Perché non possiamo non dirci Realisti

Per completare il ragionamento avviato nel post precedente, riassumo brevemente le “puntate precedenti”, esposte più diffusamente in alcuni post a tema fisico:

  1. Il Realismo Scientifico è stato a lungo il presupposto epistemologico della ricerca scientifica. In breve, si tratta dell’ipotesi secondo la quale “il mondo studiato dalla scienza esiste, ed ha le proprietà che ha indipendentemente dalle nostre credenze […] , e lo scopo della scienza è descrivere e spiegare quel mondo, inclusi i suoi molti aspetti che non sono direttamente osservabili” (dal Glossario di un volumone di Filosofia della Scienza di 1300 pagine in inglese che forse prima o poi dovrei leggere…).
  2. Questa tesi è stata messa in crisi dalla Fisica Quantistica (d’ora in poi, FQ), che ha confutato alcune attese “ingenue” del Realismo (ad esempio, l’attesa che una particella abbia delle proprietà definite in qualunque momento, anche se non osservate, v. la discussione sul paradosso EPR, ad esempio su Wikipedia, la voce inglese perché quella italiana è scritta male).
  3. La corrente dominante negli anni ’30 e ’40 ha prodotto un’interpretazione “ortodossa” della FQ chiamata interpretazione di Copenhagen, che adotta una posizione strumentalista. Lo Strumentalismo sostiene che la realtà in sé non è indagabile, e che le nostre teorie scientifiche hanno valore solo come strumenti per la descrizione e la previsione dei fenomeni come da noi percepiti.
  4. Questa interpretazione, ad esempio in Heisenberg, uno dei maggiori esponenti della FQ, comporta che gli enti concettuali di una teoria siano validi solo come funzionali alla costruzione dello strumento-teoria e non abbiano una necessaria relazione con enti della “realtà esterna”. Vale il principio della complementarità delle teorie scientifiche, nel senso che ognuna descrive una categoria di fenomeni, senza pretendere di essere valida in assoluto.
  5. Lo Strumentalismo così definito, a mio parere, oltre a non essere adatto a ispirare il comportamento reale di un ricercatore scientifico (che secondo me parte sempre da un atteggiamento realistico, esplicito o meno), è anche insostenibile. Vediamo perché, utilizzando anche l’esempio dell’evaporazione dei buchi neri citata nel post precedente.

Nella situazione attuale della Fisica, la FQ e la Relatività Generale (RG) sono teorie complementari: descrivono in modo estremamente soddisfacente categorie di fenomeni generalmente distinte. Ora, l’ipotesi dell’evaporazione dei buchi neri di Hawking si basa sull’utilizzo contemporaneo di due concetti:

  • I buchi neri, frutto della RG
  • Le fluttuazioni del vuoto quantistico, frutto della FQ

Se io ho una posizione epistemologica realistica, entrambi questi concetti corrisponderanno, nei limiti di esattezza delle mie teorie, a enti fisici reali. Di conseguenza, se considero valide sia la FQ che la RG, posso senza contraddizione chiedermi cosa succede ai buchi neri a causa delle fluttuazioni quantistiche e alla conseguente creazione di coppie di antiparticelle virtuali. Potrò o meno essere capace di trovare una risposta, ma la domanda ha un senso.

Se io invece ho una posizione strumentalista, non posso neanche pormi questa domanda. Infatti, buchi neri e particelle quantistiche sono concetti appartenenti a due teorie diverse, e privi di senso fuori di esse. In assenza di una realtà sottostante che garantisca la continuità tra le due teorie, è impossibile “trasportare” un concetto da una teoria a un’altra. Ne consegue che:

  • E’ impossibile studiare fenomeni “di confine”, a meno di unificare esplicitamente le teorie (o costruirne una terza per descrivere appunto tali fenomeni).
  • Ogni teoria deve essere totalmente autosufficiente nella descrizione dei propri concetti. Se si parla di elettroni in Fisica, non è detto che si possa farlo, mettiamo, in Chimica, e quand’anche lo si faccia (ossia se in Chimica esiste un concetto di elettrone autonomamente definito) è possibile affermare che i due concetti si identificano solo se si è in grado di unificare le due teorie. Non è così semplice, ad esempio, dire che gli elettroni della Chimica sono dotati di spin (bisogna unificare FQ e Chimica, cosa poi effettivamente fatta).

Quindi, la “complementarità” invocata dallo Strumentalismo è interamente valida solo per categorie di fenomeni rigorosamente distinte e non sovrapponibili. Ma la FQ stessa nasce come teoria complementare alla Fisica classica, da cui dipende per la definizione stessa dell’operazione di misura! Ne consegue il paradosso che la FQ è per costruzione incompatibile con lo Strumentalismo, e richiede la nozione di una realtà esterna unificante per poter essere definita. L’unica forma di teoria che può “sopportare” lo Strumentalismo è una “teoria del tutto”, che non presenti necessità di “giunzioni” con sistemi concettuali diversi: paradossalmente, il tipo di teoria che i più eminenti realisti a partire da Einstein hanno sempre ricercato, e che gli strumentalisti hanno sempre considerato superflua.

Questo mio ragionamento, se corretto, (e sarei molto curioso di sapere cosa ne pensino gli addetti ai lavori) mi porta a ritenere fuorviante il concetto di complementarità delle teorie scientifiche e a considerare inevitabile una posizione epistemologica in qualche forma aderente al Realismo. Ma se il Realismo è epistemologicamente corretto, l’attuale interpretazione della FQ non può esserlo, e quindi ci ritroviamo daccapo, come Einstein, a chiederci: la descrizione quantistica della realtà fisica può dirsi completa? E a rispondere: “No”

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3 thoughts on “Perché non possiamo non dirci Realisti

  1. Forse non lo sai, ma c’e’ gia’ un punto di contatto tra FQ e RG: e’ l’equazione di Dirac che permette di prevedere la configurazione elettronica dei metalli pesanti. Questa equazione inoltre ha storicamente aperto la breccia al concetto di positrone, visto che richiedeva la presenza di esso per avere un set completo di soluzioni alcuni anni prima della scoperta di Anderson nel ’32.
    Ergo, lo strumentalismo e’ gia’ sepolto!

  2. Conosco l’equazione di Dirac (parliamo di quella che è alla base della definizione del “mare” di particelle a energia negativa, no?), non sapevo che fosse usata in RG.

  3. Pingback: Meccanica Quantistica: dov’è il trucco? | L'Incompetente

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