Thomas Kuhn(1922 - 1996)STORIA della scienza

- scienza normale (paradigma)

- scienza straordinaria (rivoluzione scientifica)

PARADIGMI SCIENTIFICI

Si originano a partire dai “grandi lavori” scientifici:

- Fisica, Aristotele - De Revolutionibus, Copernico- Principia, Newton- Opticks, Newton- Experiments and Observations on Electricity, Franklin- Traité Elementaire de Chimie, Lavoisier

“I risultati che presentavano erano sufficientemente nuovi per attrarre uno stabile gruppo di seguaci, distogliendoli da forme di attività scientifica contrastanti con essi; e nello stesso tempo, erano sufficientemente aperti da lasciare al gruppo di scienziati costituitosi su queste nuove basi la possibilità di risolvere problemi di ogni genere.”

“Coloro la cui ricerca si basa sui paradigmi condivisi dalla comunità scientifica si impegnano ad osservare le stesse regole e gli stessi modelli nella loro attività scientifica”

(Kuhn)

NOTA sull'accezione di “paradigma”

“In grammatica, ad esempio, “amo, amas, amat” è un paradigma, perché mostra lo schema da usare nel coniugare numerosi altri verbi latini […] In questa applicazione convenzionale, la funzione del paradigma è quella di permettere la riproduzione di esempi, ciascuno dei quali potrebbe servire in linea di principio a sostituirlo. In una scienza, però, un paradigma è raramente uno strumento di riproduzione. Invece, analogamente ad un verdetto giuridico accettato nel diritto comune, è lo strumento per una ulteriore articolazione e determinazione sotto nuove o più restrittive condizioni”

SCIENZA NORMALE: compimento di una potenzialità

“ Il successo di un paradigma – sia esso l'analisi aristotelica del movimento, o il calcolo tolemaico della posizione dei pianeti, o l'uso della bilancia fatto da Lavoisier, o la matematizzazione che Maxwell compì del campo elettromagnetico – è all'inizio, in gran parte, una promessa di successo che si può intravedere in alcuni esempi scelti ed ancora incompleti. La scienza normale consiste nella realizzazione di quella promessa.”

(Kuhn)

La maturazione del paradigma: “mopping up”

“Le operazioni di ripulitura costituiscono l'attività che impegna la maggior parte degliscienziati nel corso di tutta la loro carriera. Esse costituiscono quella che qui chiamo la scienza normale [che] si presenta come un tentativo di forzare la natura entro le caselle prefabbricate e relativamente rigide fornite dal paradigma.Il compito della scienza normale non è affatto quello di scoprire nuovi generi di fenomeni;anzi, spesso sfuggono completamente quelli che non si potrebbero adattareall'incasellamento.”

- determinazione dei fatti rilevanti

- il confronto dei fatti con la teoria

- articolazione della teoria

Scienza normale

“La scienza normale, secondo Kuhn, non è altro che la ricomposizione del mosaico del mondo secondo le regole di fondo istituite dal paradigma”

(G. Brianese, “Congetture e confutazioni” di Popper e il dibattito post-popperiano)

Popper

Esempio: lavori di Eulero, Lagrange, Laplace che “sistematizzano” la meccanica newtoniana; produzione dei “libri di testo”

Paradigma(newtoniano, aristotelico,

quanto-meccanico, relativistico...)

Conquista gli studiosi, fornisce un nuovo orizzonte, mostra una potenzialità

Fornisce un insieme di regole – non contrattabili - da utilizzare

Il lavoro dello scienziato è quello di puzzle-solver,di articolare e portare a compimento la potenzialità

Non ci sono novità, nulla al di fuori dell'orizzonte stabilito

“Annebbia”* la vista, limita e definisce quali siano le domande da rispondere, lo spazio da campionare (è fenomeno psicol. generale)

Articolazione e accumulazione di risultati

Esempio: il paradigma newtoniano

Orizzonte: descrivere meccanismi, terreni e celesti

Regole: tre principi della dinamica + forze

Puzzles: ottenere traiettorie di tutti i tipi: pianeti, comete, proiettili; riformulare la statica...

Non ci sono novità: non sono possibili enti non materiali (es. etere)

Spazio assoluto, tempo assoluto, causa ed effetto

Ricondurre alla meccanica ogni sorta di movimento

insuccessi passeggeri: “Colui che riesce nell'impresa si dimostra un esperto solutore di rompicapi, e la sfida del rompicapo è una parte importante delle ragioni che di solito lo spingono avanti. [… ]L'incapacità di ottenere od andare vicini al risultato anticipato è di solito un fallimento per lo scienziato”es.: Planck che prova a risolvere il corpo nero; Keplero che traccia orbite circolari...?

.... dalla scienza normale alla rivoluzione scientifica....

ANOMALIE

Da dimenticare: si guarda al “bicchiere mezzo pieno” (soprattutto nei primi tempi della fase paradigmatica)Es.: moto retrogrado di Marte (tolem.), moto della Luna; irreversibilità many-body (mecc. newt.)

da far rientrare: i “puzzles” più difficili, tipo il moto di Urano o quello della Luna; nella fisica aristotelica: moto retrogrado di MarteAncora (dopo anni): Planck e Keplero...

critici: irriducibili anche dopo molti tentativiEs.: il moto del perielio di Mercurio; particelle ad altissima velocità; …Ancora (dopo vari anni): Planck e Keplero...

quando si accumulano...

*...tuttavia il possedere un “paradigma” è necessario per poter riconoscere delle “anomalie”...

vs. Popper

Si apre un periodo di scienza straordinaria

RIVOLUZIONE SCIENTIFICA

i dati vengono re-interpretaties.: Copernico/Tolomeoancora: Planck e il corpo nero; …

Incommensurabilità(es.: si passa all'eliocentrismo anche se il sist. tolemaico dà risultati con analoga precisione, non è passaggio razionale!)“La proposta più elaborata di Copernico non era né più semplice né più accurata del sistema tolemaico. Le prove osservative disponibili […] non fornivano una base per una scelta tra i due sistemi”

Inizio della parte pre-paradigmatica di un nuovo paradigma,Passaggio dalla critica al dogmatismo

“Sebbene [gli scienziati] comincino a perdere la fede e a considerare delle alternative, non rinunciano al paradigma che li ha condotti alla crisi. Essi non trattano le anomalie come delle falsificazioni, sebbene questo è ciò che le anomalie sono secondo il vocabolario della filosofia della scienza”

“Copernico vide come falsificazioni ciò che la maggioranza degli altri successori di Tolomeo aveva visto come puzzles nell'accordare l'osservazione con la teoria […]”

(dall'interno di un paradigma le anomalie non appaiono come dei test per la teoria)

“La decisione di rigettare un paradigma è sempre simultaneamente la decisione di accettarne un altro”

“è evento extrascientifico,

conversione mistica... non ci

sono regole razionali”

(Lakatos su Kuhn)

“Secondo me, Popper ha caratterizzato l'intera attività scientifica in termini che si riferiscono solo alle sue occasionali componenti rivoluzionarie.” “per Popper la scienza è una continua rivoluzione” (Kuhn)

Popper: la razionalità, la scientificità sta nello scoprire continuamente nuove cose (falsificazioni/corroborazione)CAMBIAMENTO di TEORIA: è scelta razionale

Kuhn: l'apparizione di una novità marca la fine della scienza normale e la transizione ad un nuovo paradigma;CAMBIAMENTO di TEORIA: è scelta irrazionale

Kuhn a Popper:

1. guardare a come la storia della scienza è, non a come dovrebbe/potrebbe essere

2. “In nessun senso usuale tali controlli [i controlli/tentativi di falsificazione] vengono rivolti alla teoria corrente. Al contrario, quando è impegnato in un normale problema di ricerca, lo scienziato deve premettere come regole del gioco la teoria corrente stessa. Il suo scopo è quello di risolvere un rompicapo, preferibilmente uno in cui gli altri ricercatori hanno fallito e la teoria corrente è necessaria per definire quel rompicapo e per garantire che, data una sufficiente vivezza di ingegno, esso possa esser risolto. Ovviamente il professionista in un'iniziativa di questo tipo deve spesso controllare la soluzione congetturale del rompicapo che la sua ingegnosità gli suggerisce. Ma viene controllata soltanto la sua personale congettura. Se essa fallisce il controllo è impugnata soltanto la sua abilità, e non il corpo della scienza corrente.”

3. “Gli studenti di materie scientifiche accettano le teorie sulla base dell'autorità dell'insegnante e del testo, non sulla base dell'evidenza” (→ non ci sono quegli “standard di razionalità critica” che Popper individua nella scienza)

4. Ok, scienza straordinaria non è cumulativa, ma ...perché i termini cambiano i loro significati!Scienza normale è cumulativa.

KUHN vs. POPPER

Kuhn: “trial and error” utilizzato all'interno di un paradigma, ma non per testare un paradigma

Popper a Kuhn:

→ sulla scienza normale, paradigmatica:

la scienza non è così ...o almeno, non dovrebbe esserlo!

→ la scienza è anti-dogmatica per definizione, non può essere dogmatica!

Lakatos su Kuhn:

“La controversia tra Popper e Kuhn non riguarda un aspetto meramente tecnico dell'epistemologia. Riguarda i nostri valori intellettuali di fondo e le sue implicazioni non toccano solo la fisica teorica, ma anche le scienze sociali in via di sviluppo e perfino la filosofia morale e politica. Se neppure nella scienza c'è altro modo di giudicare una teoria che quello di valutare il numero, la fede e le energie vocali dei suoi sostenitori, allora a maggior ragione le cose staranno così per le scienze sociali: la verità si fonda sul potere. Così la posizione di Kuhn giustifica, senza dubbio involontariamente, il credo politico di base dei fanatici religiosi contemporanei.”

Imre LAKATOS (1922-1974)

“PROGRAMMA DI RICERCA”“falsificazionismo sofisticato”

Nucleo di ipotesi “dure”

“euristica negativa”

Cintura di ipotesi ausiliari, protettive

“euristica positiva”

Struttura comune a tutti i programmi di ricerca

→ Se evidenze non spiegabili: prima di rigettare il nucleo, si introducono delle ipotesi aggiuntive...

vs. Popper (“falsificazionismo ingenuo”)

“L'unità di base di valutazione non deve essere più una teoria presa isolatamente o una congiunzione di teorie, ma piuttosto un “programma di ricerca”, con un “nucleo” convenzionalmente accettato (e dunque “non confutabile” in virtù di una decisione provvisoria) e con una “euristica positiva” che definisce i problemi, delinea la costruzione di una cintura di ipotesi ausiliari, prevede anomalie e le trasforma con successo in esempi” (Lakatos)

Programmi di ricercarivali e coesistenti

(anche solo “sottotraccia”)

progressivo: teoria che anticipa fatti nuovi

degenerativo: teoria costretta a giustificare fatti nuovi, ipotesi post -hoc

La dinamica dei programmi è razionale, la si misura sulla base delle capacità predittive

vs. Kuhn...

Eliocentrismo (progressivo, - soprattutto con l'introduzione della forza -) vs. geocentrismo (cerchi su cerchi);

Atomo di Bohr vs. teoria quantistica di Schroedinger;

Teoria ondulatoria della luce vs. teoria corpuscolare della luce

c'è un dinamica dei programmi di ricerca rivali

“Non una teoria isolata, ma soltanto una serie di teorie può essere detta scientifica o non scientifica: applicare il termine “scientifico” a una singola teoria è un errore di categoria” (Lakatos)

Slittamenti di problema progressivi / regressivi

“Un programma di ricerca si dice che è progressivo fintanto che la sua crescita teorica anticipa la sua crescita empirica, cioè fintanto che continua a predire fatti nuovi con qualche successo (“slittamento-di-problema-progressivo”); è in stagnazione se la sua crescita teorica resta indietro rispetto alla sua crescita empirica, cioè fintanto che dà solo spiegazioni post-hoc di scoperte casuali o di fatti anticipati da un programma rivale o in questo scoperti (“slittamento-di-problema-regressivo”). Se un programma di ricerca spiega progressivamente più di quanto faccia un programma rivale, lo “supera” e il programma rivale può essere eliminato o, se si preferisce, “messo da parte”

(Lakatos)

NOTA BENE: lo scienziato può lavorare contemporaneamente su programmi rivali. Esempio: Newton lavora sia nel programma kepleriano che nel programma cartesiano (vortici)

Non c'è l'incommen-surabilità di cui parla Kuhn...Esempio: studio della luce

teoria corpuscolareteoria ondulatoria

teoria corpuscolareteoria ondulatoria

teoria ondulatoria

teoria corpuscolare

diffrazione

riflessione-rifrazione

Eff. fotoelettrico, corpo nero

elettromagnetismo

rispetto al falsificazionismo popperiano (“metodologico” o”ingenuo”)

“La metodologia dei programmi di ricerca presenta un'immagine molto diversa del gioco della scienza di quella offerta dal falsificazionista metodologico. La miglior mossa d'apertura non è un'ipotesi falsificabile, ma un programma di ricerca. La semplice falsificazione non deve implicare rifiuto. Le semplici “falsificazioni” (cioè le anomalie) vanno raccolte, ma non c'è bisogno di lavorarvi sopra. I grandi esperimenti cruciali negativi di Popper scompaiono; “esperimento cruciale” è un titolo onorifico, che può essere ovviamente conferito a certe anomalie, ma soltanto molto tempo dopo l'evento, solo quando un programma è stata sconfitto da un altro”

“nessun esperimento, resoconto sperimentale, asserto osservativo o ben corroborata ipotesi falsificante di basso livello possono da soli portare alla falsificazione. Non c'è falsificazione se prima non emerge una teoria migliore”

(Lakatos)

rispetto all'epistemologia di Kuhn

“[...] secondo Kuhn la rivoluzione è qualcosa di eccezionale, anzi di extrascientifico, e la critica, in tempi “normali”, è anatema. Per Kuhn il passaggio dalla critica al dogmatismo segna l'inizio del progresso – e della scienza “normale”. Per lui […] criticare le teorie dominanti e proporre teorie nuove è consentito solo nei rari momenti di “crisi”.

(Lakatos)

Larry LAUDAN (1941 - )

“Progress and its problems” - 1977

“tradizioni di ricerca”

Pbm: Cosa intendiamo per “progresso scientifico”?

“mini-max strategy”

Le “tradizioni di ricerca”

- darwinismo- teoria quantistica- teoria elettromagnetica della luce- meccanicismo...

in generale: ogni disciplina ha le sue tradizioni di ricerca (in filosofia: empirismo, razionalismo; intuizionismo e utlitarismo in etica, marxismo e capitalismo in economia, ecc.)

Tratti comuni a ogni tradizione:

- una serie di teorie specifiche che la esemplificano e la costituiscono Teoria quantistica: approccio di Heisenberg/Schroedinger, la vecchia teoria quantistica, … Meccanica classica: fisica galileiana, di Cartesio, Huygens, ecc.

- vincoli metafisici e metodologici Idea di “campo” invece che di “azione a distanza”, di “causalità” invece che “probabilità” ecc.

- attraversa una serie di formulazioni parziali, talvolta contraddittorie, per un lungo tempo (le singole teorie/formulazioni invece durano di meno) Mecc. Classica: versione di Newton (geometria); Eulero, Lagrange, Laplace, Hamilton (analisi matem.) Mecc. Quant: versione di Heisenberg/Schroedinger/Dirac ...

Lakatos vs. Laudan

I programmi di ricerca

→ le teorie vi si susseguono:

- successione logica

- “nucleo” resta immutato

- si conquista via via più territorio

- teorie leggibili solo all'interno del loro programma

Le tradizioni di ricerca

→ le teorie vi si susseguono:

- successione non necessariamente logica

- “nucleo” può variare, in/out di ipotesi

- non è detto che la nuova teoria controlli un territorio maggiore della vecchia

- la stessa teoria può essere recuperata da un'altra tradizione

ESEMPI

- teoria termodinamica di Carnot (nella tradizione del calore = “fluido calorico”)viene ripresa nella tradizione del calore = “moto”)

- la teoria di Newton copre un territorio inferiore a quello di Keplero (restringe ilnumero di domande a cui sa dare una risposta, es. numero dei pianeti...)

Laudan vs. Popper, Kuhn, Lakatos:

atteggiamento dello scienziato verso la teoria

→ accettazione (~ credenza)

→ perseguimento*

→ credenza

* E' razionale perseguire una teoria in cui non si crede:

- se si pensa che ciò possa comportare un successo (esempio: Einstein e la meccanica quantistica), un miglior problem solving, cioè capacità di progresso.

- per smentirla (es. Newton con la teoria cartesiana)

Come definire il “PROGRESSO SCIENTIFICO” ?

P : bilancio pesato tra “problemi empirici” risolti e “problemi concettuali” aperti

P = w E – w C

→ uso di “mini-max strategy”

→ si può avere progresso anche se...

… E resta costante (se C diminuisce) … E diminuisce (se anche C diminuisce)

→ risoluzione di problema concettuale:

si ottiene anche cambiando la metodologia, lo standard di “razionalità”

→ l' “unità di misura” del progresso scientifico (il problem solving) è il problema risolto, P

e c

“l'obiettivo della scienza è quello di massimizzare il campo dei problemi empirici risolti minimizzando al contempo quello dei problemi anomali o concettuali”

“Se conta a favore di una teoria quando questa può accumulare una serie di problemi empirici risolti, allora dovrebbe anche contare contro alla stessa teoria il fatto che essa generi anomalie o problemi concettuali”

(Laudan)

Paul FEYERABEND ( 1924 - 1994)

“ANARCHIA METODOLOGICA” “anything goes”

1. la scienza funziona meglio se non le diamo regole metodologiche (sempre smentite da qualche caso storico)

Esempio: la rivoluzione copernicana viola tutte le regole elaborate dai vari filosofi del come ottenere progresso scientifico. Esempio: riabilitazione del ricorso a “regole ad hoc” (eliocentrismo, rinormalizzazione... )- ogni pratica va bene!

2. la filosofia non è in grado di cogliere l'essenza del procedere scientifico

Contro il metodo (1975)

“L'idea di un metodo che contenga princìpi fermi, immutabili e assolutamente vincolanti come guida nell'attività scientifica si imbatte in difficoltà considerevoli quando viene messa a confronto con i risultati della ricerca storica. Troviamo infatti che non c'è una singola norma, per quanto plausibile e per quanto saldamente radicata nell'epistemologia, che non sia stata violata in qualche circostanza”

“L'unico principio che non inibisce il progresso è: qualsiasi cosa può andar bene”

“Anarchismo significa soprattutto rifiuto sistematico di un metodo generale in grado di mostrare in modo metascientifico e rigido il funzionamento della scienza.”

(Feyerabend)