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ⓘ Legge fisica




Legge fisica
                                     

ⓘ Legge fisica

La legge fisica è una espressione in linguaggio matematico di una regolarità riscontrata nei fenomeni naturali. Nasce spesso per induzione, su base sperimentale, e successiva formalizzazione di un fenomeno fisico.

                                     

1. Storia

Dal punto di vista storico, il concetto di legge della natura si sviluppa a partire dal Seicento, con i primi lavori di Cartesio probabilmente vero teorico della nozione, Keplero che ha scoperto le tre leggi del movimento planetare e Galilei che ha fatto i primi esperimenti nel senso moderno della parola. Tra questi tre scienziati ci sono grandi differenze riguardo al loro contributo alla formazione del concetto di legge della natura, che avrà un ruolo importante nello sviluppo della scienza moderna.

I concetti di legge divina e legge giuridica sono storicamente anteriori a quello di legge scientifica.

                                     

2. Descrizione

Unassunzione fondamentale della ricerca scientifica è che i fenomeni naturali - pur nella apparente molteplicità delle loro forme - siano caratterizzati da poche leggi naturali ad essi preesistenti le quali tutte diano giustificazione del mondo fisico o Natura esistente nella sua apparente regolarità e sostanziale ordine. La ricerca di tali leggi è parte intrinseca del metodo scientifico.

In accordo con questa definizione, il lavoro degli scienziati moderni continua a seguire lo stesso spirito dei filosofi naturali presocratici come Talete, alla ricerca dellimmutabile uno dietro lapparente molteplice.

Alcune leggi fisiche assumono importanza fondamentale allinterno delle rispettive teorie fisiche assurgendo così a principio cardine della teoria stessa es. principi della dinamica e principi di conservazione. In ogni caso il termine "legge" in fisica fa riferimento ad una relazione di tipo matematico o modello che ha validità universale e invariante di scala, a meno della scoperta di nuove leggi di natura più generale che le ricomprendono come caso particolare o approssimazione es. fisica moderna nei confronti della fisica classica.

Secondo Karl Popper una legge è ritenuta valida ma non" vera” se resiste agli attacchi di chi tenta di confutarla" falsificarla”, cioè di dimostrare il contrario, a differenza del dogma che è, invece, una verità assoluta e, pertanto non falsificabile tipico anche delle" pseudoscienze” come il marxismo e la psicoanalisi.

                                     

3. Dibattiti epistemologici vari

Lidea di "legge fisica" si può intendere diversamente a seconda che si consideri come unastrazione oppure come una scoperta.

Nel primo caso si ha a che fare con una astrazione almeno in parte arbitraria, compiuta dallosservatore a partire da dati dellesperienza sensibile, mediati eventualmente dallo strumento materiale, dai sensi del corpo e dal sistema cerebrale.

Nel caso si consideri invece la legge una scoperta o riscoperta di un ordine preesistente, lintelletto umano si limiterebbe a riconoscerla nella massa dei dati sensibili in seguito alla scrematura dei fattori di disturbo.

Nel primo caso lenunciazione di una nuova legge fisica si configura come una creazione, un parto cioè della mente umana; nel secondo caso essa è piuttosto la scoperta di una realtà indipendente dalluomo.

Il dibattito è simile a quello che ha luogo riguardo agli oggetti delle scienze matematiche tra i cosiddetti platonisti, che sostengono la seconda tesi, e i formalisti per i quali le strutture della matematica, derivando da assiomi convenuti arbitrariamente, risultano in ultima analisi prodotto della mente umana.

Nelle scienze empiriche il dibattito è complicato dal fatto che le teorie si fondano su assiomi che sono scelti però con un grado di arbitrarietà minore rispetto a quelli delle teorie matematiche, in quanto lobiettivo di una teoria fisica i cui teoremi sono poi le leggi fisiche è la predizione o, in termini prepopperiani, la spiegazione del dato sensibile, la cui validità intersoggettiva viene generalmente accettata.

Nel caso di derivazione sperimentale, data la finitudine dei dati o esperienze fisiche implicate, la natura universale della legge fisica scoperta è supposta sulla base dellinferenza logica connessa ad un processo di induzione cioè generalizzazione dal particolare alluniversale. Nulla vieta dunque che un maggior numero di esperienze sensibili possa disconoscere o modificare la legge fisica scoperta conferendole caratteristiche di maggiore universalità, come peraltro più volte avvenuto nella storia della scienza.

In epistemologia, lungo e controverso è stato ed è tuttora il dibattito riguardo al valore da attribuire alla definizione di legge fisica. Il problema, sollevato per la prima volta da Hertz, verteva principalmente sul tentativo di destrutturare il dualismo filosofico che vedeva contrapposte due correnti di pensiero: la prima avallava lipotesi secondo la quale le leggi di natura fossero state poste da un essere supremo allinterno della natura e che, pertanto, allo scienziato spettava semplicemente adoperarsi a scoprirle, in virtù di una visione della natura regolata da leggi semplici la cui comprensione avrebbe garantito una conoscenza completa ed inglobante di ciò che ci circonda; la seconda, invece, considerava le leggi fisiche pura invenzione della mente umana.

Questultima posizione fu tuttavia ben presto abbandonata in quanto non era in grado di fornire una spiegazione sufficientemente valida e coerente al fatto che le previsioni riguardo ad un fenomeno scaturite da leggi fisiche trovano una non casuale corrispondenza nella realtà; ciò pertanto non farebbe altro che avvalorare la prima suesposta corrente. Durante lindagine sperimentale di un dato evento è indubbio che si colga il modo in cui linterazione tra determinati fenomeni fa sì che si venga a verificare quel dato evento. Scoprendo le modalità in cui esso avviene si arriva ad una legge che è il modello interpretativo derivato da un processo di filtraggio, attuato dalle nostre strutture mentali e pertanto fortemente condizionato dal nostro modo di osservare e conoscere la realtà. Questo processo analizza solo quegli aspetti del fenomeno che possono essere considerati non superflui e tali che, qualora essi non venissero fatti rientrare allinterno del modello, vi sarebbe una discrepanza tra le conseguenze delle nostre "immagini mentali" e la prova sperimentale. Piuttosto, invece, è il linguaggio matematico ad essere stato inventato. Tali riflessioni non hanno tuttavia scoraggiato i sostenitori della seconda tesi.