Filosofia della scienza

Il concetto di scienza

Il concetto di scienza ci condiziona su tutti i livelli (in quanto ogni metodo di approccio è scientifico). Il termine “scienza” è noto a tutti, ma pochi ne conoscono il reale significato. Molti affermano che la scienza sia nata con Galileo… ma in realtà il significato è cambiato.

I termini scienza, storiografia & filosofia caratterizzano in maniera evidente la cultura occidentale (anzi la differenza tra cultura occidentale ed orientale è determinata proprio dalla nascita della scienza). Storia & filosofia nascono quasi contemporaneamente (con la scuola di Mileto… che sostituì alla tradizione dogmica il dialogo razionale)… ma accanto ad Anassimandro, Talete ed Anassimene c’è Ecateo il quale rifletté sulla storiografia (ma questa linea restò fuori dalla Filosofia fino all’800, in quanto ricostruire storiograficamente equivaleva a riportare opinioni diverse, senza un vero fondamento).

La storia era considerata una buona opera oratoria (da un punto di vista letterale) ma, non razionale… quindi la storiografia fu così denigrata. La filosofia invece si sviluppò nella ricerca dei principi immutabili, eterni, sull’idea di sostanza (al di là della mutevolezza dei fenomeni si cela “un’essenza invisibile” che non cambia, immodificabile… che caratterizza ogni oggetto)… quindi la Filosofia si sviluppa per molto tempo sulla contrapposizione tra “ciò che è” e “ciò che appare”, tra “sostanza” e “casualità”.

Su questo dibattito si inserisce la religione, la quale aveva inteso “l’essenza” come ciò che “non appare”, e soprattutto come “ciò che è in un altro luogo”, quindi il “Trascendentale”. La religione (che in principio era stata accantonata dalla filosofia) viene inserita, portando con sé “ciò che è in un altro mondo”. Per questo motivo il Cristianesimo viene condannato alla filosofia, in quanto si pretende che si parli di Dio in modo razionale, dimostrando l’esistenza di Dio.

Dunque si ha un dibattito tra Filosofia e Cristianesimo, per qualcosa che sta al di fuori del nostro mondo, che non può essere spiegato con l’esperienza.

La nascita della scienza moderna

Quando nasce la scienza moderna è in perfetta sintonia con la religione (anche se così non sembra). Essa nasce quando la cultura europea si stancò di dispute futili, che non portavano a nulla, e soprattutto perché si crearono delle condizioni particolari:

• La politica greca… basata sulla concezione “Città-Stato”.
• L’attitudine del mondo greco a socializzare con altri popoli.

La Filosofia, come “libera discussione”, è stata chiusa nel 529 d.C. con Giustiniano (imp. romano), quando il Cristianesimo si è imposto come dogma, che ha cancellato la libera discussione. Il “pensiero libero” riemerge, quando, in Italia, non c’è più uno stato assoluto (ma una serie di statini in cui nessuno riesce ad emergere in modo assoluto) quindi con l’Umanesimo ed il Rinascimento:

• Umanesimo… perché si ritorna a considerare l’uomo nella sua situazione immanente, in modo fisico, empirico, nella natura (e non visto nell’aldilà).
• Rinascimento… perché vi è una rinascita, una ripresa del libero studio. Dunque un ritorno alla realtà, alla vita quotidiana, alla riflessione; (essi vengono denominati in modo dispregiativo dalla chiesa “liberi pensatori”, perché credono, secondo la chiesa, di poter imporre il loro pensiero indipendentemente da Dio)…

Dunque gli uomini non sono stati “formati”, ma “deformati”, in quanto cresciuti su dogmi imposti… ora invece si cerca di rompere i legami col passato, la scienza nasce come presa di distanza da qualunque forma di filosofia, di religione.

Ciò per un verso è vero, ma il legame con il passato rimane, questo nuovo approccio non può prescindere dal passato, e Galileo per la fisica & Cartesio per la matematica, dichiarano esplicitamente questo.

Normalmente per storia della scienza si intende il periodo che precede Galileo & la rivoluzione scientifica. Questo è volutamente sbagliato, per 2 motivi:

• La storia di un processo non si può fermare all’atto di nascita e non seguirne gli sviluppi immutabili, che non subiscono variazioni, ecco perché ci si ferma alla sua nascita (Galileo) e non si prosegue oltre.
• La scienza nasce con il presupposto di azzerare la filosofia precedente, ma ciò non accade.

Galileo, Keplero e la scienza classica

Galileo e Keplero come fondarono la scienza? Rinnegando la filosofia scolastica e aristotelica, e fondarono la scienza, solo ed esclusivamente sull’osservazione. Galileo afferma che noi possiamo conoscere la natura, perché la sua struttura si basa sulla geometria euclidea. Quindi, se la natura è scritta in caratteri matematici, basta conoscere la matematica per conoscere la natura.

Anche Dio ha un intelletto matematico, ciò che qualitativamente pensa Dio lo pensa anche l’intelletto umano, la differenza tra i 2 è quantitativa, in quanto Dio (poiché divino) abbraccia più campi contemporaneamente. Galileo nel momento in cui rifiuta la metafisica, implicitamente si serve di essa. Platone, Pitagora, Parmenide… crearono una metafisica che precede la scienza classica di Galileo.

• La scienza classica viene definita meccanica, in quanto studia il movimento dei corpi fisici = Galileo.
• La scienza moderna invece coincide con quella di Einstein.

Aristotele definiva il “movimento” col termine “mutamento” (in quanto un corpo nasce, cresce… e muore)… Gli scienziati moderni invece si occuparono solo del movimento, senza occuparsi più della nascita e dell’evoluzione dei corpi. La scolastica aveva definito le cause del “mutamento”: materia, forma, fine e spostamento… cioè, il movimento avveniva per causa finale, perché c’è qualcuno che dall’esterno sposta i corpi. Di queste 4 cause, i moderni, prendono in considerazione lo spostamento… in quanto, in questo modo, al corpo si poteva applicare il calcolo, ma per far ciò si deve prendere in considerazione solo l’aspetto quantitativo, quindi non interessa né la materia, né la forma, né il fine.

MARC è il primo a costruire la disciplina della scienza. La scienza classica si è strutturata sin dall’inizio come descrizione del reale, della natura, del mondo… perfettamente definita nei particolari, & meccanica perché è relativa al movimento. La scienza classica è atemporale, cioè fuori dal tempo. Gli oggetti di cui si parla, se all’esterno manifestano evoluzioni, hanno comunque all’interno un’essenza immodificabile.

Il movimento di questi oggetti può avvenire in modo circolare, o in linea retta, senza deviazioni. Questo movimento continuo è calcolabile indipendentemente dal tempo, ciò consente non solo la previsione dei movimenti futuri, ma di ricostruire i movimenti già avvenuti. La tesi di NEWTON dà una realtà definita, in quel modo, per sempre & da sempre, non c’è più niente da scoprire di essenziale. Questa tesi di Newton era rafforzata da altri (come Laplass, La Grange).

Rapporto causa-effetto

Rapporto causa-effetto: Ogni parte che costituisce l’intero è la causa, cioè produce qualcosa, il quale a sua volta è causa di qualcos’altro, il tutto costruito entro le leggi delle necessità. Ogni pezzo è comunque sostituibile con un altro pezzo simile. Da ciò vien fuori un’immagine deterministica, con la teoria del determinismo universale, cioè ogni parte ha un ruolo determinato, tutto è incentrato in un determinato modo.

In questo modo chi guarda dall’esterno può già prevedere ciò che accadrà, quindi… scientificità = prevedibilità. Se quest’immagine consente di prevedere, si tratterà solo di capire cosa sta succedendo dal punto di vista tecnico in un determinato momento. Spazio e tempo divengono importanti per gli scienziati classici, entità che contengono gli oggetti ma non influiscono sugli oggetti stessi. Lo spazio è isotropo, cioè uguale in tutte le sue dimensioni.

Ciò si evidenzia nella scienza classica, dove il tempo ha 3 visioni:

• Per Newton, Tempo & Spazio sono dei contenitori assoluti, sciolti da ogni legame con ciò che contengono… e lo spazio è isotropo (presenta le stesse proprietà fisiche in tutte le direzioni).
• Per Cartesio, tempo & spazio, sono 2 parametri coordinati tra di loro, ma sono indicativi, esterni ai fenomeni… tutti i corpi sono definibili nello spazio e nel tempo. Le coordinate cartesiane indicano contemporaneamente il luogo, il tempo ed il movimento di un determinato oggetto.
• Per Kant, spazio & tempo, sono forme “pure”, “nostre”, della nostra “sensibilità”, non hanno nessuna relazione con gli oggetti, siamo noi a collocare le cose nello spazio e nel tempo come meglio vogliamo.

Artur CHESLER, autore di “Il buio a mezzogiorno” & “La storia della scienza”, definì gli scienziati (da Tolomeo ai giorni nostri) dei “sonnambuli”, perché hanno scelto di guardare il mondo che li circonda trascurando totalmente alcuni aspetti fondamentali dell’universo, come se il mondo in cui vivevano fosse estraneo a loro stessi e avessero descritto tutt’altro forché il mondo dove vivevano.

L’idea di oggettività della scienza classica è falsa. Non esiste qualcosa di “immodificabile”… chi descrive un determinato evento lo fa con la propria cultura, & con i propri occhi. L’eterno & l’immodificabile con la scienza moderna non esistono più… Einstein fu il 1° a mostrare che in natura non c’è niente di immodificabile, e che le teorie scientifiche sono “libere invenzioni dell’intelletto umano”. Egli, invece della geometria euclidea (in uso nel pensiero classico) usa la geometria curva. Quindi sostituisce una geometria con un’altra, ma lascia il linguaggio geometrico per spiegare la realtà.

Il paradosso di fine ’800 & inizio ’900 consiste nell’attuazione di un progetto, di estendere il metodo scientifico classico a tutte le discipline. Questo progetto fu portato avanti in filosofia, dai positivisti, con la nascita di nuove scienze (quali: sociologia, psicologia..). Il paradosso consiste nel fatto che, mentre questo modello veniva esteso in tutte le discipline, le regole interne di questo metodo stavano cambiando. (Altro paradosso è che il metodo classico continua ad essere studiato nelle scuole, nonostante la ricerca contemporanea si fonda sul metodo moderno)!!!

Parte 1° - L’ascesa dell’interpretazione meccanicistica

Il primo indizio

Uno dei problemi su cui si interroga Einstein è quello del moto. Se si considera un corpo a riposo (cioè del tutto privo di moto), per cambiarne la posizione occorre esercitare su di esso un’azione qualsiasi (quindi spingerlo, sollevarlo, o ricorrere ad altri corpi). Secondo la meccanica aristotelica, quanto maggiore è l’azione esercitata su un corpo, tanto maggiore sarà anche la sua velocità… ma quest’ipotesi è errata!!!

Questo è possibile notarlo grazie al ragionamento scientifico di Galilei, il quale segna l’inizio della fisica. Egli afferma: “non sempre ci si può basare sulle intuizioni date dall’osservazione immediata”, in quanto l’intuizione a volte ci fa sbagliare.

Es… Supponendo che un uomo segua una strada dritta e piana, spingendo innanzi a sé un carrello, e che ad un tratto cessi di spingere: il carrello non si fermerà subito, ma continuerà a muoversi per una breve distanza.

Secondo l’idea intuitiva aristotelica quanto maggiore è la forza, tanto maggiore è la velocità… invece, secondo Galileo, un corpo, né spinto né tirato, cioè un corpo sul quale non agisce nessuna forza esterna, si muove uniformemente (cioè sempre con la stessa velocità e lungo una linea retta). Quindi la velocità non denota affatto se forze esterne agiscono su un corpo.

La conclusione di Galileo, che è quella giusta, venne enunciata da Newton come “Legge d’inerzia”: “Ogni corpo persevera nel suo stato di riposo, oppure di moto rettilineo uniforme, a meno che non sia costretto a cambiare tale stato di forze agenti su di esso”.

…Dunque, il carrello spinto dall’uomo non si fermerà subito, ma continuerà a muoversi per una breve distanza non per la forza esercitata dall’uomo, ma per le forze esterne, cioè l’attrito dei vari corpi (ruota-carrello, ruota-strada). Dunque non è, come dice il ragionamento intuitivo, il legame tra Forza e Velocità, ma il legame tra Forza & Variazione di Velocità o accelerazione che costituisce le basi della Meccanica classica di Newton.

Forza & Accelerazione sono i 2 concetti base della meccanica classica.

• La forza è un’azione esercitata su un corpo, con l’intento di cambiarne sia lo stato di riposo, sia di moto uniforme, rettilineo. La forza agisce nella stessa direzione del moto e può produrre accelerazione (accelerazione positiva) o ritardo (accelerazione negativa). Se tiriamo un sasso dall’alto in basso è positiva, cioè aumenta perché c’è la forza di gravità che attrae, se lo tiriamo in alto diminuisce = accelerazione negativa. Il moto uniforme è comunque solo ideale, non può realizzarsi, perché non è possibile eliminare totalmente l’influenza di forze esterne.

I vettori

Se il moto rettilineo non può essere applicato, i moti ai quali vennero applicati i principi della meccanica si effettuano lungo linee curve. Einstein afferma che una forza impressa su una particella fa variare non solo la velocità della particella, ma anche la direzione del suo movimento (se si ha una sfera che rotola su un piano e le si dà una spinta all’inverso della sua direzione, essa cambia direzione… questi cambiamenti sono rappresentati col vettore), a seconda di come la forza è impressa: Il movimento è rappresentato, non solo dalla forza, ma anche dalla direzione, e ciò è rappresentato dal vettore “”, caratterizzato da lunghezza che ci dà la misura della velocità… e la direzione, che indica il verso in cui spinge la forza.

Che vantaggio si ha ad immaginare la lunghezza ed il movimento, con la rappresentazione del vettore? Questi simboli generalizzano i movimenti, semplificano la loro rappresentazione.

L’enigma del moto

Questo paragrafo spiega il moto curvilineo, il quale rappresenta in maniera emblematica il moto meccanico e tutto ciò che accade nella realtà esterna, perché fa comprendere il moto dei pianeti attorno al sole. L’analisi di questo movimento ha reso credibile la nascita della scienza, perché il moto curvilineo non descrive solo il passaggio dal moto rettilineo (che era ideale), ad uno reale, ma permette anche di fornire un’immagine di stabilità del mondo.

Nel moto rettilineo uniforme non è richiesto l’intervento di una forza. Nel moto curvilineo agisce una forza costante e la velocità varia (non di grandezza, ma di direzione). Il moto curvilineo di un pianeta intorno al sole ha la caratteristica di essere chiuso, quindi ripetitivo, duraturo nel tempo… è eterno. Il calcolo infinitesimale di Newton fu necessario per calcolare, istante per istante, il movimento e per dimostrare che il moto è continuo e ripetitivo, non è spezzato.

Einstein sottolinea che grazie al concetto di vettore e al calcolo infinitesimale si scopre e si calcola il movimento di un moto, si scopre la forza che impone quel determinato tipo di movimento. La legge del movimento e di gravitazione di Newton determina il moto, perché si stabilisce una relazione tra forza e variazione di velocità. (Punto debole di questo discorso è che, istante per istante non si può calcolare il movimento delle particelle, in quanto vi è sempre un’asimmetria tra “il punto preso in considerazione ed i punti vicino”, poiché anche se vicini, vi è sempre una minima distanza incalcolabile).

Per Newton & Galilei la validità di qualunque teoria è confermata in maniera definita dall’esperimento (esperimento cruciale). Einstein afferma che non esistono esperimenti cruciali perché le teorie sono libere interpretazioni dell’intelletto umano.

Un indizio negletto

Massa = quantità di materia contenuta in un corpo. Uno dei concetti fondamentali della meccanica, quindi della scienza classica, è il concetto di Massa. Es… Se si carica un carrello che prima era vuoto, la velocità del carrello carico sarà nettamente inferiore a quella del carrello vuoto, perciò la velocità dipende dalla massa d