Scienza

Lascienzaè un sistema diconoscenzeottenute attraverso un'attività diricerca, prevalentemente organizzata con procedimentimetodici e rigorosi, coniugando lasperimentazionecon ragionamenti e esperimenti logici condotti a partire da un insieme diassiomi,tipici dellediscipline formali. Uno dei primi esempi del loro utilizzo lo si può incontrare negliElementidiEuclide,mentre il metodo sperimentale, tipico dellascienza moderna, venne introdotto daGalileo Galilei,e prevede di controllare continuamente che leosservazioni sperimentalisiano coerenti con leipotesie i ragionamenti svolti.
Il suo obiettivo è di pervenire a una descrizione verosimile, con caratterepredittivo, dellarealtàe delleleggiche regolano l'apparenza deifenomeni.
Le discipline scientifiche possono essere suddivise in due categorie:
Si tratta comunque di categorie strettamente interconnesse, fortemente relazionate allediscipline formali, di cui fa parte anche lamatematicale quali costruiscono teorie astratte.
L'insegnamento della scienza e la ricerca scientifica vengono praticati prevalentemente nelleuniversità, negliistituti di ricercae nelleimprese.Vengono dettiscienziatitutti coloro che si dedicano alla ricerca di nuove conoscenze utilizzando metodi scientifici.
Lascienza modernasi sviluppa in modo particolare a partire dallarivoluzione scientificadelXVI secolocon l'accumulo di conoscenze nei più svariati ambiti del sapere. Lastoria della scienzane descrive lo sviluppo nel tempo.
La parola "scienza" deriva dallatinoscientia, che significaconoscenza. Questa parola (e la sua originelatina) aveva lo stesso tipo di significato dato allafilosofia, nel senso più ampio del termine,ovvero qualsiasi sistematica o esatta formulazione della conoscenza. Sebbene la filosofia, non essendo possesso integrale della verità, non era ritenuta una scienza "totale".La definizione di scienza non si limitava alle cosiddette "scienze naturali", ma comprendeva anche, ad esempio, quelle chiamate "scienze morali"; questi due indirizzi si riflettevano nella distinzione tra "filosofia naturale" e "filosofia morale".
Nell'antica Greciail termine corrispondente a quello odierno di «scienza» eraepisteme,che indicava un sapere stabilito su fondamenta certe, al di sopra di ogni possibilità di dubbio,al quale era conferito un valoresacro, che consentiva di acquisire lasaggezzae lasapienza.
A partire dall'illuminismoe dalpositivismo, la scienza ha perso il suo carattere sacro,passando a indicare, nel senso stretto del termine, tutte quelle discipline che chiamiamo "scienze naturali" e che dovrebbero portare ad acquisizioni concettuali che risultano essere determinabili e direttamente verificabili per mezzo di appositi esperimenti empirici.Nel Novecento, con la cosiddetta «crisi dei fondamenti»e l'introduzione del paradigmafalsificazionistadiKarl Popper, la scienza ha rinunciato infine anche ad affermare l'assoluta verità delle proprie affermazioni, approdando alla congetturalità del (non) sapere.
L'interesse dell'uomo verso la comprensione deifenomeninaturalinel mondo fisico va di pari passo con la storia stessa dell'uomo essendo infatti esistito sin dai tempi remoti preistorici con le scoperte primitive e sviluppatosi via via nel corso dei secoli a partire dalle civiltà del mondo antico (Greca,Romana,Egizia,Mesopotamica, ecc.) con la cosiddettafilosofia naturale. Riflessioni sulla storia, sul senso, sulla validità e sulla portata delle conoscenze scientifiche sono espresse all'interno dellafilosofia della scienza.
Platonesostenne che la scienza fosse più valida delle retteopinioniperché legava queste ultime con ragionamenticausali, cioè governati dalprincipio di causa-effetto.Aristoteleelaborò una teoria più articolata secondo cui la scienza è conoscenza dimostrativa, in quanto va alla ricerca delle quattrocausedi un oggetto, le quali fanno in modo che un oggetto non possa essere diverso da come è. Egli classificò le scienze in:
Sempre in ambitogreco, anche secondo glistoicila scienza era la comprensione sicura, certa, immutabile, basata sullaragione.
Ulteriori riflessioni filosofiche sul metodo più consono da utilizzare e in generale sulla conoscenza empirica si hanno in tutto ilMedioevo, sia in Occidente sia in Oriente, trovando sbocco nelRinascimentoprima e poi definitivamente nelSeicentocon larivoluzione scientificae la formulazione ufficiale delmetodo scientificoda parte diGalileo Galilei, che pose le "dimostrazioni necessarie" sullo stesso piano delle "sensate esperienze".L'ideale geometrico della scienza dominò poi il pensiero diCartesioeIsaac Newtonstabilì il concetto descrittivo della scienza contrapponendo il "metodo dell'analisi" al "metodo della sintesi". L'empirismoesalterà poi il valore assoluto delle conoscenze empiriche aprendo la strada verso lascienza modernaattraverso gli effetti socio-economici dellerivoluzioni industrialie il pensieropositivista.
Claude Bernardenunciò che la semplice constatazione dei fatti non poteva mai costituire da sola una scienza; per istruirsi bisognava ragionare sulle osservazioni, paragonare i fatti e giudicarli con altri fatti aventi la funzione di controllo. Uno degli ultimi paradigmi è quello dello stabilimento di leggi scientifiche, comprendendo la natura delle leggi e il modo di stabilirle.
Le regole che governano il procedimento di acquisizione di conoscenze empiriche sono generalmente conosciute comemetodo scientifico. Gli elementi chiave del metodo scientifico sono l'osservazione sperimentaledi un evento naturale, la formulazione di un'ipotesigenerale sotto cui questo evento si verifichi e la possibilità di controllo dell'ipotesi mediante osservazioni successive, dirette innaturao attraverso lariproducibilitàtramiteesperimentiinlaboratorio.
Secondo l'approccioinduttivista, uno degli elementi essenziali affinché un complesso di conoscenze possa essere ritenuto "scientifico", come noto nell'ambito dell'epistemologiae dellafilosofia della scienza, è la sua possibilità di essereverificabilesulla base di determinati casi empirici che ne comprovino la validità.A questo tipo di approccio si è venuto nettamente a contrapporre quellodeduttivo-falsificazionista, formulato daKarl Popper,per il quale invece nessuna verifica empirica, per quanto ripetuta più volte, potrà mai comprovare la validità di una teoria conoscitiva: questa potrà essere al massimo «corroborata» dall'esperienza,ma mai verificata, neppure nel senso di una maggiore o minore "probabilità".
La scienza inoltre si propone spesso di pervenire a una conoscenza sia "qualitativa" sia "quantitativa" dei fenomeni osservati, sebbene la ricerca delle «qualità» o delle «essenze» della realtà, che era un tratto tipico della scienza platonico-aristotelica, sia stata soppiantata nel Seicento dalla visione galileianaesclusivamente quantitativa ematematicadella scienza,il cui unico obiettivo diventa quello di estrapolareteorieinterpretative dei fenomeni con capacità "predittive".
Questo processo consentirebbe il raggiungimento di un corpo di conoscenze in grado di prevedere conseguenze oggettive dalle proprie teorie,sottoponibili a controlli in modo indipendente da parte di persone diverse.
Lo scopo ultimo della scienza è la comprensione e la modellizzazione della natura al fine di potere prevedere lo sviluppo di uno o più fenomeni. Ogni teoria scientifica sviluppa unmodelloche permette la rappresentazione matematica o, più in generale, razionale del fenomeno, al fine di potere fare delle previsioni. Esistono inoltre casi in cui lo sviluppo di un modello in un certo ramo della scienza può facilitare lo sviluppo di altri modelli in altri rami della scienza senza che questi siano necessariamente legati.
Nonostante le aspettative che da sempre gli uomini ripongono nella scienza, compresi gli atteggiamenti più degenerati dovuti alloscientismo, il suo obiettivo non sarebbe più, come un tempo, dare una risposta a qualsiasi domanda dell'uomo, né una soluzione a qualsiasi suo problema, ma solo a quelli pertinenti alle leggi che regolano le manifestazioni dellarealtàfisica, divenendo per certuni persino estranea a qualsiasi problematica di tipometafisico, mentre altri, comeImre Lakatos, proprio su questo punto abbiano sostenuto l'importanza dell'indagine metafisica nella scienza, che a loro dire è costituita da veri e propri "programmi di ricerca" non falsificabili di per sé, e perciò metafisici.Per lo stessoPopper, inoltre, la metafisica è perfettamente dotata di senso, significato, e funge da stimolo al progresso scientifico, fornendo quegli «ideali regolativi» che lo guidanokantianamente.La scienza infatti non è mai neutra ma sempre intrisa di teorie metafisiche, che dirigono la scelta di quali siano gli interrogativi ai quali la scienza debba rispondere.
Da questo punto di vista, la scienza non è in grado di dimostrare, né produrre,veritàassolute, ma semmai di indicare gli errori e di scartare le falsità, tramite il controllo costante e coerente delle ipotesi sui diversi aspetti del mondo fisico. Questo è il criterio per distinguere lo spirito critico dallo scientismo dogmatico.
Quando una teoria, inoltre, tende a rivedere le proprie asserzioni alla luce di nuovi dati e osservazioni, vuol dire che ha perso potere predittivo ed è divenuta regressiva, perché invece di anticipare l'esperienza la segue passivamente. Per questo Imre Lakatos ha sostenuto che un programma di ricerca scientifico viene abbandonato non quando è contraddetto da un evento, ma quando viene sostituito da una nuova teoria in grado di spiegarlo meglio.
Ultimamente, il carattere predittivo della scienza è stato contestato da chi, osservando per esempio lo sviluppo dellameccanica quantisticaagli inizi delXX secolo, ha rilevato che l'osservazione non è indipendente dagli eventi, e la scoperta delladualismo onda-particellaha modificato l'idea tradizionale sulla natura dellalucee dellamateria.
Nel linguaggio tecnico-scientifico contemporaneo termini come "ipotesi", "modello", "teoria scientifica" e "legge" hanno un preciso significato:
Le teorie che nel tempo superano diverse verifiche sono considerate "dimostrate" in senso scientifico, ossia sono considerate modelli verosimili della realtà. Tali teorie possono comunque essere smentite ("falsificate" in gergo scientifico) in qualsiasi momento da un'osservazione in contrasto con esse, comprese quelle fino ad allora universalmente accettate e sostenute da molte osservazioni e dati sperimentali.La dimostrazioni sperimentali riguardanti le teorie sociali o della medicina sono tra le più problematiche in quanto le più difficili da replicare, per via della natura stessa della disciplina in esame.
Le teorie scientifiche sono sempre aperte a revisioni, nel caso che nuove evidenze contraddicano le loro previsioni. La scienza non dovrebbe pretendere di avere la conoscenza assoluta e definitiva di tutti i fenomeni, dato che i fondamenti di una teoria possono essere inficiati, se dati e osservazioni nuovi contraddicono quelli precedenti (falsificabilitàdiPopper).
La legge digravitazionediNewtonè un buon esempio di come la scienza evolva tramite quella che Popper definisce la "falsificazione" di una teoria. In condizioni di alta velocità e in presenza di forti campi gravitazionali la teoria newtoniana non riesce a descrivere correttamente i fenomeni osservati, nonostante che al di fuori di tali condizioni riesca a fornire previsioni valide. È quindi stato necessario introdurre il concetto direlativitàe sviluppare una teoria rivoluzionaria al fine di comprendere tali fenomeni. Siccome la legge dellarelatività generaledescrive anche i fenomeni compresi nella legge di Newton, essa è considerata una teoria migliore rispetto a quella newtoniana per descrivere la legge di gravitazione.
Lo sviluppo di nuove leggi e teorie è principalmente basato sull'acquisizione di dati più precisi. Come detto sopra, la legge della gravitazione di Newton è valida entro certi limiti e la si può quindi pensare come un'approssimazione di una legge più complessa. Tutte le nuove leggi o teorie sono sviluppate per comprendere i fenomeni non descritti dalle leggi o teorie precedenti, ma devono continuare a spiegare anche i fenomeni descritti dalle teorie precedenti. Per esempio larelatività generaledeve ritrovare gli stessi valori della legge di gravitazione per condizioni di velocità basse e campi gravitazionali deboli. Il progresso della scienza è quindi tendenzialmente cumulativo: anche se nuove teorie dovessero rivoluzionarne le basi, le conoscenze acquisite fino ad allora potrebbero restare valide nel loro dominio.
A coloro che sostengono la scienza sarebbe tendenzialmente cumulativa, ovvero che ogni scoperta si aggiungerebbe solitamente alle precedenti senza rigettarle completamente, fornendo teorie di validità più generale che ricomprenderebbero le precedenti come caso particolare,Thomas Kuhnha tuttavia obiettato che la scienza seguirebbe dinamiche assolutamente non-cumulative, contestuali soltanto al periodo storico in cui vengono di volta in volta formulate le nuove teorie scientifiche in sostituzione delle precedenti.
Le discipline scientifiche sono comunemente suddivise in due gruppi principali:scienze naturali, che studiano i fenomeni naturali (compresa lavita umana) e lescienze sociali, che studiano ilcomportamento umanoe lasocietà. Questi raggruppamenti descrivono lescienze empiriche, cioè l'insieme delle scienze che basano le proprie conoscenze sufenomeniche devono essere osservabili e in grado di essere sottoposti a prove di validità da altri ricercatori che operino nelle stesse condizioni.Vi sono anche discipline correlate e che vengono catalogate come scienze interdisciplinari escienze applicate, su cui si basano ulteriori discipline come l'ingegneriae lamedicina. Nell'ambito di queste discipline correlate, esistono campi scientifici specialistici che possono includere parti di altre discipline scientifiche, ma spesso possiedono una proprianomenclaturae competenze.
Lamatematica, che è classificata insieme alle discipline che impiegano unsistema formale,ha punti di contatto e nello stesso tempo differenze con le scienze empiriche (le scienze naturali e sociali). È simile alle scienze empiriche in quanto prevede uno studio obiettivo, attento e sistematico di un'area del sapere; differisce perché adotta un metodo di verifica delle proprie conoscenze, utilizzando una logicaa prioripiuttosto che metodi empirici, non seguendo quindi il metodo scientifico.Le discipline che impiegano un sistema formale, tra cui lastatisticae lalogica, sono vitali per la pratica moderna delle scienze empiriche. Grandi progressi nelle discipline che adottano un sistema formale, hanno spesso portato a grandi progressi nelle scienze empiriche. Le discipline con un sistema formale sono essenziali nella formazione diipotesi,teoria, eleggi,impiegate nella scoperta e descrizione di come avvengono i fenomeni (scienze naturali) e di come le persone pensano e agiscono (scienze sociali).
Pitagorafu tra i primi di cui si abbia notizia a introdurre lamatematicacome strumento di studio non solo quantitativo, ma anchequalitativodellanatura, poiché a ogninumeroera anticamente attribuito un valore o un'essenzacon cui si riteneva intessuta tutta la realtà.
Diversi scienziati e filosofi, tra cuiPlatone,Aristotele,Tommaso,Leonardo,Bruno,Spinoza,Cantor,Frege,Erdös,Gödel, accomunabili nel cosiddettorealismo platonico, vedevano nel fatto che l'universorisultasse governato da un ordinegeometricoe matematico, anziché dal puro caso, la possibilità stessa di approdare scientificamente alle verità ultime su di esso.Aristotele, ad esempio, giudicava erroneo il detto del sofistaProtagorasecondo cui «l'uomo è misura di tutte le cose», proprio perché privava laveritàdi coerenza logica e di qualunque criterio oggettivo.
Celebre è poi l'affermazione diGalileo Galileisecondo cui «questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo)» è «[...] scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola».Ancora oggi la capacità previsionale della matematica, rispetto a certi fenomeni, continua a porre la questione, studiata dallafilosofia della matematica, se la natura stessa sia governata dalla matematica e l'uomo, in quanto parte della natura, non faccia altro che esteriorizzare tale conoscenza intrinseca.
Esercitando ilmetodo scientificofatto ditentativi ed errori, si analizzano infatti le osservazioni e si applicano a queste le formule matematiche che ne permettano la migliore descrizione: lo sviluppo di teorie scientifiche è basato sulla nostra capacità di interpretarelogicamentei dati, e a tal fine si sono sviluppate tecniche statistiche (funzioni di distribuzione) che permettono di ridurre l'incertezza delle previsioni e affinare le teorie a esse connesse.
Mentre anticamente, tuttavia, fondamento della scienza non era l'astratta speculazione matematica bensì lapercezionea diretto contatto con larealtà,oggi la matematica è considerata un campo di ricerca autonomo, che non viene visto neppure come un mero strumento a servizio di altre discipline. Come laricerca puranon viene subordinata alla ricerca applicata, così la matematica non lo è più nei confronti della scienza, essendosi resa indipendente. Lo sviluppo dellegeometrie non euclideeha per esempio preparato lo studio dellacurvaturanellarelatività generale.
La scienza è strettamente legata allatecnicae allatecnologiadal momento che alcune conoscenze scientifiche sono prese a prestito dallescienze applicateper laprogettazioneerealizzazionedi oggetti, strumenti, opere e infrastrutture; viceversa la tecnica offre alla scienza strumenti di indagine sempre più avanzati, come la misurazione e l'osservazione selettiva. Se dunque la tecnica rappresenta da un lato un fattore diprogresso tecnicoescientifico, d'altro lato vi è chi, comePopper, considera «un grande pericolo» la passività tecnica tipica dell'addestramento scientifico, temendo «l'eventualità che ciò divenga una cosa normale, proprio come vedo un grande pericolo nell'aumento della specializzazione, che è anch'esso un fatto storico innegabile: un pericolo per la scienza e, in verità, anche per la nostraciviltà».
Lafilosofia della scienzaè una branca dellafilosofiache studia i fondamenti, gli assunti e le implicazioni della scienza, cercando di spiegare la natura deiconcettie dei suoi discorsi, i modi in cui questi vengono prodotti, interrogandosi sulla validità delle sue affermazioni.La sociologia della scienza è invece una disciplina dellasociologiache accompagna a sua volta la filosofia della scienza.
A partire dalla formulazione della fisica newtoniana è sorto il dibattito sul livello di astrazione raggiunto dallascienza moderna, se il modello da questa proposto riesca ancora a esprimere l'essenzae la struttura profonda delrealecome era nella concezionearistotelica.Le riflessioni sorte nell'ambito romantico eidealista tedesco, e in seguito dell'idealismo italianodel Novecento, hanno a lungo discusso la validità della scienza newtoniana e dei suoi concetti, come quello diinerziae il presuntomeccanicismodella materia.
Hegelad esempio, commentando lateoria dei colorinewtoniana, sosteneva che «per tutto ciò che riguarda questa dottrina non ci si deve lasciar sedurre dal nome diNewton, nella scienza non vale alcun nome, non c'è alcunaautorità. Particolarmente ridicolo è poi se si dice che egli l'avrebbe dimostrato in modo matematico. Ciò che è fisico non può essere dimostrato matematicamente. Newton ha misurato, ma misurare non significa ancora che sia matematica. [...] Il misurare è sempre una maniera cattiva della prova [...]».Anche secondoBenedetto Croce, la scienza moderna non rappresenta una vera forma di conoscenza, essendo adatta solo agli «ingegni minuti» degli scienziati e dei tecnici, ai quali lui contrapponeva le «menti universali» dei filosofiidealisti. I concetti scientifici sono piuttosto degli "pseudoconcetti", o falsi concetti, degli strumenti pratici ma fittizi, brandelli di notizie incapaci di cogliere il compiuto organismo dellospiritostorico-filosofico.
In sintesi, le questioni filosofiche più generali correlate con la scienza sono di natura:
In senso più largo si è tentato di applicare il metodo scientifico anche alle cosiddette "scienze umane" (ad esempiopsicologia,sociologia,storia,economia,dirittoescienze politiche) incontrando però difficoltà nella sua applicazione, fra cui la riproducibilità del fenomeno osservato. Ciò nonostante anch'esse possono essere definite, in senso lato, scienze intese come sistema di conoscenze empiriche, tuttavia richiedendo in molti casi un tipo di verifica sperimentale più assimilabile a quanto si fa in astrofisica (esperimento osservativo) che in fisica (sperimentazione di laboratorio).
L'impegno nel costruire scienza e incrementare il progresso scientifico è stato oggetto di riflessione anche riguardo ai rapporti con lapolitica.Karl Poppersosteneva che la scienza non potesse evolversi nei regimitirannicio in quelli che non supportassero in qualche modo lalibertà di pensieroe diespressione, perché in essi vien meno la possibilità del confrontocriticoche è lo stimolo fondamentale della scienza.
Insieme a Popper, ancheFriedrich von Hayekintravedeva in particolare nelloscientismo, cioè nell'atteggiamento dogmatico di fiducia cieca nella scienza, il presupposto deltotalitarismo,in grado di danneggiare non solo la società ma l'evoluzione stessa della scienza.
Essendo l'atteggiamentotollerantela «necessaria conseguenza della convinzione di essere uomini fallibili»,ilmetodo scientificoè stato indicato anche come modello per una condotta politica lungimirante e responsabile delle proprie azioni,tratto caratteristico delle societàlibereedemocratiche, a differenza di quelle totalitarie:
Ilrapporto frareligionee scienzaè stato da sempre un oggetto di studio difilosofi,teologi, scienziati e altri, fin dall'Antichità classica.
Le prospettive sono diverse in base alle regioni geografiche, le culture e le epoche storiche, alcune delle quali caratterizzano il rapporto come un conflitto, altre lo descrivono come armonioso, e altre ancora dicono che vi sia una minore interazione o addirittura una separazione completa.