Macerata, 15 novembre 2013 Lezione Nov Presentazione di Ilaria Perdominici Dal testo di Mauro Dorato Il software dell’universo: saggio sulle leggi di natura Paravia Bruno Mondadori Editori, Milano 2000 Filosofia del linguaggio – Mod. Ontologia Le leggi di natura

Il problema della riducibilità delle leggi di natura Domanda fondamentale: la nozione di legge presuppone relazioni tra fenomeni, oppure è primitiva, quindi non riducibile? Premessa: per valutare le posizioni filosofiche che hanno tentato di rispondere a questa domanda, è necessario esaminare i rapporti tra la nozione di legge di natura e le nozioni ad essa legate: previsione, universalità, verità, necessità, causalità, controfattualità, spiegazione e simmetria.

Legge di natura e previsione Nelson Goodman: Legge di natura = previsione “un enunciato è considerato una legge perché è usato per fare predizioni e non è usato per fare predizioni perché è una legge” Obiezione I Norman Swartz - Friedel Weinert: Legge di natura: 1.Propriamente detta (costruita da noi; la predizione può essere falsa) 2.Scientifica letteralmente vera (leggi reali dell’universo, indipendenti dalla nostra conoscenza) Legge di natura e previsione

Obiezione II Come si giustificano le leggi naturali che descrivono un sistema fisico mutabile e imprevedibile? Prevedibilità come questione di grado. Es. tempo atmosferico Obiezione III Filosofia della scienza neopositivistica: tentativo di formalizzazione di una legge = qualsiasi altro evento accidentale (quantificatore universale e condizionale materiale) Conclusione: il concetto di previsione non è sufficiente per definire e descrivere una legge di natura. Legge di natura e previsione

Legge di natura e universalità Tre sensi di universalità I senso: L’universalità spazio-temporale delle leggi: James Maxwell: “inerzia causale dello spazio e del tempo”, le leggi di natura non possono contenere coordinate spazio-temporali. Poincarè: l’immutabilità delle leggi è una sorta di condizione necessaria della possibilità della nostra conoscenza scientifica del mondo, e l’immutabilità delle leggi deve essere indipendente da riferimenti spazio-temporali. Legge di natura e universalità

Obiezione: solo l’indagine empirica (non leggi universali) può stabilire se la materia è in grado di autorganizzarsi dando origine a nuove regolarità. Es. 1: leggi di Keplero definite spazio-temporalmente ancora valide – legge di Newton universale, ma corretta da Einstein. Es. 2: biologia e Mendel (non c’è una legge spazio-temporalmente universale, ma possiamo ammettere regolarità empiriche di tipo nomico) Legge di natura e universalità

II senso: L’universalità come determinismo Le leggi sono prive di eccezioni, escludono il “per lo più”. Necessitaristi: le leggi sono relazioni necessarie tra le proprietà, considerate alla stregua di universali oggettivamente esistenti. Obiezione: Svolta probabilistica della fisica contemporanea: Es. leggi di decadimento di sostanze radioattive sono indeterministiche e governate da probabilità. Probabilità: non per le connessioni tra universali, ma per l’esemplificazione della legge stessa (gli universali non esemplificati per Armstrong non esistono). Legge di natura e universalità

III senso: L’universalità come assenza di clausole “ceteris paribus” Ogni legge di natura (fondamentale o fenomenologica) vale sempre a prescindere da clausole determinate. Obiezione: Le leggi,che definiscono modelli utilizzati dalla scienza attraverso processi di idealizzazione e astrazione, saranno applicabili solo esplicitando le clausole. Es. 1: la legge di Newton, fondamentale, non può essere applicata se non vengono prese in considerazione le clausole ceteris paribus, cioè le circostanze determinate in cui viene applicata (solo con due corpi, escludendo la presenza di altre forze…) Legge di natura e universalità

Legge di natura e verità Premessa: bisogna prima discutere sulla verità degli enunciati delle leggi (strumentalismo) e poi sulla verità delle leggi stesse (realismo). Filosofia neoregolarista, Swartz: la verità è la prima di cinque proprietà che gli enunciati -che esprimono le leggi di natura- possiedono. Obiezione I: filosofia neopositivista: gli enunciati di leggi non sono veri, ma strumentali a scopi predittivi. Legge di natura e verità

Obiezione II: Giere – Cartwright: gli enunciati di leggi sono veri sono nel loro modello. Conclusione: La verità di un enunciato può essere ricondotta solo alla validità che ha nel suo ambito di applicabilità e nel suo modello teorico (modello matematico). Legge di natura e previsione

Legge di natura e necessità Realisti contemporanei e teorici dei mondi possibili: la necessità delle leggi è indipendente dalla nostra conoscenza. Obiezione: Hume, regolaristi e neoregolarisiti: le leggi sono prive di qualunque necessità oggettiva. (Si può credere che le leggi esistano oggettivamente come regolarità e si può essere antirealisti sulla necessità) Conclusione: la necessità fisica risulta un requisito controverso per essere considerato come criterio di demarcazione tra gli enunciati nomici e le generalizzazioni accidentali. Legge di natura e necessità

Legge di natura e causalità Regolarismo (Dowe, Salmon, Davidson): la relazione causale presuppone quella nomica, dunque la causalità è un criterio di demarcazione tra leggi e generalizzazioni accidentali. Obiezione: Non tutte le leggi di natura coinvolgono il tempo, dunque non tutte le leggi sono causali. Presupposto teorico: Un legame causale, tra singoli eventi, è direttamente percepibile e non presuppone l’esistenza di leggi. Es. Bambino – fuoco (legge di successione o legge causale?) Se si è scottato una volta, sa che non deve avvicinarsi più (teoria singolarista). Ma non è una legge causale, è una legge di successione originatasi da una generalizzazione di un singolo evento. Legge di natura e causalità

Legge di natura e controfattuali Neopositivismo (Hempel – Nagel): Controfattuali (enunciati condizionali il cui antecedente descrive stati solo possibili o irreali) usati per discriminare enunciati nomici genuini e generalizzazioni accidentalmente vere. Es. “Se il corpo x fosse lasciato privo di qualunque supporto, cadrebbe a terra”. È vero perché l’antecedente esprime una possibilità che se si realizzasse renderebbe il conseguente necessario. (legge dei caduta dei gravi galileiana) “Se x fosse un mio vestito estivo sarebbe consunto”. È falso e non esprime necessità. Obiezione: circolarità viziosa: il modo per valutare la verità di un controfattuale è quello di far riferimento a leggi o circostanze causali. Legge di natura e controfattuali

Legge di natura e spiegazione scientifica Hempel: le leggi forniscono una spiegazione scientifica (la deduzione da leggi e condizioni); le generalizzazioni non danno spiegazioni. Necessitarismo (Armstrong): la legge è l’esistere di un’irriducibile relazione di necessitazione tra due universali. Questa relazione unifica i fenomeni, spiega e conduce a previsioni. Obiezione: La necessitazione non ci spiega il perché di un fenomeno, ma ci spiega come avviene, dunque non si tratta di una spiegazione vera e propria. Es. corvi neri: la biologia evoluzionistica ci può spiegare come i corvi abbiano acquisito un piumaggio di un certo colore, ma non il perché del nero di un singolo corvo. Legge e spiegazione scientifica

Legge di natura e simmetrie Van Fraassen: la legge di natura è soltanto un antico retaggio; la sua nozione può essere sostituita da quella di simmetria, di invarianza e di probabilità. Si avvale del teorema di Emmy Noether*: ogni legge di conservazione di quantità fisiche corrisponde ad una particolare simmetria. Obiezione: Il fatto che le leggi di conservazione più generali siano strettamente legate a simmetrie spazio-temporali non ci induce ad eliminarle. L’eliminativismo delle leggi in favore delle nozioni matematiche di simmetria e di invarianza, non conduce al riconoscimento di leggi prive di espressioni matematiche, ma dotate di una certa regolarità. (La biologia diventerebbe irrazionale per Van Fraassen) Parità (fisica) In meccanica quantistica, invarianza di un sistema fisico rispetto all'inversione del segno delle coordinate spaziali; in altre parole se il sistema che si ottiene mediante la sua immagine speculare ha le stesse caratteristiche fisiche. Legge di natura e simmetrie

Irriducibilità del concetto di legge Conclusione: Il concetto di legge sembra irriducibile ad altre nozioni. - John Carroll: irriducibilità di tutti i concetti nomici a fatti non nomici. - Tesi di sopravvenienza delle leggi su fatti privi di caratteristiche nomiche: 1.antirealismo sulle proprietà e nominalismo; 2.antirealismo sulle modalità e attualismo; 3.antirealismo su entità astratte non esemplificate e naturalismo (tutto ciò che esiste è nello spazio-tempo). Quale tra queste opzioni è plausibile per il concetto di natura? Che cos’è una legge di natura?

Il neoregolarismo MRL Mill – Ramsey – Lewis John Stuart Mill, Sistema di logica: le leggi di natura equivalgono alle assunzioni più semplici e minori in numero, date le quali risulterebbe la totalità dell’ordine esistente della natura. Ramsey: le leggi sono conseguenze di quelle proposizioni che dovremmo prendere come assiomi se sapessimo tutto e lo organizzassimo nel modo più semplice possibile in un sistema deduttivo. Lewis: una generalizzazione contingente è una legge di natura se e solo se appare come un teorema (o un assioma) in ciascuno dei sistemi deduttivi veri che combina nel modo migliore semplicità e informatività. (Le generalizzazioni accidentali non sarebbero nomiche quindi perché non sarebbero informative) Il neoregolarismo

Obiezione I: Caratteristica dei sistemi nomici: semplicità e informatività, ma sono termini vaghi. Sono solo in relazione a interessi cognitivi di esseri umani, e quindi caratteristiche soggettive ed epistemiche, appartenenti più alla nostra conoscenza che alla realtà in sé. Obiezione II: Semplicità e informatività sono in conflitto tra loro (come far corrispondere alla semplicità di un sistema una grande quantità di informazioni?) Obiezione III: Semplicità, informatività ed equilibrio tra le due, dipendono dal linguaggio deduttivo scelto per assiomatizzare la nostra conoscenza della natura. Una legge può essere assiomatizzata in diversi modi. Il neoregolarismo

Obiezione IV: “Sciovinismo e patriottismo” fisicalista: esclusione aprioristica di molte regolarità appartenenti alle leggi speciali, poiché non posseggono una struttura assiomatizata (biologia). Obiezione V: Concezione iperriduzionista e sintatticista della scienza e della fisica: persino la fisica non è tutta assiomatizzabile, solo alcune teorie fisiche lo sono. (Obiezione VI: la meccanica quantistica mette in dubbio la corrispondenza tra sopravvenienza delle leggi su fatti spazio- temporalmente localizzati e la sopravvenienza delle proprietà relazionali sulle loro proprietà intrinseche.) Il neoregolarismo

Il necessitarismo di Armstrong, Dretske e Tooley (Regolarismo: le leggi sono fatti empiricamente accertabili e spaziotemporalmente ricorrenti.) Le leggi di natura sono irriducibili e necessarie relazioni, che valgono come proprietà intese come universali (le caratteristiche ripetibili del mondo spazio-temporale) vs nominalismo Gli universali esistono ovunque ci sia un oggetto che li esemplifica, dunque possono essere scoperti solo a posteriori. Le leggi sono relazioni tra universali (proprietà) Le leggi stesse sono un universale, dato da una relazione di necessitazione (necessità fisica o naturale, non logica). Il necessitarismo

Obiezione I: se gli universali esistono solo come esemplificati, non si può spiegare la prima legge della dinamica, il principio d’inerzia che non ha un universale, una proprietà appartenente ai corpi, corrispondente. Obiezione II: Ci sono fenomeni che non riflettono sistemi idealizzati descritti dai propri modelli di riferimento (es. gas reale, pendolo reale, caduta di un grave in un mezzo denso), ma al massimo lo approssimano. Il necessitarismo non tiene conto di tre aspetti fondamentali della scienza: approssimazione, idealizzazione e astrazione. In questo caso i necessitaristi dovrebbero ammettere o che in una parte dell’universo i corpi si muovano con un moto inerziale, oppure che gli universali si esemplifichino “per gradi”, e corrispondano ad entità come tendenze, disposizioni appartenenti a singoli individui. Il necessitarismo

Il necessitarismo e le proprietà essenziali dei corpi Numerose leggi o principi fisici sono tipicamente enunciati esprimibili sotto forma di “proibizioni” o impossibilità fisiche; essi non comportano alcuna antropomorfizzazione della natura. Le leggi di natura non sono soltanto descrizioni di regolarità accidentali. Distinzione tra leggi e condizioni iniziali: differenza tra enunciati puramente contingenti (in base a condizioni iniziali) e enunciati di legge (validi anche per sistemi solo possibili e diversi da quelli attuali). Il necessitarismo

Bigelow – Ellis – Lierse: la necessità di una legge è dipendente dalla natura essenziale delle proprietà messe in relazione dalla legge stessa. Una proprietà essenziale è una proprietà che, aristotelicamente, definisce l’identità dell’entità che la possiede. Obiezione: circolarità: le essenze degli oggetti fisici dovrebbero fornire il carattere di necessità alle leggi, ma queste ultime sono necessarie per definire le essenze. Es. come può un campo elettromagnetico avere un’essenza indipendente dalle equazioni di Maxwell? Il necessitarismo

LA TRATTAZIONE IN CLASSE SI E' CONCLUSA QUI PER MOTIVI DI TEMPO I LUCIDI SUCCESSIVI VERRANNO FORSE UTILIZZAT IN UNA LEZIONE SUCCESSIVA

Il disposizionalismo Le disposizioni sono definite come proprietà del secondo ordine o proprietà di proprietà; sono il vero e proprio oggetto di cui parlano le leggi di natura. Proprietà disposizionale: concetto contrario alla proprietà occorrente o manifesta. Karl Popper: tutte le proprietà fisiche sono disposizionali. Sidney Shoemaker: le disposizioni non esistono ma sono dovuti al funzionamento di una lingua naturale. Rudolf Carnap: le disposizioni sono termini intermedi tra i termini osservativi e termini teorici. Il disposizionalismo

Le disposizioni codificano in modo sintetico informazioni sul tessuto relazionale del mondo dell’esperienza e della scienza. Problema della riducibilità delle disposizioni a proprietà occorrenti: ridurre non implica necessariamente eliminare. Ipotesi: una teoria delle leggi basata su proprietà disposizionali, intese come relazioni descritte in modo isomorfico da modelli matematici. Il disposizionalismo

Il disposizionalismo: soluzione probabile? Il carattere di controfattualità delle leggi è assicurato: le disposizioni sono presenti anche quando non si manifestano: questo spiega il perché le leggi si riferiscono anche a situazioni possibili reggendo controfattuali. Il carattere idealizzato delle leggi, per cui esse sono vere nel modello e sono approssimative nella realtà, è salvato: ammettono gradi. Le leggi non sono mere convenzioni prive di contenuto empirico, perché si riferiscono ai fenomeni per approssimazione. Le proprietà dei corpi vengono identificate sulla base delle loro relazioni causali e attribuiamo poteri causali nei singoli eventi. Conclusioni

La relazione causale è epistemicamente e ontologicamente prioritaria rispetto alle leggi causali, perché queste vengono ottenute quantificando sia sulle proprietà singole sia sulle circostanze causali. (Le leggi non-causali si ottengono considerando la variazione funzionale di proprietà o disposizioni non causali dei corpi). Il carattere di necessità delle leggi è ereditato dalle proprietà di un genere (type) o dai suoi poteri causali. Nella causalità deterministica, si concepiscono le cause come necessarie e sufficienti per l’effetto, la legge causale eredita la necessità. Il carattere di verità: le leggi fondamentali non sono né vere né false, ma più o meno adeguate a descrivere i fenomeni: mentre l’adeguatezza ammette gradi, anche se non misurabili precisamente, la verità non ne ammette. Conclusioni

La nozione di spiegazione scientifica: obiezione a questa teoria. Non è ovvio spiegare un fenomeno affermando che è la disposizione di un oggetto fisico che lo permette? (Es. un vetro si è rotto perché ha la tendenza/disposizione a rompersi…). Il carattere di adeguatezza alla pratica e ai fini generali della scienza: 1.Le disposizioni sono essenzialmente relazioni tra proprietà e la conoscenza delle entità naturali permessa dalla scienza è essenzialmente relazionale e strutturale. 2.Conferma nella scienza della nozione di potere causale o di capacità: meccanica quantistica. Essa si riferisce ad un sistema di disposizioni irriducibilmente probabilistiche (non in senso antropomorfico) che legano il mondo microscopico agli strumenti macroscopici 3.Realismo di tipo strutturale: ciò che si mantiene sempre invariata (a prescindere dalle leggi da Newton ad Einstein) è la struttura matematica, con le relative equazioni che stabiliscono relazioni tra fenomeni Conclusioni