CC-BY-NC-SA
Interessi del professore:
L’esame è un colloquio orale di 20-25 minuti, con 3 domande sui contenuti del corso.
All’esame verrà valutato:
Programma frequentanti:
Su Moodle caricherà:
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Tanti dei casi di filosofia della scienza che analizzeremo saranno di
astronomia e fisica.
Introduciamo 3 esempi di ragionamento scientifico:
Esempi di ragionamenti deduttivi: le premesse implicano logicamente la conclusione, ma le conclusioni non sono ampliative, cioè non aggiungono nessuna informazione alle premesse - ma sono sempre validi.
Si dividono in: - enunciati universali affermativi (Affirmo) - Tutti gli S sono P - enunciati universali negativi (nEgo) - Nessun S è P - enunciati particolari affermativi (affIrmo) - qualche S è P - enunciati particolari negativi (negO) - qualche S non è P
Con questi enunciati si possono fare inferenze dirette, usando il quadrato d’opposizione aristotelico.
Sillogismo: un tipo di ragionamento deduttivo in cui
dati due enunciati (premessa maggiore e premessa minore) si inferisce un
terzo enunciato (conclusione).
Il sillogismo consente di dedurre nuovi collegamenti tra termine
attraverso l’utilizzo di un termine medio.
La premessa maggiore di un sillogismo può essere espressa da un condizionale: se A, allora B.
Distinzione (nei condizionali) tra condizioni necessarie e sufficienti.
Se briciola è un gatto, allora briciola è un mammifero
Fallacia del quaternio terminorum - un termini viene usato in due sensi diversi.
Fallacia del medio non distribuito
Monotonicità della deduzione: la deduzione è monotonica - aggiungere ulteriori premesse non invalida la conclusione di una deduzione.
Dimostrazione per assurdo:
Le premesse non implicano logicamente la conclusione; non è un ragionamento deduttivo.
Nell’inferenza induttiva:
Le premesse non dimostrano ma supportano le conclusioni.
La forza di un’inferenza induttiva è la probabilità che la conclusione sia vera.
Ci sono due tipi di induzione:
Esiste l’induzione nella scienza? Non è il procedimento più comune; un caso storico interessante sono le regole di Chargaff, una generalizzazione empirica per cui le proporzioni tra le basi azotate del DNA erano molto simili per ciascuna coppia (A-T circa 30%, G-C 20% (A-T circa 30%, G-C 20%). Questa regola nacque da una generalizzazione induttiva da un piccolo numero di casi, su una vasta scala di organismi.
Bacone nel Novum Organum proponeva l’induzione come cuore
del metodo scientifico: le teorie scientifiche dovranno derivare da
un’osservazione metodica di una grande quantità di fatti sulla
natura.
Il metodo scientifico di Bacone è dato da osservazione + induzione.
Popper sul metodo scientifico.
L’induttivismo non è il metodo della scienza. Bacone per esempio individua nell’induttivismo il metodo della scienza, ma per Popper questo è sbagliato. Per Popper gli scienziati non sono mai induttivi; propongono delle teorie e le mettono alla prova con l’esperienza, non raccolgono fatti. Il metodo scienziato dello scienziato è simile a un metodo artistico.
La scienza procede solo deduttivamente tramite congetture (quando il mondo non si comporta come le teorie predicono lo scienziato le butta via) e confutazioni.
Lo scienziato produce delle congetture audaci, che contengono molte predizioni che rendono la teoria altamente falsificabile. Bisogna cercare di confutare queste congetture con controlli severi. Una buona teoria è una teoria altamente falsificabili, che ha un alto numero di falsificatori potenziali. Un buon falsificatore è imprevedibile a priori.
Per Popper il buono scienziato ha un divieto metodologico fondamentale: quello di non aggiustare le proprie teorie con delle ipotesi aggiuntive (ipotesi ad hoc).
Non si possono rattoppare le teorie con questi stratagemmi.
Una teoria che ha resistito a numerosi tentativi di confutazione è
corroborata. L’immagine dello “scienziato creativo” ha
un certo appeal per uno scienziato, descrive una certa apertura.
Popper critica l’induzione, l’induttivismo e la verificazione. Per
quanti casi di corvi neri osserveremo, la legge per cui tutti i corvi
sono neri non viene mai secondo Popper verificata dagli esempi.
La verificazione o conferma secondo Popper è sempre impossibile nelle
teorie. Popper conia tuttavia una nozione simile ma è profondamente
diversa: la nozione di corroborazione. Se una teoria
resiste ai tentativi di confutarla, è corroborata dai test.
Non è una conferma ma una corroborazione. La differenza essenziale tra
le due nozioni è che:
la corroborazione è rivolta al passato, è il “curriculum” dei tentativi di falsificare la teoria. Questo però non è indicativo di un’ inferenza induttiva, per cui supererà tutti i test futuri. Per quanto la teoria possa essere stata corroborata in passato, non abbiamo motivi razionali-logici per avere fiducia in quella teoria.
la conferma è invece rivolta al futuro, è una nozione di tipo induttivo, dal passato al futuro - e secondo Popper ciò non è mai logicamente valido.
Teorie estremamente corroborate come quella di Newton si sono poi dimostrate parzialmente inadeguate con la teoria di Newton.
Questa idea di fallibilismo è che nella scienza non esistono teorie assolutamente certe, anche le asserzioni di base sono rivedibili.
Per Popper è rescisso il legame tra scienza e certezza. Bisogna mantenere una sorta di scetticismo.
È un ciclo di congetture e confutazioni, c’è una visione eroica della scienza. Il buono scienziato è sempre pronto a proporre nuove teorie, testare teorie accettate.
Secondo gli empiristi logici esisteva un progresso vista scientifico
che poteva essere descritto come una progressiva astrazione e
generalizzazione. Una serie di teorie concentriche che vanno
dal particolare al generale.
Ma secondo Popper questo non è possibile, dato che le teorie successive
sono in contraddizione logica l’una con l’altra. Per esempio la teoria
di Newton è una contraddizione della teoria di Galileo.
Secondo Galileo la traiettoria di un proiettile è una parabola, secondo
la teoria newtoniana invece, l’oggetto lanciato con sufficiente forza
inizierebbe a girare intorno alla terra, formando un’ellisse.
Popper ammirava Einstein, e secondo Popper la teoria di Einstein è un caso paradigmatico di “buona” scienza.
Es. osservazione dell’effetto della lente gravitazionale; fenomeno per cui la luce delle stelle risulta deviata dalla massa del Sole. Nel 1919 in due spedizioni durane una eclisse solare viene osservato per la prima volta questo effetto che conferma la teoria.
Abbiamo questa teoria molto falsificabile, complicata, con molti falsificatori potenziali. Si organizzano complesse osservazioni empiriche, che spiegano precisamente quel fenomeno e lo confermano - la teoria viene corroborata.
Due casi di pseudoscienza per Popper:
Le due teorie sono pseudoscientifiche perché queste teorie sono
compatibili con ogni stato di cose possibile; dunque
non sono scientifiche.
Se io rifiuto la spiegazione che mi viene data in psicanalisi, posso
spiegare questo rifiuto come un rifiuto inconscio.
Allo stesso modo, nella teoria marxiana ogni sviluppo storico può essere ricondotto alla lotta di classe. Qui Popper è poco chiaro: non si capisce se la teoria di Marx è pseudoscienza perché non è falsificabile, o semplicemente falsa perché il comunismo non si è realizzato nei paesi avanzati come il regno unito.
Queste teorie possono essere interessanti e metafisiche, ma non superano il criterio di falsificabilità, dunque non sono scienze.
In generale, il modo in cui Popper presenta la psicanalisi è una semplificazione estrema - anche l’esempio che fa del rifiuto dell’interpretazione, Freud ci aveva pensato, aveva pensato a un caso in cui l’interpretazione dell’analista non elicita nessuna risposta emotiva da parte dell’analizzando.
Se l’interpretazione non provoca reazioni, significa che l’interpretazione non ha prodotto nessun effetto nell’analizzando.
La teoria psicanalita è però falsificabile.
Ma allora a che serve? noi usiamo effettivamente una certa quantità di induzione quando applichiamo la scienza
Ma nella scienza ci sono asserzioni esistenziali, che asseriscono l’esistenza di qualcosa. Qui la teoria di Popper non è chiara: come giustifichiamo un asserto esistenziale?
Alcune parti delle teorie scientifiche non sono falsificabili:
Il più grosso problema del verificazionismo è la sottodeterminazione.
Come vanno collegate le nostre teorie scientifiche con un livello più basso, con il livello empirico?
Secondo il verificazionismo l’esperienza conferma le teorie Secondo Popper l’esperienza può confutarle.
Caso della cometa di Halley
Quando cerchiamo di predire la traiettoria della cometa ci stiamo anche affidando a:
Duehm ha coniato l’espressione olismo della verifica
- un esperimento di fisica non può mai condannare un’ipotesi
isolata, ma soltanto tutto un insieme di ipotesi.
Quando l’esperienza è in disaccordo con le previsioni, insegna che
almeno una delle ipotesi dell’insieme è inaccettabile.
Dal punto di vista logico possiamo esprimere l’olismo con queste formule. Noi deriviamo con una teoria non solo la teoria di Newton, ma una quantità di ipotesi.
un po’ di simboli matematici
∧ ¬
¬
∨
∀
∩
∃
∄
→
Quando la predizione di una teoria non viene verificata, cosa confutiamo?
La falsificazione popperiana è una rappresentazione ingenua; il fatto è che non esistono esperimenti cruciali, perché noi non verifichiamo mai una sola teoria, ma un insieme di teorie.
In filosofia della scienza l’olismo è associato a Duehm-Quine. Quaine generalizza le tesi di Duehm.
Duehm: la scienza fisica è un sistema che bisogna prednere nella sua interezza, un organismo di cui non si può far funzionare una parte senza che quelle più lontane entrino in gioco…
Quine: possiamo addirittura modificare la logica e la matematica per convalidare l’esperienza. Qualsiasi sia il verdetto dell’esperienza, noi possiamo modificare le nostre credenze in modo da assorbire qualsiasi “impatto” dell’esperienza empirica.
Questo olismo della verifica è noto in lettearatura con sottodeterminazione: le osservazioni non determinano quale sia la teoria compatibile con le osservazioni; cioè è sempre possibile avere più di una teoria che spiega gli stessi fenomeni.
Le credenze sottodeterminano (non determinano completamente) le teorie in gioco.
Come scegliamo dunque tra teorie alternative?
Quando facciamo misurazioni nella scienza, più di una curva è compatibile con le osservazioni, lo vediamo bene nei grafici a dispersione: più di una curva è compatibile con le osservazioni.
Altro caso di sottodeterminazione: sistema tolemaico vs sistema copernicano.
Nella teoria copernicana il sole è al centro dell’universo e i pianeti ruotano attorno al sole. Questo in contrapposizione a Tolomeo che pensava che al centro dell’universo ci fosse la terra.
Abbiamo un certo numero di fenomeni e vediamo che entrambe le teorie possono spiegare le evidenze disponibili.
Primo fenomeno: il moto della volta stellare. Le stelle fisse si muovono durante la notte da Est a Ovest, mantenendo le loro posizioni relative. I pianeti si comportano diversamente.
Secondo fenomeno: il modo retrogrado dei pianeti, si muovono prevalentemente da Ovest a Est ma hanno anche altri movimenti; per esempio Mercurio per la maggior parte dell’anno si muove da Ovest a Est; ogni tanto tornano indietro (movimento retrogrado da Est a Ovest) e poi tornano indietro.
Due teorie in contraddizione, due modelli astronomici diversi entrambi in grado di rendere conto dell’esperienza. Entrambe le teorie sono perfettamente coerenti con le osservazioni disponibili.
Entrambe le teorie sono ottime spiegazioni dei fenomeni accessibili. Forse allora una buona teoria non deve avere come qualità l’accuratezza, ma la semplicità. Il sistema copernicano sembra più semplice di quello tolemaico, ma capire cosa significa semplicità è complicato.
Qual è il ruolo della semplicità nelle teorie scientifiche è un problema su cui dibattono i filosofi della scienza.
La scienza spiega molte cose:
La scienza non ha cioè solo un’ambizione descrittiva, ma sembra che uno dei suoi scopi più importanti spiegare perché le cose avvengono e perché avvengono in quel modo.
Quali sono le teorie filosofiche della spiegazione scientifica? Diamo un’occhiata ad alcuni esempi di spiegazione delle scienze, guardando tre video.
Esperimento di chimica: saggio della fiamma. Varie sostanze producono fiamme di colori diversi. La teoria degli atomi ci permette di spiegare perché diversi elementi danno fiamme diverse.
Perchè le forme e le dimensioni dei becchi degli uccelli delle Galapagos nonostante vivano su isole molto vicine tra loro? La differenziazione è spiegata dalla selezione naturale, diversi hanno sviluppato becchi adatti a diversi cibi.
Perché i dinosauri? C’è stato un meteorite.
Quali sono elementi comuni, differenze che presentano questi
argomentazioni?
Quali caratteristiche presenta una spiegazione scientifica?
È un modello di spiegazione scientifica che ha la forma logica di una deduzione: delle premesse da cui si deriva logicamente una conclusione.
L’idea chiave è che le spiegazioni scientifiche dal punto di vista logico hanno la struttura di deduzioni, in cui ciò che andiamo a dedurre è il fenomeno che vogliamo spiegare, e le premesse sono le teorie che usiamo per derivare quel fenomeno.
Il fenomeno da spiegare è detto explanandum, mentre le premesse della spiegazione sono dette explanans. Secondo Hempel una spiegazione ha la forma logica di una deduzione, delle premesse da cui deriviamo per inferenza logica il fenomeno da spiegare.
Ci sono alcuni vincoli che la deduzione deve rispettare:
La luce solare è necessaria per la fotosintesi clorofilliana
(legge generale)
La pianta nel mio studio non aveva abbastanza luce (condizioni
particolari)
La pianta nel mio studio è morta
Questo modello viene anche detto modello delle leggi di copertura - una spiegazione funziona quando un certo evento è derivato da una legge più generale.
Predizione e spiegazione hanno lo stesso oggetto logico sottostante, sono cioè strutturalmente simmetriche. Permettono di spiegare un fenomeno ex post o di predirlo ex ante. Questo modello cattura molto bene le predizioni in fisica.
Il concetto di legge generale gioca un ruolo chiave su questo modello, è un punto cruciale su cui i filosofi della scienza litigano da molto tempo.
Tutti i gas si espandono quando vengono riscaldati
Il palloncino è pieno di elio ed è stato riscaldato
Il volume del palloncino è aumentato
Questo modello è stato il riferimento di tutti i filosofi della scienza successivi.
La spiegazione hempeliana contiene tutti i fattori del modello nomologico-deduttivo.
L’explanans segue logicamente dall’explanandum. Il fatto che l’acqua sia santa non gioca in realtà nessun ruolo. Non abbiamo nessuno strumento per discriminare tra elementi rilevanti e irrilevanti nella spiegazione; questo è un problema molto ricorrente nei modelli filosofici di spiegazione scientifica.
Nessuno rimane incinto senza aver praticato del sesso
Nicola non ha praticato del sesso (explanans)
Nicola non è rimasto incinto (explanandum)
L’idea è che il fatto di non essere rimasti incinti può essere
spiegati da vari fattori causali, che sono tutti sufficienti per non
essere incinti.
Per non essere incinti, è condizione sufficiente:
Quindi vediamo intuitivamente che anche se la spiegazione rispetta i parametri del modello (deduzione valida, contiene legge di natura, premesse tutte vere) non è valids
La luce viaggia in linea retta (Legge di natura)
Leggi della trigonometria (Legge di natura)
L’angolo di elevazione del sole è 37 gradi (Condizioni
particolari) L’asta della bandiera è alta 15 metri (Condizioni
particolari)
L’ombra è lunga 20 metri
Il problema è che lo schema funziona anche se scambiamo una delle premesse con una delle conclusioni; se inseriamo la lunghezza dell’ombra tra le nostre condizioni particolari, possiamo dedurre la lunghezza dell’asta.
Il modello N-D non rispetta l’asimmetria o direzionalità della spiegazione (predizione).
Nel caso di leggi statistiche, possiamo dedurre logicamente l’explanandum dall’explanans. Dobbiamo accontentarci di una relazione di supporto deduttivo.
Quando la deduzione è efficace, è altamente probabile che il fenomeno sia così.
La probabilità di guarire dallo streptococco in pazienti curati con penicillina è alta (legge statistica)
Tizio Caio, infetto da streptococco, ha assunto penicillina ed è guarito (condizione particolare)
Tizio Caio è guarito dallo streptococco (conclusione)
Causa ed effetti legate da bassa probabilità: casi in cui la causa di un fenomeno conferisce bassa probabilità al fenomeno stesso. Il tipo di probabilità conferito è basso, e nega il requisito di Hempel che l’explanans conferisca alta probabilità all’explanandum.
Correlazione senza spiegazione due eventi non si
spiegano l’uno l’altro
es. il barometro di per sé non spiega la pioggia ma la indica. Non piove
perché il barometro è caduto, né il barometro cade perché piove, ma
entrambi i fattori hanno come causa la bassa pressione
atmosferica.
Esempio della pillola concezionale: le probabilità che Mr. Jones rimanga incinto dopo l’assunzione sono le stesse dopo che inizia ad assumerla.
Nel caso di Miss Jones, le probabilità sono cambiate, sono verosimilmente diminuite.
Secondo il modello di rilevanza statistica, le uniche relazioni statisticamente significative sono esplicative, mentre relazioni statisticamente non significative non lo sono.
L’unico requisito è che la probabilità cambi, non che sia alta. Secondo Salmon Hempel sbaglia a pensare che una spiegazione sia un ragionamento deduttivo; secondo Salmon un’informazione è una lista di informazioni statisticamente rilevanti, non necessariamente svolta nella forma logica di un ragionamento. Non c’è un rapporto di deduzione. La differenza rilevante è sulla teoria della natura della spiegazione.
Dopo queste obiezioni, Salmon produce un modello causale meccanico. Come la spiegazione della scomparsa dei dinosauri.
Spiegare qualcosa significa spiegare che cosa l’ha causato.
Due termini tecnici che Salmon:
La spiegazione di un eventi deve includere i processi causali che
portano a quell’evento.
Causale per il ruolo della causa, meccanico perché funziona bene con
fenomeni che trasmettono energia continuamente.
L’ingestione della pillola da parte di Mr. Jones causa dei processi fisiologici.
Mr. Jones assume la pillola anti-concezionale. Mr. Jones non rimane
incinto.
Miss Jones assume la pillola anti-concezionale. Miss Jones non rimane
incinta.
L’assunzione della pillola anti-concezionale non spiega perché Mr. Jones non rimane incinto, ma spiega perché Miss Jones rimane incinta.
La pillola attiva delle cause sia per Mr. Jones che per Miss Jones. Abbiamo di nuovo fallito il test di rilevanza. Il modello causale-meccanico non riesce a dirci perché dire che ha preso una pillola è una cattiva spiegazione.
La condizione di essere una causa non è però condizione sufficiente per individuare la causa vera e propria tra le due.
Tutti questi modelli di spiegazione colgono qualcosa; in molti casi di spiegazione scientifica abbiamo leggi particolari; in altri casi il riferimento alle cause è il nucleo della spiegazione - solo che come stiamo vedendo ci sono dei contro-esempi; quindi la spiegazione completa ci sfugge.
Kant risolverà il problema portando la causalità dalla parte del soggetto come struttura a priori.
È un approccio alla teoria della causalità. Come determinare se A è la causa di B? A e B potrebbero essere entrambe causate da C.
Interveniamo su A e andiamo a vedere se il nostro intervento su A modifica B; se causa un cambiamento significa che A ha un effetto causale di B, se non lo modifica, allora dipendono entrambi su c.
Si chiama intervenzionismo perché è basato su un intervento sulla realtà.
Questo tipo è legato alla nozione di esperimento, l’esperimento è una manipolazione attiva della realtà - si attua un cambiamento localizzato a qualche aspetto del mondo.
Variabile: qualsiasi cosa che può variare qualitativamente e quantitativamente
Indipendente: è quella che viene manipolata dallo sperimentatore. Di solito rappresentata sulle y.
Dipendente: quella che si suppone dipenda dalla variabile indipendente. Viene misurata durante l’esperimento.
In un esperimento ideale, lo sperimentatore
interviene su un solo aspetto del fenomeno, mentre le altre variabili
vengono escluse.
Vediamo un video su come i fisici hanno costruito un apparato
sperimentale per determinare l’esistenza delle onde gravitazionali.
Bisogna ideare strumenti sperimentali in grado di isolare lavariabile d’interesse da tutte le altre cause che potrebbero intervenire nella misurazione.
Proviamo a dimostrare ipotesi: il caffe aumenta la concentrazione degli studenti. Individuare:
Si tratta di operazionalizzare un fenomeno in termini misurabili
Non tutti gli esperimenti servono a testare una teoria:
Un’ipotesi da testare aiuta a delimitare le variabili (come nell’esercizio della caffeina).
Philip Kitcher (1947) ci dice che la spiegazione scientifica consiste
nel connettere un insieme diversificato di fatti,
incorporandoli in un insieme di schemi e principi fondamentali.
Lo stesso schema di derivazione può essere usato per ricavare le
descrizioni di molti fenomeni.
Il concetto di unificazione esplicativa è più primitivo del concetto di causa: i nostri giudizi causali sono riflesso dei nostri tentativi di costruire teorie unificanti della natura.
Gli approcci strutturali alla spiegazione falliscono perché non considerano gli elementi pragmatici e contestuali della spiegazione.
Van Fraassen: le spiegazioni sono risposte a domande-perché. Il tipo di risposta che richiedono dipende dal contesto, e da chi pone la domanda.
Contestualismo la spiegazione varia a seconda del periodo e della disciplina scientifica che consideriamo. Porta un cambiamento in quelli che sono i requisiti di una buona disciplina scientifica.