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Lo strumentalismo è un punto di vista in filosofia della scienza che sostiene che le teorie scientifiche sono solo strumenti utili per prevedere i fenomeni invece di descrizioni vere o approssimativamente vere del mondo fisico. Lo strumentalismo può essere meglio inteso come una posizione contro il realismo scientifico e le sue radici risalgono al volgere del ventesimo secolo con il lavoro di Ernst Mach (1838-1916) e Pierre Duhem (1861-1916), che erano entrambi fisici e filosofi della scienza che avevano forti opinioni strumentali. Una forma contemporanea di strumentalismo è l’empirismo costruttivo di Bas van Fraassen (1980).

Realismo scientifico

Il realismo scientifico è la visione filosofica che le teorie scientifiche sono descrizioni vere o approssimativamente vere del mondo fisico. Ci sono diversi tipi di realisti scientifici, ma i più noti sono i realisti delle leggi e delle entità scientifiche (Boyd 1983; Psillos 1999), e i realisti delle sole entità scientifiche (Hacking 1983; Cartwright 1983).

Per esempio, consideriamo il principio di esclusione di Pauli, dal nome del fisico austriaco Wolfgang Pauli (1900-1958), che afferma che due elettroni in un atomo non hanno gli stessi quattro numeri quantici. Alcuni realisti scientifici credono che il principio di esclusione di Pauli sia vero e quindi credono nelle entità a cui si riferiscono le leggi, in questo caso, elettroni e atomi. Tuttavia, altri realisti scientifici credono solo nelle entità a cui si riferisce il principio di esclusione di Pauli perché il principio stesso è rigorosamente falso. In ogni caso, gli strumentisti non sono d’accordo con entrambi i tipi di realisti scientifici.

Il primo strumentalismo

Ernst Mach e Pierre Duhem furono i primi filosofi della scienza a sviluppare una sofisticata difesa del progresso scientifico senza accettare il realismo scientifico. Sebbene le opinioni strumentali di Mach siano emerse per prime, Duhem rese popolare lo strumentalismo tra i filosofi della scienza, in gran parte grazie alla sua approfondita difesa nel suo libro del 1906 Lo scopo e la struttura della teoria fisica.

Lo strumentalismo di Duhem era incentrato su una ferma separazione tra metafisica e fisica. Duhem sosteneva che la fisica poteva e doveva essere fatta indipendentemente da profondi presupposti metafisici. Invece, lo scopo della teoria fisica è quello di sviluppare leggi matematiche che predicano le leggi fenomenologiche con la massima precisione, completezza e semplicità possibile. Nelle parole di Duhem:

Una teoria fisica non è una spiegazione; è un sistema di proposizioni matematiche il cui scopo è quello di rappresentare nel modo più semplice, completo e preciso possibile un intero gruppo di leggi sperimentali (Duhem 1954, 19).

Quindi i fisici non hanno bisogno di credere che le leggi fondamentali della fisica (per esempio il principio della luce di Einstein) siano vere o che le entità fisiche fondamentali (per esempio gli elettroni) esistano realmente. Piuttosto, queste sono solo utili finzioni che aiutano i fisici a prevedere i fenomeni. Inoltre, Duhem ha suggerito che la chimica e la biologia possono essere viste strumentalmente poiché i metodi e gli strumenti della chimica e della biologia dipendono dalle teorie fisiche.

Tuttavia, Duhem era ben consapevole che sembra una spettacolare coincidenza che una fisica meramente strumentale possa prevedere fenomeni nuovi. Piuttosto, alcuni filosofi, incluso Duhem, erano scettici sul fatto che le teorie fisiche fossero meramente strumentali a causa di questa caratteristica spettacolare delle teorie fisiche. I filosofi della scienza chiamano questo punto di vista No Miracles Argument contro lo strumentalismo. Tuttavia, Duhem ha formulato una risposta sorprendente all’argomentazione dell’assenza di miracoli, che è diventata nota come la teoria-dipendenza dell’osservazione.

Osservazione dipendente dalla teoria

L’affermazione di Duhem è che proprio per interpretare i dati osservativi provenienti da strumenti e apparati fisici, i fisici devono usare la teoria fisica. Per esempio, un evento che rese famoso Isaac Newton (1643-1727) fu la capacità della sua teoria della gravità di prevedere nuovi pianeti, come Nettuno nel 1846. Letteralmente, i fisici teorici nel 1800 usarono la teoria di Newton per prevedere un ottavo pianeta dalle perturbazioni nell’orbita di Urano. Poi questi teorici dissero agli astronomi dove guardare nel cielo per trovare l’ottavo pianeta. Alla fine, gli astronomi furono in grado di trovare il pianeta nel 1846, ma solo con l’uso dei telescopi.

Quindi, Duhem sottolineerebbe che la teoria gravitazionale newtoniana fu in grado di predire un nuovo pianeta, ma solo con l’aiuto della precedente teoria fisica sui telescopi e della teoria sul paesaggio celeste di quel tempo. Così, quando gli scienziati predicono e osservano nuovi fenomeni con le teorie scientifiche, in realtà stanno osservando fenomeni dipendenti dalla teoria che potrebbero essere essi stessi fittizi.

Naturalmente, i realisti avevano un’altra sfida da offrire allo strumentalismo. Vale a dire, le teorie non possono essere solo strumenti perché i fisici possono spesso costruire ed eseguire “esperimenti cruciali” che falsificano una teoria fisica. Tuttavia, Duhem aveva un argomento ancora più spettacolare contro questa affermazione. Tra i filosofi della scienza, l’argomento di Duhem contro la possibilità di falsificare le teorie scientifiche con esperimenti cruciali è diventato noto come la Tesi di Quine-Duhem.

La Tesi di Quine-Duhem

La Tesi di Quine-Duhem, talvolta soprannominata “l’argomento della sottodeterminazione” è l’opinione che qualsiasi teoria scientifica è sottodeterminata da qualsiasi prova empirica che possiamo offrire a suo favore. Duhem ha originariamente formulato la tesi per le teorie fisiche, ma da allora il filosofo di Harvard van Orman Quine (1908-2000) l’ha estesa a tutte le teorie scientifiche.

La tesi è stata costruita dall’intuizione di Duhem che le assunzioni di base sono necessarie per dedurre previsioni osservative dalle teorie fisiche. Per esempio, Isaac Newton (1999) assunse che i telescopi fossero strumenti di osservazione affidabili e che i pianeti possono essere idealizzati come masse puntiformi nella sua previsione che il centro di massa del sistema planetario si trovasse all’interno del sole. Il primo presupposto Duhem lo chiamerebbe un “presupposto osservativo” e il secondo un “presupposto teorico”. Più tardi, Quine (1951) notò che ci sono molteplici presupposti metafisici, matematici e logici anche alla base delle previsioni teoriche.

Per esempio, nella suddetta previsione teorica di Newton, la geometria euclidea era usata per rappresentare lo spazio fisico reale, la logica classica (inclusa la legge del mezzo escluso) era usata nella deduzione, e il moto assoluto era presupposto come un presupposto metafisico.

Quindi, per una questione di logica, quando una previsione osservativa di una teoria scientifica non viene osservata o si osserva un’osservazione contrastante, questo fatto non implica che la teoria sia falsa. Implica che la teoria o uno dei suoi molti presupposti di base è in conflitto con l’osservazione. Si noti che una teoria più le sue ipotesi di fondo coprono approssimativamente tutta la scienza fino a quel momento. Questo fatto ha spinto Duhem a sviluppare la visione filosofica nota come olismo di conferma, che afferma che nessuna teoria scientifica può essere testata in modo isolato e, piuttosto, quando testiamo una teoria scientifica stiamo testando tutta la scienza con quel test.

Viste le tesi di Quine-Duhem, l’olismo di conferma e la teoria-dipendenza dell’osservazione, lo strumentalismo di Duhem ci insegna che le cosiddette nuove previsioni sul mondo fisico sono illusioni costruite da teorie scientifiche radicate e una cosiddetta falsificazione di una teoria scientifica è solo incoerenza nella nostra rete di credenze.

Lo strumentalismo contemporaneo

Nonostante il fascino dello strumentalismo di Mach e Duhem, la scienza ha avuto così tanto successo nel ventesimo secolo, che è diventato sempre più difficile difendere lo strumentalismo. Per esempio, i realisti svilupparono argomenti convincenti identificando certe virtù teoriche (come il potere esplicativo) come costitutive di buone teorie scientifiche e così la sottodeterminazione poteva essere superata dopo tutto (Psillos 1999). Tuttavia, una nuova ondata di strumentalismo sorse sotto il filosofo di Princeton Bas van Fraassen. Il suo punto di vista, noto come empirismo costruttivo, sostiene che mentre il realismo scientifico è una visione filosofica ragionevole sulle teorie scientifiche, lo strumentalismo è altrettanto ragionevole (van Fraassen 1980).

Nota la differenza tra lo strumentalismo di Duhem e lo strumentalismo di van Fraassen. Duhem sostiene che lo scopo della teoria fisica dovrebbe essere strumentale. Van Fraassen sostiene che lo scopo della teoria fisica potrebbe essere strumentale. In altre parole, l’empirismo costruttivo sostiene che è altrettanto razionale per un filosofo della scienza essere uno strumentista quanto lo è per lei essere un realista. Non fa affermazioni su come gli scienziati dovrebbero considerare le teorie scientifiche. Forse è meglio per la scienza (cioè per il progresso scientifico) che gli scienziati credano onestamente nel realismo scientifico. L’empirismo costruttivo può ammettere questo. Tuttavia, ciò che non ammette è che lo strumentalismo non è un modo perfettamente ragionevole di dare senso alla scienza da un punto di vista filosofico.

Ci sono una serie di domande a cui gli strumentisti contemporanei devono rispondere, come: Come non possiamo essere ontologicamente impegnati con le entità postulate nelle nostre teorie scientifiche se le teorie descrivono processi causali? Tuttavia, ci sono una serie di domande a cui i realisti scientifici devono rispondere, come ad esempio: Cosa significa dire che una teoria scientifica è approssimativamente vera?

Inoltre, alcune delle più grandi figure della scienza del ventesimo secolo erano strumentaliste. Per esempio, i premi Nobel Niels Bohr (1885-1962) e Werner Heisenberg (1901-1976) svilupparono negli anni ’20 l’interpretazione molto strumentale di Copenhagen della meccanica quantistica, che rimane l’interpretazione più popolare della meccanica quantistica nella fisica contemporanea. Pertanto, lo strumentalismo è ancora una visione filosofica vivace e sarà in giro per molto tempo ancora.

Vedi anche

• Pierre Duhem
• Filosofia della scienza

• Boyd, Richard. 1983. Sullo stato attuale del realismo scientifico. Erkenntnis 19: 45-90.
• Cartwright, Nancy. 1983. Come mentono le leggi della fisica. Oxford: Oxford University Press.
• Duhem, Pierre. 1954. The Aim and Structure of Physical Theory. Philip Wiener, ed. Princeton: Princeton University Press.
• Hacking, Ian. 1983. Rappresentare e intervenire: Introductory Topics in the Philosophy of Natural Science. Cambridge: Cambridge University Press.
• Newton, I. 1999. I Principia, Principi matematici della filosofia naturale: A New Translation, trans. I.B. Cohen & A. Whitman. Berkeley: University of California Press.
• Psillos, Stathis. 1999. Realismo scientifico: come la scienza rintraccia la verità. Londra: Routledge.
• Quine, W.V.O. 1951. Due dogmi dell’empirismo. Philosophical Review 60: 20-43.
• van Fraassen, Bas. 1980. L’immagine scientifica. Oxford: Clarendon Press.

Tutti i link recuperati il 3 marzo 2018.

• Progresso scientifico, Stanford Encyclopedia of Philosophy
• Realismo scientifico, Stanford Encyclopedia of Philosophy

Fonti generali di filosofia

• Stanford Encyclopedia of Philosophy
• The Internet Encyclopedia of Philosophy
• Paideia Project Online
• Progetto Gutenberg