Il progresso scientifico: tra verificazioni, falsificazioni e rivoluzioni (parte II)

Il presente articolo è il secondo di due articoli correlati. Clicca qui per la prima parte.

Thomas Kuhn: la scienza fra rivoluzioni e paradigmi.

Come abbiamo notato alla fine dell’articolo precedente, per Kuhn le nuove teorie scientifiche non nascono per verificazioni o falsificazioni, piuttosto esse nascono per mezzo di una rapida sostituzione del modello esplicativo vigente con uno nuovo. A periodi di scienza normale si alternano periodi di scienza rivoluzionaria. Per comprendere come sia possibile la presenza di due tipi di scienza diversa è necessario introdurre i concetti di paradigma e di rompicapo.

Paradigma e rompicapo

Un paradigma scientifico è un esempio di risoluzione di rompicapi. Un rompicapo è un problema scientifico che è risolvibile –ed è risolvibile in qualunque modo ammesso dalla scienza, usualmente usando il metodo sperimentale per esempio– e cioè è un problema per il quale la teoria fornisce una spiegazione (Kuhn 1962).

I periodi di scienza normale sono quelli in cui la comunità scientifica adotta un paradigma e si occupa di risolvere i rompicapi che di volta in volta si presentano all’attenzione della comunità. Esempi storici di paradigmi scientifici abbondano: per la fisica si considerino la meccanica aristotelica, la meccanica newtoniana, la meccanica einsteiniana, per la biologia, invece, si pensi alla teoria dell’evoluzione buffoniana, a quella lamarckiana, a quella darwiniana, e così via per le altre scienze.

Dinanzi ai problemi che si presentavano ai vari gruppi di scienziati, essi si affidavano al paradigma per risolvere tali problemi: dinanzi ad uno stesso problema faceva riferimento ad un unico apparato concettuale e storico di metodi e problemi già risolti per affrontare i rompicapi. Per cui dinanzi al fatto che una volta lanciato in aria un sasso cadesse più velocemente di una piuma, uno scienziato aristotelico avrebbe detto che il sasso cade più velocemente perché è nell’essenza del sasso avvicinarsi il più possibile al suo elemento proprio, mentre non lo stesso vale per la piuma. Lo scienziato newtoniano, invece, sosterebbe che il sasso cade più velocemente della piuma perché è attratto da un corpo con una massa maggiore della sua e perché l’attrito che l’aria esercita sulla piuma è più forte di quello esercitato sul sasso. Sono due spiegazioni perfettamente coerenti coi paradigmi entro i quali e grazie ai quali sono state formulate.

La crisi, ovvero: la scienza rivoluzionaria

Com’è possibile, allora, per la scienza normale entrare in un periodo di crisi? Che cos’è, in altre parole, la scienza rivoluzionaria? La scienza rivoluzionaria è la fase in cui non v’è più un solo paradigma, ma ve ne sono almeno due. Da cosa è generato questo proliferare di nuovi paradigmi?

Dalla constatazione che il paradigma normale si trovi dinanzi alla presenza crescente di problemi non risolvibili entro il paradigma: questi problemi irrisolvibili sono le anomalie (Kuhn 1962). Un esempio di anomalia per la teoria newtoniana potrebbe essere la presenza delle onde gravitazionali: è un fatto né previsto dalla teoria né risolvibile entro la teoria. Un altro esempio di anomalia, questa volta per la teoria darwiniana dell’evoluzione, è l’assenza di ritrovamenti fossili di specie che presentino caratteri intermedi fra una specie progenitrice ed una specie figlia (Darwin impose che le specie dovessero evolvere in modo estremamente graduale, sicché fra una specie genitrice ed una specie figlia dovrebbero esserci numerosissimi esempi di individui che presentino caratteri più o meno vicini all’una o all’altra specie. Di fatto tali fossili con caratteri intermedi sono una rarità ed anche quando li si ritrova, è controverso che quei reperti siano davvero imparentati con la specie da cui li si vuole far discendere. Quest’anomalia ha condotto alla nascita del paradigma saltazionista per opera dei paleontologi Eldredge e Gould che, in Eldredge & Gould 1972, proposero la teoria degli equilibri punteggiati come alternativa al paradigma gradualista o darwiniano classico).

Il nuovo paradigma

L’accumularsi di anomalie, che il paradigma corrente non riesce a spiegare, conduce alla nascita di un nuovo paradigma. La nascita di un nuovo paradigma inaugura un periodo di scienza rivoluzionaria. Il periodo di scienza rivoluzionaria è un vero e proprio periodo di crisi: paradigmi avversari si fronteggiano per assurgere al rango di scienza normale (Kuhn 1962). Si noti che “una volta raggiunto lo status di paradigma, una teoria scientifica è dichiarata invalida soltanto se esiste un’alternativa disponibile” perché “abbandonare un paradigma senza al tempo stesso sostituirgliene un altro equivale ad abbandonare la scienza stessa” (Kuhn 1962: 103-105). In tal senso, Kuhn si pone in forte antitesi con la teoria di Popper.

Affinché un paradigma rivoluzionario si affermi su quello normale è necessario che il nuovo paradigma spieghi l’anomalia o l’insieme di anomalie e che, al contempo, spieghi anche tutti i fatti per i quali il vecchio paradigma aveva una risposta soddisfacente. Si badi, però, che la transizione da un paradigma all’altro è tutt’altro che cumulativa: un paradigma P che spieghi un fatto F ma non un fatto F1 deve essere sostituito da un paradigma P1 che spieghi F1 ed anche F. Altrimenti si sostituirebbe un paradigma con l’altro senza che la conoscenza aumenti, ma ciò sarebbe teoricamente equivalente a convivere con l’anomalia perché un’altra anomalia subito le si sostituirebbe. (Kuhn 1962, cap. 8).

Che cos’è, quindi, una rivoluzione scientifica?

In particolare […] consideriamo qui rivoluzioni scientifiche quegli episodi di sviluppo non cumulativi, nei quali un vecchio paradigma è sostituito, completamente o in parte, da uno nuovo incompatibile con quello.[1]

Il cambio di paradigma, nel periodo di crisi, impone che vecchi fatti vengano diversamente spiegati e che i nuovi fatti vengano finalmente spiegati. Il progresso scientifico non è cumulativo perché i paradigmi in competizione non sono fra loro commensurabili. L’incommensurabilità, cioè l’impossibilità di paragonare a due a due i paradigmi, è data da tre fattori fondamentali: (a) due paradigmi diversi sono in disaccordo sui problemi concreti da affrontare, (b) fra due paradigmi vi è un uso non costante di significati per termini e concetti comuni, (c) gli scienziati appartenenti a due paradigmi differenti svolgono la loro attività di ricerca in modo dissimile.

Il punto (a) implica che due scienziati, appartenenti a paradigmi diversi, quando devono individuare il rompicapo da trattare possono non occuparsi dello stesso rompicapo. La dinamica di Newton, per esempio, venne respinta dagli scienziati aristotelici e da quelli cartesiani perché la dinamica newtoniana dava per scontato che esistesse il movimento, mentre aristotelici e cartesiani dovevano spiegare il movimento cercandone la causa (Kuhn 1962: 180). Erano due rompicapi differenti.

Il punto (b), invece, sostiene che le due comunità in lotta abbiano sì un vocabolario comune di base (dato che il nuovo paradigma eredita almeno una parte del lessico di base del vecchio), ma entro il nuovo paradigma vocaboli e concetti vecchi possono assumere nuovi significati, rendendo difficile la comunicazione fra le due comunità.

Il punto (c) è il più importante: rivoluzionando i metodi di ricerca, mutano i modi di guardare allo stesso fatto. Gli scienziati vedono relazioni diverse che fatto può intrattenere con altri fatti, per esempio laddove i darwinisti nella scoperta di reperti fossili in una stessa area di due specie diverse, ma che sembrano morfologicamente simili, spiegano il fatto come un esempio di evoluzione lineare e graduale, i saltazionisti vedono invece un caso di speciazione allopatrica con conseguente invasione dell’areale originario da parte della specie figlia (Eldredge e Gould 1972, 1977). Vedere relazioni diverse, dice Kuhn, ha per conseguenza che i paradigmi siano incommensurabili: non è possibile che la visione paradigmatica di una comunità si adegui a quella di un’altra, perché altrimenti l’un paradigma diverrebbe l’altro.

Torniamo ad una questione centrale dell’epistemologia: che cos’è il progresso scientifico? La questione è posta dicotomicamente da Kuhn le cui parole tuonano così:

Un campo fa progressi perché è una scienza, oppure è una scienza perché fa progressi?[2]

Parafrasando le parole di Kuhn si ottiene: (I) se un campo teorico fa progressi, allora è una scienza, oppure (II) se un campo teorico è una scienza, allora fa progressi. Egli risponde affermativamente alla (II): se c’è scienza allora c’è progresso. I membri di un paradigma normale operano su rompicapi risolvibili, cioè spiegabili entro il loro modello e con i loro metodi. Il progresso è il risultato del lavoro esplicativo compiuto. Dinanzi alle anomalie, perciò, il progresso di un certo paradigma sembra bloccato e, di fatto, uno dei criteri di scelta per il paradigma più innovativo riposa proprio nel fatto che quest’ultimo sembra essere più “progressivo”.

Perché?

Ma che cos’è il progresso nei periodi di scienza straordinaria, cioè nei periodi di crisi? In altre parole: perché il progresso accompagna le rivoluzioni scientifiche? È evidente che il risultato della rivoluzione scientifica è la spiegazione dell’anomalia, quindi la vittoria del paradigma rivoluzionario.

La spiegazione dell’anomalia, d’altro canto, è l’unica spiegazione esistente, sicché la risoluzione di problemi diventa una sorta di indice calcolabile del grado di progresso scientifico raggiunto dal paradigma vigente o dal paradigma rivoluzionario (Kuhn 1962: 200-204). Kuhn, inoltre, risponde negativamente a (I). Se c’è progresso, allora non segue necessariamente che vi sia scienza.

Consideriamo il caso della filosofia: spesso si sostiene che essa non faccia progressi. Secondo Kuhn, invece, i paradigmi filosofici fanno progressi: un filosofo che raffina gli imperativi kantiani permette al paradigma kantiano di progredire, così come un filosofo che proponga una derivazione logico-linguistica esplicita della teoria delle categorie di Aristotele farebbe progredire la filosofia aristotelica. Ciò che, in effetti, intende chi sostiene che la filosofia non progredisca non è tanto che le teorie filosofiche non riescano a progredire, quanto piuttosto che vi siano ancora aristotelici o kantiani (Kuhn 1962: 196). La filosofia sicuramente non è una scienza, sicché se il progresso di un campo teorico può implicare il progresso, allora questo campo può essere sia un campo di studio filosofico sia un campo di studio scientifico. Ciò è sufficiente a sostenere che il progresso di un settore disciplinare teorico non implica logicamente (cioè necessariamente) l’esistenza di un sapere di tipo scientifico.

Bibliografia essenziale

Carnap, R., 1932, The Elimination of Metaphysics Through Logical Analysis of Language, in Logical Positivism, a cura di Ayer, A., 1959, The Free Press, New York.

Kuhn, T., 1962, The Structure of Scientific Revolutions, Università di Chicago, tr. ita. a cura di Carugo, A., 2009, La struttura delle rivoluzioni scientifiche, Einaudi, Torino.

Ladyman, J., 2002, Understanding Philosophy of Science, Routledge, tr. ita. a cura di Piazza, T., 2007, Filosofia della scienza. Un’introduzione, Carrocci, Roma.

Popper, K., 1934, The Logic of Scientific Discovery, Springer, tr. ita. a cura di Trinchero, M., 1970, La logica della scoperta scientifica, Einaudi, Torino.

Id., 1962, Conjectures and Refutations. The Growth of Scientific Knowledge, Basic Books, New York, tr. ita. a cura di Pancaldi, G., 2009, Congetture e confutazioni, il Mulino, Urbino.


[1] Kuhn 1962, tr. ita. a cura di Carugo, A., 2009, Einaudi, Torino, p. 119.

[2] Kuhn 1962, p. 195.

Matteo Orilia

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