La notte dell'otto gennaio 1642 si spegne nella casa di Arcetri in cui è confinato Galileo Galilei. Secondo Einstein è stato «il padre della fisica moderna, anzi di tutta la scienza moderna», perché proprio a lui si deve la nascita del metodo scientifico moderno basato sul linguaggio matematico e sulla sperimentazione. Ma Galileo è anche l'astronomo che ha scoperto le macchie solari e ha contribuito all'affermarsi della teoria eliocentrica, lo studioso che ha rivoluzionato la meccanica e l'autore di alcune invenzioni fondamentali. Scopriamo insieme tre strumenti concepiti dal genio di Galileo.

La bilancia idrostatica
Un tempo, i metalli preziosi venivano pesati sia in aria che immergendoli in acqua, per determinarne la gravità specifica (cioè il peso relativo ad un pari volume di acqua). All’età di 22 anni, Galileo scrisse un piccolo trattato nel quale proponeva un metodo per rendere più precisa e quantitativa la misura, progettando un dispositivo detto bilancetta o bilancia idrostatica. Era costituita da un dispositivo a leva, il braccio all’estremità del quale andava fissato il contrappeso era avvolto in un filo metallico. Lo spostamento del contrappeso poteva essere determinato molto accuratamente contando il numero di spire del filo metallico lungo le quali si spostava. Questo prototipo rimase sulla carta per circa vent'anni dal momento che Galileo costruì la bilancetta solo nel 1608.

Il termoscopio
All’inizio del Diciassettesimo secolo, non c’era alcun metodo per quantificare il calore di un corpo. Molti studiosi dell’epoca sapevano che l’aria si espande quando viene riscaldata. Il termoscopio fu ideato da Galileo all’inizio del 1600 ed era costituito da una piccola fiaschetta con il collo lungo e sottile, piena d’aria, posta a testa in giù entro una vasca piena d’acqua. Quando la fiaschetta veniva riscaldata, l’aria al suo interno si espandeva e il livello dell’acqua nel collo scendeva, mentre quando l’aria si raffreddava, il suo volume decresceva e l’acqua saliva dalla vaschetta lungo il collo del fiasco. Negli anni successivi, il dispositivo venne perfezionato da Galileo e dai suoi amici Santorio Santorio e Gianfrancesco Sagredo, per includervi una scala numerica: si ebbe così il primo termometro ad aria.

Contemporaneamente e indipendentemente, altri studiosi europei misero a punto analoghi dispositivi. Si passò poi, intorno al 1630, ai termometri riempiti di liquido, ma fu solo nel Diciannovesimo secolo che venne stabilita una scala universale di temperature, sulla base di alcune temperature base (quella di fusione del ghiaccio e quella di ebollizione dell’acqua) da parte di Daniel G. Fahrenheit e Anders Celsius.

Il telescopio
Il telescopio è stato uno degli strumenti più importanti nella rivoluzione scientifica del Seicento ed ebbe un ruolo di primo piano nell’affermarsi del sistema copernicano. Le proprietà che certi oggetti trasparenti hanno di aumentare e ridurre le dimensioni delle immagini erano note sin dall’antichità, ma solo alla fine del Duecento le lenti si diffusero in Europa, utilizzate per correggere i difetti della vista. Anche se forse era già conosciuto in precedenza, il telescopio comparve per la prima volta nel 1608 in Olanda, dove venne presentata richiesta di brevetto da parte degli ottici Lipperhey e di Metius. Esso ingrandiva le immagini di un fattore, tre o quattro. La notizia della sua invenzione si diffuse presto in tutta Europa, dove venne costruito e utilizzato nel 1609 da vari scienziati per le osservazioni astronomiche.

Galileo non fu dunque né l’inventore del telescopio, né il primo ad usarlo per questo scopo, tuttavia fu lui che compì le prime scoperte fondamentali di astronomia e che rese famoso lo strumento. Non solo, nell’agosto del 1609 presentò al Senato di Venezia un telescopio ad otto ingrandimenti e poco più tardi elaborò uno strumento ancora più perfezionato, a 20 ingrandimenti, con il quale osservò la Luna e scoprì i satelliti di Giove.

Per approfondire il genio di Galileo guarda l'intervento di Enrico Bellone su Galileo, Keplero.