Come funziona la scienza?

Mario De Caro

• Editore: Editori Laterza
• Anno: 2015
• eBook ISBN: 9788858123522
• Argomento: Filosofia
• Categoria: Saggi di filosofia

Il ruolo della matematica nella scienza; il rapporto tra matematica e osservazione; la funzione del ragionamento deduttivo e induttivo: Galileo, Cartesio e Bacone sono tra i filosofi dell'età moderna che hanno tematizzato con forza tali problematiche.

Come funziona la scienza?

È opinione comune che l’osservazione diretta (con la vista o con altri sensi) costituisca una fonte privilegiata di conoscenza. Ciò è confermato da tante espressioni che usiamo continuamente nella nostra vita quotidiana: «l’ho visto con i miei occhi», «l’ho toccato con mano», «non credo finché non vedo», e così via.

Il meccanismo all’origine della conoscenza sarebbe allora questo: conosco qualcosa quando entro in contatto percettivo con quella cosa. Ad esempio, so che c’è un computer di fronte a me perché lo vedo di fronte a me. Questo contatto percettivo è un’interazione causale tra noi e un oggetto fisico. La conoscenza è un effetto, la cui causa è la cosa conosciuta.

Nel nostro esempio, la catena causale è la seguente: il computer riflette la luce, che impressiona la retina, che invia segnali a particolari tipi di cellule nervose, che vengono elaborati da centri specializzati del sistema nervoso, fino al formarsi della credenza che c’è un computer di fronte a me. A questo punto posso affermare che so che c’è un computer di fronte a me.

Certo, si dirà, l’osservazione riguarda sempre casi particolari, mentre molte conoscenze che possediamo sono generalizzazioni. Anzi, è solo quando la conoscenza si presenta sotto forma di generalizzazioni (ad esempio, sappiamo che certi frutti sono commestibili mentre altri no; oppure sappiamo che il Sole sorge a intervalli regolari), che diviene possibile basare il proprio comportamento su previsioni (posso prevedere, ad esempio, una lavanda gastrica nel caso in cui assapori un frutto non commestibile; e posso confidare nella stabilità del calendario).

Si pone allora il problema di capire come facciamo a passare dai casi particolari osservati a queste generalizzazioni. La risposta è: tramite induzione. L’induzione è una forma di ragionamento in cui si passa, per l’appunto, dal particolare al generale. Per esempio, supponiamo di aver compiuto un certo numero di osservazioni di corvi che sono neri. Dalla premessa «Tutti i corvi che ho visto finora sono neri» (che risulta dalla concatenazione di tutti i casi particolari osservati), posso ricavare, tramite induzione, la conclusione (generale):

Tutti i corvi sono neri.

Tuttavia, domandiamoci: è così che otteniamo tutte le nostre conoscenze? Tramite osservazione e induzione? Sembrerebbe proprio di no.

Innanzitutto riteniamo che la scienza ci fornisca molte conoscenze. E sono, queste, un genere di conoscenze che non avremmo potuto ottenere se ci fossimo limitati all’osservazione con gli occhi (o con altri organi di senso). Tali conoscenze si fondano infatti su misurazioni effettuate tramite apparecchi come il telescopio o il computer. E questi apparecchi sono stati costruiti in base a sofisticate teorie. L’osservazione a occhio nudo ha sicuramente un ruolo assai modesto in un laboratorio di fisica delle particelle o di astrofisica.

Inoltre molti concetti utilizzati dagli scienziati hanno ben poco a che fare con l’osservazione. Basti pensare a nozioni come energia, caos, big-bang, buco nero, e così via. I buchi neri sarebbero addirittura, per loro natura, essenzialmente inosservabili, in quanto il loro campo gravitazionale non lascia sfuggire alcun raggio di luce!

Che cosa sono questi concetti non osservativi? Qual è la loro genesi? La risposta è che una teoria scientifica è composta oltre che da concetti basati sull’osservazione, anche da concetti matematici o da concetti che sono un ibrido di concetti matematici e osservativi. E in una teoria non è facile collocare un confine fra la parte matematica e quella osservativa.

Con la comparsa della matematica, la nostra riflessione si complica ulteriormente. La matematica, infatti, solleva il problema più serio per l’idea da cui siamo partiti, vale a dire che la conoscenza è un effetto causato dalla cosa conosciuta. Considerate ad esempio quanto segue. Esempi di enunciati matematici sono:

La relazione maggiore di è transitiva.

3 è un numero primo.

Non tutti gli insiemi sono vuoti.

Dal momento che questi enunciati sono veri, devono esservi dei fatti in virtù dei quali lo sono. I fatti in questione dovrebbero riguardare relazioni, numeri, insiemi, e così via. E se vi sono fatti su relazioni, numeri e insiemi, devono esistere cose quali relazioni, numeri e insiemi. Ma allora, queste cose, se esistono, non sono oggetti fisici: relazioni, numeri e insiemi non possiedono infatti alcuna delle proprietà essenziali degli oggetti fisici, vale a dire l’estensione spaziale e la durata temporale. Il numero 3 non è in alcun luogo e non cesserà mai di essere quello che è. Un numero ...

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