Scienziati, per una società solidale, creativa e con metodo

LA NATURA ARTISTICA DELLA SCIENZA

«Quando i bambini guarderanno i grandi scienziati come guardano i grandi cantanti e attori, la civiltà passerà al livello successivo». Questa celebre citazione di Brian Greene non esclude che ci siano bambini e ragazzini che da grandi desiderano fare gli scienziati, ma si limita a fare una constatazione. Ad oggi vi sono con grande frequenza molti giovani che ambiscono a professioni quali attori, artisti, cantanti, tutte occupazioni che solitamente hanno un grande impatto mediatico. Molti meno sono quelli che fin da piccoli desiderano intraprendere un percorso in ambito scientifico. Che sia questa una questione dovuta (non solo ma anche) all’epoca storica nella quale viviamo? Purtroppo di questi tempi la società occidentale è sempre più individualista, si tende ad eccellere e a mettersi in risalto, ed è normale che un ragazzino nel mezzo dell’adolescenza tenda ad affermarsi tramite una professione ben più famosa e riconosciuta rispetto a quella dello scienziato, come ad esempio quella dell’attore o del musicista. Spesso in televisione gli artisti vengono elogiati e definiti «grandiosi». Ai ricercatori purtroppo non viene data la stessa importanza, né compaiono al livello mediatico con la stessa frequenza, non essendo la loro una professione strettamente legata al mondo televisivo.

Lo stato dell’arte

D’altra parte c’è da riconoscere che, giustamente, un giovane è molto più interessato ad un contenuto artistico relativo al cinema, alla musica, alla televisione, o simili, piuttosto che ad un contenuto di carattere scientifico. Se c’è da scegliere tra X Factor e Superquark, è normale che la maggior parte dei giovani opti per il primo programma. Parlando in termini di frequenza, è strano vedere un bambino su Focus anziché su Boing, ma non è detto che vi siano adolescenti e bambini interessati tanto alla divulgazione scientifica e ai documentari quanto agli altri programmi televisivi, che siano questi cartoni animati, contest musicali, film ecc… Tuttavia, per quanto i programmi scientifici a primo acchito sembrino più noiosi e tecnici, in realtà condividono con gli altri lo stesso fondamento artistico. In generale arte e scienza hanno un’infinità di aspetti in comune anche se non sempre questi sono palesi ed evidenti, tant’è vero che per indicare il punto in cui è arrivata la ricerca scientifica in una determinata disciplina, viene utilizzata la locuzione «stato dell’arte». Non si parla di arte in senso stretto, ma arte e scienza si basano sullo stesso meccanismo di base: la creatività, tradotta poi in produzione artistica o scienza a seconda dell’applicazione.

Scienziati come artisti della risoluzione

Vi sono tanti musicisti e registi che compongono canzoni e creano cortometraggi seguendo alla lettera le regole di composizione e di sceneggiatura, ma prima di passare all’applicazione, le loro idee attraversano una fase di raccolta e di flusso creativo senza il quale non sarebbe possibile realizzare una produzione degna di nota. Nonostante negli anni siano state elaborate regole di scrittura per facilitare il lavoro agli autori, non c’è best seller senza flusso creativo, a prescindere dalle regole tecniche di narrazione. Allo stesso modo non c’è ricerca scientifica senza idee di partenza e flusso creativo. Anche gli scienziati, come gli altri artisti, sono tanto creativi quanto tecnici e metodologici. Sono maestri del problem solving. La loro attività di ricerca ha come scopo quello di risalire alle cause dei fenomeni naturali per aiutare il mondo a comprendere sé stesso. La spinta creativa in questo caso ha come obiettivo quello di pensare le teorie di partenza che possano successivamente essere messe alla prova da test strutturati e sperimentazioni tecniche. Non c’è ricerca scientifica senza tesi di partenza, e non c’è tesi di partenza senza un’idea creativa di base.

SCIENZIATI E RICERCA SCIENTIFICA

Per sua stessa natura la scienza non ritiene di avere la verità in tasca, avendo una visione transitoria delle proprie conoscenze. È sempre possibile in linea di principio confutare dei risultati, l’importante è che i dati siano a supporto del cambio radicale di prospettiva. Niente è dato per scontato o definitivo, non ci sono dogmi nell’attività scientifica. La scienza è possibilista: genera ipotesi, scommesse sulla realtà, aperte ad una falsificazione empirica a partire dalla teoria. Inizialmente non è molto differente da una fantasticheria, tuttavia per la scienza il mondo è razionale, nel senso che può esserci comprensione dei fenomeni solo attraverso il pensiero logico. Difatti tutti gli eventi hanno una logica di base. Quando ricerchiamo una legge non facciamo altro che indagare sulla regolarità dalla quale dipende, in qualsiasi ambito scientifico, dalla fisica alla psicologia intesa come scienza del comportamento. Affinché una legge sia degna del suo nome, è bene prestare attenzione alla sua universalità. È vero che in alcuni ambiti vi sono anche leggi specifiche transculturali, ovvero valide solo in culture specifiche, ma generalmente, in ogni scienza, si ricerca la generalizzabilità.

Le regolarità sono ben lungi dall’essere perfette. Sono identificabili, ma in termini probabilistici, specialmente in ambito fisico o psicologico. A questo proposito, gli psicologi in quanto scienziati, ad esempio, possono generare ipotesi che corrispondono solo a modelli parziali del funzionamento umano. Si può parlare di «regolarità imperfette», soggette a rumore di fondo. Ogni teoria, in qualsiasi scienza, è figlia della quantità di informazioni disponibili in un dato momento storico. È normale che i modelli psicologici siano ancora instabili. La psicologia come scienza non esiste da tanto quanto la fisica o la matematica, e ancora non possiede mezzi di ricerca sufficientemente evoluti da rendere le sperimentazioni univoche. Se è facile identificare un tumore in medicina, la stessa semplicità ed immediatezza non vi è per l’identificazione di un disturbo di personalità a livello neurale. Gli esseri umani hanno differenze individuali enormi. Non si parla solo di variazioni intraindiviudali nell’arco di vita, ma anche di variazioni interindividuali nelle traiettorie intraindividuali. Il campione in questo caso specifico si limita a dare una stima più o meno precisa della condizione generale. Ci sarà sempre variazione tra un campione e l’altro (si parla infatti di errore casuale di campionamento), seppur minima. Le stime delle regolarità saranno sempre fluttuanti. In psicologia si deve dunque parlare di leggi probabilistiche, e non deterministiche, ma la verità è che lo stesso discorso vale anche in tante altre scienze quali ad esempio la medicina o la biologia. Si pensi alla farmacologia: gli stessi studi di efficacia che vengono fatti sui farmaci vengono fatti sulle psicoterapie. La stessa probabilità di efficacia che deriva da uno studio RCT (Randomized Clinical Trial) in psicoterapia, risulta anche in farmacologia. Non è la verità che rende una scienza valida e affidabile, bensì il lavoro creativo di ricerca alla base, il metodo utilizzato per la sperimentazione e la ricerca di regolarità sufficientemente valide e universali.

La molteplicità delle cause

Se il compito degli scienziati è quello di trovare con sforzo creativo e applicazioni tecniche la causa e la spiegazione dei fenomeni, allora il loro è un lavoro particolarmente difficile. Difatti ogni fenomeno nel mondo non è generato da una sola causa, ma da un insieme. La realtà è un sistema, i cui elementi sono in costante interazione. Prendiamo nuovamente la psicologia come esempio dal momento che è una delle scienze che più si presta alla multicausalità. Celebre è la frase di Shakespeare in Amleto: «c’è della logica in questa follia». Difatti il comportamento, sano o patologico, non è casuale, al contrario è multicausale, ovvero causato da fattori multipli, biochimici, fisici, elettrofisiologici, ambientali, sociali.

Come detto in precedenza, fare ricerca è imprescindibile dall’avere modelli la cui adeguatezza andiamo a valutare. Un modello che resiste alla falsificazione sperimentale, in linea con il pensiero di Popper, rappresenta correttamente la realtà, ma comunque non la esaurisce. Difatti ogni modello è solo un’approssimazione della realtà. Diversi modelli la possono spiegare, chi peggio, chi meglio; è sempre bene metterli a confronto al fine di trovare quello che meglio identifica l’insieme di variabili che causano il fenomeno (goodness of fit). Ad esempio, spiegare l’apprendimento in termini di condizionamento classico è uno dei modi con i quali si può leggere la scena, ma non l’unico. Il modello di condizionamento proposto da Pavlov spiega efficacemente un estratto della realtà, ma non lo esaurisce. Più al modello vengono aggiunti elementi, quali ad esempio il condizionamento operante, le transazioni ambientali, i potenziali di membrana e la plasticità sinaptica, più diventa realistico e faciliterà le previsioni su base scientificamente motivata. Gli scienziati lavorano proprio con lo scopo di accumulare evidenze sempre più aggiornate, al fine di perfezionare i modelli preesistenti o di idearne di nuovi più realistici e validi.

Il percorso di acquisizione della conoscenza scientifica

Gli scienziati di qualsiasi disciplina, per essere definiti tali, devono utilizzare un linguaggio comune di lettura ed interpretazione dei fatti, universalmente riconosciuto con il nome di metodo scientifico.

• Teoria = intuizione creativa rispetto al funzionamento del mondo. Descrive e spiega i fenomeni. Per essere tale deve descrivere, spiegare (dunque specificare la relazione tra due o più elementi) e prevedere (muovendosi al livello astratto). Secondo Kurt Lewin non c’è nulla di più pratico di una buona teoria. Le teorie sono pratiche perché possono creare infinite previsioni ed esempi, in altre parole permettono di immaginare infinite previsioni concrete. Ogni teoria, con un lavoro creativo, raccoglie un insieme di osservazioni apparentemente separate tra loro e cerca di unificarle attraverso una serie di principi coerenti. La famosa «teoria del tutto» è un caso esemplare di unificazione su larga scala ancora in lavorazione;
• Ipotesi = ipo-tesi. Indica ciò che sta sotto la tesi. Non è nient’altro che una previsione. Una delle possibili previsioni frutto della teoria, strutturata in termini di se…allora. Teoria: ciclo dell’acqua / Ipotesi: se ci sono le nuvole allora pioverà. Gli scienziati la stabiliscono a priori, prima della sperimentazione, affinché venga falsificata o verificata, e non «cercata». Cercare ripetutamente e casualmente un risultato anziché mettere alla prova una teoria di partenza purtroppo non è un metodo di indagine affidabile. Dopo molti tentativi si finisce per trovare almeno una correlazione significativa, anche tra variabili completamente casuali. Prima o poi si verifica l’improbabile. Se si fanno 1000 prove per un esperimento con probabilità di riuscita di 1 su 1000, almeno un risultato sarà positivo, ma non per questo la teoria sarà verificata. Inoltre a posteriori pressoché tutti i fenomeni hanno una spiegazione. Ad esempio, chiamando una variabile aggressività ed una intelligenza (con relativi valori casuali) si potrebbe trovare tra le due sia una correlazione negativa che positiva. Fosse positiva (gli intelligenti sono più aggressivi) si potrebbe concludere affermando che «gli intelligenti sono strateghi al punto tale da capire quando una situazione richiede aggressività». Fosse negativa (gli intelligenti sono meno aggressivi) si potrebbe concludere che «gli intelligenti hanno più autocontrollo». A posteriori sono tutti in grado di giustificare le correlazioni, anche se totalmente casuali. Non si potrebbe più parlare di test di ipotesi, ma si dovrebbe parlare di studio esplorativo;
• Metodi. Si riassumono di seguito in ordine di validità ecologica ( = applicabilità nell’ambiente di vita naturale). Sono definitivi correlativi quando mettono in relazione due o più variabili. Nello sviluppo è il peso ad influenzare l’altezza o l’altezza ad influenzare il peso? Sono solo in grado di cogliere la relazione tra due o più variabili, non si preoccupano della direzionalità. In altri termini non dimostrano la causalità, ma allo stesso tempo non la escludono. Non sanno spiegare se è l’altezza che influenza il peso o viceversa, ma non escludono che uno dei due fattori possa influenzare l’altro. Si parla di metodi quasi sperimentali quando per struttura ricordano i veri esperimenti (vi sono due gruppi a confronto), ma non seguono la randomizzazione. Il confronto sperimentale tra due gruppi come maschi e femmine o tedeschi e italiani non utilizza randomizzazione. Le femmine sono diverse dai maschi, così come i tedeschi lo sono rispetto agli italiani in funzione di geni, ambiente e cultura. Vi è una preselezione dei soggetti sulla base delle loro caratteristiche. I metodi sono sperimentali se, a differenza dei correlativi, permettono di stabilire il nesso di causa-effetto. Lavorano sulla manipolazione delle variabili e sulla randomizzazione. Dunque i soggetti vengono assegnati dagli scienziati in modo casuale al gruppo sperimentale piuttosto che a quello di controllo, a prescindere dalle loro caratteristiche di base. Inoltre vengono controllate o annullate tutte le altre variabili mediatrici al fine di osservare l’effetto di una sola variabile sul fenomeno multicausale, quella di interesse;
• Analisi. Vanno distinte sulla base del metodo scelto. Si parla di confronti nelle condizioni sperimentale e quasi sperimentale. Si parla di associazioni deboli, forti, positive o negative nel caso degli studi correlativi;
• Risultati. Anche in caso di fallimento, non dimostrando l’ipotesi, si ottengono dei risultati. Si ottengono sempre dei risultati; anche l’assenza di relazione è informativa. Vi sono riviste scientifiche specializzate nella pubblicazione di risultati nulli, come ad esempio il Journal of Articles in Support of the Null Hypothesis. Se venissero pubblicati solo gli esiti positivi si rischierebbe di ottenere una conoscenza falsata. Se su 10 test ne venissero pubblicati 2 validi, scartando gli altri 8 non validi, la conoscenza indagata e «dimostrata» non sarebbe quella corretta. Mancherebbe un pezzo, quello più importante in termini di peso sul risultato. Sembrerebbe valido un risultato che invece nella maggior parte dei casi non esce;
• Discussione. Indica l’interpretazione dei risultati alla luce delle ipotesi e della teoria e l’interpretazione critica dei dati statistici.

Gli scienziati dell’oggettività

L’oggettività della scienza riguarda l’impersonalità nella raccolta del dato e la replicabilità del risultato. Come abbiamo detto, Popper ritiene ci si debba muovere cercando di falsificare le ipotesi, non cercando di sostenerle. Sono bravi tutti a darsi ragione da soli. Se lo studio degli scienziati sopravvive alla falsificazione allora può davvero essere preso per buono. Essendo la scienza un’attività pubblica, inevitabilmente si autocorregge in modo oggettivo: ogni lavoro prima di essere pubblicato viene prima paragonato ad altri, valutato, criticato e giudicato. Se un dato non è replicato, le considerazioni su cui si basava non sono valide e devono essere revisionate. Per quanto le personalità scientifiche siano molto diverse tra loro, tutte devono avere come caratteristica l’apertura al cambiamento: «nel momento in cui le mie ipotesi verranno corrette dall’evidenza empirica oggettiva, dovrò essere pronto ad abbandonarle» – dice lo scienziato, sottolineando l’aspetto progressivo è progressista della sua disciplina.

Una società solidale

A loro volta gli scienziati, in quanto teorici dell’oggettività, vengono valutati su una base oggettiva che prescinde dal loro credo, dalla loro etnia, dal loro potere. Il valore di uno scienziato è misurato al giorno d’oggi dal cosiddetto indice H ed è calcolato in base al numero di pubblicazioni e citazioni che egli accumula. Tutto ciò garantisce la completa imparzialità della scienza, anche nella valutazione dei suoi stessi profeti. Scienziati italiani, scienziati tedeschi, scienziati americani, scienziati credenti, scienziati atei, non importa la loro nazionalità, né il loro orientamento religioso. Siamo in un ambito assolutamente paritario e supportivo che in quanto tale favorisce il confronto, il progresso e la solidarietà reciproca. La competitività tipica della ricerca scientifica il più delle volte è fine a sé stessa (fortunatamente); non mira alla sopraffazione degli altri, ma alla semplice messa in discussione delle teorie concorrenti, con lo scopo di trovarne di migliori e più efficaci. Vi è un legame tra individui dettato dallo scopo progressista comune e dal desiderio epistemologico. Scienziati importanti e scienziati famosi sono accomunati dalla stessa spinta spontanea alla curiosità, che si traduce in termini di creatività e azione sperimentale. Che sia questa la base per una società più evoluta, meno individualista e più solidale?