CHE COS’E’ UNA SPIEGAZIONE SCIENTIFICA?
SCOPI PRATICI
SCOPI TEORICI
Perché lo strato di
ozono si sta
assottigliando?
Perché si è verificata
un’eclissi di sole?
Cause? Ragioni? Leggi? Storia?
CHE COS’E’ UN FENOMENO CHE PUO’ ESSERE SPIEGATO DALLA
SCIENZA? E SE NON LO E’, PERCHE’?
MODELLO EMPIRISTA DELLA LEGGE DI COPERTURA
(Carl Hempel, 1952)
1 – Le spiegazioni scientifiche sono RISPOSTE a DOMANDE in cerca
di un perché: dobbiamo trovare le proprietà essenziali di queste
risposte
2 – Le spiegazioni scientifiche hanno la struttura logica di una
ARGOMENTAZIONE (un insieme di premesse seguite da conclusione)
3 – La conclusione deve affermare che il fenomeno in cerca di
spiegazione si realizza; le premesse devono mostrare che la
conclusione è vera; la SPIEGAZIONE consiste allora nello scegliere
adeguatamente un insieme di premesse che giustifichino la
conclusione
* Perché lo zucchero si scioglie nell’acqua?
Conclusione: “Dunque, lo zucchero si scioglie
nell’acqua”; quali premesse?
PROPRIETA’ DI UNA SPIEGAZIONE SCIENTIFICA
PER COPERTURA
1 – Le premesse devono implicare logicamente la
conclusione, ovvero l’argomentazione deve essere
DEDUTTIVA
2 – TUTTE le premesse devono essere VERE
3 – ALMENO UNA delle premesse deve essere una LEGGE
GENERALE (o “legge di natura”: “tutti i metalli conducono
elettricità”, gravitazione, ecc…)
“Spiegare un fenomeno significa spiegare che la sua occorrenza segue
deduttivamente da una legge generale, eventualmente supportata da
altre leggi e/o fatti particolari, ciascuno dei quali deve essere vero”
* Perché la pianta sulla mia scrivania è morta?
1 – La luce solare è necessaria per la fotosintesi; 2 – Senza
fotosintesi le piante non possono sopravvivere; 3- La pianta
non riceveva luce solare; 4 – Dunque, la pianta è morta.
LEGGI GENERALI (almeno una)
+
FATTI PARTICOLARI
Explanans
=
FENOMENO CHE DEVE ESSERE SPIEGATO (domande pertinenti in
cerca di un perché) o EXPLANANDUM
Un fatto particolare
Una legge generale: Perché
l’esposizione al sole causa il
tumore della pelle?
Almeno una legge ancora più generale,
ma la stessa struttura argomentativa
L’essenza della spiegazione, per Hempel, è mostrare che
il fenomeno che deve essere spiegato è COPERTO da
almeno una legge di natura (intelligibilità)
Data (almeno) una legge di natura ed eventuali fatti aggiuntivi
(assunzioni addizionali minori) l’explanandum segue necessariamente
– DETERMINISMO (i.e. Data la legge di gravitazione universale e
date le condizioni iniziali del sistema, le orbite dei pianeti sono
ellittiche)
* Anche le spiegazioni storiche, se dettagliate, non possono non
richiamare leggi di natura: Perché Milano è coperta da una cappa di
smog? Perché negli ultimi anni le autovetture e gli impianti di
riscaldamento hanno rilasciato monossido di carbonio, ecc… MA
- Se il monossido di carbonio viene rilasciato
nell’atmosfera in determinate concentrazioni si
formano nuvole di smog; i vapori di scarico
contengono monossido di carbonio; a Milano ci
sono x autovetture e y impianti di riscaldamento;
dunque…
In Hempel, SPIEGAZIONE E PREDIZIONE SONO
STRUTTURALMENTE SIMMETRICHE
- UNA SPIEGAZIONE E’ sempre potenzialmente UNA
PREDIZIONE: se Newton non avesse saputo che le orbite dei
pianeti sono ellittiche, avrebbe potuto predirlo in base alla sua
spiegazione (legge di copertura più dati aggiuntivi); infatti la
spiegazione è deduttiva, e quindi implica logicamente la
conclusione.
- OGNI PREDIZIONE AFFIDABILE E’ ANCHE UNA
SPIEGAZIONE (a posteriori): predico un fenomeno sulla base di
informazioni e leggi di natura; il fenomeno si realizza; quelle
informazioni e leggi di natura diventano una spiegazione del perché
si è realizzato.
IL MODELLO HEMPELIANO E’ TROPPO LIBERALE
(ci sono casi che soddisfano il modello di copertura ma
non valgono come spiegazioni scientifiche)
Un’asta di 15 m, il sole a 37°, un’ombra di 20 m.
Perché l’ombra è 20 m?
Perché l’asta è 15 m?
La luce viaggia in linea retta
La luce viaggia in linea retta
Leggi della trigonometria
Leggi della trigonometria
L’angolo di elevazione è 37°
L’angolo di elevazione è 37°
L’asta è alta 15 m
L’ombra è lunga 20 m
L’ombra è lunga 20 m
L’asta è alta 15 m
LA STRUTTURA DELLA SPIEGAZIONE E’ ASIMMETRICA!
se X spiega Y, non è detto che Y spieghi X (eppure l’inversa è hempeliana)
L’inversa è una buona PREDIZIONE ma non è una SPIEGAZIONE
IRRILEVANZA E PERTINENZA
- Perché Emanuele non è rimasto incinto? 1 – Emanuele ha
assunto in questi anni pillole anticoncezionali; 2 – Le
persone che assumono regolarmente pillole anticoncezionali
non restano incinte; 3 – Dunque, Emanuele non è rimasto
incinto. E’ hempeliana (ha una legge di copertura ed è
deduttiva), ma la spiegazione è ovviamente irrilevante
rispetto all’explanandum.
- (rivolti a un figlio unico) Perché hai fatto piangere tua
sorella? (come rispondere a domande non pertinenti in
cerca di un perché che non esiste?)
APPROCCIO CAUSALE ALLA SPIEGAZIONE:
spiegare un fenomeno significa individuare che cosa lo ha causato
* Perché si è estinto il dodo? Cause dell’estinzione.
1 – INCLUDE TUTTE LE HEMPELIANE: dedurre l’occorrere di un
fenomeno da una legge generale coincide con il darne una causa (le
orbite ellittiche sono causate dall’attrazione gravitazionale)
2 – RISOLVE IL PROBLEMA DELL’ASIMMETRIA, il concetto di CAUSA è
infatti asimmetrico: l’altezza dell’asta è la causa della lunghezza di 20
m dell’ombra; la lunghezza dell’ombra non è la causa dell’altezza
dell’asta; L’ASIMMETRIA DELLA SPIEGAZIONE DERIVA
DALL’ASIMETTRIA DELLA CAUSALITA’: se X è la causa di Y, allora Y
non è la causa di X (cortocircuito – incendio).
3 – RISOLVE IL PROBLEMA DELL’IRRILEVANZA. Le pillole
anticoncezionali non sono la causa della mancata gravidanza di
Emanuele, quindi quella non è la spiegazione corretta (bensì:
Emanuele è un maschio; i maschi di Homo sapiens non diventano
gravidi; dunque, Emanuele non è gravido). LA CAUSALITA’ E’ SEMPRE
RILEVANTE PER L’EXPLANANDUM.
DUE PROBLEMI DELLA SPIEGAZIONE CAUSALE
(fondamento e completezza)
1 – LA CAUSALITA’ HA UN FONDAMENTO INDUTTIVO,
dunque ha basi malferme (Hume): a) noi facciamo esperienza
di CORRELAZIONI, non di cause (caduta-rottura); b) la CAUSALITA’
è un concetto più forte (produzione di, connessione) di cui non
abbiamo esperienza diretta, ma che induciamo per abitudine; c) la
causalità è una finzione regolativa, funziona anche se non
possiamo fondarla su basi empiriche dirette.
2 – LA CAUSALITA’ NON RENDE CONTO DELLE SPIEGAZIONI
PER “IDENTIFICAZIONE TEORICA”. Che cos’è la temperatura?
E’ l’energia cinetica molecolare media. Non c’è causalità, ma un
concetto di senso comune viene spiegato in termini scientifici.
Essere costituita di idrogeno e ossigeno non è la causa dell’essere
acqua, ma spiega molte proprietà dell’acqua.
SPIEGARE: “Quale relazione esiste tra fenomeni diversi in virtù della
quale uno può costituire una spiegazione di un altro? E che cosa, in
questa relazione, fornisce una comprensione del fenomeno spiegato?”
(Michael Friedman, 1974)
1 – MODELLO NOMOLOGICO-DEDUTTIVO DI HEMPEL (difficoltà:
asimmetria; pertinenza; ecc…)
2 – MODELLO CAUSALISTA (difficoltà: fondamento induttivo; non
tutte le spiegazioni sono causali; alcune teorie sostituiscono le
precedenti eliminando la necessità di ricorrere ad alcune cause: ex.
gravitazione di Newton VS relatività generale (spiegazioni
geometrico-strutturali).
3 – Proposta di un terzo modello (Friedman 1974, Kitcher 1976):
SPIEGARE SIGNIFICA UNIFICARE I FENOMENI, cioè
visualizzarli e rappresentarli nello spazio e nel tempo;
eventualmente riprodurli artificialmente; in ultima analisi, unificare
la loro comprensione sotto principi comuni. In sostanza, unire ciò
che prima era separato.
SPIEGARE VUOL DIRE UNIFICARE
(modello 3)
“La scienza aumenta la nostra comprensione del mondo riducendo il
numero di fenomeni che dobbiamo accettare come non spiegati o
come semplicemente dati. Un mondo con meno fenomeni
indipendenti è, a parità di condizioni, più comprensibile di un
mondo con più fenomeni indipendenti” (Friedman, 1974)
SPIEGARE SIGNIFICA TROVARE O RICONOSCERE L’IDENTICO NEL
DIVERSO: COLLEGARE FATTI SPARSI (ex. teorie fisiche sintetiche;
ex. discendenza comune, filogenesi)
ANALISI E SINTESI INSIEME (superamento della dicotomia)
Convergenza in molti casi con CAUSA COMUNE (modello 2),
convergenza in altri casi con LEGGI COMUNI (modello 1)
ma include i controesempi del modello causale
Charles Darwin’s
Transmutation Notebooks
1836 - 1839
“Quantunque nessun fatto nuovo
venga scoperto da queste speculazioni,
anche se parzialmente vere esse sono
della massima utilità per l’obiettivo
della scienza, ossia la predizione.
Prima che i fatti siano raggruppati e
denominati, non vi può essere
predizione. L’unico vantaggio di
scoprire leggi è prevedere che cosa
accadrà e vedere una connessione
tra fatti sparsi”
(Notebook, D, p. 67, Agosto 1838)
Perché piove?
1 – Perché c’è il sole (che fa evaporare l’acqua dei mari e dei
fiumi, il vapore si condensa, ecc…)
2 – Perché c’è stato un cambiamento di pressione
3 – Perché si è alzata la temperatura (prima nevicava; classe
antitesi, cioè antitesi implicita sottesa)
4 – Perché è arrivata una perturbazione imprevista (i meteorologi
avevano previsto per oggi sereno, classe antitesi)
* Perché Nerone ha bruciato Roma? (1 – piuttosto che inondarla; 2 –
piuttosto che un’altra città; 3 – piuttosto che Caligola) Enfasi
TEORIA PRAGMATICA DELLA SPIEGAZIONE (modello 4): 1)
explanans; 2) explanandum; 3) contesto (Van Fraassen 1980)
Contesto = informazioni, credenze, abitudini, schemi esplicativi =
conoscenze di sfondo
Conseguenze della teoria pragmatica della spiegazione
1 – REGIONALISMO: la comprensione scientifica dei fenomeni
avviene in modi diversi e differisce da contesto a contesto
(PLURALISMO inclusivo dei 3 modelli precedenti)
2 – RELATIVISMO EPISTEMICO: il contesto epistemico individuale
diventa cruciale (formulazione delle domande; contesto di
pertinenza)
3 – RELATIVISMO STORICO: ciò che in un’epoca era un problema,
non lo è in un’epoca differente; la spiegazione dipende allora
anche dal contesto storico di ciò che si ritiene bisognoso di
comprensione scientifica (ex. Stephen Toulmin: l’evoluzione storica
degli “ideali di ordine naturale” dei fenomeni)
E allora: spiegazioni VERE E OGGETTIVE non esistono per definizione?
DUE ANTIDOTI ALLO SCETTICISMO RADICALE
LE TEORIE NON SI
SOSTITUISCONO MA SI
INTEGRANO E SI ESTENDONO
(generalizzazioni ed estensioni)
LEGGI, CAUSE E UNIFICAZIONI
RIMANGONO VALIDE MA
NECESSITANO DI UN DOMINIO
DI PERTINENZA (oggettivo)
Filosofia della scienza generale
Filosofia delle scienze speciali
L’UNICITA’ DELLA SPIEGAZIONE IN
BIOLOGIA EVOLUZIONISTICA (Ernst Mayr)
1 – VALIDITA’ DELLE “LEGGI DI NATURA” Difficoltà di un
approccio nomologico-deduttivo alla spiegazione: regolarità “simili a
leggi”; probabilità e caso. Solo “concetti” allora? Piuttosto: leggi e
domini di pertinenza.
2 – CAUSE PROSSIME E CAUSE REMOTE. Meccanismi fisiologici e
meccanismi evolutivi. Ma difficoltà e rischi della spiegazione in termini
di funzioni e di adattamenti.
3 – DIMENSIONE STORICA della spiegazione. Spiegazioni ex
post, ruolo del caso e della contingenza storica, eventi osservabili ma
non osservati, Inferenze verso la Spiegazione Migliore, spiegazione
come unificazione di fenomeni prima irrelati.
Non (più) inclusi come elementi di “unicità”:
A) Non falsificabilità (previsioni falsificabili sono
possibili; ma difficoltà nella confutazione)
B) Non riproducibilità