Quando si utilizza il linguaggio scientifico, ci si imbatte molto spesso in parole come "ipotesi", "modello", "teoria scientifica" e "legge". Per quanto si tratti di parole anche di uso comune, nel contesto scientifico assumono significati che possono essere sintetizzati e spiegati come segue:
· un'ipotesi è un assunto non ancora supportato da verifiche sperimentali;
· un modello è un'astrazione utile a fare delle previsioni sull'occorrenza di un fenomeno, che possono essere verificate mediante esperimenti e osservazioni;
· una teoria è la spiegazione di un fenomeno che ha basi sperimentali così solide da poter essere assimilata a un "fatto", vale a dire che è la formulazione astratta e sistematica dei principi che governano lo specifico fenomeno; tale significato è accompagnato da un altro di contenuto diverso, vale a dire quello di "ipotesi non verificata", quando ci si trova di fronte a modelli utili, ma per i quali ancora mancano evidenze tali da poter essere ritenuti superiori ad analoghi modelli in competizione;
· una legge è una generalizzazione che ha valore assoluto nel suo ambito di applicazione.
Le teorie che nel tempo superano diverse verifiche sono considerate "dimostrate" in senso scientifico, ossia sono considerate modelli verosimili della realtà. Tali teorie possono comunque essere smentite ("falsificate" in gergo scientifico) in qualsiasi momento da un'osservazione in contrasto con esse, comprese quelle fino ad allora universalmente accettate e sostenute da molte osservazioni e dati sperimentali.
L’evoluzione delle conoscenze scientifiche è data dal fatto che le teorie sono sempre aperte a revisioni, nel caso che nuove evidenze contraddicano le loro previsioni. Ne consegue che la scienza non ha e non dovrebbe pretendere di avere la conoscenza assoluta e definitiva di tutti i fenomeni, dato che i fondamenti di una teoria possono essere inficiati, se dati e osservazioni nuovi contraddicono quelli precedenti (falsificabilità di Popper).
Si può citare a riguardo la legge di gravitazione di Newton quale esempio di come la scienza evolva tramite quella che Popper definisce la "falsificazione" di una teoria. In condizioni di alta velocità e in presenza di forti campi gravitazionali la teoria newtoniana non riesce a descrivere correttamente i fenomeni osservati, nonostante che al di fuori di tali condizioni riesca a fornire previsioni valide. È quindi stato necessario introdurre il concetto di relatività e sviluppare una nuova teoria al fine di comprendere tali fenomeni. Siccome la legge della relatività generale descrive anche i fenomeni compresi nella legge di Newton, essa è considerata una teoria più adatta rispetto a quella newtoniana per descrivere la legge di gravitazione.
Si può dedurre che lo sviluppo di nuove leggi e teorie è principalmente basato sull'acquisizione di dati più precisi. Come detto sopra, la legge della gravitazione di Newton è valida entro certi limiti e la si può quindi pensare come un'approssimazione di una legge più complessa.
Affinché si riesca a dare a ogni fenomeno una sua spiegazione, tutte le nuove leggi o teorie sviluppate per comprendere i fenomeni non descritti dalle leggi o teorie precedenti, devono continuare a spiegare anche i fenomeni già noti con le teorie precedenti. Rimanendo nell’esempio già citato, la relatività generale deve ritrovare gli stessi valori della legge di gravitazione per condizioni di velocità basse e campi gravitazionali deboli.
Il progresso della scienza è quindi tendenzialmente cumulativo: anche se nuove teorie dovessero rivoluzionarne le basi, le conoscenze acquisite fino ad allora potrebbero restare valide nel loro dominio.
A chi è convinto che la scienza sia tendenzialmente cumulativa, ovvero che ogni scoperta si aggiungerebbe solitamente alle precedenti senza rigettarle completamente, fornendo teorie di validità più generale che ricomprenderebbero le precedenti come caso particolare, Thomas Kuhn ha tuttavia obiettato che la scienza seguirebbe dinamiche assolutamente non-cumulative, contestuali soltanto al periodo storico in cui vengono di volta in volta formulate le nuove teorie scientifiche in sostituzione delle precedenti.
La storia della scienza, allo stato attuale, ci insegna che nessuna delle due correnti di pensiero prevale sull’altra e che il progresso della scienza lo si ritrova cumulativo o non-cumulativo a seconda dei casi.
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