Il corvo e il tacchino v3 - Indico · Il corvo invece è quello di Hempel, che con il suo paradosso...

Il corvo e il tacchino

Ovvero:

come funziona

il metodo scientifico

Federico Angelini

ENEA FSN-TECFIS-DIM

“Scienzaèdistinguerequellochesisadaquellochenonsisa”

GalileoGalilei

SommarioIntroduzione.....................................................................................................................................................................................................6

Parteprima:scienzaeconoscenza........................................................................................................................................................7

Unproblemadidefinizioni...................................................................................................................................................................7

Allabasediunconcettodiscienza...................................................................................................................................................8

Esempididisputescientifiche............................................................................................................................................................9

Previsioneeconoscenza:storiabrevedelconcettodiconoscenza.............................................................................10

Quindi:comeavvieneilprocessodellaconoscenza:comefacciamoafareprevisionidiqualchefenomeno?..................................................................................................................................................................................................13

Ladisputasugliuniversali.................................................................................................................................................................16

Nascitadellascienzamoderna,positivismoetrionfodell’induzione.........................................................................17

Parteseconda-Critichealpensieroinduttivista........................................................................................................................18

IltacchinoinduttivistadiRussell...................................................................................................................................................19

CarlPopperelafalsificabilità..........................................................................................................................................................20

CriticheaPopper....................................................................................................................................................................................21

Ilparadossodelcorvo..........................................................................................................................................................................22

ParadossodiGoodman(grueandbleen)..................................................................................................................................23

Parteterza:Lacostruzionediunateoriascientifica.................................................................................................................24

Ungiocodicartepercreareesmentireunateoria..............................................................................................................24

Circolaritàdelmetodoscientifico(osservazioni–induzione-teoria–deduzione)..........................................27

Interpretazionedellarealtàederroridiprocedura.............................................................................................................28

Conclusione....................................................................................................................................................................................................30

Bibliografiaessenziale..............................................................................................................................................................................31

Introduzione

Lastoriainiziaquandoilmioprofessoredistrutturadellamateriacitòlafrase“contrafactumnonvaletargumentum”,attribuendolaaTommasod’Aquino.Inrealtàlasituazione,comevenniascoprireinseguito,èabbastanzapiùcomplicatadicosì,malospuntoservìperlasciarmiuntarlochemihaperseguitatoperanni,neiqualipianpianosonoandatoadapprofondirealcunequestionilegatealprocessodiconoscenzacheeranorimasteinsospeso,escollegatetraloro,nellamiamente.Inquestolibrocercodiillustrareilpuzzlechehocompostoneltempo,sperandodifarecosagraditaachisichiede,primo:cos’èlascienza;secondo,cosacontraddistingueunateoria ‘scientifica’daunachenonloè.Diquestitempiincuiteoriebislaccheestrampalate,cavalcatedaisocialmedia,imperversanoecondizionanolementidimoltidinoi,fareunminimodichiarezzasucosaèbeneconsiderareattendibileecosanomisembraunpassodoveroso.

Iltitolodellibropuòsembrareaprimavistafuoriluogo,tutt’alpiùbuonoperunlibrodiricettesupollameecacciagione(anchesenonconoscoalcunatradizioneculinariariguardoaicorvidi,chepuresonosemprestatipiuttostonumerosinellenostrecampagne:evidentementenonhannounbuonsapore!).Siriferisceinvece a due storielle cardine della filosofia della conoscenza: il tacchino è evidentemente quello diBertrandRussell,cheintendevasmontarelaconcezioneinduttivistadelprocessocognitivo(criticaripresaesistematizzatadaPopper).IlcorvoinveceèquellodiHempel,checonilsuoparadossorecuperainparteladignitàdelragionamentoinduttivo,comevedremo.

Ildiscorsoèarticolatointreparti:laprimaintroduceedefinisce,perlomenoperquellocheriguardalanostratesi,alcuniconcettiallabasedellaconoscenza:scienza,conoscenza,ivaritipidiinferenzalogicacatalogatifinora.Perchiarirealcunipassaggilogicisipartiràconunabreveintroduzionesullastoriadelpensiero filosofico riguardante il processo della conoscenza e del concetto di induzione logica inparticolare.

Nellasecondapartevengonoaffrontatelecritichemossealpensieroinduttivistaneiprimidecennidel‘900eilloroparzialerecupero,principalmentenelsecondodopoguerra.

Nellaterzapartesiconcluderàquindicomeèstrutturata(cioèelaborataesottopostaaverifica)unateoriascientifica,paragonandolaateorienonscientifichequalilateologia,lametafisica,l’astrologia,eviadicendo.Sidiscuterannoinfineinemicidelprocessocognitivoche,perquantosipossacercarediinterpretareifattiosservati in maniera oggettiva, risultano indissolubilmente radicati nella psicologia umana e quindifuorviantinellacostruzionediunateoria.

Parteprima:scienzaeconoscenza

UnproblemadidefinizioniSiparlamoltospessodiscienza,diconoscenza,mararamentecisisoffermasulsignificatodiquestitermini.Cosadistinguelascienzadallasempliceopinione?Ilproblemasel’eranopostogiàgliantichiGreciintornoalVsecoloa.C.,eladiscussioneètutt’oraaccesaaigiorninostri:questotestimonia,naturalmente,cheilproblemaètutt’altrochesemplice.Allavoce“Scienza”dell’enciclopediadellascienzaedellatecnicaeditadaMondadori,lacuiprimaedizionerisaleal1963,LudovicoGeymonatesordisceraccontandocheigrecidifferenziaronolascienza“dallatecnica,sostenendochequestasilimitaaformularedelleregolepraticheper l’azione,mentre lascienzaè indipendenteda tutte leapplicazioni.Ladifferenziaronodall’opinione,sostenendochequestaenunciarisultatirelativialparticolarepuntodivistadeisingoliricercatori,mentrelascienzaraggiungeveritàuniversalmenteeindiscutibilmentevalide.”

Avverte però subito dopo che, nei secoli seguenti, sia la distinzione tra scienza e tecnica, sia la nettadistinzionetrascienzaedopinionesirivelaronoirtedidifficoltà,soprattuttoriguardoalraggiungimentodelleveritàuniversalmenteeindiscutibilmentevalide.Infindeiconti,comunque,evitaunapropostadidefinizione, puntando come riportatoprima sullosviluppo storicodelladivisione trascienza, tecnica eopinione.

Cosasialascienza,dunque,èunconcettomoltodifficiledaesprimereanchealgiornod’oggi,tantoèveroche non sono riuscito a trovare una definizione chiara e soddisfacente. Possiamo passare in rassegnaenciclopediepiùomenofamose,manontroveremounadefinizionechepermettaunabuonadistinzionetrascienzaedopinione.Cosasiintendaperbuonadiverràchiaro,spero,nelseguitodeldiscorso.

Nell’enciclopediaBritannicaleggiamo:

“Science,anysystemofknowledgethatisconcernedwiththephysicalworldanditsphenomenaandthatentailsunbiasedobservationsandsystematicexperimentation.Ingeneral,ascienceinvolvesapursuitofknowledgecoveringgeneraltruthsortheoperationsoffundamentallaws”1.

Per laTreccani, invece, scienza è lo “insiemedellediscipline fondate essenzialmente sull’osservazione,l’esperienza,ilcalcolo,ochehannoperoggettolanaturaegliesseriviventi,echesiavvalgonodilinguaggiformalizzati”,ilcheèquantomenovago,senondeltuttoinutile.

Vediamosubitochequestedefinizioninonsonosoddisfacenti,epervarimotivi:uno,entramberimandanoal concetto generico e nonmeglio chiarito di “conoscenza”. Nella britannica la voce conoscenza non ènemmenopresente, nellaTreccani risultamolto vaga: “Conoscere, comepresenzanell’intellettodi unanozione,comesaperegiàacquisito”…(tralealtre).

Adotteremoalloralaconvenzionechelascienzasialafacoltàdiprevederequalchefenomenoapartiredauncertonumerodipremesse:ilmetodoscientificovadistintodagliscopiedaiprodottidellascienza,essoèilmezzotramitecuiquestiscopivengonoraggiunti.

Ovviamente,lafacoltàdiprevedereuncertofenomenononsaràugualepertuttelepossibilidiscipline,enemmenoperproblemidiversinell’ambitodellastessadisciplina:madiquestoparleremoallafine.Perorabastitenereamenteladefinizionecheabbiamodato.

1Ognisistemadiconoscenzacheriguardailmondofisicoedisuoifenomeni,echecomportaosservazioniobiettiveesperimentazionesistematica.Ingenerale,unascienzacomportalaricercadiunaconoscenzachecopraveritàgeneraliol’operativitàdileggifondamentali.

AllabasediunconcettodiscienzaPerimmaginaredipoterprevedereunfenomenosullabasedipremesseoccorreimmaginareduecapisaldisenzaiqualinonsembrerebbeaveresensoalcunaprevisione:

1. CausalitàdellanaturaCioè:ènecessariaunacausaperognievento?Questoprincipioèstatomessoindubbiodaalcuneinterpretazioni della meccanica quantistica, per le quali alcuni comportamenti su scala moltopiccolapossonoesserespontanei,cioènonprevedibiliapriori:adesempioildecadimentodiunisotopoo la catturadi un fotonedapartedi unaparticella.Aquesto si aggiunge il principiodiindeterminazione formulato da Heisenberg, il quale stabilisce che alcune variabili non sonomisurabilicontemporaneamenteconprecisionearbitraria:anzi,maggiorprecisionesullamisuradiunacomportaintrinsecamenteedinevitabilmenteunariduzionesullamisuradell’altra.Nonètuttaviachiarosequestaindeterminazione,chequindinegal’evidenzadiunprincipiodicausalità,sia ontologica o semplicemente gnoseologica, cioè se gli eventi si svolgono proprio inmanieracasualeoppuresiamonoiche,piùsemplicemente,nonpossiamomisurarliequindiconoscerli.Nonè chiaramente possibile affrontare qui questo problema: tanto per dire, esistono decine diinterpretazionidellameccanicaquantisticaedancoranonc’èaccordonellacomunitàscientificasuqualesiapreferibile!

2. UniformitàdellanaturaCioè:leleggicheciaspettiamoditrovarequiedorapermettonodiprevederefenomeniinogniluogoedinognitempo?Adesempio,lecostantidellafisicasonolestessedimiliardidiannifainun’altragalassia?Inrealtànonsappiamoseciòsiaveroono,anzièdacircaunsecolochemoltiscienziaticercanodirispondereaquestadomanda,studiandoadesempiosealcunedellecostantifisichepiùimportantisonodavverocostanti.Inognicaso,selelegginonsonovalidesempreedovunque,esisteunaleggecheregolaquestocambiamento?Ilproblemasispostaamontee,oracomeora,nonabbiamoideadellarisposta.Perapprofondire,sisuggeriscel’interessantearticolo:http://www.lescienze.it/news/2016/03/12/news/costanti_fisica-3012113/.

Idueprincipinonsonoscorrelatitraloro:giàilfilosofoscozzeseDavidHume,nelsecoloXVIII,avevacoltoilnessotraidue.SecondoHume,ilfattocheaduneventoAseguadamilionidianniuneventoBnonpuòdarcilacertezzaassolutacheadAseguiràsempreBenullaciimpediscedipensarecheungiornolecoseandrannodiversamente.Perovviareaciòoccorrepostulareilprincipiodiuniformitàdellanaturachesiincarichidimantenerecostanti ineternoleleggidellanatura,cosacheperHumenonènéintuibilenédimostrabile. Quindi, l’uniformità della natura implica un rapporto di cause ed effetti immutabile neltempo: per contro, la richiesta di una serie di rapporti di causa-effetto localmente o temporalmentecircoscrittirisultaunarichiestapiùdebole.DaquestodiscorsoprendespuntoilparadossodiGoodman,cheesamineremoinseguito.

Tuttavia, a prescindere dalla verità dei due principi enunciati, la definizione di scienza che abbiamopropostohasenso,poichélapossibilitàdipredizionediunateoriascientificaèsubordinataall’ambitodiapplicazionechedecidiamodiconsiderare.Infatti,sappiamooggichelateoriadellagravitazionediNewtonnonèesatta,elateoriadellarelativitàgeneralepredicealcunirisultatichequestanonspiegava.Tuttavia,anessunoverrebbeinmentedidirechelameccanicaclassicanonèunascienza:riesceaspiegareinmodomirabilequasituttiimotiplanetari,finoallecometeeoltre.Èquindinecessariorestringerel’ambitonelqualeunateoriaoperaperfarsìcheessapermettaottimeprevisioni.Forsesiriveleràinesattaanchelarelativitàgenerale:nonperquestononpossiamodirechenonsiascientifica.Restaalloradacapirequandounateoriapuòesseredefinitascientificaequandono:èciòchediscuteremoora.

EsempididisputescientificheSi è accennato alle diverse interpretazioni della meccanica quantistica. Tuttavia, quello non è il soloesempioincuiabbiamoassistitoadiscussioni,duratedecennisenonsecoli,suifondamentidialcuneteorie,con alterne fortune come nel caso della natura della luce o sull’interpretazione dell’esperimento diFoucault.

Lanaturadellaluce

Persecolisièdibattutosullanaturadellaluce.Newtonimmaginavairaggicompostidaminuscoliproiettililanciati dalla sorgente luminosa; per contro Fresnel, Young, Foucault,Maxwell la consideravano comeun’onda,tantocheleequazionidiMaxwellpermettonoprevisionistrabiliantisulcomportamentodeicampielettromagneticiutilizzandoleequazionidelleonde.Questosembròrisolvereilproblema,quandoainizio‘900emerseroalcunestranezzechenonpotevanoesserespiegateconlateoriaondulatoria,masipotevanofacilmentespiegareconlateoriacorpuscolare…sembravanecessariounritornoalmodellodiNewton!Macome conciliare il fatto che le equazionidiMaxwell funzionavano così bene quasi per tutto? Il grandedilemma era dato dal fatto che alcune proprietà (diffrazione, interferenza) possono essere spiegateimmaginando un’onda, mentre altre (effetto fotoelettrico, processi di assorbimento ed emissione) sispieganopensandoiraggicomecorpuscoli.Nel1925venneosservatocheancheglielettroni(particelleatuttiglieffetti)sicomportanocomeonde,mostrandofenomenidiinterferenza.Daallorasièfattostradailconcetto di ‘dualismo’ onda-corpuscolo, e cioè che la radiazione elettromagnetica è sì composta da‘proiettili’,machequestisicomportanocomeun’onda.FuDeBroglieaformularel’ipotesirisolutivapercuiogni corpo in realtà ha un’onda associata: nel mondomacroscopico questa onda diviene tuttavia cosìinsignificantedagiustificareilfattodinonaverenessunruolonellameccanicaclassica;NielsBohrchiamòquesta caratteristica ‘complementarietà’. Eda allora, anche senza capire esattamente cosa succedanelmondomicroscopicociaccontentiamodelprincipiodicomplementarietà.

"Gli atomie leparticelle elementarinon sonoreali in sé; formanounmondodipotenzialitàepossibilità,piuttostochecoseofatti”WernerHeisenberg“Chiunquenonsiascioccatodallameccanicaquantisticanonl’haancoracapita”NielsBohr“Pensodipoterdiresenzatimoredismentitechenessunocapiscelameccanicaquantistica”RichardFeynman

Modellocopernicanoetolemaico

LafondamentaleoperadiCopernico,pubblicatapiùomenoquandoluierasulpuntodimorteeprecedutadaun’introduzionecheponeva ilmodellocopernicanocomeunmeroeserciziodicalcolo,nonebbesulmomentol’effettocheciaspetteremmo.IcalcolidiCopernicononportavanovantaggiassolutirispettoaquellidiTolomeotantodagiustificareunabbandonoimmediatodellevecchieconvinzioni,tantopiùcheancheAristotele,econluituttalaconcezionecosmologicamedievale-arabaecristiana-eranolegateallastruttura tolemaica (Sole al centro e pianeti che giravano in cerchi perfetti attornoad esso), e questorendevaovviamentemoltopiùdifficiledistaccarsidacredenzechesembravanoinintaccabiliperisecoliavenire.Civollero leoperedialtrigiganticomeGiordanoBruno,TychoBrahe,GalileoGalileieGiovanniKepleroperfaraccettareatuttoilmondocheilmodellodiCopernicoeracorretto.Questavicendacifacapirecomeavoltetuttalasocietàumanaèpermeatadiconvinzioniche,purnoncorrette,necessitanodiforzesovrumaneperesserescardinate.

Previsioneeconoscenza:storiabrevedelconcettodiconoscenzaPossiamoprenderecomeesempiodalmondoanimaleevegetalelacapacitàdiprevedereun fenomenosullabasedell’esperienzapassata.Seppureunagallinanonèingradodiprevedereiltempoatmosfericoperilgiornosuccessivo,quasituttiglianimalisicomportanoinmododaprevederel’esitodelleloroazioni,perlomenolepiùimmediate.Potremmodefinirealloral’intelligenzacomelafacoltàdiprevedere?Ossia,perlanostradefinizione,elaborareunateoriascientifica?

Glietologihannoescogitatoastutiesperimentipervalutareimeccanismidiapprendimentodeglianimali,coninteressantirisultati,lacuidiscussionenonpossiamoperòapprofondirequi.Cibastiosservareche,ingenerale,ilcomportamentoanimaleèstrettamentelegatoallaselezionenaturale:infatti,soloselareazionea uno stimolo ambientale è adeguata, l’individuo riesce a sopravvivere, altrimenti muore. Ciò hasicuramenteselezionato,neltempo,alcunerisposteinnateadeterminatistimoli(l’imprinting),mentrepersituazionipiù complesse, o comunquemeno comuni, glianimaliapprendonodall’esperienza. Inquestopossiamodirecheillororagionamentoèprobabilmenteessenzialmenteinduttivo.

Perapprofondirel’argomento,sirimandaaiseguentilink:

http://online.scuola.zanichelli.it/barbonescienzeintegrate/files/2010/04/Etologia1.pdf

http://www.riservadelladuchessa.it/etologia/comportamento-animale.php?etologia=apprendimento-animale

http://www.sapere.it/enciclopedia/apprendim%C3%A9nto+%28etologia%29.html

Ad un certo punto della sua storia, homo sapiens si è chiesto come funzioni il meccanismodell’apprendimento: dall’osservazione di una moltitudine di particolari (accidenti), si giunge ageneralizzareunaproprietà:ilcheequivaleall’abilitàdifareunaprevisione.

• AdettadiAristotele,èstatoSocrateamettereafuocoilmeccanismodelmetodoinduttivo.

• PerPlatone,l’ideauniversaleèinsitadaprimadellanascita,eognivoltachevediamounparticolarelo riconosciamo proprio in virtù del fatto che abbiamo una vaga reminiscenza dell’universale.Questaideaèdestinataarestare,rimasticatainformesemprediverse,finoaigiorninostri:bastipensarealneoplatonismoealproblemadelladisputasugliuniversalichehaimpegnatofinoatuttoil medioevo le più valenti menti europee; ha fatto poi di nuovo capolino nel ‘900 a propositodell’interpretazionedellameccanicaquantistica(Cassirer,1937).

• ConAristotele il discorso si complica, e viene introdotta ladeduzione come ulteriore processoconoscitivo.SecondoAristotele,infatti,laconoscenzapuòprocederecontreparadigmi.Malaveraconoscenzaèdeduttiva,cioècipermettedidedurrecoseveredatepremessevere.Ciononostante,né l’induzione né la deduzione rappresentano una vera conoscenza, che avviene invece perintuizioneintellettuale.L’esperimentononèconcepito,infattiriguardolafisicadicevariefesserie.Adesempio,laconcezionedellacadutadeigravièinAristotelesemplicementeassurda,eavrebbepotutodimostrarlofacilmenteanchealsuotempo.Prendiamounlibroedunsegnalibrodicarta,uno inognimano, e lasciamoli cadere. Come ci aspettiamo, il libro cadràprimadel segnalibro.Aristoteleinterpretaquestocomeunachiaraprovadelfattocheicorpipiùpesanticadonopiùinfrettadi quelli leggeriperché sonomaggiormenteattratti dalla loroposizionenaturale, che è ilcentrodellaTerra.Sarebbestatosufficientecheavesseprovatoapoggiareilsegnalibrosopraillibro e farli cadere per confutare questa teoria…provate per credere.Magari al suo tempo unmattoneeunapiumasarebberostatidipiùfacilereperibilità!

• Altri greci (Aristarco, Eratostene, Archimede, …) realizzarono teorie stupefacenti riguardo lacosmologia,formaedimensionidellaTerra,distanzaTerra-Luna,distanzaTerra-Sole,sebbenenonfossero(aquantopervenuto)moltointeressatialladisputasulmetodoconoscitivo.

• Dopol’epocagreca,lospiritopraticodeiromani,lodevolesottomoltiaspetti,fuperòassaicarenteperquantoriguarda lespeculazioni filosofichesullaconoscenza.Felicieccezioni furonoSeneca,Lucrezio,Plinio,seppureinlorolariflessionesullaconoscenzanonsiasuifondamenti.

• ConBoezio(ca.475-526e.v.)siassisteallafinedellafilosofiaclassica;daallorainpoipermoltotempo saranno scritti solo commentari, principalmente ad Aristotele, e rimasticature ad usomanualistico.Dalnostropuntodivista,tuttavia,èmoltoimportantel’operadiPorfiriodiTiro(233- 305 e.v.) come commento ad Aristotele (270 e.v. , tradotta in latino proprio da Boezio). ConPorfiriosiponeilproblemadegliuniversali,cheèstrettamentecorrelatoalprocessodiconoscenzaediinduzione.

• Dopolacadutadell’imperodiOccidenteinEuropasiperdelacapacitàdileggereilgreco,esiperdedifattoquasitotalmentelanozionedegliscrittigreci,apartequellidiinteressepericristianichevengonotradottiinlatino.

• Partedell’Europa(Sicilia,Spagna)èconquistatadagliarabi,checonosconoilgrecoetraduconomolteopere,maperovvieragioninoncisonoscambisignificativiconilrestod’Europa.

• Dal500al900assistiamoaldeclinodellecittàoccidentali,edilsaperesirifugianeimonasteri.Ilpunto di svolta per la scienza occidentale è dovuto a CarloMagno, il quale stabilì che tutte lecattedrali e i monasteri creassero scuole per chierici (scuole cattedrali, ovvero universitàcattedrali).

• Dopoilmille,conlareconquistadeiterritorisottoildominioarabo,tracuiSpagnaeSicilia,sivennea disporre di una enorme quantità di scritti antichi, sia in greco che in arabo, sia classici cheoriginali.E’inquestoperiodochesiassistealfioriredelletraduzioniinlatino.

• Nellescuolecattedrali,moltimaestrisidistinseroperculturaeinteressi.Rinacquecosìunospiritopositivo attorno alle spiegazionidellanatura e allamatematica.A taleproposito, èda citare ladisputatraRagimboldodiColoniaeRadolfodiLiegisulladiagonaledelquadrato(1025),espressaattraversouncarteggioincuisiaffrontavailproblemaseladiagonaledelquadratopotesseessereespressatramiteunafrazione.Nessunodeidueavevabasisolidedimatematica,mailpuntocheciinteressaèladisputainsé,chetestimonialarinascitadell’interessesuquestioniteoriche,anchelontanedallateologia.

• Dallescuolecattedralisiassisteallanascitadelleuniversitàedellafilosofiascolastica(chepropriodallescuolecattedraliprendeilnome).IlfattochelalaureafossericonosciutaintuttaEuropa,equindiunlaureatopotesseinsegnareinunaqualsiasiuniversitàreselaculturaEuropeamoltopiùcoesadiquantononfossemaistata,senonaltrodallafinedell’imperoromano.SecondoGrant,lacreazione,nelMedioevo,diunambientesocialeidoneoaconsentirelosviluppo,nelsecoloXVII,diuna rivoluzione scientifica esigeva la presenza di almeno tre condizioni fondamentali: 1) latraduzioneinlingualatinadeitestigreco-arabidiscienzaedifilosofianaturale;2)lacreazionedelleuniversitàmedievali;3)l’emergeredifilosofiteologico-naturali.

• Inquestopercorso fu, forseparadossalmente, importante il ruolodelCristianesimo.La filosofiacristiana,abituataascendereapatticonilpaganesimo,nonfuturbatapiùditantodall’adozionedell’aristotelismo (vedi ad esempio la concezionedei cieli e degli inferi in Dante), al contrario

dell’Islamincuimatematicaeramoltosviluppatamalescienzenaturalieranodifattobanditeaquasitutti).Importantepuntodicontattotraleduefilosofieerailconcettodieternitàdelmondo.

• ConRobertoGrossatesta(~1200)elascolasticasiinaugural’eradell’esperimentocontrollatoperverificare (perCrombie addirittura falsificare!)una teoria. Sono inquestoambitoda ricordare,assiemeaGrossatesta,RuggeroBaconeeGuglielmodiOccamtraipiùinsignifilosofinaturalidelmedioevo,chefecerosìchelafilosofianaturaleassurgesseadun’autonomiarispettoallateologiaealrestodellafilosofia.ÈdegnadimenzionelaletteracheRogerBaconscrisseapapaClementeIVperpresentargliilsuo“opusminor”,incuispiegache:“Tuttelescienze,all’infuoridiessa[lascienzasperimentale],osiservono solo di argomentazioni per dimostrare le proprie conclusioni, come fanno le scienzespeculative, oppure adducono esperienze generali e imperfette. Ma solo l’esperienza rigorosaconsenteallamentediriposarenellalucedellaverità,comesidimostraconcertezzapropriointaleparte”.L’ideale della filosofia naturale consisteva nell’usare soltanto argomenti ragionati; la filosofianaturaledelMedioevofuessenzialmenterazionale:ifilosofinaturaliritenevanodoverosousarelaragione,enonricorrereallafede,nelleloroargomentazioni.NicoladiOresmeinvocòlaragioneperrespingeregliargomentiaristotelicifavorevoliall’eternitàdelmondo:«Vogliodimostrarel’oppostosecondolafilosofianaturaleelamatematica».

• I preliminari di una rivoluzione si attuano tramite Copernico, che nel 1543 pubblica il “derevolutionibusorbiumcoelestium”,cheriprendelateoriaeliocentricadiAristarco,giustificandolaperòconcalcoliquantitativi.Èimportantesottolineareperòchel’operacircolòalungoinformaanonima,efupubblicatasoloquandoCopernicoeragiàinfindivita,probabilmenteperl’insistenzadelsuoallievoRheticus.Perdipiù,vennecorredatadaunaprefazioneincuisipresentavailmodellocome un mero esercizio di calcolo, e non voleva risultare un’ipotesi alternativa al modellotolemaico-aristotelico.Questaaccortezzapermiseall’operadinonfinireall’indicefinoal1616.

• L’atteggiamento di critica alla filosofia naturale aristotelica, e quindi cristiana, basandosisull’osservazionedelmondoedelragionamentogiunsealculmineconGiordanoBrunoallafinedelXVI secolo.GiordanoBruno confuta l’asserzionediAristotele sul fatto che laTerradeve esserefermaperchélasciandocadereunsassoquestonon‘restaindietro’alladirezionedelmovimentoterrestre.Eglisiimbarcasuunanave,elasciacadereunsassodall’alberomaestromentrelanaveèinmovimento:il fattocheilsassocadaesattamenteaccantoall’alberointroducelarelativitàdelmoto,chesaràripresaeformalizzatadaGalileoGalilei.DaquiallaconclusionechelaTerranonèimmobile,quindinonprivilegiatanellospazio,fututt’uno:questoloportòaipotizzareununiversocompostodainfinitimondi,incuil’uomo,incomunioneconundiointernoallanaturaepartecipeall’ordinedellecoserisultailverocentrodivino.Comeècomprensibile,unataleconcezionenoneravistadibuonocchiodallaChiesael’accusadieresialoportòsulrogoil17febbraiodel1600.

• DaGalilei(~1600)inpoil’ideadiesperimentosi legaindissolubilmenteaquelladiscienzaedilinguaggiomatematico, il che emerge soprattutto con Newton (1700). Nasce quindi la scienzasperimentale,incuiimodellimatematicisonocreatiperadattarsiagliesperimenti.ConNewtonsiassisteadunconnubiosenzaprecedentitraimetodimatematicieimodellifisici:questodaunlatocomportò un salto notevole nelle capacitàpredittive delle teorie, dall’altro la complessità delletecnichematematiche rese, da quel momento in poi, lo studio della filosofia naturale non piùaccessibilea tutti.Questocomportaancheunadivergenza tra ilmestierediscienziato,deditoacalcoli ed esperimenti, e quello di filosofo, dedito invece alla riflessione sui princìpi dellaconoscenza,destinataadaccentuarsisemprepiùneltempo.

• FrancescoBacone,piùomenocontemporaneodiGalilei,sottolinealefinalitàpratichedelsapereeriprende il temadella conoscenza, contrapponendo ilmetodo induttivo fondato sull'esperienzaall'astrattezzadelmetodosillogistico-deduttivodellascienzaaristotelica(NovumOrganum,1620).Egli distingue la pars construens dalla pars destruens all’interno del processo di conoscenza,mettendoa fuoco ilmeccanismodi induzioneededuzione,anchese li consideracomeprocessiseparatieopposti:“Duesono,eduesolepossonoessere,levieperlaricercaelascopertadellaverità.L’unadalsensoedaiparticolaripassasubitoagliassiomigeneralissimi,egiudicasecondotaliprincipi,fissatinellaloroimmutabileverità,ricavandonegliassiomiminori:questaèlaviapiùcomunementeseguita.L’altradalsensoedaiparticolaritraegliassiomirisalendopergradiedininterrottamentelascaladella generalizzazione, fino apervenire agli assiomi generalissimi: questa è la vera via, benchéintentata.”(NovumOrganum)Baconeinoltreanticipaalcuniimportantitemidellapsicologiacognitiva,inparticolarequellicheverrannoindividuaticomebiascognitivi,dicuidiscuteremopiùavanti.

• Hume (~ 1750) torna ad affrontare il problema della conoscenza, in particolare al problemadell’induzione.Egli infattipensache l’induzione funzionigrazieallacosiddetta ‘uniformitàdellanatura’,cioèchelanaturafunzioneràpersemprecomehafattofinora.Credereinquestoprincipioè un atto di fede che non ha giustificazione razionale; purtuttavia, è il massimo cui possiamoaspirareecidobbiamoaccontentare.

• Peirce (>1850) ragiona sull’abduzione e la pone come base del ragionamento scientifico(ContemporaneodiArthurConanDoyle!).

• Russell e Popper (>1900) attaccano ferocemente il principio di induzione e si arriva allafalsificabilitàcomecriterioperchéunateoriasiaaccettabile.

• Feyerabend(>1950)osservachelamaggiorpartedelleteoriemodernenonammettefalsificabilitàcosìnetta!

• Carnap,Hempel(>1950),Nicod,Goodmanragionanoancorasullavaliditàdell’induzioneeinpartelarecuperano.

• Più recentemente ancora, l’induzione viene utilizzata per l’apprendimento automatico dellemacchine(es.:teoriadiSolomonoff)elosviluppodell’intelligenzaartificiale.

Conclusione di Hume:Non esiste una giustificazione logica che permetta con certezza di trarre da unnumerofinitodiosservazioniunaconclusionegeneralevalidainunnumeroinfinitodicasi.SeosservoilSolesorgereognigiorno,possointuitivamenteconcluderechelofaràanchedomani,manonpotròmaiessernerigorosamentecerto(vediilparadossodiGoodman).

Quindi: come avviene il processo della conoscenza: come facciamo a fare previsioni diqualchefenomeno?

Aristotele, negli Analitici primi1, riconduce il nostro ragionamento conoscitivo a uno dei tre schemiseguenti:

– Deduzione

– Induzione

– Abduzione

Ladeduzioneèbennotaedèunragionamento‘esatto’,matautologico!FacciamounesempiotrattodallibrodiOkasha“ilprimolibrodifilosofiadellascienza”:

• Tuttiifrancesiamanoilvinorosso

• Pierreèfrancese

• Quindi,Pierreamailvinorosso

Laconclusionecuisigiungedalleduepremesseèsemprevera,manonaggiungenullaaciòchesapevamogià.Vediamocomesipuòragionareinmanieradiversa:

• Tutteleuovahannolastessadatadiscadenza

• Leprimecinqueuovadellascatolaeranomarce

• Ancheilsestouovosaràmarcio

Inquestocasoleduepremessenoncomportanonecessariamentelaconclusione,perchénonsiamosicuriche anche il sesto uovo sarà marcio. Tuttavia, questo modo di ragionare ci porta informazionisupplementariaquelledatenellepremesse:sareiprontoascommetterecheilsestouovoèmarcio.Questotipodiragionamento,dettoinduzione,èilpiùimmediatoeprobabilmentepiùantico:sevedocheognivoltaunsassolanciatoinariacadealsuolo,immaginocheanchelaprossimaprovaavràlostessoesito.FrancescoBacone (nelnovumorganum)osservava che la logicaaristotelica, basata sulla deduzione, è buonaperbattereun avversario inunadisputa, viceversa l’induzione costringe laNatura apalesarsi. JohnLocke(saggiosull’intellettoumano,1690)rincaraladose,osservandoche:“quandocercanolaverità,gliuomininonusanomaiilsillogismoperconvinceresestessioperinsegnareaglialtriaistruirechivuoleimparare.Infattiprimadiporlainformasillogistica,essidevonovederelaconnessionechec’èfral’ideaintermediaeleduealtreideefralequaliessaèpostaeallequalièapplicatapermostrareilloroaccordo;e,quandolavedono,vedonopuresel’inferenzaèbuonaonoecosìilsillogismoarrivatroppotardiperstabilirla”.

L’abduzioneèmenoconosciutaemeritaun’introduzione.Essaèanchedettaipotesi,oretroduzione,edèilterzotipoelementaridiinferenzaadisposizionedellamenteumana,ebasalaconclusionesullabasedelfattochequestacostituiscelamigliorespiegazionedifattigiànoti:quindièunargomentolacuiconclusionenon è certa,ma solo probabile. Peirce la considera il primo passo del ragionamento scientifico: vienestabilitaunaipotesiabduttivaperspiegarecertifattiempiricichelasuggeriscono.

Formalmenteèunprocedimentologicoanalogoadeduzioneeinduzione,perciòèunargomentochetraeunaconclusionedaduepremesse:essaè“l’inferenzadiuncasodaunaregolaedaunrisultato”.Vediamoindettagliocomesicomportanoitretipidiragionamentoutilizzandotreproposizioni.Unasaràlaregola:“tuttiifagiolidiquestosacchettosonobianchi”cioèunaleggeuniversale.

La seconda proposizione descrive cosa si è fatto nell’esperimento: “questi fagioli vengono da questosacchetto”,erappresentail caso; laterza invecedescrive l’osservazione: “questi fagioli sonobianchi”,evienedettarisultato.

Arrangiandodiversamentel’ordinediquesteproposizionitroviamoletreclassidiragionamento:

•Deduzione:

1.Tuttiifagiolidiquestosacchettosonobianchi (regola)

2.Questifagiolivengonodaquestosacchetto (caso)

______________________________________________________________________________

3.Questifagiolisonobianchi (risultato)

•Induzione:



______________________________________________________________________________


•Abduzione:



______________________________________________________________________________


Come negli esempi precedenti, notiamo che la deduzione è esatta, ma non porta a conclusioni cheaggiungono informazioniaciòchegiàsapevamo;l’induzioneciproponeunaregolainbasealcasoealrisultato,manonsiamosicurichesiacosì;infinel’abduzioneciportaallaconclusionepiùsemplicedatilaregola ed il risultato. Questo tipo di ragionamento è in realtà quello che compie Sherlock Holmes,nonostanteeglilochiamideduzione.ÈinteressantenotarecheConanDoyleeracontemporaneodiPeirce,seppureunoingleseel’altrostatunitense.Anderson,Schum&Twining(in“AnalysisofEvidence”2nded.,CambridgeUniversityPress,pag.58:codolc.com/books/Analysis_of_Evidence.pdf)osservanoche:“Ithappensthat,atthesametimePeircewasdevelopinghisthoughtsaboutabductivereasoning,acrosstheAtlanticSirArthurConanDoylewasdevelopingthecharacterofSherlockHolmes.ThereisnoevidencethatPeirceandConanDoyleeachknewoftheother’swork.ThoughHolmesdescribeshisreasoningfeatsas“deductions,”itisclearthattheformofhisreasoningwasabductiveinnature.”Vistocheunateoriascientificaprevedeuncertocomportamentomedianteunaleggegenerale,ladeduzionepermettediapplicarequestoragionamentoatuttiicasiparticolari.Macomefacciamoaconoscerelaleggegenerale?Èevidentecheprimadipoterlaapplicareladobbiamoimmaginare.Ecomeimmaginarla,senonmedianteinduzionesututti icasicheconosciamo?Quindiilragionamentoinduttivosembraessereallabasedelragionamentoscientifico.Cisipuòallorachiedere:

1. Perchépossiamodirecheunragionamentoinduttivoèbuono?

2. Cosadistingueunabuonainduzionedaunacattiva?

LadisputasugliuniversaliLasciata la Grecia classica e i commentari di epoca romana, il ragionamento sulla conoscenza, ed inparticolare sul ruolo dell’induzione, riprese nel Medioevo, anche se sotto una forma apparentementedifferente, ma in realtà intimamente collegata alla natura della conoscenza induttiva. Nelle universitàmedievalimoltequestionifilosofichevenivanoaffrontatemediantedibattiti(disputationes)incuigruppidistudiosisicontrapponevanomediantediscussioni.Inquestediscussionivenivanopropostiediscussiiproeicontrodellaquestioneinoggetto,principalmentediargomentoteologicoorelativoallanatura.Ildibattitosugliuniversali fuunodeipiùaccesi,e tennebancoall’internodellescuoleeuropeepermoltisecoli.LaquestionenacquedallaletturadiunpassodiPorfirio,tradottoecommentatoinlatinodaBoezio,riguardo all’analisi di un testo aristotelico, le Categorie. Il problema che veniva posto era riguardol’esistenzaomenodirealtàuniversali.DicePorfirio(Isagoge1):

«Perilmomento,mirifiutodiparlare,perquantoriguardageneriespecie,seessisussistanoosesianonudi e isolati concetti puri; e, se sussistono, se siano materiali o immateriali; o se siano separati oincorporati negli oggetti sensibili, ed altri argomenti correlati. Questo tipo di problema è uno dei piùprofondichevisiano,erichiedeindaginipiùampie».

Facciamounesempio:dall’esperienzadellaconoscenzadimolterealizzazionidiunconcetto(prendiamoadesempiotuttigliesseriumani),èpossibileidentificareun’ideageneralediessereumano?Certamentesì,edèevidentechequestoproblemaèstrettamentecollegatoaquellodell’induzione:vedendounagrandequantitàdicasi,senzaneancheaccorgercenesiamoingradodidistillareciòcheècomuneadesseefiltrareledifferenzechesipresentanodivoltainvolta,finoadelaborarel’ideauniversale,cioè“Ciòcheècomuneapiùrealtà individue,peres., la(ole)proprietàchedefinisconounaclasseparticolaredi individui,ungenereounaspecie.”(DizionariodifilosofiaTreccani,2009)

Ilproblemaèsequestaideasiaunapuraastrazionedellanostramenteoppureseesistainsé:intalcaso,possiedeessaun’esistenzaseparatadallerealizzazioni(ideediderivazioneplatonica)oppuresesiaessainsitanellecosestesse(comeleformediAristotele)?

Lefazionichesicontrapponevanoeranoquelledeirealistiedeinominalisti.Iprimisostenevano,apartiredallafilosofiadiPlatone,chegliuniversaliesistonoinqualchemodoaprescinderedallanostraconoscenza,hannocioèunavalenzaontologica.Inominalistiinvecesostenevanochel’universalefosseesclusivamenteunacreazioneastrattadelnostrointelletto.Trairealisti,poi,c’eraunatendenzaestremaaconsideraregliuniversalicomesussistentifuoridallamenteedesistentiinsé,separatamentedallecose(anterem).QuestaeraunasoluzioneessenzialmentePlatonica, incuigliuniversali sonodi fattole idee tramitecuiDiohacreatoilmondo:inquestosenso,sologliuniversalisonoreali,mentrelesingolecosenecostituisconosolounarealizzazioneaccidentale.Anselmod’AostaeGuglielmodiChampeaux furono iprincipali fautoridiquestaprospettiva.

Altrirealistiproponevanounapprocciopiùmoderato,ecioèchegliuniversaliesistesseroall’internodellecose (in re): cioè gli individui, o le cose, sono reali ma portano con loro gli universali come principiorganizzatoriinterni(un’otticapiùaristotelica).Tommasod’Aquinofuportavocediquestavisione,elostessoGuglielmodiChampeauxsiallineòinseguitosullesueposizioni.

Inominalisti,invece,sostenevanochegliuniversalinonesistesserodipersémasoloinintellectu,cioènellanostra mente e, pur non avendo consistenza ontologica manifestano una utilità logico-gnoseologica.GuglielmodiOccam fu il più celebre sostenitoredi questo tipodi nominalismo, chepossiamodefiniremoderato.Unaposizionepiùestremadelnominalismo,infatti,sostenevachegliesserinonesistanocheinformaindividuale(nihilestpraeterindividuum),negandoanchel’utilitàconoscitivaagliuniversali,ridottianomisenzaalcuncorrispettivoreale(tesisostenutedaRoscellino).

Allafinevinseilnominalismoanchese,sottodiverseformediidealismo,lacorrenterealistasièpiùvolteripropostaneisecoliavenire.

Nascitadellascienzamoderna,positivismoetrionfodell’induzioneUna magistrale pagina di Galileo Galilei, contenuta nel “dialogo sopra i massimi sistemi”, segna un punto di svolta nella storia della scienza, anche se questa osservazione era già stata fatta da Giordano Bruno, e Galileo lo sapeva bene: “Riserratevi con qualche amico nella maggiore stanza che sia sotto coverta di alcun gran navilio, e quivi fate d’aver mosche, farfalle e simili animaletti volanti; siavi anco un gran vaso d’acqua, e dentrovi de’ pescetti; sospendasi anco in alto qualche secchiello, che a goccia a goccia vadia versando dell’acqua in un altro vaso di angusta bocca, che sia posto a basso: e stando ferma la nave, osservate diligentemente come quelli animaletti volanti con pari velocità vanno verso tutte le parti della stanza; i pesci si vedranno andar notando indifferentemente per tutti i versi; le stille cadenti entreranno tutte nel vaso sottoposto; e voi, gettando all’amico alcuna cosa, non più gagliardamente la dovrete gettare verso quella parte che verso questa, quando le lontananze sieno eguali; e saltando voi, come si dice, a piè giunti, equali spazii passerete verso tutte le parti. Osservate che avrete diligentemente tutte queste cose, benché niun dubbio ci sia che mentre il vassello sta fermo non debbano succeder così, fate muover la nave con quanta si voglia velocità; ché (pur che il moto sia uniforme e non fluttuante in qua e in là) voi non riconoscerete una minima mutazione in tutti li nominati effetti, nè da alcuno di quelli potrete comprender se la nave cammina o pure sta ferma. Voi saltando passerete nel tavolato i medesimi spazii che prima, nè, perché la nave si muova velocissimamente, farete maggior salti verso la poppa che verso la prua, benché, nel tempo che voi state in aria, il tavolato sottopostovi scorra verso la parte contraria al vostro salto; e gettando alcuna cosa al compagno, non con più forza bisognerà tirarla, per arrivarlo, se egli sarà verso la prua e voi verso la poppa, che se voi fuste situati per l’opposito; le gocciole cadranno come prima nel vaso inferiore, senza caderne pur una verso poppa, benché, mentre la gocciola è per aria, la nave scorra molti palmi; i pesci nella loro acqua non con più fatica noteranno verso la precedente che verso la sussequente parte del vaso, ma con pari agevolezza verranno al cibo posto su qualsivoglia luogo dell’orlo del vaso; e finalmente le farfalle e le mosche continueranno i lor voli indifferentemente verso tutte le parti, né mai accaderà che si riduchino verso la parete che riguarda la poppa, quasi che fussero stracche in tener dietro al veloce corso della nave, dalla quale per lungo tempo, trattenendosi per aria, saranno state separate [...].”

Come abbiamo visto, la criticamaggiore degli aristotelici alle teorie su una Terra in moto riguardavaproprioilfattocheigraviincadutanon“rimanevanoindietro”.PrimaBruno,poiGalilei,notaronochesuunanaveognioggettocadeesattamentesullaverticale(perchiosservadallanavestessa),eutilizzaronoquesta osservazione per confutare la teoria della Terra immobile. Anche i suoi attacchi alla teoriaaristotelicadellacadutadeigravipartonodaunodiquesti‘esperimentimentali’.L’esperimentomentaleconsiste nel dedurre mediante sillogismo, da una stessa regola e due casi differenti, due risultaticontraddittori:ilchenonpuòcheinvalidarelaregola!

Poichélaleggeaccettatafinoalloraprevedevachelavelocitàdicadutafosseproporzionalealpesodiunoggetto,Galileoimmaginòdilegareunoggettoleggeroedunopesanteelasciarlicadere.Secondolaleggearistotelica,ilcorpopiùpesantedovrebbecaderepiùvelocementedelleggeroma,essendolegatiassieme,ilpiùleggeroostacoleràilmotodelpesante,elavelocitàdelcorpounitodevealloraesserecompresatraledue velocità singole. D’altra parte, però, il corpo unito risulta più pesante di ognuno dei due, per cuidovrebbecaderepiùvelocementedientrambi!E’evidentechequestaleggeportaadunparadosso,equindinonpuòcheesseresbagliata…

ConquestiragionamentiGalileoinizialacriticaalpensieroaristotelico,cuisiaffiancasperimentalmenteillavorodellemisuredei tempidi percorrenzadei corpi lungounpiano inclinato. Perpotermisurare il

tempo,Galileodovetteinventareunorologioadacqua,incuilamisuraditemposiconvertivainunamisuradelpesodellegocced’acquacadute.Nessunoprimaavevacompiutounamisuraperelaborareunalegge!

ConGalileoquindinascel’esperimento,maèunesperimentovoltoacostruirelalegge.FinoatuttoilXIXsecolo,gliesperimentiservirannoacostruireleggi,esigiunseaconsiderareleleggicomeesatte,inquantoeranostatecostruiteinbaseadesperimenti,chequindileconfermavano.Igrandiprogressipredittividellescienze e le innovazioni tecnologiche chene scaturirono contribuironoa costruireunquadro in cui laconoscenzaumanasiapprestavaaraggiungerelaperfezione,unavoltaeventualmenteraffinatiimodelliecalcolatemeglio le costanti. JamesClerkMaxwell,all’inaugurazionedei laboratori Cavendish, nel1871,affermava:

“Èopinionecheentropochiannituttelegrandicostantifisichesarannostatevalutateelasolacosacheresteràdafareagliscienziatisaràquelladiraffinarelaloromisuradiunaltrodecimale.”

L’idea generale era infatti quella che i fondamenti alla base della meccanica, della termodinamica edell’elettromagnetismo fossero esatti.Restava tutt’alpiùda risolvere alcunequestionimarginali legateall’etere,allacosiddetta‘catastrofeultravioletta’ealaprecessionediMercurio,maeranocosedipococontochesisarebberosistematenelgirodiqualchedecennio.Mafupropriosuquestequestionimarginalicheavvenneilterremoto!...

Parteseconda-Critichealpensieroinduttivista

Dopoisuccessipredittividellascienzaclassica(meccanicanel1700,elettromagnetismoetermodinamicanel1800),inpochiannisiassistetteaunaseriediesperimenticheribaltaronocompletamenteciòchesipensavafosseormaiassodato.Emerseroinfattinuoveteoriecheprevedevanoespiegavanoquestenuoveosservazioni,macomprendevanoancheleleggiclassiche!

MichelsoneMorleyel’etere

LeequazionidiMaxwell, formalizzatepocodopolametàdell’800,riassumevanoinmanierasublimeedelegantetuttociòcheerastatoscopertodall’iniziodelsecoloattornoaifenomenielettriciemagnetici.Sieracapitochelaluceeradifattoun’onda,ecometutteleondehabisognodiqualcosadielasticomediantecuipropagarsi(sipensiaunmetallo,unacorda, l’aria).Solochequestoqualcosanessunosapevacomedovesseesserefatto:questosupportovennechiamatoetere.Nel1881MichelsoneMorleycondusserounesperimentomoltoraffinatopermisurareilmotorelativodellaTerrarispettoall’etere:fuilpiùfamosoeproficuoesperimentononriuscitodellastoria!Infattitrovaronochelalucesimuovevaallastessavelocitàin tutte le direzioni, minando alle fondamenta le concezioni della fisica di allora. Questo costrinse lacomunità scientifica ad elaborare nuove teorie che culminarono con la formulazione della relativitàristrettadapartediAlbertEinstein!

Planckelacatastrofeultravioletta

Dalleconoscenzedifineottocentosipotevadedurrecheunqualsiasicorpoemetteradiazionesoloinvirtùdelfattodiavereunatemperaturamaggioredellozeroassoluto,essendocostituitodaminuscolecaricheinmovimento.Ilproblema,chesembravamarginalefinoall’iniziodel1900,erachelateoriaderivatadaequazionidiMaxwellprevedevaunaemissionetantomaggiorequantominoreèlalunghezzad’onda,ilchecomporta che l’energia emessa da ogni corpo sia infinita (da cui il nome di catastrofe ultravioletta)!Ovviamente questo non si osserva in natura, e il problema sembrava talmente insormontabile che sipensavadovesseesserciqualchesvistagrossolananeicontionell’impostazionedelproblema.Tuttavia,nel

1905Einsteinnotòchequestoproblemasipotevarisolvereutilizzandol’ipotesideiquantipropostodaPlanckcinqueanniprima.

Einsteinel’effettofotoelettrico

Nel1887Hertzscoprìchelascaricasuiconduttorinellevicinanzediunascintillasiintensificavasequestieranoilluminatidaluceultravioletta.Negliannisiaccumularonoaltreesperienzechedimostravanocheinpresenzadiluceultraviolettaalcunimaterialiconduttorisicomportavanoinmanieraincomprensibileenonspiegabiledalleconoscenzematuratefinoallora.Ancheinquestocaso,nel1905AlbertEinsteinnotòche l’introduzione dell’ipotesi dei quanti avrebbe spiegato questi comportamenti inmaniera alquantosemplice:l’unicoproblemaerachelateoriadeiquantinonavevaalcunagiustificazioneallalucedelleteoriediallora.

Einsteinelarelativitàgenerale

L’astronomofranceseLeVerriersiaccorse,attornoallametàdell’800,chel’orbitadiMercurio(un’ellisse,cometutteleorbiteplanetarie),tendearuotare(fenomenodettoprecessionedelperielio)conunavelocitàmaggiorediquantoprevistodallaleggediNewton.Perspiegarequestofenomenofuronopropostevariesoluzioni,daunerroresullastimadellamassadiVenereadunacorrezioneall’equazionedellaleggedigravità.Nessunadi questeproposte, però, resistette allaprovadei fatti, tanto che la spiegazionedellaprecessionedelperieliodiMercuriorimaseunmisteropervaridecenni.Finché,nel1919,ilsolitoEinsteinriuscìadimostrarechelateoriadellarelativitàgeneralepermettevadicalcolarequestovaloreconunaprecisione incredibile.Questoperòsignificavache lateoriadiNewton,chesembravaormai imbattibilevistol’altonumerodiprevisionicheavevapermessofinoadallora…erasbagliata!Oquantomeno,noncosìgeneralecomesiriteneva.

In tutti questi casi, il disaccordo apparentemente innocuo di una piccola serie di osservazioni resenecessarioripensaretuttoquantosipensavadiconoscereriguardoleondeelettromagneticheeallateoriadella gravitazione…Alcuni si chiesero allora comee quandopossiamoessere sicuri cheuna teoria siaveramente‘corretta’.Esoprattutto:sepossiamo!Iniziòquindiunastagionedicritichepiùomenoserratecontroilragionamentoinduttivo.

IltacchinoinduttivistadiRussellAbbiamovistoche ilpensierodeduttivononpresta il fiancoacritiche,vistocheè logicamentesemprevalido;ilsuoproblemaèsemmaichenonaumentalenostreconoscenze.D’altrocanto,perproporreunalegge ci basiamo sull’induzione da più fatti osservati. Tuttavia, questo modo di procedere è statoaspramentecriticatoapartiredal1900daeminentiscienziatiefilosofidellascienza,comeBertrandRusselleCarlPopper.Perlorol’induzionenongarantisceinnessunmodochesistiaprocedendonelladirezionegiusta. Russell, nel 1912 propose la storielladel tacchino permostrare i pericolosi limiti del pensieroinduttivo.

“Findalprimogiornodipermanenzanelsuonuovoallevamentoiltacchinoavevaosservatocheallenovedelmattinoglivenivaportatoilcibo.Dabuoninduttivistanontrasseprecipitoseconclusionidalleprimeosservazionieneeseguìaltreinunavastagammadicircostanze:dimercoledìedigiovedì,neigiornicaldieinquellifreddi,siachepiovessesiachesplendesseilsole.Finalmentelasuacoscienzainduttivistafusoddisfattaeiltacchinoelaboròalloraun’induzionechedalleasserzioniparticolarirelativeallesuevicendealimentarilo fecepassareaun’asserzionegenerale,unalegge,chesuonavacosì: “Tutti igiorni,alleorenove,midannoilcibo”.Purtroppoperiltacchino,eperl’induttivismo,laconclusionefuclamorosamentesmentitalamattinadellavigiliadiNatale!”(B.Russell,TheProblemsofPhilosophy,1912)

Il tacchino aveva elaboratouna legge sullabasedelle osservazioni fatte (induzione),ma il fatto che leosservazionisianoinaccordoconquestaleggenonhaalcunvalore.InfattièbastatoilcontroesempiodellavigiliadiNatalepermandareinpezzilaleggecheilpoverotacchinoavevafaticosamenteformulato.

CarlPopperelafalsificabilitàCarlPopperandòoltrelecritichediRussell,edelaboròalcuneideeche,seppurinparteridimensionatedacorrentisuccessive,costituisconotutt’oraifondamentidelpensieroscientifico.

ComeinsegnalastoriadeltacchinodiRussell,leteorienonpossonoessereconsideratescientificheseunaseriediosservazionileconferma,perchéciònonhavalore.Quellocheinvececontaèfalsificareunalegge,cioètrovareuncontroesempiochelainvalidi.Quindisispostal’attenzionesulladeduzione:l’esperimentoèconcepitocomestrumentodicontrollodellalegge,enoncomesuaconferma.Sipuòsoloconfutareunalegge,nonconfermarla!

Questocambiamentodiprospettivahaunaportataepocale,ecambia lavisionedella teoriascientifica:qualunqueteorianonpuòmaiessereconsiderata‘verificata’,masoloaccettatacomevalidafinchéessanonverràfalsificata.Unateoriasipuòconsiderarescientificaseèpossibileimmaginareunesperimentochelapossainvalidare!

OsservavaatalepropositoRussell:“SeiosostenessichetralaTerraeMartecisiaunateieradiporcellanainrivoluzioneattornoalSolesuun'orbitaellittica,nessunopotrebbecontraddirelamiaipotesipurchéioavessilacuradiaggiungerechelateieraètroppopiccolaperessererivelatapersinodalpiùpotentedeinostri telescopi.Mase iodicessiche,giacché lamiaasserzionenonpuòesseresmentita,dubitarnesiaun'intollerabilepresunzionedapartedellaragioneumana,sipenserebbegiustamentechestiadicendofesserie.[…]”

Laconseguenzadituttociòècheunateoriachenonammettaalcunesperimentochelapossaconfutarenonpuòessereconsideratascientifica:inquestorisiedeladifferenzatraconoscenzaedopinione!

Quellachesembravaunasconfittadellascienza(nonesistonopiùleggiesatte)èinvecediventatoilsuopuntodiforza:nonc’èteoriachenonpossaesseremessaindiscussione,seèincontrastoconquantosiosserva.

D’altraparte,giàilmottoscolasticoavvertiva(1200):

“Contrafactumnonvaletargumentum”

Ed’Alembertnel“discourspréliminairedell’enciclopedia”(1751):

«Ilfauttoutexaminer,toutremuersansexceptionetsansménagement»

Macosasuccedequandounesperimentonontornaconlateoria?Possiamoimmaginaretrescenari:

1. Ifattisonostatimaleinterpretati

AbbiamovistocheAristoteleinterpretavalediversevelocitàdicadutadeigravicomederivantidalladiversaforzadiattrazione,edaGalileoinpoisappiamochenonècosì,echeladiversavelocitàèdatadall’effettodell’attritoconl’aria.Ifattieranostatimaleinterpretati,ebastaval’esperimentomentalediGalileoperfarcapirechelateorianonstavainpiedi!

2. Cisonofattichenonconosciamochefannotornareiconti!

LascopertadiNettuno

Adinizio‘800,l’orbitadiUranomostravadelledeviazionisignificativeedinspiegabili.JohannGottfiriedGalle ipotizzò chequeste variazioni fosseroda imputareadunpianetaancoramai osservato e cheperturbaval’orbitadiUrano.L’ipotesisirivelògiustaeicalcolidiGalleindicaronoNettunoamenodi1°didistanzadadovevenneeffettivamenteosservatodaeglistesso,assiemeadunsuostudente.

IlbosonediHiggs

Nel1979Weinberg,GlashoweSalamvenneroinsignitidelpremioNobelperlafisica,peraverideatounateoriacheriuscivaadescrivereinmanieraunitarialeinterazionielettromagnetiche,leinterazionidebolieleinterazioniforti.Aquestateoriavennedatoilnomedimodellostandard.L’unicoproblemaè cheprevedeva che leparticelle elementari dovessero averemassanulla. E ciòovviamente era indisaccordocontutteleosservazioni.Maprimadidichiarareerratalateoria,inquantoincontrastoconleosservazioni,Higgsedaltri(perlaprecisione,tuttigliattorisono:Anderson-Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble)immaginaronochelamassanonfosseunaquantitàintrinsecadeicorpi,mapiuttostounaqualitàchederivadall’interazioneconunqualcosachenessunoavevaancoranemmenoimmaginato.Questoqualcosa che in fisica elementare assisteall’interazione tradue elementi vienedetto bosone di gauge: venne così postulato che la massa delle particelle venga conferita lorodall’interazioneconquestochefucosìdettoBosonediHiggs.DopocinquantaannidiricercheilbosonediHiggsèstatoosservatonel2012alCern,confermandochel’ipotesidiHiggs&coeracorretta.

3. Lateoriaèsbagliata

Diquestogruppodieventiabbiamogiàdiscussoapropositodellacrisidellameccanicaottocentesca,incuicioèunpiccolonumerodiesperimentihamessoincrisileconoscenzeritenuteormaiassodateequasi perfette: ricordiamo la meccanica newtoniana che fu soppiantata dalla relatività generale,l’elettrodinamicaclassicachedovetteessereriscrittadacapoconlateoriadeiquanti.

Perchivolesseapprofondirel’aspettodellerivoluzioniscientifiche,siconsiglial’ormaiclassicotesto“Lastrutturadellerivoluzioniscientifiche”diKuhn,incuivengonoanalizzatiicontestieleconseguenzedeigrandimutamentidiprospettivachesisonosuccedutinellastoria.

Perconcluderequestodiscorso,possiamodirecheperPopperèladeduzionearappresentareilpassaggiocrucialenellacostruzioneeaccettazionediunateoria.Incongettureeconfutazioniafferma:"L'induzione,cioèl'inferenzafondatasunumeroseosservazioni,èunmito.Nonèunfattopsicologico,néunfattodellavitaquotidiana,enemmenounaprocedurascientifica”.

Macomearriviamoaconcepireunmodello,senontramiteilragionamentoinduttivo?

CriticheaPopperBenprestoperòiniziaronoanchelecritichealpensierodiPopper,adoperadeisuoistessiallievi:Feyerabend,Lakatos,KuhndaunlatoeGoodman,Carnap,Nicoddall’altro.

Il primo tipo di critica riguardava il fatto che i principi metodologici unificanti trovati tramite teoriescientificheesprimonoun'evidenzadivaliditàchenonpuòesserefalsificatadaununicoepisodiocontrario:bastipensareagliesempiriportatipocofariguardoallapossibilitàcheifattisianomaleinterpretati,oppureche qualche elemento di cui non si è a conoscenza riesca a risolvere il problema. Di fatto è successoraramente che una intera teoria sia stata abbandonatadi punto in bianco per un solo controesempio.Quindi,concludonoicritici,lascienzararamentecompiesalticosìgrandiecosìradicalicomeimmaginaPopper.

Altri,comeGoodman,CarnapedHempel,hannonotatocheilprincipiodifalsificazionenonsostituisceenonescludecompletamenteladimensioneinduttivadellaindaginescientifica:inrealtàl’estrapolazioneper induzione èunapratica comuneper formulare le teorie, che certodevono rimanere falsificabiliedesseresottoposteatuttelededuzionipossibili,allaricercadiincongruenze.Nelfrattempo,possonoessereconsideratevalida.D’altraparte,èinnegabilecheogniesperimentodifferentecherisultainaccordoconlateoriainqualchemodolacorrobora,seppurnonsiasufficienteaconfermarlavalida.Osservandocomeperilprincipioinduttivol'acquisizionediunnuovoriscontroempiricodiunateoriarendapiùprobabilechequestateoriasiavera,Hempelpreseadesempiolateoriachetuttiicorvisianoneripertrarneconclusionidiparadosso(Hempel,“StudiesintheLogicofConfirmation”,1945).Ragionamentidiquestotipoportanoallanascitadellateoriadellaconfermabilità.Neglianni’40CarlGustavHempelelaboròunparadossocherimisel’induzionealcentrodeldiscorsosullaconoscenza.

Ilparadossodelcorvo

IlparadossodelcorvoèdescrittoconundivertenteaneddotodaNicholasFalletta“illibrodeiparadossi”,cuisirimandaperaltridettagliinmerito.Riassumiamoquidicosasitratta:

Sullabasedellanostraesperienza(edituttoilgenereumano),ilfattochedasempretuttiicorvichesonostatiosservatisianoneri,ciautorizzaadaffermarechetuttiicorvisononeri?Daunlatoèammissibilecheogniosservazionediunulteriorecorvonerofortifichil’asserzione.Ma,daunpuntodivistalogico,ancheunaprovaafavoredell’asserzioneequivalente“tuttelecosenonneresonononcorvi”dovrebbeaverelostessovalore.Quindicosaciimpediscediutilizzarelanostragiaccabluolapennarossaperasserirecheicorvisononeri?Dopotutto,anchequellisononon-corvinon-neri!

Comeèpossibilechel’enumerazionedioggettinon-corvinon-neripossarafforzarel’ideacheicorvisonosempreneri?Dopotuttonoidobbiamodimostrarechel’insiemedeicorvinon-nerièvuoto.Immaginiamoche l'universo sia fatto di dieci scatole: apriamo la prima che contiene un corvo nero, a questo puntorimangononovescatoledicontenutoignoto;apriamolaseconda,checontieneuncappellogiallo,aquestopunto rimangono solootto scatoledaaprire. In effetti, primadiaprire la scatola con il cappellogiallo,avevamounascatolainpiùcheavrebbepotutocontenereuncorvononnero.Inquestosenso,ilfattochenellasecondascatolacisiauncappellogiallodiminuisceineffettilaprobabilitàchenell'interouniverso(ledieciscatole),cisianocorvinonneri.Sebbenepossasembrareincredibile,èquindiverocheilcappellogiallorappresentaunaprovaafavoredelfattochetuttiicorvisianoneri3.Nelnostrouniversolescatolesonomoltedipiù,maaprendole tutte,alla finepotremmodavveroarrivarearisolvere ilproblemadelcolore dei corvi controllando tutto ciò che è un non corvo non nero. Un compito davvero difficile daassolvere.

Abbiamoquindirisoltoilproblema?

– Nonproprio,riprendiamolanostrafogliaverde,sostegnodeicorvineri,cosaciimpediscediutilizzarlaasostegnodi"tuttiicorvisonobianchi",omeglio"tuttiinoncorvisonononbianchi"?

– Nessuna,infattilafogliaèancheunnoncorvononbianco,quindiunaprovaasostegnodelfatto dei corvi sono bianchi. Una stessa prova può quindi essere portata a sostegno diaffermazionilogicamentecontrapposte…

– Siamo di fronte a un nuovo paradosso dell'induzione? Anche se in questo caso ognicontroesempio può falsificarla! Quindi dimostra la necessità del doppio passaggioinduzione-deduzione.https://www.cicap.org/n/articolo.php?id=100108

ParadossodiGoodman(grueandbleen)

Nelsongoodman,filosofostatunitenseinteressatoallalogicaripreseilpensierodiHume,cioèilnessotrametodoinduttivoeuniformitàdellanatura,edelaboròunparadossologico-chedaluipreseilnome-apropositodellagiustificabilitàdelprincipiodiinduzione.

Eglinotòche,sesisonoosservatifinoaduncertomomentosempresmeraldiverdi,sipuòformulareperinduzioneunageneralizzazionesecondolaquale:"Tuttiglismeraldisonoverdi“.Immaginiamoadessodi

Cose nere

Corvi

Cose non nere

Non-corvi

chiamare"blerde"ilcoloredeglismeraldiverdiosservatifinquiedituttiquellibluchetroveremod’orainpoi.Setuttiglismeraldiesaminatifinorasonorisultativerdi,essisarannoanche"blerdi".Questosignificaperò chenon si può stabilire se sianoverdi oblerdi solo inbaseall’osservazione. L’utilizzabilitàdiunpredicatopiuttostodiunaltroaifinidellaprevisionedipendedalgradodiproiettabilitànelfuturo.Questaèmoltoaltaper ilpredicato"verde",nullaper"blerde“:con ladefinizionedi “blerde”arriviamosoloadescrivereuninsiemepossibile.Tuttavia,alivelloempiricononserveageneralizzarealcunché,perchénonconsentedidefinirecosastiamocercando.

UnabellaintervistaaNelsonGoodmanèvisibilesulsitodiRaiscuola:

http://www.raiscuola.rai.it/articoli/nelson-goodman-il-paradosso-aforismi/4626/default.aspx

Parteterza:Lacostruzionediunateoriascientifica

Ungiocodicartepercreareesmentireunateoria

Percapirecomeprocedeunateoriascientificasipuòricorrereadundivertentegiocodicarte,chenellibro“Enigmiegiochimatematici”(del1959),MartinGardnerriportacomeinventato,assiemeadaltrigiochisiaconlecartecheconlascacchiera,dalloscrittoreRobertAbbott.Questogioco,dettoEleusis,contrariamenteallamaggiorpartedeigiochidicartechesibasanosulladeduzione,sibasasull’induzioneesultestdellateoriaipotizzata.RiportaGardnerche“leregolecompletedll'Eleusissonostatestampatedall'«AssociationofAmericanPlayingCardManufacturers»,420LexingtonAvenue,NewYork17,N.Y.evengonospeditedallaAssociazioneaognilettorecheinviaifrancobolliperlespesepostali”.Nonc’erainternet,all’epoca…

IlgiocoèspiegatodirettamentedaAbbottnelseguentelink:

http://www.logicmazes.com/games/eleusis/index.html.

Unaversionesemplificata(eleusisexpress)èstatacreatada JohnGoldenespressamentecon intentidididatticadellascienza,esipuòtrovarneladescrizionealseguenteindirizzo:

http://www.logicmazes.com/games/eleusis/express.html,dicuisitrascriveoraunasintesiinitaliano.

Inquestaversione,ilmazziereinventaunaregolaperlasequenzaconcuiandrannodispostelecarte,aturno,daigiocatori,elascrivesuunfoglio.Poipiegailfoglioelotienenascosto,edinizialafasedigioco.

Adesempio,unaregolapotrebbeessere:“ognicartadeveaverecolorediversodallacartaprecedente”.Pertentativi, i giocatori a turno provano a calare una carta che immaginano soddisfi la regola. Se la cartasoddisfalaregola,ilmazzierelaaccettaedilgiocatorepuòformulareun’ipotesi.

Sigiocaconduemazzida52carte.Seilmazzofiniscesipuòutilizzareunaltromazzooppuredichiararefinitoilround.

Ilgiococonstadipiùmani,nellequalisialternanoigiocatorinelruolodimazziere,ilqualenongiocaperquellamanoeilsuopunteggioèlegatoaquellodeglialtrigiocatori.

Legiocatesonopostealcentrodeltavolo,eilpiattocrescemanmanochesiprocedenelgioco.Unesempioèmostratosotto.Ilpiattoècostituitodaunafiladicartecorrette,cioècheseguonolaregolasegreta.Sottolafilacisarannodellefileverticalidicartesbagliate,cioèchenonseguonolaregola.

Giocandoperlaprimavolta,ilmazzieredovrebbescegliereunaregolasemplicepernonrenderenoiosoilgioco.Allafinecisarannodegliesempicuiispirarsi.Unaregoladovrebbepermetteredigiocarealcunecartediverse,manontroppe.Laregola“laprossimacartadeveesserediunsemediverso”ètroppopermissiva;alcontrario,“laprossimacartadeveesserediunnumeropiùalta”sembratropporestrittivo.Èpoibeneevitarecartejollytipo“lefigurevannosemprebene”,oppure“unassofunzionasiainbassocheinalto”.Ericordateche,perquantosemplicestimiatelavostraregola, indovinarlasaràsemprepiùcomplicatodiquantocrediate!

Unavoltacreatalaregola,ilmazzieredà12carteadognigiocatore(unaclassesipuòdisporreasquadre,èbenenonsuperareiquattro-cinquegiocatorialtrimentipuòdiventarenoioso)eponeafacciascopertaunacartachesaràlaprimadellasequenza,poisiprosegueinsensoorario.

Alsuoturno,ognigiocatorecalaunacartasultavoloedilmazzierecontrollaseègiustaoppureno.Seègiusta,essasaràpostaafiancodellacartaprecedente,allungandolafilanelcentro.Seèsbagliata,invece,andràsotto,iniziandounafilaoprolungandounafiladicartesbagliate(comemostratoinfigura).

Ilgiocatorecheproponeunacartasbagliatadovràpescarneun’altradalmazzo;chiinveceindovinavedràdiminuire la sua mano. Se immagina di non avere carte che soddisfano la regola, un giocatore puòdichiararloemostrareatuttilasuamanoedilmazzierediceselasuaipotesiègiustaono.Sesisbaglia,ilmazzieresceglieunacartacorrettadallasuamanoelamettenellafila,mentreilgiocatorepescaun’altracarta.Seinveceharagione,ilmazzieredisponetuttalamanodelgiocatoreinunafiladicartesbagliate,eilgiocatorenepescadalmazzoaltrettante,menouna.

Quandoungiocatore faunagiocata corretta, o fauna correttadichiarazionedi nonpoter giocare, puòtentarediproporre,davantiatutti,quellachesecondoluièlaregola.

Seilgiocatoreindovinalaregolaosequalcunofiniscelepropriecarte,lamanofinisceesicontanoipunti.Ognigiocatoreottiene12puntimenounoperognicartarimastainmano;chiindovinalaregolariceve6puntibonus.Seungiocatorefiniscelecarteottiene3puntibonus.Ilmazziereottienelostessopunteggiodelgiocatorechehafattopiùpunti.

In ogni caso, probabilmente la fasedi punteggiononè lapiù interessante: èmeglioottenereungiocodivertenteedistruttivoincuiigiocatoririesconoadindovinarelaregola.Adesempio,seametàdellamanoil mazziere si accorge che nessuno ha idea della regola, può dare degli indizi: teoricamente potrebbe

risultarebarareinquantoilmazziereaumentailsuopunteggiosequalcunoindovina,mavabenecosì:ilgiocodiventapiùinteressanteecoinvolgente.Inoltre,igiocatoriolesquadrepotrebberodiscuteredellapossibileregolatraloro,anchesesonoincompetizione.

Dopocheognisquadraogiocatorehaavutolapossibilitàdiproporreunaregolailgiocofinisce.Ingenerenonc’èabbastanzatempopertuttociò,percuisipuòinterrompereilgiocoecontareipuntialloscaderedel tempo. Inoltresipotrebbe tenerenotadeipunteggiepermettereunamanoognivoltachecisia lapossibilità.Questogiocorisultaperfettoperun’oradisupplenza,adesempio.

Nelleregolesegretecisipuòaccordaresualcunipunti:inparticolare:‘ultimacarta’siriferisceall’ultimacartaaccettata,oppureaquelladipartenza!Fante,reginaeresonodaconsiderare11,12e13;aifinidellescalesiscavallail13esitornaall’asso.

Esempidiregolesegrete:

- Sel’ultimacartaèrossa,giocaunanera.Seènera,giocaunarossa.- Sel’ultimacartaèpicche,giocacuori;seècuori,giocaquadri;seèquadri,giocafiori;

seèfiori,giocapicche.- Lecartenelpiattodevonoseguirelaregola:trerosse,trenere,trerosse,trenere,e

cosìvia.- Sel’ultimacartaèdispari,giocapari;seèpari,giocadispari.- Sel’ultimacartaèsottol’8,giocada8insu,eviceversa.- Giocaunacartadi1,2o3valorimaggioredell’ultima(ponendol’assodopoil13).

Regolepiùcomplicatesono:

- Sel’ultimacartaèdispari,giocarosso.Altrimenti,giocanero.- La cartadeve essere dello stesso seme o colore dell’ultima (…ma il gioco finirà

presto!)- Sel’ultimacartaènera,giocaunacartadivaloreminoreouguale;seèrossa,gioca

cartamaggioreouguale.

Apropositodelleimplicazionilogichedelgioco,notaGardner:

“Ora viene aperto il foglietto e letta la regola. Questo corrisponde in un certo senso alla prova finalededuttivacheunmatematico fadiun teoremasuggeritogli inprecedenzadaunavalutazione induttivabasatasuungruppodiosservazioniparticolari.Agliscienziatinaturalmenteènegataquestaverificafinaleesidevonocontentaredistabilireleloroipotesiconunaltogradodiprobabilità.Seloscienziatoaccettal'epistemologiapragmatica,diciamo,diWilliamJameseJohnDewey,eglipuònondarcreditoall'esistenzadelfogliettodicarta.Ilriuscitofunzionamentodellasuaipotesisaràilsolosignificatodellasua«verità».Oppure potrà concordare con Bertrand Russell ed altri che la verità della sua teoria è nella suacorrispondenzaconunastrutturaesterna,ancheseeglinonhamododiafferrarelastrutturaedispiegarla.AncoraunaltropuntodivistaèpreferitodaRudolfCarnaped isuoiamici.Domandarsise«esista»unfogliettodicartaripiegato(cioèunastrutturafinalediunqualchetipoacuicorrispondanolestrutturescientifiche)èunapseudodomanda.Datochenonc'èmododirispondereadunadomandadelgenere,essadovrebbeessersostituitadalladomandapratica:datouncertocontestodidiscorso,qualèlamigliorformadilinguaggiodausarequandosiparladelleleggieteoriescientifiche?”

LasciamoperòGardnerallesueelucubrazionietorniamoalnocciolodellaquestione.

Circolaritàdelmetodoscientifico(osservazioni–induzione-teoria–deduzione)

Allalucediciòcheabbiamovistofinorapossiamoricapitolareilmeccanismodell’indaginescientificanellafigurachesegue:

Cioè:

Dalleosservazioni(eventualmentecostruitepermezzodiesperimenti)sielaboraunateoriachespieghituttiidatiosservati.

Secisiriesce,lateoriavieneconsideratavalida,conlariservache:

Quandositrovanofattichecontraddiconolateoriaproposta,occorreràtrovarneunanuovachesiaingradodispiegareanchelenuoveosservazioni.

Citando Konrad Lorenz (L’aggressività, 1983, pag. 26) possiamo dire che “in ogni caso come sportmattutinoperunricercatorenonc’èdimegliochemandarealdiavoloognimattinaprimadicolazioneun’ipotesiprediletta:mantienegiovani!”

Purtroppo però l’essere umano tende ad affezionarsi alle proprie idee, e perdi più tende a cercare leconfermepiùchelesmentite.Questiaspettisonostatistudiatidallapsicologiacognitivaconinteressantirisultati;alcuniverrannoriportatiquidiseguito.

Interpretazionedellarealtàederroridiprocedura

Ilnostrocervellodistorce larealtà,eciòè legato,comeabbiamoaccennatoperglianimali ingenerale,all’evoluzione e alla sopravvivenza. Alcune caratteristiche di funzionamento del cervello aiutano lasopravvivenzaimmediataascapitoperòdell’analisidisituazionipiùcomplesse.Unaseriedipregiudizicognitivi (in inglese cognitive bias) sono stati individuati ed analizzati dagli psicologi. Uno dei piùinteressantiperquantoriguardal’argomentodellaprevisioneèilpregiudiziodiconferma.Questoconsisteneldareinconsciamentepiùpesoagliindiziafavoredellenostreideepiuttostocheaquellichesonoincontrasto.Daunpuntodivistascientificoèunerroremadornale,ebisognerebbeeducarsiacercaresemprel’esempio invalidantepiuttosto cheuna seriedi confermeparziali!FrancescoBacone aveva intuito cheesistonomoltipregiudizinellamenteumana(gliidolidicuidisfarsinellaparsdestruens),edinparticolareera ben cosciente del pregiudizio di conferma: “L'intelletto umano, quando abbia adottato una certaconcezione(operchéricevutadaaltrieritenutavera,operchésoddisfacente),induceanchetuttoilrestoaconvalidarlaeadaccordarsiconessa.Ancheselaforzaeilnumerodelleistanzecontrariesonomaggiori,tuttaviaononleconsideraoledisprezzao,introducendovidelledistinzioni,lerimuoveelerespinge,nonsenzagraveedannosopregiudizio,purdimantenere inviolata l'autoritàdiquelleprimeconcezioni”,einoltre:“Èerrorepeculiareeperpetuodell’intellettoumanoesserepiùattrattodalleconfermechedallesmentite;mentredovrebbeesseredispostoallostessomodoversoleduecose.Infatti,nelladimostrazionediogniassioma,gliesempinegativisonoipiùimportantitraidue.”(sentenza46delI librodelNovumOrganum)

Altripregiudizicognitiviriguardanolatendenzaafidarsimaggiormentedelleprimeinformazionitrovate,quellaaimmaginarepatternordinatiinuninsiemedidaticasuali(sitrovaspessoneigiocatorid’azzardo),quelladipercepireuneventocomepredettodopochequestosièverificato,finoalbasareilconvincimentosullabasedellafiducianelleconclusionipiuttostochesullaforzadell’argomentazione.

Nelmondoscientifico,unodeimodidilimitarel’influenzadiquestipregiudizièl’utilizzodellarevisioneparitaria(peerreview),incuiirisultatidiunostudiosonoanalizzatiedapprovatidaaltriscienziatichecercanopuntidebolidellateoriaodelmetodo,supponendochenonsianoaffettidaglistessipregiudizidegliautori.Nonèovviamenteunmetodosicuroal100%,mapermettedievitaremoltierroridovutiallapercezioneealleconvinzionipersonali.

Unaltroerroretipicodellamenteumanaèquellodiconfondereunrapportodicorrelazioneconunodicausa-effetto.ConsideriamoilnumerodidecessipervaporiedoggetticaldiperannonegliStatiUnitiel’etàdimissAmerica,dal1999al2009.Leseriedivalorisicorrelanomoltobene(perlomenofinoal2007),maanessunoverrebbe inmentedi ipotizzareun legamedi causa-effetto tra i due fatti.Questo èun casoperfettodicorrelazionespuria,incuidueseriedidatisicomportanoallostessomodo,manonc’èrelazionedicausa-effetto.

dahttp://www.tylervigen.com/spurious-correlations

Esistonoanchecasipiùsottili,incuiduevariabilihannoandamentisimili,manonsonocomunquelegatedaunrapportocausale:adesempiodueeffettidiunastessacausaavrannospessocomportamenticorrelatitraloro,manessunrapportodiretto.Consideriamoilconsumodigelatoeilnumerodiattacchidapartedisqualiinunalocalitàbalneareneivarimesidell’anno.Ilgraficopotrebbeavereilseguenteaspetto:

Mapensarecheunosiacausadell’altrosarebbemoltofuorviante!Evidentemente,lacausacomuneècheinestateilclimaècaldoemoltapiùgentesirecasullacosta,facendoilbagnoemangiandoilgelato.Perscoprirel’inghippoecapirechenonc’èrapportotraleduecosesipotrebbedividereivaloriperilnumerodituristipresenti,edottenereilconsumodigelatoeilnumerodiattacchiprocapite!Spessoperònonècosìsemplice,eperscoprirequalèlacausacomuneoccorronostudiecalcolipiuttostoapprofonditi.

UnultimoeffettochevalelapenadiconsiderareèilcosiddettoeffettoDunning-Kruger,dalnomedegliautorichedescrisseroquestocomportamentoinunarticolodel1999pubblicatosulJournalofPersonalityandSocialPsychology.ConfrontandoirisultatidialcunitestdeglistudentideiprimiannidicorsodellaCornellUniversityconleautovalutazionideglistessistudenti,scoprironochecolorocherisultavanopiùignorantitendevanoasopravvalutarsimolto.Percontro,quellichegiàsapevanounpo’dellamateriainoggettotendevanoadautovalutarsiinmanieramoltopiùcritica.Untemibileeffettocollateralediquestocomportamentoècheingenerelepersonemenopreparatesuunargomentosonoanchelepiùsicuredisé.

Conclusione Lascienzaprocedepercostruzionediunmodello,everificasperimentaledituttelepossibiliimplicazioni.Seunesperimentodàesitonegativo,meglio:siabbandonalateoria(operlomenosiintroduconodellecorrezioni) e se ne costruisce una nuova che deve prevedere correttamente TUTTI i comportamentiosservati.Ilnododellascienzaèproprioquesto:nonbisognamaiaffezionarsiadunconcetto,inquantouna nuova osservazione in contrasto con questo potrebbe dover richiedere un cambiamento totale diparadigma (nelsensodiKuhn). Ilpiùdelle volte, tuttavia, si riesce ad includere lenuoveosservazioniintroducendo delle correzioni nel modello precedente. E’ però da notare che gli scienziati tendono aconsideraretantomenoeleganteunateoriaquantopiùèilrisultatodicorrezioniadhocperspiegarefatti.Nonèdatosaperesequestafilosofiasiagiustificataomeno!Stadifattocheleteoriepiùpotentitrovatefinora sonomolto generali, e quindi quando si iniziano ad introdurre eccezioni e correzioni scattauncampanellodiallarmechespingequalcunoalavorarepertrovareunateoriapiùunificatricechegiustifichiperògiàdasélenuoveosservazioni.

Il processo scientifico, e in questo è profondamente mutata la visione attuale rispetto all’approcciopositivistadell’800,ricordaunpo’ lafaticadiSisifo,chenellamitologiagrecaeraconsideratoil figliodiEolo,redeiventi.AvendoingannatoZeusePersefone,eglivennecondannatoperl’eternitàasospingereungrossomacinofinoallasommitàdiunmonte;ilmassoperò,giuntoincima,rotolavainesorabilmenteavalle,costringendoSisifoaripeterel’inutilefatica.AdifferenzadiSisifo,però,ognivoltacheilmassoarrivaincimaallamontagna(unateoriascientificaspiegatuttiifattiosservati)sifadituttoperfarlocaderegiù:quando ci si riesce (si osservaun fattonon spiegabile) èunaparziale vittoria, che costringerà Sisifo ariportareilmassoincimafinchénonsiriusciràafarlocaderedinuovo.

Suquestoormaigliscienziatisisonomessil’animainpace,edaccettanolateoriacomeunmodellochespieghi idati, senzaattribuirglialcunaveritàassolutaeperenne.Quellochesconcerta,però,èchenonsappiamodirequando,esoprattuttose,riusciremoasistemareilmassostabilmenteincimaallamontagna;perlaconcezioneattualedellascienzanonpotremomaiessernesicuri!

C’è inoltredanotare chenegli ultimi anni si è assistito adun ritorno adiscipline chenonammettonol’esperimentocomecontrollo:bastipensareallameteorologia,inconfrontoalladinamicadeicorpicelesti:entrambediscendonodallestesseleggidelmoto,malaprevisionediuntemporaleèmoltopiùincertadiquelladiunaeclissi.Perdipiù,iltestditesiclimatologiche,cosmologicheodiscienzesocialièinalcunicasiimpossibile:spessononsipuòprevedereunesperimentopertestareconcertezzaalcuneipotesi.Inmolticasioccorreosservareeventicheaccadonosenzachepossiamointervenireperalterarel’esperimento(sipensialclimaterrestre):l’interpretazionestatisticadeirisultatiassumealloraunaspettofondamentaleperstabilireseleprevisionisonostatesoddisfatteono.

Trovare leggi quantitative in sistemi intrinsecamente stocastici oppure in sistemi complessi è quindiun’impresachesecondoilparadigmapopperianononavrebbepossibilità.Moltedisciplinehannoachefareconsistemicomplessiincuiilsolocapireseunrisultatoèinaccordoconleprevisionièunlavoroasé:

• Meccanicaquantisticaenanoscienze;

• Meteorologia,climatologia,fluidodinamica;

• Biologiaevolutiva,medicina,epidemiologia;

• Sociologia.

Questociportaalloraadunlivellodicertezzavariabile,equindiancheadunaconcezionenonrigidadiscienza: unadisciplina risulta tantopiù scientificaquantopiù sonoaccurate leprevisioni che fornisce.Inoltre, la stessa disciplina può fornire previsioni accurate in un ambito (nel quale si può definirescientifica) e meno in un altro, nel quale non lo sarà. Ad esempio, possiamo pensare alla meccanicaNewtoniana,chenellavitadituttiigiornifornisceprevisionieccellentisulmotodeicorpi:inquestocasositrattadiunascienza.SeperòcerchiamodirisolvereconleequazionidiNewtonilmotodelleparticelleelementarifalliremomiseramente:intalcasoladisciplinanonsaràpiùunascienza.Vediamoquindichelascienzanonpuòprescinderedaunsuobendelimitatocampodiapplicazione.

Bibliografiaessenziale

• N.Falletta,Illibrodeiparadossi

• Crombie,RobertGrossetesteandtheoriginsofexperimentalscience

• Grant,Leoriginimedievalidellascienzamoderna

• Rossi,LanascitadellascienzamodernainEuropa

• Okasha,Ilprimolibrodifilosofiadellascienza

• Boniolo,Vidali,Introduzioneallafilosofiadellascienza

• CarenaeMastrogiorgio:Latrappoladelcomandante(suibiascognitivi)

Il corvo e il tacchino v3 - Indico · Il corvo invece è quello di Hempel, che con il suo paradosso...

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