Scienza e arte sono davvero così diverse?
La dicotomia tra scienza e arte ha origini piuttosto recenti: storici e filosofi concordano nel collocarla durante il XIX secolo, un periodo dominato da due importanti correnti di pensiero contrapposte, da una parte il romanticismo, che celebra “l’eroe romantico”, dall’altra il positivismo, che esalta la fiducia nella scienza prodotta dai grandi progressi ottenuti in questo campo. Nel sistema scolastico italiano le riforme Casati (1859) e Gentile (1923), contribuirono poi ad acuire la differenza tra le due culture con conseguenze negative che stiamo ancora oggi pagando.
Per molte grandi figure creative del passato, come Platone, Aristotele, Michelangelo, Leonardo da Vinci, Francis Bacon e altre ancora, lo scisma tra le due culture sarebbe stato infatti del tutto incomprensibile. Per questi grandi della storia, lo studio e l’osservazione della natura, il cosiddetto mondo naturale, era fonte di ispirazione, verità e saggezza. In assenza di tecnologia, la natura costituiva il loro laboratorio. Usando questo laboratorio, Platone e Aristotele gettarono le basi di gran parte della fisica e della matematica, ma anche di altre discipline, come l’estetica, l’etica e le scienze politiche. Leonardo, un devoto studente della natura, era pittore e scultore, ma anche ingegnere, architetto, inventore e anatomista. Michelangelo fu pittore e scultore, oltre che poeta, ma fu anche ingegnere, anatomista e architetto. Dante era un profondo conoscitore delle teorie scientifiche del suo tempo. Galileo Galilei ha alla base della sua formazione studi di musica e disegno.
Pitagora
Anche il grande pensatore Pitagora (VI sec. a. C.), in genere conosciuto unicamente per il teorema che gli è attribuito, è stato in realtà filosofo, matematico, cosmologo e anche cultore della musica. Sia dai frammenti attribuiti a suoi discepoli “quasi” contemporanei, come Filolao (circa 470 a. C. – fine del sec. V o principio del sec. IV a. C.), sia da opere successive, sappiamo che Pitagora costruì la scala musicale diatonica, la più antica scala musicale usata fino al Medioevo. Egli iniziò i suoi studi incuriosito dai differenti suoni prodotti da martelli di peso diverso che battevano su un’incudine, e li continuò usando il monocordo, uno strumento costituito da una singola corda tesa su una cassa con un ponte mobile spostabile in posizioni ben precise (Figura 1). Spostando il ponte mobile e dividendo la corda in parti che stavano tra loro secondo rapporti di numeri interi, Pitagora costruì la scala musicale.
Fig.1 – Il Monocordo
I pitagorici estesero le loro sperimentazioni musicali anche ad altri oggetti che producevano suoni (Figura 2). Le scoperte di Pitagora in campo musicale, derivanti dalla sua concezione di numero, furono poi applicate alla sua visione cosmologica: i pitagorici erano convinti che i rapporti scoperti sul monocordo non fossero semplici proprietà acustiche di una corda, ma leggi architettoniche che governavano l’intero universo. Ipotizzarono, infatti, che i corpi celesti, ruotando nelle loro orbite, producessero un suono continuo, proporzionale alla loro velocità e distanza dalla Terra, un concerto cosmico noto come Musica delle Sfere. La visione del cosmo dei pitagorici si avvicina molto a quella eliocentrica. Duemila anni dopo Pitagora, tali teorie furono poi riprese da Keplero.
Fig. 2 – Xilografia raffigurante Pitagora con delle campane, con un monocordo e con delle canne (probabilmente di organo) in accordatura pitagorica, un sistema musicale che costruiva una scala basandosi esclusivamente su rapporti matematici semplici.
Creazione artistica e creazione scientifica
Mentre la fruizione di un’opera d’arte si può avere a differenti livelli, per capire la bellezza di una teoria scientifica è necessario possedere la conoscenza di linguaggi specifici, e in particolare del linguaggio della matematica. Nonostante ciò, sia in campo artistico che scientifico l’atto creativo sembra essere molto simile. A sostegno di questa tesi esistono molti studi. Graham Wallas, nel 1926, elaborò una teoria sull’atto creativo (The Art of Thought), ancora oggi largamente accettata, che sosteneva che “la creazione di un’opera d’arte o la costruzione di una teoria scientifica comporta un processo fluido e non lineare che segue diverse fasi in un arco temporale che è impossibile stabilire: dipende dalla situazione, dalla persona, dal contesto socio-culturale e da molti altri fattori. In estrema sintesi si può pensare a 4 fasi del processo creativo: preparazione, incubazione, illuminazione, realizzazione.”
l processi di creazione artistica e scientifica sono oggi oggetto di studio anche da parte dei neuroscienziati che, per esplorare le basi neurali della creatività, utilizzano i moderni strumenti di neuroimaging (risonanza magnetica funzionale: fMR). Le immagini fMR ottenute da artisti (Figura 3A) e scienziati (Figura 3B) durante l’esecuzione di un compito di associazione di parole, mostrano modelli di attivazione sorprendentemente simili in più regioni delle aree coinvolte nell’elaborazione socio-affettiva.
Fig. 3 – Immagini fMR ottenute da artisti (A) e scienziati (B) durante l’esecuzione di un compito di associazione di parole
Integrare pensiero scientifico e pensiero creativo
Oggi si sente molto parlare di didattica STEAM, un approccio educativo che integra Scienza, Tecnologia, Ingegneria, Arte e Matematica per promuovere apprendimento interdisciplinare, pensiero critico, creatività e problem solving. Il termine è l’evoluzione del precedente acronimo STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics), con l’aggiunta della “A” di Arts. Questo passaggio riflette una visione psicologica e pedagogica secondo cui l’integrazione tra pensiero scientifico e pensiero creativo è essenziale per preparare gli studenti a sfide reali attraverso progetti pratici e dinamici.
Nel testo di scienze per la scuola secondaria di primo grado, Orientamento Scienze, quando possibile, sono presenti diversi agganci con l’arte. Il laboratorio “Una banda musicale con i tubi” (pagina A296), per esempio, consiste nel realizzare strumenti musicali con tubi di differente lunghezza: come capirono i pitagorici, la nota prodotta quando il tubo è attraversato da aria è in relazione con la lunghezza del tubo, proprio come accade nelle canne degli organi.
Fig. 4 – Un concerto con i tubi (da Orientamento scienze, pag. A296)
Molto significativo è anche l’approfondimento suggerito a pag. A115. La scultrice americana Rebecca Kamen (Filadelfia 1950), nella sua opera “Divinazione della natura: un giardino elementare” ha rappresentato 83 elementi della tavola periodica in forma di fiori tridimensionali, disposti in un giardino scultoreo ispirato alla spirale di Fibonacci (Figura 5). I petali dei fiori forniscono informazioni sui gusci elettronici degli elementi. L’opera è stata ispirata dai suoi ricordi delle lezioni di chimica nel laboratorio dove quotidianamente osservava la tavola periodica degli elementi affissa alla parete. Allora le sembrava “un grafico a griglia sconcertante”, nella maturità ne ha capito l’importanza e l’ha rivista con gli occhi dell’artista.
Fig. 5 – L’opera di Rebecca Kamen (da Orientamento scienze pag. A115)
Nello stesso approfondimento si suggerisce anche di replicare l’esperienza proposta dall’Università canadese di Waterloo, consistente nel far creare ad alunne e alunni una tavola periodica artistica disegnando in un esagono l’immagine che il particolare elemento ispira (Figura 6).
Fig. 6 – Una tavola periodica artistica (da Orientamento scienze pag. A115)
Scienza, arte e biologia
Nell’ambito della biologia, il legame tra osservazione scientifica e rappresentazione visiva è particolarmente evidente. La complessità del mondo vivente – dall’architettura di una foglia alle proporzioni del corpo umano, dalla geometria di un fiore alle strutture dei microrganismi – ha sempre rappresentato un terreno comune dove artisti e scienziati si sono incontrati, spesso nella stessa persona. La monumentale opera “Kunstformen der Natur” (Forme d’arte della natura), di Ernst Haeckel, un biologo tedesco del XIX secolo, non è un semplice atlante scientifico: rende visibili l’ordine, la complessità e la bellezza estetica della natura. Le sue illustrazioni di organismi marini, come radiolari dalle geometrie perfette e meduse dai tentacoli sinuosi, sono allo stesso tempo rigorosa documentazione scientifica e opere di straordinaria potenza visiva. Lo sguardo dello scienziato individuava strutture, simmetrie e pattern; quello dell’artista li traduceva in immagini che hanno influenzato l’arte decorativa della sua epoca e continuano a ispirare i designer contemporanei.
Beatrix Potter, celebre in tutto il mondo per le sue storie per bambini che hanno come protagonista Peter coniglio, fu anche una naturalista e micologa di notevole talento. Prima di dedicarsi alla letteratura per l’infanzia, condusse studi approfonditi sui funghi, producendo illustrazioni di grande precisione scientifica. Il suo metodo – un’osservazione attenta unita a una rappresentazione grafica fedele ed espressiva – viene riproposto in Orientamento Scienze (Figura 7). Per allenare le competenze, gli studenti sono invitati a esaminare e raffigurare un fungo con una tecnica pittorica a loro scelta, esercitando quello stesso sguardo ibrido tra arte e scienza.
Fig. 7 – Funghi in mostra (da Orientamento scienze pag. C128)
Nell’Unità didattica C4 sulle piante, si propone invece la tecnica del frottage: passare la matita su un foglio sotto cui è posta una foglia svela l’intricata architettura delle nervature, il tessuto che trasporta acqua e nutrienti. È un modo tattile di conoscere la morfologia vegetale. Max Ernst usava questa tecnica per creare texture surreali; qui diventa strumento per capire l’anatomia della foglia, la differenza tra nervatura pennata e palmata, tra margine seghettato e intero (Figura 8).
Fig. 8 – La tecnica del frottage (da Orientamento scienze pag. C107/C108)
L’esempio forse più evidente di come biologia, ingegneria ed estetica possano convergere è dato dalla biomimesi, l’imitazione delle strategie della natura per risolvere problemi tecnologici. La natura ha avuto miliardi di anni per sperimentare soluzioni: perché non imparare da lei?
La Torre Fillotattica progettata da Saleh Masoum parte da un’osservazione botanica: le foglie su
