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FILOSOFIA DELLA SCIENZA
Lezione 1. 21/ Programma d’esame:
- la filosofia della scienza- Elena Castellani, Matteo Morganti (primi 7 capitoli)
- approfondimenti fatti a lezione messo su moodle, bisogna scegliere 3 degli articoli messi su moodle (cambiando autore e periodo)
- possibilità invece di portare i 3 articoli di scrivere una relazione scritta di 5/6/7 pagine su un tema approfondito nel corso Questioni principali del corso: cos’è la scienza? È possibile definirla? Cos’è questa cosa chiamata scienza (titolo di un famoso manuale di filosofia della scienza che ha ispirato i successivi- Chalmers 1979)? Si vuole capire la specificità della scienza e perché sia così privilegiata. La risposta generalmente condivisa è che ciò sia dato dal suo successo inopinabile. Tutto funziona grazie alle ricadute tecnologiche della scienza oggigiorno. Noi sappiamo molto di più sul mondo in cui viviamo rispetto a quanto ne sapessimo nel passato e questo è un processo del sapere portato dalla scienza. Si cerca perciò di chiarire le ragioni di questo successo, e quali sono? Innanzitutto la scienza è una conoscenza sistematica e precisa , che è allo stesso tempo razionale, oggettiva e fondata. Si tratta di un sapere intersoggettivo- e ciò costituisce la caratteristica di oggettività del sapere scientifico- fondato sia empiricamente sia formalmente; ciò significa che queste caratteristiche sono sia, nel caso delle scienze della natura, empiricamente verificabili, sia formalmente corrette. La disciplina è inoltre razionale e sistematica. Ma la conoscenza che ne deriviamo è vera (in senso corrispondentista)? C’è chi sostiene, gli strumentalisti , che non c’è bisogno che sia vera, basta che sia utile come strumento funzionale al miglioramento della condizione umana. Chi mi garantisce che quello che una teoria scientifica di successo sul mondo, anche sul mondo che non posso osservare, sia vera, ossia corrispondente ai fatti della realtà? C’è chi empiristicamente pensa che ci si debba concentrare su ciò che è osservabile, ma ci sono moltissime teorie di successo, come quelle inerenti alle particelle nucleari fondamentali, che postulano l’esistenza di entità non osservabili, i quark, e che dunque sono considerate vere da chi condivide posizioni realistiche data l’efficacia di funzionamento della teoria. La maggior parte degli scienziati condivide posizioni realiste (per cui lo scopo primario della scienza è ottenere una conoscenza effettiva del mondo in cui viviamo, anche al di là dei dati sperimentali che possiamo acquisire e non- come per gli strumentalisti- formulare un’efficiente ed economica organizzazione dei dati dell’esperienza), per cui per distinguere ciò che è scientifico da ciò che è pseudoscientifico, è necessario solo che la teoria sia falsificabile, come diceva Popper. Le teorie scientifiche, secondo questo autore, si distinguono per la loro capacità di essere molto precise nelle loro previsioni e dunque facilmente falsificabili nel caso in cui il controllo empirico dimostri che la previsione era errata. Spontaneamente dunque uno scienziato sarà un empirista, ma sarà anche caratterizzato da contrasti nella sua concezione di cosa sia scienza. Essere realisti o meno è una presa di posizione su cose che vanno al di là della scienza, si tratta di posizioni metafisiche. La fisica (scienza) può dare dei vincoli sulle questioni metafisiche ma non può dare risposte certe sulle questioni metafisiche. Ad esempio, se ci chiediamo cosa sia il tempo saremmo portarti a domandarci se esista solo il presente, o se esistano anche passato e futuro…questo dibattito riguarda la metafisica del tempo. Spesso in generale il tempo veniva definito, secondo la meccanica classica, veniva definito come un insieme di tutti gli istanti simultanei del mondo, una simultaneità assoluta che non dipende dal sistema di riferimento, aspetto ribaltato già dalla teoria della relatività ristretta di Einstein. Il dibattito fisico e metafisicò evidentemente non assumono la stessa prospettiva, ma in generale è ultimamente riconosciuta l’importanza dei vincoli fisici per regolare il dibattito metafisico e, dai risultati della fisica, la bird view risulta come quella più accettabile. Che vuol dire che il tempo in sé (indipendentemente dal succedersi degli eventi) scorre? Anche questa è una questione metafisica. Tornando alle caratteristiche attribuite alla conoscenza scientifica, interrogandoci sulla natura e sulla verità della scienza, ci ritroviamo di fronte a questioni di ambito differente: In ambito metodologico: distinguiamo domande relative all’ euristica (come si procede nell’acquisire conoscenza scientifica—-> metodologia della scoperta scientifica) e all’ambito della
giustificazione (come si appura e si certifica la fondatezza del sapere raggiunto—-> metodologia della giustificazione). Questi due aspetti non sono separati, anche se nell’empirismo logico, ambito in cui nasce la filosofia della scienza, sono erroneamente distinti. Rispetto alla modalità di articolazione della scienza: cosa sono le teorie, come si articola tutta l’impresa della ricerca scientifica, personalità che la studiano incluse, tenendo conto anche degli aspetti sociologici ed economici che possono influenzare l’impresa scientifica. Rispetto alle modalità di progresso della scienza: la concezione del progresso scientifico viene molto problematizzata nella seconda metà del ‘900, grazie al testo “ Struttura delle rivoluzioni scientifiche” di Kuhn che mette in discussione il concetto di progresso scientifico. L’idea più naturale è che la conoscenza scientifica si sviluppi per accumulo e che di conseguenza così cresca nel tempo ( processo cumulativo ). La storia della scienza però dice che lo sviluppo del sapere scientifico determina in molti casi l’abbandono di determinate teorie. Ad esempio fino al ‘500 dominava la concezione tolemaica del mondo, di gran successo, abbandonata a seguito della rivoluzione copernicana. In casi come questo si ha una drastica rivoluzione e non accumulo delle teorie, certo c’è continuità nelle ricerche ma non tutte vengono accumulate, alcune vengono abbandonate ( p.s: in realtà le idee in qualche modo tornano ). Henry Poincaré, in un libretto dedicato alle geometrie non euclidee “La scienza e le ipotesi”, inizia dicendo che l’uomo della strada che vede le teorie avvicendarsi nel corso della storia può avere l’impressione che il progresso della scienza sia solo un accumularsi di rovine (ciò riflette un’impressione di fallimento della scienza che iniziava a serpeggiare a inizio ‘900) e Poicaré riflette proprio su questo: il problema del cambiamento teorico. Ciò avviene perché non si capisce il vero compito dell’impresa scientifica che è quello di scoprire le relazioni e i nessi tra le cose. Questa tesi è stata ripresa per obiettare alla tesi del cambiamento teorico, per la quale se si abbandonano le teorie si devono abbandonare gli oggetti coinvolti in tali teorie, argomento spesso rivolto contro la posizione di realismo scientifico. Queste questioni, hanno un impatto sul progresso scientifico: se non sono realista cosa mi spinge a continuare a ricercare conferme dell’esistenza di particelle o simili negli anni? N.B : Per giudicare la verità di una teoria dobbiamo considerare il dominio di validità in cui la consideriamo di successo. Ad esempio la fisica newtoniana è vera per un certo dominio, quando non siamo a velocità vicine a quelle della luce o a grandezze macro/micro. Note dal libro (Introduzione): Inizialmente, la riflessione filosofica sulla scienza moderna si è sviluppata proprio in riferimento alla scienza considerata in generale, cioè in relazione a quelle caratteristiche ritenuti comuni a tutti i tipi d’indagine sulla natura. Di fatto poi ha subito giocato un ruolo guida la fisica, che per lungo tempo ha rappresentato il modello paradigmatico di scienza empirica. Accanto a questa riflessione di ambito generale, negli ultimi anni hanno acquisito maggiore rilevanza le filosofie delle scienze particolari: filosofie dedicate ad indagare la struttura, i concetti, i fondamenti e le strategie metodologiche delle singole discipline scientifiche. Una prima ragione di questo fiorire di filosofie di specifiche scienze è di ordine storico: la scienza, nel suo progredire, si è sempre più differenziata e specializzata e sono nate nuove discipline, con metodologie proprie che richiedono un’indagine apposita. In secondo luogo questa fioritura è dovuta anche alla tendenza a ripensare le grandi domande sulla scienza con una maggiore attenzione sia all’effettivo pratica scientifica sia alle specificità concettuali, strutturali e metodologiche dei diversi contesti nell’ambito dei quali l’indagine scientifica si realizza. Lezione 2. 22/ Che obiettivi hanno le teorie scientifiche: L’opinione maggioritaria è che obiettivi delle teorie scientifiche siano:
- spiegazione: è collegata alla comprensione, seppur le due non coincidano. Comprendere ciò che c’è attorno a noi non determina necessariamente la spiegazione, si può ad esempio comprendere qualcosa attraverso l’utilizzo di modelli. Cosa significa quindi spiegare? La nozione più intuitiva è che la spiegazione consista nel trovare una causa. La nozione di causalità però a sua volta è piena di problemi, ad esempio sul fatto che sia necessaria o meno…come si definisce la causazione. Esiste anche una concezione nomologica della spiegazione, per cui essa consisterebbe nell’illustrare una o più leggi che valgono nel caso in questione. Ma cos’è una legge? Che validità deve avere? Deve essere una generalizzazione universale o accidentale? Chi le fornisce e da dove vengono? Il concetto della spiegazione è di
ipotizza y, supponendo che y sia valida, se questa è vera allora anche x lo è (miracle argument). Esempi di abduzione possono essere: vedo che un pezzo di formaggio è stato mangiato sul tavolo in cucina, credo che un topino l’abbia mangiato, se questa mi sembra la migliore spiegazione allora credo che sia quella vera. In ambito scientifico si usano spesso ragionamenti di questo tipo, infatti Charles Pierce- Che distinse per primo l’abduzione come inferenza a se stante- credeva che l’abduzione fosse il vero motore del processo di scoperta nella scienza (vedi a) difformità dell’orbita di Urano, che per essere spiegata si pensò di ipotizzare l’esistenza di un’altro pianeta ancora inosservato: Nettuno b) caso di Semmelweis). Come le inferenze induttive quelle abduttive sono inferenze non deduttive, dunque non portano ad una conclusione necessaria alla luce della verità delle premesse, e sono ampliative. Non è chiaro cosa conti come migliore spiegazione: i criteri attraverso cui giudicare un’ipotesi sono molteplici e possono pesare in modi diversi per soggetti diversi. A tale proposito Lipton distingue le ipotesi più probabili da quelle più gradevoli, vale a dire quelle che se vere, comporterebbero il maggiore aumento nella nostra comprensione. Per Lipton mirare alle ipotesi più probabili è inutile, dato che non si può stabilire in modo oggettivo quanto sia probabile che una certa ipotesi sia vera; di conseguenza, il ragionamento scientifico va inteso essenzialmente come basato su inferenze abduttive alle ipotesi che sembrano implicare il massimo aumento nella comprensione. Vi sono inoltre due questioni legate all’abduzione:
- relazione fra abduzione e induzione: da una parte, filosofi come Harman, credono che l’induzione non sia altro che una forma particolare di abduzione, in cui il fatto da spiegare è una serie uniforme di osservazioni, dall’altra, filosofi di tradizione humeana sostengono che venga prima l’induzione, dato che è sulla base di generalizzazioni passate che giudichiamo il potere esplicativo delle nostre ipotesi e non si dà alcun criterio di scelta fra le teorie se non si dispone di un apparato di inferenze induttive già compiute sulla base dell’esperienza.
- relazione tra abduzione e ragionamento effettivo dei soggetti reali: l’abduzione non è una forma d’inferenza valida dal punto punto di vista della logica deduttiva ed è una paradigma di ragionamento monotòno. Si potrebbe sostenere che siamo portati ad accettare queste caratteristiche in quanto tipicamente, in situazioni di vita reale, ci è richiesta una risposta o una decisione nonostante l’insufficienza di informazioni disponibili per noi.
- ragionamento analogico: la conclusione si basa su una somiglianza fra casi, nel senso che se A e B condividono le proprietà P,Q,R…, e poi si osserva che A è T, si è portati a inferire che anche B sia T.
- inferenza causale: la conclusione si basa su una correlazione che è apparsa costante nel passato e sembra necessaria. Se A e B sono stati regolarmente osservati insieme, si è portati a inferire che ci sia un nesso causale fra le due e che, quindi, si verificherà sicuramente B non appena si osserverà nuovamente A. Precisazioni:
- la teoria della verità che viene adottata è la teoria corrispondentista della verità, per cui ciò che viene affermato è vero se è solo se corrisponde a come le cose stanno di fatto.
- Un argomento è considerato un buon argomento se le inferenze su cui riposa sono legittime.
- Nel caso delle deduzioni un’influenza è legittima se non è possibile immaginarmi una situazione nella quale le premesse sono vere e la conclusione è falsa.
- Un argomento deduttivo che riposa su inferenze legittime si dice valido.
- Un argomento valido le cui premesse sono vere è detto corretto.
- La correttezza di un argomento che riposa su inferenze non deduttive dipende dal grado di confidenza che si può avere nella conclusione di un ragionamento che si fonda su inferenze non deduttive. Avremo tanta più confidenza quanto più il ragionamento seguirà determinate regole di buona condotta, stabilite in base al tipo di inferenza considerata e al contesto.
- Dato che un ragionamento non deduttivo può essere ben formato senza che questo determini la necessaria verità della conclusione, si parla di forza dell’argomento e non di validità. Che cosa si intende per scienza moderna? S’intende la scienza che nasce e si sviluppa a partire da quel processo di cambiamento nel pensiero filosofico-scientifico europeo, verificatosi tra il Cinquecento e il Seicento, che va sotto il nome di rivoluzione scientifica. Per l’inizio è il compimento della rivoluzione scientifica si prendono come riferimento due date:
- 1543: pubblicazione dell’opera De revolutionibus orbium coelestium di Copernico, dove si illustrava il modello eliocentrico.
- 1687: pubblicazione dell’opera Phliosophiae naturalis principia mathematica di Newton La nuova scienza si presenza come un’impresa comune, dove gli studiosi collaborano nello sforzo di comprendere la natura. Si ha inoltre una trasformazione della figura dell’uomo di scienza, che passa da quella del dotto detentore di un sapere indiscutibile, antico ed elitario, a quella del filosofo naturale, portatore di un sapere da sottoporre al giudizio dell’esperienza e da comunicare il più possibile tramite un linguaggio comprensibile: la matematica , strumento attraverso cui è possibile formalizzare insieme di relazioni costanti che regolano il comportamento dei fenomeni (Galileo infatti nel Saggiatore- scritto del 1623- dice che il libro dell’universo è scritto in lingua matematica attraverso forme geometriche). Si delinea così una nuova immagine del mondo naturale, per cui alla tradizione filosofica aristotelica riletta nel Medioevo in chiave cristiana, dove il mondo è orientato da Dio in senso teologico, viene opposta una lettura dove l’ordine naturale è causale: non è più la causa finale lo strumento che permette di cogliere il funzionamento della natura, ma la causa efficiente. A questa nuova concezione del mondo corrisponde una nuova posizione dell’uomo in esso, per cui l’umanità perde la sua posizione di privilegio all’interno dell’universo. Dunque attraverso la rivoluzione scientifica viene fuori un nuovo modo di analizzare la natura, una nuova immagine del mondo, della scienza e dell’uomo di scienza. La rivoluzione compiuta da Copernico è una rivoluzione di prospettiva e, lo stesso astronomo, nella prefazione della sua opera, sottolinea come i dati supportino la sua tesi nonostante sia consapevole della resistenza accademica a rivoluzionare il sistema tolemaico (da Tolomeo Almagesto), che fonde la fisica aristotelica con l’astronomia tolemaica, rilette alla luce delle parole dei padri della chiesa (di questa stessa resistenza sarebbe stato vittima Galileo che nel 1633 fu costretto all’arbitra dal Sant’Uffizio). Per Copernico la conformità con i dati dell’esperienza è essenziale per legittimare questo sconvolgimento di prospettiva, il modello precedente tra l’altro era divenuto estremamente complicato, perciò Copernico propone il suo modello come una restaurazione dell’armonia dell’universo. Parentesi sul concetto di simmetria: questo è un caso in cui viene posto sotto la nostra attenzione il concetto di simmetria, che ha un ruolo molto potente negli autori antichi, e che, in maniera differente, continua ad essere un concetto pervasivo anche in epoca odierna. La nozione di simmetria come armonia di proporzioni è quella degli antichi, in epoca contemporanea invece la nozione di simmetria è ricondotta a quella di speculare. Le due accezioni non sono totalmente disconnesse tra loro, dato che per gli antichi la ricerca della simmetria consisteva nell’individuazione di una misura comune, una proporzione che trovi armonia tra i vari elementi disuguali che costituiscono la figura e tra gli elementi e la figura nella sua totalità. Partendo invece da elementi uguali tra loro otteniamo la nozione moderna di simmetria, per la quale il cambiamento di disposizione nello spazio tra le parti la figura come tutto non cambia, ciò però non varrebbe se le parti fossero disuguali! Anche nella simmetria dei moderni però si ha un’armonia del tutto che rimane un’unità rispetto alle sue parti. La definizione di simmetria può essere generalizzata come qualcosa che non cambia se sottoposto a determinate operazioni e, così formulato, può essere applicato non solo alla geometria ma anche alla matematica e alla fisica, infatti nella stessa teoria della relatività (già concepita in maniera ingenua e non sistematica da Galileo) ci si concentra sulla simmetria spazio temporale. Lezione 3. 28/ Precisazioni riguardo al sistema copernicano: Abbiamo visto che Copernico è motivato non da ragioni empiriche (visto che il sistema tolemaico con molti aggiustamenti riusciva a spiegare più o meno le animalie) ma filosofiche, perché è convinto che la natura debba essere armonica e che dunque la sua rappresentazione non potesse essere macchinosa come il sistema tolemaico prevedeva. Quello che Copernico propone è, secondo lui, come realmente il mondo appare. Il sistema Copernicano però veniva considerato contro non solo la convinzione dominante ma anche contro le Sacre Scritture (dove si dice che Giosuè ordinò al Sole di fermarsi e su questo viene costruito un castello di implicazioni
uniforme è scegliere uno spazio assoluto (quello concepito e motivato teologicamente e fisicamente da Newton), che con la relatività ristretta si dimostra inapplicabile nella descrizione del mondo. Galileo intuisce però per primo che tra moto e quiete non c’è differenza attraverso semplici esperimenti di meccanica A tutto ciò si aggiungono altri fattori, come:
- (^) allargamento dei confini dell’esperienza sensibile: generato dall’esplorazione di nuovi mondie oggetti, dall’avvento di nuove invenzioni utili agli esperimenti, la produzione della carta e di orologi capaci di misurare il tempo. Questa sensazione di novità si riscontra spesso nei titoli delle opere scientifiche del tempo. L’affermarsi della filosofia meccanica: il meccanicismo Nel ‘600, insieme all’abbandono della concezione teleologica si ha la diffusione della tesi per cui i movimenti del mondo sono visti come quelli di un grande orologio cosmico (regolato da Dio). Di conseguenza, dato che l’universo è percepito come una macchina, non ha senso attribuire alla natura sensibilità finalistica e intenzionalità, ma è più sensato supporre che tutto sia prodotto dal movimento e dalla composizioni e di corpuscoli costitutivi della nostra realtà. Perciò è importante studiare le qualità primarie (forma, grandezza, disposizione…) di questi corpuscoli, che vanno distinte dalle qualità secondarie derivanti dagli effetti nei soggetti delle qualità primarie degli oggetti. La distinzione tra qualità secondarie e primarie viene espressa anche da Galileo nel Saggiatore, dove sottolinea che solo figure, numeri e moti sono le uniche qualità primarie oggettive, mentre quelle secondarie dipendono dalla percezione del soggetto. Ciò implica che l’esperienza sensoriale ci può trarre in inganno e che, se vogliamo capire la natura dobbiamo studiare figure, numeri e moti, usando perciò la matematica. Nuove esigenze in un epoca di rivoluzione: Se i sensi ci ingannano e si mette in discussione il principio di autorità c’è bisogno di una guida, soprattutto in un momento in cui tutto sembra essere stato sovvertito. John Donne nel 1611, nella fase iniziale della rivoluzione scientifica, scrive che la nuova fisica pone in dubbio ogni cosa: il fuoco è spento, il sole e la terra perduti, tutto si dissolve in corpuscoli, sovvertendo sia l’ordine cosmico che quello sociale. L’unico modo per fuggire da questa confusione è quella di educare i sensi alla corretta lettura del libro della natura, attraverso cui si arriverebbe anche alla corretta concezione di Dio. L’acquisizione di un metodo efficace per la conoscenza della natura ha risvolti positivi anche dal punto di vista morale, garantendo un modo per raggiungere conoscenze giuste, mantenendo l’ordine sociale e piegando allo stesso tempo la natura agli ordini della società umana. Queste sono le esigenze che motivano l’opera di Bacone. Francesco Bacone è un personaggio che vive tra 1561 e 1626, l’opera che tratteremo nello specifico è del 1620 e si configura come opera metodologica, dove l’autore si pone l’obiettivo di sviluppare un nuovo procedimento metodologico al fine di rispondere alle esigenze sociali (di progresso) e morali precedentemente evidenziati. Il metodo di Bacone è tutt’altro che ingenuo e l’induttivismo baconiano non è così lontano dai contemporanei procedimenti metodologici. Visti questo suoi intenti morali e sociali Bacone scrive un’opera, pubblicata postuma del’27, dal titolo “Nuova Atlantide”, scrittura utopica dove, su un isola immaginaria, si descrive una società ideale nella quale si notano particolari caratteristiche:
- c’è perfetta convivenza morale e civile tra gli uomini.
- gli scienziati hanno potere politico e dopo aver liberato la mente umana dai “fantasmi”, oltre a governare e a organizzare la comunità, predicano la loro scienza naturale rendendo il sapere di cui godono intersoggettivo.
- scopo è accumulare la conoscenza universale per usarla come strumento per soddisfare qualsiasi esigenza umana. Lezione 4. 29/ Bacone, opere e progetto d’innovazione nel Nuovo Organo: L’opera a cui facciamo riferimento è del 1620, siamo circa a metà della rivoluzione scientifica e, attraverso questo testo, Bacone propone una guida per rivolgersi alla descrizione della natura, imbrigliandola al proprio vantaggio e facendo dell’uomo di scienza il sostituto della guida religiosa. Bacone è un personaggio atipico in quanto uomo politico (passando da guarda sigilli a Lord) e non filosofo naturale. Il suo testo principale è il Nuovo Organo del 1620, secondo volume di un progetto immenso rimasto incompiuto di rinnovamento del sapere detto “Instauratio
magna”. Intento di questo progetto per l’autore, tenendo conto dell’incapacità umana di sfruttare adeguatamente il suo intelletto, è rinnovare il modo di conoscere apprestando aiuti alla mente affinché essa possa esplicitare quel dominio sulla natura che le spetta di diritto. Questo rinnovamento deve per lui essere indirizzato su conoscenza generale e collettiva ed è per lui in primo luogo un rinnovamento di metodo rispetto all’Organon Aristotelico. Il suo Organo differisce dalla logica Aristotelica e in generale da quella deduttiva nello scopo, dato che lo scopo di questa sua logica non è inventare argomenti ma arti, senza partire dai principi ma indagando su come si ricavano questi principi, è incentrata dunque sull’atto creativo e non su quello discorsivo- contemplativo. Bisogna invertire l’ordine delle dimostrazioni perché il sillogismo è sterile, non porta nuova conoscenza dato che non si aggiunge nulla rispetto a ciò che è contenuto nelle premesse. Bacone propone perciò un meccanismo integrato tra deduzione ed induzione, abbandonando la logica puramente deduttiva. Bacone teorizza una forma di dimostrazione da lui detta “induzione vera” , contrapposta all’illusione dei dialettici che partiva dal particolare per arrivare ai generali senza alcun garanzia sulla validità del processo inferenziale. L’induzione da lui descritta è detta descrizione della natura, secondo la quale bisogna procedere gradualmente in modo necessario attraverso legittime esclusioni ed eliminazioni giustificate da ragionamenti e non dai sensi. Gli esperimenti permettono di rimediare agli effetti limitanti ed ingannevoli della percezione sensibile immediata. Cause di errore però non sono solo quelle dovute ai sensi, anche l’Intelletto è causa di errore e la mente umana dev’essere corretta in questi suoi errori, in quanto occupata dagli “idoli” della mente. Gli idoli, le illusioni della mente, possono essere:
- (^) acquisiti : penetrano nell’uomo attraverso o le relazioni sociali, sono perciò gli “ idoli del foro ” causate dal commercio e dal consorzio degli uomini, oppure attraverso le dottrine, dunque derivanti dall’influenza dei sistemi filosofici, detti “ idoli del teatro ”(perché per lui questi sistemi filosofici producono rappresentazioni fittizie del mondo, come se fosse una rappresentazione teatrale). Bacone individua tre tipologie di falsa filosofia:
- Aristotele (e razionalisti) che ha corrotto la filosofia naturale con la dialettica applicando al mondo naturale le categorie. Costruiscono il razionalismo su se stesso o sulla fuorviante esperienza immediata——->ragni.
- empirici (alchimisti) che si basano con complessi esperimenti che però rimangono oscuri, privi di chiaro ragionamento——>formiche.
- Platone e pitagorici che rappresentano la filosofia derivante da superstizione e teologia, formando un sapere misteriosa e timida
- (^) innati : sono presenti in tutti gli uomini o in ognuno come singolo.
- idoli della tribù : comuni a tutti gli uomini, che con il loro intelletto tendono a deformare gli oggetti che percepiamo.
- idoli della spelonca : propri di ogni essere: ognuno ha una specie di caverna che rifrange e deforma la luce della natura. Gli idoli acquisiti possono essere eliminati con un cambio di paradigma, quelli innati non possono essere eliminati, ma possono essere neutralizzati avendone consapevolezza. Bisogna intanto liberarsi da queste fonti di errore, e proprio su questo si incentra la prima parte destruens dell’opera Baconiana. Nella seconda parte si ha invece una parte costruttiva su come procedere nell’arte di interpretare la natura. Quest’arte si esplica nella distinzione tra:
- (^) come si arriva ad una teoria ( contesto della scoperta )
- (^) come si giustificano le conclusioni delle teorie ( contesto della giustificazione ) N.B : questi due momenti sono, fino all’empirismo logico, percepiti come fortemente interconnessi. L’empirismo logico opera invece una distinzione artificiosa tra i due momenti che non rispecchia l’attività scientifica e che si concentra principalmente sul problema della giustificazione. Questo perché con l’empirismo logico entra in gioco la componente della logica simbolica e matematica di Frege e Russel, per cui diviene naturale pensare che, siccome vogliamo combinare la parte empirica con l’uso necessario della logica, se dobbiamo usare la logica deduttiva, non possiamo pensare di farlo nel momento della scoperta ma solo in quello della giustificazione, per questo il contesto della scoperta viene messo da parte nella riflessione metodologica. In realtà anche nella giustificazione, come dice Kuhn, entrano in gioco altri fattori, dato che in generale gli scienziati procedono anche nella valutazione delle teorie secondo un certo paradigma formato da un dato insieme di valori. Come si procede nel metodo baconiano? In Bacone questi due momenti sono entrambi ripresi nel metodo e procedono di pari passo, nello specifico, nell’induzione vera si procede così:
N.B : rispetto a Galileo, Newton vive in un contesto maggiormente aperto, post-rivoluzione copernicana, grazie al lavoro dei filosofi naturalistici che lo precedono e che gli hanno spianato la strada. Come già accennato i Principia sono un modello dell’indagine scientifica e si concentrano sulla meccanica, intesa come studio delle forze che agiscono sul mondo fisico escluso elettromagnetismo e termodinamica. La meccanica è definita da Newton come razionale) per distinguerla dalla meccanica pratica del tempo appartenente alle arti manuali), perché si configura come una scienza empirica che allo stesso tempo è razionale in quanto esposta e giustificata sulla base di principi matematici. In questo modo Newton unisce sia il momento dell’induzione sia quello della deduzione, che si compenetrano in un movimento che va di pari passo (come voluto da Bacone). La struttura dell’opera è formale, assiomatica, sull’esempio degli elementi di Euclide, ma fonda le sue tesi sull’esperienza, creando un sistema formale fondato sull’esperienza che rispecchia il metodo assunto dallo studioso. Nei primi due libri abbiamo le proposizioni generali matematicamente dimostrate, relative al moto dei corpi nel vuoto e in mezzi resistenti. Nel terzo invece costruisce una spiegazione del sistema del mondo sulla base di evidenze sperimentali e dei risultati esposti nei due libri precedenti. Newton nella sua trattazione riscontra una difficoltà: pretendendo che tutto sia una generalizzazione empiricamente fondata, ha difficoltà nel definire la natura della forza di gravità. La presenza della gravità era già stata intuita da Galileo, tanto che in un dialogo galileiano Saliviati sostiene che la forza che agisce sulla pietra che cade sia la stessa che determina i moti dei corpi celesti, non si intende però cosa sia la gravità, e nemmeno si intende in Newton. Nella legge di gravitazione universale l’azione a distanza su due corpi istantanea non poteva essere spiegato nel ‘600, tanto che Newton, nonostante provi ad addurre possibili spiegazioni a riguardo, riscontrò varie critiche per non aver definito la natura della gravità, soprattutto perché l’autore stesso si era prefissato di basare empiricamente le sue leggi, senza fare affidamento su ipotesi non fondate. Se Newton esclude ipotesi sia fisiche (meccaniche), sia metafisiche (qualità occulte) in ambito sperimentale, come giustifica la gravità? Per giustificare la sua legge di gravitazione universale enuncia 4 regole metodologiche, da lui dette “ regole del filosofare ”, per difendere la legittimità dell’inferenza induttiva sulla quale poggia la legge di gravitazione universale:
- Delle cose naturali non devono essere ammesse cause più numerose di quelle che sono vere e che bastano a spiegare i fenomeni. Questa regola ci dice che la spiegazione deve essere la più semplice ed economica possibile, perché per Newton la natura non fa nulla invano, è semplice e non fa cose superflue. La legge di gravitazione universale sarebbe perciò legittimata perché dedotta dai fenomeni osservati e sufficiente a spiegarne il moto.
- Finché può essere fatto le medesime cause devono essere attribuite ad effetti naturali dello stesso genere. Cause simili=effetti simili. Nel caso della gravitazione, la caduta dei corpi sarebbe perciò assimilabili nella continua caduta dei corpi celesti.
- Se una qualità può essere estesa a tutte le cose sensibili, allora siamo legittimati a considerarla come proprietà universale. La teoria della gravitazione, agendo su tutti i corpi conosciuti può essere generalizzata come forza universale.
- Nella filosofia sperimentale le preposizioni ricavate per induzione dai fenomeni, nonostante le possibili ipotesi contrarie, devono essere considerate vere fintanto che non interverranno altri fenomeni mediante i quali o sono migliorate o vengono assoggettate ad eccezioni. Per cui rispetto alla legge di gravitazione, finché non sarà contraddetta da un fenomeno che non le si conforma, deve essere accettata in quanto generalizzazione induttiva il quanto più possibile vicina al vero e non può essere rifiutata sulla base di ipotesi alternative campate in aria. N.B : Questo principio viene in realtà un po’ negato dalla pratica scientifica che tende a mantenere valide alcune teorie che hanno controesempi sperimentali, la stessa teoria di Newton ne è un esempio se si considera l’anomalia costituita dall’orbita di Mercurio. Nonostante le questioni lasciate irrisolte da Newton, la sua opera rappresenta un sistema scientifico del mondo basato su evidenze sperimentali e principi formali, per questo la sua grandiosità è subito evidente, tanto che lo scienziato inizia ad essere visto come colui che meglio ha compreso l’ordine delle cose nell’universo. La sua fama, conseguente anche alla sua attività politica, è dimostrata dal fatto che sia stato sepolto a Westminster. Il Newton segreto: la parte nascosta del personaggio La seconda parte della vita di Newton è dedicata all’alchimia, per cui lo studioso si dedica all’ermetica dei testi alchemici così come all’interpretazione della Bibbia, al fine di riscoprire quel sapere che doveva- secondo lui- essere posseduta dagli antichi ma che doveva esser poi andato
perduto. È importante perciò mettere in evidenza come questa compenetrazione tra argomenti teologici e fisici, che rispecchia questa doppio interesse di Newton, si ritrovi anche nelle sue opere. L’alchimia per lui è infatti una disciplina capace di scoprire i segreti del mondo, ed era perciò convinto che attraverso gli esperimenti alchemici potesse scaturire la componente vitale e divina che governa tutte le cose: la Provvidenza divina che determina tutto. Newton vede Dio come presente nel mondo, gli dà una sostanza nello spazio e del tempo, e lo percepisce come signore di quell’universo del quale, nei Principia, fissa le leggi fondamentali. Spazio e tempo assoluto: Nei Principia sono premesse definizioni dei concetti di base della meccanica. Tempo, spazio e moto però non sono definiti da Newton perché vengono da lui indicati come noti a tutti. Per evitare però i pregiudizi che si percepiscano i concetti di spazio e tempo in relazione a cose sensibili, cosa che ci porta ad avere idee distorte sulla loro vera natura assoluta, si sofferma su questi concetti. Distingue perciò tra ciò che è :
- (^) assoluto ——-> vero, matematico
- (^) relativo ——> apparente, volgare Il tempo assoluto è perciò il tempo vero, matematico, in sé e in sua natura, privo di relazione alcuna con nessuna cosa esterna e perciò impercepibile. Scorre inesorabilmente ed è perciò detto da che durata. Il tempo relativo è invece una misura sensibile del tempo assoluto che avviene attraverso il moto, ma è apparente e volgare. Lo spazio assoluto sarebbe invece per sua natura privo di relazione con alcunché di esterno e di confini. Lo spazio relativo è invece una misura sensibile dello spazio assoluto. Se è comunque empiricamente funzionale fare ricorso ai concetti misurabili di spazio e tempo relativo, nella filosofia (ossia nella scienza della natura) occorre astrarre dai sensi, cioè andare agli elementi costitutivi eliminando gli elementi accidentali attraverso una capacità di astrazione ragionata. La posizione di Newton rispetto alla sostanzialità di spazio e tempo è stato contrastata da Leibniz che li percepisce come di natura relazionale. Uno spazio assoluto come quello di Newton di che sostanza sarebbe fatto? Quindi chi ha una visione sostanziale dello spazio avrebbe problemi a sostenere una tale tesi. Spazio e tempo hanno un’esistenza sostanziale di per sé? Esisterebbero anche se non ci fossero corpi? Per Leibniz non esistono di per sé ed esistono solamente in una dimensione relazionale tra i corpi, che sono gli unici ad avere sostanza metafisica. Per Newton invece spazio e tempo esistono indipendentemente dai corpi e delle forze. Il dibattito sostanziale vs relazionale si evolve con il progredire della scienza, arrivando fino ad oggi (ad esempio arrovelli opta per una estrema posizione relazionale). La concezione relazionale ha però a sua volta alcuni problemi, ad esempio: come descrivo la struttura spazio temporale se ho soltanto i corpi? N.B :Il dibattito sostanziale vs relazionale non si sovrappone del tutto a quello tra assoluto vs relativo. Per noi infatti il dibattito tra assoluto e relativo concerne la dipendenza o meno dal particolare sistema di riferimento. Per Newton però sono la stessa cosa, per si riferisce sia all’aspetto assoluto che a quello sostanziale_._ Newton giustifica l’assolutezza di spazio e tempo da un lato teologicamente, come corrispondenza della natura immutabile ed assoluta dell’essere divino, dall’altro sostiene anche che astraendo dai sensi e riferendosi a caratteristiche che vengono dalla sua fisica sia possibile distinguere assoluto da relativo, sulla base degli effetti inerziali (esempio del secchio pieno d’acqua appeso a un filo, rispetto al quale sostiene che la superficie concava dell’acqua sia giustificabile solo presupponendo un moto assoluto rispetto uno spazio assoluto—> Mach lo smentisce). Lezione 6. 06/ N.B : il principio di Mach dice, nella Meccanica, di considerare il fatto su cui Newton ha pensato di fondare la distinzione tra moto assoluto e relativo. Se la terra si muovesse di moto assoluto potremmo sperimentare gli effetti di forza centrifuga ecc… che sperimentiamo, ma ciò non varrebbe nel caso di moto relativo. Ora l’esperimento del secchio d’acqua mostra solo che la rotazione del secchio sul suo asse non produce sull’acqua forze centrifughe percettibili ma questo non significa che si abbia a che fare con uno spazio assoluto, secondo il principio di Mach infatti: l’inerzia di ogni sistema è il risultato dell’interazione del sistema stesso con il resto dell’universo. In altre parole, ogni particella presente nel cosmo ha influenza su ogni altra particella. (Da rivedere, insieme alla generalizzazione che ne fa Einstein)
figurativo e arrivando a generalizzare il concetto anche in ambito puramente astratto, dunque anche equazioni ad esempio possono essere invarianti sotto determinate condizioni. N.B: Le operazioni di simmetria non si riducono però a riflessione, rotazione e traslazione ma vi sono anche simmetrie di similitudine, trasformazioni di scala, simmetrie di colore, dove vi sono figure invarianti sotto lo scambio di colori.Cosa si intende con simmetria di una relazione? Se prendiamo per esempio un cerchio l’equazione ha la stessa forma x^2+y^2= r^2 anche quando ho ruotato il sistema, dunque la relazione non cambia al cambiare delle variabili. In questo senso capiamo che il principio di relatività della fisica classica è un principio di simmetria che consiste nell’invarianza rispetto al gruppo di trasformazioni di Galilei (equazioni dinamiche fondamentali della fisica).Che si intende con simmetria di una teoria? Si intende le proprietà di simmetria delle equazioni della teoria e non degli oggetti di cui si occupano le leggi. Nella seconda metà dell’800, da una parte si sviluppano le geometrie non euclidee ma c’è anche uno sviluppo, grazie a Felix Klein, nel 1870 circa, di un nuovo concetto di teoria geometrica. Abbiamo visto che il cerchio si può definire proprio in base a come non si trasforma rispetto operazioni sulle sue variabili, questa concezione viene generalizzata da Klein che dice che dato uno spazio, come insieme di punti, dei sottospazi (figuri) e un gruppo di trasformazioni, la geometria è lo studio di tutte le proprietà delle figure che risultano invarianti in una qualsiasi trasformazione appartenente al gruppo di trasformazioni scelto. Einstein nel 1905 generalizza il principio di relatività, allargandolo a tutte le leggi della fisica elettromagnetismo incluso (ristretta), postulando l’invarianza delle leggi fisiche per cambiamenti di sistemi di riferimento in moto rettilineo uniforme l’uno rispetto all’altro. È un principio di simmetria per la prima volta postulato come principio di invarianza e non come legge fisica specifica, dalla quale ricavare le proprietà d’invarianza delle equazioni. Tutto ciò determina cambiamenti sulla concezione di spazio e tempo. I principi di invarianza rappresentano oggi uno degli ingredienti principali della descrizione fisica del mondo, dunque nell’ambito della meccanica quantistica, che la rende efficace portandola a sviluppi significanti: come la descrizione della struttura della tavola periodica degli elementi, la divisione delle particelle tra fermioni e bosoni, in base alle proprietà di spin——>questa distinzione è spiegabile in termini di simmetria, come tante altre considerazioni. Ma quindi la simmetria è proprietà della natura o solo un modo attraverso cui noi le interpretiamo? Questo è un compito dei filosofi della scienza, dunque si può dire che le teorie dagli anni ‘30 del novecento sono diventate teorie di simmetria, rispetto alle quali è possibile individuare delle funzioni comuni dell’applicazione del principio di simmetria:
- funzione classificatoria: si possono classificare gli oggetti in base alle loro proprietà di simmetria, perciò del modo in cui si comportano a seguito di trasformazioni
- funzione definitoria: la possibilità soprattutto in matematica di definire oggetti quando la classificazione è tale da includere tutte le proprietà essenziali
- funzione normativa: la possibilità di usare le simmetrie come vincoli più o meno stringenti nelle teorie. A tale riguardo Pierre Curie formula delle riflessioni riguardo alla simmetria tra fenomeni fisici, facendo riferimento allo studio dei cristalli. La sua riflessione è importante per comprendere che una situazione iniziale in una data simmetria non può evolvere in una situazione di asimmetria a meno che non vi sia una causa di asimmetria, ciò implica che la situazione di simmetria iniziale funga da vincolo a meno che non intervenga una causa di asimmetria nell’evoluzione. Pierre Curie studiando proprietà fisiche dei cristalli arriva ad enunciare questo principio per cui le simmetrie delle cause si devono ritrovare negli effetti. L’effetto non può essere meno simmetrico della causa, ma non vale viceversa. Argomenti che fanno riferimento alla funzione normativa della simmetria hanno grande impiego nella teoria scientifica, ad esempio Anassimandro rispetto alla terra, data la situazione di simmetria di rotazione iniziale, sostiene che non vi sia motivo per cui la terra si debba muovere. Lezione 7. 12/ David Hume, storia e pensiero: Un personaggio che vuole applicare il metodo di Newton allo studio della mente è David Hume. Le due opere a cui ci riferiamo sono “ Trattato sulla Natura Umana ” del1739/40 e la “ Ricerca sull’intelletto umano ” del 1748. In queste due opere Hume analizza la natura delle inferenze fattuali (da stati di cose empiriche ad altri stati di cose empirici). Il suo scopo è raggiungere una scienza della natura umana (tutto ciò che riguarda la nostra mente) sulla base dei principi dei Principia di Newton, che sono fondativi del metodo della scienza della natura fisica. Hume, applicando quello che nella sua visione è il metodo newtoniano, pretende di fornire una descrizione affidabile dei fenomeni propri della natura umana e rendere conto dei principi che li
governano. Si raccoglie dati osservativi e sperimentali dei fenomeni mentali e si punta a formulare una teoria delle facoltà della mente. La principale facoltà della mente è l’intelletto, facoltà del ragionamento probabile e dunque del ragionamento fattuale. La ragione invece è la facoltà dell’immediata intuizione e dimostrazione, dunque è la facoltà del ragionamento dimostrativo che si contrappone a quello fattuale. Hume fa una distinzione, detta forchetta di Hume , tra:
- ragionamenti dimostrativi : riguardano le relazioni tra idee e la loro scoperta e ineriscono ogni affermazione che è intuitivamente o dimostrativamente certa. Le proposizioni di questo tipo sono proprie di discipline come la matematica, basata per Hume solo su ragionamento puro.
- ragionamenti fattuali : riguardano la scoperta in “matter of fact” (questioni di fatto). In questo caso la verità di una proposizione non è stabilibile tramite ragionamento ma solo attraverso il ricorso al controllo empirico. Questa distinzione epistemologica vale inoltre dal punto di vista logico, perché se nego un ragionamento dimostrativo, basato su relazioni tra idee, cado in contraddizione, cosa che non vale nel caso di ragionamenti fattuali, che rifacendosi a questioni di fatto non possono essere contraddette, al massimo possono essere negate nello specifico da un’evidenza empirica. Questa distinzione verrà messa in discussione, nel Novecento, da Quine, che scrive un articolo contro questa distinzione che, a suo giudizio, è uno dei due dogmi che limita l’empirismo logico. Il problema dell’ induzione generalmente sottolineato nei libri di testo, viene attribuito a Hume che mina l’attendibilità dell’inferenza induttiva mostrando la loro infondatezza. In realtà però il suo obiettivo è stato frainteso: Hume voleva scoprire l’origine del senso di necessità del nesso causale, e, in generale, delle altre credenze (soprattutto rispetto a come si formano) che abbiamo nei confronti del mondo naturale, non dimostrare l’irrazionalità dell’ induzione. Hume vuole stabilire le basi e i limiti in generale dell’intelletto e della ragione umana e, in questo quadro, vuole offrire un’analisi delle inferenze fattuali. Percezioni immediate ed idee: Per Hume dalle percezioni immediate provenienti dai sensi, si formano in noi idee che noi riproiettiamo sul mondo, facendo così apparire le nostre credenze a riguardo come necessarie. Il suo metodo sperimentale deve dunque essere capace di spiegare come da percezioni immediati sensibili si formino idee che poi si riproiettano sul mondo, non adottando né un metodo razionalista né una metafisica di base. Fondamentale in questa ottica è spiegare come si origina il concetto di causazione, poiché per lui qualsiasi ragionamento fattuale si basa sull’individuazione di un nesso di causa-effetto. Da passate percezioni possiamo inferire che gli eventi si riproporranno similmente in futuro e, ciò che ci permette di avere questa capacità di previsione, è l’individuazione di una connessione tra gli stati di cose, per cui se percepisco una certa causa prevedo che seguirà, per una connessione causale necessaria, l’effetto esperito in precedenza. Per questo alla base dei ragionamenti fattuali la formulazione di inferenze causali. Hume sottolinea come una generalizzazione induttiva possa essere giustificata tramite l’aggiunta di una premessa deduttiva, perciò elenca proposizioni come “cause simili hanno effetti simili”, “il futuro assomiglierà al passato”, la natura è uniforme, i quali se aggiunti ad un evidenza induttiva possono legittimare conclusioni valide in generale. Ma chi assicura che queste proposizioni siano vere? Una prova a favore di questa concezione dell’ induzione si ha se ci si chiede: come posso dimostrare la verità di una proposizione come “il sole sorgerà domani”? Non posso usare un argomento dimostrativo perché la negazione di questa proposizione non implica alcuna contraddizione, dunque a priori non è valido, né si può usare un argomento fattuale a favore, senza cadere in una circolarità. Tra l’altro l’uniformità della natura, sebbene non sia dimostrabile, nei fatti la assumiamo per fare scienza anche oggi perché, se così non fosse non avremmo la possibilità di descrivere la natura per mezzo di leggi valide sempre nelle condizioni rispetto alle quali sono formulate. L’uniformità della natura è dunque condizione di possibilità della descrizione della natura. La proposizione la natura è uniforme è una metalegge (principio regolatore delle leggi fisiche). Il ruolo di abitudine ed immaginazione nella formulazione dell’idea di nesso causale: Il metodo empirico che cosa osserva quando si assiste ad un fenomeno causale? Cosa possiamo osservare quando una palla da biliardo in movimento colpisce un’altra palla ferma, innescandone di conseguenza il suo moto? Si osserva una priorità (la prima palla che si muove), una contiguità (l’urto) e una successione costante (movimento dell’altra palla). Non si osserva alcun potere di relazione necessaria, dunque come si forma in noi tale convinzione?
trasformazione da un sistema in quiete ad uno che si muove di moto rettilineo uniforme). Spazio assoluto e tempo assoluto non sono più invarianti per passare da un sistema di riferimento all’altro attraverso l’applicazione di queste trasformazioni. Il principio di relatività è il primo principio fisico postulato come principio di invarianza (modo in cui, ad esempio, non era stata postulata l’intuizione galileiano rispetto alla relatività). Einstein parte da postulare che le leggi fisiche devono essere invarianti rispetto a determinate trasformazioni e da questo fa discendere le leggi fisiche. Ma chi ci permette di partire da un principio così postulato? L’interpretazione dei principi di simmetria è questione propria della filosofia della fisica contemporanea, piuttosto che della fisica. Le simmetrie fisiche sono di più tipi:
- simmetrie delle leggi (simmetrie delle equazioni fisiche)
- simmetrie dei sistemi fisici il cui comportamento è descritto dalle equazioni (soluzioni delle equazioni Questi due tipi sono uniti dal fatto che le trasformazioni, applicate alle variabili dell’equazione, che lasciano la forma della legge invariante, sono quelle che trasformano una soluzione nell’altra. Un primo studio esplicito delle proprietà di invarianza avviene nell’800 da studiosi come Jacobi, attraverso l’approccio trasformazionale al problema del moto, che permise di sviluppare tecnologia utile. Einstein dà la prima postulazione di un principio di invarianza e, dal 1905 in poi, qualsiasi fenomeno è descritto attraverso l’uso di gruppi di simmetrie che si rilevano metodo efficacissimo di descrizione fondamentale del mondo fisico. Le principali simmetrie utilizzate nella descrizione fisica del mondo sono:
- simmetrie spazio temporali (continue, discrete, globali e locali)
- simmetrie di scambio (particolarità del mondo quantistico frutto dello scambio tra particelle identiche, con le stesse proprietà fondamentali, ma distinte: non sono tutte la stessa particella. La descrizione fisica di queste due particelle non cambia se si scambia la posizione di queste particelle, perché non c’è un modo fisico di individuare una particella rispetto all’altra: sono indistinguibili dal punto di vista fisico, perché alla luce del principio di indeterminazione di Heisenberg, è impossibile individuare la traiettoria di un elettrone/particella, dunque non si può seguire il suo sviluppo spazio temporali ed assicurarsi che si tratti sempre di quella particella. Questa simmetria di scambio ha implicazioni fondamentali, come il principio di esclusione di Pauli che sancisce che due elettroni non possono coesistere nello stesso stato, il quale determina come è strutturata la materia- insieme al perché gli elettroni non collassano sull’atomo- e una distinzione nel comportamento della particelle sotto questo scambio per cui alcune obbediscono ad una certa statistica, quella di Bose ed Einstein con spin intero- da cui i bosoni che sono i componenti della materia- e altre obbediscono ad una statistica diversa, quella di Fermi con spin semintero- da cui i fermioni da cui dipendono le relazioni tra bosoni)
- simmetria di carica (Dirac negli anni ‘30 introdusse la simmetria tra positroni e negatroni
- simmetria interna (inerente spazi matematici astratti——>permettono di spiegare il movimento delle particelle, sono dette gruppo di simmetrie di Gauge)
- super simmetrie (ad esempio la teoria delle stringhe si basa su una super simmetria di scambio tra fermioni e bosoni, che non ha mai dato effetti osservabili, questo è uno dei motivi dai quali derivano le critiche sulla teoria delle stringhe)
- simmetrie di dualità (solo in alcuni casi qui l’equazione è completamente invariante, ma in ogni caso lasciano le parti importanti della teoria invarianti, un esempio di questo tipo di simmetria sono le equazioni di Maxwell, che descrivono tutti i fenomeni elettromagnetici nei termini di campo magnetico, campo elettrico e cariche elettriche. Mettiamo il caso di non avere carica, se si scambia campo elettrico con campo magnetico l’equazione rimane uguale, ma in realtà non scambiamo esattamente campo elettrico con magnetico, ma il campo elettrico cambiato di segno con quello magnetico. Se ci si mette le cariche allora la simmetria è completa) Sulle proprietà di simmetria delle configurazioni che si prendono in studio si fanno considerazioni di simmetria, consistenti nel trarre solo sulla base delle proprietà di simmetria coinvolte in partenza a specifiche conclusioni. Esempio di funzione normativa di principi di simmetria P. Curie arriva alla conclusione che la simmetria delle cause devono potersi ritrovare negli effetti, partendo dalle proprietà fisiche del cristallo e dalle sue simmetrie. Sancisce così dei vincoli sul tipo di fenomeni che si possono osservare in quel mezzo——>esempio di funzione normativa di principi di simmetria. Inoltre ciò implica un criterio di falsificazione per le teorie fisiche, per cui una violazione del principio di Curie potrebbe indicare un errore nel procedimento.
Proprio perché il fenomeno che si può verificare è vincolato dalle simmetrie del mezzo in cui avviene, la rottura di simmetria crea un fenomeno, in questo senso lo sviluppo dell’universo può essere vista come una progressiva rottura di simmetrie (che implica la creazione di una simmetria di ordine minore). Quindi perché le simmetrie sono così efficaci nella descrizione del mondo fisico? Nel rispondere a questo quesito tocchiamo aspetti fondamentali per la filosofia della scienza: ontologici, epistemologici e metodologici. Riferimenti classici nella formulazione di una risposta a questa domanda sono Weyl e Wigner. È possibile individuare delle funzioni che caratterizzano l’uso delle simmetrie:
- classificazione: classificazione degli oggetti fisici sulla base delle loro proprietà di simmetria, come dei cristalli, in merito alla loro morfologia e struttura, e delle particelle fondamentali (le proprietà di simmetria di una particella possono essere usate anche nella loro definizione, come nel caso delle figure geometriche). Facendo riferimento alle proprietà invarianti della struttura degli oggetti si forma la posizione del realismo strutturale, che risponde all’obiezione sul succedersi dellle diverse teorie facendo riferimento alle proprietà invarianti in particolare degli oggetti della microfisica (la classificazione delle particelle elementari facendo riferimento a fondamentali gruppi di simmetria si deve a Wigner)——> questa posizione ha recenti estremizzazioni nel realismo strutturale ontico, per il quale esistono solo strutture e gli oggetti sono soltanto loro derivati. Possiamo dunque dire che la funzione di classificazione è usata nell’approccio strutturale verso gli oggetti nella fisica moderna.
- Normativa: le simmetrie possono fungere da vincoli nelle teorie fisiche
- Unificazione: i gruppi di simmetria sono un potente strumento per l’unificazioen teorica: la possibilità di unificare le differenti teorie di interazione (teorie di gauge) attraverso i mezzi di unificazione dei corrispondenti gruppi di simmetria. Ciò ha stimolato la formulazione di una teoria capace di descrivere tutte le interazioni, questo è tra l’altro lo scopo della meccanica quantistica che sta ancora tentando di inserire in sé una teorizzazione della gravità (cosa difficile data l’assenza/la scarsità di massa delle particelle, che rendono visibili gli effetti della gravità solo in particolari situazioni come il big bang o all’interno di un buco nero. L’importanza di tale unificazione consiste anche nel fatto di riuscire a spiegare fenomeni ancora poco chiari, come appunto i buchi neri.
- Esplicativa: esplicitata da Noether in un teorema del 1918 che esprime la connessione tra le simmetrie (nei loro vari tipi rotazione, traslazione, ecc…) e la conservazione delle leggi (fisiche). Da questo teorema muove la riflessione di Wigner.
- Euristica: concerne gli aspetti metodologici delle simmetrie, in particolare rispetto alla capacità dell’analisi dei meccanismi di simmetria di indirizzare a:
- la formulazione di nuove leggi fisiche
- la predizione dell’avvenire di nuovi fenomeni
- predizione dell’esistenza di nuove particelle Lezione 9. 19/ Esponenti empirismo inglese dell’800: Si tratta di tre in contatto tra loro, direttamente o tramite le loro opere, accomunati dall’intento di ispirarsi a Bacone e al suo metodo scientifico nei loro scritti in ambito di riflessione metodologica. L’intento è di definire e promulgare il metodo scientifico alla luce degli sviluppi scientifici e filosofici (Hume e Kant) sviluppatisi dall’epoca di Bacone. Si richiamano a Bacone anche per quanto riguarda l’impegno dal punto di vista morale e sociale. Una corretta conoscenza della natura e delle sue leggi è la via migliore per il benessere e il progresso sociale, istanza che si andrà progressivamente a perdere nel tempo. Inoltre, come in Bacone, c’è un intreccio tra
per Whewell sono molte di più rispetto alle categorie kantiane ed hanno un ruolo definito rispetto ad un processo induttivo, che differisce da quello di Bacone, nel senso che le idee hanno la funzione di collegare tra loro i fatti ed in questo consiste l’induzione. Come nella collana è il filo che dà unità alle perle, così le idee permettono di collegare i fatti formando una teoria. Senza un elemento ideale sopra-indotto ai fatti non sarebbe possibile per venire ad alcuna legge, ed è proprio tramite l’applicazione ai fatto di queste idee li collegano, dunque attraverso il processo dell’induzione, che è possibile dare unità ai vari casi fenomenici. Non si tratta di giustapposizione di materiali osservativi ma di un collegamento operato attraverso le idee dell’intelletto. N.B : Mill essendo un empirista radicale andrà molto contro a questo elemento ideale introdotto da Whewell. In realtà però la riflessione di Whewell è puramente epistemologica non ontologica, quindi le critiche di Mill sono un po’ infondate. La storia della scienza permette inoltre di chiarificare come le idee (soprattutto quelle fondamentali come quella di spazio) si rivelano in appropriato. Ma come si confermano le ipotesi? Per Whewell vi sono tre criteri:
- previsione di fenomeni nuovi (come Herschel)
- consilience: neologismo che usa per descrivere la concordanza delle induzioni, ossia quando abbiamo induzioni da classi di fatti diversi che convergono su una stessa conclusione, allora la teoria dev’essere senz’altro vera perché nessun accidente potrebbe dar origine ad una coincidenza così straordinaria. Porta l’esempio della legge gravitazionale di Newton in cui concordano induzioni fatte da classi di fatti differenzi (come le leggi di Keplero). Questo criterio è ciò che si direbbe oggi un metà criterio che va al di là del semplice confronto con l’esperienza. Oggi c’è un dibattito in atto perché vi sono teorie che non hanno possibilità di conferma sperimentale, dunque ci si rivolge a criteri esterni (confronto con altre teorie) o criteri interni (riguardanti la teoria in analisi e la sua struttura). Tra i criteri esterni ci può essere il fatto che nessuna alternativa conosciuta sia altrettanto valida tanto quella presa in analisi, tra quelli interni alla teoria stessa, detti virtù teoriche (nominate da Kuhn) possono essere la semplicità, la capacità di unificazione, il potere esplicativo di una teoria, utili per le situazioni di sottodeterminazione. Un caso moderno di consilience si è verificato in ambito della teoria delle stringhe che implicava come condizione l’accettazione di 26 dimensioni spazio- temporali, tale assurdità fu resa più plausibile dal fatto che altre due diverse linee di ricerca convergevano, nei loro studi, nel presuppone come condizione della loro teoria l’esistenza di 26 dimensioni. Ciò contribuì a far accettare in tempi brevi l’inserimento nelle teorie di assunzioni di dimensioni extra.
- criterio della coerenza: l’idea è che quando vengono aggiunte altre supposizioni o ipotesi alla teoria che abbiamo, oppure quando viene esteso il suo dominio, se la teoria è corretta allora il suo sistema diverrà via via più coerente con l’ampliarsi del suo dominio (esempio: teoria di Newton), in caso contrario il sistema di ipotesi diverrà sempre più complicato ed incoerente fino a divenire ingestibile (esempio: teoria degli epicicli) Lezione 10. 20/ A system of logic racionative and inductive; a connected view of the principles of evidence and the methods of scientific investigation: John Stuart Mill (1806-1873) pubblica quest’opera nel 1843, dopo venti anni di lavoro. Anche Mill è un personaggio poliedrico ed è considerato un filosofo morale molto importante per le sue dottrine morali-politico-sociali. Il suo modo di ragionare in modo scientifico, come per Bacone, è funzionale anche ai suoi propositi filosofici. L’obiettivo di quest’opera è contrastare la filosofia intuizionista o a priori, vedendo il suo esponente in Whewell, che sebbene volesse proporre una via intermedia tra razionalisti ed empiristi, è malamente interpretato come puro idealista da Mill. Per lui non è possibile conoscere il mondo tramite intuizioni slegate dall’esperienza: la verità infatti può avere fondamento solo se si basa su quest’ultima. Questa posizione è talmente radicale da includere in questo basamento esperenziale anche la matematica, generalmente intesa come dottrina puramente formale, ma che proprio per questo deve, secondo Mill, essere dimostrata come risultato di induzione. La sua idea è dunque quella di attaccare gli intuizionisti proprio suo terreno in cui sono più forti: la matematica. Parte per questo dalla logica, intesa da lui come scienza che tratta delle operazioni dell’intelletto umano nelle operazioni di ricerca della verità. Il suo obiettivo è una corretta analisi del ragionamento intellettuale, detto inferenza, e del fondamento di questa analisi, raggruppando un insieme di regole, note come canoni di Mill, utili a testare se una data evidenza sia sufficiente a provare una data proposizione. Questi canoni sono
insieme un modo di conferma e di inferenza induttiva dunque raggruppano il momento della scoperta e quello della conferma. Inizia trattando la logica deduttiva, per dimostrare che le proposizioni reali della matematica non sono mai a priori ma riposano per quanto riguarda le loro premesse su una generalizzazione di dati provenienti dall’esperienza (ad esempio gli assiomi della geometria). Tutte le inferenze per Mill sono induzioni è dunque scoprire in cosa esse consistano dandone una definizione è lo scopo della logica. Ma da cosa deriva questa idea che tutte le proposizioni generali vendano da induzioni? Per Mill le regole generali sono frutto della composizione di verità particolari uniti per induzione,in questo senso l’induzione è più fondamentale della deduzione, che si applica solo quando si sono ricavate, per induzione, premesse di carattere generale. Mill nega dunque in tutto e per tutto l’elemento ideale e la potenzialità dell’astrazione, secondo una posizione di estremo empirismo. Alla fin fine comunque la vera inferenza per Mill procede dal particolare al generale per poi tornare al particolare. N.B : Mill non è uno scienziato perciò per quanto riguarda questo ambito si appoggia sui casi discussi nelle opere di Herschel e Whewell, che invece erano effettivamente filosofi naturali. Alla base di tutta la ricerca sul mondo naturale pone due principi:
- il principio dell’uniformità della natura
- legge di causazione : pilastro principale della scienza, che essendo una verità così familiare può essere posto alla base di ogni nostra esperienza. Noi sappiamo in maniera familiare che ogni dato conseguente è effetto di una particolare causa antecedente e ciò giustifica l’universalità di questa legge, tramite la quale è possibile prendere in esame i vari casi di causazione. Il fatto che, da radicale empirista, teorizzi due principi, non implica una contraddizione o un circolo vizioso, perché per lui questi principi derivano dall’induzione. I canoni di Mill: Si tratta di 4 metodi induttivi, i quali servono per identificare le forme di ragionamento inferenziale che si utilizzano quando si individuano tipi di relazione causale, che richiamano un po’ le tavole baconiano che si chiamano:
- concordanza : prendiamo ad esempio delle persone che mangiano insieme e tutte si sentono male, allora l’unico cibo che hanno mangiato tutti sarà la causa del malore. Se due o più istanze di un fenomeno studiato hanno una sola causa in comune, quella sola su cui le istanze concordano, questa circostanza è la causa del fenomeno.
- differenza : se due persone mangiano tutti gli stessi cibi tranne uno e uno si sente male mentre l’altro no, l’unico cibo diverso mangiato da colui che si è sentito male sarà la causa del suo malore. Se un’istanza in cui il fenomeno studiato si verifica e una in cui non si verifica hanno tutte le circostanze in comune tranne una, quest’ultima che differisce sarà la causa del fenomeno.
- residui : si toglie tutte le parti di un fenomeno le cui cause sono precedentemente conosciute e si identifica in quello che rimane (il residuo del fenomeno che presenta irregolarità) l’effetto delle circostanze rimanenti, antecedenti, ancora da spiegare. Prendiamo ad esempio la scoperta di Nettuno sulla base dell’irregolarità dell’orbita di Urano, prendiamo come fenomeno il moto di rivoluzione di Urano, com causa conosciuta il suo calco
- variazioni concomitanti : si usa quando non è possibile eliminare elementi circostanziali (cause). Consiste ad esempio nel fatto che gli effetti delle maree sono determinati dalla distanza della luna e, il fatto che varino in concomitanza permette di stabilire un nesso causale tra una variazione di grandezza di un fenomeno e la variazione di grandezza di un altro. Qualsiasi fenomeno che varia in un certo modo ogni volta che un altro fenomeno varia in un particolare modo è una causa o un effetto dell’altro, in ogni caso è possibile stabilire una relazione causale (ma non specifica come sia possibile stabilire la direzione della relazione). Cartone Quantoon:
- la grande differenza tra mondo fisico e mondo quantistico è che è si ammette la sovrapposizione di stati——> vedi il gatto (in realtà varrebbe per gli oggetti microscopici) di Schrödinger che è in due stati quantistici: morto se il fotone è stato emesso, viso se è non lo è stato (gli stati sovrapposti sono fotone emesso/non emesso——> entanglement, che vale per gli oggetti microscopici, per cui da x, il fotone dipende y, il gatto). Nel caso in cui io aprissi la scatola e facessi un’osservazione la sovrapposizione di stati non sarebbe più possibile e
