Epistemologia

- Bacone, Neopositivismo, Bridgman, Popper, Kuhn, Lakatos-

P. Godfrey-Smith, Theory and Reality. An introduction to the philosophy of science

J. Losee, Filosofia della scienza. Un'introduzione

Perché la filosofia e la storia della fisica?

“Quando penso alla scienza non per qualche motivo superficiale come il far soldi o

l'ambizione, e anche come piacere sportivo, nel senso dell'allenare il cervello, allora le

questioni seguenti sono quelle che devono interessarmi ardentemente in qualità di

discepolo della scienza: quale obiettivo può essere raggiunto dalla scienza a cui mi

sto dedicando? Fino a che punto i suoi risultati sono “veri”? Che cosa è essenziale e

che cosa è invece solo basato su qualche caso accidentale dello sviluppo? […]

Concetti di cui si è provata l'utilità per ordinare le cose spesso e facilmente conquistano una

grande autorità su di noi, e allora dimentichiamo la loro origine terrestre e li accettiamo

come fatti inalterabili. Ecco che allora essi vengono definiti come “necessità concettuali”

o “dati a priori” ecc. La strada del progresso scientifico è frequentemente bloccata per

lunghi periodi da tali errori. E' quindi non solo un passatempo quello di esercitare la

nostra abilità di analizzare questi concetti familiari e di dimostrare le condizioni sotto le

quali la loro utilità e giustificazione dipende, e il modo in cui si sono sviluppati.”

(Einstein su E. Mach)

Francesco Bacone (1561-1626)

- cancelliere del Re- guai giudiziari- morte “sul campo”

- Lavori:

Novum Organum

La nuova Atlantide

- empirismo, positivismo

Racconto utopico; società (Bentsalem) ove nel tempio (Casa di Salomone) la casta “sacerdotale” è composta di scienziati dediti agli esperimenti (col metodo baconiano)

→ “Uomo padrone e interprete della Natura”

“La storia di Bacone è la storia di una vita dedicata interamente a una grande idea. Questa idea si impossessò di lui ancora fanciullo, prese corpo attraverso le diverse esperienze della sua vita, e gli fu presente fin sul letto di morte.Oggi questa idea è ovvia, in parte ha perso del suo splendore, sovente è stata travisata; ma ai tempi di Bacone costituiva una novità. Essa consisteva semplicemente nel credere che il sapere dovesse portare i suoi frutti nella pratica, che la scienza dovesse essere applicabile all'industria, che gli uomini avessero il sacro dovere di organizzarsi per migliorare e per trasformare le condizioni di vita.”

(B. Farrington)

Bacone e la società industriale: La Nuova Atlantide

CRITICA al metodo baconiano

Poincaré:

“La scienza si costruisce con i fatti, né più né meno di come una casa si costruisce con le pietre; ma un cumulo di fatti non costituisce la scienza così come un cumulo di pietre non è una casa”

● Rispetto a Galileo: manca la relazione matematica!

il CIRCOLO di VIENNAca. 1925-1935

● componenti di varia formazione: Carnap, Neurath, Schlick, Hahn + Hempel, Gödel,...

● si ispirano al lavoro di Wittgenstein (il “Tractatus”) e di Einstein

● riunioni serali nella Vienna degli anni Venti

● → mettere ordine nel pensiero, anni (anche politicamente) burrascosi

● ampio ventaglio di posizioni

● atteggiamento anti-metafisico

● Socialismo democratico, scienza come internazionalizzazione

● uso della logica → Neopositivismo o “Positivismo Logico” o “Empirismo Logico”

● Filosofia come “analisi logica del linguaggio”

● Scienza come individuazione e predizione di “pattern” esperibili

● Teoria della verificabilità del significato, ovvero....

E. Severino così sintetizza il nucleo di pensiero del“Wiener Kreis”:

“Una proposizione ha significato solo se si può accertare che è vera o che è

falsa, e cioè solo se è verificabile o falsificabile: se di una proposizione non si

può e non si potrà mai dire se affermi qualcosa di vero o di falso, questa è

una proposizione solo in apparenza. Ciò posto, l'unico modo per stabilire se

una proposizione è vera o falsa è di accertare se nell'esperienza esista o non

esista il fatto asserito dalla proposizione. In questo modo ci si comporta

costantemente nella vita quotidiana e nella scienza, per stabilire la verità o falsità

di un asserto. Ma la metafisica è, costitutivamente, un asserire qualcosa che

esiste al di là di ogni esperienza possibile […] ciò significa che gli asserti

metafisici non possono, per principio, essere verificati o falsificati, e che quindi

sono completamente privi di significato”

Un predecessore: D. Hume

“If we take in our hand any volume; of divinity, or school

metaphysics, for instance; let us ask, does it contain any abstract

reasoning concerning quantity or number? No. Does it contain any

experimental reasoning concerning matter of fact and existance?

No. Commit it then to the flames. For it can contain nothing but

sophistry and illusion”

in sintesi:

“Stabilire il significato di un enunciato equivale a stabilire le regole

secondo cui l'enunciato va usato, e questo, a sua volta, è lo stesso

che stabilire la maniera in cui esso può essere verificato (o

falsificato). Il significato di una proposizione è il metodo della sua

verificazione” (Schlick)

→ una versione attuale – con valenza didattica/divulgativa - è quella

del “drago nel garage” di C. Sagan....

Percy W. Bridgman(1882-1961)

Operazionalismo:

→ gli scienziati devono usare il linguaggio in modo che ogni termine concettuale sia strettamente collegato a delle procedure di osservazione diretta

Opere:

“Dimensional Analysis” (1922)

“La logica della fisica moderna”

“La natura della teoria fisica” (1936)

“Cosa importante di una teoria è quello che essa fa, non quello che dice di

fare o quello che il suo autore ritiene che essa faccia”

“[il concetto di lunghezza risulterà] fissato quando sono fissate le operazioni

mediante cui la lunghezza si misura; vale a dire, il concetto di lunghezza

implica né più né meno che il gruppo di operazioni con cui la lunghezza si

determina. In generale, per concetto noi non intendiamo altro che un gruppo

di operazioni; il concetto è sinonimo del corrispondente gruppo di

operazioni”

“quando estendiamo il campo della nostra esperienza, dobbiamo essere

pronti a constatare, prima o poi, che estendendo per mezzo di modelli

mentali il concetto ordinario di evento a fenomeni su piccola scala,

abbiamo automaticamente introdotto di contrabbando nel nostro quadro

fenomeni che non esistono, di modo che sarà necessario rivedere il nostro

pensiero riformandolo in termini corrispondenti all'esperienza diretta.”

Esempio: concetti di traiettoria e di posizione dalla fisica classica alla fisica atomica..

Posizione strumentalistica, nominalistica di Bridgman

KARL POPPER (1902-1994)● l'INDUZIONE è un mito (cfr. Bacone, “secchio” vs. faro”, percezione vs.

osservazione)

● la DEMARCAZIONE scienza/non scienza:

- VERIFICABILITA': impossibile (tacchino/corvi...)

- FALSIFICABILITA'

- ASIMMETRIA LOGICA falsificabilità/verificabilità

(cigno nero...)

● “CONGETTURE e CONFUTAZIONI”

● Crescita della conoscenza scientifica; scienza vs. pseudoscienza

● Altre forme di conoscenza: dotate di senso

→ riabilitazione della METAFISICA

● la società aperta → cfr. letture allegate

Il metodo per “congetture e confutazioni”

2. la predizione supera il banco di prova dell'esperimento→ la teoria è CORROBORATA(e non “verificata”;più “verosimile” della teoria precedente, ma non “vera”)

2. la predizione viene falsificata → riformulare la teoria, cambiarla

3. specificare ulteriormente, andare a caccia di una predizione ancora più rischiosa

1. Congettura → dalla teoria derivare un effetto misurabile, controllabile, smentibile dall'esperienza

In ultima analisi: tutte le teorie scientifiche sono CONGETTURE, sono, per la loro stessa natura, FALLIBILI

(pubbl. 1963)

Verificabilità/falsificabilità

“Quante mele dovrò lasciar cadere dalla mia mano prima che io possa affermare che

cadranno tutte? Evidentemente non c'è un limite a questo numero. Non sarà mai

possibile dedurre per via logica, dopo aver sperimentato con un numero finito di casi,

che tutte le mele si comporteranno così, e infatti basta che una mela salga, invece di

cadere, perché la teoria cada. […]

Da una falsificazione noi impariamo sempre una grande quantità di cose. Non solo

impariamo che una teoria è falsa, ma ci impossessiamo di un nuovo problema

individuato con maggior precisione; e un nuovo problema, come già sappiamo, è il

punto di partenza vero e proprio di un nuovo sviluppo scientifico” (H. Bondi)

“è proprio la possibilità, tutt'altro che teorica, che le generalizzazioni di cui ci fidiamo

siano false, che rende la pratica scientifica piacevolmente eccitante” (C. S. Peirce)

Scienza / Pseudoscienza

Esempi di audaci congetture → corroborazioni:

- la predizione dell'esistenza di Nettuno

- l'atomismo di Boltzmann

- vita del muone/ deviazione della luce stellare

- l'onda elettromagnetica

- il “punto di luce” di Poisson

- l'esistenza dell'etere

Rifiutano ogni possibilità di falsificazione – e quindi non sono “scienza” ma pseudoscienza

- l' astrologia

- la psicoanalisi

- il marxismo (teoria marxista della storia)

“Era precisamente questo fatto – il fatto che dette teorie erano sempre adeguate e risultavano sempre confermate – ciò che agli occhi dei sostenitori costituiva l'argomento più valido a loro favore. Cominciai a intravedere che questa loro apparente forza era in realtà il loro elemento di debolezza”

“Nel caso della teoria di Einstein, la situazione era notevolmente differente. […] La teoria einsteiniana aveva portato alla conclusione che la luce doveva essere attratta dai corpi pesanti come il sole […] si poteva calcolare che le stelle vicine al sole sarebbero apparse come se si fossero scostate un poco dal sole […] La cosa che impressiona in un caso come questo è il rischio implicito in una previsione del genere. Se l'osservazione mostra che l'effetto previsto è del tutto assente, allora la teoria risulta semplicemente confutata. Essa è incompatibile con certi possibili risultati dell'osservazione – di fatto.” (K. Popper, Congetture e confutazioni)

Contro l'induttivismo, l'empirismo ingenuo, Bacone:

“Prendete carte e matita; osservate attentamente e registrate quel che

avete osservato! Essi chiesero, naturalmente, che cosa volevo che

osservassero. E' chiaro che il precetto: “osservate!” è assurdo. […]

I risultati sperimentali sono sempre interpretazioni dei fatti osservati.

[…] Una scienza esige punti di vista […] viviamo al centro di quello

che io chiamo di solito un “orizzonte di aspettative”.

[…] Essere razionali significa perciò servirsi delle teorie ben

controllate, restando però disponibili ad una loro sostituzione.”

(K. Popper, Congetture e confutazioni)

La riabilitazione della metafisica

"Non ci sono fonti prime di conoscenza. Ogni fonte, ogni suggerimento è il benvenuto, e ogni fonte, ogni suggerimento, è aperto all’esame critico. Tranne che in storia, di solito noi esaminiamo i fatti stessi, piuttosto che le fonti delle nostre informazioni." (Popper)

"[...] possiamo capire che cosa dev'essere una teoria scientifica e che cosa deve fare. Soprattutto essa deve mettere l'accento sul carattere altamente immaginativo della scienza. L'essenziale è che lo scienziato costruisca una teoria. Non è possibile meccanizzare questo questo procedimento, né ridurlo a una specie di produzione in serie di idee scientifiche. Esso richiede sempre l'immaginazione umana e di fatto nella scienza la creatività e l'originalità sono tenute nella massima considerazione." (H. Bondi)

Il fisico nucleare Martin Deutsch confessa (Evidence and Interference in Nuclear Research) che "nel mio lavoro mi sono stupito dall'elevato grado a cui l'immagine preconcetta dello sperimentatore a proposito di quello che sta investigando determina il risultato delle sue osservazioni. L'immagine a cui mi riferisco è la rappresentazione simbolica, antropomorfica degli altrimenti inconcepibili processi atomici"

Il filosofo Barone su Keplero: "senza i tre quarti filosoficamente speculativi dell'opera kepleriana non avremmo forse nemmeno quel quarto a cui si riconosce valore scientifico per i suoi risultati quantitativi obiettivamente controllabili"

"Simplex sigillum veri" "Pulchritudo splendor veritatis"

“Indovinare prima di dimostrare! Ho bisogno di rammentare che proprio così si sono compiute tutte le scoperte importanti?” (Poincaré)

“Metaphysical ideas – such as speculative atomism - have

aided the advancement of science. Scientific discovery is

impossible without faith in ideas which are of a purely

speculative kind”

(Popper)

Scienza come “magistra vitae”

Popper: da “La logica della scoperta scientifica” a “La società aperta e i suoi nemici”

“Il metodo critico o razionale consiste nel far morire al nostro posto le nostre

ipotesi, ha sostenuto il grande epistemologo. Un atteggiamento che è il portato della

scienza moderna, che non è solo il più efficace metodo per accrescere le nostre

conoscenze, ma anche lo scrigno prezioso di valori che ci piacerebbe vedere

applicati anche in altre aree della vita civile. La lezione epistemologica di Popper, il

suo famoso “falsificazionismo” è soprattutto una lezione di morale e di onestà. Gli

intellettuali non devono atteggiarsi a “profeti”, ma esporre con chiarezza le loro idee

in maniera che esse possano essere sottoposte alla critica. Chi ha un autentico amore

per la conoscenza agisce in questo modo perché la critica, la scoperta dell'errore,

sono essenziali per la scoperta della verità. Ma le teorie non sarebbe criticabili se non

fossero espresse con chiarezza e se non indicassero in anticipo quali fatti potrebbero

“falsificarle”, porgendo il collo alla “mannaia” della critica”.

(A. Massarenti)

Thomas Kuhn(1922 - 1996)

STORIA della scienza

- scienza normale (paradigma)

- scienza straordinaria (rivoluzione scientifica)

PARADIGMI SCIENTIFICI

Si originano a partire dai “grandi lavori” scientifici:

- Fisica, Aristotele - De Revolutionibus, Copernico- Principia, Newton- Opticks, Newton- Experiments and Observations on Electricity, Franklin- Traité Elementaire de Chimie, Lavoisier

“I risultati che presentavano erano sufficientemente nuovi per attrarre uno stabile gruppo di seguaci, distogliendoli da forme di attività scientifica contrastanti con essi; e nello stesso tempo, erano sufficientemente aperti da lasciare al gruppo di scienziati costituitosi su queste nuove basi la possibilità di risolvere problemi di ogni genere.”

“Coloro la cui ricerca si basa sui paradigmi condivisi dalla comunità scientifica si impegnano ad osservare le stesse regole e gli stessi modelli nella loro attività scientifica”

(Kuhn)

insuccessi passeggeri: “Colui che riesce nell'impresa si dimostra un esperto solutore di rompicapi, e la sfida del rompicapo è una parte importante delle ragioni che di solito lo spingono avanti. [… ]L'incapacità di ottenere od andare vicini al risultato anticipato è di solito un fallimento per lo scienziato”es.: Planck che prova a risolvere il corpo nero; Keplero che traccia orbite circolari...?

.... dalla scienza normale alla rivoluzione scientifica....

ANOMALIE

Da dimenticare: si guarda al “bicchiere mezzo pieno” (soprattutto nei primi tempi della fase paradigmatica)Es.: moto retrogrado di Marte (tolem.), moto della Luna; irreversibilità many-body (mecc. newt.)

da far rientrare: i “puzzles” più difficili, tipo il moto di Urano o quello della Luna; nella fisica aristotelica: moto retrogrado di MarteAncora (dopo anni): Planck e Keplero...

critici: irriducibili anche dopo molti tentativiEs.: il moto del perielio di Mercurio; particelle ad altissima velocità; …Ancora (dopo vari anni): Planck e Keplero...

quando si accumulano...

*...tuttavia il possedere un “paradigma” è necessario per poter riconoscere delle “anomalie”...

vs. Popper

Si apre un periodo di scienza straordinaria

RIVOLUZIONE SCIENTIFICA

i dati vengono re-interpretaties.: Copernico/Tolomeoancora: Planck e il corpo nero; …

Incommensurabilità(es.: si passa all'eliocentrismo anche se il sist. tolemaico dà risultati con analoga precisione, non è passaggio razionale!)“La proposta più elaborata di Copernico non era né più semplice né più accurata del sistema tolemaico. Le prove osservative disponibili […] non fornivano una base per una scelta tra i due sistemi”

Inizio della parte pre-paradigmatica di un nuovo paradigma,Passaggio dalla critica al dogmatismo

“Sebbene [gli scienziati] comincino a perdere la fede e a considerare delle alternative, non rinunciano al paradigma che li ha condotti alla crisi. Essi non trattano le anomalie come delle falsificazioni, sebbene questo è ciò che le anomalie sono secondo il vocabolario della filosofia della scienza”

“Copernico vide come falsificazioni ciò che la maggioranza degli altri successori di Tolomeo aveva visto come puzzles nell'accordare l'osservazione con la teoria […]”

(dall'interno di un paradigma le anomalie non appaiono come dei test per la teoria)

“La decisione di rigettare un paradigma è sempre simultaneamente la decisione di accettarne un altro”

“è evento extrascientifi co,

conversione mistica... non ci

sono regole razionali”

(Lakatos su Kuhn)

Imre LAKATOS (1922-1974)

“PROGRAMMA DI RICERCA”“falsificazionismo sofisticato”

Nucleo di ipotesi “dure”

“euristica negativa”

Cintura di ipotesi ausiliari, protettive

“euristica positiva”

Struttura comune a tutti i programmi di ricerca

→ Se evidenze non spiegabili: prima di rigettare il nucleo, si introducono delle ipotesi aggiuntive...

vs. Popper (“falsificazionismo ingenuo”)

“L'unità di base di valutazione non deve essere più una teoria presa isolatamente o una congiunzione di teorie, ma piuttosto un “programma di ricerca”, con un “nucleo” convenzionalmente accettato (e dunque “non confutabile” in virtù di una decisione provvisoria) e con una “euristica positiva” che definisce i problemi, delinea la costruzione di una cintura di ipotesi ausiliari, prevede anomalie e le trasforma con successo in esempi” (Lakatos)

Programmi di ricercarivali e coesistenti

(anche solo “sottotraccia”)

progressivo: teoria che anticipa fatti nuovi

degenerativo: teoria costretta a giustificare fatti nuovi, ipotesi post -hoc

La dinamica dei programmi è razionale, la si misura sulla base delle capacità predittive

vs. Kuhn...

Eliocentrismo (progressivo, - soprattutto con l'introduzione della forza -) vs. geocentrismo (cerchi su cerchi);

Atomo di Bohr vs. teoria quantistica di Schroedinger;

Teoria ondulatoria della luce vs. teoria corpuscolare della luce

c'è un dinamica dei programmi di ricerca rivali

“Non una teoria isolata, ma soltanto una serie di teorie può essere detta scientifica o non scientifica: applicare il termine “scientifico” a una singola teoria è un errore di categoria” (Lakatos)

Slittamenti di problema progressivi / regressivi

“Un programma di ricerca si dice che è progressivo fintanto che la sua crescita teorica anticipa la sua crescita empirica, cioè fintanto che continua a predire fatti nuovi con qualche successo (“slittamento-di-problema-progressivo”); è in stagnazione se la sua crescita teorica resta indietro rispetto alla sua crescita empirica, cioè fintanto che dà solo spiegazioni post-hoc di scoperte casuali o di fatti anticipati da un programma rivale o in questo scoperti (“slittamento-di-problema-regressivo”). Se un programma di ricerca spiega progressivamente più di quanto faccia un programma rivale, lo “supera” e il programma rivale può essere eliminato o, se si preferisce, “messo da parte”

(Lakatos)

NOTA BENE: lo scienziato può lavorare contemporaneamente su programmi rivali. Esempio: Newton lavora sia nel programma kepleriano che nel programma cartesiano (vortici)

Non c'è l'incommen-surabilità di cui parla Kuhn...Esempio: studio della luce

teoria corpuscolare

teoria ondulatoria

teoria corpuscolare

teoria ondulatoria teoria ondulatoria

teoria corpuscolare

diffrazione

riflessione-rifrazione

Eff. fotoelettrico, corpo nero

elettromagnetismo