Karl R. Popper
Congetture e confutazioni
Lo sviluppo della conoscenza scientifica
(dal punto di vista dell’empirismo critico)
Bologna, Soc. ed. il Mulino, 1972 (orig. London, 1969)
Prefazione all’edizione italiana
Parte IV di 9
(nota: Platone sembra sia stato il primo a rendersi conto, sia pure in modo oscuro, che in un mondo sferico e pieno, o a forma di vortice, il moto è possibile, purché vi sia un mezzo simile al liquido. … Questa possibilità … divenne il fondamento del cartesianesimo e della teoria dell’“etere portatore di luce”, quale fu sostenuta fino al 1905.)
Il mondo è costituito di spazio libero (il vuoto) e di atomi. Gli atomi non sono soggetti a cambiamenti: sono degli indivisibili universi pieni, parmenidei, in miniatura. Tutti i cambiamenti sono dovuti al riordinamento degli atomi nello spazio. Perciò ogni cambiamento è movimento. Dato che la sola specie di novità che può insorgere secondo tale dottrina è una novità di combinazione, sarà possibile, in linea di principio, prevedere tutti i cambiamenti futuri del mondo, purché riusciamo a prevedere il movimento di tutti gli atomi.
La teoria democritea del cambiamento fu di eccezionale importanza per lo sviluppo della scienza fisica. Essa fu in parte accolta da Platone. Ma fu condannata da Aristotele il quale viceversa pensava che ogni cambiamento corrispondesse al dispiegarsi di potenzialità inerenti a ‘sostanze’ essenzialmente immutabili. La teoria aristotelica delle sostanze quali soggetti del cambiamento divenne predominante; ma risultò poco proficua e la teoria metafisica di Democrito, secondo cui ogni cambiamento deve essere spiegato mediante il movimento, divenne l’ipotesi di lavoro tacitamente accettata nella fisica fino ai nostri giorni. Con Newton, infatti, oltre ai punti-massa mobili, entrano in scena ‘forze’ di intensità (e direzione) variabile. (142) E con Faraday e Maxwell i campi variabili di forze diventano importanti quanto le particelle materiali atomiche.
La teoria democritea fu una meravigliosa conquista. Essa offriva una struttura teorica per la spiegazione della maggior parte delle proprietà della materia empiricamente note (e già trattate dagli ionici) come la comprimibilità, i gradi di durezza ed elasticità, la rarefazione e la condensazione, la coesione, la disgregazione, la combustione e molte altre.
Ma forse l’elemento più affascinante della teoria democritea è la dottrina della quantizzazione dello spazio e del tempo. Mi riferisco alla dottrina, ora ampiamente discussa, per cui vi è una distanza cortissima e un intervallo di tempo brevissimo; vale a dire, vi sono tratti di spazio e di tempo … tali che non possono esservene di più piccoli.
A mio avviso, il principale contributo di Platone alla scienza derivò dalla comprensione del problema dell’irrazionale (la misura della diagonale di un quadrato di uno di lato = radice quadrata di 2) e dalle modifiche che egli apportò al pitagorismo e all’atomismo al fine di salvare la scienza da una situazione catastrofica.
Egli comprese che la teoria puramente aritmetica della natura ne usciva sconfitta, e che era necessario un nuovo metodo matematico per la descrizione e la spiegazione del mondo. Incoraggiò così lo sviluppo di un metodo geometrico autonomo. Trovò la realizzazione di quest’ultimo negli Elementi del platonico Euclide.
(nota: L’accordo realizzato da Platone fra l’atomismo e la teoria dello ‘spazio pieno’ – “la natura rifugge il vuoto” – assunse grandissima importanza per la storia della fisica, fino ai nostri giorni. La soluzione platonica esercitò una notevole influenza su Descartes, costituì il fondamento della teoria dell’etere e della luce e dunque, in ultima analisi, attraverso Huygens e Maxwell, fu alla base della meccanica ondulatoria di de Broglie e di Schrödinger).
A partire da Platone e da Euclide, ma non prima, è la geometria, piuttosto che l’aritmetica, ad apparire lo strumento fondamentale di ogni spiegazione e descrizione fisica, tanto nella teoria della materia che nella cosmologia.
La conquista di Platone era di natura filosofica, perché almeno parte della sua filosofia della natura e della fisica ha resistito e, a mio avviso, durerà.
Quel che riscontriamo in Platone e nei suoi predecessori è l’elaborazione consapevole e l’invenzione di un nuovo accostamento al mondo e alla conoscenza di esso. Tale atteggiamento trasforma una concezione originariamente teologica, l’idea di spiegare il mondo visibile mediante un presupposto mondo invisibile, nello strumento fondamentale della scienza teorica. Tale idea era stata esplicitamente formulata da Anassagora e da Democrito come principio di indagine sulla natura della materia o struttura fisica; la materia visibile doveva essere spiegata mediante delle ipotesi intorno a degli invisibili, relative cioè a una struttura invisibile, troppo piccola per essere vista. Con Platone questa concezione risulta consapevolmente accettata e generalizzata; il mondo visibile del mutamento deve essere in definitiva spiegato mediante un mondo invisibile di “Forme” immutabili (sostanze, essenze, o ‘nature’).
La teoria platonica della struttura della materia può trovarsi nel Timaeus. Essa assomiglia, almeno superficialmente, alla moderna teoria che interpreta i solidi come cristalli. I corpi fisici, per essa, sono composti di particelle elementari invisibili di diverse forme e da queste ultime dipendono le proprietà macroscopiche della materia visibile. Le forme delle particelle elementari sono determinate a loro volta dalla forma delle figure piane che costituiscono le loro facce. Queste figure piane, a loro volta, sono tutte composte, in ultima analisi, da ‘due’ triangoli elementari: il triangolo corrispondente alla metà del quadrato che incorpora la radice quadrata di 2 e il triangolo rettangolo corrispondente alla metà del precedente, che incorpora la radice quadrata di 3, entrambe irrazionali.
Detti triangoli, a loro volta, sono definiti come copie di ‘Forme’ o ‘Idee’ immutabili, il che significa che delle ‘Forme’ specificamente ‘geometriche’ sono ammesse nel cielo dei Numeri-Forme ‘aritmetici’ di Pitagora. (nota: … avanzai l’ipotesi che l’approssimarsi a pi-greca della somma di radice quadrata di 2 più radice quadrata di 3 confermasse Platone nella sua erronea teoria).
Pare probabile che la teoria platonica delle Forme, ed anche la sua teoria della materia, fossero riaffermazioni di teorie elaborate dai suoi predecessori, i pitagorici e Democrito rispettivamente, condotte alla luce dell’acquisizione del fatto che gli irrazionali imponevano che la geometria venisse prima dell’aritmetica. Incoraggiando questa emancipazione Platone contribuì allo sviluppo del sistema euclideo, la più importante e influente teoria deduttiva mai elaborata. E la sua maggiore conquista, la teoria geometrica del mondo, ha influenzato a tal punto la nostra immagine del mondo che senza riflettervi la prendiamo per vera.
La teoria geometrica di Newton è fondata e modellata su Euclide.
Nella storia del pensiero era accaduto un ‘evento unico’, per sempre irripetibile: la prima e definitiva scoperta della verità assoluta intorno all’universo.
Per Kant, la teoria newtoniana era semplicemente vera; accettò il conseguimento della scientia o episteme. Definì poi tale stato il suo ‘sonno dogmatico’ dal quale fu risvegliato studiando Hume. Questi aveva ritenuto che non potesse darsi una conoscenza certa di leggi universali o ‘episteme’; che tutto quanto sappiamo deriva dall’osservazione che può concernere solo casi singoli (o particolari), cosicché ogni conoscenza teorica è incerta (doxa).
Sorse il problema centrale della Kritik: “Come è possibile una scienza naturale pura?”. Per “scienza naturale pura” (scientia, episteme) Kant intendeva semplicemente la teoria newtoniana.
Quello che sembrava un evidente dato di fatto, il conseguimento dell’episteme, non era tale. La teoria di Newton non è più di una meravigliosa ‘congettura’, una approssimazione sorprendentemente buona, non appartenente quindi all’episteme, ma al regno della doxa.
Per Kant vi erano soprattutto due problemi: la dinamica newtoniana dei cieli e i criteri assoluti della fraternità e della giustizia umane cui si appellavano i rivoluzionari francesi.
Dovremmo, a mio avviso, considerare seriamente l’ipotesi che la soluzione kantiana, nonostante la sua parziale assurdità, contenga il nucleo di una vera filosofia della scienza.
Tre differenti concezioni della conoscenza umana.
Una delle componenti più importanti della civiltà occidentale è la cosiddetta “tradizione razionalistica”, ereditata dai Greci. È la tradizione della discussione critica, non fine a se stessa, ma volta alla ricerca della verità. Nell’ambito di questa tradizione razionalistica la scienza è apprezzata, innegabilmente, per le sue conquiste pratiche, ma lo è ancor più per il suo contenuto informativo, per la sua capacità di liberare la nostra mente dalle antiche credenze, dai pregiudizi e dalle certezze inveterate e di offrirci invece nuove congetture e ipotesi ardite. Gli scienziati (fin dai tempi di tempi di Talete, di Democrito, del ‘Timaeus’ platonico e di Aristarco) hanno osato creare dei miti o congetture o teorie. Galileo rende omaggio ad Aristarco e a Copernico proprio perché hanno osato andare oltre il mondo noto ai nostri sensi (nota: l’acquisizione del fatto che la scienza naturale non è ‘episteme’ – ‘scientia’ – indubitabile ha prodotto la convinzione che si tratti di una techne (tecnica, arte, tecnologia). Ma la giusta interpretazione, a mio avviso, è che essa sia costituita da doxai – opinioni, congetture – controllate sia dalla discussione critica che dalla ‘techne’ sperimentale).
Cercherò di difendere almeno parte della concezione galileiana della scienza, contro la concezione strumentalistica. Vi è una parte che gli strumentalisti avevano ragione di attaccare, la convinzione che nella scienza possiamo perseguire, e ottenere, una spiegazione ultima in termini di essenze, concezione aristotelica (che ho definito “essenzialismo”). Dovrò quindi discutere, e sottoporre a critica, l’essenzialismo e lo strumentalismo. E opporrò a queste il terzo punto di vista, consistente in ciò che resta della concezione galileiana dopo l’eliminazione dell’essenzialismo.
L’essenzialismo è parte della filosofia galileiana della scienza. Nell’ambito di questa filosofia si possono distinguere tre dottrine:
Lo scienziato mira a trovare una teoria o descrizione vera del mondo. Si tratta di una dottrina che intendo difendere e che rientra nel nostro “terzo punto di vista”.
Lo scienziato può riuscire a stabilire definitivamente la verità di tali teorie, al di là di ogni ragionevole dubbio.
Le teorie migliori, veramente scientifiche, descrivono l’“essenza” o “natura essenziale” delle cose – la realtà che giace dietro le apparenze.
I filosofi strumentalisti (Barkeley, Mach, Duhem, Poincaré) respingono la dottrina delle essenze.
Ora, io convengo senz’altro che le teorie non sono certe poiché possono sempre essere confutate; e convengo anche che sono degli strumenti, anche se non ammetto che sia questa la ragione per cui le teorie non possono essere cercate (la motivazione vera, a mio avviso, è semplicemente il fatto che i controlli non possono essere mai esaustivi).
Riconosco, con l’essenzialismo, che molto ci è nascosto e che molto di ciò che è nascosto può essere scoperto. La sola dottrina essenzialista che contesto è la dottrina per cui la scienza persegue una spiegazione ultima, vale a dire una spiegazione che, essenzialmente o per sua stessa natura, non può essere ulteriormente spiegata e non esige alcuna ulteriore spiegazione.
Secondo Rogers Cotes, Newton scoprì che ogni particella di materia è dotata di ‘gravità’ … è dotata anche di ‘inerzia’.
Lo stesso Newton era un essenzialista. Egli aveva cercato insistentemente una spiegazione ultima accettabile per la gravità. (nota: Newton era un essenzialista ai cui occhi la gravità appariva inaccettabile come spiegazione ultima; ma era troppo critico per accettare anche i suoi stessi tentativi di spiegarla).
Oggi riteniamo che i corpi possano spingersi fra di loro a causa di certe forze repulsive elettriche. Ma l’essenzialismo cartesiano e newtoniano, soprattutto se Newton fosse riuscito nel suo tentativo di spiegare la gravità, avrebbe potuto impedire che tale questione si ponesse mai.
La credenza nelle essenze è suscettibile di porre degli ostacoli al pensiero e all’impostazione di problemi nuovi e fertili. Inoltre, essa non fa parte della scienza, un credo che può condurre all’oscurantismo.
Lo strumentalismo può venire formulato come la tesi secondo cui le teorie scientifiche – le teorie delle cosiddette scienze ‘pure’ – non sono che regole di calcolo (o di inferenza) aventi, fondamentalmente, lo stesso carattere delle regole di calcolo delle cosiddette scienze ‘applicate’. Si potrebbe anche definirla la tesi secondo cui l’appellativo di scienza ‘pura’ è erroneo, tutta la scienza essendo ‘applicata’.
Ora, la mia replica allo strumentalismo consiste nel mostrare che vi sono profonde differenze fra le teorie ‘pure’ e le regole di calcolo tecnologiche e che lo strumentalismo può fornire una descrizione perfettamente adeguata di tali regole, ma non è assolutamente in grado di rendere conto delle differenze tra queste e le teorie.
Quel che desidero discutere è il fatto che le teorie vengono controllate mediante tentativi diretti a confutarle, tentativi da cui impariamo molte cose, mentre non vi è nulla di strettamente corrispondente a ciò nel caso delle regole tecnologiche di calcolo.
Mentre Bacone credeva che un esperimento cruciale potesse stabilire o verificare una teoria, noi diremo che può al massimo confutarla o falsificarla. Si tratta quindi di un tentativo di confutarla; e se non riesce a confutare la teoria in questione – se, cioè, la teoria ha successo nei confronti della sua inattesa previsione – allora diciamo che essa è corroborata dall’esperimento.
Ogni struttura di aereo, per esempio, può essere “controllata fino al punto di rottura”, ma questo severo controllo non viene eseguito per rigettare ogni struttura che è stata in questo modo distrutta, ma per ottenere informazioni circa la struttura stessa, cioè per controllare una teoria relativa a essa, in modo che possa essere utilizzata entro i limiti della sua applicabilità … Ai fini strumentali dell’applicazione pratica una teoria può continuare a essere usata anche dopo che sia stata confutata, entro il suo raggio di applicazione, trascurando la falsificazione e insistendo sull’applicazione, lo strumentalismo si rivela una filosofia oscurantista al pari dell’essenzialismo. Infatti, è solo ricercando delle possibili confutazioni che la scienza può sperare di incrementare il proprio sapere e di avanzare.
In contrasto con l’atteggiamento altamente critico richiesto allo scienziato puro, l’atteggiamento dello strumentalismo si risolve nel compiacimento per il successo delle applicazioni. Si può quindi ritenerlo responsabile delle recenti stasi nella teoria dei quanti.
Questa “terza concezione” fa tesoro della dottrina galileiana secondo cui lo scienziato persegue una descrizione vera del mondo, o di alcuni dei suoi aspetti, e un’effettiva spiegazione dei fatti osservabili; e combina inoltre questa dottrina con la concezione non galileiana secondo cui, benché tale resti lo scopo dello scienziato, egli non può mai sapere con certezza se quanto ha trovato è vero, anche se può talora stabilire con ragionevole certezza che una teoria è falsa.
Le teorie scientifiche sono congetture genuine, le quali, benché non siano verificabili, possono tuttavia essere sottoposte a severi controlli critici. Si tratta di seri tentativi di scoprire la verità.
L’essenzialismo considera il mondo ordinario come mera apparenza dietro la quale esso svela il mondo reale. Tale concezione deve essere rigettata non appena diventiamo consapevoli del fatto che il mondo di ciascuna delle nostre teorie può essere a sua volta spiegato da ulteriori mondi che risultano descritti da ulteriori teorie – dotate, queste ultime, di un maggior grado di astrazione, universalità e controllabilità. La dottrina di una realtà essenziale o ultima cade insieme con quella di una spiegazione ultima.
Sarebbe un grave errore concludere che l’incertezza di una teoria, cioè il suo carattere ipotetico o congetturale, sminuisca in qualsiasi maniera la sua ‘pretesa’ implicita di descrivere qualcosa di reale. Dobbiamo ricordare che, innanzitutto, una congettura ‘può’ essere vera e quindi può descrivere uno stato di cose reale. In secondo luogo, se è falsa, essa contraddice qualche stato di cose reale. Inoltre, se controlliamo detta congettura, e riusciamo a falsificarla, constatiamo che c’era una realtà, qualcosa con cui essa poteva entrare in conflitto.
Le falsificazioni mostrano così i punti in cui, per così dire, abbiamo toccato la realtà. E la nostra ultima e migliore teoria rappresenta sempre un tentativo di incorporare tutte le falsificazioni attinte in quel campo, spiegandole nel modo più semplice; il che significa nella maniera più controllabile.
Di conseguenza, se non sappiamo come controllare una teoria, possiamo dubitare che esista qualcosa del genere (o del livello) da essa descritto; e se sappiamo effettivamente che non può essere controllata, possiamo sospettare che si tratti di un semplice mito o di una fiaba. Ma se una teoria è controllabile, allora comporta che gli eventi di una certa specie non possano accadere, ed essa asserisce quindi qualcosa intorno alla realtà. È questa la ragione per cui esigiamo che quanto più congetturale è una teoria, tanto maggiore sia il suo grado di controllabilità.
Le teorie sono nostre invenzioni, idee nostre, sono strumenti di pensiero da noi stessi costruiti. Ma alcune di queste teorie possono risultare in conflitto con la realtà e, quando ciò accade, constatiamo che vi è una realtà, che esiste qualcosa a ricordarci che le nostre idee possono essere sbagliate.
Concordo quindi con l’essenzialismo relativamente alla tesi secondo cui la scienza è capace di scoperte reali, e anche per l’altra in base alla quale nello scoprire nuovi mondi il nostro intelletto trionfa sull’esperienza dei sensi. Ma non cado nell’errore di Parmenide, di negare realtà a tutto ciò che nel mondo è colorato, vario, individuale, indeterminato e indescrivibile.
Poiché sono convinto che la scienza può compiere reali scoperte, mi schiero con Galileo contro lo strumentalismo. Ammetto che le nostre scoperte sono congetturali. Le congetture di Colombo erano di fatto sbagliate. Ma tali elementi congetturali non rendono meno reali o meno significative le loro scoperte.
Mi riferisco alla distinzione fra la previsione di eventi di tipo noto, come le eclissi e le tempeste da un lato e, dall’altro, la previsione di nuovi tipi di eventi (le onde radio). Lo strumentalismo può rendere conto soltanto del primo tipo di previsione. Le previsioni del secondo tipo possono essere comprese compiutamente soltanto in quanto scoperte.
È mia convinzione che le scoperte siano guidate dalla teoria, in questi come in molti altri casi, e non che le teorie siano il risultato di scoperte “dovute all’osservazione”.
Ma il contrasto forse più interessante fra “la terza concezione” e lo strumentalismo emerge in rapporto alla negazione, da parte di quest’ultimo, della funzione descrittiva dei termini astratti e di quelli disposizionali.
Sostengo che la maggior parte delle osservazioni sono più o meno indirette e che è dubbio che la distinzione fra accadimenti direttamente osservabili e ciò che è osservabile solo indirettamente approdi a qualcosa.
A mio avviso tutti gli universali sono disposizionali; è disposizionale anche ‘rosso’: una cosa è rossa se è capace di riflettere un certo tipo di luce, se ‘appare rossa’ in certe circostanze. Ma anche ‘apparire rosso’ è disposizionale: indica la disposizione di una cosa a far sì che i suoi osservatori concordino sul fatto che appare rossa.
Immagine di Copertina tratta da Science.
Mario Bruno 