Implicazioni filosofiche della relatività di Einstein

Per comprendere come, a seguito dell’esperienza di Michelson e Morley, michelson_morleyEinstein possa sostenere la sua celebre teoria relativa alla dilatazione del tempo (e, corrispondentemente, alla contrazione delle lunghezze) per sistemi che si muovono rispetto all’osservatore cfr. gli esempi illuminanti del prof. Antonio Di Muro.

La teoria della relatività è epistemologicamente molto interessante per diverse ragioni:

  • corregge in diverse “parti” la teoria di Newton (le grandezze tempo, spazio, massa ecc. entrano in relazioni diverse da quelle ipotizzate da Newton) ponendo il problema del valore di una “verità” scientifica, in generale (incrina, quindi, il presupposto del realismo scientifico);
  • salva (cioè spiega) una serie di fenomeni (a cominciare da quello registrato da Michelson e Morley) che, viceversa, la teoria di Newton non riusciva a spiegare;
  • anticipa o prevede altri fenomeni (come l’anomalia relativa all’orbita di Mercurio o la deviazione dei raggi luminosi in presenza di masse gravitazionali) in un modo che si rivela puntualmente esatto;
  • si espone, in questo modo, a possibili confutazioni (come nel caso dell’anomalia dell’orbita di Mercurio, che potrebbe essere spiegabile altrimenti, ad esempio sulla base della forma “a ciambella” del Sole).

Non bisogna cadere nell’equivoco di confondere la teoria fisica della relatività con la concezione filosofica del relativismo (p.e. quello dei sofisti), secondo cui le cose cambiano a seconda del punto di vista (cioè dell’opinione) di chi le giudica od osserva. È vero che per la relatività la massa o la lunghezza di un corpo dipendono dal moto relativo rispetto ad esso dell’osservatore che le calcola, ma tale “dipendenza” obbedisce a leggi invariabili e matematicamente definite, non certo dall’opinione dell’osservatore.

Anzi, il meccanicismo e i suoi capisaldi risultano perfino rafforzati dalla relatività.

minkovskySe il tempo viene interpretato come la “quarta dimensione” di una varietà pluridimensionale (lo spaziotempo di Minkowski) esso potrebbe essere teoricamente percorso in entrambe le direzioni (secondo il presupposto della reversibilità).

spaziotempoLa teoria della relatività generale reinterpreta l’azione della forza di gravità come l’effetto della curvatura dello spaziotempo prodotta dalle masse in gioco e “legge” il loro moto (p.e. quello della Luna in orbita intorno alla Terra) come moto rettilineo uniforme rispetto a un sistema di riferimento opportunamente “distorto”. Einstein, quindi, si muove nella direzione cartesiana: cercando di ricondurre la forza (entità “metafisica”) a grandezze come spazio, tempo e massa = energia, egli sembra realizzare l’antico sogno cartesiano della riduzione della fisica a geometria.

Nel mondo einsteiniano tutto si svolge obbedendo a leggi invariabili, matematicamente espresse. Nulla è lasciato al caso: il determinismo postulato appare assoluto. Tale caratteristica risulta molto evidente se si pensa alla nozione di intervallo spaziotemporale tra due eventi. Si tratta di una misura costante indipendentemente dal moto relativo di coloro che la volessero misurare.

Perché, allora, la teoria della relatività è importante per la nascita dell’epistemologia del Novecento? Perché il meccanicismo che essa implica è diverso da quello newtoniano. A differenza, ad esempio dell’elettromagnetismo, la teoria della relatività non si limita ad aggiungere conoscenze nuove alla meccanica classica (newtoniana), ma corregge questa stessa meccanica, confutandone porzioni significative.

Come “Einstein confuta Newton”, altri, quindi, potranno confutare Einstein e così via (cosa che, per certi aspetti, si verifica effettivamente per quanto riguarda i fenomeni oggetto della meccanica quantistica). La scienza  non può più essere intesa in senso etimologico come sapere (epistéme), perché non è più possibile dire di “sapere” che le cose stanno come la “scienza” spiega e prevede che stiano. La scienza, piuttosto, procede per ipotesi, (più o meno) compatibili con i fenomeni osservati, secondo l’antica concezione platonica, secondo la quale “matematico” = “scientifico” è quel sapere ipotetico, non riconducibile a principi certi, ma che si dimostra capace di “salvare i fenomeni”.

Nell’ottica del pragmatismo americano (e, in parte, anche nella prospettiva di Henri Bergson, nella misura in cui il filosofo francese distingue la funzione strumentale della scienza dai fini di pura conoscenza dell’intelligenza) si tratterebbe, addirittura, semplicemente di modelli o costrutti mentali (dunque anche arbitrari) che servono agli scienziati per prevedere i fenomeni e permettere successi tecnologici: dunque tali costrutti non sarebbero tanto veri o verosimili, quanto efficaci. Lo scienziato, in quest’ottica pragmatistica, è indotto a elaborare nuovi modelli esplicativi (p.e. riguardo alla struttura atomica ecc.) quando quelli vecchi si rivelano inefficaci. Il solo criterio che dovrebbe guidarlo, in ottica pragmatistica, sarebbe non la “corrispondenza a una probabile realtà”, ma semplicemente l’efficacia rispetto a possibili ricadute tecnologiche.

Ma, data una serie di fenomeni da spiegare, che cosa impedisce di elaborare più teorie capace di spiegarli? Chi non accettasse, intendendola come “metafisica”, la teoria della relatività o certi suoi aspetti, potrebbe sempre elaborare una serie di ipotesi ad hoc che, senza confutare Newton, riuscissero a rendere conto degli stessi fenomeni che anche Einstein riesce a spiegare (p.e. la curvatura della traiettoria dei fotoni in presenza di un campo gravitazionale si potrebbe spiegare assegnando ai fotoni una massa ad hoc ecc.). Si dovrebbero elaborare tante micro-teorie su misura (ad hoc), così come gli aristotelici del Rinascimento, insistendo con complicati sistemi di epicicli, cercavano di “salvare” il sistema tolemaico contro quello copernicano. Nulla lo impedirebbe, in assoluto.

Uno dei possibili criteri epistemologici (carezzato dallo stesso Einstein) per preferire la teoria di Einstein a questi tentativi è quello della semplicità (già adottato da Copernico). Perché ricorrere a complessi articolati e improbabili di concetti, grandezze e calcoli per spiegare certi fenomeni quando è possibile ricorrere a teorie assai più semplici ed eleganti?

d Giorgio Giacometti