Nagel Ernest

La struttura della scienza. Problemi nella logica della scoperta scientifica

Autore: 
Nagel Ernest

Chi è Ernest Nagel? Nagel è il padre spirituale di un modo di fare filosofia ; ha contribuito al movimento noto come empirismo logico, con Carnap, Hempel, Reichenbach, Neurath, Wittgestein. In seguito si è interessato di scienza ; ha contribuito a creare la Filosofia delle Scienze così come la intendiamo oggi, una disciplina che negli Stati Uniti è ormai separata da, e paritaria con la Filosofia. Ha posto le basi dei grandi problemi moderni in filosofia (delle scienze e non) come il riduzionismo, il determinismo laplaciano, oltre a numerosi contributi in epistemologia. Questo è il suo libro più celebre; è estremamente complesso riassumere le seicento fittissime pagine di cui si compone. Gli argomenti abbordati sono diversissimi e dettagliati. 

La spiegazione in scienza
 
Nel primo capitolo Nagel si concentra sul contenuto semantico del termine « perché ». Gli interessa ditinguere diverse tipologie di spiegazione, corrispondenti ad altrettanti modelli in scienza.
Distingue quindi :
-       il modello deduttivo: si tratta del genere di spiegazione che richiede l’uso di una legge (a lawlike statement, una proposizione nomologica). Ad esempio « perché il ghiaccio galleggia sull’acqua ? » richiede come risposta una legge di natura.
-       la spiegazione probabilistica : una domanda come « perché Cassius pianificò la morte di Cesare ?» necessità una risposta del tipo «  dati i costumi dell’antica Roma era molto probabile che un membro della classe sociale di Cassius, decidesse di complottare contro un potenziale tiranno (classe sociale di Cesare). Ergo, anche se questo non implica che Cassius abbia effettivamente complottato, lo rende altamente probabile.
-       la spiegazione funzionale o teleologica :  risponde a domande come « perché abbiamo dei polmoni ? » oppure « perché Enrico VIII ripudiò Caterina di Aragona ? ». La risposta è un qualche scopo o obiettivo (« per poter respirare » o « perché voleva figli e la moglie era sterile »).
-       la spiegazione genetica : risponde a domande del tipo « perché la lingua inglese contiene così tante parole di origine latina ? ». Richiede nella spiegazione riferimenti a fenomeni di evoluzione e ereditarietà, e un approccio storico rispetto ai meccanismi di questa evoluzione.
 
Il metodo deduttivo
 
Il libro prosegue con l’analisi del metodo deduttivo, e in particolare di cosa significhi « legge di natura ». Nagel distingue diversi tipi di « legge naturale» :
 
1.   Esistono leggi che definiscono delle « natural kinds » (generi naturali). Ad esempio « esiste una sostanza chiamata cristallo di sale », definisce un oggetto, il cristallo di sale, facendo riferimento a una lista di proprietà (cristallo cubico, fonde a 804 gradi, incolore, densità 2,163, ecc.)
2.   Un secondo tipo di legge definisce una catena causale di eventi, oppure una catena « storica » o « di sviluppo » di eventi. Nel primo caso un esempio é dato da « una roccia che cade in acqua genera una sequenza di onde concentriche ». Il secondo caso è illustrato da « La formazione dei polmoni nell’embrione umano non precede mai la formazione del sistema circolatorio ». Queste leggi sono comuni nei settori della scienza che non hanno completamente sviluppato un sistema quantitativo.
3.   Leggi statistiche : « se lancio un dado, ottengo un numero pari nel 50% dei casi ». Fanno affermazioni sula frequenza relativa di avvenimenti possibili.
4.   Relazioni funzionali (nel senso matematico) sono spesso leggi dlla fisica :
Distinguiamo due tipi.
1.   PV=nRT, la legge dei gas perfetti postula un’interdipendenza tra temperatura, pressione e volume. Non è una legge causale, non afferma che un cambiamento in una delle variabili è seguito da un cambiamento in un’altra. Afferma che l’aumento della temepratura è concomitante a quello della pressione e alla diminuzione del volume ; le tre variabili non sono concettualmente separate.
2.   La legge di Galileo a=-g afferma che un certo tipo di avvenimento (l’accelerazione di un corpo) ha un certo valore numerico.
 
Teoria e pratica
 
Un intero capitolo è dedicato alla differenza tra leggi sperimentali e « teorie » scientifiche.
Nagel annota che la differenza principale è che una teoria può essere refutata, mentre una legge sperimentale resta tendenzialmente immutata nel tempo ; ciò è dovuto al fatto che una legge sperimentale mette in relazione alcuni valori direttamente osservabili, ma senza ulteriore contenuto concettuale. Una « teoria » invece, è più generale, e cerca di racchiudere insieme numerosi casi di leggi sperimentali.
 
Realismo scientifico e strumentalismo
 
Nagel prosegue discutendo lo statuto cognitivo delle teorie, e distinguendo due approcci possibili, quello strumentalista e quello realista, rispetto all’esistenza degli oggetti postulati da una teoria.
 
Ad esempio, esistono gli « elettroni » ? Lo strumentalista risponde che si tratta di un elemento di un modello descrittivo utile a formulare ipotesi e a riflettere su dati scientifici. In compenso l’elettrone non esiste davvero ; il significato del termine è dato dal ruolo che esso ha al’interno di una teoria, e corrisponde all’insieme dei fenomeni che descrive. Sull’esistenza effettiva oltre ai fenomeni strettamente osservabili, lo strumentalista non si esprime e adotta un atteggiamento scettico.
In tal modo tende però a contraddirsi ; da una parte afferma che l’elettrone ha una carica, una massa, un movimento. Dall’altra nega che si tratti di un oggetto reale.
 
Il realista, dal suo canto deve affrontare una serie di difficoltà :
La più seria è probabilmente l’esistenza di teorie contradditorie riguardanti lo stesso fenomeno e usate da diverse aree della scienza. Il realista per rispondere a questa difficoltà si rivolge allo storico, ricordando che se è vero che spesso in scienza due teorie incompatibili hanno convissuto per un certo periodo, questo genere di situazione è un incentivo potente nella ricerca di una teoria più vasta e comprensiva, e che si è sempre arrivati ad ottenere questo risultato.
 
Meccanicismo
 
Il libro procede nel dettaglio, strutturando ciò che si intende con « spiegazione meccanicistica (mechanical explanation) . Una SM può essere pensata come una spiegazione nei termini di forze che agiscono su un corpo seguendo il calcolo vettoriale:
 
1.   La quantità di moto è funzione delle forze che agiscono sul corpo
2.   La direzione della variazione della quantità di moto coincide con la direzione della forza impressa
3.   Le forze sono espresse come relazioni spaziotemporali tra corpi
 
Ulteriori restrizioni possono essere imposte sul punto 3. In pratica Nagel restringe il campo della spiegazioni meccanicistica all’immagine che Newton propone nei principia. Accessoriamente sottolinea come Newton consideri fin troppo ampia questa immagine, trovando soddisfacenti solo i casi in cui le forze sono esercitate per contatto diretto.
Il punto uno implica che se su un corpo non agiscono forze, la sua quantità di moto non cambia, ed esso prosegue in linea retta (è il principio di inerzia).
Nagel sottolinea però che la misura di una forza implica la misura del tempo, e che la misura del tempo deve quindi essere indipendente dall’uso del principio di inerzia.

Questa parte è piuttosto difficile, e non sono molto convinto della mia interpretazione.

Spazio assoluto, spazio relativo

Il capitolo « spazio e geometria » è legato a uno dei leitmotiv del neopositivismo : l’esistenza di uno spazio assoluto. L’idea che lo spazio sia assoluto o relativo ha origine nel dibattito Newton-Leibniz ; per Leibniz lo spazio è solo un insieme astratto di relazioni tra oggetti. Se dico che una macchina viaggia a 100 Km/h all’ora rispetto al marciapiede, posso alternativamente dire che il marciapiede viaggia a -100Km/h rispetto alla macchina. Si tratta di una convenzione di comodo. Per Newton non è così ; la situazione è la stessa di un dipinto (ciò che si trova nello spazio) rispetto allo spazio stesso (la tela). Per Leibniz il « dipinto » universo esiste, ma non la tela, che è solo un modo di rappresentare il dipinto per lo scienziato. Per Newton la tela esiste, e si chiama « spazio assoluto ».
L’esperienza probante di Newton propone di appendere un secchio pieno d’acqua ad una corda, e di arrotolare il secchio su se stesso torcendo la corda. Se si lascia andare, il secchio ruoterà su se stesso. Dopo qualche giro, anche l’acqua nel secchio comincierà a ruotare e la superificie dell’acqua, da piatta, diventerà parabolica. Se il secchio viene bruscamente bloccato, l’acqua continuerà a ruotare per un po’, mantenendo la forma parabolica, per infine smettere di girare e tornare piatta. Newton afferma che la forma dell’acqua può essere parabolica o piatta, indipendentemente dal fatto che il secchio stia ruotando con lei oppure sia fermo. Inoltre, la forma parabolica dell’acqua indica che una forza sta agendo su di lei, quindi un’accelerazione. Dato che l’accelerazione non è « rispetto al secchio » può essere solo « rispetto allo spazio assoluto ».
Nagel annota che un’alternativa possibile è stata discussa da Mach (il leader spirituale del neopositivismo) : Mach annota che l’accelerazione dell’acqua può essere considerata rispetto alle stelle fisse, o a un qualsiasi terzo oggetto. Non occorre nessuno « spazio assolito ».
 
Determinismo
 
Un interessante capitolo è dedicato al determinismo e all’indeterminismo delle teorie fisiche ; Nagel si sforza in particolare di identificare il significato del termine « determinismo », e di chiarire la differenza tra determinismo e meccanicismo. Una teoria non ha bisogno di essere formulata nei termini della meccanica per essere determistica.
Le riflessioni sul determinismo e la causalità sono comunque un po’ datate.
 
Interessante è anche la discussione sul caso, e la distinzione tra due tipi di casualità : la casualità può essere dovuta al convergere di due catene causali (ad esempio un uomo che passeggia e un vaso che gli cade in testa sono due catene causali deterministiche, ma tendiamo a considerare questo fenomeno come fortuito), e una casualità come fenomeno privo di una causa, del tipo che è oggi considerato alla base dei fenomeni quantistici. Queste due nozioni sono molto diverse, in quanto la prima è perfettamente compatibile con uun mondo deterministico, ma non la seconda.
 
Riduzionismo
 
La parte più importante e più discussa del libro concerne il riduzionismo, e più in particolare, cosa significa ridurre una teoria scientifica ad un’altra.
L’esempio su cui Nagel si appoggia è (ovviamente) la riduzione della termodinamica alla meccanica statistica. Nagel sottolinea che l’idea chiave del riduzionismo è di poter dedurre da una discplina considerata generale e fondamentale (chiamiamola T1 come teoria 1) una seconda disciplina meno generale (T2). Questo processo di deduzione non deve soltanto permettere di parlare di T2 nei termini di T1, ma deve anche permettere una migliore comprensione di T2. Ad esempio, in termodinamica l’entropia e la temperatura sopno due variabili differenti, la cui giustificazione è introdotta con due postulati separati, ognuno di essi è una primitiva della teoria termodinamica. Non così in meccanica statistica : la teoria più fondamentale ha quindi un ruolo unificante. In questo modo la teoria ridotta consente di accumulare conoscenze inerenti alla temperatura che indirettamente corroborano la teoria entropica, e viceversa.
Talvolta la riduzione di una scienza ad un’altra non è possibile perché la scienza T1, su cui ci si basa, non ha ancora sviluppato i concetti necessari. In tal senso, ad esempio, la chimica è riducibile alla fisica post 1925, ma non alla fisica del 1800. Inoltre non è scontata l’utilità di effettuare tale riduzione ; è possibile che una disciplina tragga maggior beneficio, soprattutto se giovane e ancora in fase di decollo, da una notevole autonomia. Per l’integrazione riduzionista c’é tempo, e un inserimento prematuro rischia di andicappare lo sviluppo della disciplina in questione.
Aggiunge Nagel che la riduzione di un concetto di T2, non rende quel concetto evanescente o illusorio ; se il concetto « mal di testa » (appartenente – diciamo – alla psicologia) sarà un giorno ridotto alla chimica, questo non renderà il concetto illusorio, e meno che mai inutile. Al massimo fornirà un meccanismo esplicativo utile alla comprensione del concetto stesso.
 
Emergenza e olismo
 
Nagel si occupa in seguito di definire, con grande precauzione – il concetto di emergenza.
Immaginiamo che O sia un oggetto che possiede una lista di prorietà P1, …, Pn. Immaginiamo anche di conoscere tutti gli elementi di O, tutte le proprietà di quegli elementi presi « isolatamente », o dei complessi formati da quegli elementi e diversi da O. Se è possibile prevedere (Nagel scrive predict or deduce) grazie a queste informazioni tutte le proprietà P che l’oggetto O avrà, allora siamo nel caso classico di riduzionismo ; se invece esiste una proprietà P che non è possibile prevedere, allora quella proprietà é detta emergente. Nagel nota che questa caratterizzazione può essere fuorviante : diciamo infatti che è impossibile prevedere la viscosità o la traslucidità dell’acqua studiando l’ossigeno e i suoi comporti, o l’idrogeno e i suoi composti (tranne l’acqua). Ma è altrettanto vero che non possiamo capire il funzionamento di un orologio a partire dai suoi componenti, e generalmente nessuno sostiene che un orologio abbia proprietà emergenti (è anzi un esempio tipico di modello meccanicistico). Per dire che una proprietà è emergente, occorrerebbe poter affermare che questa proprietà esiste rispetto a una certa teoria (scientifica), ma non rispetto ad una seconda teoria.
 
Un altro tipo di emergentismo può essere costruito affermando che è emergente una proprietà che appare per la prima volta nella storia dell’universo. Ad esempio il ferro è una proprietà emergente nel momento in cui per la prima volta si forma nel nucleo di una stella.
Il rischio con le proprietà emergenti, casi in cui il tutto è più della somma delle parti è di ridurre questa affermzione ad un mero truismo. Ad esempio, una configurazione di dieci cariche di un Coulomb da una carica totale di dieci Coulomb (dunque il tutto è la somma delle parti), ma la posizione delle cariche è mutualmente interdipendente, e togliendone una si altera la posizione e la velocità di tutte le altre. Quindi, il tutto non è soltanto dato dalle parti, ma anche dalle relazioni tra le parti. Tuttavia, questa affermazione é vera per praticamente qualsiasi sistema leggermente complesso, e quindi il tutto è più della somma delle parti è un’affermazione piuttosto banale.
 
Spiegazione in biologia
 
Nel capitolo successivo,  spiegazioni meccanistiche e biologia organicistica Nagel discute la possibilità di ridurre la biologia alla fisica, alla luce del fatto che il tipo di spiegazione fornito in biologia è spesso teleologico (espresso nei termini di un fine o scopo), un modello esplicativo totalmente estraneo alla fisica. Ad esempio un biologo potrebbe spiegare che il tubo digestivo nei vertebrati serve a preparare il materiale ingerito per essere assorbito nel flusso sanguigno.
Ovviamente questo tipo di spiegazione non è assolutamente antropomorfica, e nessuno si sogna di sottintendere un qualche tipo di obiettivo cosciente del tubo digestivo. Nagel si sforza quindi di riformulare in modo generico locuzioni teleologiche trasformandole in una forma non teleologica.
La difficoltà principale risiede nel fatto che una spiegazione teleologica può sempre essere riformulata in una forma non teleologica, ma il contrario è falso. Quindi le due forme non sono completamente equivalenti.
Nagel si interessa quindi delle differenze tra spiegazione in biologia e in fisica ; sottolinea che la biologia ha ormai da tempo (il libro è del 1961) superato le idee vitaliste, anche se alcune frangie minoritarie perseverano nella difesa di versioni « deboli » dello slancio vitale. In compenso, anche l’immagine meccanicistica « alla Descartes », che riteneva che la meccanica, e in particolare la meccanica del contatto fosse la base di ogni spiegazione biologica, appare superata.
Se al contrario si intende con « immagine meccanicistica » un’idea più vasta e comprensiva, se ad esempio si intende che la biologia è riducibile a processi chimico-fisici, allora l’affermazione sembra, per quanto manchino ancora alcuni tasselli, altamente probabile.
 
Le scienze sociali
 
In problemi metodologici delle scienze sociali Nagel si interroga sulle difficoltà che le scienze sociali hanno nello stilare un buon protocollo sperimentale. In particolare appare difficile isolare i fenomeni studiati, soprattutto considerando che l’isolamento altera facilmente i risultati e che lo sperimentatore con le sue domande e i suoi metodi è egli stesso un fenomeno sociale da prendere in considerazione.
Una seconda difficoltà è la separazione tra le correlazione effettive e spurie, separazione raramente chiara e che dipende in massima parte dalla teoria sociologica a cui ci si attiene, inserendo un fattore soggettivo allo studio. Tuttavia Nagel resta ottimista riguardo alle possibilità delle scienze sociali.
Occorre anche considerare la possibilità di intervento sulla società in caso di conoscenza acquisita. Nagel fornisce alcuni esempi di interventi economici effettuati alla luce di proiezioni indesiderabili, interventi che hanno scongiurato la proiezione. Naturalmente – ci dice Nagel – questo non invalida la teoria su cui la proiezione si basa, ma è certamente un fatto peculiare alle scienze sociali di dipendere in modo molto importante dalle decisioni (ir)azionali di uno o più agenti.
Nagel difende la possibilità di fondare le scienze sociali su di una base oggettiva ; riconosce l’enorme difficoltà di separare l’analisi sociologica dai valori (soggettivi) del sociologo che la opera, ma insiste sulla possibilità di(almeno) una parte di oggettività.
 
Spiegazioni storiche
 
Il libro si chiude con un capitolo, problemi nella logica dell’investigazione storica, interamente dedicato alle spiegazioni storiche e al concetto di « storicamente inevitabile ».
Nagel nota come lo studio scientifico si possa dividere in due sottodiscipline :
-       le scienze nomotetiche cercano di stabilire delle leggi generali
-       le scienze ideografiche si occupano di descrivere ciò che è unico e irripetibile
Se le scienze dure e parte della sociologia sono nomotetiche, è chiaro che la storia è ideografica. Nagel sembra per altro considerare « storia » discipline come la geologia, la paleontologia e simili.
Tipica della storia è la spiegazione genetica, una successione di eventi concatenati, ognuno generalmente a sua volta una spiegazione probabilistica ; la lista non è solitamente una serie di condizioni necessarie e sufficienti (spesso è sovradeterminata) e gli eventi in questione possono avere luogo a diversi momenti, oppure essere concomitanti. Ad esempio : « perché Hitler prese il potere in Germania ? » Richiede una sequenza di fatti (partendo - ad esempio - dalla prima guerra mondiale) e che comprendono una lunga lista di fattori diversi.
Le spiegazioni genetiche sono comuni soprattutto nella storia umana, ma – ci dice Nagel – si possono trovare anche in alcune scienze più tradizionali, come la cosmologia e la teoria dell’evoluzione.
 
Il libro si chiude con una digressione sul determinismo storico : Nagel espone tre principali obiezioni.
1.   Non ci sono leggi di « sviluppo necessario » delle questioni umane
2.   Gli eventi che concernono l’uomo sono imprevedibili
3.   Il determinismo è incompatibile con il libero arbitrio e quindi con l’agire morale
 
Nagel ritiene che si possano trovare delle « leggi » storiche. Respinge così la prima obiezione.
 
La seconda obiezione deve scontrarsi con l’ovvia differenza tra prevedere e essere determinato. L’imprevisibilità non implica l’indeterminatezza. Inoltre Nagel fa notare che molti fenomeni sociali sono prevedibili ; il modo stesso in cui ci comportiamo nelle nostre relazioni con gli altri è legato alla possibilità di prevedere cosa succederà nel futuro.
 
La terza obiezione sottintende che l’individuo abbia un « io » che è separato non solo dal corpo, ma anche da qualsiasi sua scelta.
Inoltre il determinismo non è per forza incompatibile con un discorso basato sull’agire morale ; Nagel affronta questo tema in poche pagine, ma parecchio inchiostro continua a colare ancora oggi su questo problema.
La posizione del filosofo è chiaramente in difesa del valore del determinismo come principio fondatore della ricerca scientifica, anche se non prende una posizione chiara sul problema del libero arbitrio.
 
La chiusa dell’opera cita
However acute our awareness may be of the rich variety of human experience, and however great our concern over the dangers of using the fruits of science to obstruct the developement of human individuality, it is not likely that our best interests would be served by stopping objective inquiry into the various conditions determining the existence of human traits and actions, and thus shutting the door to the progressive liberation from illusion that comes from the knowledge achieved by such inquiry.
 


EDIZIONE ESAMINATA e BREVI NOTE

Ernest Nagel (Nové Město, Bohemia, Impero Austro-Ungarico 1901– New York city 1985), filosofo bohemo naturalizzato americano.
Ernest Nagel, “The structure of science, problems in the logic of scientific explanation”, Hackett publishing company, Cambridge (Indianapolis), 1979 (seconda edizione).
Recensione basata sull’originale inglese.
 
Prima edizione: “The structure of science, problems in the logic of scientific explanation”, Cambridge, 1961. 
 
Thomas Mueller per lankelot. 16 febbraio 2763 AUC.
ISBN/EAN: 
9788807650093

Commenti

[nagel] ho inserito comunque

[nagel] ho inserito comunque il tag "letteratura" (recensione di un libro); per quanto riguarda gli spazi bianchi in alto, ho cliccato su "codice sorgente" (seconda fila, quinto pulsante) e ho cancellato il codice html che precedeva la prima parola dell'articolo. Quindi, ho salvato. E ualà:)

Ora vado di sotto, che c'é

Ora vado di sotto, che c'é Magris che parla

Due problemi: 1. la

Due problemi:

1. la recensione è lunga. Taglio?

2. Sono piuttosto certo che mi siano scappati parecchi refusi. Lo stile è troppo pedante? Sto scrivendo e leggendo da una settimana e non sono persuaso dell'omogeneità del tutto.

[nagel] arrivo a leggerti:)

[nagel] arrivo a leggerti:)

Ho visto che hai corretto

Ho visto che hai corretto qualcosa, e che adesso il testo appare nella locandina della sezione scienze; prima si vedeva solo il titolo. Come hai fatto?

[nagel] apertura molto

[nagel] apertura molto chiara, Thom. Ocio qui: "ricordando che se è vero che spesso in scienza du teorie incompatibili hanno convissuto"

Più avanti: "Un’interessante capitolo è dedicato al determinismo e"

 

[meccanicismo] ocio qui: " La

[meccanicismo] ocio qui: " La quantità di moto è funzione dele forze che agiscono sul corpo"

[spazio assoluto] "per Leibniz lo spazio è solo un iniseme astratto di relazioni tra oggetti."

[emergentismo] "Un’altro tipo di emergentismo può essere costruito affermando che è emergente una proprietà che appare per la prima volta nella storia dell’universo."

[nagel] questo passo è molto

[nagel] questo passo è molto bello: " Nagel nota come lo studio scientifico si possa dividere in due sottodiscipline:

-       le scienze nomotetiche cercano di stabilire delle leggi generali
-       le scienze ideografiche si occupano di descrivere ciò che è unico e irripetibile
 
Se le scienze dure e parte della sociologia sono nomotetiche, è chiaro che la storia è ideografica. Nagel sembra per altro considerare « storia » discipline come la geologia, la paleontologia e simili".
 
> Questo è davvero estremamente interessante.

 

[Nagel] Grazie, ho corretto

[Nagel] Grazie, ho corretto tutto.

Leggiti Nagel che ne vale la pena; pesante, ma puoi saltare a pié pari i capitoli che non ti interessano, sono quasi sempre indipendenti

[nagel] annoto tra i miei

[nagel] annoto tra i miei desiderata:) Mi tornerà comodo. La mia biblioteca è ormai un mostro che domanda spazi che non so dove costruire. Rimedierò:)