Utente:Alberto1968/Sandbox

Einstein e la culteura scientifica del XX secolo
Titolo originale	The advancement of science, and its burdens (pagg. 3 - 194)
Autore	Gerald Holton
1ª ed. originale	1986
1ª ed. italiana	1991
Genere	Saggio

Einstein e la cultura scientifica del XX secolo è la traduzione in italiano delle prime due parti del libro di Gerald Holton The advancement of science, and its burdens pubblicato nel 1986 dalla Cambdrige Press. La terza parte di tale volume è stata tradotta in italiano con il titolo Scienza, educazione e interesse pubblico nel 1990 sempre da Il Mulino.

Il libro analizza il pensiero di Albert Einstein relativamente ai temi della metodologia della scienza.

Parte prima: Einstein e la cultura scientifica

Capitolo primo - Presupposti tematici e direzione dello sviluppo scientifico

Prendendo spunto dalle Herbert Spencer lecture tenute da Einstein il 10 giugno 1933 presso l'Università di Oxford, l'autore illustra l'interesse di Einstein per le tematiche epistemologiche e il suo approccio complesso e talvolta sincretistico.

Il punto di partenza è il modello bidimensionale del linguaggio scientifico: da un lato le proposizioni empiriche (i dati di fatto osservabili) dall'altro le proposizioni logiche. Pur essendo quasi universalmente accettato, tale modello non spiega le diversità di vedute tra gli scienziati né quello che gli scienziati effettivamente fanno nel loro lavoro. Non spiega in particolare la "sospensione dell'incredulità" che molti scienziati - e lo stesso Einstein - hanno dimostrato nei confronti di evidenze sperimentali non conformi alle loro teorie.

Einstein introduce allora un modello esplicativo più raffinato della spiegazione scientifica, uno schema che ai pochi principi generali di base e ai risultati sperimentali consolidati affianca l’emergenza di nuovi dati sperimentali e la formulazione di nuove spiegazioni che costituiscono la dinamicità della scienza.

Per orientarsi in un tale contesto dinamico Einstein individua dei principi guida: la simmetria, la semplicità, l’economicità e la unificazione. Si tratta di concetti in ultima analisi arbitrari la cui giustificazione risiede nella loro utilità. Volendo rappresentare geometricamente questa concezione, all’asse del fenomeni (empirico) e all’asse della logica (analitico) Einstein pertanto introduce un terzo asse esplicativo per collocare le teorie scientifiche, legato ai presupposti sopra menzionati. Holton indica con themata questo terzo asse. I themata sono legati al periodo storico e alle caratteristiche del singolo scienziato o della sua scuola, ne costituiscono la visione del mondo (Weltanschauung). Nel caso di Einstein questa visione del mondo comprende la ricerca di una teoria generale di tutti i fenomeni empirici, secondo il modello della filosofia ionica. Tale spinta verso un Weltbild, una teoria unitaria dei fenomeni costituisce un elemento culturale determinante nella formazione di Einstein, elemento che trae spunto dall’opera di scienziati e filosofi tedeschi come Ernst Mach e Max Planck e che coinvolse anche altre personalità come Sigmund Freud.

La condivisione e la dinamica anche conflittuale dei themata spiega, secondo Holton, l’evoluzione della scienza senza bisogno di ricorrere ai concetti quali “rivoluzione” o “incommensurabilità”.

Capitolo secondo - Il modello di Einstein per la costruzione di una teoria scientifica

Holton evidenzia come Einstein si sia costantemente occupato di filosofia della scienza, di epistemologia e di divulgazione durante tutta la sua vita.

Una chiarae esposizione del suo pensiero si trova in una lettera che scrisse nel 1952 all’amico Maurice Solovine. In essa Einstein utilizza una rappresentazione grafica costituita da una retta – E - nella quale sono indicate le esperienze sensibili, così come si presentano, ossia in modo caotico e non organizzato (anche se non in modo totalmente slegato da una teoria) Sopra tale retta è rappresentato un insieme di assiomi – A -, un costrutto logico esplicativo. Il Collegamento tra E ed A è indicato da una freccia, che rappresenta il “salto logico” – J - dello scienziato che ipotizza una spiegazione dei fenomeni che osserva.

Tale salto logico è libero, rappresenta cioè una scelta del ricercatore, ma non si manifesta in un vuoto culturale: è invece legato ai suoi themata di riferimento, ossia a concetti, valori, criteri non verificabili e non falsificabili che ne guidano le scelte.

Non si tratta di un processo induttivo alla Mill ma di un atto in qualche modo arbitrario e creativo che tiene conto delle critiche di David Hume all’induzione.

Secondo Einstein i predicati o concetti astratti devono rispondere a criteri di economicità e semplicità esplicativa ed essere definiti in termini operazionali, devono cioè essere specificate le regole per misurarli. Questo comporta che tra E ed A vi siano ulteriori legami che consentono di precisare A In termini di E.

Gli assiomi e tutti le conseguenze logiche che ne scaturiscono (indicate con S) sono poi messi in relazione con l’esperienza E.Le conferme che possono derivare da tale confronto non sono tuttavia mai definitive. Ciò sia per motivi sia logici (da assiomi erronei si possono ricavare previsioni esatte e comunque un numero finito di esperimenti non può provare una teoria) sia per inevitabili approssimazioni negli apparati sperimentali e per la diversa interpretabilità degli stessi risultati sperimentali. Al di là quindi di questa “conferma esterna” Einstein ritiene che la valutazione di una teoria debba essere fatta anche in base alla semplicità e naturalezza della stessa. In queste dichiarazioni traspare lo scetticismo di Einstein verso teorie come la meccanica quantistica che fanno ricorso a una visione statistica dei fenomeni fisici.

Il modello indicato da Einstein – riassumibile come EJASE - è di tipo ricorsivo, ossia viene reiterato più volte nel tempo con un progressivo ampliamento della base fenomenica e degli assiomi. Un esempio di questo processo è proprio il passaggio dalla teoria della relatività ristretta alla teoria della relatività generale. In prospettiva, l’obiettivo è quello di estendere i fenomeni spiegati con il minor numero di assiomi possibile sino a un Weltbild unitario: l’esempio classico è quello dell'unificazione tra elettricità e magnetismo operata da Maxwell.

È inevitabile che vi sia un periodo nel quale due teorie contrastanti, ossia due diversi sistemi di assiomi, entrano in competizione tra loro. Spesso succede che le loro capacità esplicative siano simili e non esistano quindi criteri oggettivi per scegliere tra le due. In questi casi la scelta tra le teorie viene fatta sulla base dei themata condivi dalla comunità scientifica.

Una volta consolidata, infine, una teoria viene rappresentata spesso in forma manualistica e si tende a nascondere il processo creativo che ha portato alla sua formazione per presentarsi come una perfetta struttura assiomatica sul modello dei Principia di Newton.

Capitolo terzo - Il programma scientifico di Einstein: gli anni della formazione

La biografia scientifica di Einstein, sostiene Holton, rappresenta un tema di estremo interesse per lo storico e il metodologo della scienza sia per gli eccezionali risultati scientifici raggiunti dallo scenziato tedesco sia per la trasparenza e sncerita con la quale Einstein racconta le modalità con le quali ha raggiunto tali risultati sia, infine, per l’interesse dello stesso Einstein ai temi della storia e metodologia della scienza.

Sin dai suoi primi lavori Einstein manifesta uno spiccato interesse per l’unificazione di diversi ambiti della conoscenza scientifica. Negli studi sul fenomeno della capillarità Einstein vede delle analogie tra le forze che tengono insieme le molecole e quelle gravitazionali. Ossia la relazione tra elettromagnetismo e gravità. Nei tre celebri articoli del 1905 poi Einstein affronta i temi della teoria quantistica della luce, del moto browniano e della teoria della relatività – tra loro molto diversi – seguendo uno stesso approccio, ossia partendo non da dati sperimentali da interpretare ma da una esigenza di simmetria e di coerenza aventi una natura quasi estetica. Quindi propone un principio di maggiore generalità che elimina tali asimmetrie e incongruenze e alla fine propone delle previsioni verificabili sperimentalmente.

In particolare, nel saggio sulla relatività Einstein propone una assunzione in grado di estendere la relatività galileiana – newtoniana che unita alla assunzione della costanza della velocità della luce rispetto a qualsiasi sistema inerziale, superando concetti come l’etere luminoso, lo spazio assoluto e la simultaneità assoluta.

Il termine teoria della relatività entrerà nell'uso comune solo più tardi. Secondo Holton Einstein avrebbe preferito definirla come Invariantentheorie, un termine molto più appropriato .

Oltre ad essere innovativo da un punto di vista della teoria proposta il lavoro di Einstein, evidenzia Holton, si dimostra innovativo anche nella consapevolezza metodologica e supera la concezone classica della costruzione delle teoria per induzione a partire da una massa idistinta di dati sperimentali.

Holton sottolinea che la positica accoglienza che Max Planck e Hermann Minkowsky riservarono all' articolo di Einstein non fu dovuta a una migliore capacità della visione einsteiniana di spiegare i fatti ma da considerazioni quasi "estetiche" legate in paricolare alla coerenza interna della formulazione, e ciò nonostante fosse emersa quella che appariva una netta confutazione sperimentale della teoria di Einstein da parte dell'autorevole fisico Walter Kaufmann.

L'importanza del lavoro scientifico di Einstein, osseva Holton, non necessità di essere evidenziata. Ma non meno degna di nota è l'eredità culturale che Einstein lascia agli scienziati venuti dopo di lui. In primo luogo per il metodo conoscitivo basato sull'astrazione ideativa, sulla deduzione e sulla verifica sperimentale secondo un processo ciclico di progressiva estensione della conoscenza.In seocondo luogo per l'immagine del mondo eisteiniana, basata su una visione estetica di coerenza interna e di semplicità che caratterizzò costantemente il suo lavoro sino a costituirne, secondo alcuni, un limite. Infine per l'atteggiamento di stupore di fronte a quella che lo stesso Einstein chiamava l'incomprensibile comprensibilità del mondo:

«Il fatto stesso che la totalità dell'esperienza sensoriale sia costituita in modo tale da consentirci di ordinarla tramite il pensiero ci lascia stupefatti: ed è un qualcosa che non saremo mai in grado di comprendere. Si potrebbe dire: la cosa eternamente incomprensibile del mondo è la sua comprensibilità »

Capitolo quarto - La ricerca einsteiniana di un "Weltbild"

La situazione complessiva della scienza fisica nel primo Novecento si caratterizzava per uno straordinario fermento di scoperte e nuove osservazioni e per un grande ottimismo, da parte degli scienziati, di un continuo progresso della conoscenza.