Il precedente capitolo illustrava la funzione più importante delle metafore nella ricerca scientifica secondo Boyd, ovvero quella costitutiva delle teorie che consiste nel fissare un riferimento. Tuttavia Boyd individua anche altri due aspetti nei quali la metafora può avere un ruolo all’interno della ricerca scientifica, che sono quello esegetico e pedagogico.
Ad esempio le teorie delle “gallerie dei tarli” nella relatività generale, o la descrizione della localizzazione spaziale degli elettroni legati nei termini di una “nuvola elettronica” o ancora la descrizione degli atomi come “sistemi
solari in miniatura”30, sono esempi di metafore importanti dal punto di vista
esegetico e pedagogico. I primi due esempi sono troppo vaghi ed offrono una percezione insufficiente a livello teorico, l’unico compito che sembrano poter assolvere è quello dell’esegesi pedagogica, infatti riflettere sui tarli simultaneamente alle strutture dello spazio-tempo non offre alcuna intuizione fondamentale in fisica , lo stesso vale per la nuvola come metafora per la struttura atomica.
Il terzo caso è quello più rilevante, poiché l’atomo come sistema solare è un modello, in particolare il modello atomico di Rutherford. Boyd in questo caso ammette che vi sia una certa comprensione intuitiva nel presentare il modello ma sostiene che questa comprensione non derivi dall’adeguatezza della metafora, né dal suo carattere aperto a successivi sviluppi.
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Definire il concetto di modello si presenta da subito un compito arduo, in quanto spesso a questo termine vengono attribuiti significati diversi o viene utilizzato per riferirsi ad entità del tutto eterogenee31. Per fare alcuni esempi di modello ci si può riferire a un modello logico o matematico, ma anche analogico, teorico, immaginario. Secondo l’epistemologia neopositivistica il modello è un insieme di proposizioni che ha la stessa struttura logica della teoria, viene interpretato dunque come un calcolo della teoria del quale è isomorfo.
In questa interpretazione modello e teoria non potranno mai venire a coincidere, gli atomi non sono sistemi solari così come le molecole dei gas non sono palle da biliardo. Per la concezione neopositivista il modello può essere o semplicemente isomorfo alla teoria, nel qual caso il confronto è fra due diversi modelli di uno stesso calcolo; oppure il modello può essere identificato con la teoria, dunque la teoria può essere ridotta a una più generale che comprende il modello come sua parte.
Queste definizioni comunque riescono a riconoscere un ruolo molto limitato del modello all’interno delle teorie scientifiche: può sviluppare la teoria suggerendo nuove ipotesi, ci permette di lavorare su sistemi isomorfi più semplici, di comprendere meglio la teoria, ma non sembra avere un ruolo necessario all’interno della ricerca. Dunque considerare l’analogia puramente formale limita molto il ruolo riconosciuto al modello nella teoria, riteniamo invece che il modello abbia un ruolo più importante nella ricerca.
La “tesi modellista”32
sostiene che il modello ci guidi nella scelta di una
31 M. B. HESSE, Modelli e Analogie Nella Scienza, Feltrinelli, 1980, p. 7 ( trad. it. di C. Bicchieri). 32
struttura formale, interpreti completamente i termini teorici, dando significato alla teoria la connette con i dati sperimentali ed infine estende la teoria a nuovi osservabili. Questa diversa interpretazione dei modelli all’interno della teoria dipende da una diversa analisi della loro struttura. Si parla di modello riferendosi a un insieme di leggi o ad una teoria il cui dominio è diverso da quello della teoria che stiamo sviluppando, ma anche riferendosi all’insieme di assunzioni sugli oggetti di cui tratta la teoria il cui dominio coincide con quello del modello. Ad esempio il modello atomico di Rutherford se inteso come sistema planetario non è parte della teoria, ma se lo si intende come l’insieme di assunzioni sull’atomo di idrogeno composto da un nucleo e l’elettrone che vi ruota attorno, e si interpretano le variabili quantitative del calcolo come rappresentanti il raggio delle orbite, le energie dell’atomo negli strati corrispondenti, e le frequenze della radiazione emessa, allora modello e teoria parlano dello stesso oggetto, identificandosi. Tornando a Boyd ed alla sua interpretazione dell’atomo di Rutherford, dobbiamo notare che Boyd del modello coglie solo gli aspetti di somiglianza con la teoria, tralasciando del tutto le relazioni di differenza o quelle ancora da indagare tra teoria e modello. Qui risiede la diversa interpretazione del modello tra Boyd e Kuhn. Per il primo è possibile dire esattamente sotto quali aspetti l’atomo assomigli ad un sistema solare senza usare alcun espediente metaforico- e questo fin dal momento in cui la metafora fu presentata- rendendo così di fatto la metafora non necessaria ai fini dello sviluppo della teoria.
Dunque il ruolo del modello per Boyd nella ricerca è meramente pedagogico, utile per comunicare ed insegnare una teoria, ma non necessario all’interno della teoria stessa.
Kuhn d’altra parte individua per i modelli un ruolo molto più attivo non dimenticando di considerare anche le componenti di discordanza tra
modello e teoria.
Analizzando ancora l’esempio del modello atomo-sistema solare nota che questo modello andò a sostituire l’iniziale metafora del sistema solare, presentando gli elettroni e il nucleo come frammenti di materia carica ed interagenti secondo le leggi della meccanica e dell’elettromagnetica.
Tale modello sostituiva la metafora del sistema solare, ma non, così facendo, un processo simile alla metafora.33
Questo processo consisteva nel non considerare il modello in modo del tutto letterale, elettroni e nuclei non dovevano essere percepiti interamente come palle da biliardo ma soggetti solo ad alcune leggi della meccanica e della teoria elettromagnetica. Il compito della comunità scientifica era proprio quello di accertare dove e sotto quali aspetti queste leggi e queste similitudini potevano applicarsi, sviluppando in questo modo la teoria quantistica.
Inoltre anche quando il processo di esplorazione di somiglianze era spinto al suo limite, il modello rimaneva essenziale alla teoria. Infatti senza il suo aiuto non si potrebbe scrivere l’equazione di Schrödinger, poiché i vari termini contenuti nell’equazione si applicano al modello e non direttamente alla natura34.
Concludendo le diverse concezione del modello da parte di Boyd e Kuhn possono essere inquadrate all’interno della teoria della metafora di Black. Entrambi infatti sostengono la tesi di Black che il modello abbia all’interno della scienza lo stesso ruolo che ha la metafora in letteratura, però Boyd pare concentrarsi solo sulla relazione di somiglianza tra modello e teoria, tralasciando il continuo slittamento di significato tra i termini che non fanno
33 R. BOYD e T. KUHN, op. cit., p. 106.
parte dell’analogia positiva. Questo accostamento tra termini eterogenei che costringe il ricercatore a indagare la natura per vedere fino a che punto l’analogia tra modello e teoria possa spingersi è invece per Kuhn una parte fondamentale della ricerca, in quanto la sprona ad ampliare il suo dominio.