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Questa tesina sul significato profondo di rivoluzione scientifica, accostato alla nascita delle geometrie non euclidee ed alle loro applicazioni, è frutto di un personale interesse suscitato dalla convinzione per la quale la comprensione della realtà, a causa delle innumerevoli interdipendenze caratterizzanti la realtà stessa, sia parallelamente estremamente complessa ed affascinante. Come consolidato dalla fisica quantistica, ciò che appare è spesso diverso da ciò che è realmente. A mio parere la realtà autentica, spesso confusa dalle percezioni che l'uomo ha di essa, è talvolta celata dietro l'apparenza. Solamente la ricerca profonda, costantemente accompagnata da un atteggiamento antidogmatico e da una mentalità aperta ad inattesi e sconvolgenti cambi di paradigma, consente di abbandonare le difettose decodificazioni e le insufficienti conoscenze della realtà. La mia tesina di maturità affronta il tema della Rivoluzione scientifica secondo vari punti di vista.
Filosofia - Thomas Samuel Kuhn, concetto di rivoluzione scientifica, cambio di paradigma, riferimento alla Gestaltpsychologie..
Matematica - Le geometrie non euclidee, Euclide, Karl Friedrich Gauss, geometria iperbolica di Lobacevskij, il modello di Eugenio Beltrami.
Fisica - Applicazione delle geometrie non euclidee, la deflessione della luce (esperimento di Eddington).
Geografia astronomica - Applicazione delle geometrie non euclidee, Einstein e la curvatura dello spazio-tempo, i Buchi neri.
ISTITUTO D'ISTRUZIONE SUPERIORE “MARIE CURIE”
LICEO SCIENTIFICO - SEDE DI GARDA -
ESAME DI STATO A.S. 2012/2013
CLASSE V C – indirizzo: LICEO SCIENTIFICO BILINGUISMO
CANDIDATA: SABRA SAVARESE
Cambio di paradigma:
la rivoluzione non-euclidea
Motivazione
Questo breve approfondimento sul significato profondo di rivoluzione scientifica, accostato alla
nascita delle geometrie non euclidee ed alle loro applicazioni, è frutto di un personale interesse
suscitato dalla convinzione per la quale la comprensione della realtà, a causa delle
innumerevoli interdipendenze caratterizzanti la realtà stessa, sia parallelamente estremamente
complessa ed affascinante.
Come consolidato dalla fisica quantistica, ciò che appare è spesso diverso da ciò che è
realmente.
A mio parere la realtà autentica, spesso confusa dalle percezioni che l'uomo ha di essa, è
talvolta celata dietro l'apparenza.
Solamente la ricerca profonda, costantemente accompagnata da un atteggiamento
antidogmatico e da una mentalità aperta ad inattesi e sconvolgenti cambi di paradigma,
consente di abbandonare le difettose decodificazioni e le insufficienti conoscenze della realtà.
Thomas Samuel Kuhn
Biografia
Thomas Kuhn, storico e filosofo della scienza, nasce a Cincinnati, nell'Ohio nel 1922.
Studia fisica teorica all’Università di Harvard, dove si laurea con lode nel 1943.
Interessatosi all’evoluzione storica della scienza, consegue la specializzazione e il dottorato
tenendo corsi di storia della scienza dal 1948 al 1956.
Nel 1957 pubblica l'importante monografia sull'astronomia La rivoluzione copernicana (The
Copernican Revolution. Planetary Astronomy in the Development of Western Tought).
Successivamente Kuhn insegna storia della scienza nelle più prestigiose università
americane (Berkeley, Princeton ed il MIT di Boston).
Nel 1962 pubblica l'opera che, in poco tempo, lo renderà famoso in tutto il mondo
filosofico e scientifico ossia La struttura delle rivoluzioni scientifiche (The structure of
scientific revolutions), nella quale elabora infatti un'originale concezione epistemologica.
Tale concezione è ribadita e ulteriormente perfezionata nel Poscritto La struttura delle
rivoluzioni scientifiche del 1969 e nei saggi compresi ne La tensione essenziale (The
essential tension. Selected studies in scientific tradition and change) del 1977.
Tra le altre sue opere, vanno menzionate Sources for History of Quantum Physics (1966) e
Alle origini della fisica contemporanea (1978).
Nel 1982 viene premiato con la Medaglia George Sarton per la Storia della Scienza.
Negli ultimi due anni della sua vita soffre di un cancro ai bronchi che lo conduce alla morte
nel 1996.
L'EPISTEMOLOGIA POST-POSITIVISTICA
L'origine del termine “epistemologia” è relativamente recente, esso viene infatti coniato a
metà dell’ottocento in Inghilterra.
L’etimologia greca della parola epistemologia ([episteme] conoscenza, a sua volta
composto da [epi] su e [histamai] stabilire, e [logos] discorso) fa riferimento ad una teoria
della conoscenza in generale, nonostante essa sia stata riferita, soprattutto a partire dal
1900, in modo particolare all’ambito della teoria della conoscenza scientifica.
“Gradualmente, e senza rendersene conto, gli storici della scienza hanno cominciato a
porsi un nuovo genere di domande e a tracciare per le scienze linee di sviluppo differenti e
spesso tutt'altro che cumulative. Piuttosto che andare a cercare, nella scienza di un'epoca
passata, i contributi permanenti che quella ha apportati al nostro benessere attuale, essi
si sforzano di presentare l'integralità storica di quella scienza considerata nel suo tempo.” 1
Con l'espressione “epistemologia post-positivistica” si intende quel tipo di filosofia della
scienza, rappresentata in modo emblematico da Kuhn, Lakatos e Feyerabend, che assume
posizioni radicalmente critiche nei confronti del neopositivismo e delle dottrine
epistemologiche elaborate da Karl Raimund Popper.
Nonostante tale espressione sia ormai entrata nel lessico filosofico internazionale, essa è
stata spesso reputata equivoca da alcuni studiosi, i quali preferiscono sostituirla con
l'espressione espistemologia “post-empiristica”, che meglio evidenzia il rifiuto della matrice
empiristica sia del verificazionismo neopositivistico, sia del falsificazionismo popperiano.
Tale epistemologia è infatti caratterizzata da un deciso anti-empirismo ed anti-fattualismo:
i “fatti” assumono perciò valore e importanza solamente all'interno di quadri teorici o
concettuali.
Notevole rilevanza è inoltre assegnata alla dimensione storica che coinvolge le teorie
scientifiche, alle concezioni filosofiche e culturali e sociali tipiche dell'epoca in cui le teorie
scientifiche vengono alla luce. La scienza non è immune dai condizionamenti
extra-scientifici ed è per tale motivo considerata un'arte “impura” e legata alle altre
attività umane.
CONCETTO DI RIVOLUZIONE SECONDO KUHN
scienza normale – scienza straordinaria – nuova scienza normale
Nel 1962 Kuhn pubblica La struttura delle rivoluzioni scientifiche ( The structure of
scientific revolutions ). Con tale opera egli entra nel vivo del dibattito epistemologico
avazando una nuova interpretazione per quanto riguarda lo sviluppo della storia della
scienza.
Il punto di partenza di Kuhn per l'indagine epistemologica consiste nella sua perplessità
circa la concezione della scienza come forma di sapere che cresce su sé stessa con
continuità, correggendosi, perfezionandosi e arricchendosi progressivamente in modo da
avvicinarsi asintoticamente alla verità.
Tale concezione della scienza e del suo sviluppo è comune sia al positivismo ottocentesco
con la sua idea di progresso, sia al neopositivismo del circolo di Vienna, per il quale la
conoscenza scientifica è garante dal principio di verificabilità, sia al “falsificazionismo”
popperiano: Popper sostiene che la scienza di falsificazione in falsificazione si libera delle
teorie sbagliate per avvicinarsi sempre di più alla verità.
La scienza, secondo Kuhn, non è un cammino lineare e di graduale avvicinamento alla
verità, al contrario la storia della scienza procede per fratture e salti.
Il discorso di Kuhn è particolarmente incentrato sul concetto di paradigma.
Tale termine è introdotto da lui stesso per indicare la “costellazione di credenze condivise
da un gruppo” , “l'insieme di teorie, leggi e strumenti che definiscono una tradizione di
2
ricerca in cui le teorie sono accettate universalmente” .
3
Un paradigma è l'orizzonte teorico, il quadro interpretativo generale entro cui i dati della
ricerca vengono interpretati.
Esempi di paradigma sono l'astronomia tolemaica e quella copernicana, la dinamica di
Aristotele e quella di Newton, l'ottica corpuscolare e quella ondulatoria.
Le rivoluzioni scientifiche sono “cambi di paradigma”
Quando un paradigma è comunemente accettato dalla comunità dei ricercatori, senza che
esso sia messo seriamente in discussione, si verifica una fase di scienza normale,
durante la quale si cercano solamente conferme del paradigma in vigore.
Durante questa fase è possibile che si verifichino eventi nuovi e insospettati ed insorgano
quelli che Kuhn definisce “rompicapo”, ossia problemi scientifici fastidiosi ma non
insuperabili. Gli scienziati della fase di scienza normale si impegnano a trovare soluzioni
compatibili con quel paradigma, il quale al massimo viene ritoccato con piccoli adattamenti
e correzioni.
Talvolta accade, però, che il paradigma in vigore non sia in grado di giustificare i numerosi
rompicapo insorti, i quali, attraverso un effetto-valanga, richiamano altri problemi, e
questi altri ancora, tanto che il paradigma vigente entra in crisi e viene falsificato nel
senso popperiano del termine.
Tali rompicapo destabilizzanti sono delle vere e proprie anomalie insuperabili, attraverso le
quali si passa dalla fase di scienza normale a quella di scienza straordinaria
caratterizzata da un profondo disorientamento e da una perdita delle vecchie certezze.
Ciò avveniva, ad esempio, agli inizi della rivoluzione astronomica in seguito all'abbandono
del paradigma aristotelico-tolemaico, oppure durante il primo periodo di diffusione della
teoria della relatività e dell'abbandono del paradigma meccanicistico-newtoniano.
Dallo stato di crisi della scienza straordinaria emerge un nuovo paradigma, un quadro
teorico nuovo capace di risolvere le vecchie “anomalie” incompatibili con il vecchio
paradigma. Quando il nuovo paradigma viene accettato dalla comunità dei ricercatori ed
entra definitivamente in vigore, si entra in una nuova fase di scienza normale e si è
così realizzata una rivoluzione scientifica.
“Gli episodi straordinari nel corso dei quali avviene questa sostituzione degli impegni
vincolanti i membri della professione, sono indicati in questo saggio col nome di
“rivoluzioni scientifiche”” 4
La validità del principio di verificabilità e falsificabilità secondo Kuhn
Il principio di verificabilità sostenuto dal Circolo di Vienna e quello di falsificabilità favorito
da Popper funzionano, secondo Kuhn, in due fasi distinte della storia della scienza: nella
fase di scienza normale la scienza fa riferimento al principio di verificabilità, mentre nella
fase di scienza straordinaria, si afferma il principio di falsificazione nel senso popperiano
del termine.
Il nuovo paradigma
Il paradigma adottato nella fase della nuova scienza normale, ossia il nuovo paradigma,
consiste in una modalità di concepire ed interpretare la realtà totalmente differente
rispetto alla precedente, tanto che la stessa realtà, vista da un altro punto di vista,
assume l'aspetto di una realtà diversa.
La Gestaltpsychologie e le immagini reversibili
Il concetto di cambio di paradigma è analogo ad alcuni principi tipici della corrente della
psicologia che prende il nome di “psicologia della forma” (Gestaltpsychologie), sviluppatasi
in Germania fra gli anni Venti e Trenta del Novecento.
Secondo gli psicologi della Gestalt, la specie umana, nel corso della sua evoluzione, ha
imparato progressivamente ad organizzare il mondo esterno in modo preferenziale e nella
maniera più semplice, in modo da ottenere una sempre più valida conoscenza della realtà.
Le impressioni prodotte dagli stimoli esterni vengono codificate ed organizzate in base a
leggi specifiche. Per quanto riguarda gli stimoli visivi la strutturazione figura-sfondo
assume un ruolo fondamentale: guardando un'immagine emergono gli elementi che
tendono all'unità ed alla chiusura e si impongono come forma, mentre gli altri elementi
costituiscono lo sfondo.
Nel caso delle immagini reversibili elaborate dallo psicologo danese Edgar Rubin (1886-
1951) è possibile che la linea del profilo possa individuare due forme diverse. Tali
immagini vengono percepite alternativamente in due modi completamente differenti dal
nostro cervello, a seconda degli elementi imposti come figura o come sfondo.
Pluralità ed incommensurabilità delle teorie
In tal senso la nuova epistemologia mette in discussione un altro presupposto del
neopositivismo, ossia la fiducia in un modello di scienza generale ed univoco.
La nozione di verità assoluta viene esclusa dal campo scientifico e è sostituita da un
fondamentale confronto fra teorie diverse.
Si afferma così la convinzione secondo la quale non esiste solamente una
rappresentazione della realtà, al contrario, risulta possibile individuare rappresentazioni
del mondo tra loro diverse e incommensurabili.
E' proprio il carattere di incommensurabilità dei paradigmi che impedisce, secondo Kuhn,
di poter parlare di “progresso scientifico” inteso come un cammino cumulativo che
progressivamente si avvicina alla verità; la scienza procede in modo discontinuo da un
paradigma all'altro.
Il carattere provvisorio delle teorie scientifiche e la conseguente coscienza
dell'indeterminabilità del nostro universo dimensionale, si trovano in accordo con una
concezione relativistica della realtà.
Come l'evoluzione biologica, anche la storia della scienza, è perciò caratterizzata da un