guzzardi unimi articolo su urano, Dispense di Filosofia della Scienza

Scarica guzzardi unimi articolo su urano e più Dispense in PDF di Filosofia della Scienza solo su Docsity! CONDIVIDERE LE SCOPERTE. LE RETI DI BOSCOVICH E LA SCOPERTA DI URANO Luca Guzzardi 1. Introduzione Esplorando la struttura della conoscenza scientifica, storici e filosofi della scienza hanno enfatizzato per lungo tempo il caso delle scoperte scientifiche fatte da ricercatori individuali, o da team d'azione come quasi-individui. Un'attenzione speciale è stata dedicata a questioni importanti riguardanti la priorità e l'indipendenza di una scoperta fatta da diversi scienziati indipendenti gli uni dagli altri in un breve periodo di tempo, la competizione e la rivalità tra i ricercatori, la resistenza della scienza alla novità e diversi aspetti micro-sociologici coinvolti nel processo di scoperta stessa. Non è difficile trovare casi storici appropriati (e possibilmente casi studiati) per ciascuno di questi temi in tutto lo spettro delle scienze: secondo Kuhn (1977a), la scoperta del principio di conservazione dell'energia di H. Helmhotz, JR Mayer, e J.P. Joule fornisce un modello per le scoperte simultanee fatte da ricercatori indipendenti. Un noto caso di competizione tra squadre rivali nella scienza moderna è la disputa sull'HIV tra Gallo e Montagnier e le loro equipe e le comunità nazionali (si veda ad esempio Shilts 1987). Infine, il rifiuto delle idee di Ignac F Semmelweis sulle procedure antisettiche da parte della comunità medica viennese può servire come esempio di ciò che ho chiamato resistenza degli scienziati alla novità (vedi e.g. Lesky, 1964). In ognuno di questi esempi ci troviamo ovviamente di fronte a diverse condizioni storiche, epistemologiche e sociali, che dovrebbero essere (e sono state) attentamente analizzate, tenendo conto delle peculiarità di ogni singolo caso. Tuttavia, considerandoli insieme, sottolineano l'importante ruolo generalmente attribuito alla dimensione competitiva nel processo di scoperta scientifica. Al contrario, la storia recente della scienza ha evidenziato la “fluidità” epistemica delle definizioni di concetto come una delle caratteristiche più importanti della ricerca scientifica come attività di innovazione, e questo ovviamente influisce anche sula scoperta scientifica e le sue paternità. Questo articolo solleva il problema dell'autore della scoperta di Urano studiando il microcontesto in cui il pianeta fu osservato per la prima volta nel 1781-82, cioè le persone che fecero e lavorarono all'osservazione e le reti che li collegavano. (E nella sezione finale suggerisco che la dimensione collaborativa che emerge da questa ricostruzione potrebbe essere epistemologicamente rilevante, dal momento che sembra rivelare qualcosa sulla struttura delle conoscenze astronomiche). Quindi, questo documento delinea un tipo di scoperta scientifica che sembra piuttosto diversa dagli esempi sopra riportati: uno in cui le domande prioritarie non sono particolarmente rilevanti, le collaborazioni sono più importanti delle competizioni, i ricercatori non sono reciprocamente indipendenti l'uno dall'altro e la resistenza a nuove scoperte è così marginale che praticamente non gioca alcun ruolo. Per questo caso intrigante, propongo il termine scoperta condivisa 2. Chi ha scoperto cosa? La scoperta di Urano fu riconosciuta come un enigma storico di Kuhn (1997). In un breve excursus sulle regole di Herschel, concluse quanto segue: “Nella notte del 13 marzo 1781, l'astronomo William Herschel fece la seguente annotazione nel suo diario: “nel quartile vicino a Zeta Tauri … c'è una curiosa stella nebulosa o forse una cometa”. Si dice generalmente che questa voce registri la scoperta del pianeta Urano, ma non può averlo fatto. A che punto del 1781 vogliamo dire che il pianeta Urano è stato scoperto? E siamo interamente e inequivocabilmente certi che sia stato Herschel e non Lexell [che per primo l'ha riconosciuto come un pianeta] a scoprirlo?”. Gli astronomi si resero presto conto che il corpo celeste che conosciamo oggi come Urano è stato osservato dalla fine del XVII secolo, e forse anche prima. I loro predecessori (John Flamsteed nel 1690, 1712, 1715; James Bradley nel 1748, 1750, 1753; Tobias Mayer nel 1756; più probabilmente Pierre Charles Le Monnier nel 1750, 1768, 1769, 1771) non riuscirono a riconoscerlo come corpo in movimento a causa dell'ampia distanza in gioco, e lo catalogarono ogni volta come una (diversa) stella nel cielo, ma secondo Herschel, se l'oggetto descritto fosse stato una stella fissa, il suo diametro sarebbe apparso un po' diverso; questo lo portò a presumere che stesse osservando un corpo in movimento nel cielo. Ha annunciato la sua scoperta il 26 aprile, descrivendo l'oggetto come una cometa in una comunicazione con la Royal Society (vedi Herschel, 1781). tuttavia, nei mesi successivi gli astronomi si resero conto di avere effettivamente a che fare con un pianeta: il pianeta che conosciamo come Urano. Gli astronomi contemporanei e i successivi di Herschel lo riconoscevano come il suo scopritore perché aveva osservato il suo movimento nel cielo, mentre altri vedevano qualcosa di fisso – e nonostante il fatto che Herschel non fosse riuscito a riconoscerlo come pianeta. Come menzionato da Kuhn, Anders J. Lexell è comunemente riconosciuto come il primo ad aver scoperto (giugno 1781) un percorso orbitale quasi circolare appropriato, dimostrando che si trattava di un pianeta; tuttavia, a quel tempo il “nuovo” corpo celeste non era più così sensazionale tra le ultime notizie. Come vedremo, molti altri ricercatori stavano cercando di scoprire la sua natura e determinare il suo percorso, e proprio in questo particolare contesto è difficile definitivamente chi in effetti è arrivato prima. I dubbi sulla correttezza dell'ipotesi cometaria furono presto sollevati da autorità come l'astronomo regio inglese Nevil Maskelyne e l'astronomo della marina francese Charles Messier. Essi fecero notare come la cometa di Herschel sembrava non avere le solite caratteristiche di una cometa. Dall'aprile del 1781 Boscovich aveva applicato il proprio metodo per la determinazione dei percorsi orbitali delle comete. Ma nuove prove dei suoi stessi calcoli e delle informazioni fornite successivamente da Lexell, Méchain e Saron lo portarono all'idea che sarebbe potuto essere un pianeta. Dal lavoro di Boscovich e Lalande sappiamo che nel maggio del 1781, Saron realizzò che la distanza dal sole dell'oggetto osservato era molto grande, e questo porto sia lui che Méchain al risultato paragonabile alla distanza media di Urano dal Sole che assumiamo oggi (cioè circa 1 UA). Quindi Saron e Méchain applicarono il metodo generale di Boscovich per la determinazione delle orbite e calcolarono un percorso approssimativamente circolare tipico per un pianeta. Quindi, chi ha veramente scoperto il pianeta Urano? Seguendo Kuhn (1977, p.171), “ogni tentativo di datare la scoperta o attribuirla ad un individuo deve essere inevitabilmente arbitrario”. Parte della risposta dipende da ciò che gli storici e i filosofi della scienza considerano peculiari di una particolare scoperta. Se lo stimolo iniziale è la caratteristica piùimportante, allora lo scopritore di Urano fu indubbiamente Herschel; ma si noti che la cosa più importante della sua scoperta, vale a dire che si tratta di un pianeta, è dovuta a idee e calcoli nei quali non ha svolto alcun ruolo. Se i risultati sono considerati l'aspetto più importante, allora lo scopritore è Lexell, perché i suoi calcoli erano più corretti di altri; ma questa ipotesi suona ancora più arbitraria della precedente perché la sua priorità è discutibile. Kuhn (1977, p.172) ha ragione nel rivendicare la necessità di un nuovo vocabolario e di nuovi concetti per analizzare eventi come questo. Tuttavia, c'è una questione cruciale nella scoperta di Urano che sembra aver trascurato: la non indipendenza, e persino l'interdipendenza, dei rispettivi ricercatori coinvolti nel processo. Come vedremo, hanno condiviso i loro dati di osservazione, visualizzazioni, metodi e calcoli in lettere e comunicazioni (private per lo più), prima di pubblicare i propri risultati. Quindi, perché non chiamare una scoperta di questo tipo, una scoperta condivisa? Con questo intendo dire, una scoperta condivisa da una comunità scientifica nel suo insieme: in questo caso, la comunità astronomica europea. Adottare questo termine potrebbe essere un significativo passo avanti nella definizione di un nuovo vocabolario e di nuovi concetti per l'analisi storica di tali eventi 3. Boscovich & amici Se questo è vero, allora questo tipo di scoperta può essere meglio compreso se si studia la rete degli scienziati coinvolti. La rete di colleghi astronomi, professionisti e dilettanti, di Boscovich offre un buon punto di partenza. Mentre Hershcel stava facendo le sue osservazioni a Bath nel 1781, Boscovich era in Francia da circa 10 anni. Nell'agosto-settembre del 1772, in seguito al continuo scontro con i suoi colleghi gesuiti all'osservatorio di Brera a Milano, fu rimosso dal suo ufficio all'osservatorio. Tuttavia, il suo incarico come professore di ottica e astronomia presso le Scuole Boscovich ha fornito una tecnica per la determinazione dei percorsi delle comete dalla sua Disertatio de Cometis (1746), modificando leggermente un metodo avanzato dall'astronomo svizzero Jean-Philippe Loys de Chéseaux, che è riuscito a considerare la curvatura dell'orbita terrestre nella contabilizzazione dei percorsi delle comete introducendo la correzione della longitudine per la seconda posizione osservata di una cometa ( Loys de Chéseaux 1744, in particolare p. 59-72). Con il suo metodo successivo, Boscovich (1774) riuscì a tener conto anche della curvatura dei percorsi delle comete, un risultato che considererebbe un miglioramento sostanziale dell'edizione finale dei suoi lavori astronomici (si veda in particolare, Boscovich, 2012a 338). Essendo riuscito a eliminare l'errore dovuto alle curvature dell'orbita, era ovvio che Boscovich cercasse un'applicazione , mentre ascoltava le osservazioni di Herschel di una nuova cometa. Ciononostante, i primi calcoli erano significativamente scorretti. Secondo lui, l'inesattezza era dovuta principalmente alla distanza di quella strana “cometa” rispetto al breve lasso di tempo (solo pochi mesi) in cui erano state fatte osservazioni. La scoperta di Herschel del 1781 di un nuovo corpo gravitazionale nel cielo offrì a Boscovich una considerevole opportunità: egli poté cercare raffinamenti del suo metodo del 1774, e in giugno i calcoli eseguiti e veicolati da Saron e altri (forse anche Lexell) lo portarono a una forte inclinazione verso l'ipotesi planetaria. Il 10 giugno, Boscovich ha finalmente scritto ai suoi colleghi di Brera: “non so ancora se sia una cometa o un pianeta; ma sto iniziando a credere che sia un pianeta, ed è meglio aspettare la fine di luglio per essere sicuri”. Gli sforzi di Boscovich porterebbero alla sua importante carta teorica dal notevole titolo “Teoria del nuovo astro osservato prima in Inghilterra”, e la corrispondenza con i suoi colleghi di Brera ci fornisce un resoconto completo dei suoi progressi nella nuova teoria, è sorprendente anche il numero di dettagli del lavoro in corso che presenta nelle sue lettere. Da questa corrispondenza possiamo dire che ha lavorato su questo lungo documento dal giugno 1781 fino all'ottobre dello stesso anno. In una lettera a suo fratello Natale risalente al 15 luglio, sembra riferirsi a una prima stesura sotto forma di lettera: “ho inviato una lettera di 60 pagine sul suo insolito percorso. Mostra solo un leggero movimento: è sicuramente molto lontano, ben oltre Saturno […]. Ho fatto uno sforzo per sviluppare teorie e esibire calcoli, dove ho compiuto un errore per causa della mia età […]. Tutto questo e altre cose mi tengono occupato così che è difficile avere tempo libero”. Verso la metà di luglio, il documento, originariamente scritto in latino, era sostanzialmente terminato e il 22 settembre Boscovich lo mandò a Brera per la prima volta. Le principali correzioni furono aggiunte a settembre e una versione finale fu indirizzata a Brera l'11 di ottobre. Aveva chiesto (5 agosto, 22 settembre) agli astronomi di Brera di stampare il suo contributo come contributo speciale agli Effemeridi pubblicato dall'osservatorio di Milano, incoraggiandoli a usarlo per la determinazione dell'orbita. Si noti che questo non era banale, anche se i primi calcoli di un'orbita circolare devono risalire al giugno del 1781, la precisa e completa determinazione di Lexell arrivò solo nel marzo del 1782. Il lavoro di Boscovich così come la corrispondenza tra gli astronomi di Brera e lo scienziato dalmata sono menzionati da de Cesaris (1781). Tuttavia, probabilmente per la sua lunghezza, la teoria della nuova stella non fu pubblicata nell'appendice degli Effemeridi, ma da Antonio Maria Lorgna, il quale la tradusse in italiano per le Memorie di Matematica e Fisica della Società Italiana (vedi Boscovich 1782). Nel 1785 la storia finì. Alla fine Boscovich pubblicò tutte le sue ricerche su Urano come “ Opuscule II. Sur la nouvelle Planéte” nel terzo volume de Opera pertinentia ad opticam et astronomian (vedi Boscovich 2012a pp. 369-479). questo saggio, articolato in un “Préface” e sette “Mémoires” include una versione francese fortemente rivisitata della teoria del 1782 (“Mémoires III”, vedi Boscovich 2012a, pp. 412-420). Boscovich (2012a, p.374) in realtà afferma di aver “inviato [la “Teoria della nuova stella”] ai miei amici in Italia, i quali hanno pubblicato una versione italiana in una serie chiamata Memorie di Matematica, e Fisica della Società Italiana […]. Darò qui il suo originale latino, che sarà il terzo Mémoire di questo secondo Opuscole”. 5. Osservazioni conclusive Ulteriori indagini sull'argomento qui analizzato potrebbero che il caso di Urano può rivelare un modello di comportamento tipico degli astronomi come membri di una comunità scientifica fortemente internazionalizzata. Esiste ovviamente una possibile spiegazione epistemologica della disposizione degli astronomi per lo scambio di dati. La loro linea di azione apparentemente altruistica potrebbe essere dovuta alla peculiare struttura della conoscenza astronomica: la posizione del laboratorio in cui viene eseguito un esperimento fisico o chimico non è di solito irrilevante, mentre è ovviamente della massima rilevanza avere diverse osservazioni dei pianeti o comete da diversi punti sulla superficie della Terra. Collezionare un numero enorme di tali osservazioni significa fornire calcoli e previsioni più precisi delle loro orbite. Tuttavia, le prove storiche potrebbero provenire dagli archivi degli osservatori e dalla corrispondenza privata tra gli astronomi. Un altro di questi casi fu la scoperta di Cerere, il primo asteroide osservato, di Giuseppe Piazzi. La storia (ricostruita da Fodera Serio, Manara e Sicoli, 2002) iniziò come una ricerca di un “pianeta mancante” in quello che gli astronomi ritenevano essere un vasto spazio vuoto tra Marte e Giove. Tuttavia dopo che Piazzi - astronomo dell'osservatorio di Palermo – rilevò nel gennaio 1801 “una piccola stella” o anche “una cometa” in Toro, ne risultò un blog di informazioni. I dati pertinenti furono presto condivisi dai più importanti astronomi in Europa così da poter determinare il percorso del nuovo oggetto (presto riconosciuto come nuovo pianeta, in seguito come una delle reliquie di un pianeta più grande, distrutto in passato, cioè un asteroide). Questa volontà di condividere scoperte e conoscenze acquisite, che non era una peculiarità solo di Boscovich, primariamente significa che gli scienziati coinvolti in tali reti informali non si curavano particolarmente delle questioni di priorità, ad eccezione di Lexell per quanto riguarda la scoperta di Urano. Da un lato, Lexell, senza mettere in discussione la priorità di Herschel nella scoperta di Urano come oggetto celeste, rivendicava la propria priorità sulla determinazione di un'orbita circolare (cioè, la determinazione della vera natura planetaria DI Urano): “sono certamente il primo che tentò di calcolare il movimento di questo corpo celeste con un'orbita circolare, come posso dimostrare attraverso la testimonianza di molti astronomi inglesi e francesi” (Lexell, 1783 p.71). D'altra parte, Boscovich lo attribui a Pierre Méchain, poiché sarebbe stato “il primo a calcolare l'orbita ellittica di questo nuovo corpo celeste attraverso il metodo [di Boscovich]” (Boscovich, 2012a, p.479); ma questa affermazione è meno una dichiarazione di priorità a afvore di Méchain che una valutazione positiva sulla validità del metodo geometrico di Boscovich e segnala la sua reazione contro le sfide analitiche di Laplace. Più che un elogio generoso rivolto ai colleghi e amici, dalle parole di Boscovich traspare un'enfasi sulla (supposta) popolarità dei suoi metodi nella comunità astronomica. Inoltre, il primo contributo di Saron alla comprensione dell'orbita di Urano non deve essere sottovalutato: la sua visione della grande distanza in questione è stata una vera svolta ed è stata percepita come tale da Boscovich e Lalande. Saron la ottenne, secondo Lalande (1782), l'8 maggio 1781: il suo calcolo precoce non è noto nel dettaglio, ma la prima stima deve essere stata piuttosto errata, dal momento che ha “stimato che [l'astro] dovrebbe essere almeno 12 volte più lontano del sole”. Anche se c'è una distanza considerevole rispetto alla distanza media di Urano dal Sole (19 AU), all'inizio il risultato netto è stato un miglioramento: Lalande continua affermando che “i calcoli cominciarono ad essere molto più consistenti” con i dati. In realtà, la prima stima di Saron significava già che l'errore era ridotto di 12 volte, poiché le prime “assicurazioni” di Boscovich (29 aprile 1781) agli astronomi di Brera lasciavano sospettare: posso assicurare che la sua distanza dal Sole non era molto diversa dalla distanza media della Terra”. Quindi, secondo Boscovich (2012a, p.475), nel maggio 1781 Saron vide che “tutti i nostri sforzi messi insieme [erano] incapaci di riconciliare le osservazioni con un'orbita più lontana,il che vale a dire, solo a distanze a cui sono visibili le comete; quindi si è reso conto che dovevamo cercarlo molto oltre” (ma i primi risultati di Saron non sono forniti in questo passaggio). Tuttavia, un notevole miglioramento è arrivato ad ottobre, quando Saron ha trovato un sorprendente 19.0764 AU per l'asse semi-maggiore (il valore medio oggi è 19.1912 AU). E notare l'osservazione di Boscovich: tutto questo è stato realizzato seguendo il mio metodo. Per quanto ne so, nessun astronomo in Europa ha contestato la priorità di Lexell, nessuno era particolarmente preoccupato per il favore di Boscovich per Méchain e per il ruolo di Saron nell'intera storia. L'affermazione di Lexell sembra essere passata inosservata e la sua priorità (o forse quella di Méchain) nel trovare un'orbita circolare ha suscitato un interesse scarso: dopotutto, la convinzione che la cometa di Herschel fosse un pianeta e la ricerca per un'orbita corrispondente si sviluppò molto presto nella comunità degli astronomi e fu condivisa dalla maggior parte degli scienziati sin dall'inizio. E, in ogni caso, gli astronomi rimasero convinti che la svolta più importante fosse dovuta a Herschel, poiché era in grado di osservare qualcosa che si muoveva nel cielo mentre altri l'avevano visto fisso. Poi fu il momento di affinare la conoscenza acquisita e scoprire, una volta per tutte, la vera natura della “nuova stella” di Herschel: perciò non erano inclini a resistere alla novità. Infine, la concorrenza sembra essere piuttosto irrilevante qui: altrimenti, gli astronomi sarebbero stati riluttanti a scambiarsi reciprocamente osservazioni, informazioni e scoperte in modo così completo e liberale. La collaborazione deve essere apparsa a loro un'abitudine più promettente - e questo implica un processo di condivisione delle conoscenze e esclude l'indipendenza dai risultati principali.