Cos’è la scienza? Cos’è la pseudoscienza?

Che cos’è la scienza? Cos’è la Pseudoscienza?

di Donald E. Simanek

Un visitatore del mio sito web chiede: “Qual è la definizione di pseudoscienza?” Questa è una domanda giusta, ma impegnativa. Normalmente ci si aspetterebbe che siano i professionisti di una disciplina a definirla, ma in questo caso i professionisti della pseudoscienza non riconoscono la validità dell’etichetta.

La domanda si traduce in “Come si fa a distinguere tra scienza e pseudoscienza”. Forse dovremmo prima stabilire una definizione di scienza. Anche questo non è un compito facile, perché ha così tante sfumature. Sono stati scritti interi libri sull’argomento.

Lo scienziato potrebbe rispondere: “Riconosco la pseudoscienza quando la vedo”. Ma il confine tra scienza e pseudoscienza è oscuro. A volte è difficile distinguere la speculazione scientifica d’avanguardia dalla pseudoscienza.

Riconosciamo due usi della parola ‘scienza’. Primo, è un’attività svolta da scienziati, con determinate materie prime, scopo e metodologia. Secondo, è il risultato di questa attività: un corpo ben stabilito e ben testato di fatti, leggi e modelli che descrivono il mondo naturale.

Gli scienziati accettano che le osservazioni e i risultati della scienza devono essere “oggettivi”. Cioè devono essere ripetibili, testabili e confermabili da altri scienziati, anche (e soprattutto) scettici. L’edificio di leggi e teorie che la scienza costruisce deve essere rappresentativo di una percezione “condivisa” che può essere osservata e verificata da chiunque sia dotato di buone capacità di osservazione e di adeguati strumenti di misura. Gran parte della scienza moderna usa un linguaggio e concetti che vanno ben oltre il direttamente e immediatamente osservabile, ma ci devono sempre essere collegamenti logici e operativi sperimentali tra questi concetti e le cose che possiamo osservare.

Come parte del processo di creazione di modelli e teorie scientifiche, gli scienziati devono fare brainstorming, innovare e speculare. Questa è la componente creativa dell’attività. Ma devono anche mantenere un rigore disciplinato per garantire che le loro teorie e i loro modelli si inseriscano in una struttura logica e coerente. L’edificio finale chiamato scienza permette la deduzione di previsioni sul mondo, previsioni che possono essere testate contro le osservazioni e contro misure precise fatte sulla natura. La natura non perdona gli errori, e quando gli esperimenti non sono d’accordo con le previsioni delle leggi e dei modelli scientifici, allora queste leggi e modelli devono essere modificati o scartati.

Gli stili personali degli scienziati, i pregiudizi e persino i limiti sono realtà sempre presenti nel processo. Ma i test rigorosi e scettici del risultato finale devono essere sufficientemente approfonditi per eliminare qualsiasi errore.

È abbastanza facile distinguere la scienza dalla pseudoscienza sulla base del prodotto finale, le leggi e le teorie. Se i risultati (1) non possono essere testati in alcun modo, (2) sono stati testati e hanno sempre fallito il test, o (3) prevedono risultati che sono in contraddizione con la scienza ben stabilita e ben testata, allora possiamo tranquillamente dire che si tratta di pseudoscienza.

A livello di speculazione, non è così facile. Consideriamo questi due esempi.

1. La nozione che ipotetiche particelle (tachioni) possano viaggiare più veloci della luce è un’idea pseudoscientifica? Beh, questa speculazione è stata proposta da scienziati con credenziali perfettamente rispettabili, e altri rispettabili sperimentatori si sono presi del tempo per cercare tali particelle. Non ne è stata trovata nessuna. Non ci aspettiamo più di trovarne, ma non consideriamo l’idea “non scientifica”.
2. E’ scientifico ipotizzare che si possa costruire una macchina a moto perpetuo che funzioni per sempre con potenza in uscita, ma senza potenza in entrata? La maggior parte degli scienziati risponderebbe “No.”

Qual è la differenza essenziale tra questi due esempi? Nel primo caso, gli ipotetici tachioni non violerebbero nessun principio fisico conosciuto. Nel secondo caso, una macchina a moto perpetuo violerebbe le leggi molto ben stabilite della termodinamica, e violerebbe anche leggi ancora più basilari, come le leggi di Newton e la conservazione della quantità di moto e del momento angolare.

Ma le leggi e le teorie della fisica sono sacre? Certo che no; esse rappresentano parte della struttura logica chiamata “fisica stabilita” che è il culmine della nostra conoscenza scientifica accumulata. Ci aspettiamo pienamente che le scoperte e le intuizioni future ci portino a modificare questa struttura in qualche modo. Questo non invaliderà l’intera fisica, perché le vecchie leggi e teorie continueranno a funzionare bene come hanno sempre fatto, ma la nuova struttura potrebbe avere più precisione, potenza, ampiezza o portata, e potrebbe avere una struttura concettuale più attraente. Questa continua evoluzione e modifica della fisica è graduale e generalmente cambia solo una piccola parte del vasto edificio della fisica. Di tanto in tanto, si verifica una “rivoluzione” del pensiero che ci porta a ripensare o riformulare una parte importante della fisica, ma anche questo non rende le vecchie formulazioni sbagliate nel loro campo di applicazione originale.

Alcuni principi, leggi e teorie della prima storia della fisica sono sopravvissuti indenni. Le leggi di Archimede sulle macchine e le sue leggi sui liquidi funzionano oggi come non mai. Le leggi di Newton funzionano ancora bene, anche se la relatività ha esteso enormemente la portata della meccanica classica. Anche l’ormai scartato modello geocentrico del sistema solare di Tolomeo (con i suoi cicli, epicicli, eccentrici e differenziali) teneva correttamente conto dei dati sulle posizioni planetarie nel cielo, e se qualcuno oggi si preoccupasse di farlo, quel modello tolemaico potrebbe essere facilmente esteso e migliorato per funzionare con i nostri dati migliorati sulle posizioni planetarie per prevedere le posizioni planetarie passate e future. Ma sarebbe utile solo per questo scopo limitato, poiché non tiene conto delle forze gravitazionali e non modella correttamente le distanze dei pianeti da noi e tra di loro. La meccanica di Newton e la sua teoria della gravità hanno dato una portata molto più ampia alla meccanica celeste, l’hanno unificata con la meccanica terrestre e l’hanno resa uno strumento potente per comprendere l’intero universo, non solo il nostro sistema solare locale.

Quindi è ragionevole aspettarsi che le leggi di Newton e le leggi della termodinamica siano improvvisamente rese non valide dagli esperimenti di qualche inventore da cortile per ottenere il moto perpetuo? No. Questa gente si guadagna l’etichetta di “pseudoscienziato” o addirittura di “fanatico”.

I cercatori del moto perpetuo sono un esempio da manuale dell’impulso scientifico andato fuori strada. Essi mostrano la maggior parte delle qualità degli pseudoscienziati di ogni tipo. Elenchiamo di seguito alcune qualità o sintomi della pseudoscienza. Questo è anche un catalogo delle molte cose che possono causare errori e sbagli nella scienza. La storia della scienza stessa fornisce esempi di alcuni di questi, ma speriamo che abbiamo imparato dagli errori della nostra storia passata. Poche pseudoscienze mostrano tutte queste caratteristiche.

1. Gli pseudoscienziati hanno una conoscenza e una comprensione carente o superficiale della scienza consolidata.
2. Le loro proposte sono quindi basate su una comprensione difettosa di principi molto basilari e consolidati della fisica e dell’ingegneria.
3. Gli inventori potrebbero non essere affatto consapevoli di questi difetti nel loro ragionamento.
4. Pensano che la fisica sia inutilmente complicata perché i fisici sono “ciechi” a spiegazioni più semplici.
5. Alcuni si lamentano che la fisica è “troppo matematica” mentre altri abbagliano gli innocenti con la ginnastica matematica, pensando erroneamente che la matematica sia fisica, senza capire che è solo uno strumento di modellazione.
6. Si concentrano ossessivamente su un problema ristretto senza cogliere la potente interconnessione della teoria fisica. Perciò possono non essere consapevoli delle implicazioni e delle conseguenze più ampie delle loro idee.
7. Hanno una fiducia smodata in se stessi, più una fede quasi religiosa che le loro sensazioni, intuizioni e intuizioni forniscano una guida affidabile alla verità scientifica.
8. Chi non riesce a vedere il loro genio viene etichettato come ‘cieco’. Amano paragonarsi agli innovatori del passato le cui idee furono inizialmente rifiutate. “Hanno riso di Galileo, vero?”
9. Gli pseudoscienziati sono arrabbiati perché le loro idee sono ignorate dalla comunità scientifica. Si comportano come se gli scienziati dovessero abbandonare qualsiasi altra cosa stiano facendo per indagare su proposte speculative, anche se queste proposte non sono motivate da conoscenze scientifiche consolidate e possono essere scientificamente implausibili.
10. Gli pseudoscienziati fanno eccessivo affidamento sulle testimonianze personali degli individui e su altre prove aneddotiche.
11. Gli pseudoscienziati hanno un’ossessione per le osservazioni anomale che sembrano non adattarsi alla teoria della scienza stabilita.
12. Gli pseudoscienziati spesso mostrano un atteggiamento di “Se mi sembra giusto, deve essere giusto.”
13. Gli pseudoscienziati sentono che “Niente è una coincidenza.”
14. Gli pseudoscienziati hanno l’ossessione di trovare “modelli” nei dati. Anche gli scienziati devono essere cercatori di schemi, ma è un errore cercare significato in schemi di cose che non hanno alcuna connessione o relazione possibile, come gli schemi di stelle nel cielo (costellazioni), foglie di tè, o macchie di inchiostro.
15. Gli pseudoscienziati spesso commettono vari abusi e usi impropri delle statistiche.
16. Gli pseudoscienziati sono motivati da considerazioni che si trovano al di fuori dello scopo della scienza, o che sono già state completamente screditate. Esempio: l’accettazione da parte degli agopuntori della realtà di specifici “percorsi energetici” nel corpo umano. Un altro esempio: la visione dei creazionisti che la scienza deve essere in armonia con la loro particolare interpretazione della traduzione di Re Giacomo della Bibbia.

Risposte ai corrispondenti

Motivazioni filosofiche.

Un corrispondente mi ricorda che non ho detto molto sulle motivazioni degli pseudoscienziati che credono in certi fenomeni “paranormali”. Eccone alcune che si vedono comunemente.

• La sensazione che il mondo descritto dalla scienza sia troppo ordinato e vincolante. Desiderano la possibilità di magia e miracoli.
• La convinzione che ci siano in natura poteri nascosti che possono essere dominati dalla mente umana, se si è sufficientemente dedicati.
• Nulla di concepibile è impossibile.
• Una scienza che non fa appello al mio senso comune non può essere corretta.
• La vera scienza dovrebbe essere comprensibile a chiunque.

I primi tre di questi atteggiamenti hanno molto in comune con la filosofia ermetica degli alchimisti. Essi credevano che se si era puri di spirito si poteva raggiungere il potere sulla natura, un potere pari a quello di un dio.

Gli ultimi due sono una reazione contro la complessità della scienza, che richiede effettivamente una buona base di matematica per capire. Ho ideato uno slogan “scherzoso” per illustrare questo: “Se gli dei avessero voluto farci capire la fisica, l’avrebbero resa più semplice.”

Altre motivazioni.

La messa in discussione della scienza da parte degli pseudoscienziati è spesso motivata da una cosa che non piace, o che non si accetta, o da qualcosa che è in conflitto con una convinzione emotiva tenuta con passione. Di solito sono totalmente inconsapevoli del fatto che “correggere” la cosa che non gli piace in un modo che li soddisfa meglio ha implicazioni molto più ampie.

Per esempio, l’inventore del moto perpetuo dice: “Non mi piace la terza legge di Newton, e sospetto che quella legge non sia giusta. Se è sbagliata, potrei fare un motore senza reazione e ottenere facilmente il moto perpetuo”. Sì, infatti, cambiare la terza legge di Newton demolirebbe la conservazione della quantità di moto, la conservazione dell’energia, le leggi della termodinamica, e quasi tutto quello che pensavamo di sapere sulla chimica, la fisica atomica e nucleare, ecc. ecc. Queste persone semplicemente non si rendono conto della vasta interconnessione di tutto nella scienza. Ora ci chiediamo: “È ragionevole supporre che tutti questi siano sbagliati? Voglio dire, seriamente sbagliati? Sta dicendo che tutti gli esperimenti scientifici, le misurazioni precise e le applicazioni di queste leggi scientifiche sono sbagliate in modi che nessuno aveva notato prima? Siete pronti a rielaborare la fisica dalle fondamenta, cestinando e sostituendo circa 11 secoli di sviluppo storico? Cosa c’è da guadagnare facendo questo?”

Naturalmente lo pseudoscienziato non è attrezzato per fare questo compito monumentale, e non gli interessa davvero il quadro generale, ma solo quella cosa o quel piccolo numero di cose nella scienza convenzionale che ha trovato inaccettabile.

Ora, se lo pseudoscienziato potesse indicare anche un solo esperimento solido, ripetibile e ben testato che dimostri definitivamente un difetto o un’eccezione alla terza legge di Newton, questo potrebbe essere un buon motivo per mettere in discussione la legge, fare altri test indipendenti e, se si scopre che la legge è davvero carente, cercare un modo per modificare la legge per portarla in accordo con gli esperimenti. Ma lo pseudoscienziato non può mai produrre tali prove. Egli solo “pensa” o “spera” o ha “un’intuizione” o una “sensazione viscerale” che la scienza è sbagliata in un modo che potrebbe permettergli di raggiungere il suo caro obiettivo del moto perpetuo. Inoltre, gli pseudoscienziati hanno quasi sempre una comprensione carente della scienza che disprezzano (o almeno diffidano), il che li porta a fare errori di analisi o di giudizio che metterebbero in imbarazzo una matricola di fisica.

Un altro esempio si vede in quelle persone che vogliono far rivivere la teoria classica dell’etere. Chiediamo loro “perché? Di solito è solo che non riescono a concepire lo spazio senza niente dentro, o non possono accettare l’azione a distanza, o non capiscono che i campi sono solo modelli matematici, non qualcosa “nello” spazio. È un blocco emotivo.

Ho chiesto a un credente del moto perpetuo perché pensava che il moto perpetuo fosse possibile. Mi ha candidamente scritto: “Non sono sicuro del perché sono convinto che sia possibile, credo che sia solo perché voglio che sia possibile”. È raro che una persona del genere possa effettivamente articolare questo.

L’argomento dell’incredulità.

Una persona del genere insiste che l’energia cinetica non può essere (1/2)mv2 perché “una velocità al quadrato è assurda”. Un altro si lamenta che un corpo che cade non può accelerare per la legge (1/2)gt2 perché “un secondo quadrato è inconcepibile”.

Lo chiamo “argomento dell’incredulità”. Ecco un altro esempio: “Trovo incomprensibile che i corpi possano esercitare forze l’uno sull’altro senza nulla di materiale in mezzo, quindi ci deve essere qualcosa in mezzo”. È molto diverso dal creazionista che dice: “Trovo incomprensibile che il disegno possa nascere dal disordine senza un progettista, quindi l’universo deve aver avuto un progettista?”

Gli scienziati sono pienamente giustificati nel respingere questi argomenti come ugualmente vuoti e irrilevanti.

Come è diverso dallo scienziato che è così certo delle leggi di conservazione e delle leggi della termodinamica, che queste non vengono mai messe in discussione? Anche se qualche sperimentatore sostiene di aver trovato un difetto in una di queste leggi, questa persona viene liquidata come errata. Supponiamo che qualcuno affermi di aver fatto cadere un corpo da fermo da un’altezza misurata, abbia cronometrato la caduta e abbia scoperto che il corpo ha accelerato a 2g, il doppio dell’accelerazione “accettata” dovuta alla gravità. Sostiene di aver controllato attentamente per eliminare qualsiasi possibilità di altre influenze sull’accelerazione del corpo. Bisogna credergli? Naturalmente no. Supponiamo che abbia commesso un errore o un abbaglio nella misurazione o nel calcolo, o che stia cercando di ingannare. Non pensiamo nemmeno per un secondo che possa aver trovato un posto speciale dove l’accelerazione dovuta alla gravità è il doppio di quella che c’è altrove sulla terra. Uno pseudoscienziato potrebbe affermare di aver usato “poteri mentali” per accelerare la caduta. Uno scienziato non prenderebbe nemmeno in considerazione la possibilità che in quel particolare momento in cui l’esperimento è stato fatto, l’accelerazione dovuta alla gravità abbia avuto un aumento momentaneo che è passato inosservato in tutto il resto della terra.

Questo genere di cose è successo in uno dei miei laboratori di meccanica alcuni anni fa. Due studenti stavano misurando l’accelerazione dovuta alla gravità con un apparecchio specializzato chiamato pendolo fisico di Kater. L’analisi matematica richiesta è un po’ difficile da capire. Gli studenti riportarono un valore dell’accelerazione dovuta alla gravità di qualcosa come 4,8 m/s2. Naturalmente sapevo che avevano fatto un errore nella matematica, ma loro insistevano nel dire che avevano ricontrollato tutto. Dissi: “Fareste meglio a trovare l’errore, perché mi sento a disagio a camminare in un laboratorio dove l’accelerazione dovuta alla gravità è solo la metà di quella che dovrebbe essere”. Una settimana dopo hanno trovato il loro errore, e, spero, hanno imparato qualcosa dall’esperienza.

Prima versione di questo documento, maggio 2002. Ultima revisione, dicembre 2009.

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