Come sempre, anche in questa riflessione la mia unica attenzione è rivolta principalmente al linguaggio e non alla valutazione di convinzioni, persuasioni o opinioni.
Mi interessano il termine «teoria» e il suo significato. Chiunque voglia attribuire a questo termine un contenuto diverso da quello qui indicato può ovviamente farlo nella consapevolezza di disattendere una regola fondamentale della comunicazione.
All’inizio di un processo di conoscenza c’è l’osservazione. Per esempio: un celeberrimo inglese osserva come una mela si stacca da un ramo e cade a terra. Questa è un’osservazione, non una teoria. Ora lo studioso inglese inizia a confrontare la sua osservazione con altre osservazioni e nota che tutte le mele che ha mai osservato staccarsi dal ramo sono poi cadute a terra. Estende quindi le sue considerazioni alle pere, poi alla frutta in generale, poi a tutti gli oggetti d’Inghilterra, dell’intero Impero Britannico, infine, per completezza, al resto del mondo e infine formula nella sua testa: «Tutti gli oggetti cadono verso il basso». — È questa dunque una teoria? — No, per niente! Si chiama semplicemente congettura.
Tornando nel suo studio, l’illustrissimo inglese si rende conto di non aver ancora riflettuto su cosa significhi verso il basso in questo contesto: «What shall we do with a drunken sailor… che cade dall’albero maestro dall’altra parte dell’equatore? — Egli cadrà verso l’alto, non verso il basso!». Ancor prima di tornare a sedere alla sua scrivania, il nostro inglese sarà abbastanza sicuro: «Le cose non cadono! Si attraggono a vicenda! Il baricentro della mela, della pera o del marinaio ubriaco gravitano tutti verso il baricentro della terra!» — Possiamo finalmente stappare il tappo, riempire i bicchieri e brindare? È questa finalmente una teoria? — Purtroppo (o per fortuna) no! È solo un’ipotesi!
Per poter nobilitare l’ipotesi al rango di teoria, essa deve ancora soddisfare tre condizioni:
1. non deve contraddire le teorie esistenti che ancora non sono state confutate. Il nostro inglese sa, ovviamente, che esiste già una teoria incontrastabile di un italiano sulla caduta libera e una teoria di rara bellezza di un tedesco sul moto dei corpi celesti. Quindi non ha scelta: o riesce a confutare sperimentalmente queste teorie, o deve incorporarle nel proprio lavoro senza incorrere in contraddizioni.
2. deve anche dare una spiegazione quantitativa e qualitativa di tutte le osservazioni che sia priva di contraddizioni in sé. In questo caso, l’inglese deve essere in grado di mostrare (e dimostrare sperimentalmente) come funziona l’attrazione tra i corpi: descrivere accuratamente la dipendenza e la forza dell’attrazione dalle dimensioni e dalla distanza delle due masse che si attraggono.
3. ora è già una teoria, ma l’ostacolo più difficile la attende ancora: le conclusioni logiche che derivano dalla teoria stessa (previsioni)! «Se la mia teoria è corretta», dice fra sé l’inglese, «allora dovrei anche essere in grado di sostenere e completare con essa le teorie sia dell’italiano sia del tedesco!». E dopo essere riuscito anche in questo, una catena infinita di scienziati escogiterà esperimenti sempre più sofisticati per dimostrare che Sir Isaac si sbagliava. Ma finché i tentativi di confutazione non avranno successo, la teoria rimarrà tale.
E se avessero successo? Ci troveremmo di fronte a una falsa teoria? — Ebbene, il termine «falsa teoria» è un ossimoro. Una teoria non può essere falsa, altrimenti non è più una teoria*. La scienza ha già un termine per definire una «teoria falsa» o «teoria falsificata», ossia, il termine corretto sarebbe «errore».
Che dire allora della teoria della gravità dopo la teoria della relatività? Dovremmo parlare d’ora in poi di errore newtoniano? — Per carità, no! La teoria della relatività non confuta la teoria della gravitazione! È stato semplicemente stabilito che a velocità molto elevate e in presenza di masse molto grandi è necessaria una considerazione relativistica supplementare.
Gran parte di quelle che oggi vengono chiamate teorie non soddisfano nessuno dei criteri sopra descritti. Ma in realtà queste non-teorie non soddisfano nemmeno la condizione per un’ipotesi e nemmeno per una congettura, perché per questo dovrebbero almeno risalire a un’osservazione.
Questo vale per le scienze empiriche. Le scienze empiriche o scienze fondate essenzialmente sull’osservazione, sull’esperienza, sull calcolo, o che hanno per oggetto la natura e gli esseri viventi, e che si avvalgono di linguaggi formalizzati sono tutte le discipline in cui gli oggetti e i fatti del mondo, come i pianeti, gli animali, i modelli comportamentali delle persone, vengono indagati attraverso esperimenti, osservazioni o domande. In altre parole, le scienze empiriche sono tutte le scienze tranne la matematica e la logica. In matematica e logica, il procedimento è invertito: non si conclude, come nelle scienze empiriche, una validità generale da singole osservazioni (induzione), ma si trae una conclusione, anch’essa generalmente valida, da ciò che è generalmente valido e già dimostrato (deduzione). Ecco perché la prova esiste esclusivamente nelle scienze deduttive. Ed è per questo che nelle scienze deduttive non esistono teorie, ma teoremi, solo teoremi!
Il teorema di Pitagora «In un triangolo rettangolo, la somma delle aree dei quadrati dei cateti è uguale all’area del quadrato dell’ipotenusa» è dimostrato e non si applica a quel triangolo particolare che il greco di Samo stava studiando, ma al triangolo rettangolo in generale, nello spazio euclideo, a tutti i triangoli rettangoli immaginabili di qualsiasi dimensione. Non è quindi necessario verificare se l’affermazione vale anche per un triangolo rettangolo egizio del IV millennio a.C. o per un triangolo rettangolo in una galassia lontana miliardi di anni luce. Se la verifica del teorema in un qualsiasi luogo dell’universo dovesse mai portare a un risultato diverso, non sarebbe il teorema a essere falsificato, ma non si tratterebbe di un triangolo rettangolo!
Una teoria scientifica, invece, come spiegato e descritto in precedenza, è un’ipotesi ricavata da (certamente molte) osservazioni (misurazioni) individuali, che viene ripetutamente confermata da ulteriori osservazioni, ma mai dimostrata. Se, dopo un certo periodo di tempo, anche una sola osservazione (misurazione) in cui si può escludere un errore di misurazione contraddice la teoria (cioè: la falsifica), la teoria deve essere corretta, ampliata, adattata in modo tale che il nuovo fenomeno osservato possa essere spiegato anche da essa. Se ciò non riesce, la teoria deve essere abbandonata e, nel migliore dei casi, viene declassata a regola generale.
* In un contesto storico, naturalmente, si parla ancora di «teoria» nel caso di alcune affermazioni che sono state smentite da parecchio tempo (la «teoria» del flogisto, la «teoria» dei miasmi, la «teoria» delle razze, ecc.) — A mio avviso, tuttavia, la decenza impone che questi errori siano indicati semplicemente come teorie tra virgolette, o che perlomeno siano commentati in una nota dettagliata a piè di pagina.