La fisica classica e la nuova fisica
del XX secolo
Liceo Classico F. De Sanctis
a.s. 2006-07
Prof.ri
Apicella
Inghilleri
Rimentano
Immagini della realtà fisica e scale di
grandezza
Le scoperte della fisica del XX secolo sono in
radicale contrasto con l’immagine del mondo che
ci viene offerta dalla nostra esperienza sensibile
quotidiana.
A dire il vero, sin dai suoi esordi, la scienza
moderna ci ha posto di fronte ad evidenze
sperimentali piuttosto controintuitive.
Pensa alla legge di caduta dei gravi formulata da
Galilei.
Chi direbbe, a prima vista, che un martello e una
piuma cadono allo stesso modo?
Linguaggio, realtà, esperienza
Il linguaggio e i concetti, utilizzati dalla fisica classica
(Galilei-Newton) per descrivere la realtà, si sono sviluppati
perlopiù nel corso di esperienze, in cui i valori riguardanti la
velocità, l’energia e le dimensioni spazio-temporali,
oscillano tra ordini di grandezza esprimibili mediante
numeri a poche cifre.
Ma cosa succede quando iniziamo ad esplorare la realtà
fisica su scala atomica (micro) o su scala cosmica (macro),
tendendo all’infinitamente grande o all’infinitamente
piccolo?
E ancora: come appare il mondo quando iniziamo a
muoverci a velocità prossime a quella della luce?
Ciò che accade, stando alle prospettive aperte dalla nuova
fisica del XX secolo, non è tanto il fatto che si scoprono
nuove entità invisibili ad occhio nudo, quanto il fatto che
appare una realtà la quale non riesce a collocarsi negli
schemi concettuali dell’esperienza ordinaria.
Si è scoperto che il linguaggio e i concetti usati per
descrivere la realtà non sono gli stessi a qualsiasi scala di
grandezza.
Concetti come quello di corpo materiale, posizione e
traiettoria di un corpo in movimento, linea retta, spazio
tridimensionale, energia, causa ecc., che sono concetti
dell’esperienza comune e della fisica classica, si
dimostrano inadeguati a descrivere la realtà nell’ordine di
grandezza dell’infinitamente piccolo o dell’infinitamente
grande (ordini di grandezza che oscillano grossomodo tra
10-17 e 1026, ovvero dall’atomo alle galassie).
Conflitti tra la descrizione della realtà fisica in micro e in macro
In più, i due principali quadri teorici di riferimento,
che ci vengono offerti nel XX secolo per descrivere
la realtà fisica su scala cosmica (teoria della
relatività) e su scala atomica (meccanica
quantistica), non sono tra loro concordi.
La relatività generale valida per spiegare l’ “universo
in grande” entra in conflitto con la descrizione dell’
“universo in piccolo” che ci viene offerta dalla
meccanica quantistica. La fisica attuale vive questa
schizofrenica situazione conoscitiva di fondo.
Fisica classica, meccanicismo e percezione
ordinaria: un’immagine del mondo
L’immagine meccanicistica dell’universo.
Corpi materiali e movimento
Il modello meccanicista tende a
spiegare tutti i fenomeni fisici
ricorrendo all’ipotesi di corpi materiali,
che si muovono nello spazio.
Origini del meccanicismo moderno
La visione meccanicistica dell’universo rappresentò il paradigma
filosofico dominante e sotteso nei primi due secoli di sviluppo della
scienza moderna, tra il ‘600 e l’‘800.
L’ipotesi di ricondurre lo studio di tutti i fenomeni fisici all’esistenza di
corpi materiali, che si muovono nello spazio, nasce dalla volontà di
estendere a tutti gli altri fenomeni fisici i successi ottenuti dal metodo
galileiano nello studio del moto dei corpi.
Solo per fare un esempio, il modello meccanicista tenta di spiegare
anche il calore, la luce, l’elettricità ecc. come fenomeni implicanti
particelle (magari invisibili) in movimento. In tal modo, la meccanica
diventa la regina di tutte le scienze, per cui l’intero studio della fisica è
riconducibile allo studio della meccanica.
Tra i filosofi che hanno maggiormente contribuito alla costruzione
dell’immagine meccanicistica dell’universo ricordiamo, oltre lo stesso
Galilei, Cartesio, Hobbes, Locke, Hume.
Meccanicismo e atomismo
Il meccanicismo del ‘600 riprende la teoria atomica di
Democrito, per il quale i corpi che vediamo sono aggregati di
atomi, che si muovono in uno spazio vuoto.
Non vi è alcuna differenza sostanziale tra i corpi visibili e gli
atomi, se non nelle dimensioni. Possiamo pensare agli atomi
come granelli di materia sempre più piccoli (perciò invisibili),
indivisibili, eterni, indistruttibili.
Corporeità, permanenza, solidità, tridimensionalità
La materia, intesa come insieme di corpi fisici, presenta i caratteri
dell’estensione misurabile e quindi trattabile in termini geometricomatematici (res extensa di Cartesio), della tridimensionalità, della
permanenza nel tempo e della solidità ovvero dell’impenetrabilità.
La distinzione galileiana tra “qualità primarie” e “qualità secondarie” viene
immediatamente accolta nel paradigma meccanicistico della fisica
classica. Con esse si intendeva distinguere tra ciò che rientra nell’ambito
dei sensi (qualità “secondarie”) e la struttura geometrico-matematica della
natura (qualità “primarie”).
Sono qualità primarie quelle concernenti la forma geometrica o altre
grandezze misurabili associabili al corpo. Solo ciò che è soggetto a
misurazione, e quindi trattabile in maniera matematica, riguarda in
maniera obiettiva la realtà fisica.
Colori, sapori, suoni e altri tipi di sensazione sono qualità secondarie,
dovute ai nostri organi di senso. Una teoria fisiologica dovrebbe essere in
grado di spiegare come si formano in noi queste qualità fantasma
soggettive, che non hanno alcun riscontro nella realtà oggettiva, ma
risiedono solo nella mente dell’osservatore.
Spazio e tempo assoluti
Spazio e tempo sono realtà assolute, indipendenti dal
punto di vista dell’osservatore. Spazio e tempo
definiscono un sistema di riferimento universale, un
unico vasto palcoscenico, nel quale si svolgono tutte le
azioni dell’intero universo.
Nella concezione newtoniana lo spazio viene inteso in
senso assoluto, quale vuoto ricettacolo dei corpi
materiali, contenitore infinito di tutti i luoghi, necessario
punto di riferimento in quiete rispetto a tutti i movimenti
che si svolgono nell’universo.
«Lo spazio assoluto […] per sua stessa
natura senza relazione ad alcunché di
esterno, rimane sempre uguale ed
immobile» (Newton)
Nella concezione newtoniana, il tempo viene
considerato una dimensione separata,
assoluta, che non ha alcun rapporto con il
mondo materiale, esso scorre lineare in una
successione, dal passato al futuro attraverso
il presente, omogeneamente per tutti gli
osservatori.
«Il tempo assoluto, vero, matematico, in sé e per sua
natura senza relazione ad alcunché di esterno, scorre
uniformemente» (Newton)
Principio di relatività galileiana
Le misurazioni di intervalli spaziali, e di altre
grandezze fisiche associate alla grandezza
spazio, non concordano tra diversi osservatori,
qualora si muovano l’uno rispetto all’altro. Gli
intervalli di tempo misurabili restano invece
invariati, per qualsivoglia osservatore.
Materia ed energia
Nella fisica classica, materia ed energia sono distinti, anche se
complementari tra loro.
Il dinamismo della realtà materiale è una manifestazione dell’energia.
La materia, a sua volta, appare come alcunché di esteso (res extensa) e
inerte, che oppone resistenza alle forze esterne che ne causano il
movimento.
L’universo è visto come un insieme di corpi materiali, che interagiscono
scambiandosi vari tipi di energia, nello scenario onnipervasivo di uno spazio
e di un tempo assoluti.
Quindi, nella fisica classica, materia, spazio, tempo, energia sono i quattro
elementi essenziali, da cui è possibile derivare ogni grandezza fisica e
spiegare ogni evento della fisica.
Nell’ambito della fisica classica, il concetto di energia tende a soppiantare
quello di forza (utilizzato da Newton -> forza associata al moto accelerato),
in quanto descrivere i fenomeni fisici in termini energetici rende possibile
una visione d’insieme, una descrizione sistemica.
Lo
studio
scientifico
dell’energia
consiste
nella
classificazione di diverse tipologie di energia, in quanto
misurabili.
La misurabilità dell’energia è legata al concetto di lavoro, nel
quale ricompare il concetto di forza e di spostamento nello
spazio.
L’energia né si crea né si distrugge. All’interno dell’universo
essa è ritenuta costante, sebbene possa trasformarsi nelle
diverse tipologie (energia cinetica, gravitazionale-potenziale,
ecc. (qualche problema sorge con il calore inteso come
energia termica -> forma di energia degradata, entropia).
Al di là delle diverse forme di energia, classificate e misurate
dalla fisica, si porrà gradualmente il problema del loro
inquadramento in una teoria unificata
La legge di gravitazione universale di Newton
Sebbene la legge di gravitazione universale renda
possibile una prima teoria unificata di tutti i
movimenti osservabili in cielo e in terra, la forza di
gravità resta misteriosa, per via della sua azione
immediata, che agisce a distanza.
«Hypothes non fingo» (Newton)
Carattere locale delle interazioni fisiche
Nella fisica classica, ciò che facciamo ha
rilevanza solo per le cose che sono qui, e, in
tal senso, la fisica ha un carattere locale.
Tutti i fenomeni naturali si possono spiegare
come effetti locali prodotti da corpi materiali
che si muovono nel tempo e nello spazio.
Causalismo e determinismo
Le cause dei movimenti dei corpi materiali sono necessarie e
univocamente determinate (determinismo).
Tutto ciò che accade in natura ha una causa determinata e avviene
secondo necessità. Le leggi che regolano i movimenti dei corpi
materiali sono leggi deterministico-causali.
Di ogni corpo è possibile definire, in ogni istante di tempo, posizione e
velocità. Pertanto, ogni corpo materiale in movimento descrive una
traiettoria determinabile in termini geometrici.
In termini matematici, determinismo significa poter misurare le
grandezze fisiche che caratterizzano lo stato in cui si trova un sistema,
e poter prevedere i valori futuri delle grandezze fisiche, quando il
sistema viene a trovarsi in un nuovo stato.
«Un’intelligenza che, a un dato istante, conoscesse tutte le
forze da cui è animata la natura e la situazione rispettiva
degli esseri che la compongono, se per di più, fosse
abbastanza profonda per sottomettere questi dati
all’analisi, abbraccerebbe nella stessa formula i movimenti
dei più grandi corpi dell’universo e dell’atomo più leggero:
nulla sarebbe incerto per essa e l’avvenire, come il
passato, sarebbe presente ai suoi occhi» (P. S. Laplace).
La concezione della natura meccanicistica, tipica della
fisica classica, è dunque in stretto rapporto con un
determinismo rigoroso;
il cosmo è visto come una macchina completamente
causale e determinata; tutto ciò che accade ha una causa
definita e un effetto determinato.
L’obiettività dell’osservazione scientifica
L’osservatore non influenza la realtà osservata.
La base filosofica di ciò è rintracciabile nella distinzione cartesiana tra
res cogitans e res extensa, in base alla quale,
si riconosce un mondo esterno,
descrivibile in modo oggettivo cioè indipendente dall’osservatore.
Pur tenendo conto degli errori compiuti nella misurazione delle grandezze
fisiche (teoria degli errori), i parametri fisico-matematici per descrivere
oggettivamente la realtà sono determinati e misurabili con gradi di
precisione crescenti, man mano che sviluppiamo strumenti di
osservazione tecnicamente sempre più adeguati.
Il metodo scientifico, combinando tra loro ipotesi teoriche e verifiche
sperimentali,
garantisce
spiegazioni dei fenomeni naturali
che non sono solo il frutto di speculazioni astratte del pensiero,
tantomeno l’esito casuale di osservazioni empiriche che non
conducono a leggi universali, in quanto condotte in maniera
asistematica.
Il momento dell’ipotesi teorica guida l’osservazione, mentre
l’osservazione e la misurazione permettono di verificare o correggere
la teoria.
I modelli matematici di analisi matematica sviluppati dalla fisica
classica (analisi matematica), presuppongono una struttura della realtà
continua.
Crisi del meccanicismo e della fisica classica
È tra la fine dell’800 e i primi del ‘900, che entrano in crisi alcuni concetti
basilari della fisica classica e del modello meccanicistica.
I dati sperimentali riscontrati nel comportamento anomalo riguardanti le
emissioni di radiazioni in un “corpo nero” e le misurazioni della velocità
della luce troveranno spiegazione, rispettivamente con M. Planck e A.
Einstein, solo ricorrendo a soluzioni teoriche, che contrastano con gli
assunti del meccanicismo.
Meccanica quantistica e teoria della relatività mettono in crisi la
visione meccanicistica che per due secoli circa aveva orientato in
diversi ambiti i modelli di spiegazione della ricerca scientifica.
In sintesi,
ecco alcune nozioni della fisica classica che entrano in crisi:
- l’esistenza di particelle elementari che presentano i caratteri
ordinari della corporeità (permanenza, solidità, tridimensionalità,
possibilità di individuarne in un dato istante posizione e velocità, e
quindi la traiettoria ecc.)
- la nozione di spazio e tempo assoluti
- la distinzione tra materia e energia
- la natura deterministico-causale dei fenomeni fisici
l’ideale di una descrizione oggettiva della natura o indipendenza della
realtà dall’osservatore
il carattere esclusivamente locale delle interazioni fisiche
LA NUOVA FISICA
citazioni
Secondo i mistici, l’esperienza diretta della realtà,
totalmente intuitiva è un “evento” che scuote le basi
stesse della normale concezione del mondo basate
sull’esperienza di ciò che percepiamo: solido, separato,
esterno.
D.T. Suzuky l’ha definita: «l’evento più sorprendente che
possa avvenire nella coscienza umana… Che sconvolge
ogni esperienza codificata».
Un maestro zen la descrive come: «…il fondo di un
secchio che si sfonda».
I fisici all’inizio del XX secolo provarono una simile sensazione di fronte alla
scoperta delle realtà atomiche e della relatività di Einstein.
Heinsemberg scrisse: «La violenta reazione ai recenti sviluppi della fisica
moderna può essere compresa solo se ci si rende conto che questa volta
hanno cominciato a cedere i fondamenti stessi della fisica; e che questo
movimento ha prodotto la sensazione che sarebbe stata tagliata la base su cui
poggiava la scienza».
Einstein provò le stesse sensazioni sconvolgenti e nella sua biografia
leggiamo: «Tutti i miei tentativi di adattare i fondamenti teorici della fisica a
queste (nuove) acquisizioni fallirono completamente. Era come se ci fosse
mancata la terra sotto ai piedi e non si vedesse da nessuna parte un punto
fermo su cui poter costruire».
e il esprimono la profondità e la radicalità di questa esperienza, l’una
scientifica, l’altra mistico-intuitiva : «L’enorme ampliamento della nostra
esperienza verificato negli ultimi anni ha messo in luce l’insufficienza delle
nostre ingenue concezioni meccanicistiche e, di conseguenza, ha scosso i
fondamenti su cui si fondava l’ordinaria interpretazione dei fenomeni
osservati» (N.Bohr, fisico)
«In effetti tutte le cose cominciano a modificare la loro natura e il loro
aspetto; l’intera esperienza che si ha del mondo è radicalmente diversa… Si
apre una nuova via, ampia e profonda, per sperimentare, vedere,
conoscere, entrare in contatto con le cose» (Shri-Aurobindo, mistico
indiano)
Alla luce delle scoperte della meccanica quantistica, il modello
meccanicista che riconduceva tutto all’immagine della particella solida
in movimento non vale più a livello subatomico. Il movimento inteso
come traccia puntuale lasciata da un corpo (grande o piccolo) in uno
spazio vuoto non funziona più.
«[…] la concezione meccanicistica dell’universo proposta dalla fisica
newtoniana si fonda sull’idea che la realtà comporta due cose
fondamentali: degli oggetti solidi e uno spazio vuoto. Nella vita
quotidiana questa concezione sembra funzioni ancora. [...] Tutto
cambia, però, se abbandoniamo l’universo della nostra esperienza per
tuffarci nell’infinitamente piccolo, alla ricerca dei nostri costituenti ultimi.
Soltanto in questo secolo si sarebbe capita la vera natura degli atomi:
non sono piccole sfere di materia [...] Le ricerche dei fisici hanno
dimostrato che gli elementi costitutivi degli atomi non rivelano nessuna
delle proprietà associate ad oggetti fisici. Le nostre particelle elementari
non si comportano assolutamente come particelle “solide”, ma piuttosto
come entità astratte»
(J. Guitton, Dio e la scienza pp.59-60).
Scienza e filosofia: il dibattito epistemologico
del ‘900
Dal Neopositivismo logico a Feyerabend
Operazionismo
Iil significato di un concetto scientifico è dato esclusivamente
dall’insieme delle operazioni che permettono di esprimerlo.
«Noi conosciamo ciò che intendiamo per lunghezza se possiamo dire
qual è la lunghezza di qualsiasi oggetto e il fisico non richiede niente di
più. Per trovare la lunghezza di un oggetto dobbiamo eseguire certe
operazioni fisiche. Il concetto di lunghezza è perciò fissato quando le
operazioni con le quali la lunghezza è misurata sono fissate: cioè il
concetto di lunghezza implica niente di meno e niente di più che
l’insieme delle operazioni con le quali la lunghezza è determinata»
(P. W. Bridgman)
Principio di verificazione
«Stabilire il significato di un enunciato equivale a
stabilire le regole secondo cui l’enunciato va usato,
e questo, a sua volta, è lo stesso che stabilire la
maniera in cui esso può essere verificato (o
falsificato). Il significato di una proposizione è il
metodo della sua verifica»
(M. Schlick, Significato e verificazione)
«Comprendere una proposizione significa sapere
come stanno le cose»
(L.Wittgenstein Tractatus logico-philosophicus, 4.024)
Occorre tuttavia distinguere fra verificabilità di principio e
verificabilità di fatto, in quanto una tesi attualmente inverificabile,
per esempio:“su altri pianeti dell’universo esistono altre forme di
vita intelligente”, può benissimo venir controllata in futuro.
«Una questione è in principio risolvibile se possiamo immaginare le
esperienze che dovremmo avere per darle una risposta»
(M. Schlick)
Di conseguenza, coerentemente con il suo principio, Schlick
sostiene che “il significato di una proposizione è il metodo della sua
verifica” ovvero una proposizione è insensata se non esiste un
metodo per verificarla.
Così, Metafisica, Etica e Religione non potendo essere verificate
empiricamente nei propri asserti sono definite senza senso.
Neopositivismo
Altre DENOMINAZIONI: neoempirismo logico o neopositivismo logico
Tappe
1928: nasce la “Società E. Mach” di M. Schlick
1929 fondazione del “Circolo di Vienna” (Schlick, Carnap, Neurath, Hahn).
Manifesto: La concezione scientifica del mondo. Il circolo di Vienna
“Circolo di Berlino” (H. Reichenbach).
Circolo di Vienna e
Circolo di Berlino fondano la rivista Erkenntnis
(conoscenza)
Fondamentale il riferimento al Tractatus logico-philosophicus di L.Wittgenstein
(costui non prese parte alle attività del circolo e successivamente prese le
distanze dalle sue posizioni).
Dopo l’avvento del nazismo, Carnap e Neurath emigrano negli Stati Uniti, dove
incontrandosi con altri filosofi americani (Morris, per esempio) diffondono le
idee neopositiviste
Caratteri generali dell’epistemologia neopositivista
Ricerca di uno struttura logica del linguaggio di ogni possibile teoria scientifica.
A partire dalla forma logica delle proposizioni, dovrebbe essere possibile
distinguere nettamente proposizioni e teorie scientifiche, da ogni altro tipo di
teoria non scientifica.
Solo la scienza produce conoscenza, la metafisica no.
Diventa importante distinguere le proposizioni della scienza da quelle della
metafisica.
La filosofia del linguaggio deve, per così dire, “smascherare”, le proposizioni
scientifiche (conoscenza) dalla proposizioni metafisiche (pseudoconoscenza).
Solo la scienza produce conoscenza, in quanto le sue asserzioni sono
verificabili empiricamente, in linea di principio e di fatto. Ciò equivale ad una
critica della metafisica. Più precisamente, la metafisica non è falsa, ma
insensata (stando al criterio verificazionista, quale criterio empirico di
significanza).
Metafisica, etica, religione non esprimono conoscenza, ma il proprio sentimento
della vita, emozioni, volizioni («i metafisici non sono che dei musicisti senza
capacità musicale» — scrive Carnap), un atteggiamento emotivo di tipo
soggettivo, che genera perciò incomunicabilità.
Scienza come prassi linguistico-conoscitiva di validità intersoggettiva
Fase di transizione: dalla verificazione alla
confermabilità
Carnap propone una sorta di “liberalizzazione”
rispetto alle posizioni del primo neopositivismo: al criterio
di verificabilità assoluta quale criterio di significanza delle
proposizioni sintetiche, bisogna sostituire criteri più
deboli di controllabilità e confermabilità.
Diversamente nessuna proposizione universale della
scienza avrebbe significato, implicando un infinità di casi
da verificare.
Tuttavia deducendo casi particolari e aumentando i casi
positivi di conferma, aumenta anche la nostra fiducia
nella legge.
Anziché di verificazione bisogna parlare di conferme
gradualmente crescenti di una legge scientifica.
La filosofia non è dottrina scientifica, ma attività chiarificatrice della
scienza stessa. Essa analizza il linguaggio sensato della scienza e dissolve
i pseudoproblemi che nascono dall’insensatezza delle proposizioni della
metafisica.
Netta distinzione, all’interno di un sistema di proposizioni scientifiche, tra
linguaggio della teoria e linguaggio dell’osservazione.
I “termini teorici” devono essere ricondotti ai “termini d’osservazione”,
basandosi su prove empiriche. Ciò si accompagna anche al mito di un
linguaggio perfetto, da costruire su basi logico-formali (WittgensteinCarnap)
Cumulabilità del sapere scientifico. Nozione di progresso scientifico
Realismo: esistenza di un mondo reale unico, di cui la scienza offre la
descrizione migliore dal punto di vista conoscitivo
Riduzionismo e mito di un modello unico di scienza (fiscalismo di Neurath)
K.Popper e il falsificazionismo
Il falsificazionismo di Popper: asimmetria logica fatti e teorie nella
verificazione e nella falsificazione.
Critica all’induttivismo (critica delle tesi dell’Empirismo logico classico)
Critica al principio di verificazione. Come verificarlo?
Un criterio di demarcazione tra scienza e metafisica. La falsificabilità di
una proposizione esprime il suo contenuto empirico-conoscitivo
Centralità del metodo ipotetico-deduttivo nella scienza
L’esperienza non può fondare una teoria, ma solo confutarla.
Il confronto esperienza/teoria scientifica avviene mediante asserti di base e
non protocolli.
Il principio di falsificazione (asimmetria logica rispetto al principio di
verificazione).
La filosofia della scienza cerca di scoprire una sorta di logica della
scoperta. Distinzione tra contesto della scoperta e contesto della
giustificazione
La scienza procede per congetture e confutazioni. Si procede per
problemi: la scienza inventa ipotesi
(le
concezioni metafisiche possono ispirare teorie scientifiche, anche se
le proposizioni della metafisica di per sé non sono scientifiche).
Realismo critico: la contraddizione mostrando un disaccordo
possibile tra le nostre teorie e i “fatti reali”, prova l’esistenza di un
mondo esistente fuori di me, indipendentemente da me. Esiste una
verità e la tensione ideale verso una “descrizione vera”. La verità è un
ideale regolativo, un problema sempre aperto.
Sforzarsi di falsificare una teoria vuol dire non ostinarsi a difenderla
a tutti i costi, inventando di volta in volta ipotesi ad hoc, che tentano di
salvare una teoria tutte le volte che entra in conflitto con i fatti
dell’esperienza.
T. Kuhn e i paradigmi della ricerca scientifica
La ricerca scientifica si orienta all’interno di un contesto storico-socialeculturale, un vasto quadro di riferimento teorico che Kuhn chiama
“paradigma”.
Il paradigma decide delle domande giuste e delle domande sbagliate,
dei metodi ritenuti lecitamente “scientifici” e dei metodi dichiarati
pseudoscientifici.
Il paradigma gode dell’approvazione della comunità scientifica. Quindi la
“verità” della scienza si fonda sul consenso sociale, soprattutto sul ruolo
che la società attribuisce ad un gruppo di “esperti” (gli scienziati).
Con Kuhn, considerazioni sociologiche entrano a far parte della storia
della scienza. Persino le procedure scientifiche, il successo delle
spiegazioni scientifiche, il grado di fiducia attribuito alla scienza è un
fenomeno sociologico, fondato sul consenso sociale, quel consenso
sociale stabilito dalla comunità scientifica, il cui potere, all’interno delle
società moderne, viene da tutti riconosciuto.
Nella storia della scienza si alternano periodi in cui un certo
paradigma di ricerca risulta stabilmente condiviso (periodi di scienza
normale) e periodi di crisi, in cui un certo paradigma entra in crisi
(rottura epistemologica, rivoluzione scientifica)
La storia della scienza non è processo lineare di progressi che
accrescono sempre più la conoscenza. La storia della scienza è
segnata da rotture, da cambiamenti di paradigma (rivoluzioni
scientifiche).
Cosa succede se cambia il paradigma scientifico di riferimento e
tentiamo di confrontare tra loro due teorie scientifiche, che
appartengono a paradigmi diversi? Per es. cosa succede se
confrontiamo tra loro la fisica classica di Galilei-Newton e la fisica
contemporanea di Einstein-Planck? Le due teorie risulteranno diverse
tra loro, al punto tale da risultare inconfrontabili (incommensurabilità di
due teorie appartenenti a paradigmi diversi). Infatti, per Kuhn, lo stesso
termine scientifico (per es. il concetto fisico di “massa”) assume
significati diversi nella fisica classica e nella fisica contemporanea
(l’inconfrontabilità sarebbe dovuta allo “slittamento semantico” che una
stessa parola subisce, finendo per significare cose diverse all’interno
delle due teorie appartenenti a paradigmi differenti)
Il falsificazionismo sofisticato di Lakatos
Filosofo e storico della scienza, vicino alle posizioni di K.Popper, pur
revisionando la teoria del falsificazionismo popperiano (falsificazionismo
sofisticato) Làkatos cerca una posizione intermedia tra due radicalità:
quella di Popper e quella di Kuhn.
Falsificazionismo sofisticato. Nella continua tensione tra congetture e
confutazioni, il sapere scientifico si evolve non in un confronto diretto e
immediato tra teorie e fatti, ma confrontando teorie diverse, alternative tra loro,
interi programmi di ricerca. Insomma, la competizione, il confronto-scontro non è
mai tra teorie e fatti, ma di teorie tra loro, quali alternative possibili in grado di
spiegare sempre meglio i fatti.
Il falsificazionismo popperiano in senso stretto, se preso alla lettera,
comporterebbe cambiamenti radicali ad ogni falsificazione. Lakatos condivide
invece con Kuhn la possibilità che in periodi normali, una semplice incongruenza
tra fatti e teoria possa anche condurre semplicemente ad aggiustamenti interni.
Programma di ricerca: un insieme di principi metodologici che si applica a
diverse teorie e che appare costituita da un nucleo centrale e da una serie di
teorie collaterali, da esso derivabili. Il nucleo centrale viene assunto come non
confutabile, per via di una decisione metodologica, mentre le teorie che si
sviluppano da esso, risultano rivedibili e fungono da rete di protezione, che
consente rivedere parti del programma di ricerca senza metterne in discussione
l’insieme.
La metafisica, quale centro di immaginazione creativa, viene positivamente
rivalutata nella scienza, venendo a costituire solitamente proprio l’ipotesi
nucleare di partenza all’interno di un intero programma di ricerca. Quindi la
demarcazione tra scienza e metafisica appare meno perentoria, meno definitiva.
Nel caso poi i fatti confutino la teoria, sono le teorie derivate a venir riviste,
producendo uno slittamento di problema o della semantica dei concetti teorici
implicati, piuttosto che un’immediata sostituzione del nucleo vero e proprio di un
intero programma di ricerca (principio della tenacia, di cui parla anche T.
Kuhn). Questa forma di perseveranza non va intesa necessariamente come una
forma di resistenza e dunque come un fattore negativo, per lo sviluppo della
conoscenza scientifica. Talvolta si tratta piuttosto di uno sviluppo e di un
affinamento concettuale del programma di ricerca, senza metterne in discussione
radicalmente l’assunto di base. Solo quando viene messo in discussione il nucleo
di un programma di ricerca si
assiste ad una vera e propria rivoluzione scientifica (per es., il passaggio
dalla fisica newtoniana alla fisica einsteiniana). Ma ciò avviene solo quando ad
un programma di ricerca se ne contrappone un altro in alternativa, in grado di
spiegare meglio i fatti che le teorie precedenti non spiegano.
La logica interna dello sviluppo della conoscenza scientifica. Pur non
negando l’importanza dei fattori extra-scientifici nella storia e nell’evoluzione
della scienza stessa, Lakatos ritiene tuttavia vi sia una specificità del sapere
scientifico, in grado di spiegare le rivoluzioni scientifiche secondo una logica
interna ai problemi e alle pratiche del fare scientifico stesso. Certo, in ogni
teoria scientifica vi è sempre qualcosa che viene ritenuto inconfutabile, pur non
essendolo in linea di principio, ma in virtù di una decisione metodologica. Così
come cade la pretesa di definire in maniera univoca un metodo o un criterio di
scientificità che valgano a definire un modello unico di scienza. La scienza è
plurale: esistono solo programmi di ricerca diversi tra loro, all’interno dei quali le
teorie assumono significato.
Tuttavia, secondo Lakatos appare criticabile anche il punto di vista di T.Kuhn,
che rischia di valore ridurre la storia della scienza a indagine sociologica della
scienza, in cui la difesa di un paradigma di ricerca viene assimilata ad uno
scontro tra scuole e ad una questione di fede ideologica, quasi il cambiamento
e le rivoluzioni si alternino tra momenti di panico e conversioni di massa, per cui
si debba parlare più che di progresso razionale della scienza di “psicologia della
folla”.
L’anarchismo metodologico di Feyerabend
P.K. Feyerabend (1924-1994). Scienziato e filosofo americano di origine austriaca.
L’opera di lui che ha fatto più discutere: Contro il metodo (1975). Allievo dissidente
di Popper, aperto al confronto con Lakatos e Kuhn, sostenitore di un anarchismo
metodologico, che assimila ad una sorta di “dadaismo” dissacrante nei confronti
di tutta la tradizione culturale del tempo.
Confutazione di tutta l’epistemologia del ‘900, che è alla ricerca di un mitico
modello “unico” di scienza e di ricerca scientifica.
Scienza è libertà. Non esiste un metodo unico. Esistono molteplicità di regolestandard, all’interno di una storia caotica, inventiva, fatta di errori e persino di
vicende anomale e divertenti, che fanno della storia della scienza un’avventura del
pensiero. Anzi le regole del metodo, di qualsivoglia metodo, persino nella pluralità
e nella ricchezza storica dei metodi, dinanzi al momento inventivo della scienza
devono talvolta essere abbandonate e violate. Galilei sarebbe stato bocciato dai
Neopositivisti; mentre, senza la violazione delle regole, non vi sarebbero stati
avanzamenti nella storia delle scienze.
L’idea ha implicazioni anche nella vita civile, in quanto la scienza è una forma di
sapere calata nella realtà sociale, per cui il suo contributo alla ricerca della pretesa
verità “oggettiva” va altresì valutata nei termini del contributo che tale ricerca può
dare allo sviluppo etico e sociale dell’umanità.
Perché la scienza sia possibile bisogna quindi lasciarla assolutamente libera di
essere ciò che vuole, di volta in volta, liberamente essere.
Libertà è invenzione. Quindi non si deve teorizzare la libertà, quanto piuttosto
effettuare azioni, che determinino condizioni reali di libertà (pratica di libertà). Anche
in campo conoscitivo, qualsiasi cosa possa funzionare, anche secondo gli esiti più
imprevedibili, va bene (anything goes).
L’anarchismo metodologico implica l’incommensurabilità delle teorie, la varianza
continua del significato dei concetti scientifici, la libera proliferazione di teorie
alternative, in cui l’unico criterio di scelta è di tipo pragmatico e relativistico: una
teoria può essere solo più efficace, non più vera delle altre. Il primato della teoria
sulle osservazioni, per cui i fatti sono intrisi di teoria più di quanto non si voglia
ammettere (i fatti si direbbero quasi prodotti dalla teoria), mostra quanto “impura” e
“condizionata” sia la conoscenza scientifica, tutt’altro che “invariante” e “oggettiva”
rispetto all’intero contesto extrascientifico su cui insiste. La storicità radicale delle
pratiche scientifiche e la contestualizzazione teorica, alla quale vengono sottoposti
gli oggetti cui fa riferimento la ricerca scientifica (per es., il concetto di “massa”
assume significati differenti a seconda si parli della teoria newtoniana o di quella
einsteiniana), rendono impossibile parlare di metodo assoluto della scienza, tanto
meno rendono possibile un confronto tra teorie, sulla base
di una commensurabilità che faccia riferimento ad un metodo comune. Il
principio della tenacia — di cui parlano anche Kuhn e Lakatos — viene
sostenuto anche da Feyerabend, a scapito del falsificazionismo di Popper. Non
esiste un ordine razionale nei mutamenti scientifici: talvolta persino il dogma
antidiluviano ha fatto scienza (la difesa del Copernicanesimo e della scienza
galileiana ha fatto esplicito ricorso alla metafisica platonico-pitagorica). Quindi,
storicamente l’epistemologia popperiana è continuamente disattesa: stando a
Popper nessuna teoria scientifica dovrebbe stare in piedi, in quanto nessuna
teoria scientifica è in grado di spiegare tutti i fatti che si propone di spiegare,
ciononostante non viene abbandonata alla prima difficoltà.
