Languages and Science

Stefano Scopel

Hankuk University of Foreign Studies, Yongin, Seoul, 22 October 2009

20‐26 October 2009 Sponsored by the Italian Foreign Ministry  and the Accademia della Crusca

United Nations have proclaimed 2009 as the “International Year of Astronomy”.This year has been choosen because exactly 4 centuries ago, in 1609, Galileo Galilei pointed his telescope to the sky. In july that year he first heard in Venice about a new invention from a Duch spectacle‐maker, Hans Lipperhey and constructed his first telescope a few days later. In that way  he made some of his greatest discoveries, that where collected the following year in the “Sidereus Nuncius”:  Sunspots, the four satellites of Jupiter, the phases of Venus, the mountains of the Moon and Saturn’s rings.

Io, Europa, Ganimede and Callisto

What is the language of modern Science?

Two answers:

EnglishMathematics!

The main features of pre‐Galileian science

• the pretension of a total knowledge (the structure of the whole Universe is seeked); • the mix of religious and metaphysic principles with the description of Nature• the Earth is at the center of the Universe, and the sequence of spheres of water, airand fire are determined by the Aristotelian conception of matter; • lack of care for quantitative aspects (sizes)• absence to any reference to a mathematic language to describe phenomena

The four Aristotelian elements: Earth (Terra) , Water (Aqua) , Air (Aer) , Fire (Ignis) could acquire (Summa) or lose (Remissa) one of the four qualities of matter:  Heat (Caliditas), Humidity (Humiditas) , Cold (Frigiditas) and Dryness (Siccitas)  

EARTH

WATER

AIR

FIRE Fire and Air go naturally upWater and Earth go naturally down

• first proposed by Aristotle: nature abhors a vacuum, and therefore empty space would always be trying to suck in gas or liquids to avoid being empty.• widely accepted for a long time and supported by Galileo Galilei• Galileo’s pupil Evangelista Torricelli stated in 1644 that the level of mercury in a closed tube was dependent on the pressure of surrounding air• proved by Pascal in 1647

Horror Vacui

Hg enters the Torricelli tube for an eight determined by the atmospheric pressure 

In today’s language, Horror Vacui is not a physical quantity because it cannot be measured

On the other hand pressure can be measured  (1 Torr = 1 mm of Hg) 

Quintessence: quinta essentia = fifth element, additional element postulated by Aristotle (also aether=the element of Gods)

Air

EarthWater

Fire

In the middle ages considered the main ingredient of the Philosopher’s stone -believed by alchemists to convert elements and to turn inexpensive metals into gold

matter?(w=0)

radiation? (w=1/3)

Dark Energy? (w=-1)

kination? (w=1)

Quintessence in Modern Cosmology!

Equation of state: p=w ρp=pressureρ=energy density

Galileo Galilei (Pisa, 15 febbraio 1564 – Arcetri, 8 gennaio 1642)

« La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto. » (Il Saggiatore)

"Galileo, perhaps more than any other single person, was responsible for the birth of modern science“, Steven Hawking

Sidereus Nuncius ‐ 1610 ‐ Galilei, Galileo ‐ Venice ‐ The Warnock LibraryWritten in “New Latin”

AVVISO ASTRONOMICOCHE CONTIENE E SPIEGA OSSERVAZIONI DI RECENTE CONDOTTE CON L'AIUTO DI UN NUOVO OCCHIALE SULLA FACCIA DELLA LUNA, SULLA VIA LATTEA E LE NEBULOSE, SU INNUMEREVOLI STELLE FISSE, E SU QUATTRO PIANETI DETTI ASTRI MEDICEI NON MAI FINORA VEDUTIGrandi cose per verità in questo breve trattato propongo all'osservazione e alla contemplazione di quanti studiano la natura. Grandi, dico, e per l'eccellenza della materia stessa, e per la novità non mai udita nei secoli, e infine per lo strumento mediante il quale queste cose stesse si sono palesate al nostro senso.Grande cosa è certamente alla immensa moltitudine delle stelle fisse che fino a oggi si potevano scorgere con la facoltà naturale, aggiungerne e far manifeste all'occhio umano altre innumeri, prima non mai vedute e che il numero delle antiche e note superano più di dieci volte.

ASTRONOMICUS NUNCIUSOBSERVATIONES RECENS HABITAS NOVI PERSPICILLI BENEFICIO IN LUNÆ FACIE, LACTEO CIRCULO STELLISQUE NEBULOSIS, INNUMERIS FIXIS, NECNON IN QUATUOR PLANETIS MEDICEA SIDERA NUNCUPATIS, NUNQUAM CONSPECTIS ADHUC, CONTINENS ATQUE DECLARANSMagna equidem in hac exigua tractationesingulis de natura speculantibus inspiciendacontemplandaque propono. Magna, inquam, tum ob rei ipsius præstantiam, tum ob inauditam per ævum novitatem, tum etiampropter Organum, cuius beneficio eademsensui nostro obviam sese fecerunt.Magnum sane est, supra numerosaminerrantium Stellarum multitudinem, quænaturali facultate in hunc usque diem conspicipotuerunt, alias innumeras superaddereoculisque palam exponere, antehacconspectas nunquam, et quæ veteres ac notasplusquam supra decuplam multiplicitatemsuperent.

Frontespizio della prima edizione del Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo tolemaico e copernicano (1632) 

Frontespizio della seconda edizione delDiscorso "Intorno alle cose che stanno in su l'acqua o che in quella si muovono" diGalileo Galilei.Firenze, Giunti, 1612.

After the “SidereusNuncius” Galielo chooses to write in Italian (“florentian”).

“Io l’ho scritta vulgare perché ho bisogno che ogni persona la possi leggere, e per questo medesimo rispetto ho scritto nel medesimo idioma questo ultimo mio trattatello [Discorso intorno alle cose che stanno in su l’acqua, ndr].Letter of Galileo to P. Gualdo

Dialogo sui massimi sistemi del mondo, G. Galilei, preface

«Finalmente essendo mia intenzione di esplicare al presente operazioni per lo più attinenti al soldato, ho giudicato esser bene scrivere in favella toscana, acciò che, venendo talora il libro in mano di persone più intendenti della milizia che della lingua latina, possa da loro esser comodamente inteso» (about “Operazioni del compasso geometrico e militare “)

Why Galileo wrote in Italian?

<<Mi e’ convenuto scriver questo Discorso [Discorso intorno allecose che stanno in su l'acqua, 1612] in lingua italiana, accio’ possa esserinteso, almeno in parte, da tutta la citta’, perche’ cosi’ ha portato l’occasionedi certa disputa>>.

<<Dispiacemi ancora della difficolta’ che apporta ad Apelle l'aver ioscritto nella nostra favella fiorentina: il che ho fatto per diversi rispetti,uno dei quali ... e' il non privarmi delle risposte di V. S. intal lingua, vedute da me e da tali amici miei con molto maggior dilettoe meraviglia che se fossero scritte del pie’ purgato stile latino; e parcinel leggere lettere di locuzione tanto propria, che Firenze estenda i suoiconfini, anzi il recinto delle sue mura, sino in Augusta>>(1612, Letter to Marco Welser)

For practical reasons, depending on his target

For some time he even hoped that Italian could become the new international language of science

At that time several other attempts were being made to abandon Latin as the language of science:

• in 1605 Francis Bacon wrote in English “Of Proficience and Advancement of Learning”, immediately republished in Latin as “De Dignitate et augmentisscientiarum”• in 1599 Kepler wrote the “Tribune Almanach” in German• in 1637 Descartes wrote “Le discour de la méthode” in French 

Abandoning Latin was also breaking free from the old scholastic traditional science (including the influence of the Church) based on the principle of auctoritas (biblical and aristotelic – “ipse dixit”)However it could reduce the potential readers. For this reason all Galileo writings in Italian were eventually translated to Latin to make them understandable beyond Italy’s borders.

•In Rome, the power of the state striclyrelated to Latin• Most people in the parts of Western Europe conquered by Rome, originally spoke their own language, but soon shifted to Latin •One of the reason they shifted to Latin was that the Romans established an efficient administration in the conquered territories, and those who wished to advance in society, or simply avail themselves of the efficiency and the protection of the Roman administration, had to deal with it in Latin.•By the seventh century western Europe was without any strong political power, without any organization at all except for the Christian Church.•Around the 8th Century the situation changed drastically with Charlemagne.•Charlemagne reformed and improved the schools of the Church, and more and more people learnt to read and write Latin.

•By the twelfth century Latin was again  used very extensively in writing all over Europe, even in countries that had never belonged to the Roman Empire, such as present‐day Germany, Poland, and Denmark.• Spoken and written Latin was taught in school and for several centuries Latin remained the common written language of Europe, especially in the world of science and education.•The fact that Latin returned to be the international language of Europe had much to do with the standing of the Church. 

Latin as the language of Europe

English is the language of science today

• The British Empire and the American Century• Internet!

This implies that many scientist write and work using a language that is not their own, possibly limiting their linguistic skills. Is this a problem?

In my opinion: no!As Galileo taught us the language of Science is  quantitative and mathematical. So in a scientific text the evocative or suggestive properties of words, which are so important in a literary text, should be irrelevant.  So a scientific text should be as simple and clear as possible.  

Moreover, sometimes scientists may use their rhetoric and dialectic skills to hide their shortcomings…

What Scientists really mean when they say things.From "Eureka: A book of scientific anecdotes", by Adrian Berry.Authoritative statements in scientific journals should not always be taken literally.

"It has long been known that...“I haven't bothered to look up the original reference.

"While it has not been possible to provide definite answers to these questions...“The experiment didn't work out, but I figured I could at least get a publication out of it. 

"...accidentally strained during mounting“...dropped on the floor.

"It is clear that much additional work will be required before a complete understanding...“I don't understand it.

"Unfortunately a quantitative theory to account for these effects has not been formulated...“Neither does anybody else.

"It is hoped that this work will stimulate further work in the field.“This isn't very good, but neither is any of the others on this miserable subject.

"The agreement with the predicted curve is excellent" ...good" ...satisfactory" ...fair.“Fair. Poor. Doubtful. Imaginary.

"As good as could be expected considering the approximations made in the analysis.“Non‐existent.

"Of great theoretical and practical importance.“Interesting to me.

"Three of the samples were chosen for detailed study.“The results on the others didn't make sense and were ignored.

"These results will be reported at a later date.“I might possibly get around to this some time.

"Typical results are shown.“The best results are shown.

"Although some detail has been lost in the reproduction, it is clear from the original micrograph that...“It is impossible to tell from the micrograph.

"It is suggested...", "It may be believed...", "It may be that...“I think.

"The most reliable values are those of Jones.“He was a student of mine.

"It is generally believed that...“A couple of other guys think so too.

"It might be argued that...“I have such a good answer to this question that I'll raise it.

"Correct within an order of magnitude.“Wrong.

"Well known.“(i) I happen to know it, or (ii) well known to some of us.

"The reason is, of course, obvious.“(i)Not in the least, or if it really is: (ii)I was not the first to think of it, but I think I got it independently.

Italian and Science(actually: Italian and physics)

Today the language of science is English. However some Italian words have survived in the scientific jargon.  Moreover it is possible to find the names of famous Italian scientists, Italian experiments or  Astrophysical objects named by Italian astronomers 

Joined European Physical Journal in 1986

Some Italian words that have survived the 

dominance of English

Name “neutrino” proposed by Enrico Fermi in the international congress organized in Rome from 11 to 17october 1931

Besides E. Fermi(1) in this picture: R. Millikan(2), M. Curie(3), G. Marconi(4), N. Bohr(5), A. Sommerfeld(6), A. H. Compton(7), P. Ehrenfest(8), W. Heisenberg(9), E. Majorana(10) 

‐ino=suffix in italian for small (neutrino=small neutron)

2 3 45

6

7

1

910

8

I ragazzi di Via Panisperna

From left, Oscar D'Agostino, Emilio Segrè, Edoardo Amaldi, Franco Rasetti, and Enrico Fermi in 1934 

Ettore Majorana

The SPIRES‐HEP database has been run by the Stanford Linear Accelerator Center(SLAC) since the late 1960's as a database of particle physics literature. SLAC also collaborates with other physics institutions around the world on SPIRES. In 1991 it became the first web‐site in North America and now attracts around 50,000 searches per day from particle physicists. 

(Fermi‐Dirac distribution, Fermi surface, Fermi potential, Fermion, Fermi gas, Fermi Golden Rule, FERMI satellite, Fm=Fermi=unit of lenght=10‐15 m)…)

Name chosen after world‐wide on‐line survey (about 11000 scientists participated) 

FERMILAB, in Chicago, is presently the highest‐energy operating particle accelerator in the World

Modern theories favour the possibility that the density of matter in the whole Universe is dominated by a Majoranafermion (neutralino)

1743, borrowed during an outbreak of the disease in Europe, from It. influenza"influenza, epidemic," originally "visitation, influence (of the stars)," from M.L. influentia. Used in It. for diseases since at least 1504 (cf. influenza di febbrescarlattina "scarlet fever") on notion of astral or occult influence. The 1743 outbreak began in Italy. Often applied since mid-19c. to severe colds.

Influenza

신종인플루엔자

Geminga• a neutron star approximately 552 light‐years away from the Sun in the constellation Gemini•second brightest source of high‐energy gamma rays in the sky• first example of a radio‐quiet pulsar, only photons detected (gamma to X‐rays)• first observed in 1975 but unambiguously  identified only in 1991•Its name is both a contraction of "Gemini gamma‐ray source", and “gh'è minga “ =“it's not there” in the Lombard dialect of Milan•Discovered by Giovanni Bignami and PatriziaCaraveo (Pavia & Milano)

The web works in EnglishBut there are science melting pots in the world were languages are learnt and exchanged…

large international laboratories

The European Organization for Nuclear Research known as CERN is the world's largest particle physics laboratory, situated in the northwest suburbs of Geneva on the Franco–Swiss border, established in 1954. The organization has twenty European member states, and is currently the workplace of approximately 2,600 full‐time employees, as well as some 7,931 scientists and engineers (representing 580 universities and research facilities and 80 nationalities)

Official languages: English and French

Flux of muons at the sea level: ~ 1/minute/cm2~5 x109/year/m2

Scientist go underground to shield from cosmic rays and search for rare events

The lab has surface infrastructures that host offices, lecture rooms and lodging

The Laboratori Nazionali del Gran Sasso host about 750 scientists from 22 countries working in 18 experiments

Titolo originale: L'orizzonte degli eventi Nazione: Italia Anno: 2005 Genere: Drammatico Durata: 115' Regia: Daniele Vicari  Cast: Valerio Mastandrea, Francesca Inaudi, Gwenaelle Simon, Giorgio Colangeli, Lorenzo Gioielli, Sara Franchetti Produzione: Fandango, Medusa Film Distribuzione: Medusa Data di uscita: Cannes 2005, 20 Maggio 2005 

A movie was set in the Gran SassoLaboratory

•Based in Rome and Pescara•Long Collaboration with Korea (Italy‐Korea workshop held every two years since 1987 – next week the 11th edition in Seoul)•Research agreement between ICRA and the Astrophysical Research Center for the Structure of the Cosmos, Sejong University, Korea 

감사합니다GRAZIE