Il metodo sperimentale Bacone e Galileo
introduzione
La parola scienza viene dal verbo latino scire ovverosia sapere, e come vocabolo appare strettamente legato alla parola conoscere, che significa iniziare a conoscere, imparare a conoscere. Anche conoscere possiede origine latina nel verbo (g)noscere e più indietro nel tempo questo vocabolo è da associare ad alcune parole indoeuropee del tipo 'gignoskein' in greco antico e 'knowlege' e 'knauleche' nell'antico sassone.

Il metodo di studio della ricerca scientifica viene detto metodo sperimentale e viene eseguito dai ricercatori asllo scopo di osservare un qualsiasi fenomeno naturale secondo una indagine scientifica rigorosa, in grado di portare alla scoperta di proprietà, caratteristiche e leggi quanto più universalmente valide.
Le parole sperimentale ed esperimento vengono entrambe dal verbo latino esperire col significato ora come in passato di sperimentare, provare.

Oggigiorno i metodi sperimentali accettati nella scienza sono due: il metodo sperimentale induttivo o metodo classico, usato da Galileo Galilei, ed il metodo sperimentale deduttivo, pensato in origine dal filosofo Bacone ma che ha ripreso vigore nel XX secolo con i filosofi Russell (1872-1970) e Karl Popper, questo secondo metodo si basa su una analisi empirica di un problema da risolvere.
Nel primo caso si arriva alla formulazione di una legge o principio; nel secondo caso alla formulazione di una teoria.
Una teoria adeguatamente supportata da dati sperimentali e osservazioni risulta di fatto una legge scientifica anche se, la sua origine ne determina l'appellativo teoria, che risulta sempre un gradino sotto il concetto di legge.
Così parliamo di leggi dei gas, leggi del moto, leggi ponderali in chimica, ecc. ma parliamo di teoria dell'evoluzione, teoria della relatività, teoria dei quark.
I due metodi seguono due profili di indagine paralleli come esposto qui sotto.

Metodo sperimentale induttivo

osservazione in natura
↓
formulazione di una ipotesi
↓
esperimenti
↓
raccolta dei risultati
↓
analisi matematica dei risultati
stesura di un modello
↓
Legge scientifica

Metodo sperimentale deduttivo

problema da risolvere
↓
formulazione di una ipotesi
↓
analisi matematica dell'ipotesi
stesura di un modello
↓
esperimenti
↓
raccolta dei risultati
↓
Teoria scientifica



Esempi di quanto esposto
Metodo induttivo - 1° Legge del moto

Osservazione: Perché alcuni oggetti a parità di forza di spinta vanno più lontani?
↓
forse non dipende dall'oggetto ma da ciò che incontra nel suo moto
↓
prendiamo oggetti con la medesima spinta e li facciamo muovere su superfici diverse
↓
tanto più liscia è una superficie tanto più l'oggetto va lontano
↓
Modello: velocità - attrito • tempo = 0
↓
in assenza di attrito la velocità non si annulla.


Metodo induttivo - Legge di Boyle

Osservazione: in quale maniera i gas possono variare di volume?

↓
la forza con cui si preme un contenitore (pressione) fa variare il volume di un gas
↓
prendiamo una siringa chiusa e proviamo a variarne la forza nello stantuffo
↓
osserviamo che pressione e volume sono inversamente proporzionali
↓
Modello: pressione • Volume = costante
↓
la pressione è inversamente proporzionale al volume e viceversa.


Metodo deduttivo - Teoria dell'evoluzione

Problema: da dove ha origine la specie umana?

↓
si è originata da altri esseri viventi
↓
Modello: in tal caso alcuni dei caratteri (proteine) si ritrovano invariate anche in altre specie viventi affini
↓
facciamo degli esperimenti per controllare le proteine o altri caratteristiche comuni in famiglie di specie viventi vicine
↓
ipotesi confermata, vi sono diverse proteine che sono comuni, identiche o quasi, in famiglie vicine di esseri viventi
↓
Teoria dell'evoluzione
Bibliografia
Silvano Rodato "Chimica Oggi" I ed. Zanichelli 2011