Storia della scienza e del metodo

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Poche settimane prima della mia laurea, tanto tempo fa, posi al mio relatore alcuni dubbi su alcuni aspetti del metodo nella scienza economica, chiedendogli alcuni riferimenti bibliografici. Mi rispose categoricamente: "tempo perso". Anche lui aveva avuto dubbi simili tempo addietro, concludendo dopo aver approfondito che non aveva imparato niente di utile. Mi fidai, e feci benissimo.

Nel corso della mia carriera un po' di cose le ho poi imparate sul tema, e conversazioni simili le ho, ogni tanto, con i miei studenti, ai quali ripeto la stessa lezione. Ogni volta che leggo qualcosa di storia della scienza (economica, ma non solo), me ne convinco sempre di più, e questo libro ne è l'ulteriore conferma. Vi spiego perché, ma prima, visto che è in inglese, ve lo riassumo. 

Titolo: To Explain the World: the Discovery of Modern Science

Autore: Steven Weinberg

Harper Collins, 2015

Steven Weinberg è un autorevole fisico teorico, premio Nobel nel 1979 per aver scoperto come unificare due delle quattro forze fondamentali della natura, autore anche di numerosi libri divulgativi, tradotti anche in italiano. Pochi scienziati conoscono la storia della scienza, ma un priviegio della carriera accademica è anche quello di potersi costringere ad imparare qualcosa impegnandosi ad insegnarla. Questa la decisione, alcuni anni fa, di Weinberg, il cui prodotto è anche questo gran bel libro.

"To explain the world" descrive la storia della scienza da Platone a praticamente i giorni nostri. Il suo approccio si distingue dalla sterminata letteratura sull'argomento nel giudicare le scoperte degli "scienziati" antichi e meno antichi con gli occhi dello scienziato odierno. Non si tratta solo di descrivere errori dovuti alla mancanza di tecnologia e strumenti matematici, ma di evidenziare come nel passato lo studio della natura fosse stimolato da valori o obiettivi che poco c'entravano con quello moderno di "spiegare il mondo". 

Weinberg ne ha per tutti. La "ricerca" dei pre-socratici, di Platone e Aristotele, e di molti che seguirono, era più poesia che scienza. Platone pensava che la ragione fosse sufficiente a comprendere la natura. Aristotele, che si potesse studiarla teleologicamente, supponendo che tutto in natura abbia uno scopo. Nessuno dei pensatori antichi si poneva il problema di quanto le teorie corrispondessero ai fatti osservati. Non è che Aristotele non fosse intelligente quanto Newton, né si trattava, spiega Weinberg, di "pigrizia intellettuale, ma di snobbismo intellettuale che li portava a non considerare degna di nota l'evidenza empirica". L'approccio, ovviamente, ha portato quasi tutti fuori strada per svariati secoli, nonostante i progressi ottenuti in matematica e astronomia. Nella prima l'evidenza empirica contava nulla, nella seconda l'osservazione dei movimenti degli astri (ossia, l'evidenza empirica) era l'unico materiale su cui riflettere. In un certo senso i successi dei matematici dell'epoca ellenistica (e degli arabi successivamente) hanno giustificato e alimentato l'approccio platonico al metodo scientifico. In quella disciplina era sufficiente la ragione. 

L'osservazione degli oggetti celesti ha permesso agli astonomi antichi di produrre una spiegazione abbastanza accurata dei movimenti dei pianeti che, fino ad un secolo dopo Copernico, si pensava orbitassero (attorno alla Terra) seguendo dei cerchi perfetti. Ma questo non concordava perfettamente con i dati. Weinberg descrive in modo accurato lo sforzo di far concordare teoria e osservazioni (si pensava che i pianeti ruotassero seguendo un cerchio, l'epiciclo, il cui centro ruotava seguendo un altro cerchio più grande, il deferente), che non è esclusivo della scienza moderna. Tuttavia, osserva, "[...] un segno della distanza fra la scienza antica e medievale e quella moderna è che nessuno dopo Tolomeo sembra aver preso queste discrepanze come guida per una teoria migliore".

Un altro problema è stata la commistione fra scienza e religione, durata in fisica fino al diciottesimo secolo, e in biologia anche successivamente. Esistono ovviamente numerosi scienziati contemporanei che credono in Dio, ma l'idea di ricercare quanto uno possa capire del mondo senza supporre un intervento sovranaturale è universalmente accettato dalla comunità scientifica solo da pochi decenni.  

È stato Keplero a riuscire, interpretando le osservazioni di Tycho Brahe, a capire che i pianeti seguivano orbite ellittiche. Il problema delle ellissi non era solo di essere delle figure meno perfette dei cerchi. L'aspetto cruciale è che non esite un corpo solido la cui rotazione produca un'ellisse, e questo distruggeva il modello Aristotelico dei pianeti che orbitavano attorno alla Terra seguendo le rispettive sfere cristalline, ponendo la domanda di quale fosse la causa del loro orbitare. Gli studi di Copernico e Keplero convinsero molti dell'eliocentrismo del sistema solare non perché concordasse meglio con i dati. Le versioni più sofisticate del sistema tolemaico infatti concordavano altrettanto bene. Ciò che prevaleva nelle soluzioni di Copernico e Keplero era ancora una volta il valore platonico della semplicità e coerenza matematica della loro teoria. 

Per questo, la vera rivoluzione scientifica è avvenuta non con Copernico e Keplero ma con Galileo e Newton. Galileo, con l'uso del telescopio riuscì a verificare le fasi di Venere, confermando l'ipotesi eliocentrica di Copernico e in questo modo falsificare, in modo (quasi) definitivo, l'approccio tolemaico. Inoltre, nello studio del moto degli oggetti, Galileo intraprese sistematicamente la pratica di fare scienza attraverso la manipolazione sistematica dei fenomeni naturali, strumento di fondamentale importanza dello scienziato moderno (oramai in voga anche in economia, nel bene e nel male, ma di questo ne parliamo un'altra volta).  Non solo osservazione, magari casuale, degli eventi naturali, ma sperimentazione eseguita allo scopo di testare teorie sulla natura. Esperimenti erano stati eseguiti sin dai tempi più antichi, ma con Galileo la pratica iniziò a tutta forza: "madre natura cominciò ad essere trattata come un avversario i cui segreti dovevano essere strappati attraverso la costruzione ingegnosa di circostanze artificiali". 

Newton è l'eroe del racconto di Weinberg, per aver trovato la soluzione ad un problema fondamentale per l'umanità, studiato da millenni, combinando i vari aspetti del metodo scientifico moderno: l'intuizione di un principio generale, la sua formulazione attraverso il metodo matematico (in questo caso, attraverso l'invenzione di una nuova branca della matematica) e la verifica sperimentale delle implicazioni della teoria. Newton ha il merito di aver intuito che l'approccio giusto per studiare il movimento degli oggetti del cielo era di abbandonarne l'analisi geometrica dei loro movimenti per passare a quella della dinamica delle forze che li muovono. Riuscì così, in un colpo solo, a spiegare che il movimento dei pianeti dipendeva dalla stessa forza gravitazionale che fa cadere le mele dagli alberi, unificando lo studio degli astri con lo studio delle forze sulla terra (con implicazioni filosofiche non indifferenti). En passant, inventò l'analisi differenziale, che gli serviva a descrivere la natura dell'accelerazione gravitazionale. 

Weinberg racconta brevemente la controversia Newton-Leibniz sulla priorità nella scoperta del calcolo infinitesimale. Riassumendo: secondo le ricostruzioni moderne i due scienziati scoprirono il calcolo indipendentemente, ma, se Newton lo fece una decina d'anni prima, fu Leibniz il primo a pubblicare. Oggigiorno la scoperta viene attribuita a chi pubblica per primo, perché quanto l'autore decide di comunicare i propri risultati segnala che li ritiene corretti e degni di essere usati da altri. Ma la cosa ebbe strascichi: seguì una battaglia sull'attribuzione della priorità che rende poco onore ad entrambi (lettere anonime, commissioni pilotate...). La vicenda rivela quanto importante fosse sin dagli albori della scienza moderna l'attribuzione della priorità della scoperta, la peer-review dei risultati, la citazione delle fonti. 

Così come fu fin dall'inizio importante riconoscere anche remunerativamente l'operato degli scienziati. Galileo, che insegnava a Padova, si spostò all'università di Pisa dopo aver accettato un'offerta di Cosimo II dé Medici che gli prometteva pari salario, ma senza l'obbligo di insegnare, e con l'offerta di risorse per costruire un nuovo cannocchiale. Salario, carico d'insegnamento, fondi di ricerca: le leve che le università di quasi tutto il mondo usano oggigiorno per attirare i migliori studiosi. Quasi tutto il mondo: non possono farlo le università di Padova, Pisa, e credo, Pyongyang. Contratto a parte, la scelta di Galileo purtroppo ebbe conseguenze nefaste sulla possibilità di continuare efficientemente i suoi studi: Firenze risentiva dell'influenza ecclesiastica molto più di Padova, che faceva parte della repubblica Veneta.  

Ma torniamo, come promesso, al metodo scientifico e ai consigli per gli studenti. Nella storia, dall'antichità ai giorni nostri, si sono succedute diverse epoche di intenso progresso scientifico, seguite da altre di relativa stagnazione. Ne parla in dettaglio anche il bel libro di Lucio Russo qui recensito qualche anno fa. Ma in ogni periodo, oserei dire, gli scienziati hanno fatto quel che hanno fatto senza badare tanto a come farlo. Weinberg sottolinea che "c'è un lavoro attivo ed interessante in filosofia della scienza, ma ha pochissimo effetto nella ricerca scientifica".

Per esempio, sottolinea che Bacone e Cartesio sono "i più sovrastimati" scienziati dell'epoca moderna. Bacone, all'opposto di Platone, ha teorizzato che si potesse fare scienza solamente a partire dall'osservazione della natura. Ma ovviamente il progresso scientifico richiede non solo osservazione, ma anche teorizzazione di principi che possano essere testati da nuove osservazioni o esperimenti. Cartesio invece, influenzato dalla certezza del ragionamento matematico, pensava che i principi scientifici potessero essere dedotti con certezza solo con il ragionamento. Pur prendendo serie cantonate in vari ambiti, ha contribuito a notevoli scoperte in geometria e ottica, e ad unificare fisica e matematica in una sintesi poi sfruttata con successo da Newton; tuttavia, i suoi scritti sul metodo scientifico non hanno avuto secondo Weinberg un'influenza positiva sulla pratica scientifica, e nemmeno sulla sua stessa ricerca. 

Il progresso nella scienza è stato invece principalmente quello di "scoprire quali domande porsi", ma "nulla nella pratica della scienza moderna è ovvio a chi non l'ha mai vista fare". E ancora "Galileo non ebbe bisogno di Bacone per sapere di dover fare esperimenti, e nemmeno Boyle o Newton". Tantomeno, aggiungo io oggi, impariamo a fare scienza leggendo Popper o Lakatos, che hanno scritto cose più ragionevoli di Bacone. Brutalmente (dico io, non Weinberg): la scienza è quello che fanno gli scienziati che si ritengono tali (e che la gente paga per essere, non dimentichiamolo)

Secondo Weinberg l'attività scientifica è stimolata dal piacere che si ottiene quando il metodo che usiamo riesce a spiegare qualcosa. Non è proprio così. L'attività scientifica è stimolata dal piacere che ottengono i nostri colleghi quando riusciamo a spiegare loro qualcosa, o almeno, quando pensano che succeda. Questo, credo, sia stato vero sia ai tempi di Platone, sia nel medioevo, sia oggi, con regole più o meno codificate di peer-review. Questo porta anche la scienza e gli scienziati, qualche volta, a prendere delle tangenti che non portano da nessuna parte, magari per diversi secoli. La scienza è fatta di mode sia nel metodo che negli obiettivi, e qualche volta le mode sono produttive, qualche altra no, ma non c'è altro modo, che io conosca, per imparare a spiegare meglio il mondo che ci sta attorno. 

Mi spiace che il libro sia in inglese, ma non credo che la traduzione italiana tarderà ad arrivare. Se non vi ho ancora convinto a darci un'occhiata, ve ne racconto due altri pregi. Primo, è relativamente breve, circa 260 pagine di testo. Secondo, contiene un'ulteriore centinaio di pagine di note tecniche che ho trovato interessantissime. Ci spiegano usando poche nozioni di algebra e geometria da scuola superiore come gli scienziati dell'antichità siano giunti alle loro scoperte - ad esempio, calcolare la distanza e le dimensioni del sole e della luna, la dimensione della terra, ed altre chicche davvero interessanti ed istruttive. 

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Commenti

Ci sono 26 commenti

da come lo racconta sembra essere un libro molto interessante da leggere assolutamente.

Due refusi: il fisico che ha scritto il libro è Steven Weinberg (fisico teorico della UT Austin), non David Weinberg (astrofisico alla Ohio State).

"Calculus" solitamente si traduce con "analisi", non con "calcolo". Se si vuole, calcolo infinitesimale (che credo fosse il nome che Leibniz diede, ma qui forse dico boiate).

 

Se ho tempo e se interessa, magari scrivo due righe su Weinberg come scienziato, e di quel che so sul suo ruolo in fisica teorica.

"Inolre, nello studio" ...

ho corretto, grazie

un termine scientifio, romper i cosidetti.

i si chiama steven, 

ii in newton quello e' un calcolo di flussione (l'analisi come e; ora concepita) e' di Leibniz

iii. le beghe tra i due sono affari di bassa cucine di due "io" altrettanto giganteschi

Peraltro David Weinberg è uno stimato astronomo e astrofisico.

 

EDIT: Come già notato sopra.

 

Secondo Weinberg l'attività scientifica è stimolata dal piacere che si ottiene quando il metodo che usiamo riesce a spiegare qualcosa. Non è proprio così. L'attività scientifica è stimolata dal piacere che ottengono i nostri colleghi quando riusciamo a spiegare loro qualcosa, o almeno, quando pensano che succeda.

 

L'attività scientifica è motivata dal piacere di spiegare ai nostri colleghi qualcosa e (quindi) dimostrare  di essere più bravi di loro, almeno una volta. L'ultimo inciso non è strettamente necessario

l'unica cosa che mi convinse sul tema e' di G Hardy, che vecchio scrisse la propria apologia. il senso in cui vi e' un piacere e' il gusto di vederla giusta. il resto son le ciance degli accademici.

e' da vedere quanto galois rivoluziono' la scienza e i suoi piaceri fossero tra il vino e la rivoluzione.

per la cronace se esiste la geometria che si usa adesso si deve a lui

Nella prima lezione di Micro ai miei studenti dico:

"Nella Scienza Economica le migliori domande sono di tipo filosofico, le migliori risposte sono di tipo analitico." 

Sei d'accordo?

mi scusi, a chi e' rivolta la domanda? 

Grazie per l'ottima segnalazione che non manchero' di approfondire, anche perche' vi riconosco i semi di discorsi gia' affrontati qualche tempo orsono.

 

Questo porta anche la scienza e gli scienziati, qualche volta, a prendere delle tangenti che non portano da nessuna parte

 

In Italia bisogna stare attenti a mettere la parola tangente ed il verbo prendere nella stessa frase, si rischiano querele. (Just kidding!)

Interessante recensione, grazie.

La tua breve sintesi:

 

la scienza è quello che fanno gli scienziati che si ritengono tali

 

mi ricorda molto la principale conclusione del manuale (il cui nome o autore purtroppo non ricordo) su cui preparai l'esame di storia e filosofia della scienza. Il testo "risolveva" i problemi posti, appunto, dai vari Popper, Kuhn, Lakatos, Fayerabend proprio dicendo che, alla fine, la definizione di cosa è scienza e cosa no è data fondamentalmente dalla stessa prassi scientifica.

Che non è proprio appagante, intellettualmente, no?

Tra l'altro, ora non saprei ricostruire adesso bene il perché (questione di lessico? conoscenza delle idee del docente titolare del corso?) ma all'epoca mi convinsi che tale impostazione fosse di stampo sostanzialmente marxista.
Confermi?

può provare:" con quella faccia un po' così,  quell'espressione un po' così che abbiamo noi che abbiamo letto il geymonat..."

Io tendo a condividere l'affermazione "scienza e' quello che fanno gli scienziati" e non ci trovo nulla di "marxista" a meno che non consideriamo "marxista" qualsiasi riconoscimento d'una realta' che esiste indipendentemente dal nostro pensarla.

Dopodiche', per funzionare in quella realta', noi siamo obbligati a pensarla ed ordinarla con modelli della nostra mente e la nostra mente ha i suoi limiti ed i suoi metodi di funzionamento. Onde per cui facciamo "filosofia della scienza" per cercare di dare un qualche senso a parole come "vero", "falso", "scoperta" eccetera.

Francamente, alla fine, un Popper non dogmatico con, al piu', un pelo di Lakatos mi sembra funzionare laddove la possibilita' effettiva di testare e falsificare esiste. Laddove non esiste o e' debolissima, come in economia, all hell breaks loose quindi occorre muoversi con grande cautela prima di decidere cosa sia "scoperta" e cosa sia bullshit. 

la scienza è quello che fanno gli scienziati che si ritengono tali

"Quando io uso una parola", disse Humpty Dumpty in tono alquanto sprezzante, "essa significa esattamente ciò che io voglio che significhi...né più né meno."

"Qui sta il problema", disse Alice "se voi potete fare si che le parole significhino cose differenti."

"Il problema è", disse Humpty Dumpty, "chi deve essere il padrone...ecco tutto."

Visto che non ho cazzi di lavorare per i prossimi venti minuti, mi prendo questo tempo per scrivere qualcosa su Weinberg -- così, tanto per essere pedante.

 

Warning: sono ragionevolmente sicuro di tutto ciò che ho scritto, ma non sono certo infallibile...

 

La biografia di Steven Weinberg (SW) la trovate qui:

www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/weinberg-bio.html

 

La lista dei suoi articoli è qui

inspirehep.net/author/profile/S.Weinberg.1

 

SW ha fatto ricerca principalmente in fisica delle particelle e in cosmologia, toccando una valanga di argomenti nei due campi.

Ha vinto il Nobel per il suo lavoro sulla forza elettrodebole (responsabile dei decadimenti di alcuni nuclei, per esempio) con Abdus Salam. Un suo articolo leggendario ("A model for leptons") è una pietra angolare del Modello Standard.

In fisica delle particelle ha contribuito enormemente alla dimostrazione della coerenza della teoria alla base del Modello Standard.

 

Si occupa anche di cosmologia; negli anni '80 scrive alcuni articoli sulla costante cosmologica L. Detto in parole semplici, L "regola" se l'espansione dell'universo acceleri (L>0) o no (L<0); in quegli anni sostanzialmente tutti pensavano che L=0. SW scrisse un articolo in cui derivava un valore di L piccolissimo e positivo (per chi è interessato: la derivazione usa il principio antropico), e si scatenò una discussione accesa - anche sulla legittimità della derivazione. Poi, nel 1998 si scoprì che L è positiva e piccola, e l'ego di SW poté crescere ancora un pochino.

La stragrande maggioranza dei suoi articoli sono single-author, ma la sua genealogia accademica è feconda.

 

(Una chicca per gli eventuali fisici teorici: sapevate che esiste una teoria di stringa bosonica anomaly-free, e che l'ha scoperta Weinberg? Ha gruppo di gauge SO(8192) ;) )

 

Fu uno dei partecipanti più attivi nei dibattiti chiamati "Science wars" nei tardi anni '90: l'argomento del contendere fu molto largo, ma nacque sostanzialmente da uno scontro sul "realismo scientifico" contro l'analisi di molti filosofi post-strutturalisti. Non sono esperto in materia, ma le due pietre dello scandalo furono un libro ("Higher Superstition: The Academic Left and Its Quarrels with Science") e uno scandaletto (cosiddetto "Sokal affair").

 

Molto attivo nel campo della promozione di umanismo e ateismo, voce molto forte nel supporto a Israele.

 

Ha scritto due libri di testo che sono tra i migliori nei rispettivi campi: "Gravitation and Cosmology" e "The quantum theory of fields". Opinione personale: quest'ultimo testo è uno dei migliori graduate text che abbia mai visto in qualunque materia.

 

Come personaggio è noto per alcune leggende metropolitane. La più famosa riguarda la sua posizione a UT Austin: dopo essere stato faculty a Harvard e credo Berkeley o Caltech, ricevette una offerta da UT Austin all'inizio degli anni '80. Leggenda vuole che lui rilanciò l'offerta con richieste abbastanza alte: la più famosa sembra essere che il suo salario dovesse ammontare a 1$ più del salario del coach di football.

Altra "leggenda" da lui confermata fu che da neo-PhD ricevette una lettera da un celebre fisico teorico (Kallen), che sostazialmente gli scriveva che la sua comprensione dell'argomento di studio era nulla. Weinberg se ne fregò altamente, e non rispose nemmeno alla lettera (lo racconta lui in questo articolo commemorativo di Kallen: arxiv.org/abs/0903.0568, p15-16). Un bel tipino già da giovane...

 

Immaginavo che la leggenda sul salario fosse inventata, visto che i football coaches prendono molto e ho controllato. I salari statali sono pubblici.

Il football coach, Charlie Strong, prende $5,085,228. Weinberg invece un piu' modesto $573,969  che per un fisico e' una cifra piu' che rispettabile. 

Immagino serva un inglese più che solido per godersi la lettura?

 

"To explain the world" descrive la storia della scienza da Platone a praticamente i giorni nostri. Il suo approccio si distingue dalla sterminata letteratura sull'argomento nel giudicare le scoperte degli "scienziati" antichi e meno antichi con gli occhi dello scienziato odierno. Non si tratta solo di descrivere errori dovuti alla mancanza di tecnologia e strumenti matematici, ma di evidenziare come nel passato lo studio della natura fosse stimolato da valori o obiettivi che poco c'entravano con quello moderno di "spiegare il mondo".

 

Sto leggendo Storia della Filosofia Occidentale di Russell e l'impianto critico si potrebbe riassumere quasi con le stesse parole, mi sbaglio?

Per l'inglese non saprei. Non mi pareva particolarmente ostico, ma puoi scaricare il  primo capitolo dal kindle store sul tuo pc e provare a leggerlo.  

Su Russell non so, non l'ho letto. Se ho tempo libero preferisco Tex Willer.

Davvero Weimberg ha scritto che Aristotele era affetto da “snobbismo intellettuale”?

Non c'è niente da fare, è sempre stato un vulcano di esuberanza.

Lo vidi in una conferenza a Roma l'anno successivo al nobel; sala gremitissima, solo posti in piedi, e lui funambolico alla lavagna, più istrionico di Gassman. Poco si capiva di cosa stesse dicendo, tutti avevano letto quel suo bellissimo libro di pochi anni prima: I primi tre minuti, e ora lui era anche Il Nobel più che un Nobel, ma stavolta in quella sala pochissimi probabilmente seguivano i suoi argomenti, ma che lui ne fosse convinto, quello sembrava ragionevolmente chiaro. All'intervallo dopo la prima ora di lezione quasi tutti si dileguarono, avevano visto la supertar e ne avevano avuto abbastanza.

Chissà se da Russell non ha raccolto quella stessa esuberanza che a volte va oltre l'equilibrio. Certo SO(8192) non depone bene, e la storia sullo stipendio dell'allenatore fomenta i peggiori sospetti. Tutto sommato credo che sia un uomo che si diverte da matti.

Ho virgolettato, quindi si'. Ho cercato la parola snobbery sul testo, l'ho trovata ben tre volte! Ti copio i passaggi

 

This was not just intellectual laziness. There was a strain of intellectual snobbery among the early Greeks that led them to regard an understanding of appearances as not worth having (page 8)

But the persistent intellectual snobbery of the Classical intelligentsia kept philosophers like Plato and Aristotle from directing their theories toward technological applications (page 34)

"... This intellectual snobbery was less common in Alexandria than in Athens, but it appears for instance in the first century AD, in the writing of the Philosopher Philo of Alexandria ..." (page 62)