Macerata, 15 novembre 2013
Filosofia del linguaggio – Mod. Ontologia
Le leggi di natura
Lezione 19 -15 Nov. 2913
Presentazione di Ilaria Perdominici
Dal testo di
Mauro Dorato
Il software dell’universo:
saggio sulle leggi di natura
Paravia Bruno Mondadori Editori, Milano 2000
Il problema
della riducibilità
delle leggi di natura
• Domanda fondamentale: la nozione di legge
presuppone relazioni tra fenomeni, oppure è primitiva,
quindi non riducibile?
• Premessa: per valutare le posizioni filosofiche che
hanno tentato di rispondere a questa domanda, è
necessario esaminare i rapporti tra la nozione di legge di
natura e le nozioni ad essa legate: previsione,
universalità, verità, necessità, causalità, controfattualità,
spiegazione e simmetria.
Legge di natura e previsione
Legge di natura e previsione
Nelson Goodman: Legge di natura = previsione
“un enunciato è considerato una legge perché è usato
per fare predizioni e non è usato per fare predizioni
perché è una legge”
Obiezione I
Norman Swartz - Friedel Weinert: Legge di natura:
1. Propriamente detta (costruita da noi; la predizione può
essere falsa)
2. Scientifica letteralmente vera (leggi reali dell’universo,
indipendenti dalla nostra conoscenza)
Legge di natura e previsione
Obiezione II
Come si giustificano le leggi naturali che descrivono un
sistema fisico mutabile e imprevedibile?
Prevedibilità come questione di grado.
Es. tempo atmosferico
Obiezione III
Filosofia della scienza neopositivistica: tentativo di
formalizzazione di una legge = qualsiasi altro evento
accidentale (quantificatore universale e condizionale
materiale)
Conclusione: il concetto di previsione non è sufficiente per
definire e descrivere una legge di natura.
Legge di natura e universalità
Legge di natura e universalità
Tre sensi di universalità
I senso: L’universalità spazio-temporale delle leggi:
James Maxwell: “inerzia causale dello spazio e del
tempo”, le leggi di natura non possono contenere
coordinate spazio-temporali.
Poincarè: l’immutabilità delle leggi è una sorta di
condizione necessaria della possibilità della nostra
conoscenza scientifica del mondo, e l’immutabilità
delle leggi deve essere indipendente da riferimenti
spazio-temporali.
Legge di natura e universalità
Obiezione: solo l’indagine empirica (non leggi universali)
può stabilire se la materia è in grado di autorganizzarsi
dando origine a nuove regolarità.
Es. 1: leggi di Keplero definite spazio-temporalmente ancora valide –
legge di Newton universale, ma corretta da Einstein.
Es. 2: biologia e Mendel (non c’è una legge spazio-temporalmente
universale, ma possiamo ammettere regolarità empiriche di tipo
nomico)
Legge di natura e universalità
II senso: L’universalità come determinismo
Le leggi sono prive di eccezioni, escludono il “per lo più”.
Necessitaristi: le leggi sono relazioni necessarie tra le
proprietà, considerate alla stregua di universali
oggettivamente esistenti.
Obiezione:
Svolta
contemporanea:
probabilistica
Es. leggi di decadimento di sostanze
indeterministiche e governate da probabilità.
della
radioattive
fisica
sono
Probabilità: non per le connessioni tra universali, ma per
l’esemplificazione della legge stessa (gli universali non
esemplificati per Armstrong non esistono).
Legge di natura e universalità
III senso: L’universalità come assenza di clausole
“ceteris paribus”
Ogni legge di natura (fondamentale o fenomenologica) vale
sempre a prescindere da clausole determinate.
Obiezione: Le leggi,che definiscono modelli utilizzati dalla
scienza attraverso processi di idealizzazione e
astrazione, saranno applicabili solo esplicitando le
clausole.
Es. 1: la legge di Newton, fondamentale, non può essere applicata se
non vengono prese in considerazione le clausole ceteris paribus,
cioè le circostanze determinate in cui viene applicata (solo con due
corpi, escludendo la presenza di altre forze…)
Legge di natura e verità
Legge di natura e verità
Premessa: bisogna prima discutere sulla verità degli
enunciati delle leggi (strumentalismo) e poi sulla verità
delle leggi stesse (realismo).
Filosofia neoregolarista, Swartz: la verità è la prima di
cinque proprietà che gli enunciati -che esprimono le leggi
di natura- possiedono.
Obiezione I:
filosofia neopositivista: gli enunciati di leggi non sono veri,
ma strumentali a scopi predittivi.
Legge di natura e previsione
Obiezione II:
Giere – Cartwright: gli enunciati di leggi sono veri sono nel
loro modello.
Conclusione: La verità di un enunciato può essere
ricondotta solo alla validità che ha nel suo ambito di
applicabilità e nel suo modello teorico (modello
matematico).
Legge di natura e necessità
Legge di natura e necessità
Realisti contemporanei e teorici dei mondi possibili: la
necessità delle leggi è indipendente dalla nostra
conoscenza.
Obiezione: Hume, regolaristi e neoregolarisiti: le leggi
sono prive di qualunque necessità oggettiva.
(Si può credere che le leggi esistano oggettivamente come
regolarità e si può essere antirealisti sulla necessità)
Conclusione: la necessità fisica risulta un requisito
controverso per essere considerato come criterio di
demarcazione tra gli enunciati nomici e le
generalizzazioni accidentali.
Legge di natura e causalità
Legge di natura e causalità
Regolarismo (Dowe, Salmon, Davidson): la relazione
causale presuppone quella nomica, dunque la causalità
è un criterio di demarcazione tra leggi e generalizzazioni
accidentali.
Obiezione: Non tutte le leggi di natura coinvolgono il
tempo, dunque non tutte le leggi sono causali.
Presupposto teorico: Un legame causale, tra singoli
eventi, è direttamente percepibile e non presuppone
l’esistenza di leggi.
Es. Bambino – fuoco (legge di successione o legge causale?)
Se si è scottato una volta, sa che non deve avvicinarsi più (teoria
singolarista). Ma non è una legge causale, è una legge di
successione originatasi da una generalizzazione di un singolo
evento.
Legge di natura e controfattuali
Legge di natura e controfattuali
Neopositivismo (Hempel – Nagel): Controfattuali
(enunciati condizionali il cui antecedente descrive stati
solo possibili o irreali) usati per discriminare enunciati
nomici genuini e generalizzazioni accidentalmente vere.
Es. “Se il corpo x fosse lasciato privo di qualunque supporto, cadrebbe
a terra”. È vero perché l’antecedente esprime una possibilità che se
si realizzasse renderebbe il conseguente necessario. (legge dei
caduta dei gravi galileiana)
“Se x fosse un mio vestito estivo sarebbe consunto”. È falso e non
esprime necessità.
Obiezione: circolarità viziosa: il modo per valutare la
verità di un controfattuale è quello di far riferimento a
leggi o circostanze causali.
Legge e spiegazione scientifica
Legge di natura
e spiegazione scientifica
Hempel: le leggi forniscono una spiegazione scientifica (la
deduzione da leggi e condizioni); le generalizzazioni non
danno spiegazioni.
Necessitarismo (Armstrong): la legge è l’esistere di
un’irriducibile relazione di necessitazione tra due
universali. Questa relazione unifica i fenomeni, spiega e
conduce a previsioni.
Obiezione: La necessitazione non ci spiega il perché di un
fenomeno, ma ci spiega come avviene, dunque non si
tratta di una spiegazione vera e propria.
Es. corvi neri: la biologia evoluzionistica ci può spiegare come i corvi
abbiano acquisito un piumaggio di un certo colore, ma non il perché
del nero di un singolo corvo.
Legge di natura e simmetrie
Legge di natura e simmetrie
Van Fraassen: la legge di natura è soltanto un antico
retaggio; la sua nozione può essere sostituita da quella di
simmetria, di invarianza e di probabilità. Si avvale del
teorema di Emmy Noether*: ogni legge di conservazione di
quantità fisiche corrisponde ad una particolare simmetria.
Obiezione: Il fatto che le leggi di conservazione più generali
siano strettamente legate a simmetrie spazio-temporali non
ci induce ad eliminarle. L’eliminativismo delle leggi in favore
delle nozioni matematiche di simmetria e di invarianza, non
conduce al riconoscimento di leggi prive di espressioni
matematiche, ma dotate di una certa regolarità. (La biologia
diventerebbe irrazionale per Van Fraassen)
Parità (fisica) In meccanica quantistica, invarianza di un sistema fisico rispetto
all'inversione del segno delle coordinate spaziali; in altre parole se il sistema che si
ottiene mediante la sua immagine speculare ha le stesse caratteristiche fisiche.
Irriducibilità del concetto di legge
Conclusione: Il concetto di legge sembra irriducibile ad
altre nozioni.
- John Carroll: irriducibilità di tutti i concetti nomici a fatti
non nomici.
- Tesi di sopravvenienza delle leggi su fatti privi di
caratteristiche nomiche:
1. antirealismo sulle proprietà e nominalismo;
2. antirealismo sulle modalità e attualismo;
3. antirealismo su entità astratte non esemplificate e
naturalismo (tutto ciò che esiste è nello spazio-tempo).
Quale tra queste opzioni è plausibile
per il concetto di natura?
Che cos’è una legge di natura?
Il neoregolarismo
Il neoregolarismo MRL
Mill – Ramsey – Lewis
John Stuart Mill, Sistema di logica: le leggi di natura
equivalgono alle assunzioni più semplici e minori in
numero, date le quali risulterebbe la totalità dell’ordine
esistente della natura.
Ramsey: le leggi sono conseguenze di quelle proposizioni
che dovremmo prendere come assiomi se sapessimo
tutto e lo organizzassimo nel modo più semplice
possibile in un sistema deduttivo.
Lewis: una generalizzazione contingente è una legge di
natura se e solo se appare come un teorema (o un
assioma) in ciascuno dei sistemi deduttivi veri che
combina nel modo migliore semplicità e informatività.
(Le generalizzazioni accidentali non sarebbero nomiche quindi
perché non sarebbero informative)
Il neoregolarismo
Obiezione I: Caratteristica dei sistemi nomici: semplicità e
informatività , ma sono termini vaghi. Sono solo in
relazione a interessi cognitivi di esseri umani, e quindi
caratteristiche soggettive ed epistemiche, appartenenti
più alla nostra conoscenza che alla realtà in sé.
Obiezione II: Semplicità e informatività sono in conflitto tra
loro (come far corrispondere alla semplicità di un
sistema una grande quantità di informazioni?)
Obiezione III: Semplicità, informatività ed equilibrio tra le
due, dipendono dal linguaggio deduttivo scelto per
assiomatizzare la nostra conoscenza della natura. Una
legge può essere assiomatizzata in diversi modi.
Il neoregolarismo
Obiezione IV: “Sciovinismo e patriottismo” fisicalista:
esclusione aprioristica di molte regolarità appartenenti
alle leggi speciali, poiché non posseggono una struttura
assiomatizata (biologia).
Obiezione V: Concezione iperriduzionista e sintatticista
della scienza e della fisica: persino la fisica non è tutta
assiomatizzabile, solo alcune teorie fisiche lo sono.
(Obiezione VI: la meccanica quantistica mette in dubbio la
corrispondenza tra sopravvenienza delle leggi su fatti spaziotemporalmente localizzati e la sopravvenienza delle proprietà
relazionali sulle loro proprietà intrinseche.)
Il necessitarismo
Il necessitarismo
di Armstrong, Dretske e Tooley
• (Regolarismo: le leggi sono fatti empiricamente
accertabili e spaziotemporalmente ricorrenti.)
• Le leggi di natura sono irriducibili e necessarie relazioni,
che valgono come proprietà intese come universali (le
caratteristiche ripetibili del mondo spazio-temporale) vs
nominalismo
• Gli universali esistono ovunque ci sia un oggetto che li
esemplifica, dunque possono essere scoperti solo a
posteriori.
• Le leggi sono relazioni tra universali (proprietà)
• Le leggi stesse sono un universale, dato da una
relazione di necessitazione (necessità fisica o naturale,
non logica).
Il necessitarismo
Obiezione I: se gli universali esistono solo come
esemplificati, non si può spiegare la prima legge della
dinamica, il principio d’inerzia che non ha un universale,
una proprietà appartenente ai corpi, corrispondente.
Obiezione II: Ci sono fenomeni che non riflettono sistemi
idealizzati descritti dai propri modelli di riferimento (es.
gas reale, pendolo reale, caduta di un grave in un mezzo
denso), ma al massimo lo approssimano. Il
necessitarismo non tiene conto di tre aspetti
fondamentali della scienza: approssimazione,
idealizzazione e astrazione.
In questo caso i necessitaristi dovrebbero ammettere o che
in una parte dell’universo i corpi si muovano con un moto
inerziale, oppure che gli universali si esemplifichino “per
gradi”, e corrispondano ad entità come tendenze,
disposizioni appartenenti a singoli individui.
Il necessitarismo
Il necessitarismo
e le proprietà essenziali dei corpi
• Numerose leggi o principi fisici sono tipicamente
enunciati esprimibili sotto forma di “proibizioni” o
impossibilità fisiche; essi non comportano alcuna
antropomorfizzazione della natura.
• Le leggi di natura non sono soltanto descrizioni di
regolarità accidentali.
• Distinzione tra leggi e condizioni iniziali: differenza tra
enunciati puramente contingenti (in base a condizioni
iniziali) e enunciati di legge (validi anche per sistemi solo
possibili e diversi da quelli attuali).
Il necessitarismo
Bigelow – Ellis – Lierse: la necessità di una legge è
dipendente dalla natura essenziale delle proprietà
messe in relazione dalla legge stessa.
Una proprietà essenziale è una proprietà che,
aristotelicamente, definisce l’identità dell’entità che la
possiede.
Obiezione: circolarità: le essenze degli oggetti fisici
dovrebbero fornire il carattere di necessità alle leggi, ma
queste ultime sono necessarie per definire le essenze.
Es. come può un campo elettromagnetico avere un’essenza
indipendente dalle equazioni di Maxwell?
• LA TRATTAZIONE IN CLASSE SI E'
CONCLUSA QUI PER MOTIVI DI TEMPO
• I LUCIDI SUCCESSIVI VERRANNO
FORSE UTILIZZAT IN UNA LEZIONE
SUCCESSIVA
Il disposizionalismo
Il disposizionalismo
• Le disposizioni sono definite come proprietà del secondo
ordine o proprietà di proprietà; sono il vero e proprio
oggetto di cui parlano le leggi di natura.
• Proprietà disposizionale: concetto contrario alla proprietà
occorrente o manifesta.
Karl Popper: tutte le proprietà fisiche sono
disposizionali.
Sidney Shoemaker: le disposizioni non esistono ma
sono dovuti al funzionamento di una lingua naturale.
Rudolf Carnap: le disposizioni sono termini intermedi
tra i termini osservativi e termini teorici.
Il disposizionalismo
• Le disposizioni codificano in modo sintetico informazioni
sul tessuto relazionale del mondo dell’esperienza e della
scienza.
• Problema della riducibilità delle disposizioni a proprietà
occorrenti: ridurre non implica necessariamente
eliminare.
Ipotesi:
una teoria delle leggi basata su proprietà
disposizionali, intese come relazioni descritte in
modo isomorfico da modelli matematici.
Il disposizionalismo:
soluzione probabile?
Conclusioni
• Il carattere di controfattualità delle leggi è assicurato: le
disposizioni sono presenti anche quando non si
manifestano: questo spiega il perché le leggi si
riferiscono anche a situazioni possibili reggendo
controfattuali.
• Il carattere idealizzato delle leggi, per cui esse sono
vere nel modello e sono approssimative nella realtà, è
salvato: ammettono gradi.
• Le leggi non sono mere convenzioni prive di contenuto
empirico, perché si riferiscono ai fenomeni per
approssimazione.
• Le proprietà dei corpi vengono identificate sulla base
delle loro relazioni causali e attribuiamo poteri causali
nei singoli eventi.
Conclusioni
• La relazione causale è epistemicamente e
ontologicamente prioritaria rispetto alle leggi
causali, perché queste vengono ottenute quantificando
sia sulle proprietà singole sia sulle circostanze causali.
(Le leggi non-causali si ottengono considerando la
variazione funzionale di proprietà o disposizioni non
causali dei corpi).
• Il carattere di necessità delle leggi è ereditato dalle
proprietà di un genere (type) o dai suoi poteri causali.
Nella causalità deterministica, si concepiscono le cause
come necessarie e sufficienti per l’effetto, la legge
causale eredita la necessità.
• Il carattere di verità: le leggi fondamentali non sono né
vere né false, ma più o meno adeguate a descrivere i
fenomeni: mentre l’adeguatezza ammette gradi, anche
se non misurabili precisamente, la verità non ne
ammette.
Conclusioni
•
La nozione di spiegazione scientifica: obiezione a
questa teoria. Non è ovvio spiegare un fenomeno
affermando che è la disposizione di un oggetto fisico
che lo permette? (Es. un vetro si è rotto perché ha la
tendenza/disposizione a rompersi…).
•
Il carattere di adeguatezza alla pratica e ai fini generali
della scienza:
1. Le disposizioni sono essenzialmente relazioni tra proprietà e la
conoscenza delle entità naturali permessa dalla scienza è
essenzialmente relazionale e strutturale.
2. Conferma nella scienza della nozione di potere causale o di
capacità: meccanica quantistica. Essa si riferisce ad un sistema di
disposizioni irriducibilmente probabilistiche (non in senso
antropomorfico) che legano il mondo microscopico agli strumenti
macroscopici
3. Realismo di tipo strutturale: ciò che si mantiene sempre invariata
(a prescindere dalle leggi da Newton ad Einstein) è la struttura
matematica, con le relative equazioni che stabiliscono relazioni tra
fenomeni