La scienza è un sistema di conoscenze ottenute attraverso un'attività di ricerca, prevalentemente organizzata con procedimenti metodici e rigorosi, coniugando la sperimentazione con ragionamenti e esperimenti logici condotti a partire da un insieme di assiomi,L'enciclopedia Britannica definisce la matematica, che è un perfetto esempio di scienza formale, nel seguente modo: "All mathematical systems are combinations of sets of axioms and of theorems that can be logically deduced from the axioms" () tipici delle discipline formali. Uno dei primi esempi del loro utilizzo si può incontrare negli Elementi di Euclide,Nell'enciclopedia Treccani si legge: "Non è un caso che solo la Bibbia superi per numero di edizioni gli Elementi di Euclide: il loro significato nella storia del pensiero occidentale è molto più di quello di un semplice trattato di aritmetica e geometria e costituisce piuttosto il paradigma del ragionamento rigoroso e della conoscenza scientifica" () mentre il metodo sperimentale, tipico della scienza moderna, venne introdotto da Galileo Galilei, e prevede di controllare continuamente che le osservazioni sperimentali siano coerenti con le ipotesi e i ragionamenti svolti.
Il suo obiettivo è di pervenire a una descrizione verosimile, con carattere predittivo, della realtà e delle leggi che regolano l'apparenza dei fenomeni.
Origine e significato del termine
La parola "scienza" deriva dal latino scientia, che significa conoscenza. Questa parola (e la sua origine latina) aveva lo stesso tipo di significato dato alla filosofia, nel senso più ampio del termine,Josef Seifert, AA.VV., in L'uomo alla ricerca della verità: filosofia, scienza, teologia, pag. 33, Vita e Pensiero, 2005. ovvero qualsiasi sistematica o esatta formulazione della conoscenza. Sebbene la filosofia, non essendo possesso integrale della verità, non era ritenuta una scienza "totale".Cfr. Rivista di filosofia neo-scolastica, volume 96, pag. 366, Università cattolica del Sacro Cuore, 2004. La definizione di scienza non si limitava alle cosiddette "scienze naturali", ma comprendeva anche, ad esempio, quelle chiamate "scienze morali"; questi due indirizzi si riflettevano nella distinzione tra "filosofia naturale" e "filosofia morale".
Nell'antica Grecia il termine corrispondente a quello odierno di «scienza» era episteme,Emanuele Severino, Legge e caso, pag. 13, Adelphi, Milano 1979. che indicava un sapere stabilito su fondamenta certe, al di sopra di ogni possibilità di dubbio, al quale era conferito un valore sacro, che consentiva di acquisire la saggezza e la sapienza.
A partire dall'illuminismo e dal positivismo, la scienza ha perso il suo carattere sacro,Julien Ries, La scienza delle religioni: storia, storiografia, problemi e metodi, pag. 411, Jaca Book, 2008. passando a indicare, nel senso stretto del termine, tutte quelle discipline che chiamiamo "scienze naturali" e che dovrebbero portare ad acquisizioni concettuali che risultano essere determinabili e direttamente verificabili per mezzo di appositi esperimenti empirici.Ciò non toglie che anche discipline di diversa specie, come quelle umane e sociali, possano essere considerate parimenti delle scienze, avendo elaborato propri metodi da applicare anche in questo caso alla realtà empirica per poter confermare o meno determinate ipotesi sul funzionamento del mondo circostante, con lo scopo dunque di portare ad un accrescimento oggettivo dello scibile umano. Nel Novecento, con la cosiddetta «crisi dei fondamenti»Simone Zacchini, La collana di armonia: Kant, Poincaré, Feyerabend e la crisi dell'episteme, pag. 130, FrancoAngeli, 2010. e l'introduzione del paradigma falsificazionista di Karl Popper, la scienza ha rinunciato infine anche ad affermare l'assoluta verità delle proprie affermazioni, approdando alla congetturalità del (non) sapere.
Storia
L'interesse dell'uomo verso la comprensione dei fenomeni naturali nel mondo fisico va di pari passo con la storia stessa dell'uomo essendo infatti esistito sin dai tempi remoti preistorici con le scoperte primitive e sviluppatosi via via nel corso dei secoli a partire dalle civiltà del mondo antico (Greca, Romana, Egizia, Mesopotamica, ecc.) con la cosiddetta filosofia naturale. Riflessioni sulla storia, sul senso, sulla validità e sulla portata delle conoscenze scientifiche sono espresse all'interno della filosofia della scienza.
Platone sostenne che la scienza fosse più valida delle rette opinioni perché legava queste ultime con ragionamenti causali, cioè governati dal principio di causa-effetto. Aristotele elaborò una teoria più articolata secondo cui la scienza è conoscenza dimostrativa, in quanto va alla ricerca delle quattro cause di un oggetto, le quali fanno in modo che un oggetto non possa essere diverso da come è. Egli classificò le scienze in: teoretiche,Da theaomai, "guardare", e re, a sua volta da femì, che significa "dire". che studiano tutto quanto esiste necessariamente, mirando alla pura conoscenza, e comprendono la metafisica, la fisica e la matematica;Avendo per oggetto l'universale, la scienza teoretica è posta da Aristotele tra le più alte virtù dianoetiche, sebbene essa proceda per dimostrazioni e sia pertanto ancora subordinata all'intelletto intuitivo, l'unico capace di un sapere immediato: «I possessi sempre veraci sono la scienza e l'intuizione, e non sussiste altro genere di conoscenza superiore alla scienza, all'infuori dell'intuizione» (Aristotele, Analitici secondi II, 19, l00b). pratiche,Da pragma, praxis, che significa "azione" in senso morale. che vertono sul "possibile", ossia ciò che può essere, mirando a orientare l'agire, e comprendono l'etica e la politica; poietiche,Da poiein, "fare" in senso artistico. che si occupano del creare artistico, mirando al produrre, e comprendono la poetica e la technè.
Sempre in ambito greco, anche secondo gli stoici la scienza era la comprensione sicura, certa, immutabile, basata sulla ragione.
Ulteriori riflessioni filosofiche sul metodo più consono da utilizzare e in generale sulla conoscenza empirica si hanno in tutto il Medioevo, sia in Occidente sia in Oriente, trovando sbocco nel Rinascimento prima e poi definitivamente nel Seicento con la rivoluzione scientifica e la formulazione ufficiale del metodo scientifico da parte di Galileo Galilei, che pose le "dimostrazioni necessarie" sullo stesso piano delle "sensate esperienze".Alan Cromer, Physics for the Life Sciences, pag. 3, McGraw-Hill, 1977. L'ideale geometrico della scienza dominò poi il pensiero di Cartesio e Isaac Newton stabilì il concetto descrittivo della scienza contrapponendo il "metodo dell'analisi" al "metodo della sintesi". L'empirismo esalterà poi il valore assoluto delle conoscenze empiriche aprendo la strada verso la scienza moderna attraverso gli effetti socio-economici delle rivoluzioni industriali e il pensiero positivista.
enunciò che la semplice constatazione dei fatti non poteva mai costituire da sola una scienza; per istruirsi bisognava ragionare sulle osservazioni, paragonare i fatti e giudicarli con altri fatti aventi la funzione di controllo. Uno degli ultimi paradigmi è quello dello stabilimento di leggi scientifiche, comprendendo la natura delle leggi e il modo di stabilirle.Per un primo orientamento sul concetto di scienza nella sua storia, si veda Storia del pensiero filosofico e scientifico a cura di Ludovico Geymonat, Garzanti Libri, 1997 11 voll., 6450 p.
Descrizione
Le regole che governano il procedimento di acquisizione di conoscenze empiriche sono generalmente conosciute come metodo scientifico. Gli elementi chiave del metodo scientifico sono l'osservazione sperimentale di un evento naturale, la formulazione di un'ipotesi generale sotto cui questo evento si verifichi e la possibilità di controllo dell'ipotesi mediante osservazioni successive, dirette in natura o attraverso la riproducibilità tramite esperimenti in laboratorio.
Secondo l'approccio induttivista, uno degli elementi essenziali affinché un complesso di conoscenze possa essere ritenuto "scientifico", come noto nell'ambito dell'epistemologia e della filosofia della scienza, è la sua possibilità di essere verificabile sulla base di determinati casi empirici che ne comprovino la validità.Andrea Pinazzi, Federica Buongiorno, Liberalismo e democrazia, "Lo Sguardo", n. 7, pag. 101, ottobre 2011. A questo tipo di approccio si è venuto nettamente a contrapporre quello deduttivo-falsificazionista, formulato da Karl Popper,Marco Paolini, Contro il monismo epistemologico, pp. 77-82, Milano, EDUCatt, 2014. per il quale invece nessuna verifica empirica, per quanto ripetuta più volte, potrà mai comprovare la validità di una teoria conoscitiva: questa potrà essere al massimo «corroborata» dall'esperienza,Antonella Corradini, Epistemologia delle scienze umane, pagg. 69, 70, 115, Milano, EDUCatt, 2005. ma mai verificata, neppure nel senso di una maggiore o minore "probabilità".«Non esiste alcun metodo scientifico in nessuno di questi tre sensi: [...] non c'è alcun metodo per scoprire una realtà scientifica; non c'è alcun metodo per accertare la verità di un'ipotesi scientifica, cioè nessun metodo di verificazione; non c'è alcun metodo per accertare se un'ipotesi è probabilmente vera» (Karl R. Popper, prefazione a La non esistenza del metodo scientifico , poscritto alla Logica della scoperta scientifica. Il realismo e lo scopo della scienza, pag. 44, trad. it. di M. Benzi e S. Mancini, Il Saggiatore, 2009).
La scienza inoltre si propone spesso di pervenire a una conoscenza sia "qualitativa" sia "quantitativa" dei fenomeni osservati, sebbene la ricerca delle «qualità» o delle «essenze» della realtà, che era un tratto tipico della scienza platonico-aristotelica, sia stata soppiantata nel Seicento dalla visione galileiana«Il tentar l'essenza, l'ho per impresa non meno impossibile e per fatica non men vana nelle prossime sustanze elementari, che nelle remotissime e celesti» (Galileo Galilei, Terza lettera del sig. Galileo Galilei al sig. Marco Velseri delle macchie del sole, Villa delle Selve, 1º dicembre 1612). esclusivamente quantitativa e matematica della scienza,Gabriele Mangiarotti, Galileo Galilei: mito e realtà. Itinerario antologico, pag. 123, CE.SE.D., 1997. il cui unico obiettivo diventa quello di estrapolare teorie interpretative dei fenomeni con capacità "predittive".Gli aspetti predittivi della scienza sono analizzati con cura da Hans Reichenbach nel saggio La nascita della filosofia scientifica.
Questo processo consentirebbe il raggiungimento di un corpo di conoscenze in grado di prevedere conseguenze oggettive dalle proprie teorie,Einstein, ad esempio, sfidava gli scienziati sul terreno delle previsioni, sostenendo che «se non esistesse lo spostamento delle righe spettrali verso il rosso a opera del campo gravitazionale, allora la teoria della relatività generale risulterebbe insostenibile» (Albert Einstein, Relatività: esposizione divulgativa, p. 140, trad. it., Boringhieri, Torino 1967). sottoponibili a controlli in modo indipendente da parte di persone diverse.
Le discipline scientifiche possono essere suddivise in due categorie:
le scienze empiriche, che sono suddivise in scienze naturali (fisica, chimica, biologia, geologia, astronomia) e scienze sociali (filosofia, sociologia, antropologia, storia, scienze politiche, economia, geopolitica, psicologia, pedagogia ecc.), studiano la natura a partire da osservazioni empiriche; le scienze applicate, tra cui ad esempio ingegneria e medicina, si servono dei risultati delle prime due per fare progredire la tecnologia e l'industria sviluppando nuovi prodotti e servizi.Esempi di scienze applicate sono l'ingegneria (che applica la matematica,la fisica, la chimica e la biologia per migliorare la tecnologia),la medicina (che applica soprattutto la chimica e la biologia) e la farmacologia. Tutte le scienze applicate hanno comunque come fine ultimo quello di migliorare le condizioni di vita dell'uomo.