Robert Boyle

Biografia • Volumi e pressioni

Robert Boyle nacque a Lismore, County Waterford (Irlanda) in una famiglia protestante. Suo padre fu Richard Boyle, Conte di Cork, che aveva lasciato l'Inghilterra nel 1588, all'età di 22 anni, per andare in Irlanda. Nominato cancelliere del concilio di Munster da Elisabetta I, nel 1600, questi comprò le tenute di Sir Walter Raleigh, nelle contee di Cork, di Waterford e, due anni dopo, di Tipperary.

La madre di Robert, Catherine Fenton, fu la seconda moglie di Richard Boyle, essendo morta la prima in meno di un anno dalla nascita del loro primo figlio. Robert fu il loro settimo figlio (e il quattordicesimo ragazzo), in tutto erano quindici bambini (dodici dei quindici sopravvissero all'infanzia). Richard Boyle aveva sessanta anni e Catherine Boyle quaranta, quando nacque Robert.

Robert Boyle fu fortunato ad avere come padre, l'uomo più ricco della Gran Bretagna, sebbene, qualcuno dovrebbe dirlo, il conte di Cork avesse conquistato la sua fortuna con azioni talvolta dubbie. Egli fu imprigionato in Inghilterra, sotto imputazione di appropriazione indebita, la prima volta, e più tardi fu multato pesantemente per il possesso di titoli difettosi per alcune delle sue tenute.

Il conte di Cork e sua moglie credevano che il miglior modo di educare i bambini piccoli, prima che cominciassero la loro educazione scolastica, fosse di allontanarli dai loro genitori. Robert fu mandato via, per essere allevato nella campagna, mentre suo padre continuava a mirare a successi politici sempre più alti. Il conte di Cork visse per quattro anni nella sua casa a Dublino. Egli fu nominato alto capo di giustizia, nel 1629, e alto tesoriere, nel 1631. Durante questo periodo a Dublino, la madre di Robert morì e, poco tempo dopo, Robert ritornò dal suo soggiorno, con la nutrice della campagna, per ricongiungersi alla sua famiglia.

Robert fu mandato, insieme ad uno dei suoi fratelli, a studiare all'Eton College, in Inghilterra, nel 1635. A quel tempo, la scuola stava diventando alla moda, come un posto in cui le persone importanti mandavano i loro figli. Il preside era John Harrison, e i due giovani fratelli Boyle vissero a lungo nella sua casa.

In questo periodo a Eton, l'educazione di Boyle stava procedendo chiaramente bene. Egli era popolare sia per il suo preside, sia tra i suoi compagni. Comunque, forse egli aveva ricevuto troppe attenzioni speciali da Harrison, e, quando Harrison si ritirò, Boyle sembrò incapace di adattarsi alla disciplina e all'educazione, che il nuovo preside portò nella scuola. Dopo aver capito che né l'uno, né l'altro dei suoi figli stavano andando bene a scuola, sotto il nuovo maestro, il conte di Cork mandò i suoi figli lontano da Eton, nel novembre del 1638. In seguito, Boyle ebbe, come insegnante privato, uno dei cappellani di suo padre.

All'età di dodici anni, Boyle fu mandato da suo padre, con uno dei suoi fratelli, in un tour europeo. Da Dieppe, essi andarono a Parigi, in seguito a Lione, prima di raggiungere Ginevra. A Ginevra, Boyle studiò, con un insegnante privato, francese, latino, retorica e religione. Egli, inoltre, utilizzò il tempo libero, nei pomeriggi, giocando a tennis e recitando. Forse, la cosa più importante di tutte è che egli cominciò a studiare matematica.

Nel 1641, Boyle imparò l'italiano, in preparazione alla visita di quel paese. Nel settembre di quell'anno il ragazzo e il suo tutore erano a Venezia, in seguito, all'inizio del 1642, si spostarono a Firenze. Galileo morì nella sua villa ad Arcetri, vicino a Firenze, mentre Boyle viveva nella città. Egli fu particolarmente influenzato da questo evento, e studiò accuratamente il lavoro di Galileo. Se nessun evento plasmò prima la vita di Boyle e lo diresse verso la scienza, allora questo fu il primo.

Naturalmente la sua impostazione protestante, con una radicata paura dei Gesuiti, contribuì alla sua simpatia per Galileo e per il suo trattamento da parte della Chiesa Cattolica Romana. Boyle divenne un forte sostenitore della filosofia di Galileo e credette fortemente, da questo periodo in poi, nel nuovo approccio di studiare il mondo attraverso la matematica e la meccanica.

Dal maggio del 1642 Boyle e il suo insegnante furono a Marsiglia ad aspettare il denaro da parte del padre di Boyle, affinchè egli potesse portare a termine il viaggio verso casa. Questo non arrivò, giunse soltanto una lettera, da suo padre, che spiegava che una ribellione nel Munster stava assorbendo completamente il suo tempo e il suo denaro. Egli mandò 250 sterline per pagare per il ritorno di Boyle, ma il denaro non lo raggiunse mai. Boyle ritornò a Ginevra, dove sembra che abbia vissuto principalmente con lo stipendio del suo insegnante, mentre il padre continuava a combattere gli Irlandesi a Lismore Castle. Il re Carlo I negoziò una cessazione del fuoco con i ribelli cattolici, che combattevano contro il conte di Cork, per cui egli dovette portare indietro le sue truppe, in Inghilterra, per aiutarlo nella guerra civile che intanto era scoppiata là. Il conte di Cork non si riprese dal fatto che Carlo I avesse trattato gli Irlandesi come simili, e morì poco dopo, nel settembre del 1643. Robert Boyle viveva ancora a Ginevra, quando suo padre morì. Nell'estate del 1644, egli vendette alcuni gioielli e utilizzò il denaro ricavato per finanziare il suo viaggio di ritorno in Inghilterra.

Ritornato in Inghilterra visse per un po' con sua sorella Katherine. Ella era più vecchia di lui di tredici anni ed era una persona di una certa importanza, sposata col Visconte Ranelagh. L'Inghilterra era in uno stato caotico, la guerra civile, che era cominciata nel 1642, si stava combattendo tra il re Carlo e il parlamento. Carlo si trasferì a Oxford, mentre il parlamento aveva firmato un'alleanza con gli Scozzesi. In cambio del supporto militare, venne promesso agli Scozzesi di fondare una chiesa presbiteriana. Alcune battaglie, nel 1644, lasciarono sia il re, sia il parlamento in uno stato di disordine. Boyle possedeva delle proprietà in Inghilterra, la tenuta di Stalbridge, lasciatagli da suo padre, ma la situazione del paese rendeva le cose difficili.

Sebbene Boyle ispezionò la sua nuova casa dopo quattro mesi, ci volle molto più tempo prima che fosse possibile trasferirsi là. Il trasferimento avvenne nel marzo del 1646, dopo aver trascorso molto tempo con sua sorella e aver fatto una gita di ritorno in Francia, per ripagare i debiti al suo tutore, che continuava a vivere là. Sebbene Boyle non avesse intenzione di trascorrere molto tempo a Stalbridge, egli rimase là per circa sei anni.

Probabilmente studiò più duramente di quanto egli stesso ammetta in una lettera mandata al sua vecchio insegnante in Francia, nell'ottobre del 1646: "Quanto ai miei studi, ho avuto la possibilità di proseguirli, ma attraverso oggetti e frammentari, quando il tempo libero e le mie occasioni me lo hanno permesso. Mi sono dato da fare a scribacchiare diversi piccoli saggi, sia in versi, sia in prosa, su alcune materie...Gli altri studi umanistici, nei quali mi sono applicato, sono la filosofia naturale, la meccanica e l'economia, in accordo con i principi del nostro nuovo college filosofico...".

Più avanti, nella lettera, Boyle chiama anche questo "nuovo college filosofico" ,"Il College invisibile". È la società, che diventerà presto la "Società Reale di Londra", e fu il solo contatto tra Boyle e il mondo della scienza, mentre viveva la sua vita solitaria a Stalbridge.

È una discussione nel College Invisibile che portò Boyle a leggere la "Clavis Mathematica" di Oughtred e anche le opere di Marsenne e di Gassendi. Boyle era favorevole, sin dal periodo della sua visita in Italia, alle idee di Copernico ed ora, credeva ancora più profondamente in questi punti di vista, insieme ad una profonda credenza nella teoria atomica del fatto.

Questo periodo fu difficile per Boyle, poiché egli cercò duramente di non essere forzato a prendere parte alla guerra civile. La sua fedeltà fu un qualcosa di diviso: suo padre era stato un fedele seguace del re, sua sorella Katherine, una fedele parlamentare. Di fondo, egli simpatizzava per entrambe le parti, ma il risultato finale volse a suo vantaggio. Carlo I fu sconfitto e giustiziato, ma, nel 1650, Carlo II sbarcò in Scozia e cercò di riguadagnare il potere. Cromwell, alla guida delle forze parlamentari, sconfisse gli Scozzesi nel 1650, nuovamente nel 1651, e gli Irlandesi nel 1652. Boyle andò in Irlanda nel 1652, per prendersi cura dei suoi possedimenti. Egli divenne un uomo molto ricco, quando Cromwell distribuì le terre irlandesi ai coloni inglesi. Da quel periodo in avanti, fu in grado di dedicarsi completamente alla scienza, senza bisogno di guadagnare denaro. È giusto sottolineare, comunque, che Boyle fu un uomo molto generoso con il suo denaro, e molti beneficiarono della sua generosità.

Boyle incontrò John Wilkins, il capo del College Invisibile, a Londra, quando fece una visita là, nel 1653. A quel tempo, Wilkins era appena stato nominato come preside del Wadham College, ad Oxford, e stava programmando di espandere il College Invisibile da là. Egli incoraggiò fortemente Boyle a unirsi a loro, a Oxford, e lo invitò a vivere nel College. Boyle decise di andare ad Oxford, ma preferì non accettare l'offerta di Wilkins di una sistemazione, scegliendo invece di adattare le sue stanze personali, dove egli potesse eseguire i suoi esperimenti scientifici. Ad Oxford, egli si unì ad un gruppo di scienziati di ricerca avanzata, che includeva John Wilkins, John Wallis, che era il Savilian Professore di Geometria, Seth Ward, che era il Savilian Professore di Astronomia, e Christopher Wren, che successe a Ward come Savilian Professore di Astronomia, nel 1661. Dal 1654, Boyle visse ad Oxford, sebbene non ebbe mai alcun posto universitario.

Egli diede contributi importanti alla fisica e alla chimica ed è, infatti, conosciuto soprattutto per la legge di Boyle (alcune volte chiamata la Legge di Mariotte), che descrive un gas ideale. La legge di Boyle appare in un'appendice, scritto nel 1662, al suo lavoro "New Experiments Physio-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects" (1660). Il testo del 1660 fu il risultato di tre anni di esperimenti con una pompa ad aria, con l'aiuto di Hooke, che impiegò come suo assistente. L'apparecchio era stato ideato da Hooke, e usandolo, Boyle aveva ottenuto tutta una serie di risultati importanti. Egli aveva dimostrato, tra le altre cose, che il suono non viaggia nel vuoto, aveva provato che la fiamma richiede aria per sopravvivere e aveva investigato le proprietà elastiche dell'aria.

L'appendice del 1662 non conteneva soltanto la legge di Boyle, che metteva in relazione il volume e la pressione in un gas, ma conteneva anche la difesa del lavoro di Boyle sul vuoto, che appariva nel testo principale. Molti scienziati, in particolare Hobbes, avevano sostenuto che il vuoto non potesse esistere, e avevano asserito che i risultati di Boyle, ottenuti con la pompa nel vuoto, dovessero essere il risultato di una forza ancora sconosciuta. Un altro libro di Boyle, nel 1666, fu intitolato "Paradossi idrostatici": si tratta di "una critica pungente del lavoro di Pascal sull'idrostatica, piena di osservazioni acute sul metodo sperimentale di Pascal, sia una presentazione di una serie di importanti e ingegnosi esperimenti sulla pressione dei fluidi".

Ne "Il chimico scettico" (1661), Boyle discute il punto di vista di Aristotele dei quattro elementi terra, aria, fuoco e acqua. Egli sostenne che la materia fosse composta da corpuscoli, diversi tra loro, costituiti di differenti configurazioni di particelle primarie. Sebbene molte idee, in quest'opera, furono prese da Cartesio, su un aspetto egli era fondamentalmente in disaccordo con lui. Le idee di Boyle, che le particelle primarie si muovessero liberamente nei fluidi, meno liberamente nei solidi, derivava da Cartesio. Comunque, Cartesio non credeva nel vuoto, piuttosto credeva in un totale etere diffuso. Boyle aveva condotto molti esperimenti che lo avevano portato a credere nel vuoto e, non aveva trovato alcuna prova sperimentale evidente dell'etere, che rimpiazzasse quell'idea. Egli seguì Cartesio nella sua teoria che il mondo fosse fondamentalmente un complesso sistema, governato da un piccolo numero di semplici leggi matematiche.

Considerando l'ottica, in particolare il colore, Boyle non ebbe così successo. Egli pubblicò "Esperimenti e considerazioni toccando i colori", nel 1644, ma ammise prontamente che il lavoro di Hooke del 1665 fu nettamente superiore e che le idee di Newton, pubblicate nel 1672, dovessero rimpiazzare le sue.

Boyle fu un membro della Società Reale. Egli pubblicò i suoi risultati sulle proprietà fisiche dell'aria attraverso questa Società. Il suo lavoro sulla chimica era mirato a stabilirla come una scienza matematica basata su una teoria meccanicistica della materia. È per questa ragione che abbiamo deciso di includere Boyle in questo archivio di matematici poiché, sebbene non abbia sviluppato nessuna idea matematica da solo, fu uno dei primi ad asserire che tutta la scienza dovesse essere sviluppata come un'applicazione della matematica. Sebbene altri prima di lui avessero applicato la matematica alla fisica, Boyle fu uno dei primi ad aver esteso l'applicazione della matematica alla chimica che cercò di sviluppare come una scienza, la cui complessa apparenza era semplicemente il risultato di semplici leggi matematiche applicate a semplici particelle fondamentali.

Nel 1668, Boyle lasciò Oxford e andò a vivere con sua sorella Lady Ranelagh a Londra. Là, divenne un vicino di casa di Barrow, ma sembrò avere più interessi scientifici in comune con un altro vicino di casa, Thomas Sydenham, un fisico. Nel 1669, il marito di sua sorella morì. Molti erano concordi sull'importanza di trovare una moglie per Boyle. Wallis trovò una donna, che considerava particolarmente adatta per essere la moglie di Boyle. Sembra che Boyle abbia evitato con successo questi piani di matrimonio.

Nel giugno del 1670, egli ebbe un attacco che lo lasciò paralizzato, ma lentamente riacquistò la sua salute. Continuò a lavorare e a ricevere ospiti nella sua casa londinese. I visitatori furono così frequenti, che dovette diminuire le visite, per cui ebbe il tempo di continuare con le sue ricerche scientifiche, che svolse con l'aiuto di molti ed eccellenti assistenti.

Nel 1680, egli declinò l'offerta di prestare servizio come Presidente della Società Reale. Spiegò che le sue ragioni erano religiose, in quanto non poteva prestare i giuramenti necessari. Il lato religioso di Boyle è sempre stato una forza importante nella sua vita.

Robert Boyle muore a Londra il giorno 30 dicembre 1691 all'età di 64 anni. Nel suo testamento, Boyle finanziò una serie di conferenze che divennero note come "Boyle Lectures".

Oggi su un muro dell'University College nella High Street a Oxford un'iscrizione recita:

"In una casa in questo luogo | tra il 1655 e il 1668 visse | ROBERT BOYLE | Qui scoprì la LEGGE DI BOYLE | e fece esperimenti con una | POMPA AD ARIA progettata dal suo assistente | ROBERT HOOKE | Inventore Scienziato e Architetto | che costruì un MICROSCOPIO | con il quale per primo identificò la CELLULA".