Sui paradigmi della scienza: dal meccanicismo all’era dell’emergenza e del pensiero sistemico. Nuove chiavi di lettura

di Davide Fiscaletti.

La visione meccanicistica e riduzionista del mondo

Un’analisi dettagliata della storia della scienza mostra come da sempre ci sia una tensione, un conflitto tra le parti e l’insieme, tra sostanza e forma, tra la visione che i fenomeni diventino via via più nitidi allorché vengono frazionati in parti e componenti sempre più piccole, e la visione secondo cui invece le proprietà globali di un processo non possono essere ricondotte alla somma delle proprietà delle singole parti.

Per descrivere i processi evolutivi del pensiero scientifico, il fisico e filosofo della scienza Thomas Kuhn in un famoso libro intitolato La struttura delle rivoluzioni scientifiche (1962) introdusse il concetto cruciale di “paradigma” scientifico, identificandolo con un insieme di teorie, metodi e valori di conoscenza condivisi da una comunità scientifica impegnata in un programma di ricerca. Nella visione di Kuhn, il passaggio da una teoria scientifica ad un’altra sarebbe brusco e discontinuo, vale a dire il progresso della scienza sarebbe periodicamente caratterizzato da delle rotture discontinue e rivoluzionarie, corrispondenti a dei mutamenti di paradigma, per questo chiamati “cambiamenti paradigmatici”, i quali generano nuove modalità di “ritagliare” il mondo della natura con conseguenti slittamenti di significato dei vari concetti.

In termini del tutto generali, possiamo dire che almeno fino agli anni ’20 del Novecento – quando si sarebbe assistito allo sviluppo della teoria del Gestalt in psicologia (con la famosa frase di Ehrenfeld che il tutto è più della somma delle parti), ad alcuni contributi nell’ambito della biologia organicista, ai primi progressi della nuova scienza dell’ecologia (con l’introduzione dei concetti di catena alimentare e di ciclo alimentare) nonché alla nascita della meccanica quantistica – la visione del mondo predominante è stata la visione meccanicistica e riduzionista, secondo la quale l’universo sarebbe una macchina inerte, governata da esatte leggi matematiche, nella quale i vari fenomeni diventano via via più nitidi allorché vengono frazionati in parti e componenti sempre più piccole, e in cui mente e materia sono considerati entità indipendenti e separate.

La visione meccanicistica del mondo, la quale comporta l’idea che la scienza rappresenti il regno delle certezze oggettive, un insieme di ricette universali che permette di interpretare una natura intesa come qualcosa di oggettivo ed immutabile, avente un’esistenza del tutto indipendente da quella dell’osservatore, si sviluppò e si affermò grazie al contributo rivoluzionario di svariati grandi pensatori: Copernico, Galilei, Bacone, Cartesio e Newton. In particolare, Galileo Galilei (1564-1642), a cui dobbiamo il merito di aver trasformato la fisica da filosofia della natura a sapere sperimentale supportato da modelli matematici, sulla base della convinzione che l’ordine che si osserva in natura sia governato da leggi universali riteneva che l’osservazione dei fenomeni naturali dovesse avere come scopo quello di trovare relazioni matematiche tra caratteristiche misurabili della realtà e quindi postulò che la quantificazione è la base per ottenere una descrizione plausibile dell’universo: nell’ambito della sua visione, gli scienziati dovevano limitarsi a studiare quelle proprietà dei corpi materiali che potevano essere descritte in modo matematico, quantitativo, e di conseguenza dovevano dimenticare proprietà come il colore, l’odore, il gusto, vale a dire le qualità, le quali, essendo meramente soggettive, dovevano essere escluse dall’indagine scientifica.

Il paradigma meccanicistico culminò successivamente nell’opera dei due massimi protagonisti del XVII secolo, vale a dire Cartesio e Newton. Cartesio (1596-1650), che può essere di fatto considerato il fondatore della filosofia moderna, sviluppò il potente apparato scientifico e filosofico in cui il mondo veniva visto come una macchina governata da esatte leggi matematiche. Cartesio era convinto che la chiave dell’universo fosse la sua struttura matematica, che la matematica fosse il linguaggio primario della natura. Egli sosteneva inoltre che tutti i fenomeni naturali fossero riconducibili al movimento e al contatto reciproco di piccole particelle materiali, che l’universo materiale somigliasse ad una macchina in cui tutto poteva essere spiegato nei termini della disposizione e dei movimenti delle sue parti. Infine, la filosofia di Cartesio implicava che la mente (res cogitans) e la materia (res extensa) dovevano essere considerati due mondi indipendenti e separati. Questa scissione concettuale di mente e materia avrebbe ossessionato in modo persistente la scienza e la filosofia occidentali per più di 300 anni.

Nella seconda metà del XIX secolo, la visione cartesiana della natura come macchina perfetta governata da leggi matematiche esatte trovò la sua espressione definitiva e completa nell’opera di Isaac Newton (1642-1727), il quale sviluppò una formulazione matematica complessiva della visione meccanicista della natura, con una teoria matematica coerente che rimase il caposaldo del pensiero scientifico fino al ventesimo secolo. Nella meccanica newtoniana, tutti i fenomeni fisici sono ricondotti al moto di particelle materiali, di oggetti piccoli, solidi e indistruttibili di cui è composta tutta la materia, causato dalla loro attrazione reciproca. Nella prospettiva newtoniana, dopo che Dio al principio creò le particelle materiali, le forze esistenti tra loro nonché le leggi fondamentali del moto, l’universo si sarebbe messo in moto e avrebbe continuato a muoversi comportandosi, di fatto, come una macchina inerte, priva di vita, regolata da leggi immutabili. Newton portò così a compimento la visione meccanicistica della natura associandola ad un determinismo rigoroso in cui la gigantesca macchina cosmica risulta completamente regolata da meccanismi causali.

Nel secolo successivo, nonostante la visione del mondo meccanicista incontrò delle opposizioni da parte di artisti, poeti e filosofi romantici (pensiamo per esempio a Goethe) i quali propendevano per una visione più unitaria e organicista del mondo, la lista degli innumerevoli successi della teoria di Newton fece sì che la concezione meccanicista avanzasse sempre di più, arrivando ad interessare anche la biologia. In particolare, nei biologi della seconda metà del XIX secolo si consolidò l’idea che tutte le proprietà e le funzioni degli organismi viventi potessero essere spiegate in termini di leggi chimiche e fisiche (a questo proposito, vanno menzionati, in particolare, i contributi sulla teoria cellulare di Robert Virchow (1821-1902), e, a livello molecolare, di Antoine Lavoisier, il padre della chimica moderna). Nel XX secolo la biologia molecolare, in virtù della scoperta della struttura e delle funzioni del DNA, portò poi alla convinzione che tutte le funzioni biologiche potessero essere spiegate in termini di strutture e di meccanismi molecolari.

Oggi, tuttavia, alla luce degli sviluppi delle varie discipline scientifiche, e sulla scorta soprattutto dell’ecologia e della fisica quantistica, si può affermare che la ricerca delle cause ultime dei fenomeni sta subendo una metamorfosi: dallo studio dei comportamenti delle singole parti allo studio dei comportamenti collettivi. Si può dire che negli ultimi decenni la scienza stia attraversando una fase di transizione dal paradigma meccanicistico-riduzionista ad una visione olistica, sistemica ed emergentista, secondo cui le leggi microscopiche sono il risultato dell’organizzazione, emergono attraverso un’auto-organizzazione collettiva, in un quadro in cui le proprietà dei sistemi in esame non possono essere ricondotte a quelle di costituenti più piccoli ma ciò che è veramente importante sono le relazioni tra i costituenti e tra sistema e ambiente, le quali sono in grado di determinare alcune forme organizzative piuttosto che altre.

In questo articolo, dopo aver evidenziato alcuni indizi fondamentali che hanno portato alla crisi del paradigma meccanicistico-riduzionista, ci proponiamo di mostrare come una visione olistica e sistemica la quale tiene conto che la natura ci appare come una complessa rete di relazioni tra le varie parti di un tutto indiviso, possa essere inquadrata all’interno di una rilettura unificante basata sulla scienza delle qualità di Leonardo da Vinci, dalla visione di Bohm dei processi atomici, alla teoria quantistica dei campi, alla teoria della complessità, fino ad arrivare alla visione sistemica della vita.

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Leggi l’articolo: Davide Fiscaletti, Sui paradigmi della scienza: dal meccanicismo all’era dell’emergenza e del pensiero sistemico. Nuove chiavi di lettura,  in Scienze e Ricerche Magazine, supplemento a Scienze e Ricerche n. 52, ottobre 2017, pp. 21-33