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La scienza sperimentale e il suo metodo


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galileo galilei
Il metodo sperimentale, detto anche galileiano, è stato formulato in modo definitivo da G. Galilei

La scienza sperimentale è una forma di conoscenza che si caratterizza per due elementi fondamentali: l’oggetto di studio e il metodo impiegato. Essa è un sapere fondamentalmente empirico, ossia fondato sull’esperienza, descrittivo ed esplicativo. Inoltre è una conoscenza universale poiché, fondandosi su osservazioni singole o limitate, passa a generalizzazioni sempre più ampie che esprimono i legami o le condizioni di esistenza dei fenomeni naturali. Queste generalizzazioni costituiscono gli strumenti che permettono alla scienza di spiegare eventi passati e di prevedere quelli futuri. Infine, la scienza è un sapere oggettivo, in quanto parte dagli oggetti osservabili e si fonda soltanto sulle caratteristiche intersoggettive di questi oggetti.

L’oggetto di studio della scienza è costituito dalla realtà sensibile, ossia dal mondo che ci circonda nei suoi vari aspetti. Ciò che rende ammissibile l’introduzione di un ente, nel discorso scientifico, è la sua osservabilità di principio, ossia la possibilità di registrare, mediante strumenti di varia natura, l’esistenza di un oggetto o di un certo fenomeno e di misurarli. Infatti, ciò che non è osservabile o misurabile in via di principio non ha il diritto di entrare in un discorso scientifico.

Il metodo sperimentale costituisce lo strumento per conoscere la realtà naturale e consente di riconoscere il discorso scientifico da quello non scientifico.

Il metodo sperimentale, detto anche galileiano, ha tratto origine dall’empirismo, ossia dall’osservazione dei fenomeni empirici. Fu iniziato da Leonardo da Vinci, si è sviluppato con Cartesio e F. Bacone ed è stato formulato in modo definitivo da G. Galilei. Esso è un procedimento conoscitivo, che nel suo insieme si articola in quattro tappe successive, fu denominato da C. Bernard “ragionamento sperimentale” e così descritto:
1. Osservazione dei fatti occasionali e sistematici (osservazione).
2. Elaborazione delle ipotesi interpretative (invenzione o intuizione dell’ipotesi).
3. Controllo sperimentale
4. Ipotesi finale controllata.

Se le conseguenze previste vengono osservate l’ipotesi viene accettata come vera. Viceversa, se non possono essere osservate, l’ipotesi viene rifiutata come falsa e il ricercatore dovrà proporre un altro sistema di ipotesi che giustifichi l’osservazione iniziale e i dati acquisiti con le seconde osservazioni.
Il metodo sperimentale è un procedimento nel quale, partendo da osservazioni singolari si giunge a conclusioni generali, dalle quali poi si traggono alcune conseguenze particolari che possono essere osservate.

Il metodo scientifico deve:
1. Rispettare l’oggettività delle osservazioni e quella delle asserzioni teoriche.
2. Utilizzare un linguaggio rigoroso nel quale i termini e i concetti siano fissati in modo preciso e univoco secondo il principio della “definizione operativa”. Questo stabilisce che ogni concetto della fisica deve poter essere definito mediante una serie di operazioni fisiche concettualmente possibili.
3. Contemplare il controllo delle teorie e la possibilità di confutarle (secondo il principio di falsificabilità).
4. Misurare i fenomeni con un linguaggio matematico (o costituito da algoritmi di diverso tipo) o simbolico.

Leggi e teorie scientifiche
La scienza deve imperniarsi su principi, ossia su generalizzazioni costituite da teorie, relazioni, connessioni o spiegazioni dei fatti. Essa mira ad identificare le leggi che governano i fenomeni e dalle leggi elabora sistemi più complessi di idee che costituiscono le teorie.
Le leggi sono asserzioni universali che “affermano una connessione uniforme fra fenomeni empirici differenti o fra aspetti differenti di un certo fenomeno empirico” (C. Hempel); possono essere deterministiche o probabilistiche e possono avere una forma matematica.
Le teorie sono insiemi di concetti che collegano in una visione unitaria e razionale, ossia esente da contraddizioni, un certo numero di leggi e di fenomeni.

L’ampiezza delle teorie è l’indice del livello scientifico di una determinata disciplina, ossia quanto più una scienza è progredita tanto più elaborate e articolate sono le sue teorie.
Il criterio utilizzato per distinguere leggi e teorie scientifiche da quelle non scientifiche è quello di poterle controllare empiricamente in modo oggettivo.

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