Classificazione delle discipline scientifiche

Torniamo ai nostri discorsi riguardanti la scienza. L’ultima volta ci eravamo occupati di Modelli scientifici, teorie e leggi (vedi qui).

Stavolta vediamo come si distinguono fra loro le discipline scientifiche.

Le discipline scientifiche sono comunemente suddivise in due gruppi principali: scienze naturali, che studiano i fenomeni naturali (compresa la vita umana) e le scienze sociali, che studiano il comportamento umano e la società. Questi raggruppamenti descrivono le scienze empiriche, cioè l'insieme delle scienze che basano le proprie conoscenze su fenomeni che devono essere osservabili e in grado di essere sottoposti a prove di validità da altri ricercatori che operino nelle stesse condizioni.

Vi sono anche discipline correlate, che vengono catalogate come scienze interdisciplinari e scienze applicate, su cui si basano ulteriori discipline come l'ingegneria e la medicina. Nell'ambito di queste discipline correlate, esistono campi scientifici specialistici che possono includere parti di altre discipline scientifiche, ma spesso possiedono una propria nomenclatura e competenze.

La matematica, che è classificata insieme alle discipline che impiegano un sistema formale, ha punti di contatto e nello stesso tempo differenze con le scienze empiriche (le scienze naturali e sociali). È simile alle scienze empiriche in quanto prevede uno studio obiettivo, attento e sistematico di un'area del sapere; differisce perché adotta un metodo di verifica delle proprie conoscenze utilizzando una logica a priori e non la verifica a posteriori tipica dei metodi empirici, non seguendo quindi il metodo scientifico. Questa peculiarità deriva dal suo essere una scienza che impiega un sistema formale. Le discipline che impiegano un sistema formale, tra cui la statistica e la logica, sono vitali per la pratica moderna delle scienze empiriche. Grandi progressi nelle discipline che adottano un sistema formale hanno spesso portato a grandi progressi nelle scienze empiriche. Le discipline con un sistema formale sono essenziali nella formazione di ipotesi, teoria, e leggi impiegate nella scoperta e descrizione di come avvengono i fenomeni (scienze naturali) e di come le persone pensano e agiscono (scienze sociali).

Per completezza, si dà la definizione di sistema formale, così da inquadrare meglio la classificazione di dette discipline.

In logica matematica, la nozione di sistema formale è utilizzata per fornire una definizione rigorosa del concetto di dimostrazione.

Un sistema formale è costituito da:

·         un alfabeto, ovvero un insieme (finito o numerabile) di simboli;

·         una grammatica che specifica quali sequenze finite di questi simboli sono formule ben formate. La grammatica deve essere ricorsiva, nel senso che deve esistere un algoritmo per decidere se una sequenza di simboli è o meno una formula ben formata.

·         un sottoinsieme dell'insieme delle formule ben formate: gli assiomi del sistema formale. Anche in questo caso l'insieme degli assiomi deve essere ricorsivo.

·         alcune regole, dette regole di inferenza, che associano formule ben formate ad n-uple di formule ben formate. Più dettagliatamente, una regola di inferenza è un sottoinsieme di tutte le n+1-uple di formule ben formate: le prime n formule di ognuna di queste n+1-uple si dicono premesse, mentre l'ultima formula si dice essere una loro conseguenza.

Da questo deduciamo che il sistema formale altro non è che quell’insieme di simboli e regole che costituiscono il linguaggio di una particolare disciplina scientifica, da cui si possono desumere cause ed effetti.