(1) Qual è lo scopo della filosofia della scienza (epistemologia)?

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1 (1) Qual è lo scopo della filosofia della scienza (epistemologia)?
1 lezione NB é vietato citare da questo file o farlo circolare Dorato (1) Qual è lo scopo della filosofia della scienza (epistemologia)?

2 Filosofia Metafisica: Che cosa esiste? Che cosa possiamo conoscere?
Epistemologia: Che cosa possiamo conoscere? Etica: Che cosa dobbiamo fare? Estetica: Che cos’è il bello?

3 Filosofia della scienza Metafisica: Teoria conoscenza scientifica
Realismo e antirealismo scientifico Filosofia della scienza Teoria conoscenza scientifica Oggettività e limiti della conoscenza scientifica Demarcazione scienza/non-scienza Spiegazione scientifica e leggi Teoria-esperimento (conferma) Fisicalismo o riducibilità Scienza e valori Il bello nella scienza Neutralità della scienza (oggettività) Tecnologia e scienza Scienza e politica

4 Scienza e metafisica: il realismo scientifico
1 lezione Scienza e metafisica: il realismo scientifico Realismo sulle entità non-direttamente osservabili e suo ruolo nella storia della fisica Realismo sulle teorie (verità/falsità, verità “approssimata”), o realismo semantico Realismo strutturale (le relazioni istituite dalle leggi fisiche tra gli oggetti esistono)

5 "...les rapports veritable entre ces objects sont la seule réalité que nous puissions atteindre, et la seule condition, c'est qu'il y ait les meme rapports entre ces objects qu'entre les images que nous sommes forcé de mettre à leur place." (Poincarè, 1905, La Science et l’Hypothese, p. 162)

6 Epistemologia della scienza: che cosa significa conoscere?
Conoscere = possedere credenze vere e giustificate La teoria della conoscenza ha come scopo lo studio della natura, dell’origine, dei limiti e della giustificazione della conoscenza. Stabilire se la scienza ci offra e sia conoscenza oggettiva, visto che la scienza è, indipendentemente dal nostro atteggiamento verso di essa, parte integrante e importante della nostra cultura.

7 Stabilire come la scienza si distingua da altre forme tradizionali di “interpretazione del mondo”, quali quelle offerte dalla religione, dal mito, dall’arte, e dalla filosofia stessa; Stabilire se la scienza ci permetta di conoscere le entità ultime che costituiscono la realtà, oppure se non può penetrare al di là del tessuto percettivo del mondo dell’esperienza.

8 Scienza e “valori” Scienza e politica Scienza e società
Il carattere “pubblico” e non dogmatico della scienza – basato su un sapere controllabile empiricamente da tutti e non su conoscenze inaccessibili ai più in linea di principio come in molte società antiche fondate sulla religione – è stato spesso posto alla base delle società democratiche. Scienza e società La moderna organizzazione del laboratorio a partire dalla fase post-bellica (seconda guerra mondiale) rispecchia la specializzazione delle conoscenze e del lavoro tipiche di una società industrializzata avanzata.

9 Fondamenti e filosofia della scienza
La filosofia della scienza ha finalità più generali e inter-disciplinari: “esiste un progresso scientifico?”, “che cos’è una teoria scientifica?”, “che cos’è una legge scientifica?”, “la scienza spiega i fenomeni che descrive?”, “esiste un limite alla conoscenza scientifica della realtà?”, I fondamenti delle singole scienze si occupano di questioni interne a queste ultime.

10 (2) La natura delle teorie scientifiche

11 La natura delle teorie scientifiche nel pensiero neopositivista
Metodo di esposizione storico (4 tappe): Dibattito settecentesco sull’origine delle idee Neopositivismo logico K.R. Popper C. G. Hempel. La svolta linguistica del 900: analisi del significato e criterio di demarcazione tra scienza e non scienza

12 Per il primo Wittgenstein (1921), ciò che è dotato di senso è equivalente a ciò che è conoscibile scientificamente (tautologie e verità contingenti) Il principio selettivo di Hume nei confronti della “cattiva metafisica” viene reinterpretato dai neoempiristi sulla base del principio di verificazione, inteso come criterio di significanza o sensatezza degli asserti

13 (C) Per ogni enunciato x, x è dotato di senso se e solo se è verificabile.
Per i neopositivisti logici ( ), una teoria scientifica è un insieme di enunciati verificabili, e si distingue pertanto da ipotesi non scientifiche come proposizioni dotate di senso si distinguono da proposizioni insensate.

14 La struttura degli enunciati di una teoria è assiomatico-deduttiva.
Dalle ipotesi teoriche si derivano deduttivamente consequenze osservative, che possono essere sperimentalmente confermate o falsificate Il metodo scientifico è quindi ipotetico-deduttivo. Il contesto della scoperta è psicologico; conta solo quello della giustificazione

15 Per i neopositivisti, il vocabolario di una teoria scientifica si divide in due categorie: termini teorici e termini osservativi. Grazie a enunciati di riduzione (definizioni logiche esplicite), gli enunciati teorici si riducono agli (ovvero si traducono negli) enunciati osservativi, che si riferiscono a proprietà di oggetti fisici osservabili a occhio nudo. Operazionismo: il significato di un concetto teorico è dato dall’insieme di operazioni necessarie per misurarlo (simultaneità)

16 “Il niente è la condizione che fa possibile la rivelazione dell’essente come tale per l’essere esistenziale dell’uomo. Il niente non dà soltanto il concetto opposto a quello di essente, ma appartiene originariamente all’essenza dell’essere stesso. Il nientificare del niente avviene nell’essere dell’essente” Heidegger, Che cos‘è la metafisica?, p.24 “L’individuo senziente è idealità semplice, soggettività del sentire. Si tratta ora, che egli ponga la sua sostanzialità, l’adempimento che solo è in sé, facendone soggettività; si prenda in possesso, e diventi come la potenza dominatrice di sé stesso per sé. L’anima, come senziente, non è più meramente naturale, ma è individualità interna; questo essere per sé di lei, che nella totalità meramente sostanziale, è formale, bisogna renderlo indipendente e libero» Hegel, Enciclopedia, II vol. p. 395, “Sembra una proposizione che non darà luogo a molta controversia, quella che dichiara che tutte le nostre idee non sono che copie delle nostre impressioni, o, in altre parole, che è impossibile che noi pensiamo qualche cosa che non abbiamo precedentemente sentita, sia per mezzo dei sensi esterni che di quelli interni” D. Hume, Ricerche sull’intelletto umano, p. 82

17 Difficoltà del criterio di verificazione /osservazione (C)
L’autoreferenzialità di C L’aspetto modale di (C) è indispensabile: la verificazione di fatto (ciò che è stato già verificato) limiterebbe eccessivamente il campo di significanza della scienza. Tuttavia, la presenza della modalità “è possibile verificare” rende ambiguo il criterio (C)

18 (C)’ Per ogni enunciato x, x è dotato di senso al tempo t se e solo se designa proprietà osservabili direttamente da un essere umano con l’aiuto della tecnologia disponibile a t. Al tempo di Newton un asserto vertente sull’esistenza di crateri sulla faccia nascosta della luna non sarebbe stato verificabile e quindi sensato, mentre al nostro tempo esso è osservabile in base a (C)’ e dunque dotato di senso. La variabilità della tecnologia rende C’ poco plausibile; sostituiamo la possibiltà tecnologica con la più forte possibilità fisica (ciò che è consentito dalle leggi fisiche) che è più stabile nel tempo

19 (C)’’ Per ogni enunciato x, x è dotato di senso se e solo se designa proprietà o entità che sono osservabili direttamente da un osservatore umano “senza violare le leggi fisiche”. Ma “leggi di natura” si riferisce implicitamente a quelle note…di nuovo dipendenza dal contesto epistemico Un enunciato che attribuisce certe proprietà a un atomo non sembra osservabile direttamente da un essere umano né ora né mai.

20 Il fatto che un osservatore possa restringersi fino a occupare le dimensioni di un atomo appare incompatibile con la possibilità di mantenersi in vita e quindi con le leggi della biologia terrestre. I vari tentativi di interpretare la coppia verificabile/osservabile generano molti problemi…

21 Tre alternative Sostenere la traducibilità diretta di enunciati teorici in enunciati osservativi, ammettendo la non-osservabilità in linea di principio di certi enti teorici (osservarli comporterebbe violere leggi) (2) Abbandonare l’ossessione per l’osservabilità diretta (3) Abbandonare il criterio di significanza (C)

22 La prima via d’uscita per continuare a sostenere che gli enunciati della fisica atomica siano dotati di senso, è che essi siano tutti traducibili, senza perdita di significato, in altri asserti che si riferiscano solo a entità osservabili direttamente. (2) Perché vedere attraverso le lenti di un paio di occhiali vale presumibilmente come un osservare direttamente ciò che sta dietro di essi, ed invece guardare attraverso un microscopio o un telescopio non conta come osservare direttamente? Vaghezza della distinzione

23 Si può abbandonare la distinzione teorico/osservativo in due modi:
(1)sostenendo che anche le osservazioni apparentemente prive di teoria, quelle che compaiono negli asserti base, in realtà sono cariche di teoria (Popper, Hanson, Feyerabend) (2) sostenendo che gli enti apparentemente teorici in realtà sono osservabili indirettamente In entrambi i casi, abbandonare la distinzione netta tra teorico ed osservativo è abbandonare il neopositivismo!

24 Il killer del neopositivismo logico?
“Con l’idolo della certezza …crolla una delle linee di difesa dell’oscurantismo…perché la venerazione che tributiamo a quest’idolo è di impedimento non solo all’arditezza delle nostre congetture, ma anche al rigore dei nostri controlli… Non il possesso della conoscenza … fa l’uomo di scienza, ma la ricerca critica, persistente e inquieta della verità (1934, p.311).

25 I due problemi fondamentali di Popper
Il problema dell’induzione (o problema di Hume): risolto negandola Il problema della demarcazione tra scienza e metafisica (o problema di Kant): risolto con il falsificazionismo L’asimmetria tra verificazione e falsificazione

26 Mentre una sola falsificazione di un enunciato universale “(x)(Cx Nx)” basta ad abbandonarlo, perché corrisponde a (x)(CxNx), una ulteriore conferma della legge, ovvero (CaNa), in caso di un numero infinito di x, non basta a rendere vera la legge. Poiché la probabilità di una legge è sempre zero, un’ulteriore conferma non rafforza né il nostro grado di credenza in essa, inteso come sua probabilità soggettiva, né la sua probabilità, intesa come frequenza oggettiva: P(n/) = 0!

27 L’antirealismo sulle teorie di Popper
C’è un’altra asimmetria epistemologica che dipende dalla prima: mentre possiamo venire a sapere solo se una teoria scientifica è falsa, non potremo mai venire a sapere se è vera, dato che non potremo mai essere sicuri di non riuscire, in un giorno lontano, a falsificarla. Se pure abbiamo già a disposizione teorie scientifiche vere, non potremo mai saperlo, perché non potremo mai provarlo in modo definitivo.

28 Il razionalismo critico di Popper
Il metodo della scienza è sempre ipotetico-deduttivo: la conoscenza scientifica è sempre congetturale e ipotetica Problema  Congettura audace Tentativo di confutazione severa Essere razionali per Popper significare sottomettere a critica tutte le nostre credenze e le nostre teorie apparentemente più solide e sacrosante, provando a confutarle

29 Il dogmatismo… Il dogmatismo consiste nel cercare solo conferme e mai smentite ai propri pregiudizi e alle proprie credenze Per Popper è psicologicamente provato che se cerchiamo conferme alle nostre teorie, le possiamo sempre trovare (astrologia)

30 Psicoanalisi e marxismo…
Entrambi offrivano predizioni che non proibivano alcuno stato di cose, e in quanto tali erano non erano falsificabili: teorie metafisiche e non scientifiche Ciò che è compatibile con tutto ciò che può accadere non spiega nulla (il complesso di inferiorità di Adler)

31 La sensatezza della metafisica
Recupero della sensatezza della metafisica e della religione Alcune teorie metafisiche – pur non verificabili nei momenti in cui furono avanzate (si pensi all’atomismo) erano dotate di senso, al punto che stimolarono innegabilmente il sorgere e lo svilupparsi della fisica e della chimica moderne Quindi tutta la storia della metafisica o della filosofia è un deposito di teorie sensate ma non falsificabili, che possono fornire lo spunto per suggerire nuove ipotesi scientifiche.

32 La liberalizzazione del criterio di significanza (1934-1958)
Due conseguenze di tale processo: Riconoscimento di un ruolo deigli insostituibile agli enunciati teorici all’interno di una teoria scientifica (2) Abbattimento di ogni netta barriera divisoria tra scienza e filosofia.

33 I termini osservativi non hanno solo il compito di assegnare un significato ai termini teorici (“elettrone”, “protone”, “atomo”, ecc. assumono significato a partire dai termini che intervengono negli esperimenti che li coinvolgono), ma anche quello di fornire ragioni per credere alle teorie stesse in cui i termini teorici compaiono. Il requisito di verificabilità apparve però troppo forte a Carnap già nel 1936: egli si concentrò sulla nozione più realistica di confermabilità. Una teoria è scientifica se è nel suo complesso confermabile. Nozione qualitativa di conferma: nel 1950 Carnap introduce una nozione quantitativa: 0 C(h/e)  1;

34 Il dilemma del fisico teorico
Il dilemma dello scienziato teorico, sollevato da Hempel nel 1958, poneva il problema della funzione dei termini teorici: o essi servono al loro scopo, e allora sono superflui (dato che sono traducibili senza perdita di significato in asserti contenenti solo termini osservativi), o non servono al loro scopo, e allora sono certamente superflui. Ma dato che i termini teorici o servono al loro scopo o non servono al loro scopo, essi sono in ogni caso superflui!

35 La teoria fisica come una rete
Una teoria scientifica viene allora paragonata da Hempel ad una rete fluttuante costituita da vari nodi, corrispondenti ai termini teorici. La rete è sollevata dal terreno dei fatti, ma è pur sempre ad esso collegata attraverso fili, le cosiddette regole di corrispondenza tra termini teorici e termini osservativi, che però esplicitano in modo solo parziale il significato dei primi.

36 Dalla sintassi alla semantica
Malgrado la liberalizzazione del criterio di significanza, sia avvenuta a cavallo della metà del 900, una teoria scientifica era ancora vista come “un calcolo formale non interpretato” Il vocabolario non logico della teoria era fornito dai termini teorici e da quelli osservativi e la sua ossatura era fornita dalla logica dei predicati del primo ordine. Il termine “calcolo” allude alla struttura deduttiva, mentre il termine non-interpretato allude al fatto che la teoria era vista in modo puramente sintattico, ovvero come un insieme di segni non interpretato.

37 3 vantaggi dell’assiomatizzazione
Rendere formale e quindi non interpretato il linguaggio, permette di controllare in modo più preciso le inferenze che si compiono nella teoria attraverso regole di trasformazione dei simboli Determinare, per ogni teoria scientifica, l’insieme di proposizioni di base da cui tutte le altre possono essere dedotte. I segni del linguaggio sono privi di interpretazioni preassegnate: è quindi possibile liberare i segni dalla loro interpretazione usuale, interpretandoli con più di un insieme di “significati” o oggetti, attraverso modelli diversi

38 3 + 4 a * b A U B P v Q Disgiunzione proposizionale
Somma aritmetica 3 + 4 a * b A U B P v Q Disgiunzione proposizionale Unione insiemistica

39 Parentesi “logica”: gli assiomi di Peano
0 è un numero naturale. Ogni numero naturale a ha un successore, denotato da a + 1. Non c’è nessun numero naturale il cui successore sia 0. Numeri naturali distinti hanno successori distinti: se a b, allora (a + 1) (b + 1). Se una proprietà è posseduta dallo 0 e anche dal successore di qualunque numero naturale da cui sia posseduta, allora è posseduta da ogni numero naturale

40 Nel 1888, Dedekind provò che ogni modello degli assiomi di Peano del secondo ordine è isomorfo ai numeri naturali Russell riteneva che questi assiomi definissero in modo implicito ciò che intendiamo per “numero naturale”. Poincaré era più cauto, ed affermava che il sistema di Peano poteva definire i numeri naturali solo se era consistente…

41 Nel 1900 Hilbert pose il problema di provare la coerenza della matematica usando solo logica finitaria, controllando così l’infinito Ma nel 1931, nel suo secondo teorema di incompletezza, Godel mostrò che una tale dimostrazione di coerenza non può esistere. È impossibile provare che un sistema assiomatico forte almeno quanto gli assiomi di Peano è coerente. In una parola: Consistency is unprovable!

42 Primo teorema di incompletezza di Goedel:
In qualunque sistema assiomatico coerente che sia sufficientemente forte da permetterci di fare aritmetica, si può costruire un enunciato sui numeri naturali che all’interno del sistema non può essere né provato né refutato. Tale enunciato è però vero, nel senso che asserisce qualcosa sui numeri naturali che in effetti vale. Ma dato che il sistema non può provarlo, si dice incompleto. Il primo teorema di incompletezza afferma Qualunque sistema formale “sufficientemente forte” o non è coerente o è incompleto

43 Any sufficiently strong formal system of mathematics is either inconsistent or incomplete (primo teorema di incompletezza) 2 Any sufficiently strong system cannot prove its own consistency (secondo teorema di incompletezza) .

44 La matematica non può essere ridotta a un insieme di assiomi dai quali tutte le verità matematiche possono essere provate (il secondo problema di Hilbert è risolto negativamente) Un uso meno formale di “assiomatizzazione” delle teorie fisiche von Neumann (1932), Haag (1992)

45 Bibliografia Siti utili:
Sui due teoremi di Goedel: Boolos G., Jeffrey R. Computability and Logic, 2 edizion, Cambridge University Press, 1988 Enderton H., A Mathematical Introduction to Logic, 1972 Smullyan R. Incompleteness Theorems, Oxford University Press, 1992 Sul test di Turing (include il saggio originale) D. Hofstaedter, D. Dennett, L’Io della Mente, Adelphi, 1985 Sulla costante cosmologica/espansione inflattiva EARMAN J. - MOSTERIN J. 1999: A Critical Look at Inflationary Cosmology, Phil. Sci. 66, p. 1/49 Mosterín, Jesús Examen del principio antrópico en cosmología. Diálogos, 79: pp Siti utili: (filosofia) (Fil. Scienza/fisica)

46 Teorie come modelli:due sensi di “modello”
(1) Un modello in senso logico è qualunque struttura astratta che renda vero un insieme di assiomi, in cui sia definita una funzione che fa corrispondere: a ogni costante e a ogni variabile del linguaggio un individuo nell’insieme O di oggetti che costituisce il dominio della teoria ad ogni predicato e relazione del linguaggio opportuni sottoinsiemi di O: per esempio i predicati del linguaggio individueranno il sottoinsieme di O tale che tutti i suoi membri soddisfano la proprietà cui corrisponde il predicato in questione (“è un gas”) alle relazioni binarie coppie di elementi, come nel caso illustrato sopra a proposito dell’interpretazione di ‘a * b’

47 (2)Rappresentazione semplificata e astratta dei fenomeni, definita dalle leggi di natura.
La prima legge del moto e il problema dell’attrito La legge della gravitazione universale, insieme alla seconda legge del moto, identificano un modello newtoniano di un sistema gravitazionale La legge della molla F = -kx identificano il modello del relativo sistema fisico. Un pendolo semplice è un modello del pendolo reale formato da un filo non-estensibile e non soggetto ad attrito, ma i fili reali sono tutti estensibili e soggetti sia all’attrito che alla resistenza dell’aria. L’astrazione da qualità e da proprietà causali reali

48 Da Boyle a van der Waals PV= costante (non c’è interazione tra molecole) [P + a (N/V)2](V – Nb) = kNT , P è la pressione del gas, V il suo volume, a e b sono costanti determinabili sperimentalmente, K è la costante di Boltzmann, T la temperatura ed N è il numero complessivo di molecole del gas). van der Waals è ancora un’approssimazione: le forze vanno come N(N-1) che solo per N molto grandi si approssima con N2 e non tutte le molecole hanno volume proporzionale a b

49 Che rapporto esiste tra modello e realtà fisica?
C’è un qualche tipo di somiglianza (Giere 1988) C’è un qualche tipo di isomorfismo, magari parziale (realismo strutturale) Non c’è alcun rapporto!

50 (3 ) Come mutano le teorie scientifiche?
T.K. Kuhn

51 A partire dagli anni 60, considerazioni “dinamiche” sulle teorie fisiche cominciano a prevalere su quelle statiche (la teoria come un organismo che si sviluppa nel tempo) La teoreticità del linguaggio scientifico, anche di quello che riporta i dati sperimentali L’olismo della conferma (Duhem-Quine) e i problemi del popperismo. Lakatos, Feyerabend, Kuhn, e la dipendenza del significato dei termini di una teoria dal contesto in cui è inserita. Quantità di moto o massa come esempi

52 Ne segue che il conflitto tra due teorie rivali non potrà risolversi con una scelta “razionale”, ma solo attraverso un processo simile alla conversione religiosa o a uno scatto gestaltico.

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54 The chamber, only 30 cm in diameter, was filled with liquid hydrogen - the simplest "target" material, as the nucleus of a hydrogen atom consists of a single proton. Here, the particles in the beam, which comes in from the left, are pions, the short-lived particles discovered originally in cosmic rays. One has interacted with a proton in the liquid near the upper left, to create a spray of new particles. One of these was a neutral (uncharged) particle, which left no track, but revealed its existence when it decayed nearer the centre of the image, to produce two charged particles that leave behind a sideways V shape. The chamber was located in a magnetic field, which made positive particles curve to the right, and negative particles to the left. Particles with high energies, including the beam particles, curve almost imperceptibly, but particles with lower energies produce fascinating spirals. These are mainly due to electrons knocked from atoms in the liquid hydrogen. From their invention by Donald Glaser in 1952, bubble chambers featured in many experiments through to the 1980s.Glaser was rewarded with the Nobel Prize for Physics in 1960 for his invention.

55 What were ducks in the scientist's world before the revolution are rabbits afterwards.' (Kuhn 1962)

56 Se le interpretazioni che le due teorie rivali danno degli stessi esperimenti dipendono da assunzioni teoriche incompatibili, come utilizzare gli esperimenti stessi per scegliere tra le teorie? scienziati appartenenti a due programmi di ricerca rivali ritagliano il mondo dell’esperienza utilizzando gli stessi termini ma danno loro un diverso significato e quindi impongono ai fenomeni una tassonomia diversa, ovvero un diverso sistema di classificazione. Es.:“pianeta”

57 Due conseguenze Il significato di un concetto scientifico dipende, in modo contestuale e relazionale, dalla teoria in cui è inserito: se cambia la teoria cambia il significato del termine (massa e quantità di moto prima e dopo Einstein). Se cambia la categorizzazione degli oggetti, ovvero il mondo viene “ritagliato in modi diversi” dai nostri concetti, secondo Kuhn cambia anche la strutturazione del mondo che ci circonda, dato che non c’è modo di riferirsi al mondo indipendentemente da una teoria, o da qualche formulazione linguistica (Kuhn 1962, p.206-7).

58 In un certo senso, cambia anche il mondo
“At the very least, as a result of discovering oxygen, Lavoisier saw nature differently. And in the absence of some recourse to that hypothetical fixed nature that “he saw differently”, the principle of economy will urge us to say that after discovering oxygen Lavoisier worked in a different world» (Kuhn 1962, p. 118)

59 Che cos’è l’incommensurabilità tra paradigmi
“Incommensurability thus becomes a sort of untranslatability, localized to one or another area in which two lexical taxonomies differ. The differences which produce it are not any old differences, but ones that violate either the no-overlap condition, the kind-label condition1 or else a restriction on hierarchical relations that I cannot spell out here. Violations of those sorts do not bar intercommunity understanding. Members of one community can acquire the taxonomy employed by members of an-other, as the historian does in learning to understand old texts. But the process which permits understanding produces bilinguals, not translators, and bilingualism has a cost, which will be particularly important to what follows. The bilingual must always remember within which community discourse is occurring. The use of one taxonomy to make statements to someone who uses the other places communication at risk.” (The road since structure) Proceedings of the Biennial Meeting of the Philosophy of Science Association, Issue Volume Two: Symposia and Invited Papers, 1990

60 Let me formulate these points in one more way, and then make a last remark about them. Given a lexical taxonomy, or what I’ll mostly now call simply a lexicon, there are all sorts of different statements that can be made, and all sorts of theories that can be developed. Standard techniques will lead to some of these being accepted as true, others rejected as false. But there are also statements which could be made, theories which could be developed, within some other taxonomy but which cannot be made with this one and vice versa. The first volume of Lyons’ Semantics (1977, pp ) contains a wonderfully simple example, which some of you will know: the impossibility of translating the English statement, “the cat sat on the mat”, into French, because of the incommensurability between the French and English taxonomies for floor coverings. In each particular case for which the English statement is true, one can find a co-referential French statement, some using ‘tapis’, others ‘paillasson,’ still others ‘carpette,’ and so on. But there is no single French statement which refers to all and only the situations in which the English statement is true. In that sense, the English statement cannot be made in French. In a similar vein, I’ve elsewhere pointed out (Kuhn 1987, p. 8) that the content of the Copernican statement, “planets travel around the sun”, cannot be expressed in a statement that invokes the celestial taxonomy of the Ptolemaic statement, “planets travel around the earth”. The difference between the two statements is not simply one of fact. The term ‘planet’ appears as a kind term in both, and the two kinds overlap in membership without either’s containing all the celestial bodies contained in the other. All of which is to say that there are episodes in scientific development which involve fundamental change in some taxonomic categories and which therefore confront later observers with problems like those the ethnologist encounters when trying to break into another culture.

61 To this point I have been trying to firm-up and extend the parallel between scientific and biological development suggested at the end of the first edition of Structure: scientific development must be seen as a process driven from behind, not pulled from ahead - as evolution from, rather than evolution towards. In making that suggestion, as elsewhere in the book, the parallel I had in mind was diachronic, involving the relation between older and more recent scientific beliefs about the same or overlapping ranges of natural phenomena. Now I want to suggest a second, less widely perceived parallel between Darwinian evolution and the evolution of knowledge, one that cuts a synchronic slice across the sciences rather than a diachronic slice containing one of them. Though I have in the past occasionally spoken of the incommensurability between the theories of contemporary scientific specialties, I’ve only in the last few years begun to see its significance to the parallels between biological evolution and scientific development. Those parallels have also been persuasively emphasized recently in a splendid article by Mario Biagioli of UCLA (1990). To both of us they seem extremely important, though we emphasize them for somewhat different reasons.

62 First, determine the status of the statement: is it a candidate for true/false? To that question, as you’ll shortly see, the answer is lexicon-dependent. And second, supposing a positive answer to the first, is the statement rationally assertable? To that question, given a lexicon, the answer is properly found by something like the normal rules of evidence.

63 With much reluctance I have increasingly come to feel that this process of specialization, with its consequent limitation on communication and community, is inescapable, a consequence of first principles. Specialization and the narrowing of the range of expertise now look to me like the necessary price of increasingly powerful cognitive tools. What’s involved is the same sort of development of special tools for special functions that’s apparent also in technological practice. And, if that is the case, then a couple of additional parallels between biological evolution and the evolution of knowledge come to seem especially consequential. First, revolutions, which produce new divisions between fields in scientific development, are much like episodes of speciation in biological evolution. The biological parallel to revolutionary change is not mutation, as I thought for many years, but speciation. And the problems presented by speciation (e.g., the difficulty in identifying an episode of speciation until some time after it has occurred, and the impossibility, even then, of dating the time of its occurrence) are very similar to those presented by revolutionary change and by the emergence and individuation of new scientific specialties. The second parallel between biological and scientific development, to which I return again in the concluding section, concerns the unit which undergoes speciation (not to be confused with a unit of selection). In the biological case, it is a reproductively isolated population, a unit whose members collectively embody the gene pool which ensures both the population’s self-perpetuation and its continuing isolation. In the scientific case, the unit is a community of intercommunicating specialists, a unit whose members share a lexicon that provides the basis for both the conduct and the evaluation of their research and which simultaneously, by barring full communication with those outside the group, maintains their isolation from practitioners of other specialties.

64 Il paradigma per Kuhn non è soltanto un insieme di teorie, metodi e valori epistemici condivisi da un gruppo di scienziati, ma è anche un esemplare, ovvero un modello per risolvere problemi nuovi sulla base di tecniche utilizzate con successo per affrontare problemi passati. Un paradigma inteso come “esemplare” è ciò che apprende a fare un giovane fisico quando applica a un caso nuovo la seconda legge della dinamica di Newton: risolvere il problema in questione significa trovare la funzione di forza che risolve il problema modellizzando opportunamente il sistema fisico in questione

65 La dinamica delle teorie per T.S. Kuhn
Fase preparadigmatica Scienza normale Scienza rivoluzionaria

66 La dinamica delle teorie per Popper
Si prendano due teorie false, tali da farci pensare, intuitivamente, che la seconda è comunque “più vicina alla verità” della prima (la teoria di Copernico (C) e quella di Newton (N) L’idea di verosimiglianza di Popper: una teoria falsa T1 è “più prossima alla verità” o più verosimile (o truthlike) di una teoria precedente (ugualmente falsa) T se e solo se tutte le conseguenze vere di T sono anche conseguenze vere di T1, mentre le conseguenze false di T, che hanno condotto ad abbandonarla, non sono conseguenze false di T1.

67 Ad un aumento del contenuto di verità di una teoria falsa A non dovrebbe contemporaneamente aumentare il contenuto di falsità e, viceversa, ad una diminuzione del contenuto di falsità non dovrebbe diminuire contemporaneamente il contenuto di verità. Tuttavia, se togliamo una proposizione falsa f da C, e N = C – f, toglieremmo da N anche l’enunciato vero “se f allora p”, dove p è un enunciato qualsiasi (vero o falso) di A: diminuire il contenuto di falsità di una teoria C comporta automaticamente diminuirne il contenuto di verità (se questo ultimo è definito come il numero di proposizioni vere conseguenze della teoria).

68 Analogamente, se aggiungiamo una proposizione vera t alla teoria C aumentandone il contenuto di verità (N=C+t), aumentiamo contemporaneamente il suo contenuto di falsità “se t allora l” è un enunciato falso se l è un enunciato falso di A. Oltretutto, se il numero di conseguenze vere o false di una teoria è infinito, è difficile compararle, motivo per cui la definizione di verosimiglianza popperiana presenta difficoltà forse insuperabili

69 La riscossa del realismo scientifico…

70 In che misura possiamo parlare di verità delle teorie scientifiche (realismo delle teorie o semantico)? (2) In che misura le entità teoriche esistono indipendentemente dalla nostra teorizzazione e dal nostro ipotizzarle (realismo ontico o delle entità)? (3) Possiamo adottare il realismo strutturale come terza via?

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72 Un’idea ragionevole di progresso
Il progresso scientifico può essere considerato come lo scoprire che leggi prima ritenute universali, ovvero valide per ogni valore dei parametri fisici che in esse intervengono, valgono invece solo per certi intervalli, come in effetti accade per le leggi del moto newtoniane rispetto a quelle einsteiniane.

73 L’insistere, come fece Popper, che la storia della scienza è una storia di continue falsificazioni ci ha fatto dimenticare che nel suo ambito di applicazione (es: per v piccole rispetto a c o per campi gravitazionali deboli), la meccanica classica funziona bene In un certo senso la meccanica classica è falsa (non vale per ogni valore delle variabili); in un altro senso, relativamente al suo dominio di applicazione, può essere considerata vera?

74 Sì, ma a certe condizioni…
Realismo delle entità? Sì, ma a certe condizioni…

75 Affermare che le entità teoriche esistono senza al contempo impegnarsi sulla verità delle teorie è una posizione nota come “realismo sulle entità” (Entity Realism) Cartwright (1983), Hacking (1983) e Giere (1988) affermano la compatibilità di RE & –RT, ovvero, affermano che non è necessario (in simboli “–N”) che RE implichi RT: (1) –N (RERT)

76 È invece concettualmente o logicamente necessario (indichiamo tale necessità con “N”), che RT implichi RE (2) N (RT RE) ovvero, in modo equivalente, gli antirealisti sulle entità devono necessariamente essere anche antirealisti sulle teorie (3) N(–RE–RT).

77 Gli argomenti più potenti a favore dell’antirealismo sulle entità vengono dalla cosiddetta induzione pessimista proposta da Larry Laudan, in base alla quale nel corso della storia della scienza sono state postulate molte entità considerate esistenti e poi abbandonate. Ne segue non solo che le credenze nelle teorie che allora le postulavano sono false, ma che dovrebbero essere false anche le teorie in cui crediamo oggi, dato che ieri e oggi il metodo utilizzato per stabilire ipotesi è fondamentalmente lo stesso.

78 Anzitutto, la misurazione di varie proprietà di certi oggetti microscopici, effettuate con metodi diversi e presupponendo leggi diverse, conferisce sufficiente evidenza alla nostra credenza nelle entità le cui proprietà sono state misurate. Salmon (1990) fa l’esempio di 13 modi diversi di calcolare il valore del numero di Avogadro, che è il numero di molecole di una mole di gas, tra cui il moto browniano studiato anche da Einstein (moto di particelle sospese in un gas e bombardate da molecole), l’elettrolisi, la radiazione alfa, la diffrazione dei raggi X e la radiazione del corpo nero.

79 Come è possibile che tutti questi metodi diversi convergano su N senza supporre che le molecole esistano? «Il microscopista evita la fantasia. Invece di andare su Giove per mezzo di una navicella fittizia [per osservare direttamente le sue lune], nella routine quotidiana riduciamo una griglia. Poi guardando il piccolissimo dischetto, vediamo esattamente quelle forme e quelle lettere che erano state disegnate in grande con penna e inchiostro. È assurdo pensare seriamente che questo dischetto piccolissimo, che ora sto prendendo con una pinza, non abbia di fatto la struttura di una griglia contrassegnata. Io so che quello che vedo al microscopio è vero perché noi abbiamo fatto quella griglia in quel modo. Io so che il processo di manifattura è affidabile, perché è possibile esaminare i risultati con una dozzina di tipi diversi di microscopi, ognuno basato su un diverso processo fisico di produzione di immagine. Possiamo forse credere che questa sia una sorta di gigantesca coincidenza?» (Hacking 1983, 316-7)

80 Conoscere non è tanto e solo un rappresentare, quanto un fare, e nei moderni laboratori microentità come gli elettroni vengono quotidianamente manipolate per caricare negativamente certi bersagli o per studiare le proprietà di altri oggetti meno noti nell’ambito della fisica delle particelle elementari: che ragioni abbiamo per dubitare che conosciamo le proprietà causali degli elettroni stessi, e che questi ultimi esistono proprio come le sedie che manipoliamo direttamente ogni giorno? Nei moderni acceleratori possiamo alterare la direzione, la velocità nonché lo spin di fasci di particelle: se tali particelle non esistessero, fossero solo utili finzioni o se, riguardo alla loro esistenza dovessimo, come suggerisce van Frassen (1980), sospendere il giudizio, come potremmo giustificare la pratica sperimentale e spiegare ciò che riusciamo a trovare dando per scontare le proprietà di tali oggetti?

81 In una parola, (1) misurare almeno alcune proprietà quantitative di X o (2) manipolare indirettamente X implica che X esista. La seconda condizione naturalmente non si applica a entità troppo grandi perché possano essere manipolate (stelle o galassie), mentre la prima comprende sia microentità che entità di dimensione astronomica. il realismo sulle entità non implica una certa forma di realismo sulle teorie, per cui se le entità esistono queste ultime sono vere? In fondo, come possiamo fidarci degli enunciati che attribuiscono certe proprietà causali agli elettroni, da noi usate per manipolarli, senza al contempo credere che tali enunciati o le leggi che li generino, siano, almeno approssimativamente, veri?

82 Distinzione tra le leggi teoriche e le leggi più sperimentali o fenomenologiche, su cui si basa la manipolazione sperimentale. Nella misura in cui le seconde possono essere considerate come indipendenti e autonome dalle prime, e dunque anche meno soggette a rivoluzioni concettuali profonde, il realismo sulle entità implicherebbe solo un realismo riguardo alla componente più eminentemente fenomenologica della teoria e non riguardo alle leggi più teoriche della disciplina. L’ambito semantico del termine “fenomenologico” qui non si riferisce “a ciò che è osservabile a occhio nudo”, visto che un elettrone non lo è, ma ciò che appunto costituisce l’ambito delle leggi causali che ci permettono di interagire indirettamente con le microentità fisiche, chimiche e biologiche.

83 Quattro argomenti antirealisti sulle teorie
Verità come corrispondenza e come coerenza

84 1. il fine della scienza non è la verità, né quello di dare descrizioni vere, ma solo quello di fornire algoritmi che ci permettano di eseguire calcoli a scopi predittivi; 2. la sottodeterminazione delle teorie da parte dei dati e la collegata questione dell’olismo della conferma, o cosiddetta tesi di Duhem-Quine; 3. una concezione convenzionalista delle leggi di natura (convenzionalismo); 4 un realismo antimodale: in natura non esistono modalità de re (possibilità o necessità). Possibilità e necessità sono solo finzioni del modello. In particolare, non esiste la causalità

85 In breve, la disputa tra realisti e antirealisti non è tanto sugli scopi della scienza, (van Fraassen 1980), ma sul fatto che quest’ultima sia o meno adeguata a fornirci i mezzi per raggiungere un fine (la verità) che è di fatto parte della vita della stragrande maggioranza degli scienziati. Se sottoponessimo a tutti gli scienziati la domanda “qual è il fine della tua attività?” quasi invariabilmente otterremmo la risposta: cercare la risposta vera a interrogativi non ancora risolti: chi è l’epistemologo o il filosofo della scienza per affermare che gli scienziati si illudono sul fine ultimo di ciò che fanno, e con quale diritto può dir loro come invece dovrebbero regolarsi?

86 (1) se l’unico accesso che abbiamo alla natura è tramite una teoria, se la stessa percezione è carica di teoria e se lo stesso senso comune contiene una teoria sul mondo, come possiamo confrontare la corrispondenza tra una teoria e un mondo in sé considerato come privo di qualunque interpretazione teorica? L’antirealista concepisce la verità sempre come relativa a schemi concettuali, teorie o paradigmi. E poi, se anche avessimo tra le mani una teoria vera, come potremmo provarlo?

87 Dal punto di vista di uno strumentalista, l’equivalenza empirica di due teorie rivali non è assolutamente un problema. Se due teorie fanno predizioni equivalenti ma hanno ontologie distinte, per chi, come uno strumentalista crede solo nella componente osservabile di un modello, esse sono praticamente la stessa teoria. In una parola, la tesi di Duhem-Quine afferma che se siamo disposti a modificare altri pezzi della rete delle nostre conoscenze, la teoria che sembra apparentemente smentita dai dati osservativi può alla fine essere resa compatibile con essi.

88 Poiché argomenti tratti dalla causalità sono fondamentali per difendere il realismo delle entità (per i realisti manipolare le entità o misurarne le proprietà implica che queste esistono), attaccare l’indipendenza dalla mente della causalità implica indirettamente attaccare quegli argomenti. Manipolare è un verbo di innegabile significato causale, dato che significa provocare certi effetti a certi scopi.

89 Le risposte del realista scientifico ai quattro punti

90 (1) è vero che gli attuali continenti si muovono su enormi placche e che tale movimento causa molti terremoti? È vero che lo scimpanzé e l’uomo hanno un progenitore comune che viveva non più di qualche milione di anni fa? Queste domande esigono una risposta che prenda posizione netta sulla loro falsità o verità, e quindi sul tipo di evidenza che è disponibile per decidere quale delle due eventualità si dia. Ciò conferma che la scienza mira alla verità e non alla verosimiglianza, e il punto è stabilire se ha i mezzi appropriati per coglierla attraverso parti delle sue teorie

91 Lo scettico locale che dubita di particolari proposizioni e enunciati, si mette sullo stesso piano dello scienziato, dato che il dubbio su alcune proposizioni della scienza accettata è uno dei motori del progresso scientifico e non pone dunque particolari problemi al realista delle teorie. lo scettico globale sulla scienza è come lo scettico sul senso comune che dubita di tutto, considerato che il senso comune è la base della conoscenza scientifica. Se persino “il gatto è sul tappeto non è vero né falso”, perché parlare?

92 (2) SOTTODETERMINAZIONE
flusso di inputs sensoriali relativamente povero e una straordinaria ricchezza di ipotesi intese a collegarli (Quine) All’osservazione che la sottodeterminazione storicaemente è rara, gli antirealisti possono ribattere che il fatto che nella pratica la sottodeterminazione storicamente non esista o non duri a lungo, non implica che non vi siano in linea di principio altre teorie, che noi non conosciamo, che sono empiricamente equivalenti a quelle che adottiamo, ma incompatibili con quelle note. Beh, “producetele se siete capaci!”, rispose Boltzmann

93 Secondo gli antirealisti sulle teorie, i realisti dovrebbero mostrare che nessuna altra teoria può esistere con caratteristiche dissimili da quella nota e in grado di dedurre gli stessi dati. Talvolta percorrere questa strada porta a successo, come avvenne con la dimostrazione che i modelli continuisti dell’emissione dell’energia di un corpo nero non potevano essere compatibili con i dati

94 (3) Supponiamo che i modelli somigliano, per gradi e sotto certi rispetti, a sistemi reali. Ma, allora, perché le leggi vengono da lui definite come né vere né false? Almeno qualche relazione dovranno pur aver in comune con i sistemi fisici che contribuiscono a spiegare o a descrivere. Se le teorie sono modelli, i modelli assomigliano in certi rispetti e per certi gradi ai sistemi reale e le leggi definiscono i modelli, ne segue, checché sostenga Giere, che un qualche rapporto almeno di somiglianza tra leggi e realtà ci deve essere.

95 L’antirealismo causale
Qui basterà dire che una possibile strada da seguire per difendere una concezione realista e singolarista della causalità è quella di sostenere che noi percepiamo direttamente il legame causale tra eventi singoli, un fatto che sembra testimoniato da verbi come tagliare, infrangere, rompere, affettare, spazzar via, battere