domenica 11 marzo 2007

Altavilla, Costanza, Fisica e filosofia in Werner Heisenberg.

Napoli, Guida, 2006, pp. 368, € 23,00, ISBN 8860423910.

Recensione di Ivo Silvestro - 11/3/2007

Filosofia della scienza (fisica)

I rapporti tra scienza e filosofia sono spesso burrascosi. Molte volte gli scienziati non hanno compreso le specificità del discorso dei filosofi e viceversa. Si pensi, ad esempio alla nota polemica tra Thomas Hobbes e Robert Boyle a proposito dell’esistenza del vuoto, oppure all’ostilità riservata al testo di Henri Bergson Durata e simultaneità (Milano, Raffaello Cortina, 2004) dedicato alla teoria della relatività di Einstein, ostilità che convinse l’autore a non ripubblicare più l'opera.

Werner Heisenberg costituisce, in questo contesto, una felice eccezione: il fisico tedesco ha acutamente affrontato i problemi concettuali nati dalle scoperte della meccanica quantistica, giungendo a conclusioni interessanti e sviluppando una originale visione della natura per molti versi anticipatrice del pensiero complesso di Edgar Morin.

Al centro della riflessione di Heisenberg vi è, ovviamente, la nuova concezione del mondo nata dalle scoperte della meccanica quantistica. Max Planck, per venire a capo di alcuni problemi di termodinamica, avanzò l'ipotesi che gli scambi di energia avvengano unicamente per piccole quantità discontinue, i quanti: dei pacchetti di energia che non è possibile dividere ulteriormente. Si tratta di una innovazione non da poco: sino a quel momento i processi fisici erano considerati continui e graduali. Planck aveva scoperto che Leibniz si era sbagliato: "natura facit saltus" (p. 24).

L'abbandono della continuità in favore dei quanti ha come conseguenza che la fisica microscopica segue leggi radicalmente diverse da quelle della fisica macroscopica. È impossibile descrivere una particella subatomica ricorrendo ai concetti che siamo soliti impiegare per la descrizione di oggetti macroscopici. In poche parole l'atomo non è concepibile come un sistema solare in miniatura. Persino la distinzione tra materia ed energia, a livello subatomico, viene meno.

Un altro aspetto molto importante è l'impossibilità, a livello microscopico, di separare il soggetto osservatore e l'oggetto osservato: il soggetto è parte integrante del sistema osservato, ogni osservazione influenza in maniera non prevedibile il tutto. È importante evidenziare come anche la fisica classica riconosca una influenza dell'osservazione: un ricercatore sa bene che, ad esempio, il termometro raffredderà o riscalderà il corpo del quale vuole conoscere la temperatura. Questa influenza è tuttavia il più delle volte trascurabile e, in ogni caso, il fisico classico può determinare l'entità della variazione.

La novità della fisica quantistica non risiede dunque nella consapevolezza di questa influenza, ma nell’impossibilità di controllarla: non è possibile determinare la grandezza delle perturbazioni dovute all’osservazione. Il principio di indeterminazione, scoperto proprio da Heisenberg nel 1927, stabilisce appunto l'impossibilità teorica di determinare con precisione la posizione e il momento (velocità) di una particella: l'osservazione di una delle due grandezze necessariamente influenzerà il valore dell'altra (p. 60 e ss.).

Questa circostanza rende necessaria una profonda revisione, se non l'abbandono, del determinismo e della causalità. La conoscenza sarà pertanto di tipo statistico: non è possibile sapere se un evento è accaduto o meno, ma si può determinare unicamente la probabilità di questo evento (p. 71).

Mettere in discussione la causalità e il determinismo, ossia i due principi che più o meno esplicitamente sono stati al centro della fisica dell'ottocento, è, per alcuni scienziati che potremmo definire "conservatori", una operazione illegittima. I più noti di questi conservatori furono sicuramente Albert Einstein e, almeno fino al 1927, lo stesso Planck, i quali cercarono di «mantenere la causalità rigorosa all’interno di un contesto scientifico che si andava, in quegli anni, via via sempre più modificando, rendendo anacronistiche le loro posizioni» (p. 87).

L'atteggiamento di Heisenberg fu, da parte sua, quello di un rivoluzionario suo malgrado: «[Heisenberg] era un fisico con una mentalità ancora classica i cui sforzi erano interamente concentrati sul tentativo di ricondurre le ambiguità della teoria dei quanti entro presupposti ortodossi» (p. 56). Questa operazione si rivela tuttavia impossibile: le nuove teorie sono valide e pertanto occorre accettare il nuovo quadro concettuale da esse imposto, per quanto ciò sia difficile.

Questo notevole lavoro di revisione concettuale viene affrontato da Heisenberg proprio mettendosi in dialogo con alcuni importanti filosofi del passato, creando interessanti confronti tra le idee della filosofia e i fenomeni della fisica. A volte questo confronto risulta poco convincente, ad esempio quando il "tutto è fuoco" di Eraclito viene interpretato alla luce della già accennata natura energetica delle particelle elementari (p. 316 e ss.), oppure quando vengono riletti, in maniera suggestiva ma forzata, alcuni passi del Timeo di Platone (p. 320 e ss.).

Il più delle volte, tuttavia, Heisenberg riesce a cogliere aspetti molto interessanti. Uno di essi è sicuramente il ricupero del concetto aristotelico di potenza: «a supporto [del] ragionamento […] tendente ad evidenziare la necessità del passaggio dalla certezza alla probabilità, Heisenberg […] ha preso esplicitamente come punto di riferimento il concetto aristotelico di potenzialità o dynamis vedendo in questo ciò che , in un certo senso, può sostituire la causalità rigorosa su cui non è più possibile fare affidamento» (p. 145).

È con Kant che Heisenberg ha, sul tema della causalità, il confronto più diretto e impegnativo (p. 118 e ss.). Nella Critica della ragion pura la causalità è una delle categorie dell’intelletto (per la precisione, la seconda della relazione, cfr. KRV A128 B166), pertanto ogni conoscenza non può non coinvolgere il concetto di causa. Tuttavia, per la meccanica quantistica non è possibile, a livello subatomico, parlare di causa ed effetto: si è quindi tentati di abbandonare completamente l’impostazione kantiana dell’a priori.

Heisenberg è tuttavia cosciente che la legge di causalità è la condizione di possibilità della scienza, è il fondamento del metodo stesso della ricerca scientifica. E soprattutto comprende che la legge di causalità non può derivare dall’esperienza ma deve essere a priori. Semplicemente, non è un principio assoluto della conoscenza: la legge di causalità è limitata e relativa, la pura ragione non può pervenire a verità assolute (p. 125).

Se Heisenberg, in una qualche maniera, si impegna in un ricupero della filosofia di Kant, lo stesso non si può dire per quella di Cartesio (pagg. 324 e ss.). Il meccanicismo cartesiano viene infatti ricondotto al riduzionismo e, in generale, alla incomprensione della complessità del reale. Il dualismo tra res cogitans e res extensa viene letto da Heisenberg come l’apice della separazione, fittizia, tra soggetto e oggetto.

La critica ai cartesiani conduce alla parte più filosofica della riflessione di Heisenberg: la nuova visione della natura. Il modello della fisica classica, materialista, causale e determinista, è infatti inadeguato, in quanto incapace di rendere conto della effettiva complessità del reale. Per Heisenberg la natura è strutturata su più livelli, ognuno dei quali non è riducibile ai livelli precedenti. La comprensione dei fenomeni chimici non può essere ricondotta alla comprensione dei fenomeni fisici, il comportamento di un essere vivente non può essere ridotto alla sua chimica e lo stesso vale per gli altri ordini del reale che identifica Heisenberg: l’ambito spirituale, ossia il mondo della coscienza e dei simboli, e la religione. Si tratta di diversi ordini del reale, diverse modalità di cogliere connessioni tra fenomeni che la scienza classica, idealizzando una separazione tra forma e materia in realtà inesistente, non può comprendere, rifiutandosi di prendere atto del fatto che non si può parlare del mondo ‘in sé’, ma sempre e soltanto del mondo come lo si conosce (p. 196).

Heisenberg attua una saldatura tra scienza, arte e religione. Il richiamo a Goethe è esplicito: i vari ordini si sviluppano lungo una scala di crescente soggettività e decrescente oggettività, in una sorta di ascesa dall’oggettivo al soggettivo. È importante evidenziare come questo ordinamento vada interpretato orizzontalmente, con i vari ambiti autonomi e di pari dignità, e non verticalmente, nei termini di una rigida gerarchia verticale, quasi si trattasse di un riduzionismo al contrario, con lo spirito al posto della materia (n. 103, p. 214).

Nel contesto di questo ordinamento della realtà, Heisenberg avanza una critica all'evoluzionismo, che tenterebbe appunto di spiegare la vita mediante i concetti presi dagli altri livelli, non riconoscendo la specificità del vivente: «Prendere come punto di riferimento il principio di selezione darwiniano per spiegare e comprendere i processi vitali è, per Heisenberg, altrettanto riduttivo. Si tratterebbe, infatti, semplicemente di aggiungere il concetto di sviluppo storico ai concetti fisico-chimici» (p. 198).

Questa nuova visione del mondo richiede un nuovo linguaggio, che Heisenberg definisce dinamico in contrapposizione a quello statico tipico della scienza classica e esemplificato dall'antimetafisica neopositivista. Dove il linguaggio statico cerca materia che ubbidisce ad alcune leggi, il linguaggio dinamico coglie connessioni tra fenomeni (p. 252). L’antiriduzionismo di Heisenberg, la sua articolazione dei vari ambiti della realtà e la sua nuova visione del linguaggio costituiscono «un importante ponte di collegamento o anello di congiunzione tra la meccanica quantistica e l’epistemologia successiva» (p. 260) incentrata sul concetto di complessità e di rete della vita.

Il saggio di Costanza Altavilla è una ottima esposizione del pensiero di Werner Heisenberg, nella quale si avverte, purtroppo, la mancanza di un approccio maggiormente critico verso le riflessioni dello scienziato e filosofo tedesco, del quale si espone il pensiero senza realmente discuterlo. Per meglio affrontare la poliedricità dei temi trattati, l'autrice ha diviso il testo in tre sezioni, dedicate rispettivamente alla scienza, all'epistemologia e alla filosofia. Nonostante la separazione tra questi ambiti non sia sempre chiara, Costanza Altavilla riesce così a costruire un percorso espositivo lineare e unitario.

La parte dedicata alla meccanica quantistica rende con efficacia i problemi concettuali e il contesto storico, risultando purtroppo carente nell'esposizione degli aspetti più scientifici: per quanto il saggio non voglia essere una introduzione alla fisica dei quanti, un discorso più dettagliato non avrebbe nuociuto.

La seconda sezione, dedicata all'epistemologia, è la parte meglio riuscita del saggio. Costanza Altavilla identifica i nodi concettuali della nuova epistemologia imposta dalle scoperte scientifiche, evidenziando differenze e similitudini con i lavori di Ernst Mach, che già aveva messo in discussione la presunta indipendenza dal soggetto della conoscenza scientifica, e quelli di Boltzman, che formulò alcune leggi di tipo statistico per i gas.

L’ultima parte del saggio, dedicata agli aspetti più filosofici della riflessione di Heisenberg, è quella dove si avverte maggiormente la già lamentata mancanza di un approccio critico. I vari aspetti della nuova concezione heisenberghiana della natura vengono comunque presentati con competenza ed efficacia, senza nascondere, ma neppure denunciare, le ingenuità di alcune riflessioni del fisico tedesco.

Indice

Nota
Introduzione
Parte prima - Il contesto storico:
I. Dalla struttura atomica di Bohr al principio di indeterminazione
Parte seconda - L’epistemologia:
I. Il concetto di causa
II. L’interazione soggetto-oggetto
Parte terza - Le riflessioni filosofiche:
I. L’ordinamento della realtà
II. Uomo e natura
III. Heisenberg “storico della filosofia”


L'autrice

Costanza Altavilla (Messina 1974) è dottore di ricerca in Metodologie della FIlosofie e attualmente titolare di una borsa post-dottorato presso il Dipartimento di Filosofia dell’Università di Messina. La sua ricerca ha sempre riguardato la filosofia dei fisici contemporanei con particolare attenzione alla figura di Werner Heisenberg al quale ha dedicato i suoi studi durante gli anni di dottorato. Ha pubblicato, in volumi collettivi e in Atti accademici, lavori, oltre che su Heisenberg, anche su Pauli, Bohr e Einstein. Ha curato, insieme a Giuseppe Gembillo, il volume collettivo Werner Heisenberg scienziato e filosofo, Messina 2002.

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