8. Che cos’è la scienza? Ripensare Anassimandro dopo Einstein e Heisenberg
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• 8. Che cos’è la scienza? Ripensare Anassimandro dopo Einstein e Heisenberg [115-138]
8.1. Il crollo delle illusioni ottocentesche [116-118]
8.2. La scienza non si riduce a predizioni verificabili [119-122]
8.3. Esplorare le forme di pensiero sul mondo [122-124]
8.4. L’evoluzione dell’immagine del mondo [125-129]
8.5. Regole del gioco e commensurabilità [130-132]
8.6. Elogio dell’incertezza [132-138]
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TERMINI-CHIAVE
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• a priori (concezione a priori, a priori del pensiero) • accelerazione (Galileo Galileiª)
• affidabilità (affidabilità della scienza)
• antimateria (Dirac)
• antiscientismo
• apparenza (apparenze del cielo)
• applicabilità (criteri di applicabilità)
• assunzione (assunzioni teoriche)
• astronomia (astronomia matematica, astronomia babilonese)
• atomico (energia atomica)
• atomo (atomi)
• avventura (avventura umana)
• Babilonese (un Babilonese di tremila anni fa)
• biologia (biologia dell’Ottocento)
• cambiamento (cambiamento continuo)
• certezza
• cervello
• chimica
• commensurabilità (incommensurabilità)
• computer
• comune (senso comune)
• conoscenza (crescita della conoscenza, conoscenza scientifica, limiti della conoscenza)
• creazionismo (creazionismo biblico)*
• critica (critica della scienza)
• deferente (deferenti)
• definizione (definizione di scienza)
• descrizione (descrizione del mondo)
• discontinuità (discontinuità kuhniana)
• DNA (molecola di DNA)
• dogma (dogma ipotetico-deduttivo)
• domino (domini, dominio di validità, dominio della tecnica)
• dubbio
• elettrone (elettroni)
• empirico (dati empirici)
• empirismo (l’empirismo di Bacone)
• epiciclo (epicicli)
• epistemologico (errore epistemologico)
• equazione
• errore (margini di errore)
• esperienza
• falsificazioneª (Popper: teorie possono essere falsificate)
• farmaco (farmaci)
• fatto (fatti della natura)
• fenomeno (fenomeni)
• filosofia (filosofia ellenica, filosofia della scienza)
• forza (forze elettriche)
• galassia (galassie)
• gravitazione universale (Newton)
• idealismo
• ignoranza
• illusione
• immagine (immagine del mondo)
• inaffidabilità (sorgente d’inaffidabilità)
• incertezza (incertezze)
• incommensurabilità (=intraducibilità?)
• incompatibilità
• incomprensibile
• incomunicabilità
• ingegnere
• inquietudine
• legge (leggi fondamentali della natura)
• linguaggio
• logica (logica di una rivoluzione scientifica)
• matematica
• micro-programma (micro-programmi di ricerca)
• mollusco (spaziotempo curvo di Einstein)
• neutrone (neutroni)
• newtoniano (crollo della fisica newtoniana, leggi newtoniane)
• normale (Kuhn: periodi di ricerca “normali”)
• orbita
• osservazione (osservazioni, osservazione pura)
• paradigma (Kuhn)
• particella (particelle)
• passione (passione visionaria)
• penicillina
• pensiero (pensiero scientifico)
• percezione
• pianeta (pianeti)
• polmonite
• positivismo
• predizione (predizioni verificabili)
• pregiudizio (pregiudizi)
• processo
• programma (programmi di ricerca, Kuhn?)
• protone (protoni)
• quantistico (meccanica quantistica)
• radio
• ragione (ragione pura)
• razionalismo (il razionalismo di Cartesio)
• realtà (idea di realtà, esistenza della realtà)
• regime (regimi)
• regola (regole del gioco)
• relatività (relatività ristretta)
• ricerca (ricerca del sapere, ricerca della conoscenza)
• riformulazione (riformulazione del problema)
• rivoluzione (rivoluzione copernicana, rivoluzioni concettuali, rivoluzione scientifica)
• sapere (sapere scientifico, sapere medioevale)
• schema (schema concettuale)
• scienza (pratica della scienza)
• scienziato
• scoperta
• shock
• simultaneità (simultaneità assoluta, nozione di simultaneità)
• sinapsi
• soluzione (soluzione di problemi)
• spaziotempo
• sperimentale (attività sperimentale)
• storico-evolutivo (carattere storico-evolutivo della conoscenza scientifica)*
• storicismo*
• straniero
• struttura (struttura concettuale)
• tecnicherie
• tecnicismo
• tecnologia (tecnologia delle comunicazioni, tecnologia informatica)
• tempo (concetto di tempo, idea di tempo)
• temporalità
• teoria (teorie scientifiche)
• tradizione
• trigonometrico (tavole di funzioni trigonometriche)
• trottola (trottola che viaggia a 40 km/s)
• umanità
• universo (centro dell’universo)
• velocità (velocità della luce)
• verifica
• verità (verità ultima)
• visionario (forza visionaria della scienza)
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(*) termine o espressione menzionati nelle note.
(ª) espressione non esplicitamente contenuta nel testo.
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TOPONIMI
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• Babilonia • Italia
• Mercurio (pianeta)
• Sole
• Terra
• USAª (stati americani)*
• Venere (pianeta, fasi di Venere)
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(*) espressione menzionata nelle note.
(ª) denominazione non esplicitamente contenuta nel testo.
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PERSONAGGI, STUDIOSI E OPERE
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• Anassimandro • Archimede
• Aristoteleª (fisica aristotelica)
• Bachelard
• Bacone
• Bellarmino (cardinale)
• ‹Bibbia› (creazionismo biblico*)
• Bruno (Giordano Bruno)
• Carnap
• Cartesio
• Copernico (‹De Revolutionibus›)
• Croceª (campo crociano)*
• Darwin
• Einstein (Albert Einstein)
• Enriques*
• Eva (personaggio biblico)
• Faraday
• Feyerabend
• Fraassen (van Fraassen)
• Galileo
• Gauss (Carl Friedrich Gauss)*
• Geymonat*
• Heisenberg (Werner Heisenberg)
• Hubble
• Ipparco
• Ippocrate
• Ippolita (in ‹Sogno di una notte di mezza estate›)
• Kant
• Keplero
• Kuhn (Thomas Kuhn)
• Lakatos
• Marxª (campo marxista)*
• Maxwell
• Newton (Isaac Newton)
• Pitagora
• Platone
• Popper (Karl Popper)
• Quine
• Shakespeare (‹Sogno di una notte di mezza estate›)
• Stuart Mill (John Stuart Mill: ‹On liberty›) [TBV]
• Talete
• Tolomeo (sistema tolemaico, ‹Almagesto›)
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(*) menzionato nelle note.
(ª) riferimento o dettaglio non esplicitato nel testo.
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ESTRATTI
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• extra (8·2·10) •
La scienza non è riducibile alle sue predizioni quantitative. Non è riducibile a tecniche di calcolo, a protocolli operazionali, al metodo ipotetico-deduttivo. Questi sono ‹strumenti›, fondamentali ed estremamente acuminati; sono elementi di relativa garanzia e di chiarezza, modi per cercare di schivare errori, tecniche per smascherare assunzioni erronee eccetera. Ma sono solo strumenti, anzi sono solo ‹alcuni› degli strumenti in gioco nell’attività scientifica. Essi sono al servizio di un’attività intellettuale la cui sostanza consiste in altro.
• extra (8·2·12) •
La confusione fra questi due piani — attività conoscitiva e produzione di predizioni testabili — apre il fianco alla critica della scienza come «dominio della tecnica». Questa critica, diffusa in paesi come la Germania e l’Italia, mette in discussione la scienza in quanto «reame degli strumenti», cieco al vero problema che sarebbe invece quello dei «fini», ma confonde essa stessa gli strumenti con i fini. Criticare la scienza per i suoi aspetti tecnici è come giudicare un poeta dal tipo di penna che usa per scrivere: ciò che conta non è la penna usata per scrivere, è la poesia che è stata scritta. Il motivo per cui ci interessa il motore di un’automobile non è perché fa girare le ruote, ma perché ci porta dove non arriveremmo a piedi. Le ruote che girano sono solo un ingranaggio di uno strumento che ci permette di viaggiare.
• extra (8·3·2) •
Il motivo per il quale esiste la scienza è che siamo estremamente ignoranti e abbiamo una montagna di pregiudizi errati. La scienza nasce da ciò che non sappiamo («che cosa c’è dietro la collina?») e dalla messa in discussione di qualcosa che credevamo di sapere, ma non resiste alla prova dei fatti, o a un’analisi critica intelligente. Pensavamo che la Terra fosse piatta, poi che fosse il centro del mondo; che i batteri nascessero spontaneamente dalla materia inanimata; che le leggi di Newton fossero esatte… A ogni nuova acquisizione, il mondo si ridisegna e cambia sotto i nostri occhi. Lo conosciamo diversamente e ‹meglio›.
•[8·4·12]• extra •
Non è quello che fa Einstein, che ha successo proprio partendo dall’assunzione contraria. Egli assume che ‹il succo› della relatività galileana-newtoniana [sic!], cioè l’equivalenza dei sistemi di riferimento inerziali, ovvero il ‹fatto› che la velocità è una nozione relativa, sia corretto. Allo stesso tempo, egli assume che anche le equazioni di Maxwell e l’aspetto essenziale della sua teoria, cioè l’esistenza di campi fisici, siano corretti. Assume cioè che siano corretti gli aspetti ‹qualitativi› centrali delle teorie sul mondo correnti, proprio quelli che Kuhn ci dice che dovrebbero cambiare durante una rivoluzione scientifica! La combinazione delle due assunzioni fa saltare una ‹terza› ipotesi — la simultaneità è assoluta — ed è sufficiente a derivare la nuova sintesi, cioè la teoria della relatività ristretta. Ma questa terza ipotesi era prima assunta ‹tacitamente› e ‹mai› resa esplicita. Essa era considerata inerente alla nozione stessa di temporalità e, dunque, virtualmente un ‹a priori› del pensiero. La rivoluzione di Einstein, quindi, non è basata sullo scartare delle teorie e provarne altre. Al contrario è basata sul ‹prendere sul serio› le teorie esistenti e scartare qualcosa nella concettualizzazione a priori del mondo, qualcosa che era considerato insospettabile fino a quel momento. Non fa un nuovo gioco all’interno delle regole esistenti: cambia proprio le regole del gioco. Il ‹tempo› non è quella cosa che assumevamo come ovvia. Non ha la forma che Kant considerava una condizione a priori necessaria per conoscere. È il senso comune che va modificato, in barba a tutta la riverenza anglosassone per il senso comune.
• extra (8·5·1) •
I colpi di genio dei grandi passi avanti della scienza non sono dovuti alla scoperta di soluzioni nuove a problemi ben posti. Sono dovuti alla scoperta che il problema era mal posto. È per questo che l’ambizione di riformulare la questione delle rivoluzioni scientifiche, in termini di un problema ben posto, non può funzionare. La scienza avanza per soluzione di problemi e la soluzione implica, più spesso che non, una riformulazione del problema stesso.
•[8·5·7]• extra •
La scienza dunque non avanza per ricostruzioni da zero. Avanza per passi parziali. I cambiamenti possono riguardare questioni fondanti: può essere modificato anche l’albero maestro della nave, o la trave della chiglia. Ma non si costruisce mai la nave nuova. Si continua a rattoppare all’infinito la sola nave che abbiamo e le sue varianti. La nave del nostro pensare il mondo è il nostro unico strumento per navigare nell’infinita sorpresa del reale. Nei secoli, la nave diventa irriconoscibile: fra le ruote che portano le stelle di Anassimandro e lo spaziotempo curvo di Einstein è passata molta acqua sotto la chiglia. Nessuno, però, è mai ripartito da zero proponendo una struttura concettuale interamente nuova. Perché? Perché non ne siamo capaci. Perché non si esce dal nostro pensiero. Pensiamo nei termini dei pensieri che abbiamo. Il pensiero lo si cambia dall’interno, passo dopo passo, nel confronto serrato e continuo con ciò a cui fa sempre riferimento: la realtà. Ma lo spazio dei pensieri pensabili è sterminato, non ne abbiamo esplorato che un infinitesimo e il mondo è davanti a noi ancora tutto da scoprire.
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ANNOTAZIONI E SPUNTI
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COMMENTO — La risposta alla domanda “Quando è nata la scienza?” dipende ovviamente da cosa s’intende per “scienza” – un’attività umana piuttosto difficile da definire – il cui inizio si potrebbe anche far risalire alle origini dell’umanità. È possibile differenziare la conoscenza “scientifica” da altre forme di conoscenza sulla base del ricorso a particolari attività, come quella “sperimentale”, oppure a particolari strumenti, come il metodo ipotetico-deduttivo o i modelli matematici, ma ciascuna di queste distinzioni finisce per escludere qualche branca che consideriamo comunque scientifica. La moderna riflessione sulla scienza inizia con il “crollo” dell’illusione ottocentesca che si possano scoprire teorie tanto buone da poter essere considerate “definitive”, cioè valide “per sempre”, come appariva quella di Newton, prima di essere “superata” dalla relatività e dalla teoria dei quanti. Anche queste ultime, tuttavia, essendo incompatibili tra loro, devono essere a loro volta superabili da qualche teoria più generale, e le ricerche in tal senso sono attualmente in corso.
Questo continuo “superarsi” delle teorie scientifiche, ciascuna delle quali propone una diversa “immagine del mondo” (Rovelli), offre argomenti tanto a chi vorrebbe negare ogni validità alla conoscenza scientifica, quanto a chi sostiene che la scienza sia utile soltanto per scoprire nuovi fenomeni (predizioni verificabili) e per le sue ricadute tecnologiche (ed economiche). Ma la scienza – sostiene Rovelli – è molto più di questo, essa ci permette di rinnovare la nostra “comprensione del mondo” rispetto a quella offerta dalla tradizione (sia questa di matrice religiosa, filosofica, o persino scientifica). Predizioni, metodi e tecniche sono sì utili strumenti per valutare e confrontare teorie diverse, ma non costituiscono l’essenza della scienza.
Il vero motore della scienza è la continua esplorazione di modi nuovi di “pensare il mondo”, senza però ripartire ogni volta da zero, ma agendo per modifiche successive, che possono però arrivare a toccare elementi anche fondamentali (e spesso soltanto impliciti) delle concezioni precedenti. Esempi di questo tipo sono la staticità della Terra (Aristarco-Copernico), l’idea di simultaneità, o di spazio e tempo immutabili (Einstein), quella di punto materiale (meccanica quantistica). In biologia, uno sconvolgimento analogo venne provocato dalla scoperta dell’evoluzione delle specie (Darwin). Alcune teorie fisiche attualmente in elaborazione prevedono addirittura che il tempo, a livello di interazioni fondamentali, non giochi alcun ruolo, ma acquisti un senso solo per esseri macroscopici quali siamo noi.
Dopo aver passato in rassegna le principali teorie epistemologiche (Popper, Kuhn, Feyerabend, Lakatos), Rovelli segnala che nessuna di esse coglie il reale modo di procedere degli scienziati; il punto chiave delle rivoluzioni scientifiche non è il confronto fra teorie alternative che rispondono alle stesse domande e rappresentano gli stessi fenomeni, ma il rendersi conto che va riformulata la domanda, esplicitando ipotesi che erano accettate fino ad allora soltanto implicitamente. La nuova teoria solitamente demolisce qualche preconcetto che appariva “ovvio”, ma era invece derivato dall’accettazione acritica di un “senso comune” che si è formato in epoche storiche – o addirittura preistoriche – in cui la realtà di cui avevamo esperienza era assai più limitata di adesso.
Uno scienziato non deve quindi mai dare per scontata la veridicità di nessuna affermazione, né dare per acquisita in modo definitivo una conoscenza, perché qualsiasi convinzione può essere messa in discussione nella ricerca di una migliore comprensione della realtà. L’anelito a scoprire cosa c’è al di là di quanto possiamo vedere coi nostri occhi è un’attitudine che in fondo è stata tipica della nostra specie fin dalla sua comparsa sulla Terra; possiamo dunque dire che ciascuno di noi è – almeno un po’ – scienziato.
•[8·4·12]• Nel testo originale: «[…] ‹il succo› della relatività galileana-newtoniana [sic!] […]», vedi annotazione al cpv. precedente; marcato con [sic!].
•[ivi]• «[…] il ‹fatto› che la velocità è una nozione relativa […]»: non è chiarissimo cosa Rovelli intenda per “fatto”; normalmente con questo termine s’intende “qualcosa che accade” e che si può constatare mediante i sensi, cioè un “evento”; qui invece sembra Rovelli alluda a qualcosa di “logico”.
•[8·5·7]• «Nessuno, però, è mai ripartito da zero proponendo una struttura concettuale interamente nuova»: questo deve valere ovviamente anche per Anassimandro; e, prima di lui, per Talete.
•[ivi]• «[…] non si esce dal nostro pensiero. Pensiamo nei termini dei pensieri che abbiamo»: mmm… però, se il nostro pensiero è diverso da quello degli animali, poiché l’essere umano si è evoluto dagli animali, allora deve esserci stato un “pensiero iniziale”, un “salto di qualità”, o – come amano dire i fisici – una “discontinuità”. Se l’essere umano è stato capace di una simile “discontinuità” ai suoi esordi, perché non potrebbe riaccadere? Se – per esempio – questa “discontinuità” fosse stata l’idea-immagine della linea, cosa ci impedisce di creare qualcosa che vada “oltre la linea”?
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[] Carlo Rovelli, ‹Che cos’è la scienza. La rivoluzione di Anassimandro›, Mondadori 2011.
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