Come funziona la Scienza. Capitolo I


In questo articolo non parlerò, se non marginalmente, del metodo scientifico.

Questo per due motivi: il primo è che questo, per quanto serve sapere per leggere l’articolo, è parte del bagaglio culturale che dovrebbe essere fornito dalla scuola primaria, e in ogni caso è facilmente reperibile da molte fonti; il secondo è che il metodo scientifico in se merita un articolo a parte che (forse) scriverò poi.

Parlerò, invece, del metodo della scienza, partendo da una semplice affermazione.

Gli asini possono volare.

Sì. Supponiamo che io sia uno scienziato, e che io sostenga che gli asini volano.

Rimossi i trucchetti dialettici che certo non appartengono alla scienza (ok, se metto un asino su una mongolfiera o su un aereo indubbiamente vola, anche se lo lancio con una catapulta un po’ vola, ma non è di quello che parliamo) ho un problema: devo dimostrarlo e convincere la comunità scientifica, cioè gli altri scienziati che, in effetti, gli asini in alcune condizioni volano.

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Se stessi propugnando la mia teoria su Facebook o YouTube, o se stessi facendo una trasmissione televisiva, forse basterebbe una di queste affermazioni:

Ieri ne ho visto uno volare.

Lo sanno tutti che gli asini volano.

Mio cugino li ha visti volare molte volte.

Ho dieci testimoni che li hanno visti volare.

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Ebbene, questo nel mondo della scienza non funziona.

In primo luogo la mia tesi deve essere, almeno teoricamente, plausibile. Ma neanche più di tanto: all’ovvia obiezione che gli asini non hanno le ali potrò semplicemente rispondere che un asino, se sufficientemente motivato, girerà vorticosamente la coda e volerà come un elicottero.

Questo per spiegare che, anzitutto, non mi posso inventare una teoria del genere dalla sera alla mattina. Quantomeno devo avere cognizione di quel che dico. Diciamo che ci devo pensare su un po’ e conoscere le basi della materia di cui parlo.

A quel punto dovrò definire il modo in cui si può confermare, o smentire, la mia tesi.

Dire “l’asino vola se sufficientemente motivato” non è certo sufficiente come definizione dell’esperimento. Potrei piuttosto dire che: “Se prendo un asino, lo lascio a digiuno per una settimana (è solo un’ipotesi eh, non farei mai una cosa del genere a un asino!) e poi gli metto del cibo su un trespolo alto 10 metri quello, in generale, volerà sul trespolo”.

Dopo ho un altro dovere se son convinto della mia tesi: provarci. Ossia fare l’esperimento.

In genere per evitare rischi non lo farò con un asino solo: se non funzionasse potrebbe essermi capitato un asino particolarmente stupido o insensibile alla fame, se funzionasse qualcuno potrebbe contestarmi che in realtà è stata una tromba d’aria a farlo finire sul trespolo. Quindi diciamo che farò il mio esperimento con dieci asini.

Prendo dieci asini, in posti diversi e in condizioni climatiche diverse.

Li lascio senza mangiare per una settimana.

Li metto ognuno davanti a un trespolo alto dieci metri con sopra del cibo.

Osservo quanti asini volano sul trespolo.

Considero significativo che almeno la metà degli asini voli sul trespolo e raggiunga il cibo.

Ora vi dico che il mese scorso ho fatto questo esperimento, e che sette asini hanno effettivamente ruotato vorticosamente la coda e sono arrivati sul trespolo.

Siete convinti? No eh, ok.

Però adesso supponiamo che io vi dica che l’esperimento è stato fatto davanti a 10 testimoni; che abbiamo lavorato in equipe io, un veterinario e un fisiologo esperto di code di asino, un fisico e quattro ingegneri; che l’esperimento è stato filmato e che abbiamo verificato ogni possibile interferenza; e poi che vi fornisca ogni dettaglio di come abbiamo fatto l’esperimento, dalla razza di asino al peso … tutto, in ogni dettaglio.

In più immaginate che vi produca una relazione dove il veterinario spiega che gli asini hanno dei muscoli apposta capaci di fare girare la coda a una certa velocità, gli ingegneri mostrano i calcoli che spiegano come questa velocità generi un vortice sufficiente a sollevare l’asino, eccetera.

Dovete iniziare ad avere qualche dubbio.

Certo, in tutta onestà ci sono anche due cose che sicuramente terrete in considerazione, anche se non dovrebbero essere i vostri primi parametri di valutazione: quanto credibile sono io (diciamo che se sono il massimo esperto mondiale di asini posso anche provare a convincervi di una cosa del genere); e quanto ragionevole è la mia teoria sulla base delle conoscenze attuali (se vi dico io che volano gli asini sarà davvero dura, se vi dico che una gallina può volare per un chilometro senza toccare terra sarà ancora dura ma… più digeribile).

Comunque, nel dubbio, cosa potreste fare?

Anzitutto potreste consultare un veterinario e chiedergli se la mia spiegazione che gli asini hanno dei muscoli specifici per fare girare la coda vorticosamente è vera, poi potreste sentire un fisico e chiedergli se il vortice generato dalla rotazione potrebbe effettivamente sollevare l’asino, e così via. Ovviamente gli esperti li scegliereste voi, senza dirmi prima chi sono, tanto così, per sicurezza. Anzi non mi direte chi erano nemmeno dopo aver chiesto il loro parere.

Supponiamo poi che tutti gli “esperti” da voi consultati vi dicano “sì, è proprio ragionevole che sia vero, per come spiega che ha fatto l’esperimento e per i risultati che ha ottenuto è ragionevole sostenere che gli asini volano, e questa è una gran bella scoperta!”. Magari qualcuno degli esperti potrebbe aver deciso di rifare l’esperimento, o di chiedermi di verificare alcune cose, ma comunque alla fine si sono convinti.

Rendereste pubblica la mia ipotesi?

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Io credo di sì, in fondo vi ho fornito tutte le informazioni necessarie per consentire a chiunque di ripetere l’esperimento. La mia tesi inizia ad avere la consistenza di quella che in scienza si chiama una teoria.

Ecco, a quel punto voi che siete quelli che decidono cosa pubblicare su una rivista scientifica (gli editor), visto il papiro (paper) in cui spiego come ho dimostrato che gli asini volano, e sentiti privatamente gli “esperti indipendenti” delle materie coinvolte (i peer reviewer) sareste abbastanza convinti da dare un certo credito a quello che dico, e stamparlo sulla vostra rivista: pubblicate il mio studio.

Badate bene: potrei ancora essere un pazzo, un visionario o uno squallido truffatore che ha inventato tutto, con tanto di video falso. In alternativa potrei semplicemente essermi sbagliato e non aver considerato qualcosa, qualcosa che è sfuggito anche ai reviewer ai quali avete chiesto un parere. Può succedere.

Ma adesso il mio risultato è pubblico.

Cioè visibile, visibile a tutti.

E smentibile da chiunque.

A questo punto centinaia di altri scienziati in giro per il mondo (esperti di asini, di code, di volo, di elicotteri, di trespoli) avrebbero tutte le informazioni per provare a rifare l’esperimento se gli garba, o se hanno un sospetto che qualcosa non quadri. Tutti possono farsi delle domande e tutti possono controllare.

Magari qualcuno potrebbe provare a vedere se volano anche le capre o i cavalli e vedendo che non funziona chiedersi “ma perché gli asini sì e le capre no?”. Magari riprovando qualcuno potrebbe verificare che ahimé, anche facendo tutto come l’ho spiegato io, sti asini proprio non volano. Allora potrebbe mandare una lettera all’editor chiedendo di vedere il filmato originale e scoprire che… l’ho disegnato al computer ed era un falso!

Se vengo smentito.

Se ho barato o sbagliato… insomma, in un tempo ragionevolmente breve qualcuno se ne accorgerà, e in quel momento voi (l’editor) correreste a ritirare l’articolo con su scritto che gli asini volano. E badate bene che per farmelo ritirare non ci sarebbe bisogno di dimostrare che non volano, basterebbe dimostrare che la mia dimostrazione non era valida!

In scienza tutto ciò che non è dimostrabile torna ad essere solo un’ipotesi (ci sarebbe qui da fare un lungo discorso sulle teorie generalmente accettate e sul metodo induttivo, ma avevo promesso di non fare un articolo sul metodo scientifico). In ogni caso se qualcosa non va l’articolo viene ritirato, e la mia credibilità va a farsi benedire, soprattutto se ho barato.

Se la mia credibilità andasse a farsi benedire, tra l’altro, io scrivendovi due anni dopo “ehi, ho scoperto che le tartarughe volano” avrei ben poca probabilità di essere ascoltato, e probabilmente non vi prendereste nemmeno il disturbo di sentire degli esperti di tartarughe per sentire cosa ne pensano della mia nuova scoperta.

Se non vengo smentito.

Se invece dopo un po’ di tempo, dopo che alcuni hanno rifatto il mio esperimento, dopo che altri hanno scoperto esattamente come funzionano quegli strani muscoli della roto-coda, eccetera, eccetera, nessuno mi smentisce; allora io sarò nella storia della scienza “quello che ha scoperto che gli asini volano”, e probabilmente se qualcun altro scoprisse che volano anche i lama, voi (editor) mi consultereste come esperto di “quadrupedi volanti” per fare la peer review di quel paper.

Ovviamente c’è ancora, potenzialmente, una grossa falla nel sistema: supponiamo che io mi metta d’accordo con mio cugino e cinque miei compagni di scuola, fondiamo una rivista nella quale mio cugino fa l’editor, io scrivo il lavoro e lui lo manda a quattro amici come reviewer… ops, pubblichiamo un articolo “peer reviewed” dove c’è scritto davvero che gli asini volano.

Questo è il problema della credibilità della rivista, di cui parleremo un’altra volta.

Continua al capitolo II [link]

[RV]

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12 thoughts on “Come funziona la Scienza. Capitolo I

    • In verità no, il Drago è concettualmente ispirato alla teiera di Russel.
      Questa è l’altra faccia della medaglia.
      Se dici di avere un Drago in garage (o anche una cosa più credibile) ma costruisci la tua storia in modo tale che sia “impossibile verificarla” stai già mettendoti in una posizione che con la scienza non ha niente a che fare; se invece quello che hai da dire è vero (anche se sembra incredibile) avrai tutto l’interesse a fare qualsiasi cosa perchè chiunque possa verificare se è vero.
      La scienza, in fondo, è tutta li: cercare “prove” e renderle pubbliche.

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  1. Articolo da far studiare a memoria a chiunque.

    C’è tantissima gente che non sa come funzioni il mondo scientifico e pensa che venir pubblicati voglia dire “essere scienza”. Una cosa diventa parte integrante del sapere scientifico se è pubblicata e se è stata confermata / non smentita negli anni a seguire.

    Prendiamo ad esempio il caso dei neutrini più veloci della luce. La pubblicazione del paper non è stata un “ora i neutrini sono più veloci della luce e la scienza è tutta da riscrivere”, è stata un “guardate, a noi è risultato questo. Se risulta anche a voi, bisogna parlarne”. E invece dopo poco tempo è stato smentito il risultato e gli autori stessi se ne sono compiaciuti.

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  2. Consiglio di leggere, per approfondire l’argomento delle frodi scientifiche (con tanti interessanti spunti), questo libbbro:”Plastic Fantastic: How the Biggest Fraud in Physics Shook the Scientific World.” di Eugenie Samuel Reich. Racconta la storia (veramente accaduta) di Jan Hendrik Schön che (da dottore in fisica, ai Bell Labs) sostenne di aver inventato dei transistor organici. Una recensione qui:

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  3. Consiglio di leggere, per approfondire l’argomento delle frodi scientifiche (con tanti interessanti spunti), questo libro:”Plastic Fantastic: How the Biggest Fraud in Physics Shook the Scientific World.” di Eugenie Samuel Reich. Racconta la storia (veramente accaduta) di Jan Hendrik Schön che (da dottore in fisica, ai Bell Labs) sostenne di aver inventato dei transistor organici. Una recensione qui: http://scienceblogs.com/ethicsandscience/2009/08/31/book-review-plastic-fantastic/

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