P.A. Mandò
Fisica Nucleare
e Beni Culturali
IV
Villa Gualino, febbraio 2002
Analisi della composizione
degli inchiostri dei
manoscritti galileiani
sul moto naturale
Un contributo alla ricostruzione
della loro cronologia
GALILEO
E IL “MOTO NATURALE”
•
Le idee di Galileo sul “moto naturale” sono evolute nel
corso della sua vita (1564-1642) da convincimenti
tradizionali alle idee assolutamente moderne riportate
nelle Due nuove scienze (1638).
•
Il “cammino concettuale” attraversato per raggiungere
la sistematizzazione finale è testimoniato direttamente in
circa 200 fogli manoscritti contenenti proposizioni,
schizzi di disegni, note di esperimenti, calcoli. Questi
fogli sono adesso raccolti in un volume, Ms.Gal.72, del
fondo galileiano della Biblioteca Nazionale di Firenze
Sequenze di
numeri e calcoli
apparentemente
senza nesso
Note di
esperimenti e
calcoli
Vari teoremi
in bell’ordine
Glosse,
sottolineature
Correzioni e
cancellature
Altri esempi
Rappresentazione
elettronica del Ms.Gal.72
Max-Planck Institut für Wissenschaftsgeschichte
Berlin
in collaborazione con Biblioteca Nazionale Centrale
Firenze
http://www.mpiwg-berlin.mpg.de/Galileo_Prototype/MAIN.HTM
GALILEO
E IL “MOTO NATURALE”
• questi fogli manoscritti non sono datati
• è evidente che molti sono stati scritti in
tempi successivi, con correzioni,
cancellature e aggiunte
Problemi che si cerca di risolvere
studiando i fogli manoscritti
• quando Galileo capì le relazioni quantitative corrette
tra spazio, tempo e velocità nel moto “naturale”,
l’indipendenza dei moti simultanei e le regole che
governano il moto parabolico dei proiettili?
• effettuò veramente certi esperimenti che
successivamente descrisse nei “Discorsi”?
• quando corresse gli errori nei quali lui stesso incorse
durante l’evoluzione delle sue idee?
Il riordino cronologico delle note
manoscritte sul moto è della
massima importanza per la Storia
della Scienza
• per
ricostruire l’evoluzione del pensiero di
Galileo
• per correlarlo agli eventi della sua vita
e allo sviluppo parallelo del pensiero scientifico
nel mondo della cultura europea del suo tempo
IL PROGETTO
GALILEO-PIXE
L’idea è quella di “datare”
indirettamente i documenti con
un’analisi PIXE della composizione
degli inchiostri usati da Galileo
IL PROGETTO
GALILEO-PIXE
•cronologia
“relativa” dal confronto degli
inchiostri in fogli diversi o in parti diverse
all’interno dello stesso foglio
•cronologia
“assoluta” dal confronto degli
inchiostri dei fogli con quelli di documenti datati
(lettere, “agenda” personale)
È plausibile una “datazione” delle
note sulla base della composizione
degli inchiostri?
• l’inchiostro ai tempi di Galileo era sicuramente
“fatto in casa”
• di conseguenza, è ragionevole aspettarsi che
almeno i rapporti quantitativi fra gli ingredienti
variassero da una partita a un’altra
• la ”vita media” di una partita di inchiostro non
deve però essere né troppo lunga né troppo breve
Analisi PIXE preliminare di alcune
lettere scritte da Galileo
Note di spesa nel Ms.Gal.26
Analisi PIXE degli inchiostri di
scritti datati di Galileo
•
gli inchiostri usati sono metallo-gallici
• la composizione dell’inchiostro in documenti scritti a
breve intervallo di tempo è molto simile
• la composizione dell’inchiostro varia da un “periodo” a
un altro
 Si può quindi sperare che la misura della composizione
dell’inchiostro in un documento non datato possa aiutare a
ricostruire la sua collocazione cronologica
IL PROGETTO
GALILEO-PIXE
Fisici
F. Lucarelli, P. A. Mandò, G.Casu, L.Giuntini,
P.Del Carmine
(INFN e Univ.Firenze)
P.Barker
(Auckland Univ.)
Storici
I. Truci
(Biblioteca Nazionale, Firenze)
P. Damerow, J. Renn, S. Rieger
(M.P.I. für Wissenschaftsgeschichte, Berlin)
W. Hooper
(Istituto e Museo di Storia della Scienza, Firenze)
v(s), v(t), s(t)
f.128
il “punto di
partenza”
“Datazione” del f.128
v(s), v(t), s(t)
f.164v - il “risultato finale”
Proposizione
3
Proposizione
4
F. 164v - confronto fra le due proposizioni
a
f.164v 3 prop.
a
f.164v 4 prop.
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
164v Cu/Zn
4^ prop.
3^ prop.
1.2
rapporto in peso
1
0.8
0.6
0.4
6
4
2
0
0.11
4^ prop.
3^ prop.
18
16
14
12
10
8
0.2
numero di casi
rapporto in peso
0.09
0.07
0.05
0.03
164v Pb/Fe
0.01
numero di casi
4^ prop.
3^ prop.
0.065
0.055
rapporto in peso
0.045
0.035
0.025
0.015
164v Cu/Fe
0.005
numero di casi
F. 164v - confronto fra le due proposizioni
Confronto fra fogli diversi
(91v, 152r)
Collegamento tra il f.91v e il f.152r
26
f. 179v
f. 179v
Cu/Fe
5
4
3
cases
2
1
a1
text v
1,1
0,7
0,3
0,5
weight ratio
0,9
Cu/Zn
7
6
5
4
3
2
1
0
0,1
cases
text v
top a1
a1
a2
weight ratio
0,035
0,025
0,015
0,005
0
28
f. 179r
text+draw.
und.+glossae
0,075
10
0,065
weight ratio
0,055
0,045
0,035
0,025
0,015
0,005
f. 179r
Cu/Fe
8
cases
6
4
2
0
f. 116v
f. 116v
32
Gli interventi dell’INFN
nell’ambito dei Beni Culturali
• iniziative specifiche finanziate negli ultimi
anni dalla Commissione V (ricerche
tecnologiche e interdisciplinari)
• finanziamento (2001) del nuovo Laboratorio
di tecniche nucleari applicate ai Beni
Culturali, presso la Sezione di Firenze
(acceleratore Tandem per AMS e IBA)
Proponenti
INFN
Sezione di Firenze
Pier Andrea MANDÒ (responsabile del progetto )
Nello TACCETTI
Lorenzo GIUNTINI
Franco LUCARELLI
Giacomo POGGI
Nicla GELLI
Laboratori Nazionali del Sud
Giuseppe PAPPALARDO
Paolo ROMANO
Sezione di Napoli
Filippo TERRASI
Antonio D’ONOFRIO
Sezione di Genova
Paolo PRATI
Alessandro ZUCCHIATTI
Comitato di
consulenza
scientifico-culturale
Cristina ACIDINI
Sovrintendente Opificio Pietre Dure
Mauro BACCI
CNR – Istituto Ricerca Onde Elettromagnetiche
Umberto BALDINI
Direttore Progetto Finalizzato CNR Beni Culturali
Jean-Claude DRAN
Direttore Acceleratore AGLAE – Louvre
Carlo FEDERICI
Direttore Istituto Centrale Patologia del Libro
Riccardo FRANCOVICH
Dip.Archeologia e Storia delle Arti, Univ. Siena
Franco LOTTI
CNR – Istituto Ricerca Onde Elettromagnetiche
Piero MANETTI
Dip. Scienze della Terra, Univ. Firenze
Michel MENU
Lab. de Recherche des Musées de France - Louvre
Alba P. SANTO
Dip. Scienze della Terra, Univ. Firenze
Guido VANNINI
Dip. Studi Storici e Geografici, Univ. Firenze
Il Van de Graaff attualmente a Firenze, quando
era (1956- inizi ‘70) ai Laboratori di Frascati
dell’INFN (iniettore dell’elettrosincrotrone)
L’attuale laboratorio del KN3000, alla
Sezione INFN di Firenze
Polo Scientifico di Sesto Fiorentino
veduta di insieme dell’insediamento
Polo Scientifico di Sesto Fiorentino
edificio del Dipartimento di Fisica
Polo Scientifico di Sesto Fiorentino
edificio per la fisica nucleare e subnucleare – 24 genn 2002
Polo Scientifico di Sesto Fiorentino
pianta dell’edificio per la fisica nucleare e subnucleare
officina meccanica
servizi
36 m
particelle
acceleratore
Il “capannone” acceleratore nel nuovo edificio
genn 2002
La sala acceleratore del nuovo edificio – genn 2002
La sala acceleratore del nuovo edificio – genn 2002
Facility per AMS e IBA
•tre sorgenti indipendenti
(Cs-sputtering multi-sample per AMS; Cs-sputtering per
IBA ioni pesanti; Duoplasmatron per IBA protoni e alfa)
•acceleratore Tandetron (3 MV)
•linea analisi di isotopi rari (14C, 10Be, 26Al,
•9 canali dedicati per IBA e R&D di
tecniche nucleari
129I)
Schema della facility
Tempi per la realizzazione del
Laboratorio
• approvazione stanziamento INFN
e nomina commissione gara 30 aprile 2001
• proposta di aggiudicazione
20 settembre 2001
• ordine alla High Voltage
1 ottobre 2001
• consegna dell’acceleratore
marzo 2003
• piena operatività
del Laboratorio
fine 2003
Personale per la gestione
del Laboratorio