Legge empirica

La legge empirica è una legge fisica basata sull’osservazione.

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La fisica, come tutte le scienze empiriche, si fonda sulla convinzione che davanti a noi esiste una realtà materiale indipendente che possiamo conoscere, nel senso che possiamo descriverla, spiegarne il comportamento e operare su di essa. Si tratta di un assioma di carattere metafisico che assume una connotazione realista, essendosi totalmente abbandonato un certo materialismo estremo ottocentesco, che peraltro sopravvive ai nostri giorni, in una forma molto meno ingenua, che tiene conto del progresso delle scienze.

Si assume che la nostra conoscenza della natura derivi solo e soltanto dall’osservazione, che è poi la posizione conclamata da Galileo Galilei il quale, peraltro, sosteneva la necessità della ragione sia per elaborare l’osservazione, sia per guidare nuove osservazioni. Galilei sapeva peraltro benissimo che il solo ragionamento, senza il supporto dell’osservazione, può condurre ad affermazioni non verificabili e quindi prive di senso. La battaglia contro la falsità di sistemi puramente pensati e sviluppati senza conferme osservazionali, è stato il leitmotiv della sua vita.

Nel corso delle osservazioni si ricavano descrizioni di oggetti e altri fenomeni che non variano a distanza di tempo e di spazio, che possono venire scambiate fra osservatori diversi e sulle quali tutti si trovano in accordo. Questo significa che, a meno di dettagli che gli osservatori concordano nel non ritenere importanti, tali osservazioni, gli oggetti osservati e i loro comportamenti sono invarianti rispetto a spostamenti nel tempo e nello spazio sia degli oggetti che vengono osservati sia dei loro osservatori. Per esempio, un osservatore in Italia e uno in Cina si trovano a descrivere nel medesimo modo il comportamento di un sasso che cade a terra, con differenze molto piccole, trascurabili, quando si cambiano forma, dimensioni e peso del sasso, si sta in riva al mare o si sale su una montagna.

La ripetizione di tali osservazioni da parte di molti osservatori, in molti ambienti diversi e lontani e in tempi pure molto diversi contribuisce a dare fiducia all’idea che il comportamento osservato sia assolutamente invariante e quindi corrisponda a verità l’affermare che sempre e dovunque accadano le medesime cose, naturalmente nelle medesime situazioni.

A ben pensarci, le invarianze rispetto a traslazioni nel tempo e nello spazio hanno un carattere ancora più fondamentale delle osservazioni stesse poiché sono essenziali perché l’uomo possa conoscere il comportamento della natura: infatti, se il sasso cadesse in maniera diversa da un giorno all’altro e da un luogo all’altro, o per due osservatori posti l’uno di fronte all’altro, ci troveremmo a vivere in un mondo aleatorio, nel quale non sarebbe possibile alcuna conoscenza e, tanto meno, trovare accordo fra osservatori. L’invarianza dei fenomeni e delle loro descrizioni fatte da osservatori diversi, comunque disposti nel tempo e nello spazio e pure, almeno entro certi limiti, in moto l’uno rispetto all’altro è quindi una precondizione essenziale della conoscenza. Il consenso sulle descrizioni ci assicura della sincerità dei nostri sensi e degli strumenti di misura utilizzati, che vanno considerati come un prolungamento del sistema sensorio. Talune osservazioni conducono a formulare delle generalizzazioni, che chiamiamo leggi empiriche. Un esempio banale: l’erba fresca è verde. Supponendo di aver definito in precedenza i concetti di erba, fresco e verde, vi è accordo generale sull’affermazione sopra riportata e quando qualcuno parla di un prato possiamo andare a verificare che è vera. Nel contesto dell’empirismo, “vero” significa essenzialmente verificabile e non in contrasto con altre osservazioni.

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