di Marco Buzzoni*, Valentina Savojardo**, Daniele Moretti e Jacopo Sammassimo***
Perché un esperimento non può essere considerato soltanto il mezzo per controllare un’ipotesi scientifica? Perché la metafisica deve ricorrere alla scienza per correggere le sue intuizioni concernenti spazio, tempo e sostanza?
Parole chiave: esperimento scientifico, ontologia e fisica quantistica, metafisica, scienza e senso comune, sistema sperimentale
Introduzione (Marco Buzzoni e Valentina Savojardo)
Perché un esperimento non può essere considerato soltanto il mezzo per controllare un’ipotesi scientifica?
Perché la metafisica deve ricorrere alla scienza per correggere le sue intuizioni concernenti spazio, tempo e sostanza?
Queste sono alcune fra le principali domande a cui hanno cercato di rispondere i due relatori invitati il 18 Ottobre 2023, presso la Sezione di Filosofia del Dipartimento di Studi Umanistici dell’Università di Macerata, in occasione di un incontro internazionale sul tema “Experimental Approach and Scientific Metaphysics”, inteso come approfondimento del corso di Epistemologia delle Scienze Naturali per la laurea specialistica in Filosofia. Questo il programma:
Hans-Jörg Rheinberger (Max Planck Institute-Berlin). "An Experimental Systems Approach to the Sciences and their Epistemic Objects";
Dennis G.B.J. Dieks (Utrecht University). "Scientific Metaphysics: Possibilities and Challenges".
Hans-Jörg Rheinberger è dal 1996 membro scientifico del “Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte” di Berlino, di cui è stato anche Direttore nel 1997 (dal 2011 è Direttore emerito). Dal 1998 è stato professore onorario della Technische Universität di Berlino per la "Storia delle scienze naturali e della tecnologia". È membro di accademie scientifiche di rinomanza internazionale, come l’“Académie Internationale de Philosophie des Sciences”, la “Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften” e l’“Accademia Leopoldina”. Ha ricevuto un Dottorato onorario dal Politecnico di Zurigo nel 2002 e il "Cogito Prize" nel 2006.
Dennis G.B.J. Dieks è stato professore all'Università di Utrecht ed è anch’egli membro di accademie scientifiche di rinomanza internazionale, come l’“Académie Internationale de Philosophie des Sciences” e la “Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences”. È stato condirettore della rivista Studies in History and Philosophy of Modern Physics, direttore della rivista Foundations of Physics e condirettore della collana European Studies in Philosophy of Science (Springer).
Vediamo adesso brevemente, nel loro ordine di esposizione, i contenuti dei due interventi
Hans-Jörg Rheinberger (Max Planck Institute-Berlin). "An Experimental Systems Approach to the Sciences and their Epistemic Objects" (Jacopo Sammassimo)
Solitamente l’esperimento scientifico è stato considerato essenziale solo per il controllo delle ipotesi teoriche, ma questa veduta, per quanto corretta, è riduttiva, poiché ne tralascia importanti funzioni e aspetti entro la ricerca scientifica. Ciò che di solito è considerato un esperimento in realtà è soltanto un elemento di una realtà più complessa, il sistema sperimentale, che, almeno a partire dall'ultima parte del XIX secolo, diventò l'unità minima sia di comprensione sia di produzione della conoscenza scientifica. Il concetto di sistema sperimentale ci permette di pensare e collegare insieme aspetti essenziali, ma comunque molto diversi ed eterogenei, del processo di ricerca scientifica, come gli strumenti e gli apparati di misurazione, le modalità di preparazione di vario tipo, le competenze pratiche e teoriche degli attori nell'utilizzarli in modo fruttuoso, gli oggetti di ricerca e gli spazi in cui questi momenti sono portati a interagire tra loro in modalità produttive e creative.
Mentre nel Settecento il termine "sistema" era riferito prevalentemente a un insieme di congetture o presupposti scientifici, a partire dalla fine dell'Ottocento esso è sostituito spesso dall'espressione "sistema sperimentale", che include gli strumenti materiali, quali ora governano i campi di ricerca. Teorie e concetti, se vogliono acquisire legittimità scientifica e influenzare una particolare traiettoria di ricerca, devono potersi accordare e interagire con gli apparati sperimentali. Questa sinergia di elementi teorici e materiali non forma però un sistema nel senso di un'unità data, composta da entità diverse che si incastrano perfettamente tra loro in vista della realizzazione di uno scopo o di una funzione particolare. Gli elementi di un sistema sperimentale sono collegati in modo peculiare e sempre provvisorio, ma non senza tensioni. Più in dettaglio, Rheinberger ha posto in evidenza quattro aspetti dei sistemi sperimentali:
1) Nei sistemi sperimentali gli oggetti della ricerca (o "oggetti epistemici") e le condizioni tecniche che ne consentono l'esplorazione scientifica sono inestricabilmente intrecciati. Gli oggetti epistemici sono quel qualcosa di indeterminato verso cui mira l'intero sforzo sperimentale (se l’oggetto di investigazione fosse completamente determinato, non si capirebbe la necessità di studiarlo). Gli oggetti tecnico-materiali che compaiono nei sistemi sperimentali, al contrario, sono ben definiti: sono costituiti da strumenti, apparati e dispositivi che rendono possibile afferrare gli oggetti epistemici nonostante la loro sottodeterminazione. Una centrifuga in un laboratorio di biologia molecolare è caratterizzata da una tecnica ben determinata e il suo scopo è quello di accelerare del materiale biologico per scoprirne certe caratteristiche. In una preparazione sperimentale, tuttavia, ci sono diversi strumenti che lavorano insieme, che sono tutti orientati all’oggetto della ricerca e che interagiscono con quest'ultimo. Dobbiamo infatti supporre che esista un'interazione all’interfaccia tra lo strumento che stiamo utilizzando e l’oggetto su cui stiamo investigando. Si può creare così una tensione tra la rigidità di apparati fisici (che sono più o meno fisico-chimicamente determinati) e la struttura di un oggetto biologico. Questo tipo di interazione tra gli strumenti e gli oggetti epistemici è molto delicata: almeno preliminarmente, non possiamo distruggere il nostro oggetto, altrimenti non saremmo in grado di scoprire come funziona. La dialettica fra l'oggetto epistemico e quello tecnico costituisce una forza dinamica dei sistemi sperimentali, che li fa evolvere storicamente.
2) I sistemi sperimentali devono essere riproducibili nonostante il loro continuo differenziarsi. Una riproduzione senza differenziazione avrebbe soltanto una funzione di dimostrazione, perderebbe cioè la sua funzione di strumento di esplorazione del reale. È così che i sistemi sperimentali possono, per dirla con Ian Hacking, vivere "una vita propria": nascono, crescono, proliferano e possono anche scomparire di nuovo. Oggi c’è una grande interazione dinamica tra i diversi sistemi sperimentali. Aree come la biologia molecolare del XX secolo sono composte da molti di questi sistemi sperimentali che, in un modo o nell’altro, interagiscono tra loro, a volte più strettamente e a volte meno, consentendo per esempio all’oggetto della ricerca di viaggiare da un sistema sperimentale all’altro, come per gli strumenti di ricerca che possono essere utilizzati in diversi sistemi. Persino i ricercatori viaggiano da un campo di ricerca all’altro, esportando tecniche apprese nell’utilizzo di un precedente sistema sperimentale.
3) In terzo luogo, per comprendere la rappresentazione sperimentale, non bisogna prendere in considerazione solo l'attività del soggetto, ma anche e soprattutto i mezzi e le procedure di rappresentazione. I sistemi sperimentali costituiscono degli spazi di rappresentazione, dei contesti ibridi, in cui compaiono delle tracce leggibili che, nelle loro forme più stabili, sono considerate come "dati".
4) In quarto e ultimo luogo, le interconnessioni e le ramificazioni dei sistemi sperimentali possono portare a interi insiemi di tali sistemi, cioè a "culture sperimentali".
Quali sono i vantaggi storiografici ed epistemologici del concetto di sistema sperimentale? Un vantaggio storiografico importante consiste nel rendere ragione del fatto che ogni ricerca scientifica può avere un impatto in discipline diverse da quella in cui è originariamente sorta. Un esempio si trova nel concetto di gene, sviluppato nel XIX secolo a partire dagli esperimenti di Mendel. La ricerca di Mendel, pubblicata nel 1866, non fu apprezzata dai contemporanei. Nonostante ciò, essa segnò l'inizio della genetica moderna, venendo recuperata quasi quarant'anni dopo. Nessuno riuscì a costruire un modo d'implementare il suo sistema sperimentale fino alla prima metà del XX secolo, quando finalmente, grazie agli sviluppi in campo biofisico, biochimico e tecnologico, si riuscì a cogliere più da vicino le strutture molecolari di queste entità, trasformando la nostra concezione dei geni. Il concetto di sistema sperimentale consente di descrivere nella loro evoluzione storica ricerche complesse e, quindi, di sviluppare un’immagine realistica di come le scienze sviluppano i loro concetti.
Dennis G.B.J. Dieks (Utrecht University). "Scientific Metaphysics: Possibilities and Challenges" (Daniele Moretti)
Nel suo intervento, il professore Dieks ha esordito ricordando che la metafisica classica ha una lunga storia che viene fatta risalire all'opera di Aristotele intitolata "Metafisica", termine che etimologicamente significa “ciò che viene dopo la fisica” e che è stato solitamente interpretato come lo studio di tutto ciò che si trova oltre la realtà percepibile fisicamente e che le fa da fondamento. Nella sua accezione analitica (quella a cui sono state prevalentemente dirette le considerazioni del relatore), il suo metodo di lavoro si basa essenzialmente sul ragionamento in senso stretto, e quindi sul metodo logico di analisi, sulla deduzione e su intuizioni radicate nel senso comune. Ora, alcune conclusioni della metafisica analitica (come l'assunzione di mondi possibili in cui la materia è divisibile all'infinito o in cui esistono spiriti disincarnati come gli zombi) sembrano già metterne in discussione la rilevanza. Inoltre, secondo Ladyman e Ross (nell'opera del 2007 "Every Thing Must Go. Metaphysics Naturalized"), soprattutto a causa del fatto di estendere intuizioni acquisite nella vita di tutti i giorni per comprendere la realtà che va oltre la vita quotidiana, la metafisica non può essere considerata parte della ricerca razionale della verità oggettiva e dovrebbe essere sospesa e abbandonata.
Pur senza aderire completamente alla lettera di questa tesi, ma condividendone lo spirito, il professor Dieks ha discusso alcuni esempi per sostenere che la metafisica deve ricorrere alla scienza per correggere le sue intuizioni concernenti tempo, spazio e sostanza. Intere teorie metafisiche sono state infatti costruite su delle intuizioni apparentemente plausibili, ma poi dimostrate ingannevoli dalla fisica.
Per esempio, la nostra esperienza fenomenica ed intuitiva del tempo ci mostra che esso scorre: noi viviamo in un mondo che evolve continuamente seguendo la linearità del tempo che va da un passato ad un futuro. Per quanto riguarda lo spazio, esso è stato concepito intuitivamente o come un “dove” gli oggetti si trovano (ovvero come un contenitore che fa da sfondo a tutti gli oggetti che si trovano in esso) oppure è stato concepito come un sistema di relazioni tra oggetti, oppure ancora come forma pura a priori della nostra sensibilità. Infine, gli oggetti stessi, in quanto basi costitutive della realtà, secondo la metafisica posseggono delle identità individuali. Ora, le intuizioni relative al tempo sono state messe in crisi dalla formulazione della relatività di Einstein. Il tempo non vi compare come qualcosa di lineare ed universale che scorre in maniera indistinta per ogni oggetto esistente nell’universo e l’universo può essere immaginato come un blocco con quattro dimensioni dove non esiste una netta distinzione tra passato, presente e futuro.
Un'analoga svolta concettuale è avvenuta per lo spazio. Le scoperte fisiche contemporanee hanno mostrato l'insostenibilità di tutte le concezioni dello spazio sopra ricordate (come contenitore, sistema di relazioni o forma pura a priori). Oggi c'è un vasto consenso tra i fisici nel considerare lo spazio non come una struttura fondamentale, ma come qualcosa che emerge da un sostrato soggiacente che non è ancora del tutto compreso.
Infine, il concetto di oggetto-sostanza nella metafisica classica, come realtà che possiamo identificare come occupante un dato spazio e un determinato tempo, è stato scartato dalla meccanica quantistica, che ha reso priva di senso la nozione di realtà aventi al tempo stesso una certa velocità e occupanti un luogo definito. L'oggetto ha perso la sua identità. Mentre gli oggetti nella metafisica hanno un’identità ben definita, che può essere seguita nel tempo, nella meccanica quantistica non c’è più un’identità che perdura nel tempo (in particolare per particelle dello stesso tipo degli elettroni).
Sorge quindi la domanda se la metafisica classica sia giunta alla sua fine. Secondo Ledyman e Ross la risposta è positiva: la metafisica tradizionale deve essere totalmente rimpiazzata dalla metafisica scientifica. Ma ciò non è necessario, secondo Dieks. Anche se, data la sua fiducia mal riposta nell'esperienza ordinaria, la metafisica analitica deve rinunciare alla comprensione ultima del mondo. La metafisica dovrebbe piuttosto concentrarsi sul linguaggio ordinario e gli oggetti ordinari (come fecero per es. Wittgenstein, Strawson, Searle) e sulla relazione tra noi, gli esseri umani, e la scienza (fenomenologia, ruolo dell'esperimento, ecc.). La metafisica tradizionale, del resto, può essere ancora utile sia in alcuni ambiti della logica e della matematica, che possono fornire concetti utili anche nelle scienze, sia a una "metafisica scientifica", che può beneficiare di alcuni schemi concettuali sviluppati dalla metafisica tradizionale.
* Marco Buzzoni è professore ordinario di Epistemologia e Filosofia della scienza presso l’Università degli Studi di Macerata. https://docenti.unimc.it/marco.buzzoni
** Valentina Savojardo insegna il Seminario di filosofia della scienza: conoscenza tacita e neuroscienze presso l'Università degli Studi di Macerata. https://docenti.unimc.it/v.savojardo
*** Daniele Moretti e Jacopo Sammassimo studiano Scienze filosofiche presso l'Università degli Studi di Macerata
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