Filosofia della scienza

Filosofia della scienza

Esame scritto (saggio breve/articolo scientifico su base analisi articoli)

La scienza comunica attraverso articoli scientifici, pubblicati e condivisi nella comunità di ricerca -> permettono verifica, replica e confronto tra studiosi.

= La comunicazione scientifica è parte fondamentale del metodo stesso: non c’è scienza senza trasmissione e revisione pubblica dei risultati.

09/10: “Neutrini in sorpasso”

Articolo di cronaca scientifica di riferimento: Carlo Rovelli, “Neutrini sorpassano il Gran Sasso” (2011).

Neutrini = particelle elementari che costituiscono la materia dell’universo con carica neutra e la capacità di passare quasi inosservati attraverso materia, quasi prive di interazione con la materia.

-> Particelle su cui si fanno esperimenti: se ne studiano le proprietà per far funzionare la fisica moderna (matematica applicata).

Qualche anno fa parte il progetto “OPERA”: esperimento condotto dai sotterranei del CERN di Ginevra al Gran Sasso (laboratori nazionali sotterranei), per studiare alcune proprietà di questi neutrini: le loro oscillazioni.

2011: un gruppo di ricercatori rileva una misura: la velocità dei neutrini -> sembrano viaggiare più veloci della luce (velocità massima – postulato/assunzione: no osservazione empirica), contraddicendo la teoria di Einstein.

La notizia viene riportata dai giornali di tutto il mondo (a partire dal 22 settembre) come una possibile rivoluzione scientifica: un gruppo di ricerca italiano ha ottenuto un risultato che metterebbe alcune delle leggi fisiche della teoria di Einstein in discussione.

=> La teoria di Einstein potrebbe essere sbagliata/potrebbero esserci stati problemi di misurazione/un errore nell’esperimento (complesso: richiede una serie molto ampia di competenze/passaggi, in quanto la velocità dei neutrini è un calcolo di variabili).

Dopo alcuni mesi, si scopre che l’esperimento era difettoso (errore strumentale) -> vengono pubblicati articoli derisori + viene ripetuto l’esperimento e si scopre che i neutrini viaggiano ad una velocità molto vicina a quella della luce, ma non la superano.

-> Cos’era andato storto? Gli scienziati incompetenti/gli organi di stampa hanno esagerato/gli scienziati non dovevano comunicare risultati rivoluzionari così presto/gli scienziati andavano in cerca di fama/gli scienziati hanno svolto il loro compito in modo diligente (tesi di Rovelli)?

Rovelli difende la correttezza del processo: secondo lui gli scienziati hanno comunicato risultati provvisori e da verificare.

= La scienza non è dogmatica: deve poter mettere in discussione le proprie teorie, ma con metodo e prudenza -> l’esperimento del Gran Sasso non deve essere stigmatizzato.

-> Ad aprile pubblica un articolo: il fatto che qualcosa funzioni per una volta non vuol dire che una teoria sia vera (es. Teoria di Einstein x balistica + es. se un orologio è rotto ma quando lo guardo è veramente l’ora in cui si è fermato) = serve che funzioni per più di una sola volta.

= Un esperimento ha valore solo se ripetuto più volte e produce risultati coerenti -> La replicazione distingue un evento casuale da una legge scientifica.

Ma cercare errori in un esperimento così complesso è come cercare refusi in un testo che scriviamo (es. se dobbiamo farlo manualmente, io che l’ho scritto non li troverò mai nel mio stesso testo perché la mia mente sa a memoria cosa ho scritto) = esistono i correttori di bozze = per gli esperimenti esistono esperti che provano a replicare l’esperimento in un modo simile per vedere se i risultati ottenuti sono gli stessi = revisione tra pari.

-> Tutti i risultati ottenuti vanno sempre comunicati alla comunità scientifica (es. x farmacologia) che valuta, critica e conferma o smentisce.

Es. “Noi siamo come i nani sulle spalle dei giganti”, Einstein = lui è riuscito a scoprire ciò che ha cambiato il mondo grazie a quello che avevano scoperto gli scienziati in passato.

L'OPERA pubblicò l'articolo, non per fare notizia, ma per fare notare la cosa dalla comunità scientifica, ma la soffiata arriva prima a Zichichi (fisico che afferma che il cambiamento climatico è del tutto naturale e non è causato dalle emissioni = definito come “negazionista climatico”) che lo rende come un evento unico e importantissimo = dopo qualche mese l'OPERA pubblica un articolo spiegando che nell'esperimento c'era un errore riguardo un cavetto incastrato male.

= Rovelli è contro Zichichi per aver comunicato subito il risultato.

+ In questo articolo Rovelli usa termini di Thomas Kuhn (scrive articolo sulla storia e sulla scienza): per lui la scienza tende ad essere particolarmente conservatrice, perché prima di pubblicare una scoperta bisogna fare uno “state of the art” = vedere se un nuovo paradigma ne sostituisce uno vecchio.

La scienza/la ricerca scientifica vive all’interno di una comunità sociale. Ma il rapporto tra scienza e società non funziona sempre bene: uno dei problemi può essere la comunicazione scientifica -> i giornalisti cercano notizie chiare e immediate, mentre la scienza lavora con probabilità e incertezza.

Ma l’essere umano fatica a comprendere informazioni probabilistiche (>< attività cognitiva uomo), perché tende a cercare risposte nette (es. l’importanza delle ipotesi/l’effettività di un farmaco).

-> La stampa che deve attirare lettori, a volte chiede risposte chiare che scienza però non può dare = la comunicazione scientifica deve quindi mediare tra rigore e chiarezza.

Deontologia scientifica: insieme di regole etiche e metodologiche che disciplinano il modo di fare scienza.

= Gli scienziati devono rispettare la correttezza dei metodi, la trasparenza dei dati e la revisione indipendente -> errori e anomalie fanno parte del progresso scientifico, ma devono essere riconosciuti e comunicati.

Es. “La falsa scienza”, Fuso = libro su invenzioni folli/frodi/medicine miracolose = su scienza deviante (>< deontologia scientifica).

(Non viene trattato il caso dei neutrini, perché non è considerato come episodio di scienza deviante) -> è stata una dinamica scientifica che ha ottenuto certi risultati non poi confermati da successive misure).

Termini chiave

• Teorie
• Esperimenti
• Verifica
• Verità
• Credibilità (probabilità che una teoria sia vera)
• Possibilità
• Errori e anomalie
• Successo (fa mettere meno in discussione una teoria + connotazione logica rispetto aspettativa + rapporto tra scienza e società)
• Ripetizione (una teoria è debole finché non viene ripetuta molte volte)
• Giornalisti
• Comunità
• Notizia
• Costi (“Big Science”: per fare scienza servono budget molto alti)

+ Rapporto tra scienza-società/scienza-media.

Domande-provocazioni

1. La fisica è una scienza?

Se sì, cosa fa della fisica una scienza?

Es. Sì, perché si basa su dati empirici.

+ Quando parlo di scienza tendo a parlare di metodo (es. osservazione dei fenomeni/formulazione di ipotesi/sperimentazione o raccolta di dati/verifica o falsificazione delle ipotesi/elaborazione di teorie).

-> Ma qual è il metodo scientifico? Ce ne sono tanti = cosa non lo è non è scienza (es. opinioni non verificabili/conclusioni basate su autorità, tradizione o intuizione/spiegazioni che non possono essere messe alla prova con dati o esperimenti) = ?

Es. Fisica delle Stringhe: una teoria puramente teorica, estremamente complessa dal punto di vista matematico = non è attualmente possibile verificarla sperimentalmente, nemmeno in linea di principio.

-> Nel Congresso di Monaco, alcuni anni fa, si è discusso se potesse essere considerata una scienza o una pseudoscienza (perché è una grande costruzione teorica/una costruzione di calcoli matematici complessissimi/variabili fisiche/postulati).

= È un caso limite: una grande costruzione teorica che manca, però, di riscontri empirici diretti -> possibile esempio di “scienza non empirica”.

2. La psicologia è una scienza?

Se sì, cosa fa della psicologia una scienza?

Es. Sì, perché usa metodo empirico.

Ma cos’è la scienza?

1. La ricerca di un denominatore comune

Ciò che accomuna una branca di ricerca -> tentativo di comprendere/spiegare/fare previsioni del mondo che ci circonda: mondo fisico o sociale.

Problema: anche altre forme di conoscenza cercano di comprendere o spiegare la realtà, ma con metodi/meccanismi diversi:

• Religione: si basa su fede/rivelazione.
• Astrologia: tentativo di prevedere eventi, ma senza verifica empirica (es. segno zodiacale).
• Storia: cerca di comprendere il passato, spiega eventi passati ma non fenomeni ripetibili.
• Spiritismo: non usa strumenti di verifica oggettivi.

-> Denominatore comune che però non è un vero denominatore comune.

2. L'uso di un metodo

Sperimentazione/osservazione/controllo eventi/teorie e uso del metodo matematico (linguaggio formale/costruzione di modelli: repliche del fenomeno che sto cercando di osservare), ma ogni campo scientifico adatta le proprie procedure.

-> Anche questo non è un vero denominatore comune.

= Quali sono i metodi e i limiti della scienza? Ogni metodo ha dei limiti: non tutto è osservabile, riproducibile o misurabile -> le teorie scientifiche sono provvisorie e sempre aperte a revisione = la scienza non pretende certezze assolute, ma conoscenze affidabili entro margini di errore.

Es. “It was during the summer of 1919 that I began to feel more and more dissatisfied with these three theories: the Marxist theory of history, psychoanalysis, and individual psychology; and I began to feel dubious about their claims to scientific status. My problem perhaps first took the simple form: ‘What is wrong with Marxism, psychoanalysis, and individual psychology? Why are they so different from physical theories, from Newton's theory, and especially from the theory of relativity?’”

Karl Popper, Conjectures and Refutations (1963).

-> Karl Popper si chiede perché alcune teorie (es. Newton, Relatività) siano considerate scientifiche, mentre altre (es. Marxismo, Psicoanalisi, Psicologia individuale) no.

= Nasce il problema della demarcazione: cosa distingue la scienza dalla pseudoscienza?

+ “Dalla sua recente origine, intorno alla metà del XIX secolo, a tutt'oggi la psicologia non si prospetta come una scienza compatta, dotata di un corpo di conoscenza e di metodi condivisi dalla comunità scientifica. [...] come esistono non una ma diverse psicologie, allo stesso modo esistono non una ma diverse filosofie della psicologia.”

Alfredo Civita, Filosofia della psicologia. In Filosofie delle Scienza (a cura di Nicola Vassallo).

-> In ogni campo del sapere ci sono specialisti reali (persone particolarmente esperte in un determinato settore) e falsi esperti (chi si definisce tuttologo ma probabilmente non sa nulla).

Es. “Surronded by Idiots”, Erikson (basate sulle teorie di Briggs) -> teoria delle personalità = divide le persone in 4 tipi di personalità identificati da colori diversi = vengono fatti dei test e in base al risultato vengono categorizzate le persone.

= Questi test vengono usati da aziende e università (business enorme), ma non hanno fondamento scientifico = sono una truffa -> Erikson si spaccia per psicologo ma non lo è = è pseudoscienza (falsità): sembra scientifica, ma manca di validazione empirica.

= Da quando esiste la scienza, ma anche prima, esiste anche la pseudoscienza, che tenta di imitarla ma viola la sua deontologia e il suo metodo.

16/10

Il denominatore comune della scienza è il metodo scientifico: si parte dall’evidenza, da ciò che è osservabile.

-> Tuttavia, osservazione e teoria si intrecciano: non si osserva mai in modo “puro”, ma sempre con delle ipotesi.

-> Trova le sue origini nella filosofia naturale antica: la fisica aristotelica, il cui principio era: la velocità di un corpo è proporzionale alla sua massa/peso e inversamente proporzionale alla densità del mezzo in cui cade.

=> Più pesante il corpo = più veloce il corpo; più denso il mezzo in cui cade = più lento il corpo.

-> Galileo in “Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze” contesta questo principio e prova che la proporzionalità di questo principio non è vera (è frutto di un ragionamento non empirico), attraverso una dimostrazione sperimentale = usa un ragionamento logico (riduzione all’assurdo) per smontare l’idea aristotelica.

-> Simplicio (portavoce degli aristotelici): “Aristotele, per quanto mi sovviene, insurge contro alcuni antichi, i quali introducevano il vacuo come necessario per il moto, dicendo che questo senza quello non si potrebbe fare. A questo contrapponendosi Aristotele, dimostra che, all'opposito, il farsi (come veggiamo) il moto distrugge la posizione del vacuo; e l suo progresso è tale. Fa due supposizioni: l'una è di mobili diversi in gravità, mossi nel medesimo mezzo; l'altra è dell'istesso mobile mosso in diversi mezzi. Quanto al primo, suppone che mobili diversi in gravità si muovano nell'istesso mezzo con diseguali velocità, le quali mantengano tra di loro la medesima proporzione che le gravità; si che, per esempio, un mobile dieci volte più grave di un altro si muova dieci volte più velocemente.

Nell'altra posizione piglia che le velocità del medesimo mobile in diversi mezzi ritengano tra di loro la proporzione contraria di quella che hanno le grossezze o densità di essi mezzi; talmente che, posto, v. g., che la crassizie dell'acqua fosse dieci volte maggiore di quella dell'aria, vuole che la velocità nell'aria sia dieci volte più che la velocità nell'acqua. E da questo secondo supposto trae la dimostrazione in cotal forma; Perché la tenuità del vacuo supera d'infinito intervallo la corpulenza, ben che sottilissima, di qualsivoglia mezzo pieno, ogni mobile che nel mezzo pieno si movesse per qualche spazio in qualche tempo, nel vacuo dovrebbe muoversi in uno istante; ma farsi moto in uno instante è impossibile; adunque darsi il vacuo in grazia del moto è impossibile.”

Salviati (portavoce di Galileo): “Ma, senz'altre esperienze, con breve e concludente dimostrazione possiamo chiaramente provare, non esser vero che un mobile più grave si muova più velocemente d'un altro men grave, intendendo di mobili dell'istessa materia, ed in somma di quelli de i quali parla Aristotele. [...] Quando dunque noi avessimo due mobili, le naturali velocità de i quali fussero ineguali, è manifesto che se noi congiungessimo il più tardo col più veloce, questo dal più tardo sarebbe in parte ritardato, ed il tardo in parte velocitato dall'altro più veloce. Non concorrete voi meco in quest'opinione?

Simplicio: “Parmi che così debba indubitabilmente seguire.”

Salviati: “Ma se questo è, ed è insieme vero che una pietra grande si muova, per esempio, con otto gradi di velocità, ed una minore con quattro, adunque, congiungendole amendue insieme, il composto di loro si moverà con velocità minore di otto gradi: ma le due pietre, congiunte insieme, fanno una pietra maggiore che quella prima, che si moveva con otto gradi di velocità: adunque questa maggiore si muove men velocemente che la minore; che è contro alla vostra supposizione. Vedete dunque come dal suppor che 'I mobile più grave si muova più velocemente del men grave, io vi concludo, il più grave muoversi men velocemente.”

=> Riduzione all’assurdo.

-> Simplicio riporta il ragionamento di Aristotele: la velocità è direttamente proporzionale al peso = dimostrazione deduttiva da un principio autoevidente, il ragionamento è coerente con l’esperienza quotidiana -> spiegazione qualitativa. Certezza logica.

-> Salviati riporta il ragionamento di Galileo: se un corpo più pesante si muovesse più velocemente, unendo due corpi (uno veloce, uno lento) il risultato sarebbe contraddittorio (il corpo combinato sarebbe più pesante ma più lento) = riduzione all’assurdo: il principio aristotelico non regge.

= Galileo introduce un modo nuovo di ragionare: empirico e matematico -> spiegazione quantitativa, parte da un’ipotesi da verificare = per gli antichi è più importante l’esperimento dell’esperienza. Verità empirica (verificabile).

Antichità vs modernità: criteri di demarcazione

1. Filosofia antica (Aristotele): la scienza come conoscenza certa, apodittica che parte da principi/concetti autoevidenti e usa la logica sillogistica per ottenere certezze logiche.
   = “Fisica” come branca della filosofia.
2. Scienza moderna (Galileo e successori): la scienza come conoscenza fondata sull’esperimento che parte da osservazioni, ipotesi e verifica empirica e usa il metodo scientifico per ottenere verità empiriche.
   = “Fisica” come scienza autonoma e quantitativa.

-> Sperimentazione galileiana: una sfera di cannone e una piuma cadono alla stessa velocità nel vuoto = la resistenza dell’aria (non il peso) è ciò che cambia la velocità.

= Il metodo sperimentale nasce dall’unione di osservazione, matematica e controllo delle variabili.

Relazione tra osservazione e teoria

• L’osservazione può avvenire in molti modi (strumenti ottici, esperimenti, dati economici, radiografie…).
• La teoria fornisce la