Da una parte si può intendere il metodo scientifico in un senso astratto, come l'insieme dei criteri (teorici ma anche operativi) sulla base dei quali un risultato, teorico o sperimentale, può essere considerato effettivamente scientifico. In particolare si tratterebbe di quei criteri che permetterebbero di distinguere un discorso scientifico da un discorso metafisico, religioso o pseudoscientifico: si tratta della questione altrimenti nota come problema della demarcazione.[4]
Dall'altra il metodo scientifico può riferirsi più squisitamente alla pratica quotidiana e concreta dello scienziato, o almeno alla pratica adottata dalla comunità scientifica nel suo complesso, nella sua attività di ricerca.
Come si diceva, i due significati non sono completamente avulsi l'uno dall'altro. Si potrebbe sostenere, ad esempio, che se esistono dei criteri di metodo che caratterizzano il discorso scientifico (primo significato) questi dovrebbero per forza essere gli stessi adottati concretamente dagli scienziati nella loro attività quotidiana (secondo significato). D'altra parte è anche vero che il modo di procedere del singolo scienziato può anche essere più o meno fuori da ogni schema (si pensi alle molteplici figure in qualche modo geniali che hanno caratterizzare come scientifici i suoi risultati sono dunque criteri in qualche modo indipendenti dalla sua attività di scoperta e ricerca.
In realtà non c'è un accordo universale sulle regole che possano essere applicate in tutti i contesti e in tutte le discipline per avere garanzia di scientificità. Secondo Frédéric Kerlingeresisterebbero comunque delle differenze peculiari tra il metodo scientifico ed altri metodi per raggiungere la conoscenza della verità. Egli elenca, citando altri autori, quattro metodi variamente usati per acquisire la conoscenza:[5].................l Ciclo conoscitivo definisce il percorso (ricorsivo) per raggiungere o consolidare la conoscenza di un determinato argomento. Non c'è accordo universale su quale sia questo percorso, perché la sua definizione dipende anche da che cosa si intenda in generale per conoscenza, e questo costituisce un argomento di discussione della filosofia. In proposito, è particolarmente acceso il dibattito tra deduttivisti e induttivisti. Si cerca ora pertanto di passare in rassegna i due metodi, quello induttivo e quello deduttivo.
- Metodo della tenacia: si sa che una cosa è vera perché su di essa si fonda la nostra vita e perché si continua a dire che è vera.
- Metodo dell'autorità: una cosa è vera perché stabilita tale da una autorità riconosciuta (la Bibbia, un grande profeta, un grande scienziato, una organizzazione affidabile)
- Metodo a priori (o metodo dell'intuizione): una cosa è vera se è in accordo con la ragione, che per naturale inclinazione tende alla verità.
- Metodo della scienza: per mezzo del quale la nostra sicurezza di sapere è determinata non da qualche fattore umano ma da una realtà esterna, permanente e non influenzata dal nostro pensiero. In questo senso, il metodo scientifico è lo studio sistematico, controllato, empirico e critico di ipotesi sulle relazioni intercorrenti tra vari fenomeni.
In forte disaccordo con l'idea che si possa attingere con sicurezza il sapere dalla realtà esterna, in maniera induttiva, al riparo dalle deformazioni del nostro pensiero, si schiera invece Popper, secondo il quale noi possiamo vedere solo ciò che la nostra mente produce: una teoria può essere sottoposta a controlli efficaci e dirsi scientifica solo se formulata a priori in forma deduttiva. La peculiarità del metodo scientifico consiste nella possibilità di falsificarla, non nella presunzione di "verificarla".............
Il metodo induttivo
Limitandosi al campo delle scienze naturali, fisiche e matematiche, il ciclo conoscitivo induttivo o induzionedescrive il percorso seguito per arrivare alla stesura di una legge scientifica a partire dall'osservazione di un fenomeno. Si articola nei seguenti passi, ripetuti ciclicamente:
- Osservazione;
- Esperimento;
- Correlazione fra le misure;
- Definizione di un modello fisico;
- Elaborazione di un modello matematico;
- Formalizzazione della teoria.
Osservazione[modifica | modifica sorgente]
L'osservazione è il punto di partenza (e di arrivo) del ciclo di acquisizione della conoscenza nel senso che costituisce lo stimolo per la ricerca di una legge che governa il fenomeno osservato ed anche la verifica che la legge trovata sia effettivamente sempre rispettata. Si tratta di identificare le caratteristiche del fenomeno osservato, effettuando delle misurazioni adeguate, con metodi esattamente riproducibili. In fisica, infatti, tale parola è spesso usata come sinonimo di misura.
Esperimento[modifica | modifica sorgente]
L'esperimento, dove possibile, è programmato dall'osservatore che perturba il sistema e misura le risposte alle perturbazioni. Esistono tecniche di programmazione sperimentale, che consentono di porsi nelle condizioni migliori per perturbare in maniera minimale, ma significativa, al fine di osservare le risposte nel migliore dei modi.
Correlazione fra le misure
L'analisi della correlazione fra le misure, che si colloca nel ciclo immediatamente dopo la fase di osservazione, costituisce la parte iniziale del patrimonio tecnico-scientifico utilizzabile per la costruzione del modello. Il dato grezzo, che è costituito in genere da tabelle di misure, può veniremanipolato in vari modi, dalla costruzione di un grafico alla trasformazione logaritmica, dal calcolo della media alla interpolazione tra i punti sperimentali, utilizzando i metodi della statistica descrittiva.
Bisogna prestare attenzione nella scelta del tipo di funzione che correla i dati perché, citandoRescigno[13], le modulazioni dei dati ne cambiano il contenuto informativo. Infatti, se le manipolazioni mettono in evidenza alcune informazioni contenute nei dati, possono eliminarne altre. Quindi il contenuto informativo può diventare inferiore a quello dei dati originali.
Modello fisico
Per facilitare il compito di scrivere la legge che esprime l'andamento di un certo fenomeno, si costruisce mentalmente un modello fisico, con elementi di cui si conosce il funzionamento, e che si suppone possano rappresentare il comportamento complessivo del fenomeno studiato.
L'empirismo radicale sostiene che non è possibile avanzare oltre la conoscenza contenuta nei dati grezzi e quindi rifiuta il fatto che la conoscenza induttiva, sulla quale si fondano leggi empiriche e modelli, costituisca nuova conoscenza. Viceversa, la posizione realista è molto più flessibile e consente di parlare anche di concetti non direttamente osservabili, come la forza di attrazione gravitazionale o il campo elettromagnetico, la cui conoscenza è resa possibile adattando opportuni modelli all'osservazione degli effetti di tali entità e utilizzando a fondo le possibilità dell'induzione.
Va notato che spesso un medesimo fenomeno può venire descritto con modelli fisici, e quindi anche con modelli matematici, diversi. Ad esempio i gas possono essere considerati come fluidi comprimibili oppure come un insieme di molecole. Le molecole possono essere pensate come puntiformi oppure dotate di una struttura; fra di loro interagenti oppure non interagenti: tutti modelli diversi. Ancora, la luce può venire considerata un fenomeno ondulatorio oppure un flusso di particelle e così via.
Il modello matematico si colloca al massimo livello di astrazione nel ciclo conoscitivo: la parte del ciclo che si occupa dei modelli è il dominio delle scienze teoriche.
In generale un modello matematico è costituito da più elementi concatenati, ognuno dei quali è descritto da un'equazione e caratterizzato dai parametri che entrano in tale equazione.
Il modello deve essere validato con una fase di verifica attraverso un numero adeguato di dati sperimentali. Esso si dice identificabile appunto se è possibile determinare tutti i parametri delle equazioni che lo descrivono.
Una volta che il ciclo conoscitivo è completo si può iniziare ad approntare una teoria per il fenomeno osservato
Il metodo deduttivo
Il filosofo e logico inglese Bertrand Russell (1872-1970) sollevò un importante problema riguardo a quello che venne considerato, fin dai tempi diBacone, il modo di fare scienza: il metodo dell'induzione. Secondo questa metodologia, la scienza si baserebbe sulla raccolta di osservazioni riguCol procedere della scienza moderna nella ricerca fisica della struttura della materia, le basi metodologiche del procedere scientifico sono state modificate da parte dei fisici stessi, giungendo ad un approccio che renda conto del comportamento reale degli eventi.
Si prenda ad esempio il caso dello studio delle particelle che manifestano la dualità onda-corpuscolo: non è possibile misurarne in modo preciso contemporaneamente la posizione e la velocità per il Principio di indeterminazione di Heisenberg. Ad un elettrone, viene così associata una funzione d'onda che definisce le proprietà in termini probabilistici.
In biologia e medicina molte leggi sono di tipo probabilistico e non possono essere espresse con una formula matematica. Quindi, per riconoscere la scientificità di un discorso medico, si ricorre ad un controllo empirico basato sulla ripetibilità, statisticamente significativa, delle osservazioni da parte di altri ricercatori.
Quando poi l'ente oggetto di ricerca è il pensiero stesso, le ipotesi metodologiche sono definite dalla psicologia, cercando di rispettare i canoni accettati dalla scienza moderna per farla rientrare nel campo di studio delle scienze naturali. Bisogna notare qui, oltre allo sforzo di un rigore scientifico, la ricerca di una metodologia di studio che rispetti sia il metodo sperimentale che l'oggettività delle osservazioni e delle asserzioni teoriche, che il rigore semantico e la ripetibilità statisticamente significativa delle osservazioni.
La consuetudine scientifica
Il metodo scientifico attuale nei confronti dei diversi campi della scienza prevede diverse fasi di approccio all'applicazione di una teoria scientifica. Gli scienziati utilizzano il "modello" per fare delle previsioni controllabili mediante esperimenti ed osservazioni o un'"ipotesi" quando non vi è ancora un supporto sostenuto da regole ed esperimenti. Si passa poi alla "teorie" quando si possiedono solide prove e verifiche sperimentali. Così nella teoria dell'evoluzione,elettromagnetismo e relatività, l'intero impianto scientifico è supportato da valide prove sostenibili. Avviene tuttavia che in circostanze particolari la presenza di piccole contraddizioni osservative, possa determinare future correzioni o persino "rivoluzioni" scientifiche, all'interno di una teoria.
Un esempio è quello della teoria delle stringhe, la quale sembra essere un modello promettente, ma che ancora non è sostenuto da evidenze empiriche che possano dargli una precedenza su analoghi modelli in competizione. Sicché pur nell'imperfezione dei modelli precedenti, viene mantenuto l'intero impianto scientifico sino a quando una nuova teoria non possa del tutto spiegare le anomalie di quella precedente.
Nel recente passato si ha un esempio con l'Elettrodinamica quantistica, la quale ha soppiantato completamente il precedente modello interpretativo dovuto alla fisica newtoniana.
La revisione paritaria
Al giorno d'oggi, una ricerca che aspiri ad essere scientifica necessita di ricevere un'adeguata pubblicazione su apposite riviste accademiche riconosciute, di settore e non, così da divenire pubblica e legittimamente discutibile dalla comunità scientifica. A tal fine, deve essere prima sottoposta alle regole della cosiddetta revisione paritaria, deve cioè superare un vaglio critico da parte di altri specialisti del settore, che costituisce un ulteriore filtro a possibili errori di metodo e ad altri difetti volontari o involontari (ad esempio i bias).
Critiche al metodo scientifico
In riferimento alla pratica quotidiana e concreta dello scienziato è diffusa la critica che si possa davvero stabilire un metodo scientifico: la scienza sarebbe un'attività umana come tutte le altre e per questo non "automatizzabile". William Whewell, ad esempio, nota nella sua Storia della Scienza Induttiva che "inventiva, sagacia, genio" sono importanti ad ogni passo nel metodo scientifico. Non solo l'esperienza, dunque, ma anche l'immaginazione sarebbe essenziale al farescienza.
Critiche, più in generale, all'idea stessa che si possa davvero definire un metodo scientifico sono state avanzate da Thomas Kuhn con i concetti di rivoluzione scientifica e di progresso scientifico non lineare; altre critiche sono state mosse da Imre Lakatos, che tra l'altro era stato allievo di Popper. Lakatos tuttavia credeva nella scienza e nel progresso scientifico.
Le critiche più radicali al metodo scientifico dal punto di vista epistemologico sono dovute a Paul Feyerabend nel suo Contro il metodo, e in altri lavori successivi. Feyerabend sostiene che la scienza non si sarebbe potuta sviluppare se gli scienziati avessero realmente applicato il metodo dichiarato. Egli porta numerosi esempi di scienziati che hanno sostenuto una teoria contro l'evidenza dei dati sperimentali.
Bertrand Russell nel suo libro L'impulso della scienza sulla società, affronta il tema dello sviluppo che la tecnica scientifica potrà avere in futuro, e in particolare dei pericoli legati alla strumentalizzazione a fini personali che tale scienza potrebbe avere da parte di qualcuno, a fini di controllo.
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