Fisica Quantistica e Realtà

Torno, come promesso, alla Fisica e alla scienza in generale, per discutere un tema di interesse filosofico, ma direi non solo: il dibattito sul Realismo delle teorie scientifiche (e fisiche, in particolare; diciamo che d’ora in avanti parlerò di Fisica ma le considerazioni che farò hanno implicazioni che coinvolgono tutta la scienza).

La Fisica tradizionale aveva l’ambizione di spiegare com’è fatto il mondo. Una buona teoria fisica, secondo questo modo di vedere il ruolo della scienza, cerca di individuare e descrivere gli oggetti del mondo esterno e le leggi che li governano. Newton non dubitava che pianeti e stelle esistessero, e Rutherford, quando ipotizzò che la materia fosse costituita di atomi intendeva avanzare l’ipotesi che gli atomi esistessero "davvero". Anzi, al di fuori dei ragionamenti dei filosofi come David Hume, che mettono in discussione la validità logica del metodo induttivo per determinare la "realtà", gli scienziati hanno generalmente adottato implicitamente il presupposto realista in base al quale le teorie fisiche descrivono, sia pure fallibilmente, la realtà quale essa è.

Questo, almeno, fino a quando non è entrata in scena la Fisica Quantistica. Infatti, la Fisica Quantistica ha comportato una rivoluzione copernicana nell’interpretazione del "mestiere dello scienziato": la funzione delle teorie fisiche non sarebbe più quella di descrivere la realtà. L’interpretazione canonica della Fisica Quantistica, che non sto qui a riepilogare in quanto nota a chi si interessa di queste cose (per chi volesse, c’è una descrizione piuttosto dettagliata, in inglese, qui), è generalmente associata a una impostazione strumentalista delle teorie scientifiche: le teorie scientifiche servono a fare calcoli e previsioni, ma non se ne può trarre alcuna conclusione circa l’effettiva "realtà" degli oggetti di cui si occupano. La realtà è qualcosa su cui non possiamo fare affermazioni neanche in linea di principio; tutto quello che possiamo dire, ad esempio, è che la nostra teoria prevede che se facciamo un esperimento fatto in un certo modo, troveremo un certo risultato.

Questa interpretazione strumentalista, che nega la realtà (in senso tradizionale) degli enti della teoria, ha ricevuto notevoli conferme sperimentali, e ha messo in seria difficoltà la tradizionale posizione realista di fisici anche di prima grandezza come Einstein. Per Einstein, gli oggetti fisici che studiamo, e le loro proprietà, sono "reali" ed esistono di per sé, anche indipendentemente dalle nostre osservazioni. Per Bohr e gli altri esponenti dell’interpretazione standard della Fisica Quantistica, noi possiamo solo conoscere i risultati delle nostre osservazioni e non possiamo trarne alcuna conclusione circa una realtà "in sé" indipendente dai nostri esperimenti.
Tra le conseguenze di questo tipo di approccio, c’è che gli oggetti di una teoria hanno senso solo al suo interno. Se la Fisica Quantistica parla di "elettroni", non possiamo per questo dire che gli elettroni esistono "davvero". Gli elettroni, nell’interpretazione strumentalista, sono solo un utile concetto che ci permette di elaborare una teoria che "funziona" e di fare i calcoli giusti; ma non possiamo dire nulla circa l’esistenza reale, qualunque cosa questo significhi, di enti corrispondenti al nostro concetto di elettroni. Questa considerazione ha a mio avviso importanti effetti epistemologici, che esploreremo in un prossimo post nel quale proverò a sostenere la tesi che un certo grado di realismo è indispensabile per la Scienza.

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