L'aristotelico che è in noi

Come affrontare i problemi scientifici nel modo sbagliato

Sono iscritto ad alcuni gruppi a tema scientifico, e a volte capita che qualcuno pubblichi per gioco qualche semplice problema di fisica quotidiana, sul quale tipicamente i lettori si scatenano nel dare la propria soluzione. Ne cito uno a caso, a titolo di esempio, tanto per capire cosa intendo.

In un bicchiere con dell'acqua c'è un cubetto di ghiaccio che galleggia. Quando il ghiaccio si sarà completamente sciolto il livello dell'acqua nel bicchiere sarà uguale, maggiore o minore di quello iniziale?

Semplice no? Non dico la soluzione, ma il problema in sé. Il tutto si basa sulla considerazione che il ghiaccio ha densità minore dell'acqua, e su come la spinta di Archimede si comporta in questo caso.

Quello su cui voglio soffermarmi non è la soluzione del problema, e non mi interessa il fatto che lo si sappia risolvere facilmente o lo si sbagli alla grande. Mi interessa il modo in cui lo si affronta. O meglio, il modo in cui alcuni lo affrontano. Infatti mi ha incuriosito il fatto che, tra coloro i quali si sono cimentati nel fornire la soluzione, alcuni, e devo dire non pochi, hanno introdotto fin dall'inizio tutte le possibili complicazioni che avvengono nella realtà, fino alle meno rilevanti.

Del tipo: dipende dalla temperatura dell'acqua, perché la densità dell'acqua varia con la temperatura, oppure dipende da quanta acqua evapora mentre il ghiaccio si scioglie, o dipende dalla forma del bicchiere, dipende se le pareti del bicchiere sono ruvide, dalla porosità del ghiaccio, dalle impurità al suo interno, dalla tensione superficiale, e poi c'è il legame a idrogeno, il punto triplo etc. Mancava solo la variazione del campo gravitazionale lungo il bicchiere.

Ora, sicuramente alcuni di questi aspetti nel mondo reale giocano un piccolo (piccolissimo) ruolo, però una cosa è certa: affrontare un problema scientifico mettendo dentro fin dall'inizio tutte le complicazioni possibili è il miglior modo per non risolverlo. E non mi riferisco soltanto a problemi dati per gioco come questo, ma a problemi reali, i problemi che si incontrano normalmente quando si fa ricerca. Per affrontare un problema è essenziale individuare quei fattori, in generale pochi, che determinano l'andamento del problema. Quelli senza i quali il problema sarebbe completamente diverso. Quelli che determinano quel comportamento che, per quanto approssimato, è il più vicino a quello idealmente corretto. E poi, soltanto poi, si introducono le eventuali complicazioni, e si valuta che effetto hanno, e quanto pesano sul risultato. Non è una regola scolpita nella pietra, ovviamente, e a volte i dettagli possono essere determinanti e cambiare completamente le carte in tavoola, ma come linea guida, in generale, questo è l'approccio valido che si segue normalmente.

Se Galileo Galilei, nel suo studio su come i corpi cadevano giù per il piano inclinato, si fosse preoccupato fin da subito della precisione del suo ridicolo orologio (un vaso pieno d'acqua con un buco, da cui contare quante gocce cadevano), la forma dei corpi che faceva cadere, il materiale che li componeva, l'attrito del piano inclinato, l'attrito dell'aria (che varia con la temperatura e la densità!) il modo in cui la sua mano li lasciava cadere, e avesse messo fin da subito tutti questi aspetti nel computo del problema ritenendoli importanti tanto quanto il fatto che tutti quegli oggetti, indipendentemente dalla loro forma, colore, attrito, peso e sostanza, cadevano a causa di una forza comune, a quest'ora sarebbe ancora li a fare le sue prove cercando di districarsi in un marasma di appunti sconclusionati.

La scienza è innanzitutto sintesi. E' la capacità di estrarre dalla complessità apparentemente incomprensibile del mondo reale quelle linee guida che descrivono allo stesso modo tanti fenomeni diversi. E' il metodo scientifico, che in meno di 400 ci ha permesso di ribaltare le nostre conoscenze sui fenomeni naturali. Però evidentemente l'aristotelico che è in noi è duro a morire.

PS: Ah, per inciso il livello dell'acqua non cambia.