FISICA E FILOSOFIA IN INGHILTERRA
ALLA FINE DEL XVII SECOLO

Isacco Newton: le quattro regole del metodo

Nato a Woolsthorpe nel 1642 da una famiglia di non floride condizioni economiche, Isacco Newton riuscí a completare gli studi grazie soltanto alla sua passione. Si impose ben presto all'attenzione degli scienziati e delle autorità politiche in virtú delle sue ricerche. A 23 anni scrive il suo primo articolo sul calcolo infinitesimale; a 26 anni ha la prima intuizione della gravitazione universale. Ma l'opera che lo fece conoscere ed apprezzare fu i Principi matematici della filosofia naturale apparsa nel 1687. Due anni dopo rappresentò l'Università nel parlamento inglese, nel 1699 fu nominato direttore della Zecca di Londra e dal 1703 fino alla morte occupò la prestigiosa carica di presidente della Royal Society. Nel 1704 pubblicò l'Ottica e nel 1722 l'Aritmetica Universale. Morì nel 1727 e fu sepolto nell'Abbazia di Westminster accanto ai sovrani inglesi.
Il nostro interesse per Newton, dal punto di vista filosofico, si appunta soprattutto sul metodo elaborato dal grande scienziato. La scienza moderna da Galilei in poi viveva il grande dramma della faticosa emancipazione dalle "verità" religiose e del disimpegno dei procedimenti della ricerca da ogni ipotesi metafisica. Newton imbocca senza alcuna esitazione la via tracciata dal grande pisano e, benché avesse una forte fede religiosa, con il suo metodo e con la sua opera segna chiaramente la linea di demarcazione tra ricerca scientifica e meditazione metafisica. La sua polemica si appunta non solo contro Aristotele e gli aristotelici che facevano ricorso a concetti metafisici come le forme, l'atto puro, il motore immobile dell'universo e cosí via, o contro le intuizioni "animistiche" dei rinascimentali, ma anche contro ogni filosofia della natura aspirante a costruire un sapere compiuto e sistematizzato partendo da intuizioni a-priori. L'obiettivo polemico contro cui si scaglia particolarmente Newton è la fisica teorica aprioristica di Cartesio.
Contro il deduzionismo analitico lo scienziato elabora un metodo induttivo poggiato su poche e semplici regole presentate come strumenti che il fisico deve tener presente in ogni momento della sua ricerca:


Regola I: Delle cose naturali non devono essere ammesse cause piú
numerose di quelle che sono vere e che bastino a spiegare le loro appa-
renze... La natura, infatti, è semplice e non abbonda di cause superflue
delle cose. Regola II: Quindi, finché può essere fatto, effetti analoghi
vanno riferiti alla stessa causa. Regola III: Le qualità dei corpi che non
sono suscettibili né di aumento né di diminuzione, e quelle che apparten-
gono a tutti i corpi sui quali si possono fare esperimenti, devono essere
tenute qualità di tutti i corpi... Regola IV: Nella filosofia sperimentale, le
proposizioni ricavate per induzione dai fenomeni, nonostante le ipotesi
contrarie, devono essere ritenute vere, o rigorosamente o con un alto grado
di approssimazione, finché non compariranno altri fenomeni mediante i
quali o sono rese piú rigorose o vengono sottoposte ad eccezione.
(Principi matematici, III)

La prima regola è l'applicazione del principio conosciuto come il "rasoio di Ockham", in virtú del quale bisogna cercare le sole cause indispensabili per la spiegazione dei fenomeni. La seconda è la ripresa di una norma generale seguita anche da Bacone, ma con una sostanziale differenza; mentre in quest'ultimo la "causa" è una qualità, in Newton la "causa", come gli effetti deve essere ricondotta a quantità misurabili matematicamente. La terza regola è quella che consente di formulare la legge generale della gravitazione universale. Infatti:

Se si costatasse universalmente, mediante esperimenti ed osservazioni
astronomiche, che tutti i corpi che girano intorno alla terra gravitano verso
la terra, e ciò in relazione alla propria quantità di materia, che la luna gra-
vita verso la terra e a sua volta il nostro mare gravita verso la luna, e che
tutti i pianeti gravitano vicendevolmente l'uno verso l'altro, e che simile è
la gravità delle comete verso il sole, allora, per questa regola (la III) si dovrà
dire che tutti i corpi gravitano vicendevolmente l'uno verso l'altro.

La quarta regola è formulata per salvaguardare il principio di induzione da ogni possibile incursione da parte delle ipotesi metafisiche o puramente razionali. La scienza, infatti, non deve esorbitare dal compito che le è proprio. Essa deve tentare la descrizione dei fenomeni naturali e non la spiegazione della natura, come voleva la fisica speculativa di tipo aristotelico-scolastica. Newton si rifiuta di cercare l'ipotesi esplicativa anche della gravitazione universale che
pure aveva teorizzato e spiegato. La teoria della gravità, lungi dall'essere un'ipotesi metafisica esaustiva di ogni ricerca, è nient'altro che una formula che mette in grado di descrivere matematicamente una serie di fenomeni osservati. Andare al di là della descrizione dei fenomeni per cercarne la causa o per formulare un'ipotesi sulla loro natura metafisica, significa travalicare i limiti propri della scienza fisica. E' questo il senso della famosissima frase assunta quasi come manifesto della metodologia newtoniana, Hypotheses non fingo. Giunto, infatti, alla fine del terzo libro dei Principi matematici senza poter dare la spiegazione della causa della gravità, Newton afferma:

In verità non sono ancora riuscito a dedurre dai fenomeni la ragione
di queste proprietà della gravità, e non invento ipotesi . Qualunque cosa,
infatti, non deducibile dai fenomeni va chiamata ipotesi; e nella filosofia
sperimentale non trovano posto sia le ipotesi metafisiche, sia fisiche, sia
delle qualità occulte, sia meccaniche. In questa filosofia le proporzioni ven-
gono dedotte dai fenomeni, e sono rese generali per induzione. In tal
modo divennero note l'impenetrabilità, la mobilità e l'impulso dei corpi, le
leggi del moto e la gravità. Ed è sufficiente che la gravità non esista di fatto
e agisca secondo le leggi da noi esposte, e basti a spiegare tutti i movimenti
dei corpi celesti e dei nostro mare.
(Principi matematici, III, Scolio )

Una cosí rigorosa formulazione del metodo sperimentale induttivo non elimina però dalla fisica newtoniana qualsiasi principio assoluto. Proprio all'inizio dei Principi matematici, alle otto definizioni nelle quali sono enunciati concetti importanti come quello di massa, di forza o di moto, Newton fa seguire il celebre scolio sullo spazio e sul tempo, in cui, in aggiunta ad uno spazio e ad un tempo relativi, intesi come misure sensibili, della posizione dei corpi il primo, della durata il secondo, vengono introdotti i concetti di spazio e di tempo assoluti:

Il tempo assoluto, vero, matematico, in sé e per sua natura senza rela-
zione ad alcunché di esterno, scorre uniformemente e con altro nome è
chiamato durata; quello relativo, apparente e volgare, è una misura sensi-
bile ed esterna della durata per mezzo del moto... Lo spazio assoluto, per
sua natura senza relazione ad alcunché d'esterno, rimane sempre uguale ed
immobile; lo spazio relativo è una dimensione mobile o misura dello spa-
zio assoluto, che i nostri sensi definiscono in relazione alla sua posizione
rispetto ai corpi.
(Principi matematici, Definizioni, scolio)

Un altro motivo di ambiguità è riscontrabile nel concetto di "forza" Se è vero infatti che a Newton può essere ascritto il merito di aver risolto i problemi fisici dell'astronomia copernicano-kepleriana, estendendo a tutto l'universo la legge di gravitazione, è vero anche che il concetto di "forza" con tutte le sue specifiche (d'inerzia, di gravità, centripeta, centrifuga), non è adeguatamente spiegato e dà l'impressione che con esso nel sistema fisico s'insinui un elemento di origine non matematico. Lo stesso Newton sente il bisogno, infatti di precisare che le "forze" di cui parla non sono altro che "finzioni" matematiche utili nella spiegazione di fenomeni e non " virtú qualitative " intrinseche ai corpi. Cosí, ancora, mentre nella meccanica razionale e nell'ottica Newton respinge la concezione cartesiano-huygensiana dell'etere, nella cosmologia sembra accettarla; di piú, l'ipotesi dell'etere, quale elemento reale avente la capacità di rallentare il moto dei pianeti fino a farlo arrestare, impone il ricorso a Dio come all'"orologiaio" capace di ridare impulso ai pianeti.
Contro il rigoroso divieto metodologico espresso dall'Hypothesis non fingo, Newton introduce i concetti di spazio " puro " e di tempo "puro". Concetti che mai si conciliano con l'esplicita norma di non oltrepassare la semplice descrizione dei fatti, e l'esperienza non ci fornisce mai una visione di spazio o di tempo " puro ". Contro di lui Leibniz poteva sostenere che spazio e tempo si risolvono in semplici rapporti di coesistenza e successione tra i fenomeni.
Le ambiguità che abbiamo segnalato nella posizione di Newton in fondo, sono la conseguenza di una convinzione profondamente radicata nello scienziato. Il suo scopo, infatti, non è quello di abolire la metafisica in nome della scienza, ma soltanto quello di segnare dei confini tra l'una e l'altra. Scienza e metafisica hanno due procedimenti metodologici distinti, ciascuno con la propria autonomia. Ma la distinzione e l'autonomia non vanno lette come differenza ed estraneità tra le due sfere, perché anzi scienza e religione si presentano intrecciate fino al punto che l'una è di ausilio all'altra. Di piú: egli crede che l'assolutezza di Dio sia l'assolutezza stessa della natura, che i disegni divini coincidano con le leggi della natura.
In tal modo lo scienziato recupera una religiosità che sembra avvicinarsi alla rinascimentale religio naturalis, ad una forma di religione naturale e razionalizzata da cui si svilupperà il fenomeno del deismo, cioè di una religione senza misteri.