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Meno votato del padre alle scienze matematiche, ma fortemente attratto dall’alchimia e dalle scienze naturali, Francesco I (1541-1587) fece costruire a Palazzo Vecchio una sorta di sacello che tuttora rappresenta il suo pių vivido ritratto intellettuale. Il cosiddetto "Studiolo" raccoglieva opere d’arte, oggetti naturalistici e alcuni dei pių significativi prodotti della Fonderia medicea, dove il Granduca si applicava personalmente alla produzione di oggetti in vetro e ceramica. Di questo ambiente Vincenzo Borghini (1515-1580) concepė il complesso programma iconografico, che vari artisti misero in opera sotto la direzione di Giorgio Vasari (1511-1574). Per rintracciare la collocazione degli oggetti all’interno degli armadi era necessario compiere un percorso mentale di carattere mnemonico: bisognava partire prima dalla loro origine naturale (uno dei quattro elementi raffigurati sulla volta), per poi passare a quella mitica o storica e infine, in molti casi, alla loro lavorazione tecnica (sportelli e lavagne). Nel 1577 il Granduca intrattenne nello Studiolo il naturalista Ulisse Aldrovandi (1522-1605), mostrandogli "per cinque hore continue … tutte le cose naturali come pietre, gioie, terre, metalli, etc. e molte pitture di pesci al vivo retratti".