NB é vietato citare da questo file o farlo circolare
copyright: @Mauro Dorato
(1)
Qual è lo scopo della filosofia
della scienza (epistemologia)?
Metafisica:
Che cosa esiste?
Filosofia
Epistemologia:
Che cosa possiamo
conoscere?
Estetica:
Che cos’è il bello?
Etica:
Che cosa dobbiamo fare?
Che cosa dobbiamo fare?
2
Metafisica:
Filosofia della
scienza
Realismo e antirealismo
scientifico
Teoria conoscenza scientifica
Scienza e valori
• Il bello nella scienza
• Neutralità della scienza
(oggettività)
• Tecnologia e scienza
• Scienza e politica
• Oggettività e limiti della
conoscenza scientifica
• Demarcazione scienza/nonscienza
• Spiegazione scientifica e leggi
• Teoria-esperimento (conferma)
• Fisicalismo o riducibilità
3
Scienza e metafisica: il realismo
scientifico
• Realismo
sulle
entità
non-direttamente
osservabili e suo ruolo nella storia della fisica
• Realismo sulle teorie (verità/falsità, verità
“approssimata”), o realismo semantico
• Realismo strutturale (le relazioni istituite dalle
leggi fisiche tra gli oggetti esistono)
4
"...les rapports veritable entre ces objects sont la seule réalité que nous
puissions atteindre, et la seule condition, c'est qu'il y ait les meme rapports
entre ces objects qu'entre les images que nous sommes forcé de mettre à leur
place." (Poincarè, 1905, La Science et l’Hypothese, p. 162)
5
Epistemologia della scienza: che
cosa significa conoscere?
• Conoscere = possedere credenze vere e giustificate
• La teoria della conoscenza ha come scopo lo studio della
natura, dell’origine, dei limiti e della giustificazione della
conoscenza.
• Stabilire se la scienza ci offra e sia conoscenza oggettiva,
visto che la scienza è, indipendentemente dal nostro
atteggiamento verso di essa, parte integrante e importante
della nostra cultura.
6
• Stabilire come la scienza si distingua da
altre forme tradizionali di “interpretazione
del mondo”, quali quelle offerte dalla
religione, dal mito, dall’arte, e dalla
filosofia stessa;
• Stabilire se la scienza ci permetta di
conoscere le entità ultime che costituiscono
la realtà, oppure se non può penetrare al di
là del tessuto percettivo del mondo
dell’esperienza.
7
Scienza e “valori”
• Scienza e politica
Il carattere “pubblico” e non dogmatico della scienza –
basato su un sapere controllabile empiricamente da tutti e
non su conoscenze inaccessibili ai più in linea di principio
come in molte società antiche fondate sulla religione – è
stato spesso posto alla base delle società democratiche.
• Scienza e società
La moderna organizzazione del laboratorio a partire dalla
fase post-bellica (seconda guerra mondiale) rispecchia la
specializzazione delle conoscenze e del lavoro tipiche di
una società industrializzata avanzata.
8
Fondamenti e filosofia della
scienza
La filosofia della scienza ha finalità più
generali e inter-disciplinari:
“esiste un progresso scientifico?”, “che cos’è una teoria
scientifica?”, “che cos’è una legge scientifica?”, “la scienza
spiega i fenomeni che descrive?”, “esiste un limite alla
conoscenza scientifica della realtà?”,
I fondamenti delle singole scienze si
occupano di questioni interne a queste
ultime.
9
(2)
La natura delle teorie
scientifiche
La natura delle teorie scientifiche
nel pensiero neopositivista




Metodo di esposizione storico (4 tappe):
Dibattito settecentesco sull’origine delle idee
Neopositivismo logico
K.R. Popper
C. G. Hempel.
• La svolta linguistica del 900: analisi del
significato e criterio di demarcazione tra scienza e
non scienza
11
• Per il primo Wittgenstein (1921), ciò che è dotato
di senso è equivalente a ciò che è conoscibile
scientificamente (tautologie e verità contingenti)
• Il principio selettivo di Hume nei confronti della
“cattiva metafisica” viene reinterpretato dai
neoempiristi sulla base del principio di
verificazione, inteso come criterio di significanza o
sensatezza degli asserti
12
(C) Per ogni enunciato x, x è
dotato di senso se e solo se è
verificabile.
 Per i neopositivisti logici (1920-1960), una
teoria scientifica è un insieme di enunciati
verificabili, e si distingue pertanto da
ipotesi non scientifiche come proposizioni
dotate di senso si distinguono da
proposizioni insensate.
13
 La struttura degli enunciati di una teoria è
assiomatico-deduttiva.
 Dalle ipotesi teoriche si derivano deduttivamente
consequenze osservative, che possono essere
sperimentalmente confermate o falsificate
 Il metodo
deduttivo.
scientifico
è
quindi
ipotetico-
 Il contesto della scoperta è psicologico; conta
solo quello della giustificazione
14
 Per i neopositivisti, il vocabolario di una teoria
scientifica si divide in due categorie: termini
teorici e termini osservativi.
 Grazie a enunciati di riduzione (definizioni
logiche esplicite), gli enunciati teorici si riducono
agli (ovvero si traducono negli) enunciati
osservativi, che si riferiscono a proprietà di oggetti
fisici osservabili a occhio nudo.
 Operazionismo: il significato di un concetto
teorico è dato dall’insieme di operazioni
necessarie per misurarlo (simultaneità)
15
• “Il niente è la condizione che fa possibile la rivelazione dell’essente
come tale per l’essere esistenziale dell’uomo. Il niente non dà soltanto
il concetto opposto a quello di essente, ma appartiene originariamente
all’essenza dell’essere stesso. Il nientificare del niente avviene
nell’essere dell’essente” Heidegger, Che cos‘è la metafisica?, p.24
• “L’individuo senziente è idealità semplice, soggettività del sentire. Si
tratta ora, che egli ponga la sua sostanzialità, l’adempimento che solo è
in sé, facendone soggettività; si prenda in possesso, e diventi come la
potenza dominatrice di sé stesso per sé. L’anima, come senziente, non
è più meramente naturale, ma è individualità interna; questo essere per
sé di lei, che nella totalità meramente sostanziale, è formale, bisogna
renderlo indipendente e libero»
Hegel, Enciclopedia, II vol.
p. 395,
•
• “Sembra una proposizione che non darà luogo a molta controversia,
quella che dichiara che tutte le nostre idee non sono che copie delle
nostre impressioni, o, in altre parole, che è impossibile che noi
pensiamo qualche cosa che non abbiamo precedentemente sentita, sia
per mezzo dei sensi esterni che di quelli interni”
16
•
D. Hume, Ricerche sull’intelletto umano, p. 82
Difficoltà del criterio di
verificazione /osservazione (C)
 L’autoreferenzialità di C
 L’aspetto modale di (C) è indispensabile: la
verificazione di fatto (ciò che è stato già
verificato) limiterebbe eccessivamente il campo di
significanza della scienza.
 Tuttavia, la presenza della modalità “è possibile
verificare” rende ambiguo il criterio (C)
17
(C)’ Per ogni enunciato x, x è dotato di senso al tempo t se e
solo se designa proprietà osservabili direttamente da un
essere umano con l’aiuto della tecnologia disponibile a t.

Al tempo di Newton un asserto vertente sull’esistenza di
crateri sulla faccia nascosta della luna non sarebbe stato
verificabile e quindi sensato, mentre al nostro tempo esso
è osservabile in base a (C)’ e dunque dotato di senso.

La variabilità della tecnologia rende C’ poco plausibile;
sostituiamo la possibiltà tecnologica con la più forte
possibilità fisica (ciò che è consentito dalle leggi fisiche)
che è più stabile nel tempo

18
(C)’’ Per ogni enunciato x, x è dotato di senso se e
solo se designa proprietà o entità che sono
osservabili direttamente da un osservatore
umano “senza violare le leggi fisiche”.
 Ma “leggi di natura” si riferisce implicitamente a
quelle note…di nuovo dipendenza dal contesto
epistemico
 Un enunciato che attribuisce certe proprietà a un
atomo non sembra osservabile direttamente da un
essere umano né ora né mai.
19
 Il fatto che un osservatore possa restringersi fino
a occupare le dimensioni di un atomo appare
incompatibile con la possibilità di mantenersi in
vita e quindi con le leggi della biologia terrestre.
 I vari tentativi di interpretare la coppia
verificabile/osservabile
generano
molti
problemi…
20
Tre alternative
(1) Sostenere la traducibilità diretta di enunciati
teorici in enunciati osservativi, ammettendo la
non-osservabilità in linea di principio di certi
enti teorici (osservarli comporterebbe violere
leggi)
(2) Abbandonare l’ossessione per l’osservabilità
diretta
(3) Abbandonare il criterio di significanza (C)
21
(1) La prima via d’uscita per continuare a sostenere
che gli enunciati della fisica atomica siano dotati
di senso, è che essi siano tutti traducibili, senza
perdita di significato, in altri asserti che si
riferiscano
solo
a
entità
osservabili
direttamente.
(2) Perché vedere attraverso le lenti di un paio di
occhiali vale presumibilmente come un
osservare direttamente ciò che sta dietro di essi,
ed invece guardare attraverso un microscopio o
un telescopio non conta come osservare
direttamente? Vaghezza della distinzione
22
Si
può
abbandonare
la
teorico/osservativo in due modi:
distinzione
(1)sostenendo
che
anche
le
osservazioni
apparentemente prive di teoria, quelle che
compaiono negli asserti base, in realtà sono cariche
di teoria (Popper, Hanson, Feyerabend)
(2) sostenendo che gli enti apparentemente teorici in
realtà sono osservabili indirettamente
In entrambi i casi, abbandonare la distinzione netta
tra teorico ed osservativo è abbandonare il
neopositivismo!
23
Il killer del neopositivismo logico?
“Con l’idolo della certezza …crolla una delle linee di difesa
dell’oscurantismo…perché la venerazione che tributiamo a
quest’idolo è di impedimento non solo all’arditezza delle
nostre congetture, ma anche al rigore dei nostri controlli…
Non il possesso della conoscenza … fa l’uomo di scienza, ma
la ricerca critica, persistente e inquieta della verità (1934,
p.311).
24
I due problemi fondamentali di
Popper
 Il problema dell’induzione (o problema di Hume):
risolto negandola
 Il problema della demarcazione tra scienza e
metafisica (o problema di Kant): risolto con il
falsificazionismo
 L’asimmetria tra verificazione e falsificazione
25
Mentre una sola falsificazione di un enunciato
universale “(x)(Cx Nx)” basta ad abbandonarlo,
perché corrisponde a (x)(CxNx), una ulteriore
conferma della legge, ovvero (CaNa), in caso di
un numero infinito di x, non basta a rendere vera la
legge.
Poiché la probabilità di una legge è sempre zero,
un’ulteriore conferma non rafforza né il nostro
grado di credenza in essa, inteso come sua
probabilità soggettiva, né la sua probabilità, intesa
come frequenza oggettiva: P(n/) = 0!
26
L’antirealismo sulle teorie di Popper
• C’è un’altra asimmetria epistemologica che
dipende dalla prima: mentre possiamo venire a
sapere solo se una teoria scientifica è falsa, non
potremo mai venire a sapere se è vera, dato che
non potremo mai essere sicuri di non riuscire, in
un giorno lontano, a falsificarla.
• Se pure abbiamo già a disposizione teorie
scientifiche vere, non potremo mai saperlo, perché
non potremo mai provarlo in modo definitivo.
27
Il razionalismo critico di Popper
• Il metodo della scienza è sempre ipoteticodeduttivo: la conoscenza scientifica è sempre
congetturale e ipotetica
Problema  Congettura audace Tentativo di
confutazione severa
• Essere razionali per Popper significare
sottomettere a critica tutte le nostre credenze e le
nostre teorie apparentemente più solide e
sacrosante, provando a confutarle
28
Il dogmatismo…
• Il dogmatismo consiste nel cercare solo
conferme e mai smentite ai propri
pregiudizi e alle proprie credenze
• Per Popper è psicologicamente provato che
se cerchiamo conferme alle nostre teorie, le
possiamo sempre trovare (astrologia)
29
Psicoanalisi e marxismo…
• Entrambi offrivano predizioni che non
proibivano alcuno stato di cose, e in quanto
tali erano non erano falsificabili: teorie
metafisiche e non scientifiche
• Ciò che è compatibile con tutto ciò che può
accadere non spiega nulla (il complesso di
inferiorità di Adler)
30
La sensatezza della metafisica
• Recupero della sensatezza della metafisica e della
religione
• Alcune teorie metafisiche – pur non verificabili
nei momenti in cui furono avanzate (si pensi
all’atomismo) erano dotate di senso, al punto che
stimolarono innegabilmente il sorgere e lo
svilupparsi della fisica e della chimica moderne
• Quindi tutta la storia della metafisica o della
filosofia è un deposito di teorie sensate ma non
falsificabili, che possono fornire lo spunto per
suggerire nuove ipotesi scientifiche.
31
La liberalizzazione del criterio di
significanza (1934-1958)
Due conseguenze di tale processo:
(1) Riconoscimento di un ruolo deigli
insostituibile agli enunciati teorici
all’interno di una teoria scientifica
(2) Abbattimento di ogni netta barriera
divisoria tra scienza e filosofia.
32
• I termini osservativi non hanno solo il compito di
assegnare un significato ai termini teorici
(“elettrone”, “protone”, “atomo”, ecc. assumono
significato a partire dai termini che intervengono
negli esperimenti che li coinvolgono), ma anche
quello di fornire ragioni per credere alle teorie
stesse in cui i termini teorici compaiono.
• Il requisito di verificabilità apparve però troppo
forte a Carnap già nel 1936: egli si concentrò sulla
nozione più realistica di confermabilità. Una
teoria è scientifica se è nel suo complesso
confermabile. Nozione qualitativa di conferma:
nel 1950 Carnap introduce una nozione
quantitativa: 0 C(h/e)  1;
33
Il dilemma del fisico teorico
• Il dilemma dello scienziato teorico, sollevato da
Hempel nel 1958, poneva il problema della
funzione dei termini teorici: o essi servono al loro
scopo, e allora sono superflui (dato che sono
traducibili senza perdita di significato in asserti
contenenti solo termini osservativi), o non servono
al loro scopo, e allora sono certamente superflui.
Ma dato che i termini teorici o servono al loro
scopo o non servono al loro scopo, essi sono in
ogni caso superflui!
34
La teoria fisica come una rete
• Una teoria scientifica viene allora
paragonata da Hempel ad una rete fluttuante
costituita da vari nodi, corrispondenti ai
termini teorici. La rete è sollevata dal
terreno dei fatti, ma è pur sempre ad esso
collegata attraverso fili, le cosiddette regole
di corrispondenza tra termini teorici e
termini osservativi, che però esplicitano in
modo solo parziale il significato dei primi.
35
Dalla sintassi alla semantica
• Malgrado la liberalizzazione del criterio di significanza, sia
avvenuta a cavallo della metà del 900, una teoria
scientifica era ancora vista come “un calcolo formale non
interpretato”
• Il vocabolario non logico della teoria era fornito dai
termini teorici e da quelli osservativi e la sua ossatura era
fornita dalla logica dei predicati del primo ordine. Il
termine “calcolo” allude alla struttura deduttiva, mentre il
termine non-interpretato allude al fatto che la teoria era
vista in modo puramente sintattico, ovvero come un
insieme di segni non interpretato.
36
3 vantaggi dell’assiomatizzazione
• Rendere formale e quindi non interpretato il linguaggio,
permette di controllare in modo più preciso le inferenze
che si compiono nella teoria attraverso regole di
trasformazione dei simboli
• Determinare, per ogni teoria scientifica, l’insieme di
proposizioni di base da cui tutte le altre possono essere
dedotte.
• I segni del linguaggio sono privi di interpretazioni
preassegnate: è quindi possibile liberare i segni dalla loro
interpretazione usuale, interpretandoli con più di un
insieme di “significati” o oggetti, attraverso modelli diversi
37
»
Somma aritmetica
a*b
3+4
AUB
PvQ
Unione insiemistica
Disgiunzione proposizionale
38
Parentesi “logica”: gli assiomi di Peano
1. 0 è un numero naturale.
2. Ogni numero naturale a ha un successore,
denotato da a + 1.
3. Non c’è nessun numero naturale il cui
successore sia 0.
4. Numeri naturali distinti hanno successori
distinti: se a  b, allora (a + 1)  (b + 1).
5. Se una proprietà è posseduta dallo 0 e anche dal
successore di qualunque numero naturale da cui
sia posseduta, allora è posseduta da ogni numero
naturale
39
• Nel 1888, Dedekind provò che ogni modello degli
assiomi di Peano del secondo ordine è isomorfo ai
numeri naturali
• Russell riteneva che questi assiomi definissero in
modo implicito ciò che intendiamo per “numero
naturale”.
• Poincaré era più cauto, ed affermava che il
sistema di Peano poteva definire i numeri naturali
solo se era consistente…
40
• Nel 1900 Hilbert pose il problema di provare la
coerenza della matematica usando solo logica
finitaria, controllando così l’infinito
• Ma nel 1931, nel suo secondo teorema di
incompletezza, Godel mostrò che una tale
dimostrazione di coerenza non può esistere. È
impossibile provare che un sistema assiomatico
forte almeno quanto gli assiomi di Peano è
coerente. In una parola:
Consistency is unprovable!
41
•Primo teorema di incompletezza di Goedel:
In qualunque sistema assiomatico coerente che sia
sufficientemente forte da permetterci di fare
aritmetica, si può costruire un enunciato sui numeri
naturali che all’interno del sistema non può essere né
provato né refutato.
Tale enunciato è però vero, nel senso che asserisce
qualcosa sui numeri naturali che in effetti vale. Ma
dato che il sistema non può provarlo, si dice
incompleto. Il primo teorema di incompletezza
afferma
Qualunque sistema formale “sufficientemente forte”
42
o non è coerente o è incompleto
1. Any sufficiently strong formal system of mathematics is
either inconsistent or incomplete (primo teorema di
incompletezza)
2 Any sufficiently strong system cannot prove its own
consistency (secondo teorema di incompletezza)
.
43
• La matematica non può essere ridotta a un
insieme di assiomi dai quali tutte le verità
matematiche possono essere provate (il
secondo problema di Hilbert è risolto
negativamente)
• Un
uso
meno
formale
di
“assiomatizzazione” delle teorie fisiche
von Neumann (1932), Haag (1992)
44
Bibliografia
•
•
Sui due teoremi di Goedel:
Boolos G., Jeffrey R. Computability and Logic, 2 edizion, Cambridge University
Press, 1988
• Enderton H., A Mathematical Introduction to Logic, 1972
• Smullyan R. Incompleteness Theorems, Oxford University Press, 1992
• Sul test di Turing (include il saggio originale)
D. Hofstaedter, D. Dennett, L’Io della Mente, Adelphi, 1985
Sulla costante cosmologica/espansione inflattiva
EARMAN J. - MOSTERIN J. 1999: A Critical Look at Inflationary Cosmology,
Phil. Sci. 66, p. 1/49
Mosterín, Jesús. 2002. Examen del principio antrópico en
cosmología. Diálogos, 79: pp. 203-236.
Siti utili:
http://swif.uniba.it (filosofia)
http://www.philsci-archive.pitt.edu (Fil. Scienza/fisica)
45
Teorie come modelli:due sensi di “modello”
(1)
•
1.
2.
3.
Un modello in senso logico è qualunque struttura astratta
che renda vero un insieme di assiomi, in cui sia definita
una funzione che fa corrispondere:
a ogni costante e a ogni variabile del linguaggio un
individuo nell’insieme O di oggetti che costituisce il
dominio della teoria
ad ogni predicato e relazione del linguaggio opportuni
sottoinsiemi di O: per esempio i predicati del linguaggio
individueranno il sottoinsieme di O tale che tutti i suoi
membri soddisfano la proprietà cui corrisponde il
predicato in questione (“è un gas”)
alle relazioni binarie coppie di elementi, come nel caso
illustrato sopra a proposito dell’interpretazione di ‘a * b’
46
(2)Rappresentazione semplificata e astratta dei
fenomeni, definita dalle leggi di natura.
• La prima legge del moto e il problema dell’attrito
• La legge della gravitazione universale, insieme alla
seconda legge del moto, identificano un modello
newtoniano di un sistema gravitazionale
• La legge della molla F = -kx identificano il modello del
relativo sistema fisico.
• Un pendolo semplice è un modello del pendolo reale
formato da un filo non-estensibile e non soggetto ad attrito,
ma i fili reali sono tutti estensibili e soggetti sia all’attrito
che alla resistenza dell’aria.
• L’astrazione da qualità e da proprietà causali reali
47
• Da Boyle a van der Waals
• PV= costante (non c’è interazione tra molecole)
• [P + a (N/V)2](V – Nb) = kNT ,
P è la pressione del gas, V il suo volume, a e b
sono costanti determinabili sperimentalmente, K è
la costante di Boltzmann, T la temperatura ed N è
il numero complessivo di molecole del gas).
• van der Waals è ancora un’approssimazione: le
forze vanno come N(N-1) che solo per N molto
grandi si approssima con N2 e non tutte le
molecole hanno volume proporzionale a b
48
Che rapporto esiste tra modello e
realtà fisica?
• C’è un qualche tipo di somiglianza (Giere
1988)
• C’è un qualche tipo di isomorfismo, magari
parziale (realismo strutturale)
• Non c’è alcun rapporto!
49
(3 )
Come mutano le teorie
scientifiche?
T.K. Kuhn
• A partire dagli anni 60, considerazioni
“dinamiche” sulle teorie fisiche cominciano a
prevalere su quelle statiche (la teoria come un
organismo che si sviluppa nel tempo)
• La teoreticità del linguaggio scientifico, anche di
quello che riporta i dati sperimentali
• L’olismo della conferma (Duhem-Quine) e i
problemi del popperismo.
• Lakatos, Feyerabend, Kuhn, e la dipendenza del
significato dei termini di una teoria dal contesto in
cui è inserita. Quantità di moto o massa come
esempi
51
• Ne segue che il conflitto tra due teorie rivali non
potrà risolversi con una scelta “razionale”, ma
solo attraverso un processo simile alla
conversione religiosa o a uno scatto gestaltico.
52
53
The chamber, only 30 cm in diameter, was filled with liquid hydrogen - the
simplest "target" material, as the nucleus of a hydrogen atom consists of a
single proton. Here, the particles in the beam, which comes in from the left,
are pions, the short-lived particles discovered originally in cosmic rays. One
has interacted with a proton in the liquid near the upper left, to create a spray
of new particles. One of these was a neutral (uncharged) particle, which left
no track, but revealed its existence when it decayed nearer the centre of the
image, to produce two charged particles that leave behind a sideways V
shape. The chamber was located in a magnetic field, which made positive
particles curve to the right, and negative particles to the left. Particles with
high energies, including the beam particles, curve almost imperceptibly, but
particles with lower energies produce fascinating spirals. These are mainly
due to electrons knocked from atoms in the liquid hydrogen. From their
invention by Donald Glaser in 1952, bubble chambers featured in many
experiments through to the 1980s.Glaser was rewarded with the Nobel Prize
for Physics in 1960 for his invention.
54
What were ducks in the scientist's world
before
the
revolution
are
rabbits
afterwards.' (Kuhn 1962)
55
• Se le interpretazioni che le due teorie rivali danno
degli stessi esperimenti dipendono da assunzioni
teoriche incompatibili, come utilizzare gli
esperimenti stessi per scegliere tra le teorie?
• scienziati appartenenti a due programmi di ricerca
rivali ritagliano il mondo dell’esperienza
utilizzando gli stessi termini ma danno loro un
diverso significato e quindi impongono ai
fenomeni una tassonomia diversa, ovvero un
diverso sistema di classificazione. Es.:“pianeta”
56
Due conseguenze
• Il significato di un concetto scientifico dipende, in modo
contestuale e relazionale, dalla teoria in cui è inserito: se
cambia la teoria cambia il significato del termine (massa e
quantità di moto prima e dopo Einstein).
• Se cambia la categorizzazione degli oggetti, ovvero il
mondo viene “ritagliato in modi diversi” dai nostri
concetti, secondo Kuhn cambia anche la strutturazione del
mondo che ci circonda, dato che non c’è modo di riferirsi
al mondo indipendentemente da una teoria, o da qualche
formulazione linguistica (Kuhn 1962, p.206-7).
57
• In un certo senso, cambia anche il mondo
“At the very least, as a result of discovering
oxygen, Lavoisier saw nature differently.
And in the absence of some recourse to that
hypothetical fixed nature that “he saw
differently”, the principle of economy will
urge us to say that after discovering oxygen
Lavoisier worked in a different world»
(Kuhn 1962, p. 118)
58
Che cos’è l’incommensurabilità tra
paradigmi
• “Incommensurability thus becomes a sort of untranslatability, localized
to one or another area in which two lexical taxonomies differ. The
differences which produce it are not any old differences, but ones that
violate either the no-overlap condition, the kind-label condition1 or
else a restriction on hierarchical relations that I cannot spell out here.
Violations of those sorts do not bar intercommunity understanding.
Members of one community can acquire the taxonomy employed by
members of an-other, as the historian does in learning to understand
old texts. But the process which permits understanding produces
bilinguals, not translators, and bilingualism has a cost, which will be
particularly important to what follows. The bilingual must always
remember within which community discourse is occurring. The use of
one taxonomy to make statements to someone who uses the other
places communication at risk.” (The road since structure)
•
•
•
Proceedings of the Biennial Meeting of the
Philosophy of Science Association,
Issue Volume Two: Symposia and Invited Papers, 1990
59
• Let me formulate these points in one more way, and then make a last remark
about them. Given a lexical taxonomy, or what I’ll mostly now call simply a
lexicon, there are all sorts of different statements that can be made, and all sorts of
theories that can be developed. Standard techniques will lead to some of these
being accepted as true, others rejected as false. But there are also statements
which could be made, theories which could be developed, within some other
taxonomy but which cannot be made with this one and vice versa. The first
volume of Lyons’ Semantics (1977, pp. 237-8) contains a wonderfully simple
example, which some of you will know: the impossibility of translating the
English statement, “the cat sat on the mat”, into French, because of the
incommensurability between the French and English taxonomies for floor
coverings. In each particular case for which the English statement is true, one can
find a co-referential French statement, some using ‘tapis’, others ‘paillasson,’ still
others ‘carpette,’ and so on. But there is no single French statement which refers
to all and only the situations in which the English statement is true. In that sense,
the English statement cannot be made in French. In a similar vein, I’ve elsewhere
pointed out (Kuhn 1987, p. 8) that the content of the Copernican statement,
“planets travel around the sun”, cannot be expressed in a statement that invokes
the celestial taxonomy of the Ptolemaic statement, “planets travel around the
earth”. The difference between the two statements is not simply one of fact. The
term ‘planet’ appears as a kind term in both, and the two kinds overlap in
membership without either’s containing all the celestial bodies contained in the
other. All of which is to say that there are episodes in scientific development
which involve fundamental change in some taxonomic categories and which
therefore confront later observers with problems like those the ethnologist
60
encounters when trying to break into another culture.
• To this point I have been trying to firm-up and extend the parallel
between scientific and biological development suggested at the end of
the first edition of Structure: scientific development must be seen as a
process driven from behind, not pulled from ahead - as evolution from,
rather than evolution towards. In making that suggestion, as elsewhere
in the book, the parallel I had in mind was diachronic, involving the
relation between older and more recent scientific beliefs about the
same or overlapping ranges of natural phenomena. Now I want to
suggest a second, less widely perceived parallel between Darwinian
evolution and the evolution of knowledge, one that cuts a synchronic
slice across the sciences rather than a diachronic slice containing one
of them. Though I have in the past occasionally spoken of the
incommensurability between the theories of contemporary scientific
specialties, I’ve only in the last few years begun to see its significance
to the parallels between biological evolution and scientific
development. Those parallels have also been persuasively emphasized
recently in a splendid article by Mario Biagioli of UCLA (1990). To
both of us they seem extremely important, though we emphasize them
for somewhat different reasons.
61
• First, determine the status of the statement:
is it a candidate for true/false? To that
question, as you’ll shortly see, the answer is
lexicon-dependent. And second, supposing
a positive answer to the first, is the
statement rationally assertable? To that
question, given a lexicon, the answer is
properly found by something like the
normal rules of evidence.
62
•
•
With much reluctance I have increasingly come to feel that this process of
specialization, with its consequent limitation on communication and community, is
inescapable, a consequence of first principles. Specialization and the narrowing of
the range of expertise now look to me like the necessary price of increasingly
powerful cognitive tools. What’s involved is the same sort of development of
special tools for special functions that’s apparent also in technological practice.
And, if that is the case, then a couple of additional parallels between biological
evolution and the evolution of knowledge come to seem especially consequential.
First, revolutions, which produce new divisions between fields in scientific
development, are much like episodes of speciation in biological evolution. The
biological parallel to revolutionary change is not mutation, as I thought for many
years, but speciation. And the problems presented by speciation (e.g., the
difficulty in identifying an episode of speciation until some time after it has
occurred, and the impossibility, even then, of dating the time of its occurrence) are
very similar to those presented by revolutionary change and by the emergence and
individuation of new scientific specialties.
The second parallel between biological and scientific development, to which I
return again in the concluding section, concerns the unit which undergoes
speciation (not to be confused with a unit of selection). In the biological case, it is
a reproductively isolated population, a unit whose members collectively embody
the gene pool which ensures both the population’s self-perpetuation and its
continuing isolation. In the scientific case, the unit is a community of
intercommunicating specialists, a unit whose members share a lexicon that
provides the basis for both the conduct and the evaluation of their research and
which simultaneously, by barring full communication with those outside the group,
maintains their isolation from practitioners of other specialties.
63
• Il paradigma per Kuhn non è soltanto un insieme
di teorie, metodi e valori epistemici condivisi da
un gruppo di scienziati, ma è anche un esemplare,
ovvero un modello per risolvere problemi nuovi
sulla base di tecniche utilizzate con successo per
affrontare problemi passati.
• Un paradigma inteso come “esemplare” è ciò che
apprende a fare un giovane fisico quando applica a
un caso nuovo la seconda legge della dinamica di
Newton: risolvere il problema in questione
significa trovare la funzione di forza che risolve il
problema modellizzando opportunamente il
sistema fisico in questione
64
La dinamica delle teorie per T.S. Kuhn
• Fase preparadigmatica
• Scienza normale
• Scienza rivoluzionaria
• Scienza normale
65
La dinamica delle teorie per Popper
• Si prendano due teorie false, tali da farci pensare,
intuitivamente, che la seconda è comunque “più vicina alla
verità” della prima (la teoria di Copernico (C) e quella di
Newton (N)
• L’idea di verosimiglianza di Popper: una teoria falsa T1 è
“più prossima alla verità” o più verosimile (o truthlike) di
una teoria precedente (ugualmente falsa) T se e solo se
• tutte le conseguenze vere di T sono anche conseguenze
vere di T1, mentre le conseguenze false di T, che hanno
condotto ad abbandonarla, non sono conseguenze false di
T1.
66
• Ad un aumento del contenuto di verità di una teoria falsa A
non dovrebbe contemporaneamente aumentare il contenuto
di falsità e, viceversa, ad una diminuzione del contenuto di
falsità non dovrebbe diminuire contemporaneamente il
contenuto di verità.
• Tuttavia, se togliamo una proposizione falsa f da C, e N =
C – f, toglieremmo da N anche l’enunciato vero “se f allora
p”, dove p è un enunciato qualsiasi (vero o falso) di A:
diminuire il contenuto di falsità di una teoria C comporta
automaticamente diminuirne il contenuto di verità (se
questo ultimo è definito come il numero di proposizioni
vere conseguenze della teoria).
67
• Analogamente, se aggiungiamo una proposizione
vera t alla teoria C aumentandone il contenuto di
verità (N=C+t), aumentiamo contemporaneamente
il suo contenuto di falsità “se t allora l” è un
enunciato falso se l è un enunciato falso di A.
• Oltretutto, se il numero di conseguenze vere o
false di una teoria è infinito, è difficile compararle,
motivo per cui la definizione di verosimiglianza
popperiana presenta difficoltà forse insuperabili
68
La riscossa del realismo
scientifico…
(1) In che misura possiamo parlare di verità
delle teorie scientifiche (realismo delle
teorie o semantico)?
(2) In che misura le entità teoriche esistono
indipendentemente
dalla
nostra
teorizzazione e dal nostro ipotizzarle
(realismo ontico o delle entità)?
(3) Possiamo adottare il realismo strutturale
come terza via?
70
71
Un’idea ragionevole di progresso
Il progresso scientifico può essere
considerato come lo scoprire che leggi
prima ritenute universali, ovvero valide per
ogni valore dei parametri fisici che in esse
intervengono, valgono invece solo per certi
intervalli, come in effetti accade per le leggi
del moto newtoniane rispetto a quelle
einsteiniane.
72
• L’insistere, come fece Popper, che la storia della
scienza è una storia di continue falsificazioni ci ha
fatto dimenticare che nel suo ambito di
applicazione (es: per v piccole rispetto a c o per
campi gravitazionali deboli), la meccanica classica
funziona bene
• In un certo senso la meccanica classica è falsa
(non vale per ogni valore delle variabili); in un
altro senso, relativamente al suo dominio di
applicazione, può essere considerata vera?
73
Realismo delle entità?
Sì, ma a certe condizioni…
• Affermare che le entità teoriche esistono senza al
contempo impegnarsi sulla verità delle teorie è una
posizione nota come “realismo sulle entità” (Entity
Realism)
• Cartwright (1983), Hacking (1983) e Giere (1988)
affermano la compatibilità di RE & –RT, ovvero,
affermano che non è necessario (in simboli “–N”)
che RE implichi RT:
(1) –N (RERT)
75
• È invece concettualmente o logicamente
necessario (indichiamo tale necessità con “N”),
che RT implichi RE
(2) N (RT RE)
• ovvero, in modo equivalente, gli antirealisti sulle
entità devono necessariamente essere anche
antirealisti sulle teorie
(3) N(–RE–RT).
76
• Gli
argomenti
più
potenti
a
favore
dell’antirealismo sulle entità vengono dalla
cosiddetta induzione pessimista proposta da Larry
Laudan, in base alla quale nel corso della storia
della scienza sono state postulate molte entità
considerate esistenti e poi abbandonate.
• Ne segue non solo che le credenze nelle teorie che
allora le postulavano sono false, ma che
dovrebbero essere false anche le teorie in cui
crediamo oggi, dato che ieri e oggi il metodo
utilizzato per stabilire ipotesi è fondamentalmente
lo stesso.
77
• Anzitutto, la misurazione di varie proprietà di certi
oggetti microscopici, effettuate con metodi diversi
e presupponendo leggi diverse, conferisce
sufficiente evidenza alla nostra credenza nelle
entità le cui proprietà sono state misurate.
• Salmon (1990) fa l’esempio di 13 modi diversi di
calcolare il valore del numero di Avogadro, che è
il numero di molecole di una mole di gas, tra cui il
moto browniano studiato anche da Einstein (moto
di particelle sospese in un gas e bombardate da
molecole), l’elettrolisi, la radiazione alfa, la
diffrazione dei raggi X e la radiazione del corpo
nero.
78
• Come è possibile che tutti questi metodi diversi
convergano su N senza supporre che le molecole
esistano?
• «Il microscopista evita la fantasia. Invece di andare su Giove per
mezzo di una navicella fittizia [per osservare direttamente le sue lune],
nella routine quotidiana riduciamo una griglia. Poi guardando il
piccolissimo dischetto, vediamo esattamente quelle forme e quelle
lettere che erano state disegnate in grande con penna e inchiostro. È
assurdo pensare seriamente che questo dischetto piccolissimo, che ora
sto prendendo con una pinza, non abbia di fatto la struttura di una
griglia contrassegnata. Io so che quello che vedo al microscopio è vero
perché noi abbiamo fatto quella griglia in quel modo. Io so che il
processo di manifattura è affidabile, perché è possibile esaminare i
risultati con una dozzina di tipi diversi di microscopi, ognuno basato su
un diverso processo fisico di produzione di immagine. Possiamo forse
credere che questa sia una sorta di gigantesca coincidenza?» (Hacking
1983, 316-7)
79
• Conoscere non è tanto e solo un rappresentare, quanto un
fare, e nei moderni laboratori microentità come gli elettroni
vengono quotidianamente manipolate per caricare
negativamente certi bersagli o per studiare le proprietà di
altri oggetti meno noti nell’ambito della fisica delle
particelle elementari:
• che ragioni abbiamo per dubitare che conosciamo le
proprietà causali degli elettroni stessi, e che questi ultimi
esistono proprio come le sedie che manipoliamo
direttamente ogni giorno? Nei moderni acceleratori
possiamo alterare la direzione, la velocità nonché lo spin di
fasci di particelle: se tali particelle non esistessero, fossero
solo utili finzioni o se, riguardo alla loro esistenza
dovessimo, come suggerisce van Frassen (1980),
sospendere il giudizio, come potremmo giustificare la
pratica sperimentale e spiegare ciò che riusciamo a trovare
80
dando per scontare le proprietà di tali oggetti?
• In una parola, (1) misurare almeno alcune proprietà
quantitative di X o (2) manipolare indirettamente X implica
che X esista. La seconda condizione naturalmente non si
applica a entità troppo grandi perché possano essere
manipolate (stelle o galassie), mentre la prima comprende
sia microentità che entità di dimensione astronomica.
• il realismo sulle entità non implica una certa forma di
realismo sulle teorie, per cui se le entità esistono queste
ultime sono vere? In fondo, come possiamo fidarci degli
enunciati che attribuiscono certe proprietà causali agli
elettroni, da noi usate per manipolarli, senza al contempo
credere che tali enunciati o le leggi che li generino, siano,
almeno approssimativamente, veri?
81
 Distinzione tra le leggi teoriche e le leggi più sperimentali
o fenomenologiche, su cui si basa la manipolazione
sperimentale.
 Nella misura in cui le seconde possono essere considerate
come indipendenti e autonome dalle prime, e dunque anche
meno soggette a rivoluzioni concettuali profonde, il
realismo sulle entità implicherebbe solo un realismo
riguardo
alla
componente
più
eminentemente
fenomenologica della teoria e non riguardo alle leggi più
teoriche della disciplina.
 L’ambito semantico del termine “fenomenologico” qui non
si riferisce “a ciò che è osservabile a occhio nudo”, visto
che un elettrone non lo è, ma ciò che appunto costituisce
l’ambito delle leggi causali che ci permettono di interagire
indirettamente con le microentità fisiche, chimiche 82e
biologiche.
Quattro argomenti antirealisti
sulle teorie
Verità come corrispondenza e come
coerenza
1. il fine della scienza non è la verità, né quello di
dare descrizioni vere, ma solo quello di fornire
algoritmi che ci permettano di eseguire calcoli a
scopi predittivi;
2. la sottodeterminazione delle teorie da parte dei
dati e la collegata questione dell’olismo della
conferma, o cosiddetta tesi di Duhem-Quine;
3. una concezione convenzionalista delle leggi di
natura (convenzionalismo);
4 un realismo antimodale: in natura non esistono
modalità de re (possibilità o necessità).
Possibilità e necessità sono solo finzioni del
modello. In particolare, non esiste la causalità
84
• In breve, la disputa tra realisti e antirealisti non è
tanto sugli scopi della scienza, (van Fraassen
1980), ma sul fatto che quest’ultima sia o meno
adeguata a fornirci i mezzi per raggiungere un
fine (la verità) che è di fatto parte della vita della
stragrande maggioranza degli scienziati.
• Se sottoponessimo a tutti gli scienziati la domanda
“qual è il fine della tua attività?” quasi
invariabilmente otterremmo la risposta: cercare la
risposta vera a interrogativi non ancora risolti:
• chi è l’epistemologo o il filosofo della scienza per
affermare che gli scienziati si illudono sul fine
ultimo di ciò che fanno, e con quale diritto può dir
loro come invece dovrebbero regolarsi?
85
(1)
• se l’unico accesso che abbiamo alla natura è
tramite una teoria,
• se la stessa percezione è carica di teoria e
• se lo stesso senso comune contiene una teoria sul
mondo,
come possiamo confrontare la corrispondenza tra
una teoria e un mondo in sé considerato come
privo di qualunque interpretazione teorica?
L’antirealista concepisce la verità sempre come
relativa a schemi concettuali, teorie o paradigmi. E
poi,
• se anche avessimo tra le mani una teoria vera,
come potremmo provarlo?
86
• Dal punto di vista di uno strumentalista,
l’equivalenza empirica di due teorie rivali non è
assolutamente un problema. Se due teorie fanno
predizioni equivalenti ma hanno ontologie distinte,
per chi, come uno strumentalista crede solo nella
componente osservabile di un modello, esse sono
praticamente la stessa teoria.
• In una parola, la tesi di Duhem-Quine afferma che
se siamo disposti a modificare altri pezzi della rete
delle nostre conoscenze, la teoria che sembra
apparentemente smentita dai dati osservativi può
alla fine essere resa compatibile con essi.
87
• Poiché argomenti tratti dalla causalità sono
fondamentali per difendere il realismo delle
entità (per i realisti manipolare le entità o
misurarne le proprietà implica che queste
esistono), attaccare l’indipendenza dalla
mente della causalità implica indirettamente
attaccare quegli argomenti.
Manipolare è un verbo di innegabile
significato causale, dato che significa
provocare certi effetti a certi scopi.
88
Le risposte del realista scientifico
ai quattro punti
89
(1)
è vero che gli attuali continenti si muovono su
enormi placche e che tale movimento causa molti
terremoti?
• È vero che lo scimpanzé e l’uomo hanno un
progenitore comune che viveva non più di qualche
milione di anni fa?
• Queste domande esigono una risposta che prenda
posizione netta sulla loro falsità o verità, e quindi
sul tipo di evidenza che è disponibile per decidere
quale delle due eventualità si dia.
• Ciò conferma che la scienza mira alla verità e non
alla verosimiglianza, e il punto è stabilire se ha i
mezzi appropriati per coglierla attraverso parti
90
delle sue teorie
• Lo scettico locale che dubita di particolari
proposizioni e enunciati, si mette sullo stesso
piano dello scienziato, dato che il dubbio su alcune
proposizioni della scienza accettata è uno dei
motori del progresso scientifico e non pone
dunque particolari problemi al realista delle teorie.
• lo scettico globale sulla scienza è come lo scettico
sul senso comune che dubita di tutto, considerato
che il senso comune è la base della conoscenza
scientifica. Se persino “il gatto è sul tappeto non è
vero né falso”, perché parlare?
91
(2) SOTTODETERMINAZIONE
• flusso di inputs sensoriali relativamente povero e
una straordinaria ricchezza di ipotesi intese a
collegarli (Quine)
• All’osservazione che la sottodeterminazione
storicaemente è rara, gli antirealisti possono
ribattere che il fatto che nella pratica la
sottodeterminazione storicamente non esista o non
duri a lungo, non implica che non vi siano in linea
di principio altre teorie, che noi non conosciamo,
che sono empiricamente equivalenti a quelle che
adottiamo, ma incompatibili con quelle note.
• Beh, “producetele se siete capaci!”, rispose
Boltzmann
92
• Secondo gli antirealisti sulle teorie, i realisti
dovrebbero mostrare che nessuna altra
teoria può esistere con caratteristiche
dissimili da quella nota e in grado di
dedurre gli stessi dati. Talvolta percorrere
questa strada porta a successo, come
avvenne con la dimostrazione che i modelli
continuisti dell’emissione dell’energia di un
corpo nero non potevano essere compatibili
con i dati
93
(3)
• Supponiamo che i modelli somigliano, per gradi e
sotto certi rispetti, a sistemi reali. Ma, allora,
perché le leggi vengono da lui definite come né
vere né false? Almeno qualche relazione dovranno
pur aver in comune con i sistemi fisici che
contribuiscono a spiegare o a descrivere. Se le
teorie sono modelli, i modelli assomigliano in certi
rispetti e per certi gradi ai sistemi reale e le leggi
definiscono i modelli, ne segue, checché sostenga
Giere, che un qualche rapporto almeno di
somiglianza tra leggi e realtà ci deve essere.
94
L’antirealismo causale
• Qui basterà dire che una possibile strada da
seguire per difendere una concezione
realista e singolarista della causalità è
quella di sostenere che noi percepiamo
direttamente il legame causale tra eventi
singoli, un fatto che sembra testimoniato da
verbi come tagliare, infrangere, rompere,
affettare, spazzar via, battere
95