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Galilei e le sensate esperienze

“[…] pare che quello degli effetti naturali che a sensata esperienza ci pone dinanzi agli occhi o le necessarie dimostrazioni ci concludono, non debba in conto alcuno esser revocato in dubbio […]” (G. Galilei, lettera a Cristina di Lorena, Granduchessa di Toscana, 1615)

Spesso si sente dire che Galilei è il fondatore del metodo sperimentale, ma che cosa significa esattamente? Come primo passo si può dire che il metodo galileiano consiste nell’appoggiarsi ai fatti, nel prendere come maestra l’esperienza, evitando di procedere per teorie astratte e aprioristiche. Volendo andare più al centro della questione, si deve innanzitutto distinguere tra osservazione ed esperimento.

Prima di Galilei, lo studioso osservava i fenomeni naturali e il loro svolgimento con occhi da spettatore, da testimone passivo; da qui anche lo stupore che talvolta ne derivava e la metafisica che li contaminava.

Con Galilei questa osservazione si tramuta in esperimento: non si sta solo a sentire la natura che parla, ma la si interroga. Questa è la prima, grande chiave che aprirà le porte alla moderna concezione della scienza. Si interroga la natura ed è l’uomo a formulare le domande.

Tra l’altro, analizzando oggi l’operato di Galilei, si riconosce in esso un modo di procedere, per così dire, tendenzioso, nel senso che egli non rivolge domande a caso. Per questo scrive di sensate esperienze da eseguire.

Che cosa distingue una esperienza sensata da una insensata?

Un fenomeno naturale dipende, in generale, da molti parametri, assai diversi tra loro. Alcuni di essi sono essenziali, altri non solo sono secondari, ma, in un certo senso, recano disturbo al fenomeno che si intende studiare.

Galilei, per prima cosa, nel formulare la domanda semplifica il problema, lo spoglia da quei fattori accessori che renderebbero del tutto incomprensibile la risposta. Ecco un fatto intellettualmente rivoluzionario: lo sperimentatore interviene nel fenomeno, allo scopo di chiedere alla natura una risposta a lui intellegibile.

In tutto l’intricato complesso di parole che ascolta, l’osservatore comincia a scegliere quelle vicine alla propria lingua, avvalendosi di un procedimento logico tipicamente induttivo.

Siamo così giunti al secondo aspetto essenziale del metodo galileiano: la proposizione delle domande in forma quantitativa, facendo corrispondere dei valori alle grandezze che connotano il fenomeno naturale in esame. Si introduce in tal modo il concetto di misura e si avvia l’operazione di misurazione.

La successiva elaborazione dei dati sperimentali raccolti dà vita al momento ipotetico deduttivo che permette, infine, l’inquadramento dei risultati in un quadro teorico generale e la formulazione di una legge.

In conclusione, il punto di partenza di ogni conoscenza fisica capace di interpretare i fenomeni naturali è, dunque, l’osservazione sperimentale.

Essa deve avere le seguenti caratteristiche:

 (a) essere OGGETTIVA: le proprietà da esaminare debbono essere caratteristiche del fenomeno;
 (b) essere QUANTITATIVA: tale da consentire di quantificare le proprietà studiate mediante un insieme di misure;
 (c) essere FISSATA UNA VOLTA PER TUTTE: indipendente  dall’istante in cui si effettua l’osservazione stessa.

In sintesi, ogni osservazione scientifica deve essere RIPRODUCIBILE.

Il grande valore culturale dell’opera di Galilei risiede proprio nell’averci indicato questa via.