Riduzionismo metodologico vs riduzionismo ontologico
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Riduzionismo
metodologico vs
riduzionismo ontologico
Claudio Garola Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi", Università del Salento.
1. Considerazioni preliminari. epistemologiche tipiche di una parte consistente
della comunità dei fisici teorici e problematiche
Vorrei discutere in questo intervento un punto almeno quanto quella messa in discussione. Fra
di vista molto diffuso oggi tra i fisici teorici ma queste, la mancanza di una distinzione fra conte-
piuttosto problematico da un punto di vista epi- sto della ricerca e contesto della giustificazione e,
stemologico. Per evitare continue citazioni e ri- soprattutto, il realismo delle teorie: la convinzio-
ferimenti utilizzerò a questo scopo un libro [1] ne, cioè, che le entità teoriche fondamentali e le
(brevemente, LiM nel seguito) che ho ricevuto leggi delle teorie fisiche costituiscano entità reali
recentemente in dono da un amico, Giorgio Im- e relazioni esistenti oggettivamente nel mondo.
mirzi, già docente di Istituzioni di Fisica Teori- Dal realismo delle teorie seguono, in particola-
ca presso l’Università di Lecce (oggi Università re, sia una concezione dei fondamenti della fisi-
del Salento). In questo testo Sabine Hossenfel- ca come ricerca di una realtà ultima sottostante
der persegue come scopo principale quello di al mondo macroscopico con cui entriamo quo-
dimostrare in modo accurato e documentato che tidianamente in contatto tramite i nostri sensi,
in fisica teorica la scelta delle teorie accettabili sia soprattutto una visione riduzionista in senso
fra le molte possibili è largamente influenzata ontologico che contrasta con la prudenza e con
da criteri estetici soggettivi, e che questo fatto la consapevolezza dei limiti della metodologia
può influire negativamente sul progresso della riduzionista presenti in altri ricercatori. L’aspet-
conoscenza. Per rendere la sua tesi comprensi- to più curioso di tutto ciò è costituito dal fatto
bile a lettori non specialisti, la Hossenfelder la che la Hossenfelder, nel momento stesso in cui
accompagna con un’esposizione divulgativa dei adotta il realismo delle teorie, cioè un’ipotesi di
concetti e dei risultati più importanti della fisica carattere metateorico che condiziona in modo
teorica contemporanea. Lo stile è brioso e piace- decisivo gli indirizzi di ricerca, sembra condi-
vole, la divulgazione è ben fatta e la specifica cri- videre la convinzione, diffusa tra i fisici teorici,
tica epistemologica è corretta e ben documentata. che la filosofia (spesso confusa con una sua bran-
Tuttavia dal mio punto di vista il libro è interes- ca particolare, la metafisica) sia irrilevante per
sante soprattutto perché l’autrice, nel criticare un l’impresa scientifica. Dedicherò pertanto questo
criterio epistemologico diffuso fra i suoi colleghi, mio intervento ad analizzare brevemente i punti
accetta implicitamente una serie di assunzioni
Ithaca: Viaggio nella Scienza Educational-II, 2020 • Riduzionismo metodologico vs riduzionismo ontologico 1problematici elencati sopra basandomi sul testo delle teorie scientifiche in una guida
della Hossenfelder. Eviterò invece di supportare nella loro costruzione"
le mie posizioni con ulteriori citazioni, per moti-
vi di tempo e di pigrizia, ma anche perché credo In questo ruolo l’aesthetic appeal appartiene
che la maggioranza dei possibili lettori di que- al contesto della scoperta: una guida nella co-
ste pagine conosca le posizioni epistemologiche struzione delle teorie, quindi legittima fonte di
cui farò riferimento. Proporroò solo un ulteriore ispirazione e suggerimenti.
suggerimento di lettura nelle Conclusioni. Tuttavia la Hossenfelder osserva subito dopo:
"...until, finally, aesthetic principles
2. Contesto della scoperta e turned into mathematical requirements."
contesto della giustificazione.
"... finchè, alla fine, i principi este-
La distinzione fra contesto della scoperta e con- tici si sono trasformati in condizioni
testo della giustificazione è stata ampiamente matematiche."
criticata da molti filosofi della scienza. Io ritengo
tuttavia che essa possa - anzi, debba - essere man- e, successivamente (LiM, pag. 35):
tenuta, intendendola non come distinzione tra
fasi successive della ricerca ma come relazione " But how are we supposed to decide
dialettica e continua tra due tipi di attività concet- what theory to work on before it’s been te-
tuale che hanno statuti diversi. Il contesto della sted? And how are experimentalist to deci-
giustificazione, pur contenendo spesso elementi de which theory is worth testing? ... I don’t
soggettivi e dipendenti dal momento storico, è think the criteria we use are very philoso-
normativo e fa riferimento a criteri fondamenta- phical. Rather, they are mostly social and
li, come quelli di razionalità, coerenza logica e aesthetic."
adeguatezza empirica. Il contesto della scoper-
ta è invece estremamente variabile e soggettivo, "Ma come dobbiamo fare per decide-
e ogni sua analisi può essere solo descrittiva e re su quale teoria lavorare prima che la
suggerire al più criteri utili ma non normativi. teoria stessa sia verificata? E come de-
Distinzioni di questo tipo possono apparire di vono fare gli sperimentali per decidere
scarso rilievo per chi è impegnato concretamente quale teoria merita di essere verifica-
nella ricerca. Tuttavia anche gli specialisti non ta? Non penso che i criteri che utilizzia-
possono evitare di interrogarsi sul senso e sul- mo siano molto filosofici. Invece sono
le finalità del loro lavoro, e le risposte a questi sopratutto sociali ed estetici."
interrogativi condizionano le direzioni e i mo-
di della ricerca. Le distinzioni epistemologiche In questa nuova prospettiva i criteri estetici
divengono allora importanti, e l’ignorarle può sono diventati normativi e presiedono alla scelta
generare confusione. Consideriamo ad esem- delle teorie meritevoli di considerazione. Ed è
pio la domanda che è alla base del testo della questo ruolo che la Hossenfelder (giustamente,
Hossenfelder: se sia lecito, cioè, utilizzare criteri a mio parere) ritiene inaccettabile. Ma è chiaro
estetici (almeno in parte soggettivi e storicamen- allora che non esiste una risposta univoca alla
te determinati, anche se largamente condivisi) domanda fondamentale posta sopra: la risposta
nello sviluppo e nella validazione delle teorie dipende infatti dal contesto considerato.
scientifiche. L’autrice osserva (LiM, pag 18):
"In the twentieth century, aesthetic ap- 3. L’idea di progresso.
peal morphed from a bonus of scientific
theories to a guide in their construction" A proposito del modo in cui una nuova teoria
deve essere scelta fra le altre per essere confronta-
"Nel ventesimo secolo l’attrattiva ta con l’esperienza, la Hossenfelder scrive (LiM
estetica si è trasformata da un bonus pag. 8):
Ithaca: Viaggio nella Scienza Educational-II, 2020 • Riduzionismo metodologico vs riduzionismo ontologico 2"There is so much existing data that 4. Il realismo delle teorie.
doing all the necessary calculations for new-
ly proposed theories simply isn’t feasible. It L’attribuzione di uno status ontologico alle entità
is also unnecessary because there is a short- teoriche e alle leggi che compaiono in una teo-
cut: We first demonstrate that a new theory ria fisica costituisce una scelta filosofica che può
agrees with the well-confirmed old theories apparire a prima vista irrilevante da un punto
to within measurement precision, thus re- di vista scientifico. In realtà una scelta di questo
producing the old theory’s achievements. tipo può condizionare profondamente la forma-
Then we only have to add calculations for zione delle teorie e la direzione in cui indirizzare
what more the new theory can explain." la ricerca. Tuttavia essa è largamente praticata, a
volte esplicitamente, più spesso in modo implici-
to, anche da parte di scienziati che, se interrogati,
affermerebbero di evitare nella ricerca qualsiasi
"Ci sono tanti dati che fare tutti i cal- ipotesi metafisica. Il testo della Hossenfelder for-
coli necessari per le nuove teorie che nisce un tipico esempio di accettazione di una
sono proposte semplicemente non è fat- prospettiva realista in senso ontologico. L’autrice
tibile. Ma non è nemmeno necessario scrive infatti (LiM, pag.7):
perché c’è una scorciatoia: dapprima
"It’s these twenty-five particles that you,
dimostriamo che una nuova teoria è in
I and everything else in the universe are
accordo con le vecchie ben confermate
made of. ... And the most important lesson
teorie entro i limiti di precisione delle
we have learned is that nature plays by the
misure sperimentali, e che quindi ripro-
rules of mathematics.’
duce i risultati della vecchia teoria. A
questo punto dobbiamo solo aggiunge- "È di queste venticinque particelle
re i calcoli per quanto più che la nuova che tu, io e tutto quanto esiste nell’u-
teoria può spiegare." niverso siamo fatti. ... E la più impor-
tante lezione che abbiamo imparato è
che la natura gioca con le regole della
Questa proposta di scorciatoia appare piutto- matematica. "
sto discutibile, perché è spesso accaduto in pas-
sato che fossero accettate teorie la cui capacità E, successivamente (LiM, pag. 45):
di riprodurre (entro i limiti di precisione delle "Matter is made of molecules, which are
misure) tutti i risultati conseguiti dalle teorie pre- made of atoms, which are made of standard
cedenti era quanto meno dubbia (un esempio ben model particles."
noto è costituito dalla relazione problematica che
esiste fra meccanica quantistica e meccanica clas- "La materia è fatta di molecole che
sica). Essa è coerente con l’idea che la ricerca sono fatte di atomi che sono fatti di
scientifica proceda con continuità alla scoperta particelle del modello standard."
di nuove verità naturali e sembra sottendere una
concezione evolutiva delle teorie e del progresso Affermazioni di questo tipo ignorano il fat-
della scienza che è stata contestata da molti filo- to, ben noto agli epistemologi e agli storici del-
sofi, in particolare a causa del cambiamento di la scienza, che i dati empirici, necessariamen-
paradigma che avverrebbe quando una nuova, te in numero finito, determinano una classe di
rivoluzionaria teoria scientifica sostituisce teorie teorie capaci di spiegarli, non una singola teo-
precedenti. In ogni caso, la scorciatoia in que- ria (sotto-determinazione delle teorie). Il
stione non è stata percorsa se non parzialmente limite alle possibili spiegazioni è costituito essen-
nell’effettiva evoluzione storica delle discipline, zialmente dalle nostre capacità di immaginazio-
e la storia della scienza suggerisce che essa possa ne e di elaborazione. Questo solo fatto, a mio
portare a escludere proprio quelle teorie che si parere, dovrebbe mettere in seria difficoltà una
riveleranno successivamente vincenti. concezione del realismo che tende ad attribuire
Ithaca: Viaggio nella Scienza Educational-II, 2020 • Riduzionismo metodologico vs riduzionismo ontologico 3uno status ontologico alle entità teoriche e alle E, successivamente (LiM, pag. 45):
leggi di una specifica teoria fisica: anche se è
psicologicamente comprensibile che, data l’enor- " The standard model particles plus space
me complessità dei dati attualmente in nostro and time are, for all we currently know, fun-
possesso, l’unica teoria efficiente che siamo stati damental - they are not made of anything
capaci di escogitare per spiegare i fenomeni che else. In the foundations of physics, we are
avvengono a livello subatomico sia in qualche trying to find out if there is something even
modo sacralizzata. Solo presentando il modello more fundamental. "
standard e la simmetria di gauge la Hossenfel-
der è colta da un dubbio sulla realtà dello spazio " Le particelle del Modello Stan-
interno e preferisce prendere le distanze dai col- dard più lo spazio e il tempo sono,
leghi il cui realismo si spinge fino a considerare per quanto ne sappiamo al momen-
reali le entità matematiche che compaiono nelle to, fondamentali-esse non sono fatte
teorie fisiche, scrivendo (LiM, pag. 52): di niente altro. Nei fondamenti del-
la fisica noi stiamo cercando di trova-
"Yes, but is it real? ... Depends on whom re se c’è qualche cosa di ancora più
you ask. Some of my colleagues indeed be- fondamentale. "
lieve that the math of our theories, like those
internal spaces, are real. Personally I prefer
Si propone così una concezione dei fondamenti
to merely say it describes reality, leaving
della fisica condizionata da una scelta filosofi-
open whether or not the math itself is real."
ca di carattere metafisico e non coincidente con
altri modi di intendere i fondamenti, ben noti
" Sì, ma è reale? ... Dipende dalle per-
in letteratura (e.g., studio di problemi matema-
sone interpellate. Alcuni miei colleghi
tici di base posti dalla teoria, assiomatizzazione
credono infatti che le entitè matemati-
e/o fondazione operazionale delle teorie, ecc.).
che delle nostre teorie, come quegli spa-
Ed è riferendosi a questa concezione che, succes-
zi interni, siano reali. Personalmente,
sivamente, la Hossenfelder riassume una diffu-
preferisco semplicemente affermare che
sa interpretazione della nozione di emergenza,
la matematica descrive la realtà, lascian-
scrivendo (LiM, pag. 45):
do aperto il problema se la matematica
stessa sia reale. "
" ”Emergent” is the opposite of
”fundamental”, which means that an object
Nonostante queste riserve, l’autrice mantiene
cannot be further decomposed and its
una concezione realistica in senso ontologico e
properties cannot be derived from a more
ne accetta fino in fondo le conseguenze. Que-
accurate theory."
sto aspetto del testo è interessante perché non
sempre chi assume una posizione di realismo
" ”Emergente” è l’opposto di
ontologico ne analizza tutte le implicazioni. In
”fondamentale”, che significa che un
particolare, per quanto riguarda i fondamenti
oggetto non può essere ulteriormente
della fisica la Hossenfelder scrive (LiM, pag. 6):
decomposto e che le sue proprietà non
"The foundations of physics are those in- possono essere derivate da una teoria
gredients of our theories that cannot, for più accurata."
all we presently know, be derived from
anything simpler." Tuttavia, pur riconoscendo che, quando si mo-
difica l’ordine di grandezza dei fenomeni che
"I fondamenti della fisica sono quegli si considerano (in gergo tecnico, le scale si
ingredienti delle nostre teorie che non separano), ogni livello di risoluzione ha il suo
possono, per quanto ne sappiamo at- proprio linguaggio, che è la formulazione più uti-
tualmente, essere ottenuti da qualcosa le a quel livello (LiM, pag. 44), la Hossenfelder
di più semplice." afferma (LiM, pag. 46):
Ithaca: Viaggio nella Scienza Educational-II, 2020 • Riduzionismo metodologico vs riduzionismo ontologico 4"Effective field theory tells us we can, in nostre capacità di deduzione, e le nuove leggi
principle, derive the theory for large scales sarebbero sempre solo approssimate (effective la-
from the theory for small scales, but not the ws). Pertanto il fenomeno dell’emergenza non
other way round." produrrebbe nulla che non sia già implicito nei
costituenti fondamentali del mondo fisico, ma
"La teoria di campo effettiva ci di- che noi non siamo in grado di dedurre a causa
ce che possiamo, in linea di principio, dei nostri limiti.
derivare la teoria per grandi scale dal-
la teoria su piccole scale, ma non al
contrario." 5. Riduzionismo metodologico
vs riduzionismo ontologico.
Questa affermazione può essere supportata da
qualche esempio, ma costituisce in realtà un’i- A mio parere, comunque, la conseguenza più
potesi non dimostrabile perché le derivazioni in importante del realismo delle teorie è costituita
questione sono, in genere, al di là delle nostre da una concezione ontologica del riduzionismo
possibilità di calcolo. Ma questo atto di fede im- scientifico. La Hossenfelder è consapevole di
plica che, in linea di principio, ogni causazione questo fatto, ma lo rivendica come una conse-
avviene dal basso verso l’alto (bottom-up), e che guenza inevitabile della nostra conoscenza delle
il percorso inverso (top-down) costituisce solo un leggi fondamentali della natura, poiché scrive
modo per supplire ai limiti delle nostre capacità (LiM, pag. 45):
deduttive. Ed è su di esso che si basa la convin-
zione di molti fisici che possa esistere una teoria "As a physicist, I am often accused of
del tutto. A questo proposito la Hossenfelder reductionism, as if that were an optional
scrive (LiM, pag. 46): position to hold. But this isn’t philosophy-
it’s a property of nature, revealed by
"That the history of science has slow- experiments."
ly revealed this hierarchical structure is
why today many physicists think that the- "Come fisico, sono spesso accusata
re must be one fundamental theory from di riduzionismo, come se assumere ta-
which everything else derives -a ”theory of le posizione fosse opzionale. Ma qui
everything.”" non si tratta di una posizione filosofica-
è una proprietà della natura, rivelata
"Poiché la storia della scienza ha len- dagli esperimenti."
tamente rivelato questa struttura gerar-
chica molti fisici pensano che debba esi- L’affermazione che precede illustra bene la po-
stere una teoria fondamentale da cui sizione di quei fisici che compiono scelte epi-
qualsiasi altra cosa deriva - una ”teoria stemologiche (quindi filosofiche) fondamenta-
del tutto.”" li senza esserne consapevoli ("this isn’t philo-
sophy"). Essa ignora completamente la sotto-
La posizione epistemologica riassunta dalla Hos- determinazione delle teorie e rende un cattivo
senfelder ha quindi una conseguenza importan- servizio al riduzionismo. Inteso infatti come me-
te: quella di ridurre la complessità, in linea di todologia utilizzabile nel contesto della ricerca
principio, a un fatto tecnico, identificandola con per la costruzione di nuove teorie, il riduzioni-
la complicazione (i sistemi fisici sarebbero cioè smo ha prodotto risultati eccezionali in fisica e ha
costituiti sempre da costituenti elementari, in nu- permesso di costruire teorie di elevata capacità
mero troppo grande e con interazioni troppo ela- esplicativa e di straordinaria capacità predittiva.
borate per poterle gestire con i nostri strumenti di Inteso invece come unica metodologia ammissi-
calcolo). La necessità di costruire nuovi metodi bile ("property of nature") entra a far parte del
matematici in una prospettiva olistica che intro- contesto della giustificazione e assume la funzio-
duce nuove entità teoriche e nuove leggi quando ne di criterio normativo secondo cui giudicare
si passa da una scala minore a una scala mag- la scientificità di una teoria, diventando un osta-
giore deriverebbe quindi dalle limitazioni delle colo all’introduzione di nuove metodologie di
Ithaca: Viaggio nella Scienza Educational-II, 2020 • Riduzionismo metodologico vs riduzionismo ontologico 5ricerca. Mi sembra quindi opportuno distingue- Z M Y
re anche terminologicamente questi due modi di
intendere il riduzionismo (riduzionismo meto- [1] Sabine Hossenfelder: Lost in Math, Basic Books, New
dologico e riduzionismo ontologico, rispettiva- York (2018).
mente), poiché la valutazione che se ne può dare [2] Victor J. Stenger, James A. Lindsay, Peter Boghossian:
è completamente diversa nei due casi. Anche I fisici sono filosofi: il ruolo della filosofia nella fisica
moderna, Le Scienze, 16 Maggio (2015) .
6. Conclusioni \ d [
L’analisi effettuata nelle sezioni precedenti mo- Claudio Garola: professore Ordinario, in pen-
stra chiaramente che alcune assunzioni di tipo sione, di Logica e Filosofia della Scienza presso
epistemologico e metafisico sono sottese a posi- il Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De
zioni che si presentano come puramente scien- Giorgi" dell’Università del Salento.
tifiche, indipendenti e più avanzate rispetto a
qualsiasi ricerca filosofica. Il fatto che tali as-
sunzioni - abbastanza diffuse nella comunità dei
fisici teorici - restino usualmente implicite ha con-
seguenze rilevanti, che meriterebbero una tratta-
zione approfondita. Non potendola fare in que-
sta sede, mi limiterò qui ad alcune osservazioni
schematiche.
In primo luogo, il fatto in questione impedisce
di prendere piena consapevolezza delle assun-
zioni introdotte e della loro natura, rendendo
difficile comprendere quanto esse influenzino le
modalità e gli indirizzi della ricerca. In secondo
luogo, esso impedisce di riconoscere che, spesso,
tali assunzioni sono semplicistiche da un pun-
to di vista epistemologico, poiché ne ostacola la
discussione critica e il superamento tramite il
confronto con le posizioni che gli studi episte-
mologici più avanzati sono in grado di proporre:
superamento che può divenire importante per
individuare nuove direzioni di ricerca nei mo-
menti di crisi. Infine, esso conduce sovente a
identificare scorrettamente la filosofia con la me-
tafisica, che viene (non ingiustamente) deprecata
dal punto di vista del fisico nel momento stesso
in cui però si introducono inconsapevolmente
pesanti e restrittive assunzioni metafisiche (para-
frasando polemicamente il vecchio detto "chi non
conosce la storia è condannato a ripeterla", si po-
trebbe dire che chi non conosce l’epistemologia
è condannato a fare metafisica).
Aggiungo, per concludere, che un primo ap-
profondimento delle tematiche accennate sopra
si può trovare in un notevole articolo di Stenger,
Lindsay e Boghossian pubblicato su "le Scienze"
nel 2015 [2], a cui rimando il lettore interessato.
Ithaca: Viaggio nella Scienza Educational-II, 2020 • Riduzionismo metodologico vs riduzionismo ontologico 6Puoi anche leggere
