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Il metodo
scientifico è lo studio sistematico, controllato, empirico e
critico di ipotesi formulate sulle relazioni supposte tra vari
fenomeni, (Frédéric Kerlinger) ed è usato in particolare dalle
scienze sperimentali. Secondo molti scienziati e pensatori,
esso è alla base della moderna definizione di scienza.
Indice
1 Cenni
storici
2 Regole per
applicare il metodo scientifico all'osservazione dei fenomeni
naturali
3 Rettifiche
del metodo scientifico
- Cenni
storici
Il nocciolo
del metodo scientifico risiede nella ricerca della conoscenza
della verità sui fenomeni percepiti.
Nei papiri
egizi sparsi in vari musei del mondo troviamo il primo esempio
di metodo scientifico nella descrizione dei casi di chirurgia,
vi è descritta una anamnesi, una diagnosi e la terapia
chirurgica applicata descritta nei minimi particolari, dalla
preparazione del paziente, alla strumentazione usata, alla
tecnica operatoria, alla prognosi e al decorso
post-operatorio.
Malgrado gli
antichi egizi applicassero il metodo scientifico al campo
della chirurgia e fossero abituati a fare previsioni del
raccolto di grano, in base al livello delle acque del Nilo,
essi non applicavano gli stessi principi nel campo della
medicina generale ed i papiri di terapia medica egizia sono un
cumulo di superstizioni, rimedi inventati senza alcun
collegamento fra cause della malattia ed effetti del farmaco.
Dunque anche
se gli antichi egizi, in qualche campo usavano il metodo
scientifico, non si può dire che lo conoscessero.
I primi
pensatori greci escono da un'esistenza guidata dal mito e
cercano un sapere che sia innegabile, un sapere immutabile nel
tempo, un sapere assoluto, definitivo, incontrovertibile,
necessario e indubitabile e lo chiamano sapere (sophia),
ragione (logos), verità (alétheia) e scienza (epistéme).
Talete di
Mileto, (624-548 a.C.) fu il primo, a nostra conoscenza, che
nacque animista e morì scienziato. Negli scritti che ci sono
rimasti si legge che Talete, osservando la natura, previde con
molto anticipo un grande raccolto di olive e monopolizzò a
proprio vantaggio i frantoi, diventando ricco. Malgrado la sua
capacità di fare previsioni, morì d'insolazione, per essere
stato obbligato a rimanere senza cappello sotto il sole,
durante i giochi olimpici.
Aristotele
(384-322 a.C.) apporta un enorme contributo, sistematizzando
la scienza fino ad allora conosciuta e identificando nel
sillogismo il principio per determinare la verità. Aristotele
dice:
«Ebbene,
sillogismo è un discorso nel quale, poste alcune cose,
qualcosa di diverso da ciò che è stabilito segue di necessità
in forza di ciò che è stabilito. Vi è dunque una dimostrazione
quando il sillogismo proceda da asserzioni vere e prime,
oppure da asserzioni tali che hanno assunto il principio della
conoscenza ad esse relativa in forza di certe asserzioni vere
e prime; dialettico è invece il sillogismo che argomenta da
opinioni notevoli». (Aristotele, Topici, in M. Zanatta,
Organon di Aristotele, Torino, 1996, vol. II, pp. 115–117). Il
sillogismo è una costruzione logica formata da una o più
proposizioni precedenti (se...) dalle quale nasce una
proposizione conseguente (allora...). Oggi (2005) il
sillogismo è l'impostazione base dei programmi di intelligenza
artificiale.
Malgrado i
pensatori della filosofia greca classica abbiano fondato le
basi del pensiero scientifico moderno, non si può dire che
fossero coscienti di che cosa sia il metodo scientifico.
Nel 1250
Roger Bacon e nel 1480 Leonardo, applicarono nei loro studi il
pensiero ipotetico-deduttivo della filosofia aristotelica,
contribuendo anch'essi a porre le basi del metodo scientifico
come verrà sistematizzato da Galileo Galilei.
Per parte sua
Leonardo, applicò il metodo scientifico, così come venne più
tardi concepito da Galileo Galilei nel 1600: a titolo di
esempio ci sono i suoi progetti ingegneristici, le macchine di
Leonardo, i suoi disegni del corpo umano, i suoi studi sulla
prospettiva.
Con Galileo,
il primo a introdurre formalmente il metodo scientifico, si ha
una serie di criteri ancora oggi validi: secondo lo scienziato
pisano il libro della natura è scritto secondo leggi
matematiche e per poterle capire è necessario eseguire
esperimenti con gli oggetti che essa ci mette a disposizione.
Come già in
Galilei, anche la scienza moderna fa distinzione tra l'aspetto
sperimentale e quello teorico: né uno né l'altro sono
preponderanti, poiché fa parte del metodo scientifico che un
modello teorico spieghi un'osservazione sperimentale ed
anticipi future osservazioni. Uno dei punti basilari è la
riproducibilità degli esperimenti, ovvero la possibilità che
un dato fenomeno possa essere riproposto e studiato in tutti i
laboratori del mondo.
Non è sempre
possibile riprodurre sperimentalmente delle osservazioni
naturali, ad esempio, in alcune scienze come l'astronomia o la
meteorologia, non è possibile riprodurre molti dei fenomeni
osservati e allora si ricorre ad osservazioni e simulazioni
digitali. Un altro esempio è la verifica sperimentale della
teoria sul Big Bang, pur non essendo più riproducibile, viene
confermata da osservazioni sperimentali basate sull'effetto
Doppler o l'evoluzionismo di Charles Darwin, che per essere
verificata richiede tempi d'osservazione talmente lunghi,
milioni d'anni, che per il momento, non è ancora stato
ricercato un metodo da applicare.
Nel 1866, con
la pubblicazione dell'Introduction à l'étude de la médecine
expérimentale, Claude Bernard tenta di adottare questo metodo,
detto sperimentale, nel settore della medicina. L'emergere
delle scienze umane e sociali a partire dalla fine del secolo
1800 fino al secolo 1900 ha rimesso in discussione questo
modello unico del metodo scientifico.
Nel tentativo
di definire un metodo scientifico valido anche nel campo delle
scienze umane, i filosofi hanno cercato nuovi ragionamenti ed
un importante contributo è venuto da Karl Popper e nella sua
pubblicazione Logica della scoperta scientifica.
- Regole per
applicare il metodo scientifico all'osservazione dei fenomeni
naturali
La
preoccupazione metodologica scientifica è quella di rispettare
una serie di regole imposte dal pensiero logico al fine di
salvaguardare la realtà e l'obiettività dei fenomeni studiati.
Le scienze
naturali dette anche scienze empiriche per il loro carattere
sperimentale, sono una forma di conoscenza basata su due
elementi fondamentali, l'oggetto di studio ed il metodo
impiegato.
Questa
conoscenza è un sapere empirico, cioè fondato sull'esperienza,
descrittivo ed esplicativo, di osservazioni singole e limitate
che possono essere sia ripetute che generalizzate.
L'oggetto di
studio della scienza è la realtà sensibile, vale a dire il
mondo che ci circonda nei suoi diversi aspetti e ciò che rende
ammissibile l'introduzione di un ente nel discorso
scientifico, è la sua osservabilità di principio, cioè di
registrare mediante strumenti di varia natura l'esistenza di
un dato oggetto o di un fenomeno e di descriverli.
Il metodo
sperimentale, detto anche galileano o ipotetico-deduttivo,
originatosi dall'empirismo, è una procedura conoscitiva
articolata in diverse proposizioni, chiamate ragionamento
sperimentale.
Per eseguire
osservazioni scientifiche che abbiano carattere di verità
universale, è necessario applicare le seguenti regole:
osservare e
descrivere un dato fenomeno
formulare
un'ipotesi che lo possa spiegare
prevedere una
o più conseguenze dipendenti da quest'ipotesi
verificare in
modo sperimentale le conseguenze
concludere
(valutare): confermare o confutare l'ipotesi iniziale
Quando le
conseguenze confermano le ipotesi, si parla di oggettività
delle osservazioni e si costruisce una legge; da un insieme di
leggi, si costruisce una teoria.
Dunque le
basi della scienza sono quelle osservazioni di fenomeni
naturali che chiunque può ripetere, da qui la preoccupazione
di una descrizione dei fenomeni e delle conclusioni in termini
selezionati, rigorosi e univoci, in modo che ognuno sappia
esattamente comunicare ciò che pensa.
Esempi di
metodologia scientifica sono:
le
sperimentazioni fatte dai fisici in varie epoche, per
dimostrare la natura elettromagnetica e corpuscolare della
luce
le procedure
di Pasteur per dimostrare la teoria dei germi nell'eziologia
di alcune malattie infettive
- Rettifiche
del metodo scientifico
Col 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.
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.
Ad un
elettrone, viene così associata una funziona d'onda che ne
definisce le proprietà.
I fisici non
rinunciano alla buona fede scientifica nel momento in cui la
posizione e la velocità di un elettrone non sono più
misurabili contemporaneamente.
Pochi di
essi, in ogni caso, si azzarderebbero a mettere in discussione
la funzione di probabilità di esistenza dell'elettrone,
malgrado nessuno sappia indicare con esattazza la sua
posizione in un determinato momento.
In biologia e
medicina la massima parte delle leggi è di tipo probabilistico
e non può essere espressa 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 scienza 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.
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