La tesi semigeocentrica di Giovanni Riccioli ci fa riflettere sulla curiosa longevità delle teorie false. Il sistema di convinzioni che le sostiene è così tenace da negare ogni palese contraddizione, o ciò che viene descritto è parzialmente vero, almeno in riferimento ad alcune proprietà della realtà che si indaga?


In copertina: Wassily Kandinsky,  Sky Blue (1940)

(Questo testo è tratto da “Cieli in contraddizione”, di Flavia Marcacci. Ringraziamo Aguaplano per la gentile concessione)

di Flavia Marcacci

Terra o Sole, chi si muove? I dubbi delle celebrità

Tutti i padri della scienza si confrontarono con il problema di dove collocare il centro del mondo. Non è bastata la Rivoluzione scientifica a risolverlo, se ora il problema sembra perdere addirittura valore in un universo forse infinito dove, stando alla legge di Hubble che stabilisce l’allontanamento delle galassie a velocità sempre maggiore, c’è ancora molto da scoprire. Se anche il problema del centro dell’universo non perdesse senso, occorrerebbe comunque misurarsi con l’universo della teoria della relatività e dell’inflazione, per cui il nostro particolare spaziotempo non esclude l’ipotesi di un multiverso. Ad ogni modo, il solo principio di relatività ristretta – trascrizione della relatività autenticamente galileiana – basta a indebolire qualsiasi argomento per il centro, come anche qualsiasi argomento circa la mobilità o immobilità di esso. Il nostro pianeta e i suoi simili ruotano attorno al Sole, che a sua volta si muove nella Via Lattea, la nostra galassia che ha una velocità dell’ordine di 300 km/s.

Sia nell’universo infinito che in una porzione di esso, dunque, è arduo ragionare sul centro. Che nell’infinito sia impossibile individuarlo era già riconosciuto dall’autore del Libro dei ventiquattro filosofi alla seconda delle ventiquattro sentenze su Dio: «Dio è una sfera infinita, il cui centro è ovunque e la circonferenza in nessun luogo». Alano di Lille (1125-1202) inserirà la variante sphæra intelligibilis, e Michele Scoto e Bartolomeo Anglico quella di sphæra intellectualis. Rispettano invece la lezione di sphæra infinita autori come Tommaso Bradwardine fino a Nicola Cusano. Si danno anche forme miste, come la sphæra intelligibilis infinita. Del vasto e ricco scenario semantico che queste accezioni assumono per dire in vario modo l’infinità di Dio, è interessante sottolineare la variante intelligibilis: la sfera, anche quella infinita, «rende almeno pensabile un mondo “diverso”, non più finito, gerarchico e centrato, ma sconfinato e tutto in movimento». Questa pensabilità, tutta speculativa nel Medioevo, sarà sottoposta alla prova dell’osservabile e sperimentabile al tempo della nascita della nuova scienza.

Ma anche optando per l’universo osservabile, ovvero misurato e descritto in base alle osservazioni disponibili, le cose non migliorano molto. Oggi l’estensione stimata si aggira intorno ai 1026-1027 m e si riferisce infatti all’universo osservabile e non all’universo esistente. Tale limite è fissato dalle possibilità strumentali e dalla sostenibilità delle esplorazioni, in ordine dei tempi e degli spazi fruibili per gli esseri umani. Qualcosa di analogo accadeva nel XVII secolo. Le suggestive riflessioni di Giordano Bruno (1548-1600) non furono mai regimentate da una prassi sperimentale dallo stesso filosofo, per cui parlare di infinità per un vero astronomo era una cosa un po’ oziosa. Christoph Scheiner asseconda i risultati di Johann Locher, che pur argomentando contro la tesi dell’universo infinito, afferma che la distanza dal cielo delle Stelle Fisse equivale a una misura straordinariamente grande («distantiam porro firmamenti a Terra 13133376»), mentre Nicolaus Mercator nelle tavole delle longitudini delle Stelle Fisse non riporta affatto la grandezza dell’ultimo cielo. Proprio gli astronomi, come Riccioli, furono strenuamente impegnati a “ingrandire” il cosmo, a tentare misurazioni spesso molto diverse: dal raggio cosmico di Tycho, pari a 13000 semidiametri terrestri (circa 8.4 × 1010 m), si va a quello di Antonio M. Schyrleus de Rheita pari a 20.000.000 (circa 1.3 × 1014 m). Sono dimensioni imparagonabili a quelle stimate oggi. Più ragionevoli sono i valori della distanza tra la Terra e le stelle: Riccioli, ad esempio, fissava la Stella Polare a una distanza approssimabile a 49 × 1015 m. Oggi la stessa stella è stimata a una distanza di circa 4104 × 1015 m: per quanto diverso sia il dato, si tratta di qualche ordine di grandezza, non troppo pensando alla strumentazione del tempo.

Si fa così interessante l’oscillazione semantica, da Copernico in poi, tra i termini globulus, globulosus e sphairœides, perché la sfera è un ente matematico di cui gli enti fisici possono al massimo essere un’approssimazione. Così, mentre l’infinità della sfera e della circonferenza rende difficile concepire anche solo astrattamente la localizzazione del suo centro, una sfera finita rende più plausibile il problema del suo centro. Prima di ogni discussione circa l’infinità dell’universo, d’altra parte, l’immagine che ad esso veniva riferita era quella di una sfera finita. La trigonometria astronomica era detta “scienza della sfera” e De Sphæra è il titolo del manuale astronomico più diffuso in epoca medievale, di John of Holywood detto Sacrobosco (1195 circa-1256). Da qui è immediato comprendere come la geometria sferica fosse lo strumento formale per rendere l’universo ben più che intellegibile: doveva renderlo misurabile.

Per questo furono molti gli astronomi impegnati a misurare il cosmo nella fase cruciale del periodo pre-newtoniano: furono molti gli astronomi impegnati a corroborare le diverse soluzioni offerte dal sistema tolemaico e copernicano prima, copernicano e tychonico poi. Nella Epitome Astronomiæ Copernicanæ (1618-1622) Kepler dà notizia di sistemi non copernicani, dopo che G. Fracastoro (circa 1476-1553) aveva già provato a riesumare l’astronomia omocentrica e che Cristoforo Clavio (1538-1612) aveva optato per una conservatrice forma di geocentrismo. Nicolaus Mulerius (1564-1630), astronomo e accademico dell’Accademia di Groningen, intitolò nel 1611 un suo resoconto circa tali comparazioni Tabulæ Frisicæ lunæ-solares quadruplices: è fontibus Cl. Ptolemæi, Regis Alfonsi, Nic. Copernici, et Tychonis Brahe, recens constructæ. Il dato interessante è che questa letteratura si articola sostanzialmente attorno agli stessi dati osservativi. Un altro esempio ancora è la Sphæra mundi di Giuseppe Biancani (1566-1624), pubblicata a Bologna nel 1620 e che menziona espressamente nel sottotitolo …Tychonis, Kepleri, Galilæi aliorumque Astronomorum adinuentis continetur.

La sostanziale equivalenza delle soluzioni geometriche adottate è oggi palese: la descrizione dei moti celesti mediante deferenti ed epicicli trova una spiegazione analitica se pensiamo che qualsiasi funzione periodica, alla quale si può assimilare il costante ripetersi delle orbite planetarie, può essere scomposta mediante una serie di Fourier in una combinazione lineare di funzioni trigonometriche, che rimandano a funzioni circolari, quindi deferenti ed epicicli. Forse fu anche il motivo per cui Galileo amò concentrarsi maggiormente nel corso della sua vita sulla ricerca di una prova fisica, e non geometrica. Ma fu lo stesso motivo per cui molti astronomi inizialmente non poterono dargli troppo credito, in quanto i suoi risultati non erano completamente integrabili nella concezione di scienza astronomica di quel tempo. Sta di fatto che ancora nel 1671 Athanasius Kircher nel suo Iter extaticum coeleste descrive sei differenti possibili sistemi del mondo (tolemaico, platonico, egiziano, tychonico, semi-tychonico, copernicano), e che Newton nel terzo libro dei Principia affronta la stessa questione del libro terzo De systemate mundi. Newton riporta nella Ipotesi I che è concesso contendersi il centro dell’universo, tra quelli che lo reputano nella Terra e quelli che lo individuano nel Sole. Si cerca di provare che debba essere lo stesso per la Terra, il Sole e i pianeti, anche se il Sole dovesse muoversi.

Quando la scienza vera dice il falso. L’epistemologia sotto sforzo

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La teoria di Riccioli è uno dei tanti casi di scienza dove il falso resiste tenacemente, per esprimersi con il linguaggio di Laudan nel riferire il celebre elenco delle teorie false resistenti a lungo (le sfere cristalline dell’antica astronomia, la geologia catastrofista, la teoria del calorico, la teoria delle forze vitali e così via). Anche ammettendo il contenuto storico delle teorie scientifiche e rifiutando ogni forma di strutturalismo che riduca il sapere scientifico a convenzione, resterebbe comunque difficile rispondere come mai una teoria falsa possa resistere a lungo. Occorre pensare che il sistema di convinzioni che la sostiene sia così tenace da negare ogni palese contraddizione, o che ciò che descrive sia parzialmente vero, almeno in riferimento ad alcune proprietà della realtà che si indaga. Si tratta di questioni ontologiche (quale realtà c’è dietro le teorie), precedute però da problemi epistemologici (come si conosce la realtà di cui le teorie scientifiche parlano).

Scriveva H. Putnam (1926-2016): «L’asserzione “la Terra è piatta” era, senza dubbio, accettabile razionalmente tremila anni or sono, ma non lo è assolutamente più oggi: eppure sarebbe errato sostenere che tale asserzione sia stata vera tremila anni fa, poiché ciò significherebbe che la Terra abbia in seguito cambiato forma». La citazione conduce a constatare che, anche laddove si volesse adoperare brutalmente la riduzione alla dimensione ontologica della questione, si avrebbe bisogno di una qualche teoria del riferimento: si potrebbe pensare a candidati come le teorie di Kripke e quella del primo Putnam, secondo le quali il nome si riferisce direttamente all’oggetto, ma queste non sono in grado di dare soluzioni epistemiche circa come decidere, tra più teorie plausibili, quale sia vera in condizione di sostanziale parità tra dati pro e contro. Per questo Boyd pensò di proporre l’argomento della “inferenza alla miglior spiegazione”, reso noto da Putnam intitolandolo “no miracle argument”, che resta tuttora il più forte a favore del realismo scientifico: il successo della scienza sarebbe miracoloso se non fosse in qualche modo una descrizione approssimativamente vera del mondo.

Dall’altro lato, però, occorre dar peso alla theory ladenness, ai paradigmi e al bagaglio di argomenti messi in atto dalla svolta relativistica avviata da Kuhn. La pista storica è quella risolutamente percorsa da Kuhn e dai suoi epigoni, che mostrarono che la scienza è fatta di rompicapo, rotture, paradigmi e che molto nella scienza si deve al contesto culturale, storico e metafisico. Certamente resta molto problematica l’idea dell’incommensurabilità delle teorie, che rischia di ridurre a qualcosa di irrazionale il passaggio da una teoria all’altra.

Come distinguere, quando si vuol dire cosa è reale? Molteplici elementi intervengono nella valutazione su cosa sia epistemicamente più rilevante: disponibilità dei dati sperimentali, adeguatezza degli strumenti, validità logica della teoria, ma anche coinvolgimento personale di scienziati e di comunità di scienziati, nonché le variabili sociopolitiche e la credenza in un paradigma.

Si potrebbe anche pensare che, poiché è di fatto impossibile ottenere la certezza, occorra accontentarsi di ciò che è più probabile, per spostare poi il problema sul rapporto tra verità e probabilità: su questo terreno già i teologi giansenisti elaborarono la critica al principio del minimax tomista (o principio tuziorista, da tutior, più sicuro), mostrando come per le probabilità non sempre la scelta “più sicura” sia vera. Da David Hume a Thomas Bayes, fino alla Meccanica quantistica nell’interpretazione ortodossa di Copenaghen, la probabilità diviene l’unico possibile discorso sulla realtà.

Il probabilismo ottiene una stima di quanto un’interpretazione sia plausibile e può orientare la scelta, consapevoli che la conoscenza non giunge mai in maniera definitiva alla certezza assoluta. La conoscenza diventa una buona rappresentazione della realtà e la scelta tra teorie in competizione avverrà soltanto quando saranno a disposizione più elementi (empirici e teorici).

Dalle analisi richiamate si dovrebbe delineare il problema di fondo: come giustificare la variabilità degli schemi con cui interpretiamo la realtà e in che senso giudicare una teoria adeguata alla realtà. La storia della scienza mostra le ricorrenze di fallimenti e successi di fronte al succedersi delle teorie. Essa dovrebbe raccontare la successione di rappresentazioni del mondo o, all’opposto, una qualche dinamica della conoscenza adeguata del mondo. La partita sembra giocarsi tra due tendenze: assolutizzare la storia e relativizzare il sapere (storicismo), oppure relativizzare la storia e sottometterla al sapere (idealismo). Si vorrebbe invece tentare una via media, per non rinunciare a dire qualcosa di reale nella tensione di rappresentazioni opposte. Si tratta però di un problema sia metodologico che storico, che meriterà qualche considerazione.


Flavia Marcacci insegna Storia del pensiero scientifico nella Facoltà di Filosofia della Pontificia Università Lateranense (Città del Vaticano). Si è occupata di scienza moderna (Magna longeque admirabilia, Modena-Città del Vaticano 2009; Galileo Galilei, una storia da osservare, Città del Vaticano 2015; con W.R. Shea, Intervista a Galileo, Roma 2015) e di scienza antica (Alle origini dell’assiomatica: gli Eleati, Aristotele, Euclide, Roma 2012). Insieme a Stefania Giombini ha curato per Aguaplano, nel 2010, Il V secolo. Studi in onore di Livio Rossetti e ha pubblicato, ancora per i nostri tipi, La legge, la colpa, l’errore. La tetralogia B (o del giavellotto) di Antifonte Sofista (2012).