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esperimenti mentali

Il posto delle favole

Margherita Arcangeli
p. 3-19

Abstract

Over the past twenty years the expression “thought experiment” (Gedankenexperiment) has become part of the philosophical vocabulary. Galileo’s thought experiment on the fall of bodies is an example that shows how thought experimentation might be an important scientific tool in order to acquire new knowledge. Nonetheless, the epistemological validity of thought experiments is still questioned in the domains different from physics.
The paper aims to investigate whether the thought experimentation is really proper to physics. For this sake, biology will be our testbed. The skeptical view on biological thought experiments, e.g. Snooks, implies that the thought experiment is not an experiment; it is just the copy of a real one.
We adopt a more positive view, inspired by Bokulich and Lennox, and we apply it to some Darwinian thought experiments. This analysis points to the fact that, much alike thought experiments in physics, Darwin’s ones in biology test the non-empirical criteria of a theory. Therefore, we advance the hypothesis that even biological thought experiments participate to such a re-ordering of processes and mechanisms, as to push a theory beyond its time.

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Testo integrale

  • 1 Kühne 1995: 5. Ringrazio Mauro Dorato e Massimo Marraffa per avermi incoraggiata nello studio degli (...)

Lo scienziato in pratica non si fermerebbe nell’utilizzare gli esperimenti mentali, anche se i filosofi ne stabilissero l’illegalità1.
Ulrich Kühne

1. Oltre il dominio della fisica

  • 2 Basti pensare alla varietà del seguente elenco: l’anello di Gige platonico (Repubblica 358a-360d), (...)

1Negli ultimi vent’anni il vocabolario filosofico ha consolidato la locuzione “esperimento mentale” (Gedankenexperiment = GE). Malgrado la produzione di GE spazi storicamente, sia in termini contenutistici che argomentativi2, comunemente un GE viene definito come un ragionamento su di un caso immaginario, al fine di confermare o meno alcune ipotesi o una teoria.

2Per esemplificare, Galilei (1638) si avvalse di un GE per confutare l’idea aristotelica secondo la quale la velocità di caduta di un grave aumenta a seconda del suo peso. In breve, Galilei osservò che, unendo due oggetti che hanno velocità diseguali, il lento ritarda il più veloce, mentre, unendone due aventi la stessa velocità, non c’è cambiamento. Egli, dunque, immaginò di avere tre corpi dello stesso peso, forma e dimensione. Facendoli cadere nel vuoto precipiterebbero, evidentemente, con la stessa velocità. Unendo due di questi corpi con una catena senza peso, non c’è ragione di pensare che essi cadrebbero in modo differente dal terzo corpo. Ne segue che nel vuoto due corpi cadono secondo la stessa legge, indipendentemente dal peso.

  • 3 Kuhn (1964) si chiese: appoggiandosi su dati vecchi come possono i GE fornirci nuova conoscenza? Ne (...)

3I GE possono essere utili strumenti nell’accrescimento delle nostre conoscenze. Una panoramica sui partecipanti al dibattito sul valore epistemologico dei GE mostra come nessun filosofo ne abbia contestato un ruolo importante nello sviluppo del pensiero scientifico. Quest’unanimità di giudizio viene però meno quando si oltrepassa il dominio della fisica. Alcuni sostengono che i GE siano un’altra pratica, che separa nettamente la fisica dalle altre scienze3.

4Nel presente articolo indagheremo se la sperimentazione mentale si addica ad altri campi conoscitivi, oltre alla fisica. Nella fattispecie, il nostro banco di prova sarà la biologia, e mostreremo come in questa scienza non solo vi siano GE, ma anche come la loro efficacia sia simile a quella dei GE fisici.

5Partiremo, nel prossimo paragrafo, dalle argomentazioni di Rodney Snooks (2006) contro la sperimentazione mentale in chimica. Vale la pena seguirne i ragionamenti, perché sono estendibili al campo biologico. Emergerà che la messa in discussione dell’applicabilità del concetto di esperimento mentale scientifico, fuori dal dominio della fisica, si lega a quelli di legge e di esperimento. Infatti, se da un lato è proprio basandosi sul concetto di legge che Snooks esclude la possibilità della sperimentazione mentale in chimica, dall’altro si evidenzierà come il rapporto tra GE e RE (esperimenti reali) sia stato sottovalutato, se non addirittura frainteso, da questo filosofo.

  • 4 Crediamo che questo approccio sia alla base anche di un’altra demarcazione, comunemente tracciata, (...)

6Nella letteratura sugli esperimenti mentali, i GE sono stati frequentemente considerati non come veri esperimenti, ma solo come copie di quelli reali. Ciò ha portato alla costruzione di una barriera tra le due tipologie di sperimentazione4. Il minarla è indispensabile, perché proprio in essa si celano alcune chiavi interpretative importanti, sia per comprendere appieno che cosa siano gli esperimenti mentali, sia per rivendicarne uno specifico ruolo nella cassetta dei nostri attrezzi conoscitivi.

7Nel terzo paragrafo faremo nostre le prospettive affini di James Lennox (1991, 2005) e di Alisa Bokulich (2001), poiché aprono sia a un più limpido confronto tra GE e RE, sia all’applicabilità della sperimentazione mentale fuori dal ristretto dominio della fisica.

8Infine nel quarto, prendendo in esame i GE biologici considerati da Lennox, illustreremo come in biologia, parallelamente a quanto sostenuto da Bokulich in fisica, gli esperimenti mentali mettono alla prova le teorie sulla base di criteri non empirici. Sulla forza di dati disponibili, anche i GE biologici partecipano a quel riordinare processi e meccanismi “casualmente” correlati tra loro, che spinge una teoria oltre il suo tempo.

2. Leggi e rivoluzioni all’ombra degli esperimenti reali

9Rodney Snooks condivide con altri filosofi l’idea che i GE mettano alla prova leggi. Egli sostiene che la specificità delle leggi della chimica non permette a questa scienza un uso proficuo degli esperimenti mentali. Tenteremo di mettere in risalto quanto una visione che vincola la fecondità dei GE al concetto di “legge di natura” ne limiti l’utilità a pochi ambiti.

  • 5 Per ulteriori approfondimenti rimandiamo a Dorato 2000.

10Le leggi chimiche, secondo Snooks, non sono completamente riducibili a quelle fisiche e sono condizionate dalle contingenze empiriche della chimica. Sono queste le specificità che le caratterizzano, quelle sulle quali si basano le sue considerazioni. Ed è interessante come egli ne ravvisi un’affinità con le scienze del vivente. È noto infatti come per molto tempo “la presunzione della fisica”, associata a una visione ristretta di che cosa sia una legge di natura, abbia portato a erigere una barriera tra le scienze fisiche e quelle del vivente. Per converso, queste ultime hanno professato di non avere costitutivamente bisogno del concetto di legge di natura, proprio sulla base della stessa interpretazione semplicistica di esso. Oggi, però, numerosi fisici e filosofi della fisica hanno evidenziato come le leggi fisiche valgano ceteris paribus, non siano necessariamente spazio-temporalmente universali e contengano inevitabili idealizzazioni e approssimazioni5. Ciò ha permesso di aprire una breccia nella barriera tra le scienze fisiche e quelle del vivente, che l’ha di molto indebolita, se non del tutto fatta franare.

11Vediamo come tali caratteristiche, evidenziate da Snooks, precluderebbero l’utilizzo degli esperimenti mentali in chimica. Il fatto è che la chimica «non stabilisce leggi nella forma di asserzioni universali e non si presta a un progredire via ragionamento a priori» (Snooks 2006: 259). Per quanto riguarda l’universalità, come abbiamo appena cercato di chiarire, è proprio la visione naïve delle leggi fisiche che la sovrastima. Anche la “a priorità”, alla quale i fisici farebbero appello secondo Snooks, sembra il frutto di una sopravvalutazione. Basti pensare all’insistenza duhemiana sull’interdipendenza tra osservazione e teoria. Il fisico francese si scagliò a più riprese contro l’idea di una fisica pensata sullo stampo della geometria. Inoltre, non va dimenticato come la scoperta delle geometrie non euclidee abbia gettato nuova luce sull’apoditticità della stessa geometria euclidea.

12Ciononostante, le problematiche riguardanti il concetto di legge e di esperimento mentale andrebbero tenute separate. Dal nostro punto di vista è possibile operare tale distinzione. Se si crede, infatti, che i GE non testino delle leggi, anche una posizione avversa alle leggi in chimica, o in biologia, non preclude la possibilità della sperimentazione mentale.

  • 6 La posizione di Brown è controversa. Egli sostiene, senza darne dimostrazione, che in chimica non v (...)

13La posizione di Snooks è strettamente connessa a quella di James Robert Brown. Anche questo filosofo ha messo in discussione la possibilità della sperimentazione in chimica6. Brown (1991) ha individuato una specifica tipologia di GE, quelli che definisce platonici, che sarebbero fonte di una conoscenza indipendente dall’esperienza, dato il loro contatto diretto con le leggi di natura. Essendo, per il platonico, le leggi di natura relazioni tra universali, «allora si chiarisce come non possa esserci posto nel paradiso di Brown per le leggi peculiari alla chimica» (Snooks 2006: 264).

14Anche abbassando il tiro, richiedendo ai GE di testare le leggi di natura senza condurci a una conoscenza a priori, Snooks arriva a escludere la possibilità della sperimentazione mentale in chimica.

  • 7 Non è questa la sede per una compiuta descrizione di questo complesso GE. Ricordiamo che, in genere (...)
  • 8 L’interpretazione comune di EPR vi vede un tentativo non riuscito di proporre la teoria a variabili (...)

15Per capire meglio il suo punto di vista vediamo in dettaglio che ruolo assegni ai GE scientifici e quali siano, secondo lui, le condizioni a cui devono sottostare per essere fruttiferi. Gli unici esperimenti mentali scientifici che Snooks considera sono quelli cruciali, ovvero «progettati per giudicare tra ipotesi rivali» in modo diretto o indiretto, attraverso il «considerare le conseguenze metafisiche di una teoria» (Snooks 2006: 268). Essi sarebbero simili a quelli platonici di Brown. Tra le righe, l’idea precisa veicolata da Snooks è che i GE farebbero la loro comparsa nella fase di crisi di un paradigma. Esemplare è la rivoluzione di Galilei. Gli esperimenti mentali abbondano nel passaggio dalla scienza aristotelica a quella galileiana. Sarà pur vero che Lavoisier non si servì di GE, tuttavia ci sembra azzardato sostenere che in chimica non vi possa essere spazio per la sperimentazione mentale, solo perché la storia della chimica non presenta GE legati a svolte paradigmatiche. La stessa fisica offre esempi di GE incisivi, seppur non “rivoluzionari”. Si prenda l’altro GE caro a Snooks, oltre a quello galileiano sulla caduta dei corpi, ovvero il paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)7. Risulta davvero problematico darne una simile interpretazione. Anche se ci si appellasse al fatto che esso è un esperimento fallito, ovvero, per dirla con parole browniane, che non riuscì a portare fino in fondo il suo slancio platonico e non sviluppò la teoria delle variabili nascoste, quest’ultima non è certo da considerarsi come un nuovo paradigma, né una possibile parte integrante8.

  • 9 Si pensi per esempio al RE di Michelson e Morley e al GE dei razzi e del filo (Bokulich 2001, per u (...)

16Concordiamo con Snooks, quando afferma che «ipotesi rivali sui meccanismi delle reazioni chimiche non sono credibilmente decidibili da singoli argomenti» (Snooks 2006: 267). Tuttavia, la vera incognita è: ci appelliamo veramente agli esperimenti mentali per giudicare tra teorie in competizione? In realtà i GE – in analogia con i RE – soffrono di sottodeterminazione nella scelta teorica9.

17Nel caso di EPR, se si mettono a confronto le leggi fisiche in uso, nella sua versione ortodossa e in quella bohmiana, ci si scontra con il fatto che «lo stesso esperimento mentale può essere ripensato dal punto di vista di teorie differenti e incompatibili» tra loro (Bokulich 2001: 299). Da un lato, infatti, si hanno leggi indeterministiche, dall’altro leggi deterministiche. Come EPR non ci conduce direttamente all’incompletezza della meccanica quantistica, analogamente il GE di Galilei non è la prova che tutti i corpi cadono con la stessa velocità. Come argomenteremo in dettaglio nel prossimo paragrafo, più che discriminare tra teorie, entrambi i GE individuano e focalizzano la nostra attenzione su una difficoltà interna a una teoria.

18È interessante seguire Snooks anche a proposito del rapporto tra le due tipologie di esperimenti. Egli, infatti, formula dei criteri di buon uso per i GE, che tendono a conformarli ai RE. Secondo l’autore, i GE devono necessariamente avere un risvolto pratico. Due sono, infatti, le caratteristiche che rendono un esperimento mentale scientifico degno di essere tale:

 

  1. deve somigliare a un esperimento reale e, dunque, essere predittivo e tendere alla realizzazione delle sue conclusioni;

  2. questi risultati devono essere ottenuti nel modo più semplice possibile e grazie ad assunzioni ausiliarie facili.

 

  • 10 Kekulé narrò la storia del serpente dopo un silenzio di 25 anni sul suo metodo di ricerca. Nel 1984 (...)

19Inoltre, tali criteri sono plausibili per Snooks, perché permettono di discriminare tra GE autentici e discutibili, per esempio tra quello galileiano e il serpente di August Kekulé (Snooks 2006: 268). L’aneddoto sul sogno del serpente di Kekulé, che parrebbe averlo condotto a ipotizzare la struttura esagonale del benzene, ha incoraggiato l’idea che le sue conclusioni siano state frutto della sperimentazione mentale. Senza dover invocare alcun criterio di buon uso dei GE, riteniamo implausibile considerare tale esempio, peraltro messo seriamente in dubbio10, un caso di sperimentazione mentale. Ma vediamo in dettaglio i due criteri di Snooks.

  • 11 Maxwell (1871), con il suo demone, cercò di rendere non assurda, come potrebbe apparire, la possibi (...)

20Se possiamo sottoscrivere il secondo, il primo ci vede più diffidenti. GE e RE condividono molti aspetti, ma consideriamo sterile ridurre i primi ai secondi. Non manca certo agli esperimenti mentali la capacità di fare predizioni, anche se a volte non sono immediatamente o interamente colte. Lo scatenare la sperimentazione reale, sembrerebbe invece non essere una loro caratteristica essenziale. Anzi, se ci attenessimo alla definizione di Roy Sorensen (Sorensen 1992: 205), quelli che la presentano non sarebbero identificabili come esperimenti mentali veri e propri. Sempre sulla base del suo primo criterio, Snooks ritiene inconcepibili le bizzarrie che «coinvolgono stravaganti estensioni dell’abilità di misura» (Snooks 2006: 268). Come considerare allora il diavoletto di Maxwell, Einstein che rincorre il raggio di luce e la Flatlandia non-euclidea di Poincaré?11 Per non parlare dello stesso EPR, o dell’esperimento galileiano: all’epoca in cui vennero proposti la comunità scientifica non poteva che prenderli per speculazioni metafisiche. Rispondiamo a Snooks con parole di Brown: spesso i GE sono strumenti per dissotterrare possibilità teoriche o nomologiche (Brown 1991: 30). Vincolarli in anticipo a un contesto ristretto sarebbe semplicemente un minare il loro uso come utili strumenti per l’investigazione della natura.

21Tra l’altro, non è ben chiaro quale sia il legame tra queste considerazioni di Snooks e l’apriorismo che egli considera all’opera nei GE. Per capire l’importanza di questo aspetto per Snooks, basti considerare quanto afferma a proposito della biologia. Questa scienza, secondo l’autore, si differenzierebbe dalla chimica, perché ha al suo interno una branca che può accogliere la sperimentazione mentale, ovvero la teoria dell’evoluzione. Essa viene da lui caratterizzata come «una teoria astratta in base a cui si può ragionare senza riferimento alle circostanze particolari» (Snooks 2006: 269). Ciò nondimeno, gli esperimenti mentali non pretendono di sostituirsi a quelli reali. Non li si deve, quindi, confinare in un ambito puramente teorico (posto che ci sia).

22Purtroppo non possiamo offrire alcun esempio di GE chimico. Speriamo, comunque, di aver mostrato come le argomentazioni di Snooks non siano sufficienti a esiliare la sperimentazione mentale dalla chimica, o da altre scienze altrettanto speciali. Se non ne verranno fornite delle altre, non escludiamo la possibilità che gli esperimenti mentali possano essere fecondi, o forse lo sono già stati, e il renderlo palese è solo questione di ricerca, anche per la chimica.

3. Appello per una collaborazione

23Per quanto condividiamo molte delle affermazioni e preoccupazioni di Snooks, il nostro approccio alla sperimentazione mentale è completamente diverso. Non vi è affatto in gioco un aut aut tra il reale e l’immaginario, i GE non rendono superflua la sperimentazione reale, perché non pretendono di sostituirla. Entrambe le tipologie di esperimenti vantano pro e contro, oltre che un proprio ambito d’applicazione, che non riabilita vecchie dicotomie superate.

24Certamente i GE non devono sbrigliare l’immaginazione senza mirare a una meta, sulla quale comunque non hanno l’ultima parola. Auspicabile è un lavoro di squadra. Ben venga se la natura ci fornisce esempi su cui sperimentare, non solo realmente, ma anche mentalmente. Ben venga se un esperimento mentale, rimanendo coi piedi a terra, o a mezz’aria, ci indica un nodo concettuale, per comprendere meglio noi o il nostro mondo. E ben venga se gli esperimenti reali riescono a scioglierlo, oppure ne indicano uno ulteriore. È proprio grazie a questa collaborazione che possiamo esplorare completamente il mondo.

25Le tesi sostenute da Snooks sono esemplificative di un approccio rintracciabile in molti filosofi che si sono occupati dei GE. La maggior parte di essi ha, infatti, sottovalutato e frainteso il rapporto tra le due tipologie di esperimenti, considerando quelli mentali non come veri esperimenti, ma solo come copie di quelli reali. Questo punto di vista focalizza solo le manchevolezze dei GE, e li mette in competizione con i RE. Inoltre esso dà non pochi problemi a trattazioni che vogliano rendere conto anche degli esempi filosofici, e tende a riabilitare dicotomie filosofiche ormai «collassate» (Putnam 2002).

26Non ha senso domandarsi se gli esperimenti mentali appartengano al regno dell’empirico o a quello del mentale. In gioco vi sono dualismi “di momenti”, non “di elementi”, che devono essere messi in una relazione di cooperazione e non ricondotti gli uni agli altri. È possibile, dunque, avanzare l’idea di un continuum della sperimentazione: il puro RE e il puro GE ne sarebbero gli estremi. Questo spettro è il regno degli esperimenti mentali. Essi si pongono i medesimi obiettivi di quelli reali, anche se coinvolgono osservazione e manipolazione mentale.

27Sia James Lennox (1991, 2005) che Alisa Bokulich (2001) sostengono che entrambe le tipologie di esperimenti:

 

  1. sono attrezzi necessari per la ricerca scientifica;

  2. rivestono un ruolo affine nella valutazione delle teorie, benché lo perseguano con modalità differenti.

 

  • 12 Nel presente lavoro faremo riferimento alle versioni pubblicate in The Essential Tension, collezion (...)
  • 13 I cinque criteri sono scelti dall’autore non perché esaustivi, ma piuttosto perché se presi singola (...)

28Per Bokulich la differenza chiave tra GE e RE risiede nel fatto che i primi testano le virtù non empiriche di una teoria, i secondi quelle empiriche. La sua interpretazione scaturisce da una connessione tra due contributi distinti di Kuhn: un articolo del 1964 e il testo di una lezione del 197312. In quest’ultimo egli chiarisce come la scelta di una teoria non riguardi solo il provarne l’adeguatezza empirica (accuracy), ma chiami in causa anche criteri non empirici, come la coerenza (sia interna, che esterna rispetto alle altre teorie), «lo sguardo ad ampio raggio» (scope), la semplicità (simplicity) e la fecondità (fruitfulness) (Kuhn 1977: 321-322)13.

29Cerchiamo di esemplificare la tesi della filosofa, considerando i due GE fisici cari a Snooks. L’esperimento mentale di Galilei sulla caduta dei corpi evidenziò un’incoerenza interna alla teoria aristotelica del moto, data da un uso ambiguo dei concetti di “velocità” e “pesantezza”.

  • 14 Esula dal presente contesto un’analisi dettagliata sia degli argomenti di Bell, che degli esperimen (...)

30EPR mise in luce un’incoerenza interna alla meccanica quantistica: completezza versus principio di località. Come sottolinea Bokulich, non vanno dimenticate le versioni successive di EPR. Bohm lo utilizzò anche per mostrare una coerenza esterna, quella tra meccanica bohmiana e relatività (Bokulich 2001: 302-303). John Stuart Bell, proprio studiandone la versione bohmiana, scoprì che l’incoerenza interna è legata a implicazioni fisiche della teoria mai pensate prima di allora. Il RE di Alain Aspect coronò queste sue intuizioni14.

31Sia nel caso di Galilei che in EPR un’intuizione viene usata, in congiunzione con delle assunzioni, per supportare delle ipotesi. In entrambi i casi la verifica sperimentale di un presupposto (ovvero la caduta libera senza resistenza dell’aria; la località delle correlazioni à la EPR) ci traghetta alla conferma o meno delle ipotesi sostenute (ovvero: tutti i corpi cadono a uguale velocità; la MQ non è incompleta).

32EPR e il GE di Galilei sono esempi paradigmatici di come agiscono gli esperimenti mentali scientifici. Sulla base dei dati acquisiti ne testano la coerenza, la semplicità e i poteri esplicativi. Individuano un nodo, fonte di confusione, e cercano di sbrogliarlo o di indicare le vie per farlo. Da qui la conoscenza che ci offrono: uno sguardo sul nostro modo di interpretare il mondo, ma anche sulla realtà stessa.

33Seguendo i lavori di Lennox sui GE in Darwin, è possibile sostenere che anche i GE biologici coinvolgono una correlazione produttiva tra dati e teorie che sfocia in predizioni, non tanto (o non sempre) nel senso di fornire risultati testabili, ma di allargare a una quanto più possibile “vasta congerie di fatti”, per citare Darwin, le ipotesi prese in esame.

4. Esperimenti mentali darwiniani

  • 15 Non mancano altri riferimenti all’impossibilità di provare direttamente la sua teoria. Si vedano pe (...)
  • 16 Si veda la lettera a Hooker datata 15/01/1861 (Darwin F. 1887 vol. II: 358-359). Seguendo Ghiselin (...)

34Darwin non solo è il padre della teoria evolutiva, ma ha avuto il pregio, come sottolinea Mayr, di cogliere «molti dei più importanti punti fermi della filosofia contemporanea» (Mayr 1982: 27). Nei suoi scritti non manca la consapevolezza di non poter dimostrare con certezza matematica le conclusioni derivate dalla sua teoria, tanto che in una lettera, indirizzata al botanista americano Asa Gray, egli arriva ad affermare: «penso che le eccezioni e le difficoltà siano così grandi che nel complesso il bilancio pesa contro»15. Malgrado ciò egli perseverò nella sua ipotesi «che le specie sorgano come le nostre varietà domestiche con molta estinzione» e nel testarla «via comparazione con proposizioni, tante quante ne posso trovare, generali e abbastanza ben stabilite» (Darwin F. 1887, vol. II: 78-79). Solo in questo modo, cercando attraverso di essa di spiegare più fatti possibili, avrebbe potuto svilupparla in una vera e propria teoria. È, dunque, l’analogia il suo metodo, e non la sola induzione16.

35Certo ha ragione David Hull nell’affermare, in polemica con la tesi di Lennox che tra poco illustreremo, che Darwin operò inondando il lettore di esempi reali (Hull 1997: 201), ma il suo maggior risultato non fu tanto il collezionare fatti, quanto il raggrupparli in una teoria unitaria. Sebbene Darwin insistesse sulla verifica mediante test empirici, egli «era davvero incline a speculare e formare ipotesi» (Ghiselin 1972: 4). Non stupisce che nella sua vasta produzione scritta siano rintracciabili numerosi esperimenti mentali.

36Lennox è stato il primo filosofo a metterli non solo in risalto, ma a invocare per essi un importante ruolo nell’edificio della teoria darwiniana. Ovviamente, non quello di testarne la verità, ma il potere esplicativo, malgrado lo stesso Darwin possa trarre in inganno (Lennox 1991: 223). Egli, infatti, apre il paragrafo «Illustrazioni dell’azione della selezione naturale, o della sopravvivenza del più adatto» affermando che «al fine di rendere chiaro come, io credo, agisca la selezione naturale, devo chiedere il permesso di dare una o due illustrazioni immaginarie» (Darwin C. 1872: 70).

  • 17 Lennox specifica che: «gli esperimenti mentali darwiniani giocano due ruoli distinti nell’Origine: (...)

37Lennox però fa notare che nel riassunto dello stesso capitolo in cui compare quest’affermazione, ovvero il quarto dell’Origine delle specie, possiamo leggere: «se la selezione naturale ha realmente agito in questo modo nell’adattare le diverse forme di vita alle loro differenti condizioni e stadi, dovrà essere giudicato dal generale tenore e bilancio dell’evidenza data nei prossimi capitoli» (Darwin C. 1872: 103). Probabilmente il riferimento è diretto al nocciolo duro dell’impianto del testo darwiniano, ovvero ai capitoli in cui egli mostra la «congerie di fatti» dei quali può dar conto. Secondo Lennox, però, la strategia seguita nei capitoli dal decimo al tredicesimo è debitrice del terreno preparato precedentemente. I primi quattro capitoli, infatti, oltre a gettare le basi della teoria causale dell’origine delle specie, sarebbero indirizzati a fornire un primo aspetto del potenziale esplicativo del suo sistema, rispondendo all’esigenza del lettore di comprendere esattamente come dovrebbe applicarsi ai casi reali. Una seconda funzione di tipo esplicativo avrebbero i capitoli dal sesto al nono: dimostrare la forza della teoria anche di fronte a fatti apparentemente problematici. Proprio in queste parti dell’opera «l’uso dell’esperimento mentale domina» (Lennox 1991: 228)17. La sperimentazione mentale sembrerebbe parte integrante di quel modellizzare, di cui parla Ghiselin, atto a riordinare processi e meccanismi «casualmente» correlati tra loro (Ghiselin 1972: 77).

38Gli esempi immaginari dei primi quattro capitoli dell’Origine sono esposti proprio per dare un quadro di come, se le variabili messe in gioco dalla sua teoria interagissero secondo specifiche modalità, la variabilità possa portare alle varietà naturali e culminare, talvolta, nella speciazione. È interessante seguire Darwin nelle diverse edizioni del quarto capitolo e notare in che modo aggiustò i suoi esempi immaginari quando si accorse che avevano perso efficacia esplicativa.

39Il primo caso a cui ci viene chiesto di prestar attenzione è quello di un lupo, le cui prede più veloci, «in seguito ad alcuni cambiamenti avvenuti nella regione», siano aumentate. «In tali circostanze i lupi più agili e più veloci avranno maggiore probabilità di sopravvivere e saranno quindi preservati ed eletti» (Darwin C. 1872: 71). Più oltre, fino alla quarta edizione dell’Origine, si può leggere: «se di qualsiasi piccolo cambiamento ereditario nell’abitudine o nella struttura beneficia un lupo individuale, egli avrà alta probabilità di sopravvivere e lasciare prole. Alcuni dei suoi piccoli erediteranno probabilmente le stesse abitudini o strutture, e attraverso la ripetizione di questo processo, una nuova varietà si potrebbe formare e soppiantare o coesistere con la forma di lupo parentale» (Darwin C. 1866: 103). Dalla quinta edizione tutto questo scompare e al suo posto Darwin ammette che, «prima di aver letto nella North British Review (1867) un articolo bello e pregevole, omisi di annettere importanza al fatto che raramente singole varietà, siano insignificanti o ben marcate, si possono conservare» (Darwin C. 1869/1872: 133/71).

  • 18 L’irrilevante bigottismo dei suoi GE è stato messo in evidenza da Sorensen (Sorensen 1992: 245-246) (...)

40Un ingegnere essenzialista, Fleeming Jenkin, si era accorto che nell’esempio del lupo i conti non tornavano e lo aveva fatto notare attraverso efficaci GE18. Per esempio, si immagini che in una specie di lepri non scavatrici compaia una lepre mutante, caratterizzata dalla capacità di scavare, e che, grazie a tale abilità, essa abbia un vantaggio di sopravvivenza di 2:1 rispetto al tipo selvatico. Si supponga che da una popolazione di un milione di lepri solo 10.000 arrivino all’età riproduttiva. Malgrado la possibilità della lepre mutante di sopravvivere sia di 1:50 (invece che di 1:100), le probabilità pesano «enormemente in favore della media individuale» (Jenkin, in Lennox 1991: 232). Anche ammettendo che la lepre scavatrice possa vincere la legge dei grandi numeri e sopravvivere, è possibile dimostrare come tratti utili, ma rari, non si diffondano in una popolazione ampia, perché vengono diluiti fino all’irrilevanza.

41Filosofi e storici non concordano su quanto le critiche jenkiniane possano avere influenzato Darwin. Si deve però riconoscere, con il senno di poi, che esse sembrano puntare a nodi cruciali che il dopo-Darwin dovette sbrogliare: eredità e variazione. Darwin modificò i suoi esempi immaginari e ne fornì di ulteriori, perché si rese conto delle proprie ambiguità. Benché, dunque, entrambi non fossero del tutto consapevoli della tecnica utilizzata, questo scambio di GE ne mostra la forza. Jenkin riuscì a confezionare dei casi in cui non opera la mera fantasia, ma essa è guidata da concretezza, plausibilità e chiarezza.

42Sono queste tre le caratteristiche che, secondo Lennox, qualificano gli esperimenti mentali darwiniani. La prima chiama in causa il manipolare variabili e l’osservarne le interazioni. Da buon matematico Jenkin sfodera nei suoi esempi problemi statistici quantitativi. Mettendo abilmente in gioco le tipologie di variabilità (“mutazioni” o “variazioni lievi”), la loro frequenza (rara o comune) e la tipologia di trasmissione (ordinata o mescolata), essi mostrano come la selezione naturale non sia sufficiente per creare nuove specie. I contesti in cui tali esempi sono inseriti potrebbero verificarsi «in un senso abbastanza robusto di ‘potrebbe’». Le lepri scavatrici che malgrado la legge dei grandi numeri arrivano a figliare, o il conquistatore bianco che diventa re in un’isola di uomini dalla carnagione scura, non sono meno plausibili dei branchi di lupi sottoposti ai cambiamenti ambientali delle loro prede o delle differenti curvature nelle proboscidi delle api. Infine, chiara deve essere la relazione tra queste immagini e gli elementi teorici della teoria in questione. Darwin, nel suo esempio dei lupi, sottolinea come la scarsità delle risorse possa implicare un’azione selettiva su determinati caratteri ereditabili e in che modo tale processo, di lotta per la sopravvivenza, condurrebbe a una nuova specie di lupi. Analogamente Jenkin reclama che di un carattere, per valutarne il peso evolutivo, non va considerato solo il vantaggio adattativo, ma anche la sua frequenza. Anche qui una teoria viene messa di fronte a delle incoerenze, sia interne che esterne, e a delle problematiche di predizione. Per utilizzare questo “setaccio teorico” vengono proposti dei GE, sulla base di dati concreti e plausibili.

  • 19 Si possono offrire altri esempi di GE biologici in linea con la tesi da noi sostenuta. Norman Horow (...)

43Perché Darwin e Jenkin preferirono appellarsi a GE, piuttosto che a RE? Una possibile risposta potrebbe essere che gli esperimenti mentali sono di per sé sufficienti a sostenere il potere esplicativo della teoria. Ci potrebbe, però, venir obiettato che casi reali analoghi a quelli mentali non solo erano disponibili agli autori, ma siano stati da essi anche indicati (Lennox 1991: 237) e che, quindi, il ruolo dei GE, se non meramente estetico, è atto solo a massimizzare la comprensione dei processi in atto. Oppure si potrebbe anche sostenere che, in realtà, si era arrivati a toccare nervi scoperti della teoria darwiniana che la comunità scientifica di allora non era in grado di affrontare. È vero, infatti, che, quasi in margine a ogni esperimento mentale, gli autori riportano casi reali riscontrati in differenti campi, ma va ricordato che preponderante è l’uso di esperimenti mentali quando l’esposizione della teoria abbandona il terreno del suo supporto empirico e si inoltra in quello della sua capacità di guardare lontano. È evidente che quando a una teoria viene richiesto ciò si possa, o forse si debba, spingerla oltre il suo tempo. A maggior ragione, quando si ha a che fare con la teoria dell’evoluzione, che di per sé ambisce non tanto a prevedere eventi futuri, quanto e soprattutto a spiegarne di passati19.

44Se nelle critiche di Jenkin, e nelle risposte di Darwin, la teoria darwiniana trova sentieri che la conducono alla sintesi neo-darwiniana, non vanno dimenticate storie immaginarie come quella dell’occhio, che cercano di dar conto delle intervenute “cause intermedie”. La forza esplicativa della teoria darwiniana doveva, infatti, farsi valere anche nel delineare come possibile l’impossibile, ovvero nel rendersi ammissibile, malgrado l’assenza di forme transitorie o la presenza di organi perfetti che non le renderebbero plausibili. A questo scopo sono pensati gli esempi immaginari che si possono trovare nei capitoli dal sesto al nono dell’Origine. Per quanto assurdo possa sembrare che l’occhio sia frutto della selezione naturale, Darwin è pronto a ricordarci che anche l’immaginare il sole fermo è controintuitivo. Non è, quindi, così azzardato credere che «la selezione naturale abbia trasformato il semplice apparato di nervo ottico, ricoperto solamente con pigmento e rivestito di una membrana trasparente, in uno strumento ottico della perfezione di quelli che si trovano in ogni individuo della grande classe degli articolati» (Darwin C. 1872: 144). Le storie che qui ci racconta sono concrete, plausibili e chiare. Ancora una volta va però ribadito che non aspirano a fornire prove empiriche di come sono andate veramente le cose, ma a darci un quadro sensato di come avrebbero potuto svolgersi. È la «vasta congerie di fatti, i quali rimangono chiariti dalla mia teoria della discendenza, mentre in altro modo sarebbero inesplicabili» che porterà il lettore a capirne la portata empirica. Lontane anni luce dal paradigma panglossiano, queste favole plausibili non solo sono consapevolmente speculative, ma non escludono storie adattative alternative, e richiedono la mutua collaborazione di riscontri reali. Come Lennox rimarca: le critiche nei confronti degli esperimenti mentali darwiniani hanno validità solo quando sono dirette «contro storie […] che si fingono evidenze di come realmente ha agito» la selezione naturale (Lennox 1991: 241).

5. Strategia aperta

45La validità epistemologica dei GE è comunemente messa in discussione negli ambiti differenti dalla fisica. Abbiamo mostrato come alla base di questo giudizio vi sia una determinata visione del rapporto tra GE e RE e, quindi, a posteriori, della loro funzione. Gli esperimenti mentali sarebbero copie (più o meno riuscite) di quelli reali.

46In effetti i GE non sono qualitativamente distinguibili dai RE nello spettro della sperimentazione: sia gli uni che gli altri si pongono i medesimi obiettivi (sostenere, contrastare o raffinare una teoria) e coinvolgono osservazione e manipolazione (seppur mentale nel caso dei GE). Tuttavia, la differente natura del laboratorio non è cosa da poco, e le due tipologie di sperimentazione vantano specifici ambiti di applicazione. I GE testano le virtù non empiriche di una teoria, i RE quelle empiriche.

47Un GE, per usare un’espressione di Sorensen (Sorensen 1992: 135), si configura come una spedizione in un mondo possibile per provare una tesi, e metterne a nudo implicazioni trascurate – in parte o del tutto. Difatti Galilei minò assunti base della fisica del suo tempo. Einstein e colleghi scorsero correlazioni “pericolose”, che fecero vacillare l’interpretazione standard della meccanica quantistica. Analogamente, in campo biologico, Darwin diede prova della plausibilità della sua teoria evolutiva, sul franoso terreno dei fenomeni che recalcitrano a una spiegazione lineare teleologica funzionalista. Jenkin caricò la teoria dell’evoluzione dei fenomeni dell’ereditarietà e della variabilità. Tante favole alla Kipling sono state narrate, ma gli esperimenti mentali biologici meritano un posto più onorevole in seno alla biologia. Un posto in uno dei laboratori, quello della mente, che collaborano per esplorare completamente il mondo.

48A ragione Snooks reclama dei criteri definitori dei GE che permettano di differenziarli da altre tipologie di ragionamento, elaborati sulla base di un legame della sperimentazione mentale con quella reale. Tuttavia, tale rapporto non deve essere appunto di contrasto. Le tre caratteristiche (concretezza, plausibilità e chiarezza), identificate da Lennox per qualificare gli esperimenti mentali darwiniani, ci sembrano delle buone regole per il laboratorio della mente, confacenti a tali requisiti.

49Non crediamo, dunque, vi siano presupposti seri per escludere un utilizzo proficuo dei GE fuori dal dominio della fisica. Oltre i limiti del presente lavoro sarebbe interessante prendere in considerazione anche esempi tratti da altri domini, come matematica, logica, linguistica o scienze sociali e i GE che tutta la tradizione filosofica ci ha offerto.

50Ancora molto lavoro resta da fare, dunque, per allargare i confini della nostra conoscenza su questa singolare appendice del laboratorio teorico, capace di creare una dimensione temporale ricca, in cui non è più l’officina, non è ancora la strada, ma è “già” e “non ancora” assieme.

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Note

1 Kühne 1995: 5. Ringrazio Mauro Dorato e Massimo Marraffa per avermi incoraggiata nello studio degli esperimenti mentali, Telmo Pievani per i suggerimenti in campo biologico, Jérôme Dokic e Roberto Casati per i loro commenti alle prime versioni di questo articolo, e Valeria Giardino, Carlo Proietti, Alessandro Arcangeli, Tiziana Riolfi e Fabio Arcangeli per le loro osservazioni.

2 Basti pensare alla varietà del seguente elenco: l’anello di Gige platonico (Repubblica 358a-360d), lo spettro invertito di Locke (Locke 1690/1694 II, cap. 32, §15), Kant sulla chiralità (Kant 1768/1912), l’ascensore di Einstein (Einstein e Infeld 1938), il microscopio a raggi g di Heisenberg (Heisenberg 1930), il cervello nella vasca di Putnam (Putnam 1992), l’artrite di Burge (Burge 1979).

3 Kuhn (1964) si chiese: appoggiandosi su dati vecchi come possono i GE fornirci nuova conoscenza? Nelle risposte a tale domanda sono emerse diverse posizioni. Tuttavia, persino le tesi più scettiche non negano ai GE efficacia cognitiva (ovvero un ruolo nella scelta teorica), ma contestano da un lato l’indispensabilità della sperimentazione mentale, dall’altro il suo essere giustificata (Norton 1991, 2004; Hull 1989, 1997; Peijnenburg e Atkinson 2003).

4 Crediamo che questo approccio sia alla base anche di un’altra demarcazione, comunemente tracciata, quella tra GE scientifici e filosofici. Anch’essa meriterebbe una dettagliata analisi. Esula dal presente contesto, ma ci riproponiamo di occuparcene in altra occasione.

5 Per ulteriori approfondimenti rimandiamo a Dorato 2000.

6 La posizione di Brown è controversa. Egli sostiene, senza darne dimostrazione, che in chimica non vi sono GE, eppure considera il serpente di Kekulé (si veda oltre nel testo) un GE. Inoltre, in una nota, ammette di aver creduto che non ve ne fossero nemmeno in biologia, e di essersi dovuto ricredere. Ciononostante in essa, come in matematica, l’uso dei GE sarebbe, per il filosofo, minore che in fisica e in filosofia (Brown 1991: 32).

7 Non è questa la sede per una compiuta descrizione di questo complesso GE. Ricordiamo che, in genere, viene riportato come un attacco contro la completezza della meccanica quantistica. Esso, infatti, suppone misurazioni di specifiche correlazioni quantistiche, che mostrerebbero come una particella può avere simultaneamente, malgrado i dettami dell’interpretazione standard della MQ, posizione e momento definiti. In realtà questa «versione ufficiale» non riconosce «alla posizione di Einstein la complessità che essa effettivamente possiede» (Laudisa 1998: 59). Più precisamente, sembrerebbe che Einstein avesse pensato questo GE per mostrare l’impossibilità di sostenere la completezza, se si assume contemporaneamente anche la località. Per ulteriori approfondimenti rimandiamo a Laudisa 1998.

8 L’interpretazione comune di EPR vi vede un tentativo non riuscito di proporre la teoria a variabili nascoste, successivamente avanzata da David Bohm, proprio sulla scorta di questo esperimento mentale. Tuttavia, alcuni autori hanno sollevato delle perplessità in proposito (Ghirardi 1997: 451-452).

9 Si pensi per esempio al RE di Michelson e Morley e al GE dei razzi e del filo (Bokulich 2001, per un’analisi delle due versioni di tale GE). Entrambi possono accordarsi sia con la teoria della relatività ristretta che con la teoria lorentziana dell’etere, senza propendere per l’una o per l’altra.

10 Kekulé narrò la storia del serpente dopo un silenzio di 25 anni sul suo metodo di ricerca. Nel 1984 due biochimici americani hanno approfondito la questione, e scoperto che il chimico era stato ispirato da un saggio, del chimico francese A. Laurent, che proponeva per il cloruro di benzoile una formula di struttura esagonale (Di Trocchio 1995).

11 Maxwell (1871), con il suo demone, cercò di rendere non assurda, come potrebbe apparire, la possibilità di decremento dell’entropia, implicata dalla sua teoria (Brown 1991: 37). Einstein, con il GE dell’inseguimento del raggio di luce, pose alla teoria di Maxwell delle questioni che già contenevano “in germe la teoria della relatività speciale” (Einstein 1949: 53). Poincaré (1908) propose il GE del disco per illustrare come la percezione geometrica del nostro mondo sia convenzionale (Huggett 1999).

12 Nel presente lavoro faremo riferimento alle versioni pubblicate in The Essential Tension, collezione di articoli di Kuhn edita nel 1977.

13 I cinque criteri sono scelti dall’autore non perché esaustivi, ma piuttosto perché se presi singolarmente sono importanti e insieme formano un insieme sufficientemente vario. Inoltre va precisato che queste «virtù super-empiriche» (Churchland 1985) non sono né disgiunte, né opposte, a quelle empiriche (Kuhn 1977: 322).

14 Esula dal presente contesto un’analisi dettagliata sia degli argomenti di Bell, che degli esperimenti di Aspect, per i quali rimandiamo a Ghirardi 1997. Riassumendo brevemente, possiamo dire che il teorema di Bell postula una divergenza tra le previsioni della meccanica quantistica e quelle delle teorie a parametri supplementari locali, quando si effettuano misurazioni di correlazione à la EPR. Inoltre, Bell indicò una via sperimentale per dirimere la questione. Da ciò il susseguirsi di esperimenti dopo l’uscita del suo articolo del 1964. Solo nel 1982 si ottenne, con il RE di Aspect, una conferma senza ombra di dubbio delle previsioni della MQ standard e, dunque, dell’impossibilità di un suo completamento locale.

15 Non mancano altri riferimenti all’impossibilità di provare direttamente la sua teoria. Si vedano per esempio le lettere a Hooker (Darwin F. 1887 vol. II: 362-364), ad Asa Grey (ivi: 286-267), e a Davidson (ivi: 368-371).

16 Si veda la lettera a Hooker datata 15/01/1861 (Darwin F. 1887 vol. II: 358-359). Seguendo Ghiselin (1972) è possibile vedere i dubbi che Darwin nutriva nei confronti del metodo induttivo, malgrado altrettanto spesso vi si appellasse.

17 Lennox specifica che: «gli esperimenti mentali darwiniani giocano due ruoli distinti nell’Origine: [a] mostrare che la selezione naturale è capace di produrre nuove varietà e specie; e [b] trasformare supposti controesempi in conseguenze possibili di operazioni delle cause proposte dalla sua teoria» (Lennox 2005: 90-91). Anche Hodge evidenzia come gli agenti causali e la loro adeguatezza esplicativa vengano esposti da Darwin nei primi otto capitoli dell’Origine (Hodge 1992: 461-464).

18 L’irrilevante bigottismo dei suoi GE è stato messo in evidenza da Sorensen (Sorensen 1992: 245-246). Per un approfondimento su tutti i problemi sollevati da Jenkin rimandiamo a Gayon 1992.

19 Si possono offrire altri esempi di GE biologici in linea con la tesi da noi sostenuta. Norman Horowitz nel 1945 propose un GE sull’evoluzione delle catene biochimiche, che fu apripista nello studio dell’evoluzione a livello molecolare. Il paradosso biologico dei gemelli, proposto da Michael Scriven (1959) e rielaborato da più autori (Mills e Beatty 1979, Beatty 1984, Sober 1984, Brandon 1978, Shanahan 1992), affolla la mente con una serie di domande sul potere esplicativo della teoria dell’evoluzione, quando questa è messa di fronte alla contingenza. Esula dal presente contesto un approfondimento di questi GE, ma ci riproponiamo di occuparcene altrove.

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Per citare questo articolo

Notizia bibliografica

Margherita Arcangeli, «Il posto delle favole»Rivista di estetica, 42 | 2009, 3-19.

Notizia bibliografica digitale

Margherita Arcangeli, «Il posto delle favole»Rivista di estetica [Online], 42 | 2009, online dal 30 novembre 2015, consultato il 25 juin 2024. URL: http://0-journals-openedition-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/estetica/1829; DOI: https://0-doi-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/10.4000/estetica.1829

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Margherita Arcangeli

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