Giulio Peruzzi (a cura di), "Scienza e realtà. Riduzionismo e antiriduzionismo nelle scienze del Novecento", (interventi di Peruzzi, Regge, Carrà, Dalla Chiara, Zellini, Bernardini, Castellani, Treves, Beltrametti, Boncinelli, Cellucci, G.M. Giacometti, G. Giacometti, Girello, Marchisio, Toraldo di Farncia, Bellone), Bruno Mondatori, Milano 2000, pagg. 192, Lire 20000.

Giulio Peruzzi è ricercatore presso la Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Padova; tra le sue pubblicazioni precedenti segnaliamo Maxwell: dai campi elettromagnetici ai costituenti ultimi della materia (Le Scienze, Milano, 1998). In questo saggio cura la raccolta degli interventi prodotti nel corso di un convegno tenutosi a Padova nel 1999 dal titolo "Riduzionismo e Antiriduzionismo nelle Scienze del Novecento". Il tentativo è quello di offrire un contributo di sintesi e di proposta sul tema riduzionismo da parte di ricercatori e filosofi della scienza italiani. Questa convergenza di diverse figure culturali è motivata dal desiderio di offrire alla scienza la possibilità di una riflessione su se stessa che non sia superficiale rispetto a temi che la filosofia dibatte da secoli. D’altro canto consente a chi si occupa dell’analisi del pensiero umano di argomentare della scienza, dei suoi metodi, del suo avanzamento, avendo come riferimento una scienza reale e non una scienza che non esiste più o peggio che non è mai esistita. Vediamo dunque quali siano le categorie interpretative a cui si fa più propriamente rimando nell’ambito della comunità scientifica quando si parla di riduzionismo; in sostanza ci si riferisce a tre possibili forme di riduzione:

1. "La riduzione di una teoria Ti a una teoria Tj …Questa riduzione tra teorie è spesso legata a una concezione a più livelli, o gerarchica, delle teorie"

2. "La riduzione di una scienza S₁ ad una scienza S₂. Questa forma di riduzione riposa di solito su una concezione gerarchica della scienza"

3. "La riduzione dell’intero alle sue parti…, la conoscenza delle parti e condizione necessaria e sufficiente per determinare le proprietà dell’intero"

Vediamo così che nelle diverse accezione del concetto di riduzione è implicita una visione gerarchica di livelli conoscitivi della natura.

Una trattazione generale dei problemi relativi alla caratterizzazione formale del riduzionismo viene affrontata dal contributo di Dalla Chiara. Un esame specifico delle questioni inerenti al riduzionismo nell’ambito delle scienze formalizzate si trova nel contributo di Zellini, con riferimento alla matematica e di Beltrametti, con riferimento alla fisica.

Nella valutazione di quanto sia importante un approccio riduzionistico nell’ambito delle "scienze di frontiera", fisica, chimica, biologia e neurobiologia vanno menzionati gli interventi di Bernardini, Boncinelli, Carrà, Castellani, Regge,e Treves.

In una chiave spesse volte antiriduzionistica viene utilizzata la categoria dell’emergenza.

"L’emergenza consiste nel seguente fatto: a ogni livello del reale emergono nuove proprietà (effetti, eventi, leggi) che pur non contraddicendo quelle (quelli) del livello più basso non possono da queste (questi) essere derivate. L’emergenza si connota quindi sottolineando il carattere di novità, non predicibilità, non deducibilità di proprietà appartenenti a un livello superiore rispetto a quelle del livello inferiore".

Queste posizioni sono particolarmente difese da chi si occupa di sistemi complessi quali quelli biologici. A tale proposito possono essere esplicativi gli interventi di Regge e Boncinelli mentre la possibilità di considerare l’emergenza in un contesto riduzionistico viene proposta da Castellani.

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"Scienza e concezioni della realtà"

Viene proposta una visione della scienza in chiave evolutiva. "la lotta darwiniana per la sopravvivenza ci ha dotati di un cervello molto efficiente nell’analizzare alcuni, ma non tutti, gli aspetti della realtà…bravissimo nell’estrarre da dati sensoriali amorfi quelle informazioni essenziali che hanno dato un vantaggio enorme alla nostra specie". Su questa base dunque possiamo riconoscere che "la scienza è attendibile ma non infallibile e procede per approssimazioni successive imparando dai propri errori e in questo compito la comunità scientifica può essere equiparata a una rete neuronale multipla e diffusa"

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"Riduzionismo e complessità della chimica"

La chimica rappresenta uno dei campi in cui un approccio riduzionistico può offrire , ed in verità ha già offerto, straordinarie potenzialità di applicazioni. P.A.M. Dirac affermava già nel 1926:

"Le leggi fisiche fondamentali necessarie per la teoria matematica dell’intera chimica sono ormai completamente note e le difficoltà sono solo dovute al fatto che la loro applicazione porta ad equazioni troppo complicate per essere solubili"

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"Riduzione e riduzionismo dal punto di vista logico"

Viene indicata una chiave di lettura per decifrare il dibattito scientifico ed epistemologico sul riduzionismo. "Che cosa significa esattamente ridurre una teoria ad un’altra teoria? Una scienza ad un’altra scienza? E’ possibile attribuire un senso preciso a tesi filosofiche generali di carattere riduzionistico o antiriduzionistico?

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"Riduzionismo ed aritmetizzazione"

La matematica sembra un edificio in cui il processo di riduzione fondato sull’aritmetica elementare degli interi sia un passaggio naturale. Questa potenzialità è divenuta oggi, con l’introduzione del "calcolo numerico automatico" una reale esigenza.

"Alla convinzione che la matematica possa fondarsi sul numero intero deve far riscontro la possibilità di ridurre effettivamente le sue formule a processi aritmetici e numerici". Questo determina l’urgenza di "sviluppo di algoritmi efficienti per la soluzione dei problemi aritmetici cui sono stati definiti i modelli definiti nel continuo".

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"Riduzionismo pro e contro"

Una presentazione sintetica e incisiva di cosa rappresenta ed ha rappresentato il riduzionismo nel mondo della scienza e nella comunità scientifica in generale. Prende l’avvio dalla citazione della definizione di Jean Perrin: "Spiegare il visibile complicato per mezzo dell’invisibile semplice, ecco la forma di intelligenza intuitiva alla quale […] noi dobbiamo l’atomistica". Da qui, alla luce del dibattito che si è sviluppato negli anni tra quanti si sono occupati di riduzionismo, un’analisi precisa della metodologia di questo approccio.

"Dunque per molti di noi, il riduzionismo ontologico è perfettamente accettabile, semmai, il problema è quello di caratterizzare che cos’è quella "natura generale" delle leggi.Quello che non è accettabile è il riduzionismo metodologico di cui parla (rifiutandolo) John Barrow: cioè il fatto che tutte le spiegazioni debbano essere riducibili a proprietà delle strutture più elementari; ed è parimenti inaccettabile, riprendendo ancora Barrow, il riduzionismo epistemologico, che vorrebbe ridurre le leggi di un settore (per esempio, la psicologia) a casi particolari di quelle di un altro settore (per esempio la biologia)"

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"Riduzionismo ed emergenza: una nuova prospettiva filosofica dalla fisica delle particelle"

Vengono considerati gli sviluppi storici del dibattito tra riduzionisti e antiriduzionisti che tra gli anni sessanta e gli anni settanta. Questo vide schierarsi da un lato chi sosteneva il valore e gli obiettivi della fisica delle alte energie, dall’altro a partire da P.W. Anderson, fisico dello stato solido, chi sosteneva le diversità e peculiarità delle altre branche della scienza.

In questa disputa, il concetto di emergenza viene impiegato come argomento antiriduzionista in quanto "ad ogni nuovo livello di complessità appaiono proprietà del tutto nuove" che consono direttamente deducibili né tantomeno prevedibili a partire dal livello iniziale.

Interessante è il richiamo alla "motivazione principale di questo dibattito fra scienziati" che fu più pratico che concettuale prendendo origine dalla necessità di valutare la quantità di fondi da destinare ai diversi programmi di ricerca.

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"Un riduzionismo estroflesso come anima delle moderne neuroscienze"

La rappresentazione dei fenomeni percettivi rappresenta ancora oggi un processo convoluto assai lontano da quanto auspicato da chi desidera "ridurre" ogni scienza ai suoi costituenti essenziali. Prendendo ad esempio un comportamento concreto "quale quello che ci impegna quando, per esempio, andiamo a mangiare al ristorante", viene esaminata la complessità e l’articolazione dei processi di percezione. Questi non possono essere ricondotti né al riconoscimento di simmetrie naturali né ad un presunto patrimonio genetico, ma vanno attribuiti a più complesse attività neurobiologiche. Tutto ciò  però non preclude irrimediabilmente un processo di riduzione.

"Vista dall’esterno, la comunità dei neuroscienziati […] pare la negazione del riduzionismo. Una molteplicità di discipline diverse […] Eppure non è così. Un numero crescente di ricercatori, soprattutto fra i più giovani, non si è formato in una sola di queste discipline, ma in un contesto multidisciplinare […] Si sta diffondendo la consapevolezza che i risultati ottenuti a ciascun particolare livello di indagine acquistano significato solo se messi in relazione agli altri livelli […] Pochi fra questi scienziati, vedono la propia ricerca come paradigma del riduzionismo. Però la trama complessiva delle connessioni a più livelli e fra più discipline si configura come una titanica impresa riduzionista"

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"Riduzionismo nei fondamenti della meccanica quantistica"

Una proposta tesa ad identificare mediante un adeguato formalismo logico matematico "uno dei possibili percorsi riduzionistico nei fondamenti matematici della teoria"

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"Fisica e biologia: la dimensione temporale del riduzionismo"

Dopo aver riconosciuto la necessità di un approccio riduzionistico per chi si occupa operativamente di lavoro scientifico sia in campo fisico, sia chimico, sia biologico, vengono esaminate le peculiarità delle scienze biologiche in tale procedura cognitiva. Le "entità biologiche" possono e devono essere considerate alla stessa stregua degli altri oggetti fisici. "Ma c’è una differenza …in fisica l’enfasi è posta prevalentemente sulle leggi, mentre in biologia le condizioni iniziali appaiono svolgere un ruolo predominante. Un fenomeno biologico non è che un particolare fenomeno fisico associato a particolari condizioni iniziali".

Questa dipendenza estrema dalle condizioni iniziali è racchiusa nell’affermazione "la biologia è una scienza storica. In sistemi così complessi e legati a situazioni evolutive il più delle volte casuali può essere utile ricorrere al concetto di emergenza che però non risulta necessariamente antagonista a quello di riduzionismo.

"Se guardiamo all’evolversi del mondo presente a partire dalle sue origini, osserviamo un progressivo emergere di nuove proprietà. Se invece guardiamo indietro nel tempo o tentiamo di ridurre i livelli di aggregazione più alti a quelli inferiori, abbiamo il riduzionismo"