiettivo, e alcuni suoi interessanti arricchimenti, guardate qua .
Il nostro obiettivo invece è quello di indagare la posizione assunta da Kant, quello straordinario cittadino di Königsberg sui cui passaggi per strada un’altra leggenda metropolitana vuole che la gente regolasse l’orologio, sulla questione dell’etere, giacché non c’era cosa in qualche modo rilevante nella scienza sulla quale egli non sentisse il bisogno di esprimersi.

Fu forse, il suo, l’ultimo grande tentativo di inquadrare l’etere in un sistema filosofico complessivo, che comprendesse la costituzione del mondo: egli si propose infatti di coronare il suo sistema filosofico con il passaggio – Übergang – dalla metafisica alla fisica.

Kant, trentunenne, aveva già invocato l’esistenza dell’etere nelle giovanili Meditationes de igne del 1755: “La materia del calore non è se non lo stesso etere”. Egli dipende probabilmente dalle teorie di Hermann Boerhaave (1668-1738) di Leida, che aveva introdotto la terminologia `fuoco elementare’ nella parte intitolata De Igne dei suoi Elementa Chemiae del 1732, uno dei trattati più noti e fondamentali per la fondazione della chimica nel Settecento.

È il “fuoco elementare” quello che dà ragione dei passaggi di calore da un corpo all’altro; ma in questa fase, il fuoco elementare sembra concepito da Kant come un vero e proprio elemento materiale, ancorché ‘sottile’.
L’operazione che invece egli si propose di portare a termine alla fine della sua opera, negli ultimi anni di vita, dopo aver terminate le tre grandi Critiche, fu quella appunto di un Übergang, un passaggio, che consentisse di approdare dal grande mare della metafisica alle sponde terrene della fisica.
L’etere costituisce il tramite determinante di questo passaggio.
Anche se attraverso tutta l’opera di Kant l’etere ha goduto di uno statuto di materia un po’ speciale, una Mittelmaterie, una matrice di tutti i corpi e una ragione di tutte le connessioni, è solo nel contesto dell’Übergang che l’etere viene afferrato saldamente e fatto diventare lo strumento che consente il passaggio. Il cambiamento radicale che avviene dalla prima all’ultima fase dell’opera kantiana riguardo all’etere consiste nel passaggio da una natura dell’etere come materia ipotetica, ancorché sottilissima e sottratta a concrete possibilità sperimentali, necessaria alla spiegazione di fenomeni, a condizione trascendentale: ipotesi necessaria alla possibilità stessa dell’esperienza.
L’argomentazione di Kant è parmenidea, oltre che antiatomistica:

“La differenza di materia, in quanto un corpo in uno stesso spazio ne contiene di più o di meno, non può essere spiegata atomisticamente (con Epicuro), mediante composizione del pieno con il vuoto interposto: perché lo spazio vuoto non è in nessun modo oggetto di una possibile esperienza (non essendo possibile alcuna percezione del non essere di un oggetto reale, ma solo non percezione dell’essere), Gli atomi poi, come corpuscoli densi, se dovessero essere matematicamente indivisibili conterrebbero un concetto contraddittorio, perché ciò che è spaziale è divisibile all’infinito.
Pertanto lo spazio cosmico dev’essere pensato come riempito interamente di materia (senza spazi vuoti circostanti o interni: interspazi), perché nessuno dei due [atomi e vuoto] è oggetto di una possibile esperienza. La non esistenza non può venir percepita.”

Kant enuncia poco dopo la cosa sotto forma di teorema:

“Le materie originariamente motrici presuppongono un elemento che riempia, penetrandolo, l’intero spazio cosmico, come condizione della possibilità dell’esperienza delle forze motrici in questo spazio; questo elemento originario è contenuto identicamente – non come ipotetico, escogitato per la spiegazione dei fenomeni, bensì come dimostrabile categoricamente a priori per la ragione – nel passaggio dai principi metafisici della scienza della natura alla fisica.”
Segue anche una dimostrazione, che ruota naturalmente intorno alle argomentazioni già chiare dalle citazioni qui riportate.
L’unico modo a mio avviso per capire le argomentazioni di Kant non è quello di obiettare ad esse con la coscienza del contesto culturale, più o meno scientifico, contemporaneo, ma è quello di lasciarcisi scivolare dentro, di provare a farsi convincere da esse e semmai di stare attenti al punto esatto in cui non si è più disposti a seguire l’argomentazione esposta. Lascio ovviamente al lettore l’esercizio, che forse non ha un’unica ‘soluzione’, limitandomi a richiamare, a mo’ di esempio, l’attenzione su quel passo che distingue tra percezione del non essere di un oggetto reale e non percezione dell’essere.

Kant si rende ovviamente conto che si tratta di una dimostrazione dell’esistenza di qualche cosa, che ha dei caratteri di singolarità e stranezza, simile, anche s’egli non usa qui la parola, a una dimostrazione ontologica, quale quella dell’esistenza di Dio escogitata da Anselmo d’Aosta, ma mentre è contrario in quest’ultimo caso a una tale dimostrazione (a posse ad esse non valet consequentia) ribadisce altrove che in quest’unico caso dell’etere s’ha da fare un’eccezione.

[Tutte le citazioni sono tratte da Immanuel Kant, Opus Postumum, a c. di Vittorio Mathieu, Laterza, Bari 1984.]

Trovate le precedenti puntate qui, qui, qui e qui, con la singolare numerazione 1, 2, 3, 5.

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Etere 5*: Kant di Königsberg

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Questa sorprendente citazione newtoniana merita qualche spiegazione, che potrebbe cominciare così.

Perché la fama e i meriti di Newton sono arrivati a noi con tale forza che il suo nome suona come quello del fondatore della fisica dell’età moderna, cioè di quella che ancora porta il nome di fisica classica? Perché un personaggio con ben radicate credenze alchemiche e magiche, arrogante e fondamentalmente misantropo come Newton si impose nella storiografia scientifica come un fondatore di un nuovo paradigma?
Il motivo fondamentale è questo, che rese definitivamente e inesorabilmente la fisica una scienza quantitativa. Inventò addirittura la matematica adatta al raggiungimento dei suoi scopi, inventò quello che oggi studiano tutti gli studenti di biennio universitario, il calcolo differenziale, il cosiddetto calcolo sublime (non parliamo qui della polemica con Leibniz sull’invenzione del calcolo, tra i due non correva comunque buon sangue).
Spero non pensiate che voglia farvi digerire qui anche una minuscola particola di tale delizia che sommamente entusiasmava Bonaventura Cavalieri: così infatti iniziava, questo discepolo di Galileo la sua opera Geometria indivisibilibus continuorum nova quadam ratione promota: «Penso che senza dubbio nessuno abbia mai assaporato la dolcezza delle dimostrazioni matematiche, sia pure sfiorandola solo con le labbra, senza poi cercare con tutte le forze di inebriarsene fino alla sazietà». Frase, credetemi, meno superficiale di quanto possa sembrare.

No, è solo per dire che Newton è stato, con le sue mille facce, anche l’iniziatore di una fisica quantitativa; e per dire anche che la sua opera più importante, la più ricordata, la più letta, furono i cosiddetti Principia (Philosophiae naturalis principia mathematica), pubblicati nel 1687, Newton quarantacinquenne, e che è la più letta e ricordata perché è tutta quantitativamente organizzata, tutto viene dimostrato, ricavato, dedotto con formule e razionali procedimenti.
Quello che il Nostro non si sentì di affermare con la sicurezza che solo la sua nuova matematica gli dava, lo relegò in altre opere, come dire, meno autorevoli. Nell’Opticks – scritta direttamente in inglese, a differenza dei Principia, che egli scrisse in latino e che furon successivamente tradotti in inglese da un suo scherano – Newton si divertì assai di più, si lasciò andare, si permise ipotesi non dimostrate. La cosa forse più interessante dell’Opticks è che si conclude con una serie di domande, in numero crescente con il susseguirsi delle varie edizioni: denominate da Newton Queries sono domande quasi sempre retoriche che Newton rivolge al lettore – e a se stesso – per convincere e per convincersi della plausibilità di ipotesi di vario tipo, non ancora suffragate da alcun esperimento; in queste domande Newton può permettersi quello che nei Principia mai avrebbe osato: abbandonarsi a congetture non provate, ad azzardi senza dimostrazione. E alcune di queste riguardano appunto il mezzo sottile e imponderabile che riempie tutto lo spazio e la cui presenza è richiesta dal fatto che attraverso lo spazio qualcosa pur si trasporta.
Newton motiva l’esistenza di un tale mezzo mediante un’esperienza molto semplice: dentro due recipienti ermetici di vetro vengono sospesi due termometri, che non toccano le pareti dei recipienti; in uno dei due, V, viene tolta l’aria, e nell’altro, P; no; i due recipienti vengono ora trasportati in un luogo più caldo: il termometro in V si porta alla nuova temperatura (superiore) con quasi altrettanta rapidità di quello in P; se poi i recipienti vengono ritrasportati al freddo, il termometro di V si abbassa di nuovo con quasi altrettanta rapidità di quello in P. Ed ecco la formulazione vera e propria della Query 19 di Newton:

«Non è forse il calore della stanza calda trasportato attraverso il vuoto dalle vibrazioni di un mezzo molto più sottile dell’aria, che è rimasto nel recipiente dopo che l’aria ne è stata estratta? E non si tratta forse dello stesso mezzo, mediante il quale la luce è riflessa e rifratta, e mediante le cui vibrazioni la luce comunica calore ai corpi…?[...] E non è forse questo mezzo straordinariamente più rarefatto e sottile dell’aria, e straordinariamente più elastico e attivo? E non pervade forse completamente tutti i corpi? E non si espande forse (in virtù della sua forza elastica) attraverso tutti i cieli? ».

Vedete che è la domanda retorica l’artificio che consente a Newton di rendere plausibile le sue conclusioni. L’etere dunque serve a trasportare il calore e questo è trasportato, mediante vibrazioni, dalla luce; ma non basta.
Una volta introdotta la necessità di un tale Æthereal Medium, Newton ne trova un uso davvero più straordinario di quello di supporto alle vibrazioni connesse con la luce. Così suona l’inizio della Query 21: «Non è forse questo mezzo [etereo] molto più rarefatto all’interno dei corpi densi del Sole, delle stelle, dei pianeti e delle comete, che non negli spazi celesti e vuoti tra questi corpi? E allontanandosi a grande distanza da questi, non diventa forse sempre più denso e più denso, causando così la gravità di quei grandi corpi l’uno verso l’altro, e delle loro parti verso i corpi stessi, ogni corpo tendendo ad andare dalle parti più dense di tale mezzo a quelle più rarefatte?».

Perché, vedete, Newton si arrovellava con il problema di spiegare il perché della gravità, e mentre nei Principia dichiara la sua ignoranza e riconosce i limiti della sua ricerca, qui si abbandona all’avventura di una spiegazione, che assume, nel seguito della Query citata, anche qualche aspetto quantitativo. Una spiegazione della gravità, capite, spiegazione non vuol dire trovare la famosa formula che «la forza con la quale due corpi si attirano è proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza…” vuol dire spiegare perché mai succede una tale stranezza. Spiegazione che dovette attendere il 1916 (Einstein, relatività generale) per fare qualche passo avanti.

Per essere precisi bisognerà ricordare che la frase conclusiva dello Scholium Generale, posto alla fine dei Principia, già ripropone l’esistenza di un «certain most subtle spirit ’, che «pervade e resta nascosto in tutti i corpi materiali; per la forza e per l’azione del quale le particelle dei corpi si attraggono l’una l’altra a piccole distanze» e alla cui azione sono dovute le attrazioni e le repulsioni dei corpi elettrici, le proprietà della luce «ed ogni sensazione viene eccitata, e le membra dei corpi degli animali si muovono al comando della volontà, cioè mediante le vibrazioni di questo ‘spirit’, mutuamente propagate attraverso i filamenti solidi dei nervi, dalle regioni periferiche dei sensi al cervello, e dal cervello ai muscoli.” Ma lo Scholium Generale fu aggiunto nella seconda edizione, del 1713, dei Principia, dopo la pubblicazione dell’edizione del 1706 dell’Opticks.

Inutile dire che di questa possibile spiegazione eterea della gravitazione nulla oggi rimane.

Un altro filone già presente nella riflessione di Bruno sull’etere, è quello della funzione, del resto accennata, se ben leggete, nella seconda parte del citato Scholium newtoniano, di una tale sostanza nel corpo umano. Anche su questo punto la personalità di Newton è stata così forte da influenzare il pensiero scientifico in molte discipline tra loro assai diverse. Come racconta Anita Guerrini in un saggio del 1993, Richard Mead, medico di successo della Londra del XVIII secolo e newtoniano convinto, oltre che antiquario e collezionista di libri, e il suo protetto Henry Pemberton applicarono consistentemente la nozione di etere alla fisiologia muscolare: nell’introduzione scritta da Pemberton ad un libro di fisiologia di William Cowper, Myotomia reformata, pubblicato a Londra nel 1724 (tre anni prima della morte di Newton), si legge: «il fluido contenuto nei nervi non è probabilmente altro che quel sottile, raro ed elastico spirit che sir Isaac Newton conclude sia diffuso ovunque nell’universo». La Guerrini fornisce, nel suo lungo ed informato lavoro, una serie di altri esempi, dai quali si comincia a capire come questo fluido sottile ed impalpabile, che Newton aveva in qualche modo ri-autorizzato nella scienza, incarna l’idea di una sostanza a metà tra il materiale e l’immateriale, la cui funzione nel corpo umano è quella di mediare tra l’anima (o la mente, a seconda degli autori) e il corpo.
Appare qui un aspetto, che sarà sempre più costitutivo della nozione di etere, quello di ente mediatore; aspetto che troverà una nuova e notevole veste nell’opera di Kant.

[la prima immagine è "Isaac Newton", di William Blake, 1795]

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Etere 5. Newton e seguaci

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Le prime due puntate dell’eterea vicenda le trovate qui e qui.
Dopo i diafani sogni degli antichi e le speculazioni del Medioevo e del Rinascimento, ecco le riflessioni e le fantasie del secolo dei lumi, che tutto illuminava con nuovi punti di vista e con nuove prospettive.
I lumi però vanno preparati e nel Seicento, l’epoca del vituperato e splendido barocco, molte acque si mossero.

Un po’ più seriamente che con le battute di Galileo, la questione dell’etere venne affrontata e trattata da due dei maggiori scienziati dell’era moderna, Huygens e Newton.

Era olandese Christiaan Huygens (talvolta Huyghens, l’Aia, 1629 – 1695), crebbe in una terra che stava diventando nazione tra mille turbolenze, tra alleanze variabili e tentativi di autonomia, il che non gli impedì di dedicarsi a studi e faccende scientifiche, scoprendo e inventando numerose interessanti applicazioni, come potete leggere ad esempio qui. Divenne amico e corrispondente di Descartes, Pascal, Leibniz e Newton, ed elaborò complessivamente una propria posizione scientifica originale, più vicina al continentale cartesianesimo che alle idee che venivano d’oltre Manica.

Un grande mistero per gli uomini, e una grande fonte di vita e di gioia è sempre stata la luce.
Quella realtà dalla quale tutti gli esseri viventi (tranne forse misteriose creature che soggiornano negli abissi oceanici) traggono la possibilità di essere vivi, di evolvere, di avere un importantissimo canale (anche se non l’unico, abbiamo almeno cinque sensi) di comunicazione con il proprio ambiente nonché di dare e ricevere informazioni, nel senso più generale del termine. Noi umani non crediamo, ma in verità non sappiamo, se le querce o le antilopi si siano mai interrogate sulla natura della luce, ovvero se abbiano mai cercato di connettere il fenomeno luce con altri fenomeni naturali, perché riteniamo di essere gli unici depositari di una facoltà che chiamiamo ‘razionalità’ e che risponde al bisogno, che con l’evoluzione si è formato nella nostra mente, di incasellare in un qualche modo, che chiamiamo ordinato, tutto quanto avviene attorno a noi.

Insomma la luce è stata oggetto d’indagine, oltre che di meraviglia e di gioia, da tempo immemorabile. Se poi ci sono qui dei figli delle tenebre, non vadano avanti a leggere, che a loro non interessa.

Huygens è soprattutto noto per essere stato il primo, e sfortunato, assertore di una teoria ondulatoria della luce; teoria a quel tempo avversata e quindi offuscata sia dall’autorità teorica di Newton (che proponeva una propagazione corpuscolare: la luce consiste di piccole particelle) sia dalla sua nota e arrogante intolleranza. Teoria però che doveva poi esser riscoperta e rivalutata nei primi decenni dell’Ottocento.

Nel suo Traité de la lumière, pubblicato in francese a Leida nel 1690, ma scritto fin dal 1678 a Parigi e ivi comunicato all’Accademia delle Scienze (la data è importante perché nel 1687 esce la prima edizione dei Principia di Newton), Huygens si propone di spiegare la natura e la propagazione della luce a partire da cause di tipo meccanico.

Questa idea che quel che può essere spiegato, può esserlo a partire da un qualche modello meccanico, è un’ipotesi molto forte che sta alla base della filosofia scientifica di Huygens e di molti ancora dopo di lui. È il cuore del meccanicismo, quell’atteggiamento, che si può dire vada oltre la scienza e diventi una filosofia, che è sempre consistito, e consiste, nel ritenere che tutto quanto avviene è riconducibile a movimenti di cose, eventualmente piccole piccole o grandi grandi, che si muovono sotto l’azione delle varie reciproche forze. È un atteggiamento che corre spesso parallelo al determinismo e ad altri più o meno simpatici compagni di viaggio.

Huygens è di formazione cartesiana, come la maggioranza degli scienziati continentali dell’epoca (Cartesio, René Descartes, era morto cinquantaquattrenne a Stoccolma nel 1650, a causa della polmonite che l’esigente regina Cristina di Svezia, gli aveva causato facendolo sistematicamente uscire di casa nelle gelide albe svedesi per andare a darle lezione), anche se modifica in più occasioni le teorie di Cartesio per adattarle alle proprie necessità e sostiene proprio, in un famoso passo dell’opera citata, che chi non voglia rinunciare ad ogni speranza di capire qualcosa in fisica deve concepire la causa di tutti gli effetti naturali mediante ragionamenti di meccanica (par des raisons de mechanique). Nel primo capitolo del Traité Huygens discute a lungo della velocità della luce, supera l’ipotesi cartesiana della propagazione istantanea, da pochi anni smentita dalla misurazione di Rømer[1] e passa a discutere del meccanismo della propagazione.

Caratteristica della sua discussione è la continua analogia che mantiene tra la propagazione della luce e quella del suono nell’aria: questa analogia porta buoni frutti in quanto, ad esempio, convince Huygens che la propagazione della luce non può avvenire per spostamento di materia, ma per onde causate da una perturbazione che si sposta, nel tempo, da strato a strato della materia eterea, ma lo conduce anche all’errore, che impedirà una pronta accettazione della teoria, di concludere che anche le onde della luce, così come quelle del suono nell’aria, sono longitudinali, mentre, come poi si scoprì nella prima metà dell’Ottocento, alcune caratteristiche della propagazione della luce sono tipiche di una propagazione ondulatoria trasversale.[2]

Venendo ora alla materia che sostiene queste onde, Huygens scrive:
“Se ora si esamina quale può essere questa materia nella quale si estende il movimento che viene dai corpi luminosi, materia che chiamo eterea [etherée], si vedrà che non è la stessa che serve alla propagazione del suono. Poiché si trova che quest’ultima è propriamente l’aria che sentiamo e che respiriamo: e se anche la si toglie da un recipiente, non se ne toglie l’altra materia che serve alla luce. Il che può provarsi racchiudendo un corpo che suona in un recipiente di vetro, dal quale si elimina l’aria mediante la macchina che il signor Boyle ci ha fornito, e con la quale ha fatto così tante belle esperienze.”

E, potremmo aggiungere noi, se al centro di un recipiente chiuso e trasparente poniamo una lampadina accesa, non c’è nessun procedimento che, togliendo qualcosa dal recipiente, permetta di eliminare la visione della lampadina dall’esterno. La lampadina rimane visibile: non si riesce a togliere un ‘fluido’ che ‘trasporti’ le onde luminose che la lampadina emana e che colpiscono la nostra retina.
La proposta di Huygens procede ora con i seguenti passi:
i. lo spazio è pieno di particelle di etere che sono molto più piccole di quelle dell’aria;
ii. queste particelle sono estremamente dure ed elastiche; (“nulla impedisce che noi valutiamo che le particelle di etere siano di un materiale tanto vicino alla durezza perfetta e di una elasticità tanto pronta quanto vogliamo ”);
iii. se si mettono in fila tante biglie dure, a contatto tra loro, un urto sulla prima delle biglie si manifesterà alla fine in uno spostamento in avanti dell’ultima (come ben sa chiunque abbia giochettato con l’attrezzo qui mostrato), restando sostanzialmente ferme tutte le altre, e questo processo non è istantaneo perché ogni biglia intermedia deve avere il tempo, piccolo quanto si vuole ma non nullo, di comprimersi e ri-espandersi elasticamente trasmettendo così la sollecitazione alla successiva;

iv. la luce si propaga per l’appunto così, con urti iniziali, prodotti dai materiali emittenti sulle piccole biglie che compongono l’etere, e questi urti si trasmettono ad una velocità tanto più alta quanto più valutiamo alta la durezza e la risposta elastica di queste biglie.

Il tocco finale che Huygens aggiunge sulla costituzione dell’etere suona così:
“Dirò tuttavia, di passaggio, che si può pensare che queste particelle di etere, nonostante la loro piccolezza, siano a loro volte composte di altre parti e che la loro elasticità consista nel movimento molto rapido di una materia molto sottile che le attraversa da tutti i lati, e che costringa il loro tessuto a disporsi in maniera tale da lasciare un passaggio a questa materia fluida il più aperto e il più facile che si possa. [...] E non bisogna immaginarsi che vi sia alcunché di assurdo né di impossibile in ciò: essendo anzi del tutto credibile che proprio di questa progressione infinita di corpuscoli di differente grandezza, e con differenti gradi di velocità, la natura si serva per produrre sì tanti meravigliosi effetti.”È un quadro complesso e originale quello che Huygens offre della costituzione della misteriosa “materia del cielo”. Anche sulle cause della gravità il nostro autore si spende in un tentativo di spiegazione che, invece di ricorrere ai grandi vortici cartesiani, fa uso di un numero molto grande di piccoli vortici, sempre della ‘materia celeste’, aria più etere, che circondano la Terra. Ma di questo vi parlerò quando parlerò di Newton e del codazzo di suoi seguaci fin nella medicina del Settecento.

[1] Ole Rømer (Arhus, 1644 – Copenhagen, 1710) fu il geniale astronomo danese che, dopo quattro anni di lavoro all’Osservatorio Reale di Parigi, peraltro proseguendo osservazioni suggerite dall’astronomo italiano Giovanni Domenico Cassini, dal 1671 direttore dell’Osservatorio di Parigi, annunciò di aver potuto spiegare gli osservati ritardi nelle occultazioni dei satelliti di Giove (i famosi ‘medicei’, scoperti da Galileo) dietro l’ombra di Giove stesso mediante l’ipotesi che la luce si propagasse nello spazio tra la Terra e Giove ad una velocità assai elevata, ma finita, che egli stimò in circa 225.000 Km/s; stima ottima, tenuto conto che fu la prima e che, rispetto al valore oggi considerato corretto di circa 300.000 Km/s, comporta un errore per difetto di appena il 25%.
[2] longitudinale significa che l’oscillazione dell’onda avviene lungo la stessa direzione della propagazione (es.: le onde del suono nell’aria), mentre trasversale significa che l’oscillazione ha luogo in direzione perpendicolare alla direzione di propagazione (es.: le onde alla superficie del mare).

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Etere 3: in Hollandia Christianus Hugenius natus est

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Dopo un inizio all’insegna della poesia, l’etere s’inoltra proteiforme nelle tenebre dei cosiddetti secoli bui, che bui non furon poi tanto, intrufolandosi negli scritti degli scienziati e dei filosofi, parole a quei tempi davvero equivalenti. Questi secoli vanno dall’ottavo al quattordicesimo, molto approssimativamente dico, perché distinguere il buio dalla luce non è agevole per nessuno, con quella retina poi così limitata che abbiamo tutti. Limitata realmente perché mentre è in grado di percepire i meravigliosi colori dell’iride, è invece del tutto cieca a tutte le altre radiazioni elettromagnetiche, infrarosso, ultravioletto, e su su fino ai raggi X, raggi gamma, e, d’altra parte, alle onde radio di tutte le frequenze possibili. Del resto pensate che spavento se la retina “vedesse” le onde radio, le UHF e tutto il resto, non vivremmo più – la televisione in diretta continua. Ma ancor più limitata metaforicamente, perché come facciamo a percepire le sconosciute latitudini dei pensieri di uomini così lontani da noi, se già facciamo così fatica a percepire quelli di chi ci sta a due passi.
Vi ricordate che l’etere, in qualche modo era la materia del cielo, fin dai tempi del vecchio macedone, Aristotele – maestro di Alessandro Magno, giova non dimenticarlo – era quell’impalpabile rugiada che riempiva della sua opalescenza tutti i cieli, qualcosa che nessuno vedeva, ma della cui esistenza ognuno era certo. Ed essendo una questione sulla quale Aristotele s’era appunto affannato, è naturale che i commentatori medioevali si siano dati pena di chiosare e precisare.

Nicole d’Oresme fu l’intellettuale prediletto da Carlo V il Saggio, re di Francia dal 1364 al 1380, che gli fece avere svariati uffici e cariche, da ultimo quella di vescovo di Lisieux, ma soprattutto gli impose di tradurre in francese, spiegandole esaurientemente, le opere più importanti di Aristotele, tra le quali appunto il De Cælo. Oresme si mise d’impegno e scrisse Le livre du ciel et du monde, opera nella quale accennò anche all’etere, non dandogli però questo nome, ma chiamandolo semplicemente “ciel”: guardate qua cosa scrisse: C’est le ciel que l’en apelle la quinte essence, qui est plus divine et plus precieuse pour ce qu’elle est plus haut que les elemens, vedete dunque, ancora la quintessenza, tanto più divina e preziosa in quanto sta più in alto degli altri elementi.

Ma il testo più interessante è forse quello di un altro dei “fisici di Parigi”, Jean Buridan, sì, Buridano – quello dell’asino che non sapeva decidersi tra due mucchi di fieno identici e morì quindi di fame – , che scrisse nelle Quaestiones super libris quattuor De caelo et mundo, aderendo all’interpretazione averroista di Aristotele, queste parole: Ritengo che esprima il pensiero di Aristotele e di Averroè, e che corrisponda a verità, l’assunto secondo il quale il cielo non possiede materia, di modo che non è una sostanza composta di materia e di forma sostanziale inerente a quella materia. Essi fondano questa conclusione sulla considerazione che il cielo non è generabile, né corruttibile, mentre tutto ciò che è dotato di materia è generabile e corruttibile, perché la materia che esiste sotto una forma è per sua natura in potenza ad altre forme e le desidera naturalmente

Vedete dove siamo arrivati: il cielo non possiede materia, un modo elegante per non aver da spiegare di che tipo di materia si trattasse, e di non dover poi spiegare come mai essa non fosse corruttibile. Il che non significa, attenzione, che l’etere non c’è, ma che la sua natura non è assimilabile a quella della materia: comincia così a manifestarsi una nuova linea teorica nell’interpretazione della natura dell’etere: questo qualche cosa che riempie i cieli comincia a rivelare una natura intermedia, inter-media: d’ora in poi svariati saranno i tentativi di utilizzare l’etere come ente mediatore tra realtà assai differenti.

Alcuni decenni prima il padre Dante, che certo non può mancare in questa medioevale carrellata, aveva scritto il Paradiso, si direbbe il luogo naturale dell’etere, anzi, dell’etera: è il canto XXVII, quello dell’invettiva dell’apostolo Pietro contro la chiesa tesa ad arricchirsi e a perseguitare (né che le chiavi che mi fuor concesse, / divenisser signaculo in vessillo / che contra battezzati combattesse; / né ch’io fossi figura di sigillo / a privilegi venduti e mendaci,), nel quale lo stesso Pietro invita Dante, una volta tornato nel mondo, ad “aprir la bocca” e denunciare tutta quella corruzione. Ma appena finita l’invettiva, Dante si dà a contemplare il panorama, e vede questo:

Sì come di vapor gelati fiocca
in giuso l’aere nostro, quando ‘l corno
de la capra del ciel col sol si tocca,
in sù vid’ io così l’etera addorno
farsi e fioccar di vapor trïunfanti
che fatto avien con noi quivi soggiorno.

Non è proprio male questa similitudine che paragona il fioccare della neve all’in giù nell’atmosfera invernale (la capra del ciel è ovviamente la costellazione del Capricorno), con il fioccare dei beati che si erano trattenuti intorno a Dante e Beatrice, all’in su, adornando così l’etera (che in altro passo del Paradiso è detto poi tondo, come conviene al suo ruotare attorno alla Terra). E del resto Dante poco dopo ascenderà anch’egli alle più alte sfere, verso l’Empireo, attirato in su, in una delle sue migliori prestazioni, dallo straordinario potere dello sguardo di Beatrice (E la virtù che lo sguardo m’indulse,/ del bel nido di Leda mi divelse, / e nel ciel velocissimo m’impulse.).

Facciamo ora un bel salto fuori da questi secoli come si vede per nulla bui, fino a Giordano Bruno, che dal 1889 – Leone XIII regnante e recalcitrante – ci guarda dall’alto, tutte le volte che ci sediamo ai tavolini di piazza Campo dei Fiori; la piazza dove fu arso il 17 febbraio di 408 anni fa. Fu lui che propose ai suoi contemporanei una assai innovativa cosmologia, che per la prima volta con tale forza annuncia un universo infinito, nel quale l’elemento chiamato etere assume un ruolo fondamentale. Nel De l’infinito, universo e mondi, scritto durante il soggiorno londinese di Bruno, nel 1584, l’etere è nominato fin dalla proemiale epistola, ma è meglio definito e spiegato nel seguito dell’opera. Ecco un passo che aiuta a capire l’ampiezza della concezione cosmologica di Bruno: è tratto dal quinto dialogo, entra nel merito della natura di un tale elemento, rivelandone aspetti che verranno in varie occasioni ripresi dalla scienza del secolo che a Bruno non fu dato di vedere. Guardate che la prosa di Bruno non è accattivante come quella di Galileo, è aspra, come il suo carattere poco pieghevole, bisogna conoscerla un po’ alla volta, con calma.

“Oltre gli quai quattro elementi che vegnono in composizion di questi, è una eterea regione, come abbiam detto, immensa, nella qual si muove, vive e vegeta il tutto. Questo è l’etere che contiene e penetra ogni cosa; il quale, in quanto che si trova dentro la composizione (in quanto, dico, si fa parte del composto), è comunmente nomato aria, quale è questo vaporoso circa l’acqui ed entro il terrestre continente, rinchiuso tra gli altissimi monti, capace di spesse nubi e tempestosi Austri ed Aquiloni. In quanto poi che è puro, e non si fa parte di composto, ma luogo e continente per cui quello si muove e discorre, si noma propriamente etere, che dal corso prende denominazione. Questo benché in sustanza sia medesimo con quello che viene essagitato entro le viscere de la terra, porta nulla di meno altra appellazione; come oltre, si chiama aria quello circostante a noi; ma, come in certo modo fia parte di noi o pur concorrente nella nostra composizione, ritrovato nel pulmone, nelle arterie ed altre cavitadi e pori, si chiama spirto. Il medesimo circa il freddo corpo si fa concreto in vapore, e circa il caldissimo astro viene attenuato, come in fiamma; la qual non è sensibile, se non gionta a corpo spesso, che vegna acceso dall’ardor intenso di quella. Di sorte che l’etere, quanto a sé e propria natura, non conosce determinata qualità, ma tutte porgiute da vicini corpi riceve, e le medesime col suo moto alla lunghezza dell’orizonte dell’efficacia di tai principii attivi trasporta.”

Vedete dunque, nella complessa concezione bruniana, che molteplicità di ruoli l’etere riveste a seconda del contesto in cui si trova, sono questi i registri che verranno in seguito ripresi e approfonditi sia sul versante più propriamente cosmologico sia su quello medico – anatomico.

Dal canto suo, poche decine d’anni più tardi, Galileo, nella Prima giornata del Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, prende le mosse, come i fisici di Parigi di cui s’è detto prima, da una discussione degli argomenti impostati nella prima parte del De Caelo aristotelico, tra cui, naturalmente la questione della ‘materia del cielo’:

“E perché, collocando il Copernico la Terra tra i corpi mobili del cielo, viene a farla essa ancora un globo simile a un pianeta, sarà bene che il principio delle nostre considerazioni sia l’andare esaminando quale e quanta sia la forza e l’energia dei progressi peripatetici nel dimostrare come tale assunto sia del tutto impossibile; attesoché sia necessario introdurre in natura sustanze diverse tra di loro, cioè la celeste e la elementare, quella impassibile ed immortale, questa alterabile e caduca.”

La discussione occupa in vario modo gran parte della prima giornata del Dialogo, e fornisce tra l’altro spunti per argomentare su parecchie questioni di cinematica. Ma, per cominciare, l’opinione (aristotelica) di Simplicio sull’incorruttibilità della materia del cielo viene – come d’uso – ridicolizzata così:

SIMPL.: [...]convengo con voi in una parte, e nell’altra dissento; convengo nel giudicar il corpo della Luna solidissimo e duro, come la Terra, anzi più assai, perché se da Aristotile noi caviamo che il cielo sia di durezza impenetrabile, e le stelle parti più dense del cielo, è ben necessario che le siano saldissime ed impenetrabilissime.
SAGR.: Che bella materia sarebbe quella del cielo per fabbricar palazzi, chi ne potesse avere, così dura e tanto trasparente!
SALV.: Anzi pessima, perché sendo, per la somma trasparenza, del tutto invisibile, non si potrebbe, senza gran pericolo di urtar negli stipiti e spezzarsi il capo, camminar per le stanze.
SAGR.: Cotesto pericolo non si correrebbe egli, se è vero, come dicono alcuni Peripatetici, che la sia intangibile; e se la non si può toccare, molto meno si potrebbe urtare.
SALV.: Di niuno sollevamento sarebbe cotesto; conciosiaché, se ben la materia celeste non può esser toccata, perché manca delle tangibili qualità, può ben ella toccare i corpi elementari; e per offenderci, tanto è che ella urti in noi, ed ancor peggio, che se noi urtassimo in lei. Ma lasciamo star questi palazzi o per dir meglio castelli in aria, e non impediamo il signor Simplicio.

Lasciamo star questi palazzi, direi ironicamente anch’io, con Galileo, che, quando si trattava di sostenere le proprie posizioni, non risparmiava ironia ad alcuno, soprattutto se, come in questo caso, le sue argomentazioni non avevano in sé una forza irresistibile. Con ben diverso spessore il problema etere sarà infatti affrontato dagli scienziati e dai medici dei due secoli successivi. Per lo che dovete però attendere la prossima puntata.

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Etere 2: i secoli “bui” e anche no.

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La storia di cui vorrei raccontarvi alcuni episodi corre su due rotaie, spesso parallele: l’una, quella della poesia e della letteratura, che continua a vedere l’etere come qualcosa di vago e misterioso, ma che in questa vaghezza trova la sua sottile bellezza, e l’altra, quella dei tentativi che ha messo in atto la scienza per cogliere finalmente, per serrare tra le tenaglie di una definizione precisa e quantitativa, questo inafferrabile elemento, che continuamente è stato congetturato esistere, ma che altrettanto continuamente è sfuggito ad ogni presa. Perché queste rotaie non sono poi soltanto due e non sono neppure tanto ben distinte: anche la filosofia e la medicina mescoleranno infatti i loro saperi nella trama, stranamente tenace, dell’etere.

Nei poemi omerici, punto cardine d’irradiazione della nostra cultura, l’etere è femminile, ή αιθήρ, (hē aithēr):
la parola allude etimologicamente al fuoco, il verbo aíthein vale ardere, bruciare, era il ‘luogo naturale del fuoco’, che appunto, tutti lo possiamo constatare sulla terra, va verso l’alto, perché tende al proprio luogo naturale. Questa era la dottrina aristotelica per eccellenza, i gravi cadono perché tendono al loro luogo naturale, che è la Terra, sempre la pregnante Terra-suolo, Erdboden, come avrebbe detto Husserl più di due millenni dopo.

L’etere compare più volte in Omero, sfondo naturale di avvenimenti che riguardano gli dèi dell’Olimpo: nel canto XIV dell’Iliade l’intrigante Era cerca di convincere, con la corruzione, il Sonno ad addormentare Zeus, così che questi non si accorga dell’aiuto ch’ella progetta di fornire ai Greci; il Sonno in un primo tempo nega l’aiuto, perché ben si ricorda di un passato episodio in cui egli, in un’analoga congiuntura, si era attirato l’ira di Zeus:

“… ma Zeus si destò e montò in furia,
maltrattando gli dèi nel palazzo, e me soprattutto
cercava; dall’etere certo m’avrebbe scagliato a sparire nel mare,
se non mi salvava la Notte, che doma uomini e dèi.”
(Il. XIV, 256-59)

L’etere abita dunque la regione dalla quale Zeus può scagliare i suoi strali — e del resto già
in altri luoghi dell’Iliade un epiteto di Zeus è quello di ‘abitatore dell’etere’. Ma, in un secondo tempo, il Sonno, opportunamente convinto da Era che gli promette con solenne giuramento di concedergli in sposa, quale ricompensa, ‘una delle giovani Grazie’, ditemi voi se non è corruzione assai moderna questa, si prepara ad eseguire il compito pattuito, e per far ciò, trova un opportuno appostamento:

“Ma qui s’arrestò il Sonno, prima che gli occhi di Zeus lo vedessero,
montando sul pino più alto che mai sopra l’Ida,
cresciuto gigante, per l’aria salisse nell’etere:
qui s’appollaiò, nascosto dai rami del pino,
sembrando l’uccello canoro…”
(Il. XIV, 286-90, trad. R. Calzecchi Onesti)

Si sale dunque all’etere passando attraverso l’aria; rarefacendosi e purificandosi questa diventa una sostanza più trasparente e adatta alle dimore degli dèi, che palesemente non avevano problemi di respirazione.
In tutta la letteratura greca antica l’etere è una naturale presenza, quelli che lo desiderano possono ad esempio andarsi a leggere, praticando la suprema arte dell’otium, oltre a Esiodo, Theog., vv. 123-25, in cui si assiste alla sua creazione (figlio della Notte e fratello del Giorno), il folgorante inizio della prima Olimpica di Pindaro (vv. 1-8, dove pure l’etere è femminile, un’eccezione nella letteratura post-omerica) e soprattutto l’apocalittico finale del Prometeo legato di Eschilo (vv. 1080-93), nel quale “L’etere sconvolto col mare si confonde.”, perfino l’etere perde la sua inossidabile e trasparente purezza.

C’è però un ultimo luogo, nei testi dei tragici greci, che non voglio dimenticare, in cui l’etere è il tramite meraviglioso di un magico e tragico volo: quello che trasporta Ifigenia dalla terra di Aulide alla selvaggia e remota terra di Tauride. In Aulide il padre Agamennone era pronto a sacrificarla, si sa che la ragion di stato viene prima della famiglia, per far uscire le navi greche cui un’interminabile bonaccia impediva di raggiungere il mare di Troia; Calcante, l’indovino, aveva infatti predetto che solo il sacrificio ad Artemide di Ifigenia avrebbe consentito il proseguimento del viaggio. Di forte concisione drammatica è il racconto di Ifigenia stessa, che apre l’Ifigenia in Tauride di Euripide:

“Grazie alle arti di Odisseo
mi strapparono alla madre, per nozze con Achille.
Arrivata in Aulide, misera, sulla pira
in alto sollevata, con la spada ero uccisa;
ma mi sottrasse Artemide agli Achei
sostituendo un cervo al mio posto, e attraverso l’etere luminoso
mi trasportò a dimorare in questa terra dei Tauri.”
(Ifig. Taur., vv. 24-30, trad. a.s.).

‘Ero uccisa’ dice letteralmente Ifigenia, ekainómēn, per sottolineare l’orrore del gesto del padre, il gesto viene eseguito nella coscienza prima della sostituzione col cervo sacrificale. Artemide decide poi di sottrarre Ifigenia e di trasportarla, attraverso ‘l’etere luminoso’ in Tauride. Notate di passaggio che il topos del sacrificio d’un figlio, evitato all’ultimo istante da una divinità, era diffuso nell’antichità mediterranea: valga per tutti l’episodio biblico di Abramo e Isacco.

Anche nella latinità l’etere impersona quanto di più puro e trasparente sta in alto nel cielo, sopra la regione dell’aria. Un passo di intensa poesia è quello del secondo libro delle Georgiche di Virgilio nel quale si tratta della coltivazione della vite, e dell’opportunità di seminarla con l’approssimarsi della primavera:

“La miglior semina delle vigne è quando, nella
primavera rosseggiante, candido è giunto l’uccello odiato dalle
lunghe bisce, o verso i primi freddi d’autunno, quando il sole
impetuoso non tocca ancora l’inverno con i suoi cavalli, ma l’estate
è ormai andata. La primavera, appunto, giova al fogliame dei boschi,
giova alle piante; a primavera è turgida la terra e desidera il seme
generatore. Allora il padre onnipotente con piogge fecondatrici
discende, Etere, nel grembo della sposa lieta, e grande, congiunto al
grande corpo di lei, tutte le creature vivifica.”
(Georg., II, vv. 319-327, trad. A. Barchiesi).

Qui è il padre Etere, fortemente divinizzato, e dotato di grande potere generatore. Il vuoto è stato riempito di una sostanza non più solo materiale, in qualche modo è tornato ad essere una creatura divina, come nella teogonia esiodea.

Comincia così la storia di un’idea, e insieme di una parola, che interpreta la nostra esigenza di dare una sostanza e un nome a quel vuoto che percepiamo intorno al nostro mondo.

Non possiamo credere che sia proprio un vuoto; ce l’ha insegnato l’aria: non la vediamo direttamente, ma la percepiamo non appena muoviamo le mani, o non appena prendiamo coscienza del nostro respiro; e dunque anche per quel vuoto, siamo disponibili a pensare che, anche se non lo vediamo, qualcosa ci sia là fuori, che abbia qualche tipo di sostanza e qualche tipo di azione sulla nostra vita, o almeno qualche ruolo nell’economia del cosmo.

Con questa problematica del dare un nome e una sostanza alla materia del cielo molti si sono cimentati: questo versante più scientifico rispecchia in modo più esplicito un’esigenza di conoscenza del mondo; e su un tale versante già la sapienza presocratica prima, e aristotelica poi, propongono varie soluzioni. La più articolata è naturalmente quella di Aristotele, secondo il quale l’etere costituisce un vero quinto elemento [1] – che egli colloca in realtà al primo posto – accanto ai quattro ben stabiliti dalla tradizione empedoclea precedente, e cioè acqua, aria, terra e fuoco. Aristotele dedica una consistente parte (i capitoli 2, 3 e 4) del I libro del De Caelo a dimostrare l’esistenza di un ‘elemento supplementare’ che egli chiama il ‘corpo primo’, e che è il costituente della materia siderale, ciò che riempie i cieli. Il ragionare di Aristotele procede schematicamente attraverso questi punti:

a. Un corpo naturale è caratterizzato dal proprio movimento locale.
b. Ci sono solo due tipi di movimenti semplici, il rettilineo e il circolare, perché ci sono solo due tipi di linee semplici, la retta e la circonferenza.
c. Un movimento semplice è sempre la proprietà di un corpo semplice.
d. Esiste dunque necessariamente un corpo semplice che si muove naturalmente di moto circolare.

Fin qui l’argomentazione è evidentemente basata su considerazioni – geometriche e logiche – apodittiche e non osservative; i riferimenti all’osservazione diventano un po’ più chiari quando si osserva che terra, acqua, fuoco e aria eseguono movimenti rettilinei, in direzioni verticali (verso l’alto e verso il basso), mentre si associa il movimento circolare del corpo primo a quello della volta celeste. Aristotele infatti, dopo aver dimostrato l’esistenza di un tale corpo, osserva che ad esso si deve attribuire una perfezione ben maggiore di quella dei corpi che sperimentiamo sulla Terra, perché la linea che descrive, la circonferenza, è ben più perfetta della linea retta. Si tratta dunque di un corpo più perfetto e `divino’ degli altri. Su questa perfezione Aristotele si dilunga, fino a mostrare che esso non possiede né pesantezza, né leggerezza, né alcun’altra specie d’alterazione, quale generazione o corruzione, o accrescimento o diminuzione; e tutto ciò perché qualsiasi alterazione presuppone l’azione d’un contrario, mentre il movimento circolare non ha contrario, circostanza anche questa cui Aristotele dedica una lunga dimostrazione. La stessa etimologia del greco aither è da Aristotele, erroneamente, ricondotta alle parole aeì theín, che valgono ‘sempre correre’, a ribadire questa sua caratteristica fondamentale, quasi definitoria.

[1] da cui la denominazione del latino medioevale quinta essentia, continuata nell’italiano quintessenza, venuto a significare, per gli alchimisti, la parte più pura di una sostanza, ottenuta dopo cinque distillazioni, e, nella lingua contemporanea, comunque la parte più pura e più profonda di qualcosa.

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Etere 1 : l’antichità.

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