Problemi del realismo

domenica 20 gennaio 2013
Su cosa dovremmo
essere realisti?
Andrea Raimondi
PhD student, Corso di Dottorato in Filosofia della Scienza
a.a. 2012/13
raimondi.and@gmail.com
twitter: @raimondiand

domenica 20 gennaio 2013
Pessimistic meta-induction
Gli argomenti del Realismo
Convergenza alla verità
Ridurre la base induttiva
La strategia del Realismo
Realismo Selettivo
Inosservabili a confronto
Causal theory of Reference
Realism about what?
La difesa del realismo nella dimensione metafisica
Cartwright e l’idealizzazione
Il realismo Strutturale

domenica 20 gennaio 2013
Il problema del
realismo scientifico
Affrontare l’ipotesi scettica intorno alla conoscenza scientifica:
“la scienza non può andare oltre l’esperienza e afferrare le reali cause dei fenomeni”
Se accettiamo che alcune idee che abbiamo
delle proprietà delle cose non corrispodono
veramente alle loro reali proprietà, come
facciamo a sapere che ciò che consideriamo
proprietà primarie abbia un riferimento reale
nel mondo?
Come facciamo a sapere che c’è qualcosa oltre
la nostra esperienza degli oggetti?

domenica 20 gennaio 2013
Realismo e realismo scientifico
Il realismo scientifico è realismo su ciò che è spiegato e descritto
nelle nostre migliori teorie scientifiche. Ma su cosa esattamente?
realismo come verità o verità approssimata delle teorie o di
certi aspetti di una teoria.
realismo come coincidenza degli elementi teoretici di una teoria
con gli oggetti nel mondo, inosservabili e osservabili.
realismo come status epistemico delle teorie scientifiche. Esse ci
danno conoscenze degli oggetti nel mondo, compresi gli
inosservabili.

domenica 20 gennaio 2013
Le dimensioni del realismo scientifico
Metafisica
.
Le entità descritte nella teoria T esistono.
La loro esistenza è indipendente dalla nostra mente.
(mind-indipendent existence of the world)
Semantica
.
Le asserzioni teoretiche hanno valore nominale e
assertorio (possono essere vere o false).
La verità o falsità degli asserti (riguardo entità,
processi e attività descritti nella teoria T) dipende dalle
condizioni dello stato del mondo.
Epistemologica
.
Le asserzioni teoretiche prodotte nella teoria T
costituiscono conoscenza del mondo.

Theory of Electrons
Hendrik Lorentz
Cosa vuol dire essere realisti?
L’elettrone esiste.
L’elettrone esiste indipendentemente da me.
L’elettrone ha carica negativa, una certa massa, spin 1/2.
Le asserzioni sull’elettrone sono vere o false a seconda di com’è il mondo.
Dobbiamo pensare che la teoria di Lorentz ci dia effettiva conoscenze del mondo.
domenica 20 gennaio 2013
“The drawning of the observational theoretical line at any
given point is an accident and a function of our physiological
make-up, our current state of knowledge, and the instruments
we happen to have and, therefore, it has no ontological status
whatsoever.”
(Maxwell 1962)

Realisti vs. Anti-Realisti
Non c’è nulla di speciale negli inosservabili
che previene dall’averne una conoscenza
scientifica. Il successo (empirico) delle
nostre teorie sarebbe miracoloso se esse
non fossero almeno approssimativamente
vere, e non spiegherebbero nulla se fossero
solo empiricamente adeguate.
domenica 20 gennaio 2013
Le teorie scientifiche sono vere o solo empiricamente adeguate?
No-Miracle
Argument
Inference to the best
explanation
Putnam 1975
Ladyman 1998
Dal momento che esistono teorie
empiricamente equivalenti non possiamo
avere una conoscenza vera degli
inosservabili, nè può essere vero o falso
ciò che diciamo su di loro nelle teorie
Il successo o l’insuccesso delle nostre
t e o r i e s c i e n t i fi c h e p u ò e s s e re
dimostrato e compreso senza dover
credere alle entità che la scienza postula.
The
Underdetermination
of Theory by data
Van Fraassen 1980
Duhem 1954

domenica 20 gennaio 2013
The pessimistic
meta-induction
ovvero
cosa succede agli inosservabili
quando le teorie cambiano?

domenica 20 gennaio 2013
The pessimistic
meta-induction
Larry Laudan (1981)
There have been many empirically successful theories in the
history of science that have subsequently been rejected and
whose theoretical terms do not refer according to our best
current theories.
Our best current theories are no different in kind from those
discarded theories and so we have no reason to think they will
not ultimately be replaced as well.
By induction, we have positive reason to expect that our best
current theories will be replaced by new theories, according to
which some of the central theoretical terms of our best current
theories do not refer.

domenica 20 gennaio 2013
The pessimistic
meta-induction
Larry Laudan (1981)
Il Flogisto o l’Etere sono nozioni superate e di conseguenza non
riferiscono più ad entità reali. Allora abbiamo buone ragioni per
pensare che le nostre attuali teorie fisiche non possono garantire
che “atomo” si riferisca davvero ad un’entità nel mondo, poichè
queste teorie saranno superate da teorie più avanzate.
Un argomento empiricamente fondato,
e non teoretico, contro la giustificazione
realista degli inosservabili

qualche esempio:
domenica 20 gennaio 2013
The pessimistic
meta-induction
Larry Laudan (1981)
The crystalline spheres of ancient and medieval astronomy
The humoral theory of medicine
The effluvial theory of static electricity
‘Catastrophist’ geology, including the Noah’s Flood
The phlogiston theory of chemistry
The caloric theory of heat
The vibratory theory of heat
The vital force theories of physiology
The electromagnetic aether
The optical aether
The theory of circular inertia

domenica 20 gennaio 2013
Theory of Electrons
Hendrik Lorentz
Tra il 1982 e il 1904 Lorentz formulò la sua teoria
dell’elettrone. L’interazione tra le masse aveva come medium
l’etere luminoso (lo stato dell’etere con il suo campo
magnetico ed elettrico). Se crediamo che esista l’elettrone
perchè non crediamo anche all’etere?
Su cosa dovremmo essere realisti?

domenica 20 gennaio 2013
Gli argomenti del realismo
Convergenza alla verità
Non siamo così ingenui da pensare che le teorie contemporanee
siano completamente vere. Possiamo però dire che il successo
predittivo ed esplicativo di queste teorie ci dà una base induttiva
sufficiente per credere che siano vere...
.....O almeno verosimili.
Le teorie sono solo
“approssimativamente vere”
Popper (1972)

domenica 20 gennaio 2013
... esistono numerosi esempi di
verosimiglianza
.
Se dico che sono le 12. ma in effetti sono le 11.57, la mia asserzione è falsa, ma
anche approssimativamente vera.
.
Se dico che fuori piove, ma nevica, la mia asserzione è falsa perchè non è pioggia,
ma è vera perchè c’è una precipitazione.
.
La terra è sferica
... ma è una definizione vaga che rischia sia
di includere similarità sia cadere nell’adeguatezza empirica.
.
.
La terra è piatta
io e questa presentazione siamo simili perchè più lontani di voi dal fondo dall’aula
Dire che le teorie ci consentono una predizione
approssimativamente accurata non è una difesa del realismo!

domenica 20 gennaio 2013
Gli argomenti del realismo
Ridurre la base induttiva
Restringere il realismo solo alle teorie mature, quelle che
soddisfano un certo grado di unificazione e coerenza, che sono
adeguate al metodo scientifico, che incorporano principi coerenti
con altri domini della scienza, che ammettono vincoli teorici sui
modelli.
Qualche requisito minimo:
Teoria sulla struttura della materia
Legge della conservazione dell’energia
...Metro, kilogrammo, amp, volt, massa, carica
• crystalline spheres of medieval astronomy
humoral theory of medicine
the vital force theories of physiology

domenica 20 gennaio 2013
Gli argomenti del realismo
Ridurre la base induttiva
Restringere il realismo solo alle teorie che ci consentono di fare
nuove predizioni, quelle che soddisfano certe condizioni di successo
empirico. Cerchiamo quali conseguenze empiriche di una teoria
possono essere considerate evidenze della sua verità.
Lloyd (1830)
Popper (1972)
Hamilton (1830)
Fresnel (1818)
Hamilton predice che un fotone che attraversa un cristallo
biassiale ne uscirà come un cono di luce. Quello che verrà
successivamente dimostrato come Effetto di Rifrazione Conica.

domenica 20 gennaio 2013
Gli argomenti del realismo
Ridurre la base induttiva
Popper (1972)
Temporal novelty: a prediction is temporally novel when it is of
something that has not yet been observed.
Ma la novità di una predizione non può essere
solo un accidente storico, non sarebbe utile per
difendere il realismo.
Epistemic novelty: a prediction is epistemically novel when a scientist
didn't knew about the result before constructing the theory
Ma anche se fossimo a conoscenza di un risultato
non potremmo per questo negare che una teoria
ci può offrire nuove predizioni. Possiamo costruire
una teoria senza includere nulla di quel fenomeno.

domenica 20 gennaio 2013
L’orbita anomala di Nettuno
La precessione del perielio dell’orbita di Nettuno viene prevista
da Newton nella teoria della gravitazione universale. Ma i risultati
e le osservazioni sperimentali mostrarono un deciso scarto
rispetto alle previsioni teoriche. Fu la teoria Generale della
Relatività con Einstein a offrire la soluzione migliore.
Ma le relatività generale non fù una teoria costruita con lo scopo
di risolvere il problema della precessione di Nettuno e non fù
costruita ad hoc a partire dai dati empirici sull’orbita del pianeta.

domenica 20 gennaio 2013
Theory of Electrons
Hendrik Lorentz
Una teoria matura che consente di fare nuove predizioni
Zeeman effect (1896)
L’ipotesi elettromagnetica dell’etere di Lorentz, diversa da
quella solido-elastica di Fresnel, offre una spiegazione
teoretica dell’effetto Fresnel e fa vincere a Lorentz il Nobel
nel 1902

domenica 20 gennaio 2013
The pessimistic
meta-induction
ovvero
spettroscopia
MRI (risonanza magnetica)
Larry Laudan (1981)
✓ ?
Magnetorecezione

domenica 20 gennaio 2013
La strategia del
Realismo
ovvero
su cosa dobbiamo essere
realisti?

domenica 20 gennaio 2013
Realismo Selettivo
Una strategia per massimizzare il realismo sugli inosservabili.
Possiamo giustificare il realismo sugli inosservabili appellandoci a
quelli che figurano in modo essenziale nella spiegazione del
successo delle nostre migliori teorie.
Psillos (1999)

domenica 20 gennaio 2013
Realismo Selettivo
Ma possiamo distinguere entità essenziali da quelle inessenziali?
E che tipo di dipendenza c’è tra l’ipotesi e la nuove predizione
che essa permette?
Non è una distinzione in senso metafisico. Secondo Psillos gli
scienziati, quando costruiscono una teoria, non fanno particolari
assunzioni sulla natura degli oggetti. Essenziale, per Psillos,
significa che l’ipotesi non può essere sostituita da un’ipotesi
alternativa.
La distinzione tra essenziale e inessenziale rischia di:
Includere istanze che realiste non possono essere (es.
nozione di Quiete e Spazio assoluto nella teoria di Newton)
Disconnettere la dimensione metafisica da quella semantica
ed epistemologica. E quindi non riuscire a giustificare il
realismo sugli inosservabili.

domenica 20 gennaio 2013
Inosservabili a confronto
Quando le teorie cambiano
Fresnel Ether?
Una sostanza materiale elastica permette la
propagazione della luce in forma ondulatoria (transversal
waves)
Lorentz Ether!
Un campo fisico non materiale prodotto dal
movimento degli oggetti elettricamente carichi e che
permette la propagazione della luce.

domenica 20 gennaio 2013
Inosservabili a confronto
Quando le teorie cambiano
L’etere non ha riferimento nelle nostre teorie
contemporanee, ma non era inessenziale. Il suo ruolo
teorico giustificava l’uso dei principi della meccanica per
capire secondo quali leggi la luce si propagava nel medium
materiale.
C’è una continuità nel ruolo causale degli attributi
dell’etere e del campo, nel fatto che entrambi sono
medium della propagazione della luce. In entrambi la luce
si propaga.

domenica 20 gennaio 2013
Causal theory of reference
Putnam (1975)
Il riferimento di un termine non è fissato dalla descrizione associata al
termine, ma dalla causa che risiede dietro l’uso del termine.
Extension: H2O
Semantic marker: un liquido comune
Stereotype: l’acqua come pioggia, o come bevanda
«Water is whatever causes the experiences that give rise
to water talk»
«Ether is whatever causes the experiences
that give rise to ether talk»
L’etere (come inosservabile) ha un suo riferimento nel campo
elettromagnetico e la teoria dell’etere ha continuità con quella dei campi
elettromagnetici.

domenica 20 gennaio 2013
Realismo Selettivo
Ma se c’è continuità nel ruolo causale dal momento che non
possiamo sapere qual’è la causa reale del fenomeno, che il
termine abbia o no una referenza è del tutto arbitrario e casuale.
è implausibile pensare che l’etere possa avere continuità di
riferimento anche nella teoria dei campi quantistici, perchè questa
ha una struttura differente da quella elettromagnetica di Maxwell.
prima di credere che l’elettrone sia un’inosservabile
essenziale con spin 1/2 dobbiamo capire se questa sua proprietà
gioca un qualche ruolo (essenziale) nella derivazione di nuove
predizioni.
Il realismo di Psillos non sembra giustificare
adeguatamente gli inosservabili e dunque è solo una
difesa debole del realismo.

domenica 20 gennaio 2013
Realism about what?
Jones (1991)
I modelli nella scienza possono coesistere perchè non c’è
necessariamente una sola visione del mondo in cui credere. La
meccanica classica, ad esempio, è una struttura teorica vasta
composta di concetti interconnessi che descrive i fenomeni fisici
mediante l’uso di entità differenti.
Meccanica Classica
Newton (1687)
molti modelli
Velocità e accelerazione sono
relazioni funzionali tra posizioni
delle particelle
Massa e forza sono termini
teoretici definiti operativamente
Le leggi del moto descrivono il
comportamento di una particella

Classical Mechanics
domenica 20 gennaio 2013
Realism about what?
molti modelli
Jones (1991)
Analytic Mechanics
Field Theoretic formulation of Classical Mechanics
Space-Time formulation of Classical Mechanics
(General Relativity)
Sono tutte declinazioni della stessa teoria di partenza, ma con
accezzioni diverse:
Una teoria che descrive il comportamente delle particelle in
relazione (integrale) allo stato del sistema.
Una teoria che descrive il campo gravitazionale
Una teoria che descrive il campo gravitazionale come parte della
struttura dello spazio tempo

Classical Mechanics
domenica 20 gennaio 2013
Realism about what?
Analytic Mechanics
Field Theoretic formulation of Classical Mechanics
Space-Time formulation of Classical Mechanics
(General Relativity)
Ma ogni formulazione suggerisce un’ontologia e delle entità
diverse. Quali sono quelle fondamentali?
Teleologia del comportamento delle particelle
Azione a contatto (local causality), campo
Lo spazio-tempo
molti modelli
Jones (1991)
Punti massa, forza, azione a distanza

domenica 20 gennaio 2013
Realism about what?
molti modelli
Jones (1991)
Dal momento che la meccanica newtoniana ha differenti
formulazioni su che base (razionale) possiamo giustificare il
ricorso agli inosservabili (essenziali o no che siano) per difendere
il realismo?
Riguardo quale formulazione dovremmo essere realisti? e su quali
entità?
Insomma o scegliamo uno tra i modelli o se ne scegliamo più di
uno non abbiamo modo di decidere, se non arbitrariamente,
quale degli inosservabili è essenziale nel giustificare il successo di
una teoria

domenica 20 gennaio 2013
La difesa del realismo nella
dimensione metafisica
Musgrave (1992)
Due teorie possono essere empiricamente equivalenti, ma dal
momento che costituiscono framework diversi di spiegazione,
devono essere considerate teorie differenti. Le formulazioni
delle meccanica classica non sono equivalenti perchè spiegano
fenomeni diversi.
Musgrave (1992)

domenica 20 gennaio 2013
La difesa del realismo nella
dimensione metafisica
Musgrave (1992)
Per giustificare razionalmente il ricorso agli inosservabili dobbiamo
essere realisti anche sui presupposti metafisici di una teoria scientifica,
quelli che sono incorporati nelle nostre migliori teorie fisiche. In questo
modo abbiamo una base razionale per scegliere tra le teorie.
Musgrave (1992)

domenica 20 gennaio 2013
La difesa del realismo nella
dimensione metafisica
Musgrave (1992)
3 problemi per la metafisica della scienza di Musgrave:
E’ dubbio che esista un unico impianto metafisico responsabile
dei successi di una teoria fisica. I presupposti metafisici dominanti
nella storia della scienza sono diversi e mutevoli.
Dal momento che diverse ipotesi metafisiche spingono in
direzioni teoriche diverse il problema della molteplicità dei modelli
di Jones non è risolto.
C’è una certa circolarità nell’usare ipotesi metafisiche per
scoprire qual’è la migliore teoria fisica che ci può dire quale
metafisica adottare.

domenica 20 gennaio 2013
Cartwright e l’idealizzazione
La critica alla metafisica della scienza realista
All’interno della filosofia della scienza c’è una mancanza di
corrispondenza tra la Scienza come oggetto di attenzione filosofica e
la scienza come pratica nel mondo.
Cartwright (1995)

domenica 20 gennaio 2013
Cartwright e l’idealizzazione
Una metafisica della scienza anti-realista
Cartwright (1995)
Un approccio strumentalista. Il contrasto tra leggi fondamentali e
leggi fenomenologiche non riguarda la natura degli inosservabili/
osservabili, poichè la fenomenologia (nella scienza) si riferisce
all’espressione matematica dei risultati di certi fenomeni
osservati, e non alla loro natura fondamentale.
Un anti-realismo sulle leggi fondamentali non presuppone però
un anti-realismo sulle entità teoretiche. Queste possono essere
giustificate razionalmente sulla base del loro ruolo nei processi
concreti in cui vengono studiati (Entity Realism)

domenica 20 gennaio 2013
Cartwright e l’idealizzazione
L’idealizzazione è la manipolazione sperimentale di circostanze
concrete al fine di minimizzare certe proprietà o caratteristiche del
fenomeno.
L’astrazione , come tipo di idealizzione, è la sottrazione di
fatti e proprietà concreti agli oggetti, incluse la composizione
materiale e, in particolare, le causa interferenti
Leggi fondamentali: si riferisce all’astratto e al generale (legge del
moto di Newton) definiscono le variabili descrittive della teoria, come le
tre leggi della dinamica definiscono, in meccanica classica, la forza e la
massa.
Leggi fenomenologiche: si riferisce al particolare concreto, valide in
contesti particolari (es. una forza d'attrito proporzionale alla velocità è
ragionevole in quei contesti in cui non vi siano vortici).

domenica 20 gennaio 2013
Cartwright e l’idealizzazione
La visione tradizionale delle Teorie scientifiche non riflette la
pratica scientifica contemporanea. Il modello basato su leggi ci
dice che la sola teoria, opportunamente completata con le
assunzioni ausiliarie per un contesto particolare, implica il
fenomeno da spiegare.
L’uso delle teorie e dei modelli che si fa nella scienza
contemporanea, invece, implica l’applicazione di strutture
teoretiche astratte a situazioni concrete
Solo le leggi fenomenologiche sono vere, mentre le fondamentali
non possono esser dette vere di nulla.

domenica 20 gennaio 2013
Ad esempio noi idealizziamo un superficie quando la consideriamo
priva di attrito, per poi reintrodurre un coefficicente in forma
matematica che ne rappresenta il ruolo fisico. Siamo sempre davanti ad
una situazione approssimamente vera e concreta.
La legge di Gravitazione di Newton, invece, è un’astrazione dalla
situazione concreta, dal momento che ci dice cosa accade a un corpo
sul quale non agisce nessun altra forza (elimina le cause interferenti).
Ma non esiste nessun corpo simile nell’Universo!
Ceteris-paribus Law

domenica 20 gennaio 2013
Il Realismo Strutturale
Ovvero
Prendere il meglio dai due mondi
Worral (1989)
Non dobbiamo essere realisti sulle entità come descritte dal
contenuto metafisico ed epistemico delle nostre migliori teorie. Al
contrario il realismo strutturale pone l’enfasi sul contenuto
matematico o strutturale delle nostre teorie e dalle relazioni che
postula (there is a retention of structure across theory change)
Evitiamo la meta-induzione perché il realismo strutturale non ci
forza a credere che il mondo sia solo così come descritto nella
teoria.
Non fa sembrare il successo della scienza un miracolo perché è la
struttura delle teorie, più che il contenuto, a descrivere il mondo

domenica 20 gennaio 2013
Il Realismo Strutturale
Ovvero
Prendere il meglio dai due mondi
Worral (1989)
ESR
(epistemic structural realism) o (restrictive structural realism)
Dobbiamo essere realisti sulla struttura matematica delle teorie ma
agnostici sul contenuto. Non possiamo conoscere gli individui che
istanziano la struttura nel mondo, ma possiamo conoscere le loro
proprietà e le loro relazioni
Poincare (1905)
Stein (1989)

domenica 20 gennaio 2013
Il Realismo Strutturale
Ovvero
Prendere il meglio dai due mondi
Worral (1989)
OSR
(ontic structural realism) o (radical structuralism)
Dobbiamo essere realisti solo sulla struttura, le entità che la
istanziano non esistono. Se la continuità delle teorie è solo in
termini di struttura, allora possiamo giustificare il successo delle
teorie scientifiche senza dover necessariamente avere entità il cui
riferimento è fissato.
Worral (1989)