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(0) Il metodo scientifico
Qual é l’oggetto della scienza naturale ? La scienza si occupa dei fenomeni naturali vale a dire di
tutte quelle cose che osserviamo accadere, di quelle manifestazioni della natura, che “entrano in
relazione” con i nostri sensi, e che noi consideriamo rilevanti e degne di essere studiate. In
particolare, anche la fisica studia tali “manifestazioni”. E’ difficile circoscrivere con chiarezza il
campo di indagine della fisica rispetto ad altre discipline quali la chimica o la biologia (e in effetti
esistono discipline di confine quali la chimica fisica e la biofisica). In modo generale e forse
discutibile, si può dire che la fisica si distingue dagli altri settori di indagine, per il fatto di studiare i
fenomeni nelle loro manifestazioni più “elementari” o “fondamentali”, ovvero per il fatto di
occuparsi dei sistemi più semplici esistenti in natura.
Il metodo con cui in fisica vengono studiati i fenomeni naturali si colloca entro il quadro più vasto
del metodo scientifico, una grande costruzione di pensiero e di esperienza sviluppata nel corso degli
ultimi secoli. La fisica fa proprio il metodo scientifico, con alcune specificità dovute al tipo di
problemi che devono essere affrontati.
A cosa serve dunque il corso di laurea in fisica ? La cosa principale che gli studenti di fisica
imparano é proprio il metodo della fisica, l’apprendimento del quale é in un certo senso ancora più
importante della conoscenza delle leggi fisiche stesse. Il metodo fornisce, infatti, l’atteggiamento
con cui il fisico si pone nello studio dei fenomeni naturali, costituisce un modo di indagine della
realtà, un approccio ai problemi.
Vediamo quali sono gli aspetti caratteristici di questo metodo. Nella storia del pensiero ci sono stati
due atteggiamenti di fronte alla complessità della realtà fisica: (a) L’Empirismo (il cui metodo
d’indagine caratteristico é detto induzione) e (b) il Razionalismo (per il quale si ha il metodo detto
della deduzione). Per esemplificare questi 2 approcci prendiamo un esempio preso a prestito dalla
vita quotidiana. Tutti noi scegliamo di comportarci in un certo modo in base alle informazioni che
abbiamo. A che ora usciamo di casa la mattina per arrivare all’università’ prima delle 9 ? Lo
studente 1 affronta il problema con il seguente approccio. Fa diverse prove: un giorno esce alle 7
un giorno alle 7:30 poi alle 8 ed infine alle 8:30. Ripete in giorni diversi queste prove e alla fine
osserva che se esce alle 7:30 impiega 15 minuti, se esce alle 8 impiega di più e così via. Da tali
osservazioni “conclude” che l’orario migliore per uscire é uno dei tanti provati. Da ciò trae in
definitiva la sua regola di comportamento. Lo studente 2 invece sulla base del fatto che le scuole
aprono alle 8, gli uffici alle 9 “deduce” che é meglio uscire alle 7:30 (senza impiegare diverse
settimane a fare delle prove). E’ chiaro che si tratta di un esempio di empirista (lo studente 1) e di
razionalista (lo studente 2).
Quale dei due approcci é quello proprio del metodo scientifico ?
In realtà non lo é nessuno dei due, o meglio, lo scienziato usa ambedue i metodi, li combina.
In questo consiste la sintesi propria del metodo scientifico, che si suole anche indicare come sintesi
galileiana ricordando il nome di Galileo che fu il primo a formularne gli aspetti salienti nei suoi
scritti: osservazione e teoria sono intimamente legate tra loro, in un certo senso “si guidano a
vicenda”. Il metodo scientifico moderno nasce da questa sintesi. L’osservazione della natura non é
un puro e semplice catalogare fatti o fenomeni (che é viceversa proprio dell’empirismo puro).
Attraverso l’osservazione lo scienziato vuole in realtà cogliere il “meccanismo” che regola i
fenomeni e pertanto tende a “selezionare” le osservazioni da fare e, al tempo stesso, tende ad
“inventare un linguaggio” con il quale riesce a parlare in modo chiaro dei fenomeni naturali che
osserva. La comprensione dei “meccanismi” della natura é infatti molto più potente della pura e
semplice osservazione di come si svolgono le cose. Non solo, tale comprensione “spinge” ad altre
osservazioni e pertanto la conoscenza che si acquisisce diventa la base per acquisizioni di
conoscenze successive.
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