Legge fisica

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La legge fisica (o legge della Natura) è la generalizzazione, su base sperimentale, e la formalizzazione, in linguaggio matematico, di un certo fenomeno fisico, espressione dunque di una regolarità riscontrata nei fenomeni naturali.

Un'assunzione fondamentale della ricerca scientifica è che i fenomeni naturali - pur nella apparente molteplicità delle loro forme - siano caratterizzati da poche leggi naturali ad essi preesistenti le quali tutte diano giustificazione del mondo fisico o Natura esistente nella sua apparente regolarità e sostanziale ordine. La ricerca di tali leggi è parte intrinseca del metodo scientifico.

In accordo con questa definizione, il lavoro degli scienziati moderni continua a seguire lo stesso spirito dei filosofi naturali presocratici (come Talete), alla ricerca dell'immutabile uno dietro l'apparente molteplice.

Alcune leggi fisiche assumono importanza fondamentale all'interno delle rispettive teorie fisiche assurgendo così a principio cardine della teoria stessa (es. principi della dinamica e principi di conservazione). In ogni caso il termine "legge" in fisica fa riferimento ad una relazione di tipo matematico o modello che ha validità universale e invariante di scala, a meno della scoperta di nuove leggi di natura più generale che le ricomprendono come caso particolare o approssimazione (es. fisica moderna nei confronti della fisica classica).

Il dibattito epistemologico[modifica | modifica sorgente]

L'idea di "legge fisica" si può intendere diversamente a seconda che si consideri come un'astrazione oppure come una scoperta.

Nel primo caso si ha a che fare con una astrazione almeno in parte arbitraria, compiuta dall'osservatore a partire da dati dell'esperienza sensibile, mediati eventualmente dallo strumento materiale, dai sensi del corpo e dal sistema cerebrale.

Nel caso si consideri invece la legge una scoperta (o riscoperta) di un ordine preesistente, l'intelletto umano si limiterebbe a riconoscerla nella massa dei dati sensibili in seguito alla scrematura dei fattori di disturbo.

Nel primo caso l'enunciazione di una nuova legge fisica si configura come una creazione, un parto cioè della mente umana; nel secondo caso essa è piuttosto la scoperta di una realtà indipendente dall'uomo.

Il dibattito è simile a quello che ha luogo riguardo agli oggetti delle scienze matematiche tra i cosiddetti platonisti, che sostengono la seconda tesi, e i formalisti per i quali le strutture della matematica, derivando da assiomi convenuti arbitrariamente, risultano in ultima analisi prodotto della mente umana.

Nelle scienze empiriche il dibattito è complicato dal fatto che le teorie si fondano su assiomi che sono scelti però con un grado di arbitrarietà minore rispetto a quelli delle teorie matematiche, in quanto l'obiettivo di una teoria fisica (i cui teoremi sono poi le leggi fisiche) è la predizione o, in termini prepopperiani, la spiegazione del dato sensibile, la cui validità intersoggettiva viene generalmente accettata.

Nel caso di derivazione sperimentale, data la finitudine dei dati o esperienze fisiche implicate, la natura universale della legge fisica scoperta è supposta sulla base dell'inferenza logica connessa ad un processo di induzione cioè generalizzazione dal particolare all'universale. Nulla vieta dunque che un maggior numero di esperienze sensibili possa disconoscere o modificare la legge fisica scoperta conferendole caratteristiche di maggiore universalità, come peraltro più volte avvenuto nella storia della scienza.

In epistemologia, lungo e controverso è stato (ed è tuttora) il dibattito riguardo al valore da attribuire alla definizione di legge fisica. Il problema, sollevato per la prima volta da Hertz, verteva principalmente sul tentativo di destrutturare il dualismo filosofico che vedeva contrapposte due correnti di pensiero: la prima avallava l'ipotesi secondo la quale le leggi di natura fossero state poste da un essere supremo all'interno della natura e che, pertanto, allo scienziato spettava semplicemente adoperarsi a scoprirle, in virtù di una visione della natura regolata da leggi semplici la cui comprensione avrebbe garantito una conoscenza completa ed inglobante di ciò che ci circonda; la seconda, invece, considerava le leggi fisiche pura invenzione della mente umana.

Quest'ultima posizione fu tuttavia ben presto abbandonata in quanto non era in grado di fornire una spiegazione sufficientemente valida e coerente al fatto che le previsioni riguardo ad un fenomeno scaturite da leggi fisiche trovano una non casuale corrispondenza nella realtà; ciò pertanto non farebbe altro che avvalorare la prima suesposta corrente. Del resto è indubbio che nel momento in cui si sottopone ad indagine sperimentale un dato evento si coglie il modo in cui l'interazione tra determinati fenomeni fa sì che si venga a verificare quel dato evento, per cui scoprendo le modalità in cui esso avviene si perviene automaticamente ad una legge che non è altro che il modello interpretativo derivato da un processo di filtraggio attuato dalle nostre strutture mentali e pertanto fortemente condizionato dal nostro modo di osservare e conoscere la realtà. Questo processo analizza solo quegli aspetti del fenomeno che possono essere considerati non superflui e quindi tali che, qualora essi non venissero fatti rientrare al suo interno vi sarebbe una discrepanza tra le conseguenze delle nostre "immagini mentali" e quelle che effettivamente si verificano. Piuttosto, invece, è il linguaggio matematico ad essere stato inventato. Tali riflessioni non hanno tuttavia scoraggiato i sostenitori della seconda tesi.

Lo sviluppo storico del concetto[modifica | modifica sorgente]

Dal punto di vista storico, il concetto di legge della natura si sviluppa a partire dal Seicento, con i primi lavori di Cartesio (probabilmente vero teorico della nozione), Keplero (che ha scoperto le tre leggi del movimento planetare) e Galilei (che ha fatto i primi esperimenti nel senso moderno della parola). Tra questi tre scienziati ci sono grandi differenze riguardo al loro contributo alla formazione del concetto di legge della natura, che avrà un ruolo importante nello sviluppo della scienza moderna.

I concetti di legge divina e legge giuridica sono storicamente anteriori a quello di legge scientifica.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]