Ma forse eliminare la Fisica non è così semplice

Vorrei, con questo post, chiudere la mia opinabile “escursione” nella Filosofia della Scienza provocata dalla lettura degli articoli di Max Tegmark e dell’ultimo libro di Douglas Hofstadter; dico “opinabile perché temo sia stata, e sarà ancora, tutt’altro che filosoficamente rigorosa.

Dicevamo che Tegmark propone di “eliminare” i modelli fisici della realtà come inutili, in quanto, a suo dire, la matematica è sufficiente a “descrivere” in modo esauriente la realtà stessa; anzi, nell’ipotesi che sia possibile costruire un modello matematico completamente isomorfo alla realtà (quello che in Fisica sarebbe una Teoria del Tutto, ossia il Sacro Graal della Fisica), si dovrebbe concluderne che matematica e realtà sono la stessa cosa. I nostri modelli fisici della realtà sarebbero in sostanza solo dei “mediatori cognitivi” a beneficio delle nostre umane capacità di comprensione e di modellizzazione, e andrebbero rigettati in nome di un sano Principio Anti-antropico che ho accennato in un post precedente. Per Tegmark, addirittura, proprio perché la matematica sarebbe la realtà, dovremmo attenderci di ritrovare nella “realtà” quello che crediamo di costruire nella matematica per così dire “astratta”. Contrastare questa tesi è materia da filosofi puri, e probabilmente sfocerebbe in una discussione sulla riducibilità della realtà fisica a informazione e strutture matematiche calcolabili alla quale non mi sento al momento incline. Si rischierebbe di ipotizzare equivalenti “fisici” dei qualia della Filosofia della Mente, che peraltro sono un concetto che trovo eliminabile a sua volta.

In questo post, però, non vorrei discutere la versione “forte” delle tesi di Tegmark, che incorpora sicuramente delle assunzioni ontologiche per me troppo forti e difficilmente difendibili se non come congetture, e mi concentrerei su una “mia” versione indebolita di esse, che non coinvolga l’ontologia ma “solo” l’epistemologia. In altre parole, anziché la tesi secondo cui la matematica sia la realtà, vorrei discutere quella secondo cui ne sia una rappresentazione necessaria e sufficiente dal punto di vista conoscitivo, rendendo superflui se non addirittura fuorvianti i modelli fisici che ordinariamente la accompagnano.

In questa forma, la tesi di Tegmark sarebbe meno rivoluzionaria, suonando un po’ assonante ad esempio all’approccio di Heisenberg alla Meccanica Quantistica. E’ dunque il caso di abbandonare i concetti fisici come particelle, forze, campi, e limitarci alle equazioni matematiche e al confronto tra i risultati che ne ricaviamo e gli esperimenti? In un certo senso è un’idea sostenibile, e in qualche modo coerente con un approccio Strumentalista alla Filosofia della Scienza, per quanto Tegmark sia un Realista Scientifico.
Senza voler dare una risposta a questa domanda, vorrei però fare una considerazione: se si prendono in esame le strutture matematiche che nel corso del tempo sono state impiegate nelle teorie fisiche più “in voga”, troviamo che esse sono cambiate in modo notevole. Lo stesso Tegmark cita le “curve di minima azione in R4” corrispondenti alla meccanica classica newtoniana, i “campi tensoriali su una varietà riemanniana 3+1-dimensionale”, i “campi quadridimensionali in uno spazio di Hilbert che rispettano le equazioni dinamiche e le regole di commutazione” della Meccanica Quantistica. Ai miei occhi, questi “dispositivi” matematici non hanno poi molto in comune, e mi sfugge, se esiste, il “filo” di continuità che avrebbe potuto far evolvere l’una nell’altra queste rappresentazioni matematiche della realtà se non ci fossero stati a determinarle i corrispondenti modelli fisici, la cui evoluzione è invece molto più chiara. Non è un caso, a mio parere, che Tegmark proponga la sua tesi riferendola solo alla situazione ideale e probabilmente irrealizzabile in cui sia stata (già) trovata la Teoria del Tutto e quindi ci si trovi in una situazione da “fine della Fisica”.

Se dovessimo considerare le teorie fisiche come una specie di “epifenomeno” dell’uso della matematica per rappresentare (o essere, nella tesi “forte” di Tegmark) la realtà, allora dovrebbe anche esistere un modo in cui un modello matematico può evolvere in un altro più esattamente corrispondente alla realtà senza passare dalla Fisica. Dovrebbe insomma esistere una sorta di “spazio fittizio” dei modelli matematici in cui, applicando una “ricerca operativa” del modello meglio corrispondente ai dati sperimentali disponibili, si possa selezionare il modello (contingentemente) migliore. Ma un’idea del genere dovrebbe, a mio parere, implicare che il modello che man mano viene selezionato sia “poco diverso” dal precedente, fino all’auspicabile convergenza nel modello corrispondente alla fantomatica Teoria del Tutto. Invece, a me pare che tale continuità non ci sia, né ci siano segni di una convergenza in tal senso, mentre esiste sicuramente una continuità nei modelli fisici che adottiamo. Questo potrebbe ovviamente dipendere dal fatto che siamo noi umani a produrre questa evoluzione, soggetti quindi a quella dipendenza “antropica” da rifiutare di cui ho parlato; però rimane da capire come potrebbe la matematica, da sola, ottenere un analogo risultato, magari a opera di supercomputer anziché esseri umani.

Insomma, finché un Tegmark non abbia chiarito come sarebbe possibile fare a meno della Fisica non nella condizione terminale (e nei fatti irrealizzabile, e in ogni caso non verificabile) in cui avessimo una teoria che descriva in modo esauriente e perfettamente esatto la realtà, ma nella concreta condizione epistemologica in cui si trova qualsiasi “mente scientifica”, inclusa quella di un alieno o di un computer, io resterò probabilmente dell’idea un po’ tradizionalista che è la Fisica a guidare la Matematica nello studio della realtà, e non viceversa, e che se una realtà esterna esiste è fatta di elettroni e non di equazioni.

Eliminare la Fisica?

Dunque, nell'ultimo post ho esposto i motivi per cui ritengo sia ragionevole, da un punto di vista filosofico, adottare quello che ho chiamato Principio Anti-Antropico. Questo principio ha sostanzialmente lo scopo di eliminare dai nostri modelli della Realtà gli enti che sono essenzialmente dipendenti dal nostro modo di acquisire e rappresentare la conoscenza, e che sono arbitrari o riconducibili a enti più fondamentali rispetto ai quali non aggiungono contenuti ontologicamente autonomi.

Questo principio implica, tanto per fare un esempio, che non "Esiste" una cosa come la "pioggia". Per carità: è assolutamente logico e sensato usare la pioggia come un concetto indispensabile sia nella nostra vita di tutti i giorni che nella Fisica dell'Atmosfera. Eppure, credo che siamo tutti d'accordo che se dovessimo fare una lista degli enti ontologicamente indipendenti che costituiscono la realtà non vi includeremmo la pioggia, così come non vi includeremmo il "fegato" o la "madreperla". Certamente, la pioggia, i fegati e la madreperla "esistono", ma esistono come concetti aggregati che unificano enti e forze fondamentali in qualcosa di adeguato alle nostre dimensioni materiali e di "trattabile" dalle nostre facoltà cognitive. Insomma, non tutto ciò che esiste Esiste. Se gli abitanti di una lontana stella studiassero la Fisica, difficilmente parlerebbero di "piani inclinati", "circuiti elettrici" o "macchine termiche", ma quasi certamente parlerebbero di elettroni, fotoni e quark (ammesso che i nostri modelli della Fisica siano esatti). O no?

Non è detto. La Fisica, che impietosamente ha l'abitudine di "eliminare" le altre discipline, e anche molte parti di se stessa, trasformandole da cose che Esistono in cose che esistono, potrebbe cadere a sua volta vittima della stessa scure logica. Questa è almeno la tesi, che citavo in qualche post precedente, di Max Tegmark (e di altri autori; non prendete questi miei post come un'esposizione organica di alcun argomento filosofico: sono pur sempre l'Incompetente!).

Cediamo virtualmente la parola a Tegmark: se esiste una realtà fisica indipendente da noi osservatori umani (ed è un grosso se: questa è la tesi tutt'altro che pacifica del Realismo Scientifico, che ho discusso tempo fa e al quale ho affermato di aderire), allora una ideale Teoria del Tutto, che rappresenti in modo esatto e completo ogni elemento fondamentale della realtà deve essere espressa in forma indipendente anche dalla cultura e dalla biologia umane, e "deve essere ben definita anche per esseri senzienti non umani (che siano alieni o supercomputers) cui manchi la comprensione dei concetti comuni che noi umani abbiamo sviluppato, come particella, o osservazione, o anche qualsiasi parola" di una lingua umana (sto traducendo abbastanza liberamente l'originale).

Ecco quindi da dove nasce la tesi eliminativista di Tegmark, che punta a eliminare dall'ontologia ogni elemento dei nostri modelli fisici, e ricorrere alla matematica come descrizione fondamentale della realtà: dal Principio Anti-Antropico, lo stesso che userei per dichiarare eliminabili gli enti "psicologici" su cui si basano le descrizioni dei fenomeni mentali. Accidenti, e ora? Mi trovo di fronte al dilemma di scegliere tra le seguenti alternative:

  1. Accettare la "fine della Fisica", e sposare una qualche teoria dell'Informazione come Realtà.
  2. Dichiarare fallace il ragionamento di Tegmark (che però devo confessare mi pare solido).
  3. Individuare un contenuto "ineliminabile" della Fisica, ossia trovare una ragione persuasiva per sostenere che la Fisica contiene delle informazioni sulla realtà che la Matematica non coglie.

Forse, in un prossimo post, tenterò di approfondire il punto 3; per ora, però, devo confessare che non ho argomentazioni valide per contestare il buon Tegmark. Avrà mica ragione lui?

Una proposta: il Principio Anti-Antropico

Facendo una breve appendice al post precedente, vorrei quindi proporre una generalizzazione dell’argomento di cui ho tentato di esporre i fondamenti: un livello di rappresentazione della realtà che risponda agli schemi cognitivi umani, ma che sia ridondante o potenzialmente alternativo ma incompleto rispetto a un livello di cui è possibile stabilire empiricamente la validità almeno al meglio delle attuali conoscenze, va considerato eliminabile. Il suo status, come dicevo prima, potrebbe essere definito “antropico”, ma non ontologicamente autonomo.

Enti come le credenze, la volontà, i desideri, esisterebbero in quanto costrutti utili, anche necessari, per i nostri processi conoscitivi, ma non sarebbero “oggettivi”, e non perché corrispondono a fenomeni mentali e quindi non oggettivabili, ma perché modellati sul nostro modo di percepire il mondo in generale e i modelli mentali in particolare. Se noi cambiassimo i nostri modelli conoscitivi, questi enti perderebbero senso, mentre nozioni come neuroni o sinapsi no; se le nostre menti fossero studiate da alieni dotati di processi cognitivi incommensurabili coi nostri, per loro questi oggetti sarebbero ancora parte della loro spiegazione di come "funzioniamo".

Proviamo, quindi, a sintetizzare questa posizione in un Principio Anti-Antropico: «Ogni ente che faccia parte di un modello di rappresentazione della realtà “debole” (nel senso indicato sopra) rispetto a uno più fondamentale, ma che sia strumentale alla rappresentazione della conoscenza, ossia che trovi la sua ragion d’essere esclusivamente nella sua utilità strumentale ai fini degli schemi cognitivi umani, è eliminabile».
Se quindi accettiamo questo principio nell’ambito della Filosofia della Mente, per coerenza dobbiamo essere disposti ad adottarlo anche in altri contesti… e come vedremo nel prossimo post, questo principio non è esattamente farina del mio sacco.

Tegmark e l’Eliminativismo

Vorrei, con un deplorevole ritardo per il quale bisogna ringraziare, oltre che la necessità di un minimo di riflessione, le fastidiose incombenze di lavoro che mi impediscono di occuparmi di sesso degli angeli tutto il giorno, aggiungere qualche riflessione agli ultimi post dedicati alla relazione tra modelli matematici, modelli fisici e “realtà”.

Il punto di partenza era la tesi di Max Tegmark secondo cui la matematica non sarebbe un modo di descrivere la realtà, ma sarebbe essa stessa la realtà. Provo a spiegare, rinviando comunque agli articoli di Tegmark il lettore interessato: se disponiamo di un “modello” matematico che produce predizioni accurate circa i risultati delle nostre osservazioni dei fenomeni fisici, questo “modello” non richiede un corrispondente modello fisico per essere interpretato e correlato alla realtà esterna, ma è esso stesso isomorfo con la realtà. In altre parole, la Fisica sarebbe una costruzione accessoria realizzata da noi esseri umani a solo beneficio delle nostre specifiche modalità cognitive, ma priva di relazione con la realtà, e, infine, epistemologicamente superflua. Se la matematica è isomorfa alla realtà, allora essa è la realtà, e la Fisica serve solo a noi umani per dare un’organizzazione intellegibile alle aride equazioni matematiche.

In questo post e nei successivi, vorrei esplorare alcune implicazioni di questa idea, o meglio accostarla ad alcune posizioni “classiche” in Filosofia della Mente, sperando che l’accostamento risulti stimolante. Credo infatti che ci siano aspetti comuni che possono risultare interessanti per entrambi gli ambiti.

In particolare, per quanto riguarda la Filosofia della Mente, il dibattito ontologico ha ormai alle spalle diversi secoli, e non tenterò di riassumerlo, rinviando semmai all’eccellente enciclopedia filosofica online di Stanford chi volesse ripercorrerlo. Mi limito qui a dare per scontata l’adozione di una prospettiva interamente materialista, e quindi l’abbandono di ogni tentativo dualistico, esplicito come quello originario di Cartesio o implicito come quello di alcuni filosofi più recenti. Con queste premesse, è a mio parere ragionevole uno schema che preveda che esistano diversi possibili livelli di descrizione dei fenomeni “mentali”:

  • Uno assolutamente fondamentale, che chiamerò Fisico, che corrisponde al livello “di base” di descrizione di qualsiasi parte della realtà fisica, e che è basato sulla dinamica di particelle elementari (Elettroni, Fotoni, Protoni, …) e forze fondamentali, in particolare l’Elettromagnetismo.
  • Uno, che chiamerò Neurologico, che studia i fenomeni mentali a partire dallo studio dei costituenti “elementari” del cervello e del sistema nervoso centrale umano (che assumiamo qui essere la “sede riconosciuta” della materia che costituisce la Mente), ossia Neuroni, Sinapsi, Neurotrasmettitori, e tutte le strutture che da essi sono o possono essere formate.
  • Uno, che chiamerò Psicologico, che studia i fenomeni mentali quali noi li descriveremmo usando i modelli mentali che ci formiamo relativamente a noi stessi e agli altri. Gli oggetti di cui questo livello si occupa sono quindi Percezioni, Emozioni, Credenze, Pulsioni, e altre nozioni analoghe. Queste nozioni possono appartenere a quella che Daniel Dennett e altri autori chiamano la Folk Psychology, ossia quella psicologia “spicciola” su cui noi persone qualsiasi interpretiamo il comportamento delle persone, o possono appartenere a modelli delle diverse scuole psicologiche o psicoanalitiche.

In realtà, si potrebbe essere tentati di introdurre un livello intermedio tra quello Neurologico e quello Psicologico, che sarebbe un livello Funzionale, che descrivesse, ad esempio, i processi percettivi o elaborativi “di basso livello” in modo indipendente dal substrato neurologico. Un simile livello potrebbe consentire di prendere in considerazione possibili altri substrati per la “realizzazione” di una Mente, purché sia possibile produrre risultati, appunto, funzionalmente equivalenti. Questo approccio, che è uno degli approcci tradizionali degli studi sull’Intelligenza Artificiale, non mi interessa qui e quindi assumerò che un’eventuale descrizione funzionale a un livello inferiore a quello Psicologico sia correlabile a strutture che ricadono nell’ambito del livello Neurologico (nella misura in cui si riesca ovviamente a individuare queste strutture e le loro funzioni).

Ora, se si assume che il livello Fisico e il livello Neurologico siano connessi da una relazione tale per cui:

  1. Il livello Neurologico è riducibile, ossia è possibile, almeno in linea di principio, fornire una costruzione completa di tutti gli oggetti del livello Neurologico a partire da quelli del livello Fisico;
  2. Il livello Neurologico è completo, ossia non richiede il ricorso a oggetti del livello Fisico per le proprie descrizioni dei fenomeni mentali,

allora è possibile utilizzare indifferentemente l’uno o l’altro senza perdita di informazione; ovviamente, in termini pratici, è il livello Neurologico a essere utilizzato, ma è chiaro che questa scelta corrisponde comunque a un approccio riduzionista.

Dopo questa lunga premessa, arrivo a una delle questioni centrali della Filosofia della Mente: i due livelli di descrizione a cui ci siamo ristretti, quello Neurologico e quello Psicologico, sono entrambi, in linea di principio, necessari? Oppure ci sono motivi per ritenere che uno dei due sia fallace, o ridondante rispetto all’altro?

Ovviamente, questa domanda non ha necessariamente un senso pratico immediato: ora come ora, gli ambiti naturali di applicazione dei modelli neurologici e psicologici della mente sono largamente non sovrapponibili. Tuttavia, esiste una rispettabile corrente di pensiero che sostiene l’Eliminativismo Materialista, che vorrebbe “abolire” il livello Psicologico, per lasciare campo libero allo sviluppo della descrizione della mente secondo i modelli prodotti dal livello Neurologico. I difensori della Psicologia, e della Folk Psychology in particolare (senza usare questa espressione, Hofstadter ne ha fatto una vigorosa apologia nel libro di cui ho parlato qualche post fa, Anelli nell’Io), ne sottolineano il valore esplicativo e predittivo, che gli approcci di “livello” più basso non sono (per ora?) in grado di fornire.

E’ in un certo senso interessante che Hofstadter, nel difendere la Folk Psychology, usi un argomento da “Eliminativista” (e, in effetti, un sostenitore dell’AI Forte non dovrebbe essere un Eliminativista?): in linea di principio, il livello Psicologico è interamente ricostruibile a partire da quello Fisico (e verosimilmente da quello Neurologico, aggiungo io; a volte nello scritto di Hofstadter non è chiaro se faccia distinzione tra i due), ma, date le nostre capacità cognitive che non ci consentono di studiare il cervello a livello di elettroni e fotoni, il livello che ha senso usare quando si parla di Mente è quello Psicologico.
Per mostrare come in realtà un simile argomento si presti a essere utilizzato per sostenere una tesi eliminativista, esso può essere riformulato nel seguente modo:

  1. Il livello Fisico è completo: tutti i fenomeni mentali sono in ultima analisi determinati dalla dinamica di elettroni, neutroni, protoni, ecc.. Hofstadter accetta il materialismo, e non sembra pensare che alla Fisica che conosciamo oggi manchi qualcosa di essenziale, una “materia della mente”, per così dire.
  2. Il livello Psicologico esiste in quanto le nostre caratteristiche cognitive sono quello che sono. Se noi percepissimo elettroni e fotoni, potremmo ragionare direttamente in termini fisici, ma per come siamo fatti abbiamo bisogno del livello Psicologico.

La conclusione naturale, secondo me, è che si potrebbe fare interamente a meno del livello Psicologico, e pur tuttavia essere in grado di descrivere in modo compiuto i fenomeni mentali, allo stesso modo in cui sarebbe possibile in linea di principio descrivere i fenomeni atmosferici usando i normali concetti di termodinamica e fluidodinamica, senza mai parlare di “nubi”, o “venti”, o “piogge”. Sarebbe incredibilmente complicato, ma è chiaro che venti e piogge hanno per noi molto senso perché sono nozioni “a dimensione d’uomo”; un computer inconcepibilmente potente potrebbe benissimo non aver bisogno di questi concetti per analizzare e descrivere gli stessi fenomeni a livello molecolare, oppure un essere estremamente piccolo non avrebbe ragione di dare nomi a possibili regolarità macroscopiche nei moti delle molecole di gas. Nessuno ovviamente dubita di questo, e tutti siamo consapevoli del fatto che, alla fin fine, tutto si riduce a molecole, atomi, e, ancora più in piccolo, particelle e forze fondamentali.

Ecco quindi perché mi sembra ragionevole dire che, mentre per noi il livello Psicologico di descrizione dei fenomeni mentali è imprescindibile, guardando le cose da un punto di vista “oggettivo” esso è di fatto strettamente “antropico”: utile certamente, ma non necessario. Nel prossimo post, proverò a trasporre queste considerazioni al tema proposto da Tegmark.