giovedì 18 aprile 2013

La certezza del dubbio

Quando si parla di scienza si cita subito il metodo scientifico. Solitamente il personaggio che viene legato maggiormente all'utilizzo del metodo scientifico è Galileo Galilei. Ma non perdiamoci in chiacchiere: cos'è e a cosa serve questo metodo?
In sostanza il metodo scientifico è il processo base su cui si fonda l'apprendimento di nuove nozioni nell'ambito di studi della scienza. Nella sua versione più semplice esso consiste nell'osservare un fenomeno, fare delle ipotesi, formulare una teoria, quindi fare degli esperimenti per verificare la teoria. Se gli esperimenti sono in accordo con la teoria allora possiamo dire che la teoria che abbiamo ideato descrive bene quel fenomeno scientifico. Se invece non è così allora ci vuole una nuova teoria. Insomma, se la teoria non riproduce le osservazioni, allora la teoria è sbagliata!
Probabilmente tutti ci ricordiamo del metodo scientifico in primis perché tutti l'abbiamo studiato a scuola. A volte sembra difficile da capire anche se in realtà non lo è.  Comunque ora vi farò un esempio facile facile non per spiegarvi cos'è il metodo scientifico (tanto lo sapete e lo abbiamo già detto in questo post) ma per farvi notare una sottigliezza che magari a volte ci dimentichiamo di sottolineare.
Infatti spesso si erge il metodo scientifico, anche nella vita quotidiana, come pilastro della verità. Dunque vorrei farvi vedere che il metodo scientifico rappresenta l'esatto opposto della verità assoluta!
Ciò non vuol dire che sia non utilizzabile. Anzi, proprio per le sue caratteristiche, il metodo scientifico rappresenta un ottimo metodo di ragionamento che, come si suol dire, non fa una grinza.
Ma ecco l'esempio. Uno scienziato vede che tutte le cose cadono verso il basso. Allora lui ci pensa su e poi fa: "C'è una forza che tira gli oggetti verso il basso, la forza di gravità". Ovviamente in questo esempio lo scienziato, che sembra fesso ma non lo è, conosce i concetti di forza e accelerazione!
Comunque lui vuole testare la sua ipotesi, ovvero che tutti i corpi cadono verso il basso a causa di una forza. Perciò fa due conti e trova una formula per la forza di gravità e allora per vedere se la sua formula per la forza è giusta comincia a misurare tutte le possibili quantità legate alla forza come ad esempio il tempo che un oggetto impiega per cadere. Dopo un elevato numero di prove egli è convinto della bontà della sua teoria: gli oggetti cadono verso il basso a causa di una forza chiamata gravità. Per lo scienziato è una soddisfazione!
Altri scienziati vanno a trovare il nostro eroe per fargli i complimenti e, già che ci sono, provano anche loro far cadere gli oggetti trovando che la formula usata dal nostro eroe-scienziato predice con assoluta precisione quello che accade.
Poi però ognuno torna a casa sua e tutti iniziano a provare a far cadere gli oggetti in giro per il mondo; incredibilmente, tutti gli scienziati, usando strumenti di misura con una precisione da mondo dei sogni (facciamo finta...) trovano delle piccole differenze rispetto alla formula concepita dal nostro eroe-scienziato. Il metodo scientifico in questo caso è spietato: il nostro eroe-scienziato aveva torto! La sua formula dunque non è corretta e la sua teoria rivista.
A questo punto bisogna formulare nuove ipotesi e nuove teorie per spiegare il perché di queste differenze. Magari qualcuno dice: "Forse dipende dal fatto che la Terra non è perfettamente sferica è quindi la forza di gravità cambia a seconda della latitudine perché, ad esempio, la Terra è più schiacciata ai poli rispetto all'equatore". Sarà vero? Per saperlo gli scienziati fanno altri conti e trovano una formula in cui la forza di gravità dipende dalla latitudine geografica e cominciano a far cadere oggetti in diversi posti del pianeta. Oltre a sfruttare la cosa per fare un po' di turismo, gli scienziati trovano che adesso la nuova teoria riproduce molto meglio le osservazioni rispetto alla precedente.
Questa è dunque la formula finale e definitiva? Assolutamente no.
Ed ecco che siamo arrivati al cuore del metodo scientifico. Infatti possiamo fare 999999 esperimenti ed avere che tutti confermano la teoria; ma se il milionesimo esperimento è in disaccordo allora, una volta escluse tutte le possibili cause legate a difetti nella procedura dell'esperimento, la teoria è sbagliata e abbiamo bisogno di una nuova!
E, infatti, se gli scienziati andassero nello spazio scoprirebbero che gli oggetti cadono in maniera diversa e così anche sugli altri pianeti. Allora comincerebbero a comprendere che una nuova teoria dovrebbe essere più universale e non riferita alla sola Terra e quindi effettuare misurazioni astrofisiche per capire se la nuova teoria funziona ovunque nell'universo, eccetera, eccetera e magari arrivano ad una legge di gravitazione universale (come quella di Newton, per esempio); fin quando, ancora una volta, non si troverà un esperimento (come ad esempio il moto del pianeta Mercurio) che non segue le previsioni e quindi ci sarà bisogno di cambiare ancora la teoria (ci vuole la teoria della Relatività a questo punto). Ovviamente ogni nuova teoria deve comunque ammettere come caso particolare la teoria parziale che prima sembrava funzionare, questo è abbastanza chiaro.
Questo esempio mostra anche come la scienza sia un percorso non semplice e per il quale comunque non bastano solo le grandi menti con le loro geniali intuizioni ma è necessario anche disporre di abbastanza dati sperimentali.
Voi direte: ma allora dov'è la certezza nella scienza? Proprio questa è la certezza dello scienziato: ovvero la certezza del dubbio. Cioè lo scienziato è cosciente del fatto che la sua teoria potrebbe essere invalidata da un momento all'altro. Tuttavia questo non è un dramma perché un eventuale esperimento contrario alla teoria aprirebbe le porte alla necessità di una nuova teoria e quindi la ricerca scientifica potrebbe proseguire.
Allora come potete vedere il metodo scientifico non ci permette di accettare una teoria ma solo di non buttarla via e, perlomeno, assumerla temporaneamente vera, fino a quando non viene fuori un esperimento che mette in crisi tutto e pone nuove domande. Ma le domande per lo scienziato non sono un problema, anzi sono l'essenza stessa del processo di ricerca scientifica.
Tutto ciò di cui abbiamo parlato è probabilmente raccontato molto meglio dal grande fisico Richard Feynman nel seguente video (in inglese ma con sottotitoli in italiano):




Dunque quando abbiamo detto che il metodo scientifico è l'esatto contrario della verità assoluta volevamo affermare che se seguite tale metodo non potrete mai essere in grado di affermare se una teoria è vera ma solo, in caso di esperimento funesto un giorno, che essa potrebbe essere falsa. Come abbiamo già detto, però, questo non spezza le gambe al metodo scientifico. Anzi lo rende un ragionamento infallibile. Le teorie che vengono accettate dopo l'esame del metodo sono parziali, è vero, ma d'altro canto possiamo vedere come la scienza sia umile e non pretende di avere la verità assoluta al contrario di quello che qualcuno pensa.
Ovviamente gli scienziati fanno teorie e poi esperimenti non solo nell'attesa di trovare qualcosa che non va ma anche per confermare le teorie temporaneamente accettate.
Ricordate: i fenomeni hanno bisogno di una teoria che li spieghi e le teorie hanno bisogno di esperimenti che le verifichino.
Si potrebbe parlare per ore riguardo al metodo scientifico ma alla fine possiamo riassumere il tutto con una frase tratta dal video di Feynman che avete appena visionato: "...non abbiamo mai la certezza di essere nel giusto, possiamo essere sicuri solo di esserci sbagliati".