Determinismo ed Indeterminismo

Determinismo ed indeterminismo

L’evoluzione della scienza nel corso dell’età moderna

Lavoro a cura di

Marco Tonti

5 A/ST

“La filosofia è scritta in questo grandissimo libro, che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l’universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne’ quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto.”

“Il Saggiatore”

Tratto da Galileo Galilei

Queste parole di Galileo Galilei (1564-1642), il fondatore della scienza moderna, esprimono bene la concezione che l’uomo moderno ha di scienza (ed in particolare di fisica). Questa, infatti, permette di descrivere la realtà tramite l’utilizzo di un modello matematico, poiché si parte dall’idea che l’universo sia misurabile e contabile. Perciò la scienza non è la realtà, ma una sua interpretazione matematica. Per questo motivo lo scienziato “misura la realtà” e crea un modello scientifico che la riproduca e con il quale sia possibile prevedere un’evoluzione futura della situazione.

Dalla quale si costruisce un regolato da con le quali è possibile fare

Che potranno essere verificate nella

È importante però dire come una teoria scientifica in realtà non possa essere mai verificata, poiché, per quante volte possiamo osservare fenomeni che la confermino, non abbiamo mai l’assoluta certezza che non ne esista uno che non la rispetti. Rimane però possibile

Teoria che questa

Falsificarla: basterà, infatti, un’osservazione che sia automaticamente perda la sua

Contraria alla

Attendibilità. Se per esempio diciamo che “tutti i corvi sono neri” noi non siamo in grado di determinare la verità della proposizione osservando solamente corvi neri, ma basterà vedere anche un solo corvo bianco per renderla falsa. Questo concetto è stato introdotto dal filosofo e epistemologo Karl Popper (1902-1994) ed è detto principio di falsificabilità della

Il criterio operativo della scienza

Ma allora come facciamo a basarci su leggi la cui verificabilità non può essere dimostrata?

E soprattutto qual è il criterio per cui vengono accettate?

In poche parole i modelli scientifici considerati attendibili seguono un criterio operativo: se una teoria è buona, questa sarà in grado di descrivere e prevedere il comportamento di un determinato fenomeno secondo un buon grado di approssimazione. Una teoria, inoltre, può anche essere incompleta (come molte delle teorie a nostra disposizione oggi) ovvero essa è buona solamente nel proprio ambito di applicazione. Per chiarire

Con la scoperta della teoria della relatività si è visto che le teorie precedenti della fisica classica risultavano in verità incomplete. Ancora oggi, però, se ci troviamo davanti ad un problema di meccanica classica utilizziamo le vecchie leggi della fisica classica, senza ricorrere alle formule della relatività di Einstein. Infatti lo scarto tra i risultati delle due teorie è molto piccolo e si preferisce, perciò, utilizzare le più semplici formule della fisica classica, piuttosto che quelle più complicate della relatività. Ovviamente tutto ciò non risulterebbe più vero se andassimo a studiare oggetti che si muovono a velocità prossima a quella della luce. In quel caso, lo scarto sarebbe

Possiamo quindi dire che uno dei compiti della fisica di oggi è quello di determinare una “teoria completa” composta da più formule che ci permettano di descrivere tutti i fenomeni dell’universo. Attualmente con la teoria della relatività di Einstein e quella della meccanica quantistica sembra possibile spiegare qualsiasi fenomeno dell’universo, ma la loro incompatibilità rimane il più grosso problema per quegli studiosi che tentano di unificarle nella “teoria completa”.

L’astrofisico a noi contemporaneo Stephen Hawking sembra ottimista in tal argomento: <<Penso che ci siano buone probabilità che lo studio dell’universo primordiale e i requisiti di consistenza matematica ci possano condurre, entro la fine del secolo, a una teoria unificata completa (sempre ammesso che non ci facciamo saltare in aria prima). […] Essa metterebbe fine a un lungo e glorioso capitolo nella storia del nostro sforzo di comprendere l’universo, ma rivoluzionerebbe anche la comprensione che la gente comune ha delle leggi che lo

Il modo di procedere della scienza

Ma qual è il modo di procedere della scienza?

Essa è in grado di determinare tutto l’universo in maniera precisa oppure c’è qualcosa che inevitabilmente sfugge alla nostra comprensione a causa della natura in cui si presenta?

Nel 1686, agli inizi dell’Illuminismo europeo, Isaac Newton (1642-1727) pubblicò una delle più grandi opere riguardanti la fisica: Philosophiae naturalis principia mathematica. In particolare le leggi che riguardavano la gravitazione universale riscossero un ampio successo tra gli studiosi del tempo, poiché era finalmente possibile, tramite l’uso della ragione umana, scoprire leggi fondamentali della natura che valessero per l’intero

Questo, infatti, appariva come una universo. macchina perfetta in grado di evolversi in maniera autonoma e stava all’uomo il compito di scoprire il modo in cui i suoi meccanismi funzionassero. Dio diventava perciò un “grande orologiaio” che aveva progettato questa macchina ed aveva dato il “colpo iniziale” che aveva avviato i meccanismi che la facevano funzionare. Inoltre aveva anche il compito di correggere di

Il determinismo assoluto di Laplace

Spinto da questo entusiasmo, tipico dell’Illuminismo, Pierre-Simon de Laplace (1749-1827) cercò di andare ben oltre alle leggi della meccanica di Newton, tentando di portare nelle scienze il determinismo assoluto. Egli pensava, infatti, che se l’uomo potesse conoscere in un determinato istante la velocità e la posizione di qualsiasi particella che compone un sistema e le leggi che lo comandano, sarebbe allora in grado di definirlo perfettamente e di determinare un qualsiasi stato passato e futuro in cui il sistema si sarebbe trovato. Tutto ciò, ovviamente, sarebbe possibile a patto che l’uomo fosse in

Lo stesso Laplace si accorse, però, che questa sua teoria presentava dei grossi problemi a livello operativo. Infatti mentre il determinismo è applicabile per alcuni fenomeni come le eclissi solari, per studiare altri sistemi (come quelli che riguardano il tempo meteorologico) non si possedevano ancora i mezzi necessari e le conoscenze sufficienti per poterli analizzare in maniera precisa. Per aggirare questo problema Laplace fu uno dei primi ad utilizzare la matematica probabilistica (essendone per altro uno dei fondatori). Nonostante ciò non scartò mai la sua idea del determinismo assoluto: osservando infatti, i progressi che la scienza aveva ottenuto in quel secolo, pensò che in un futuro non lontano sarebbe stato possibile prevedere sempre un numero maggiore di fenomeni fino a poter avere un universo i cui sistemi apparivano completamente

I limiti del determinismo

I primi dubbi sulla teoria di Laplace di poter basare le scienze sul determinismo assoluto vennero a galla circa mezzo secolo dopo la sua formulazione, ovvero dopo l’apogeo del Positivismo di fine Ottocento, con la figura di Henri Poincaré (1854-1912). Egli si basò sul fatto che mentre per i sistemi lineari (ovvero quelli in cui la riposta ad una sollecitazione esterna è proporzionale a questa secondo una costante tipica di quel sistema) il determinismo può essere facilmente applicato con ottimi risultati, per quelli non lineari (che sono la maggioranza di quelli che possiamo osservare) ciò non è

Stesso) ed accidentale è ovvio pensare che, per quanto sia più possibile. Infatti poiché ogni piccolo l’errore, non si avrà mai un perfetto riscontro con la operazione di misura va incontro ad errori realtà misurata. Nei sistemi lineari questo errore di misura non di tipo sistematico (cioè dovuti alla pregiudica il risultato finale, poiché l’errore tende a crescere sensibilità dello strumento linearmente con l’evoluzione del sistema stesso, ma per quelli non lineari in cui l’evoluzione del sistema è fortemente dipendente dalle condizioni iniziali, anche un minimo errore potrebbe alterare le nostre previsioni.