Introduzione
II
Nel primo capitolo, abbiamo ritenuto opportuno realizzare una
presentazione quanto più possibile dettagliata di cosa sia una teoria
scientifica. È il primo passo per avvicininarci ai concetti base della teoria
della relatività e alle sue implicazioni teoriche. In questo caso, ci siamo
avvalsi prevalentemente degli scritti di Maria Luisa Dalla Chiara,
Roberto Giuntini, Francesco Paoli, Liguori, Franca D’Agostini e Nicla
Vassallo.
Nel secondo capitolo, spostandoci in campo propriamente filosofico,
analizzeremo l’epistemologia che costituisce le fondamenta della
relatività. Potremmo, così, accostarci ad essa studiando la formazione dei
concetti fondamentali (spazio, tempo, causalità) a partire dal dato
empirico fino al massimo livello di generalizzazione che è la teoria stessa
nella sua forma completa (relatività generale). Per questo lavoro sono
stati utilizzati in prevalenza gli scritti di Albert Einstein, Hans
Reichenbach, Henry Margenau, Armando Brissoni, e Pietro Greco.
Proseguendo, nel terzo capitolo approfondiremo diversi punti affrontati
nel precedente, prendendo in considerazione alcune correnti di pensiero a
cui Einstein può (ed è stato, nelle varie interpretazioni) essere accostato.
Parallelamente, cercheremo di indicare i caratteri e i limiti di questi
accostamenti. La fonte principale di cui ci siamo avvalsi sono gli scritti
di Albert Einstein, parallelamente a quelli di Paolo Parrini e Giovanni
Boniolo.
Infine, nel quarto capitolo completiamo il quadro d’insieme del
pensiero einsteiniano mostrandone un lato purtroppo troppo spesso
trascurato: quello umano. I temi trattati, frutto di una selezione doverosa
per la mole di scritti di carattere più propriamente civile ed etico, sono tre
e possono essere così riassunti: la religiosità cosmica (scientifica), la
guerra e il socialismo.
Introduzione
III
Ci si renderà conto, in questo modo, di quanto l’altra faccia di Einstein
sia importante per capire pienamente quella più famosa di fisico. Essi
sono due aspetti inscindibili come due facce della stessa moneta. I testi
utilizzati per questa parte conclusiva sono in prevalenza quelli di Albert
Einstein, oltre alla lettura preliminare del saggio di Virgil G. Hinshaw jr
2
.
2
La filosofia sociale di Einstein, in A. Einstein (a cura di P. A. Schlipp), Albert
Einstein, scienziato e filosofo, Torino 1958, Bollati Boringhieri.
I La teoria della relatività
1
Capitolo I
La teoria della relatività
Per considerare la teoria della relatività da una prospettiva filosofica è
necessario, innanzitutto, scindere ciò che realmente pensasse il suo
creatore dalle varie interpretazioni che si son venute a creare
inevitabilmente sin dalla comparsa dei concetti estremamente innovativi
in essa contenuti. La difficoltà che s’incontra in un simile lavoro dipende
dalla natura dell’oggetto in questione: la teoria della relatività è una
teoria fisica senza alcun margine di discussione e non può essere ridotta
ad una teoria filosofica, ancora meno ad un sistema filosofico perché non
contiene elementi estranei alla scienza. Da essa, semmai, è possibile
estrapolare implicazioni filosofiche ma il rischio che s’incorre è il totale
travisamento del contenuto qualora si tenti di trasformarla in una
filosofia vera e propria. Sembra di cadere inevitabilmente in un circolo
vizioso.
In realtà, come fece notare a buon ragione Reichenbach, la teoria della
relatività è una teoria della conoscenza, che in quanto tale ha dato
notevoli contributi alla storia della filosofia e alla soluzione di antiche
quæstiones, ma solo nell’ambito della conoscenza. Non è possibile trarne
implicazioni d’altro tipo, poiché si finirebbe per darne un’interpretazione
senza poter stabilire la sua conformità o meno al pensiero originario del
suo creatore. Einstein, infatti, non trattò mai di filosofia in modo diretto.
Lesse diverse opere filosofiche, studiò scritti filosofici per tutta la vita, a
I La teoria della relatività
2
partire dal Liceo allorché lesse per la prima volta Kant. Nel periodo in
cui visse a Berna, studiò l’Etica di Spinoza, il Trattato sulla natura
umana di Hume, il Sistema logico di Mill, la Critica dell’esperienza di
Avenarius, e altre opere filosofiche. Intrattenne sempre rapporti con
filosofi di grande fama, che spesso gli chiedevano di esprimere le sue
opinioni
1
, e scrisse recensioni o introduzioni ad opere di carattere
filosofico
2
. Tuttavia, non volle mai trattare in prima persona le
implicazioni filosofiche contenute nella sua teoria perché si considerava
un fisico che si dilettava di filosofia piuttosto che il contrario. Da una
parte, questo determinò la solidità della teoria fisica, dall’altra la sua
debolezza in quanto rimase esposta (e lo rimane tutt’oggi) ai travisamenti
dei filosofi che pretesero di interpretare la relatività come un relativismo
dei diritti e dei doveri umani, estendendola alla sfera etico-morale.
Quando si affronta un lavoro di questo tipo la tentazione (e, insieme, il
rischio più grande) risiede proprio nelle deduzioni che dalla teoria si
pretende di estrapolare. La causa principale è dovuta alla mal
comprensione dei concetti che di essa fanno parte: si dimentica spesso
che i concetti della fisica sono differenti da quelli della filosofia, si pensi
ad esempio a quello di “realtà”
3
. Il compito dei filosofi, semmai, è
«esplicitare le implicazioni filosofiche della teoria», le quali sono di
vasta portata, ma non esulano dall’ambito della conoscenza e «tutto ciò
1
«Nel 1943 Gödel, Bertrand Russell e Pauli si riunirono una mezza dozzina di volte a
casa sua per discutere con lui di filosofia della scienza» [A. Pais, Sottile è il Signore…,
Roma 2006, La biblioteca di Repubblica, Gruppo Editoriale l’Espresso, p. 24].
2
«Le sue recensioni dei libri di epistemologia di Weinberg e Winternitz mostrano la
dimestichezza che aveva con Kant. Altrettanto si può dire per la trascrizione delle
discussioni che ebbe con i filosofi francesi nel 1922. (…) Dall’introduzione di
Einstein a una nuova traduzione del Dialogo di Galileo vediamo che aveva letto
Platone. Scrisse anche la presentazione di una nuova traduzione tedesca del De rerum
natura di Lucrezio» [A. Pais, Sottile è il Signore…, Roma 2006, La biblioteca di
Repubblica, Gruppo Editoriale l’Espresso, p. 342].
3
Insieme ai concetti, secondo Reichenbach, quello che cambia è l’approccio: il
metodo del filosofo è analitico e critico, il metodo del fisico, invece, è ipotetico e
deduttivo.
I La teoria della relatività
3
che il filosofo può fare è analizzare i risultati della scienza, trovarne il
significato e definirne i limiti di validità»
4
.
1.1 Cos’è una teoria scientifica?
La domanda di partenza per potersi avvicinare con la giusta prudenza
alla teoria della relatività è, innanzitutto: cosa è una teoria fisica? Una
teoria, in generale, è uno strumento di compressione dell’informazione:
essa ci consente di riassumere un insieme di leggi in un’informazione
finita facilmente trasmissibile e permette a sua volta la ricavabilità di
altre leggi generali diverse, in virtù della sua estensionalità potenziale ad
infiniti casi particolari
5
.
La base di ogni struttura teorica è l’assioma o il postulato. La teoria,
infatti, necessita di una struttura assiomatica che costituisca le
fondamenta certe del sistema, evitando così il regresso all’infinito. Dagli
assiomi seguono conseguenze logiche necessarie, ovvero da proposizioni
iniziali seguono proposizioni derivate
6
che vengono implicate
logicamente dalle premesse: le definizioni operative. Da queste seguono
le ipotesi che andranno poi sottoposte al vaglio della verifica empirica al
fine di stabilirne la verità o la falsità, ovvero l’adeguatezza ai fatti a cui si
riferiscono. Un esempio molto semplice di definizione operativa è quella
di spazio (s):
4
H. Reichenbach, Il significato filosofico della teoria della relatività, in A. Einstein (a
cura di P. A. Schlipp), Autobiografia scientifica, Torino 1979, Bollati Boringhieri, p.
198.
5
M. L. Dalla Chiara-G. Toraldo di Francia, Introduzione alla filosofia della scienza,
Roma-Bari 1999, Laterza, p. 21.
6
Una verità logica è una proposizione che è implicata da un sistema vuoto di ipotesi,
ovvero è una costante nel senso che il suo significato non varia a seconda delle
situazioni ma vale incondizionatamente [M. L. Dalla Chiara-G. Toraldo di Francia,
Introduzione alla filosofia della scienza, Roma-Bari 1999, Laterza, p. 22].
I La teoria della relatività
4
s=vt
Lo spazio, in questo caso, è definito operativamente e si può leggere
come segue: lo spazio (s) è direttamente proporzionale al prodotto della
velocità (v) per il tempo (t) trascorso. A completare la definizione manca
l’attribuzione di una certa unità di misura. Nel caso dello spazio, la
misura può essere espressa in km o anni luce a seconda di quale risulti
più appropriata. Questa definizione così formulata consente di ricavare, a
sua volta, le definizioni di tempo (t) e di velocità (v) grazie alla sua
corretta manipolazione:
v=s/t e t=v/s
La logica è lo strumento ordinatore grazie a cui la teoria non si
presenta come un insieme caotico di asserzioni ma come un insieme di
elementi ordinati tramite relazioni logiche. Le proprietà delle operazioni
logiche vengono studiate utilizzando il linguaggio formale, in cui tutte le
regole grammaticali sono rigorosamente precisate e permettono di
stabilire sempre se un’espressione è corretta o meno. Nello specifico, una
proposizione è vera solo e quando se vale quello che la proposizione
afferma
7
. Ad esempio, “l’acqua è trasparente” è una proposizione vera se
e solo se l’acqua è trasparente
8
.
Questo non capita, invece, nelle lingue naturali che costituiscono il
linguaggio quotidiano: il tedesco, l’inglese, l’italiano… I linguaggi
formali sono, quindi, un modello ideale di lingua che utilizza
proposizioni atomiche con una struttura semplice di predicato-soggetti:
lo stesso predicato può essere riferito ad uno o più soggetti. La
7
Si tratta di una versione formale della definizione aristotelica di verità: «Vero è dire
di ciò che è che è, o di ciò che non è che non è. Mentre falso è dire di ciò che è che
non è, o di ciò che non è che è» [M. L. Dalla Chiara-G. Toraldo di Francia,
Introduzione alla filosofia della scienza, Roma-Bari 1999, Laterza, p. 31].
8
«A» è vera se e solo se A.
I La teoria della relatività
5
combinazione (attraverso connessioni logiche) di più proposizioni
atomiche (assiomi) da origine a proposizioni composte (definizioni
operative). La formalizzazione del linguaggio è lo strumento critico
indispensabile per studiare le proprietà e le capacità logiche di una teoria,
poiché fornisce le regole che la teoria deve rispettare per risultare
corretta. Inoltre, il linguaggio formale utilizza simboli (s, t, v, …),
totalmente convenzionali, per garantire maggiore precisione e permettere
il passaggio dalla teoria alla verifica per mezzo della “traduzione” dei
concetti in formule, che serviranno a dimostrare e applicare tramite
calcoli matematici la teoria stessa.
Possiamo quindi affermare che, in generale, uno scienziato intende per
teoria un insieme concatenato di concetti, principi e leggi, formulato allo
scopo di spiegare e/o predire i fenomeni della natura
9
.
1.2 Dalla logica classica alla logica formale: la logica scientifica
Ma di che tipo di logica si tratta? Non può essere di certo la logica
classica, anche se molti studiosi concordano nel ritenere la logica
analitica contemporanea diretta discendente di quella classica.
La logica classica è l’arte del discorso razionale, o meglio l’arte del
ragionamento deduttivo: da premesse vere, seguendo il principio di non-
contraddizione, conseguono conclusioni altrettanto vere.
Aristotele considerava la logica «la forma che deve avere qualsiasi
discorso che pretenda di dimostrare qualcosa e, in genere, che voglia
essere probante»
10
. Essa è una propedeutica generale a tutte le scienze, in
quanto si configura come lo strumento (organon, come la designò
9
P. Greco, Einstein e il ciabattino, Roma 2002, Editori Riuniti, p. 525.
10
G. Reale, Introduzione ad Aristotele, Roma-Bari 1974, Laterza, p. 141.
I La teoria della relatività
6
Alessandro d’Afrodisia) mentale necessario ad ogni tipo d’indagine. La
forma di quest'arte-strumento è il sillogismo, di cui un esempio classico
è:
1. Tutti gli uomini sono mortali; [Premessa Maggiore]
2. Socrate è uomo; [Premessa Minore]
3. Socrate è mortale. [Conclusione]
Il sillogismo scientifico, di cui trattò negli Analitici secondi, è una vera
e propria dimostrazione ottenuta per deduzione da premesse vere, prime
e immediate. Non riguarda soltanto la correttezza formale dell’inferenza
ma anche la verità delle premesse e delle conclusioni. Come fece notare
giustamente Russell, il sillogismo è la parte del suo pensiero ancora oggi
più attuale. Ma ancora non si può parlare di “scienza”, poiché il criterio
di verità risiede nella corretta deduzione da premesse “vere” perché vere
sono le sostanze in esse predicate: la giustificazione non ha un fattore
empirico ma unicamente logico, in stretta correlazione con l’impianto
metafisico. Aristotele, infatti, poneva le categorie (che rappresentano i
significati fondamentali dell’essere) come base semantica dei termini
contenuti nelle proposizioni, o, secondo l’interpretazione che ne diede
Boezio, come tutti i possibili “predicamenti” del soggetto. Reale prende
come esempio la proposizione “Socrate corre”: “Socrate” rientra nella
categoria di sostanza, “corre” in quella del fare
11
. La verità delle
conclusioni, dunque, risiede nella verità dei principi universali che si
devono raggiungere tramite l’induzione, ovvero quel processo dal
particolare all’universale possibile in virtù dell’intuizione: l’induzione,
infatti, non è un ragionamento ma un “essere condotto” dal particolare
all’universale per mezzo dell’intuizione, ovvero del puro e semplice
11
G. Reale, Introduzione ad Aristotele, Roma-Bari 1974, Laterza, p. 146.
I La teoria della relatività
7
coglimento dei principi primi. La scienza aristotelica, in definitiva,
assume come principio fondamentale l’intuizione e come criterio di
verità l’aderenza di questa a verità metafisiche universali (primo fra tutti
l’essere o sostanza).
È in epoca ellenistica che la logica, in quanto sistema assiomatico-
deduttivo, venne affiancata dalla verifica empirica. Un esempio classico
è la geometria di Euclide, la quale costituì per più di due millenni le
fondamenta della matematica su basi empiriche e pragmatiche.
L’universo seguiva semplici regole geometriche e l’idea platonica del
Dio-geometra garantiva che i principi (assiomi) della geometria euclidea
si potessero intuire in maniera assoluta.
La nascita della scienza moderna sebbene sia impossibile una datazione
precisa e rigorosa, viene attribuita a Galileo, la cui idea più originale è
stata capire che la chiave per interpretare la natura è la matematica
(Dialogo sopra i due massimi sistemi, 1632). È la nascita del metodo
scientifico (astratto e matematico) della verifica sperimentale: dalla
speculazione pura si passa quindi all’esperimento, all’adozione di
formule e di dati per la spiegazione dei fenomeni. Alla razionalità del
mondo (inteso come un meccanismo immutabile) corrisponde la
razionalità analitica e matematica del pensiero umano. A partire dalla
nascita della scienza moderna si è imposto nella cultura occidentale un
modello predittivo della conoscenza umana: per mezzo di teorie fisiche,
espresse nel linguaggio matematico, si possono fare previsioni esatte
degli eventi futuri e spiegare le vere cause dei fenomeni. La logica della
scienza, si venne allora configurando come logica-matematica.
Ma é da Leibniz che presero avvio i tentativi di costruire una logica
formale, vale a dire un linguaggio universale matematizzato da utilizzare
come metodo assolutamente rigoroso per ottenere una conoscenza
scientifica sicura.
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