Kant e Einstein

Kant

In un post precedente intitolato Cos’è lo spazio newtoniano? avevo cercato di mostrare come è nata l’idea newtoniana che esista uno spazio assolutamente immobile che fa da cornice a tutti gli eventi. Ma la meccanica newtoniana si sviluppa dopo Copernico, per cui non è più possibile dire che la terra si trova in uno stato di quiete assoluta. Questo però non è un grosso problema, perché Galileo ha mostrato che le leggi della meccanica hanno la stessa forma per tutti i sistemi inerziali.

Per quale ragione Newton tiene ferma, nonostante tutto, la concezione classica dello spazio? Lasciamo che sia Einstein (L’evoluzione della fisica, 1938) a rispondere a questa domanda:

Nella legge del moto di Newton compare […] il concetto di accelerazione; ma, in questa teoria, l’accelerazione può soltanto denotare “accelerazione rispetto allo spazio”: lo spazio di Newton deve perciò venir pensato come “in quiete” o per lo meno “non accelerato”, per poter considerare l’accelerazione, che compare nella legge del moto, come una grandezza fornita di significato.

In pratica Einstein sta dicendo: cosa vuol dire che un sistema di riferimento sta accelerando? Vuol dire che aumenta la propria velocità. Ma rispetto a che cosa aumenta la propria velocità? O rispetto a un sistema in moto rettilineo uniforme, oppure rispetto a un sistema in quiete assoluta. Ciò significa che il concetto di accelerazione non esclude che possa esistere uno stato di quiete assoluta. Questa è la ragione per cui Einstein scrive che “lo spazio di Newton deve perciò venir pensato come ‘in quiete’ o per lo meno ‘non accelerato'”. In altre parole, la meccanica newtoniana è compatibile con la nozione di uno spazio assoluto. La nozione di spazio assoluto è quindi un’ipotesi, cioè una spiegazione possibile dei fatti, che non esclude in linea di principio altre spiegazioni. Un’ipotesi che, aggiunge Einstein, non piaceva molto a Newton:

Lo stesso Newton e i più critici fra i suoi contemporanei provavano un certo disagio a dover attribuire una realtà fisica tanto allo spazio stesso quanto al suo stato di moto; non esisteva però a quel tempo altra alternativa, se si voleva dare alla meccanica un significato chiaro e preciso.

Ora è noto come uno dei problema fondamentali della Critica della ragion pura di Kant fosse quello di spiegare come è possibile la fisica come scienza. Questa domanda, già per il modo in cui è formulata, presuppone che la fisica newtoniana sia una scienza e cioè – secondo quella che era la concezione allora diffusa di “scienza” – che fosse una conoscenza vera e giustificata delle leggi universali della natura. Hume aveva mostrato però che non è possibile costruire una scienza induttivamente, a partire dall’esperienza. Kant pensò di aggirare questo problema fondando la fisica sull’impianto categoriale del soggetto conoscente, con l’ausilio delle forme a priori di spazio e tempo. Questa soluzione presenta il vantaggio di aprire la via a un nuovo modo di intendere la scienza, dove le leggi della fisica sono pensate come creazioni dell’intelletto umano. Lo svantaggio, però, è che queste leggi non sono pensate come libere creazioni dell’intelletto (cioè come ipotesi), ma come conoscenze vere a priori. Come ha giustamente osservato Popper (Congetture e confutazioni, 1969):

Kant […] credeva che le leggi di Newton fossero da noi imposte con successo alla natura: che fossimo costretti a interpretare la natura secondo queste leggi; dal ché concludeva che dovevano essere vere a priori.

Ma relatività einsteiniana dimostra che lo spazio fisico non è assoluto. Questo fatto assesta un colpo mortale all’idea di Kant che noi possiamo avere delle conoscenze vere e a priori sul mondo.

Einstein

È alla luce di questo fatto che, in Pensieri, idee, opinioni (1956), Einstein scrive:

Queste regole [le regole con le quali comprendiamo il mondo] potrebbero essere paragonate alle regole di un gioco in cui, mentre le regole di per se sono arbitrarie, il gioco è reso possibile proprio dalla loro rigidezza. Tuttavia la loro fissazione non sarà mai definitiva. Resterà valida soltanto in riferimento a un particolare campo di applicazione (cioè non ci sono categorie definitive nel senso di Kant).

E ne L’evoluzione della fisica (1938), lo stesso concetto veniva spiegato in modo più esplicito:

I concetti fisici sono creazioni libere dell’intelletto umano e non vengono, come potrebbe credersi, determinati esclusivamente dal mondo esterno. Nello sforzo che facciamo per intendere il mondo rassomigliamo molto all’individuo che cerca di capire il meccanismo di un orologio chiuso. Egli vede il quadrante e le sfere in moto, ode il tic-tac, ma non ha modo di aprire la cassa. Se è ingegnoso, egli potrà farsi una qualche immagine del meccanismo che considera responsabile di tutto quanto osserva, ma non sarà mai certo che tale immagine sia la sola suscettibile di spiegare le sue osservazioni. Egli non sarà mai in grado di confrontare la sua immagine con il meccanismo reale e non potrà neanche rappresentarsi la possibilità e il significato di simile confronto. Tuttavia egli crede certamente che con il moltiplicarsi delle sue cognizioni la sua immagine della realtà diverrà sempre più semplice e sempre più adatta a spiegare domini via via più estesi delle sue impressioni sensibili. Egli potrà anche credere nell’esistenza di un limite ideale della conoscenza, a cui l’intelletto umano può avvicinarsi indefinitamente, e potrà chiamare verità obiettiva tale limite.

 

Einstein, A. (1956), Out of My Later YearsFisica e realtà, in Pensieri, idee, opinioni, Newton Compton,

Einstein, A., Infeld L. (1938), The Evolution of Physics. The Growth of Ideas from Early Concepts to Relativity and Quanta, tr. it. L’evoluzione della fisica, Bollati Boringhieri, Torino 2012.

Popper, K. R. (1969), Conjectures and Refutations, tr. it. Congetture e confutazioni, Il Mulino, Bologna 2009.

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