Unità Intersezioni

FISICA E FILOSOFIA NEL NOVECENTO

 

Destinatari

Studenti del V° anno Liceo Scientifico. Sezione sperimentale in fisica.

Finalità

La riflessione filosofica novecentesca intorno alla crisi dei fondamenti classici della fisica ed attuale dibattito epistemologico circa la fisica contemporanea. Autori di riferimento (Reichenbach, Whitehead, Popper, Feyerabend).

In accordo col docente di fisica occorre lavorare sul pregiudizio sostanzialistico, causalistico e analitico-spaziale della concezione classica della "Natura".

Tempi

3 incontri.

Presupposti

Per questa sezione sperimentale è stato previsto un percorso interdisciplinare. Ai ragazzi è chiesto per quanto riguarda la fisica di essere a conoscenza dei più importanti esperimenti intorno alla doppia natura (ondulatoria e corpuscolare della luce): Altri presupposti:

Obiettivi di conoscenza

Reichenbach: la prospettiva ‘funzionale’;

Whitehead: il suo concetto di Natura, la crisi del concetto di sostanza e della prospettiva di Laplace;

Popper: la "demarcazione" tra scienza e non-scienza, la ‘base empirica’;

Feyerabend: la scienza anarchica.

Obiettivi di competenza

Lettura e analisi di un testo filosofico;

Utilizzo di una terminologia specifica;

Distinzione e comparazione tra il livello di indagine scientifico e quello filosofico.

Obiettivi di abilità

Ripercorrere i passaggi di un’argomentazione in modo compiuto.

Individuare di un’argomentazione parti esplicite ed implicite.

Strumenti

Reichenbach: "Esistono gli atomi?" in "La nascita della filosofia scientifica" , Bologna 1961, Il Mulino.

Un collage di testi di Whitehead tratti da "Il concetto della natura" e Maurice Merleau-Ponty "La natura" in particolare il capitolo3: L’idea di natura in Whitehead , Bompiani.

Popper, brano sul libro di testo "La base empirica".

Metodo

Lezione frontale e dialogo riguardante il rapporto tra l’interpretazione fisica e quella filosofica.

Verifiche formative

Compito a casa sui testi, divisione in gruppi: analisi del testo e capitolazione.[Test a crocette su internet].

Verifiche sommative

Verifica scritta, con domande di conoscenza ed argomentative.

1. REICHENBACH

Viene proposto Reichenbach perché nel saggio "Esistono gli atomi?" apre la questione in maniera molto provocatoria, riguardo la "sconfitta" della logica del senso comune davanti all’ambiguità strutturale della doppi teoria, corpuscolare e ondulatoria, della fisica contemporanea. Reichenbach propone, infatti un salto dal punto di vista ingenuo del senso comune a quello filosofico, che mette a tema l’inespresso del nostro guardare il mondo. Il ricorso alla filosofia risulta evidente dalla necessità stessa della fisica. L’obiettivo è quello di far sentire l’esigenza di un’indagine filosofica intorno a quanto la fisica stessa fatica a comprendere, ma non ad utilizzare: le sue due teorie. Husserl: "lo scienziato fa senza sapere ciò che fa".

"Quando uso una parola"- disse Humpty Dumpty in tono sprezzante – "essa vuol dire ciò che ho scelto di dire né più né meno". "Il problema è"- disse Alice – "se tu puoi far sì che una parola abbia tutti questi significati diversi". "Il problema è"- disse Humpty- "di decidere chi è il padrone e questo è tutto".

Lewis Carrol

La struttura argomentativa del saggio

Senso comune: la materia è fatta di atomi, o corpuscoli.

Teoria che ha una data di nascita storica: Democrito (teoretica) Dalton (fisico-quantitativa:dimostrata)

Scacco della teoria atomica: la luce, non c’è assurdità: le due teorie riguardano ambiti diversi della realtà)

Il quantum: la teoria ondulatoria ridotta a quella "corpuscolare" essenzialmente di natura matematica. Conferma di Eistein: la massa è energia.

Si formano i primi "MODELLI" (cos’è un modello, differenza tra modello e realtà) di atomi. Funzionano grazie alle conferme sugli spettri di luce (teoria ondulatoria, non si individuano corpuscoli veri e propri, ma zone discontinue di probabilità). Imbarazzo della doppia teoria.

De Broglie: bisogna accettare l’una e l’altra (rifiuto dei fisici… accenno a Feyerabend), ma prove sperimentali: gli elettroni interagiscono come se fossero onde. (Lloyd Motz, Jefferson Hane Weaver, La storia della fisica, Cappelli Editore, p322)

Schrodinger: la natura probabile

Heisenberg: principio di indeterminazione à NON SI PUO’ DARE L’ESPERIMENTO CRUCIALE PER SCEGLIERE TRA L’UNA E L’ALTRA. (E’ molto di più della semplice probabilità) Irriducibilità di tale principio al solo valore strumentale. Inerenza dell’osservatore.

L’indagine filosofica: "perché di un salto?": Reichenbach: "non ci chiediamo cos’è la materia, ma la conoscenza".

Ci chiediamo: "Casa mia è ancora in piedi quando non la vedo?"

Non lo posso sapere, perché in quanto "inosservata" non potrò mai osservarla "in piedi".

Soluzione: utilizziamo nel caso della macromateria il presupposto di costanza, ovvero nel nostro linguaggio comune "funziona" il dire "presupponiamo che la casa sia in piedi".

Tale presupposto di costanza è valido anche per la micromateria, ovvero la materia al di sotto della costante di Plance? Possiamo fare l’ipotesi che quando non osserviamo la particella essa si comporti come quando la osserviamo?

NO, una delle poche cose certe è che per il principio di Heisenberg tali particelle non si comportano, quando non osservate, come si comportano quando le osserviamo!

Non siamo davanti a due realtà diverse: una che segue il presupposto di costanza ed una no, due realtà cioè in antitesi, perché il presupposto di costanza non è una descrizione veritiera ed oggettiva della realtà, bensì solo una convenzione linguistica che non ha valore, efficacia nel campo della micromateria.

La realtà fisica ammette descrizioni linguisticamente equivalenti.

E’ fondato per la fisica contemporanea parlare di particelle solo quando le vedo. Il prima e il dopo non solo occasionalmente non lo vedo, come per gli oggetti macroscopici (fisica classica), ma strutturalmente (Heisenberg) sono l’inosservato, l’invisibile.

Le relazioni che governano gli inosservati

conducono ad anomalie causali

connesse al presupposto di costanza.

(Esperimento: La doppia natura della luce)

MA: Entrambe le teorie sono utili, funzionano, permettono previsioni!

(Riferimento al giudizio riflettente kantiano: ‘non comprendiamo la produzione neppure di un solo filo d’erba’)

2.WHITEHEAD

  1. LA CONCEZIONE CLASSICA DI LAPLACE:

"La concezione della natura" di Whitehead

Prologo dell’opera, contestualizzazione.

"La filosofia della scienza è il tentativo di concepire tutte le scienze come una sola scinza o – in caso di insuccesso – la confutazione di una tale possibilità".

Il processo gnoseologico à critica della visione prossimale (esplicitarne il presupposto metafisico) à

"Accrescendo i nostri sforzi non riusciamo a migliorare la conoscenza del termine della nostra attuale sensazione: sarà la situazione successiva, nella successiva sensazione, a godere i benefici della nostra buona risoluzione".

"IL FATTO DEFINITIVO DELLA SENSAZIONE

E’ UN EVENTO".

Né l’osservatore né la Natura stanno fermi.

Donde il travisamento: la concezione classica di materia sorta dalla domanda che chiede:"di che cosa è fatto il mondo?" à Problema logico per Ariostotele (sostanza: nulla può nascere o perire senza che ne vada dell’universo intero).

L’argomentazione:

La materia non è sostrato per lo spazio e per il tempo.

Confutazione della nozione classica dello spazio e del tempo

In relazione alla concezione della materia.

L’oggetto come modo abbreviato d’indicare che c’è stato un insieme di relazioni

Posizione gnoseologica: critica al dualismo realtà apparente e realtà fisica à Natura non come istanti-flash (Newton), ma natura quanta.