Il metodo scientifico di Galileo Galilei può essere schematizzato in cinque fasi che ancora oggi rappresentano i cinque passaggi ideali adoperati dagli scienziati per investigare i fenomeni, ovviamente si tratta di una schematizzazione e non di una rigida successione di atti, è infatti possibile che queste cinque fasi a seconda del numero degli esperimenti del tipo di fenomeno degli strumenti tecnologici utilizzati siano accorpate o ulteriormente frammentate. In queste fasi risulta centrale il momento della formulazione delle ipotesi tanto quanto quello della verifica e dell'osservazione.
Le cinque fasi sono:
- L’individuazione del problema
- Delimitazione del problema
- Formulazione dell’ipotesi
- Conseguenze dell’ipotesi
- Verifica
In questo caso applichiamo queste cinque fasi alle osservazioni che Galileo Galilei fece sulle oscillazioni del pendolo della cattedrale di Pisa, in particolar modo in relazione all’isocronismo del pendolo: ovvero al fatto che l’oscillazione mantiene sempre la stessa durata anche quando si fa meno ampia.
Individuazione del problema
In questa prima fase si prendono in considerazione le osservazioni iniziali che in taluni casi derivano da ricerche precedenti o da un’osservazione originale compiuta da un singolo scienziato. Si racconta che Galileo Galilei osservando una lampada a olio appesa al soffitto del Duomo di Pisa notò che il tempo delle oscillazioni compiute da essa era sempre uguale anche quando le oscillazioni col tempo si facevano più brevi. https://media-cdn.tripadvisor.com/media/photo-s/0c/a3/46/52/candelabro-ispiratore.jpg Con questa osservazione Galileo Galilei individuava il problema dell’isocronismo del pendolo, infatti una lampada appesa al soffitto che oscilla si comporta esattamente come un pendolo.
Delimitazione del problema
In questa fase Galileo Galilei compì ulteriori osservazioni che confermavano il medesimo comportamento con qualsiasi tipo di pendolo. Ogni pendolo è isocrono nelle proprie oscillazioni, ma il tempo di oscillazione risulta diverso a seconda del tipo di pendolo, diventava pertanto necessario capire da che cosa dipende se la diversità dei tempi di oscillazione e questo costituiva il nocciolo del problema.
Formulazione dell’Ipotesi
In questa fase Galileo Galilei formulò delle soluzioni al problema, queste soluzioni vengono definite tecnicamente ipotesi. Galileo giunse ad ipotizzare che il periodo di oscillazione del pendolo fosse determinato dalla lunghezza del filo a cui il pendolo era appeso e non fosse invece influenzato dal diverso peso del pendolo. Da questa ipotesi doveva risultare che il periodo di oscillazione fosse proporzionale alla lunghezza del filo a cui il pendolo era legato.
Conseguenze dell’ipotesi
Attraverso un ragionamento deduttivo era dunque possibile prevedere le conseguenze delle ipotesi fatte ovvero che variando la lunghezza del filo dei vari pendoli il periodo di oscillazione sarebbe variato in base alla lunghezza del filo a prescindere dal peso. Diversamente variando il peso dei pendoli mantenendo la lunghezza del filo identica il periodo di oscillazione doveva risultare identico.
Verifica
Galileo verifico che il periodo di oscillazione del pendolo era effettivamente proporzionale alla radice quadrata della lunghezza del filo del pendolo e non dipendeva dalla massa né dal peso del pendolo. Questi risultati oltre a cimentare il metodo scientifico di Galileo Galilei furono estremamente importanti per Christian Huygens che di lì a poco grazie ai risultati di Galileo inventò l’orologio a pendolo. https://www.orologidiclasse.com/wp-content/uploads/2010/08/primo_orologio_pendolo_huygens.jpg
