Come possiamo distinguere generalizzazioni accidentalmente vere da leggi di natura?

"Sulla Terra non vi e` una superficie di 2.000 Km interamente fatta di platino" o "Nessuna camera da letto delle famiglie veronesi ha al suo interno un elefante adulto vivo".

Queste 2 non sono certo leggi di natura, ma quali criteri (sintattici e/o semantici e/o altro...) possiamo adoperare per distinguere queste generalizzazioni accidentalmente vere da (ad esempio) una equazione di Maxwell o altre leggi di natura note?

Come ho voluto mostra (con l'esempio del platino e quello dell'elefante) una legge fisica non e` una semplice proposizione con uno (o piu`) quantificatori universali.


epicurus

caro epicurus,

io penso che solo il tempo è in grado di discernere tra ciò che è accidentalmente vero e ciò che non lo è.

Io penso che possiamo dire che gli esperimenti ci forniscono giornalmente un certo numero di proposizioni vere. A questo punto di cerca di generalizzare mediante un modello o una teoria. Se questo ultimo passaggio dura negli anni o nei secoli, allora è fatta!

Ma spesso accade che le leggi precedenti perdano solo universalità. Ecco l'esempio lampante. Se condo il principio di corrispondenza, se il quanto di energia viene ridotto a zero, ritornando ad una vesione continua dell'energia, si ritrova la meccanica classica.

Quindi la meccanica classica non è errata, solo che vale solo per un campo più ristretto.

Anche la legge di Newtow funziona benissimo per fare le esercitazioni di fisica 2 all'università sulla caduta dei gravi, ma abbiamo scoprto che per certe cose la relatività generale fornisce risultati con un accordo con il valore sperimentale assolutamante migliore.

Non capisco invece dove vuoi andare a parare con le due proposizioni che hai proposto. La prima sul platino è falsa, dato che semplicmente la quantità di platino del pianeta è assai limitata, mentre la seconda è falsa per accidente, ma domani potrei andare a casa di un veronese, e piazzargli un elefante per qualche minuto, giusto erp contraddirti. dunque??

Ciao bert, scusa se non sono stato sufficientemente chiaro, cerchero` di rimediare.

Il mio problema non era la giustificazione o meno dell'induzione (e quindi del fatto se le leggi di natura non muteranno) ma solo cercare di capire quand'e` che siamo disposti a chiamare 'legge di natura' una proposizione.

Alcuni potrebbero dire: "Una legge di natura e` una proposizione empirica con quantificatore universale", ma penso che non basti questo perche` si abbia una legge di natura.
Infatti ho portato due proposizioni empiriche (che sono entrambe vere, non come tu affermi: ma forse hai sbagliato a leggere) con quantificatori universali ma esse non sono ritenute da nessun scienziato leggi di natura.

Perche`? E cosa fa di una proposizione una legge di natura?

a presto bert,
epicurus

adesso ho capito. inoltre è vero le proposizioni sono vere, le loro negazioni sono false, ho letto male, aimè!

rispondere alla tua domanda è assai arduo. Infatti una cosa è dire che. ad esempio, il silicio metallico è un simiconduttore, una cosa è dire che i metalli del gruppo 14 sono semiconduttori (il che per altro non è vero), una cosa ancora è dire che la velocità della luce è una costante universale (è ancora vero??)
infine è una cosa ancora diversa dire che gli elettroni possiedono un momento di spin intrinseco.

Ovvero dipende cosa si intende per legge della natura.

Infatti, non c'è dubbio sul fatto che il silicio sia un semiconduttore. Come hanno fatto a dimostrarlo: hanno misurato la conducibilità elettrica del silicio, ed hanno detto che era un semiconduttore. Di queste misure ne hanno fatte un bel po', e quindi adesso possiamo dire che il silicio (puro) è un semiconduttore. Con la natura abbiamo misurato la natura delle cose.

Tuttavia il fatto che il silicio sia un semiconduttore non è una proposizione verosimilmente confutabile, e non c'è motivo di pensare che vi sarà una teoria diversa che ci faccia capire che in realtà il silicio è un conduttore, e che noi avevamo sbagliato tutto, Infatti è nella realtà della vita che il povero silicio sia semiconduttore, e non ci sono santi che possano dire il contrario.

Invece dire che la velocità della luce è una costante universale è in effetti una proposizione della natura vera, ma in principio confutabile. Infatti sappiamo che ci sono teorie legittime che vedono la costante c non più costante (teorie delle stringhe, dicono, ma ne so poco).

Finale: lo spin degli elettroni esiste, la sua teoria esiste ed è molto valida. La teoria potrebbe essere messa in discussione, ma l'esistenza dello spin invece no. Ma il fatto interessante che fu proprio una teoria a predirre l'esistenza delo spin, e quella teoria potrebbe essere messa in contraddizione.... aiuto, mi sto incartando....

Bert, ti voglio fate una domanda da un milione di dollari: cosa sono le leggi di natura?

Piccolo spunto del quale vorrei un tuo parere di esperto: molti identifica le leggi di natura con le leggi di successione (leggi causali), ma questo non e` corretto, infatti esistono anche leggi di coesistenza che non sono riducibili a quelle di successione.

Cosa ne dici?

la domanda esige una preparazione epistemologica che non possiedo.

Posso dire però come ho visto nascere e crescere leggi della natura.

Quello che succede è che si constata un fenomeno, si pensa a quale possa essere la sua origine 1) nell'ambito di una certa serie di ipotesi iniziali, 2) nell'ambito di una certa teoria, quest'ultima individuata in precedenza e considerata quella d'elezione nello spiegare quella classe di fenomeni di cui fa parte anche il fenomeno particolare che vogliamo studiare.

A questo punto si crea un modello, e si vede se il modello riproduce il fenomeno, ed in quale percentuale.

Se poi fenomeni simili sono spiegati dal medesimo modello, la legge della natura è più o meno fatta.

Esisteno poi le leggi necessarie, che sono vere ma non dimostrabili, come ad esempio, l'equazione base della meccanica quantistica, che alla fine è un postulato. In quel caso si è sempre verificato che quella equazione è quella giusta, e mai si è verificato il contrario.

Secondo te non potrebbe essere che l'universo ha delle ridondanze (o regolarita`) e si cerca di descriverlo eliminandole, cioe` comprimendo l'informazione?

Se non avesse ridondanze per descrivere una serie di fatti useremo tutta la descrizione del fatto come esso appare, ma se invece ci sono delle ripetizioni noi possiamo riportare la descrizione di questi fatti compressi, cioe` non riportando tutta la descrizione.

Ci sono una serie di fatti --> trovo ridondanze (regolarita`) --> inizia il lavoro di ricerca di un modello adeguao.

Lo scienziato visto come uno zippatore....

Cosa ne dici?

Comunque aspetto ancora un tuo parere sulle leggi di successione e quelle di coesistenza.


epicurus

potresti farmi un esempio di legge di coesistenza, non credo che mi sia chiaro il concetto.

Rispetto alle questione della compressione delle informazioni.
E' chiaro che ci si muove per analogia rispetto a quello che giù si conosce. ma la regolarità è legata non al particolare comportamento riconducibile ad altri noti, ma, secondo me, alla supposizione iniziale che quel comportamente verrà analizzato in base ad un determinata teoria. Quindi, all'intrerno di una teoria precisa, le ricorrenze arrivano automaticamente.

Il caso eclatante è, ad esempio, il ruolo della simmetria in natura. Un fenomeno simmetrico può essere studiato mediante la teoria dei gruppi. Se applico quella teoria è chiaro che metterò in evidenza tutta la simmetria che il particolare problema mi offre. Potrei non farlo, ed in questo caso, se la simmetria esistesse veramente, le mie soluzioni devono necessariamente possedere simmetria.

Dunque, a mio parare la pratica è quella dello studiare un fenomeno nel contesto di una certa teoria. Le ricorrenze arrivano da questo.

ciaoo

per quanto riguarda le leggi di coesistenza ti cito alcuni passi di Mauro Dorato:

"Alune leggi naturali, chiamate leggi di coesistenza, vincolano pittosto la compatibilita` di stati fisici che coesistono a uno stesso istante, senza intervento alcuno di connessioni portate da un segnale causale o luminoso."

"le leggi di coesistenza escludono qualunque legame causale tra grandezze o proprieta` dei fonomeninaturali che esse mettono in relazione"

Dorato porta 2 esempio per queste leggi: la legge gravitazionale (F = G * (M1 * M2)/r^2)e la legge di Boyle (PV = k)

Poi prende come legge di successione (o causale) la legge galileiana della caduta dei gravi (sf = 1/2 * g*t^2).

"Riassumendo, mentre nelle leggi di successione la formula si riferisci a processi temporalmente estesi, i cui singoli stadi si manifestano in istanti successivi, leggi come quella di Newton o Byle metteno in relazione stati di sistemi fisici che sono possibili simultaneamente e istantaneamente."

Da qui il fatto che le leggi di natura non siano solo leggi causali.

Cosa ne pensi?

LEGGE DI NATURA
Legge di successione e legge di coesistenza

Vediamo un poco un dilemma epistemologico che l’uomo si trascina da secoli. Ne parlava già Bacone.
L’ordine con cui accadono i fenomeni nel tempo, è un ordine di successione o un ordine di simultaneità.
Tutte le uniformità di successione sono comprese nella legge di causazione.Ogni fenomeno ha una causa.
Così come sorgono le uniformità di successione prendono origine le uniformità di coesistenza. Però la coesistenza non può dipendere alla causazione. Non c’è una legge universale di coesistenza simile a quella della successione, per cui si è riportati all’induzione degli antichi.. Sono leggi empiriche e quindi non si possono presumere vere se non entro i limiti di tempo.
Con Galileo una legge di natura è una relazione quantitativa fra fenomeni espressa da una funzione matematica e compito dello scienziato è cogliere queste relazioni.
Newton riprenderà da Boyle l’idea di una gerarchia di leggi, distinguendo quelle “locali”, valide solo per gli aspetti visibili della natura, da quelle universali e più potenti di quelle locali, in quanto regolano i componenti ultimi della materia (i corpuscoli). Quindi una legge fondamentale prevale su quella locale..
Newton affermò che i pianeti stanno nelle loro orbite grazie alla legge di gravità, ma inizialmente non è da queste legge che hanno ricevuto la posizione regolare.
La legge di natura potrebbe essere dichiarata come un algoritmo espresso dalla relativa formula matematica; dalla condizione iniziale, o dati numerici a cui si applica la legge e dalle quantità costanti che rimangono immutate dall’applicazione dell’algoritmo, dette costanti di natura.
Le leggi di natura sono matematiche,poiché quest’ultima è un ottimo strumento di compressione dell’informazione.
Così come alcuni pensano che sia proprio il nostro cervello-mente ,già nell’atto della percezione a filtrarle sensorialmente comprimendo l’informazione per poi elaboralo in concetti matematici.
Ma il problema sta nel fatto che l’algoritmo che computa tutti gli istanti temporali successivi non riesce a tener conto di tutte le relazioni di coesistenza, in quanto non assimilabile a queste sequenze temporali.
Ora, la fisica post-einsteiniana ha tolto l’azione a distanza e la simultaneità ,in quanto il limite superiore è dato dalla velocità della luce, ergo l’azione a distanza simultanea viene a cadere.Quindi si potrebbe pensare di ridurre la legge di coesistenza all’interno della legge di successione.
Rafforzato dal concetto quantistico di campo in cui le particelle interagiscono a velocità finita,. appunto quella della luce.
Ma il problema rimane ,in quanto non tutte le leggi presuppongono l’azione simultanea a distanza.
Quando una legge vincola più grandezze fisiche che appartengono ad uno stesso piano di simultaneità, sono coesistenti.Non possono essere causalmente connesse in quanto le regioni spaziotemporali in cui sono immesse dovrebbero scambiare informazioni a velocità superiori a quella della luce, in contraddizione con la teoria della relatività speciale.
Le leggi di coesistenza sembrano confutare definitivamente l’interpretazioni delle leggi naturali come algoritmi. Queste ultime tendono implicitamente a trascurare completamente il ruolo delle leggi di coesistenza rispetto a quelle di successione e le previsioni è permessa solo dalle prime e non anche dalle seconde;l’efficacia predittiva viene considerata il frutto conoscitivo più importante della scienza.. Mentre le leggi di successione ci consentono di interpretare la determinazione degli stati finali a partire da quelli iniziali in senso causale le leggi di coesistenza implicano una determinazione che è solo logica o deduttiva.(la causa è simultanea all’effetto)