Pierre Duhem [DRAFT] – GAVAGAI TRANSLATIONS

Nella foto: Pierre Duhem (1861-1916).

Traduzione di Antonio La Piana.

Revisione di Filippo Pelucchi.

Versione: Primavera 2022.

Pierre Duhem (1861-1916) fu un fisico, storico e filosofo della scienza francese. Come fisico, fu un sostenitore della ‘‘energetica’’, ritenendo che la termodinamica generalizzata fosse il fondamento della teoria fisica, e cioè, assumendo che tutta la chimica e la fisica, inclusa la meccanica, l’elettricità e il magnetismo, fossero derivabili dai principi primi della termodinamica. In filosofia della scienza, è meglio conosciuto per il suo lavoro sulla relazione tra teoria ed esperimento, sostenendo che le ipotesi non sono direttamente confutate dagli esperimenti e che non esistono esperimenti cruciali nella scienza. Nella storia della scienza, egli produsse un enorme rivoluzionario lavoro sulla scienza medievale e difese una tesi di continuità tra quest’ultima e la prima scienza moderna.

1. Vita e opere

Pierre Maurice Marie Duhem nacque il 10 giugno 1861, a Parigi, in un modesto quartiere sulla Rue des Jeûneurs, vicino la Grands Boulevards, appena a sud di Montmartre. Suo padre, Pierre-Joseph Duhem, era di origine fiamminga, il figlio più grande di una famiglia allargata che viveva nella città industriale di Roubaix, a nord, vicino il confine belga. Dopo la morte dei suoi genitori, Pierre-Joseph fu costretto ad abbandonare i suoi studi con i Gesuiti per occuparsi della famiglia. Egli lavorò nell’industria tessile come rappresentante commerciale, ma non abbandonò mai il suo amore per lo studio; si dice che, in tarda età, venisse visto dappertutto con l’opera di un autore latino sottobraccio. La madre di Pierre Duhem, Marie-Alexandrine Fabre, discendeva, da parte di madre, dagli Hubault-Delormes, una famiglia borghese che si era stanziata a Parigi durante il XVII secolo. La famiglia di suo padre era originaria della città meridionale di Cabesprine, vicino Carcasonne, e fu lì che Pierre, in una casa ancora di loro proprietà e nella quale tornava per la maggior parte delle estati, morì il 14 settembre 1916.

I Duhem si assicurarono che Pierre fosse ben istruito. A cominciare dall’età di sette anni ricevette lezioni private di grammatica e aritmetica, latino e catechismo, insieme a un piccolo gruppo di studenti. Una lettera, che scrisse sull’assedio di Chateaundun che visse nell’ottobre 1870, attesta il suo essere uno scrittore letterato già all’età di nove anni. Il giovane Duhem passò alcuni momenti bui, con la guerra franco-prussiana che infuriò fino all’armistizio nel febbraio 1871 e la Comune Parigina nel marzo dello stesso anno. I Duhem avevano evitato l’avanzata dei prussiani contro i parigini, ma furono coinvolti nell’assedio di Chateaundun; riuscirono a malapena a fuggire a Bordeaux, tornando a Parigi dopo l’armistizio e poco prima della Comune di Parigi. Quell’esperimento sociale durò soltanto due mesi, anche se aveva gettato le basi per alcune trasformazioni di ampio respiro della cultura francese che avrebbero avuto grandi conseguenze, una volta stabilizzate in maniera definitiva. Tra i decreti della comune vi furono la separazione tra chiesa e stato, la trasformazione di tutte le proprietà della chiesa in proprietà pubbliche, e l’esclusione della religione dalle scuole. I Duhem non approvarono queste misure e rimasero particolarmente delusi da alcune delle decisioni estremiste prese dagli elementi più radicali della Comune, come la sconsacrazione di chiese e cimiteri. Per i Duhem, la Comune era un paradigma di anarchia e ateismo.

L’autunno del 1872 provocò due grandi tragedie alla famiglia Duhem: un’epidemia di difterite uccise la sorella più giovane di Pierre, Antoniette, e suo fratello nato da poco Jean, risparmiando soltanto Pierre e la sorella gemella di Antoniette, Marie. Pierre continuò la sua istruzione (come demi-pensionnaire) alla scuola cattolica, al Collège Stanislas a Parigi, nel 1872, e per i successivi dieci anni. Il maturo Duhem ricordava i suoi giorni al college come i più formativi. In particolare, riconosceva il suo insegnante di scienze come un’influenza importante:

Torniamo a circa venticinque anni fa, quando ricevemmo la nostra prima iniziazione come fisici nelle classi di matematica del Collège Stanislas. La persona che diede questa iniziazione, Jules Mountier, era un ingegnoso teorico; il suo senso critico, sempre consapevole e perspicace, distingueva con una certa precisione il punto debole di molti sistemi che altri accettavano senza discutere; le prove della sua mente indagatrice non mancano, e la chimica fisica gli deve una delle sue leggi più importanti. Fu questo insegnante a trasmetterci la nostra ammirazione per la fisica e il desiderio di contribuire al suo progresso. […] Essendo uno studente di Moutier, è da convinti partigiani del meccanismo che ci siamo avvicinati ai corsi di fisica seguiti all’Ecole Normale. (1914, 417–18; 1954, 275–76.)

Il professore di scienze di Duhem Jules Moutier andò a insegnare all’Ecole Polytechnique e pubblicò numerosi testi, incluso La thermodynamique et ses principales applications (Parigi: Gauthier-Villars, 1885). Duhem riconobbe nella sua teoria della dissociazione chimica e nella sua termodinamica in generale una prima enunciazione delle teorie chimiche che Josiah Willard Gibbs, un’importante influenza successiva su Duhem, avrebbe sviluppato più pienamente in seguito.

Nel 1882 Duhem si iscrisse al prestigioso istituto secolare d’istruzione superiore, l’Ecole Normale Supérieure. Quando entrò all’Ecole Normale era il primo della sua classe nella Sezione di Scienze, dei circa 30 studenti scelti tra i migliori 800 laureati in Francia quell’anno, e rimase il primo nel corso nei suoi anni di permanenza. Il curriculum all’Ecole Normale di solito durava tre anni; Duhem si era laureato al quarto anno e ne trascorse lì un quinto in qualità di agrégé préparateur (assistente preparatore). Ricevette una licenza in matematica ed un’altra in fisica alla fine dell’anno accademico 1883-84. Al suo ultimo anno, a Duhem venne offerto un posto nel laboratorio di Louis Pasteur come chimico-batteriologo, anche se egli lo rifiutò dato che desiderava lavorare nella fisica teorica.

Uno dei punti di svolta nella carriera di Duhem avvenne durante l’anno accademico 1884-85, mentre era soltanto uno studente del terzo anno. Egli presentò una tesi in fisica per il suo dottorato. La tesi, sul potenziale termodinamico, Le potentiel thermodynamique et ses applications à la mécanique chimique et à l’étude des phénomènes électriques, venne rifiutata da una giuria composta da tre studiosi: il fisico Gabriel Lippmann ed i matematici Charles Hermite ed Emile Picard. La giuria, presieduta da Lippmann, sembra aver preso una decisione politica. Il prestigioso editore scientifico francese, Hermann, pubblicò una versione della tesi l’anno seguente. Duhem difese un’altra tesi di matematica applicata, sulla teoria della magnetizzazione per induzione, Sur l’aimantation par influence, e ricevette il suo dottorato nell’ottobre del 1888; questa volta, il fisico Edmond Bouty, il matematico Gaston Darboux, e il fisico-matematico Henri Poincaré formavano la giuria che accettò la dissertazione. Sarebbe difficile comprendere pienamente questi eventi senza scavare a fondo nel contesto sociale, culturale e intellettuale della Francia della fine del XIX secolo. Al tempo, quando gli scienziati francesi erano principalmente liberali e anticlericali, Duhem era apertamente conservatore e profondamente religioso; egli era anche testardo e spesso polemico. La struttura dell’accademia di Francia fu sicuramente un ulteriore elemento fra gli altri. Tuttavia, i motivi specifici generalmente citati nel caso erano la “gelosia” di Lipmann ed il fatto che la tesi di Duhem rifiutava il principio del massimo lavoro: i cambiamenti chimici tendono spontaneamente a produrre calore massimo. Era una delle tesi preferite di Marcellin Berthelot, amico di Lipmann e personaggio di rilevanza significativa all’interno dell’estabilishment scientifico francese. È stato riferito che Berthelot aabbia detto: ‘‘Questo giovane uomo non insegnerà mai a Parigi’’. La sua dichiarazione divenne verità. Duhem trascorse la sua carriera accademica in università di provincia lontano da Parigi, il centro della vita accademica in Francia. La sua posizione d’insegnamento lo portò a Lille, poi per un breve periodo a Rennes, poi a Bordeaux per il resto della sua vita, ma mai a Parigi.

Duhem assunse la posizione di Maitre de Conférences (docente) alla Faculté des Sciences a Lille nell’ottobre del 1887. Lì incontrò Adèle Chayet, che sposò nell’ottobre del 1890. La loro figlia Hélèn nacque nel settembre del 1891. Sfortunatamente, Adèle morì di parto l’estate successiva; non sopravvisse neanche il neonato. Duhem non si risposò mai. Affidò l’educazione di Hélèn a sua madre, la quale visse con lui dopo la morte del padre Pierre-Joseph. La situazione a Lille s’inasprì per Duhem. Mai una volta che si tirasse indietro in una discussione, litigò con il preside della sua facoltà per un problema sciocco: un assistente non era riuscito ad aprire la porta del laboratorio di Duhem ai suoi studenti durante gli esami di licenza. L’assistente si lamentò per il maltrattamento subito da Duhem con il preside, il quale richiese che l’assistente scrivesse una lettera di scuse; Duhem rifiutò le scuse e contestò il preside, il quale allora fece presente la questione al rettore, provocando ulteriori lamentele nei suoi confronti. Date le proporzioni immense che la questione aveva raggiunto, Duhem richiese e ricevette un cambio di posizione alla fine dell’anno accademico 1893. Durante questi anni formativi, egli lavorò molto intensamente sulla sua scienza. Pubblicò sei libri: un lavoro in due volumi sulla termodinamica, l’elasticità e l’acustica, le sue lezioni su magnetismo ed elettricità, in tre volumi, ed un’introduzione alla chimica fisica. Duhem fu uno dei primi ad apprezzare il lavoro di W. J. Gibbs, scrivendo la prima critica del suo ‘Sull’Equilibrio delle Sostanze Eterogenee’ nel 1887 e promuovendo più tardi la traduzione francese delle opere di Gibbs (Duhem 1907); per una traduzione in inglese del saggio del 1887 di Duhem su Gibbs e i suoi (di Duhem) Commentaries on the Principles of Therodynamics. 1892-1894, vedi Duhem [CPT].

Nell’ottobre 1893, Duhem lasciò Lille per recarsi a Rennes. Lì rimase soltanto un anno, partendo per Bordeaux nell’ottobre del 1894. Sperava in una posizione a Parigi. Le prodigiose quantità e qualità delle sue pubblicazioni in molti campi della scienza, della filosofia della scienza e della storia della scienza non furono tuttavia in grado di cambiare la sua situazione. Soltanto in tarda età venne contattato per la nuova cattedra di storia della scienza al Collège de France, ma egli rifiutò di candidarsi. L’orgoglioso e testardo Duhem disse a sua figlia: “Sono un fisico teorico. O insegnerò fisica a Parigi oppure non ci andrò affatto.’’

Il curriculum vitae di Duhem, scritto nel 1913, in occasione della sua nomina a membro non residente dell’Académie des Sciences (1917, 41–70), elencava più di 350 voci, di cui circa 50 libri. Dalla metà degli anni ‘80 del 1800 fino al 1900, gli interessi di Duhem furono primariamente scientifici, passando dalla termodinamica alla fisica, ma le pubblicazioni sull’elasticità e l’energia andarono avanti fino alla fine al 1911. Durante gli anni ‘90 del 1800, mentre era ancora a Lille, egli iniziò a scrivere saggi su questioni di metodologia che avrebbero condotto alla pubblicazione delle sue opere più influenti in materia di filosofia della scienza, tradotti in inglese come The Aim and Structure of Physical Theory e To Save the Phenomena. Fu anche a metà degli anni ‘90 del 1800 che Duhem pubblicò i suoi primi saggi di storia della scienza, dando inizio al cammino che lo avrebbe condotto nel 1904 a una nuova comprensione della stessa materia di studio e alla sua tesi sulla continuità tra scienza medievale e moderna. Questo percorso sarebbe poi culminato in importanti lavori storici come Études sur Léonard de Vinci e Le système du monde.

Duhem diede una serie di contributi duraturi alla termodinamica e alla chimica fisica. Tra questi vi furono le equazioni Duhem-Margules e Gibbs-Duhem, le quali trattano i processi reversibili in termodinamica come processi limitanti quasi-statici e forniscono una prova generale della regola delle fasi di Gibbs. Questi risultati arrivarono nel contesto di un programma di termodinamica generalizzata chiamato ‘‘energetica’’. Infatti, l’intero programma scientifico di Duhem era guidato dalla convinzione che una termodinamica generalizzata avrebbe funto da fondamento alla fisica teorica, se si pensa che tutta la chimica e la fisica, incluse meccanica, elettricità, e magnetismo, sarebbero derivabili dai principi primi della termodinamica. Duhem partì dal concetto di potenziale termodinamico (l’argomento della tesi che non era stata accettata), ponendolo in maniera simile a quella dei potenziali in meccanica, così da rappresentare tutti i cambiamenti fisici e chimici. Il programma raggiunse il suo stadio più maturo nella sua opera Traité d’énergétique del 1911; fu ben accolto dagli energicisti di fine Ottocento, come Wilhelm Ostwad e Georg Helm. L’energetica fu così importante per Duhem che il suo lavoro nella storia della filosofia e della scienza è stato visto come un tentativo di difendere i suoi scopi e i suoi metodi (vedi Lowinger 1941). Più recentemente, Niall Martin e altri hanno sostenuto l’importanza di motivi religiosi nel lavoro di Duhem (vedi Martin 1991, Jaki 1991) ed è divenuto chiaro nel corso dei suoi scritti che egli si aspettava che il culmine della scienza si armonizzasse con gli insegnamenti della chiesa cattolica.

Qualunque fosse la motivazione iniziale di Duhem, il suo lavoro storico e filosofico prese vita propria. Non si possono leggere i numerosi tomi storici e filosofici e pensare che il suo lavoro fosse soltanto al servizio dell’energetica e che il solo obiettivo dei suoi scritti non fosse nient’altro che la difesa dei suoi metodi e della sua posizione storica. Non ci sono dubbi che l’energetica potesse essere il filo conduttore della sua variegata produzione, e non ci sono dubbi che egli facesse conciliare questi lavori con il suo modo di concepirla, ma il suo pensiero non consisteva soltanto in quella.

2. Filosofia della scienza

Le prime teorie metodologiche di Duhem riflettevano il positivismo del tardo XIX secolo: la teoria fisica non era altro che un aiuto alla memoria, che riassumeva e classificava fatti fornendone una rappresentazione simbolica di essi. I fatti della fisica teorica sono diversi dal senso comune e dalla metafisica, specialmente nell’ambito delle teorie meccaniche in voga a quel tempo. La posizione di Duhem fu immediatamente attaccata da un ingegnere cattolico, Eugène Vicarie, sulla base del fatto che separare la fisica dalla metafisica implicava che la fisica fosse l’unica conoscenza reale (un’altra tesi positivistica), e in tal modo si concedeva troppo allo scetticismo. Vicarie sollevò una questione importante per i cattolici d’inizio secolo, dato che la chiesa era ufficialmente impegnata con il neotomismo, con la sua apologetica generalmente razionalista (vedi Martin 1991, capitolo 2). Nella sua replica, Duhem adottò una posizione quasi tomista: la metafisica è una forma reale di conoscenza, più eccellente della fisica, ma separata da essa in quanto riguarda oggetti differenti ed è governata da metodi differenti. Questa risposta immediata risultò ragionevole nel contesto del neotomismo, sebbene non conducesse a riunire le disparate forme di conoscenza dentro un sistema gerarchico delle scienze, incluse cosmologia e metafisica. La posizione matura di Duhem era in qualche modo diversa e conteneva tre idee chiave elaborate in diverse occasioni: (1) l’incapacità dei fatti di determinare la validità di una teoria, spesso intesa come la tesi di Duhem, (2) il rifiuto della metafisica e dei modelli in fisica, e (3) la classificazione naturale come punto di arrivo della fisica teorica.

2.1 Contro il “metodo newtoniano”: la tesi di Duhem

Il lavoro di Duhem fu importante per i membri del Circolo di Vienna, inclusi Otto Neurath e Philipp Frank, così come lo era sto per Ernst Mach (per un confronto tra Duhem e Mach sugli esperimenti mentali e il convenzionalismo, vedi Buzzoni 2015). Nonostante le convinzioni conservative di Duhem, la sua produzione venne presa in considerazione dai partecipanti alla vita politica viennese, come Friedrich Adler, il quale aveva tradotto La théorie physique in tedesco nel 1908. La tesi di Duhem emerse pienamente nella filosofia anglo-americana degli anni ‘50 attraverso il lavoro di W.V.O. Quine. In ‘Due dogmi dell’empirismo’, il secondo dogma è il riduzionismo, la convinzione secondo la quale ‘‘ogni significativa affermazione è equivalente ad un qualche costrutto su termini che si riferiscono all’esperienza immediata’’ (1953, 20). Quine assume che il riduzionismo sia un dogma infondato. Egli ritiene che sebbene esso abbia cessato di figurare nei pensieri di alcuni empiristi, ne rimane comunque una forma più impercettibile secondo la quale ogni affermazione presa da sola può ammettere conferma o essere smentita. Contro questo dogma, Quine suggerisce che ‘‘le nostre proposizioni sul mondo esterno si sottopongono al tribunale dell’esperienza sensibile non individualmente, ma solo come insieme solidale’’ (1953, 41), e, in una nota dell’articolo ristampato nella sua collezione di saggi Da un punto di vista logico, egli afferma che la teoria fu argomentata da Pierre Duhem a dovere. Quine procede a disegnare un ‘‘empirismo senza dogmi’’ in cui la conoscenza viene ricondotta a un campo di forza, dove ‘‘un conflitto con l’esperienza alla periferia causa delle correzioni all’interno del campo” (1953, 42), e ‘‘qualsiasi affermazione può essere ritenuta vera qualunque cosa accada, se apportiamo modifiche abbastanza drastiche in altre parti del sistema’’ (1953, 43). A causa del riferimento di Quine a Duhem, la tesi formata dalle due sottotesi – (i) dal momento che le affermazioni empiriche sono interconnesse, non possono essere singolarmente smentite, e (ii), se vogliamo ritenere vera una proposizione particolare possiamo sempre modificare un’altra proposizione – è diventata nota come la tesi Duhem-Quine. Spesso, e ci si riferisce alla sottotesi (i) con il termine ‘‘olismo’’. Quine attribuisce a Duhem soltanto la sottotesi (i); Duhem l’avrebbe riconosciuta come sua, ma non avrebbe concordato con il modo in cui Quine l’ha formulata.

Duhem non sostiene che quando v’è un qualche conflitto con l’esperienza, possiamo sempre fare correzioni a sufficienza in un punto qualsiasi del sistema. La sua posizione è più debole, ed anche limitata per certi versi, e consisterebbe in questo: quando v’è un qualche conflitto con l’esperienza, ciò che viene smentito è necessariamente ambiguo. La formulazione di Duhem della sua tesi sulla non-falsificabilità è che ‘‘se il fenomeno predetto non si verifica, non è messa in dubbio soltanto la proposizione in discussione, ma l’intero comparto teorico utilizzato dal fisico’’ (1914, 281; 1954, 185). Egli non segue Quine, il quale ritiene vera qualsiasi affermazione qualunque cosa accada, ma pensa che ‘‘l’unica cosa che l’esperimento ci insegna è che, tra tutte le proposizioni usate per predire il fenomeno e per verificare che esso non sia stato prodotto, v’è almeno un errore; ma dove l’errore giace, è proprio ciò che l’esperimento non ci dice’’ (1914, 281; 1954, 185). Egli si riferisce a due possibili modi di procedere quando un esperimento contraddice le conseguenze di una teoria: uno scienziato timido potrebbe voler salvaguardare alcune ipotesi fondamentali e cercare di complicare le cose invocando vari casi d’errore e moltiplicando le correzioni, mentre uno scienziato più audace potrebbe decidere di cambiare alcune delle supposizioni essenziali che supportano l’intero sistema (1914, 329; 1954, 216–17). Lo scienziato non ha alcuna garanzia di successo: ‘‘Se entrambi hanno successo nel soddisfare i requisiti dell’esperimento, ognuno di loro è logicamente giustificato a dichiararsi soddisfatto del lavoro compiuto’’ (1914, 330; 1954, 217).

In più, Duhem non argomenta direttamente a favore della tesi di non-falsificabilità. Egli sembra considerarla come un ovvio corollario di un’altra tesi, che potrebbe essere chiamata la tesi di non-separabilità, secondo la quale il fisico non può mai sottoporre un’ipotesi isolata ad un test sperimentale: ‘‘Cercare di separare ognuna delle ipotesi della fisica teorica da altre assunzioni dalle quali muove lo scienziato, al fine di porla in isolamento per la verifica dell’osservazione, significa dare vita a una chimera’’ (1914, 303; 1954, 199–200).

La tesi duhemiana di solito fa la sua comparsa nel contesto della critica di Duhem del metodo induttivo (o di ciò che lui chiama ‘‘metodo newtoniano’’), che respinge qualsiasi ipotesi sui corpi impercettibili e i movimenti nascosti e ammette soltanto le leggi generali conosciute tramite l’induzione per osservazione. Duhem accusa questo metodo di essere ingestibile; egli assume che una scienza può seguire il metodo newtoniano solo quando i suoi mezzi per conoscere sono quelli del senso comune: ‘‘Quando la scienza non osserva più i fatti direttamente ma li sostituisce con misurazioni, date dagli strumenti, di grandezze che la teoria matematica definisce, l’induzione non può più essere praticata nel modo in cui richiede il metodo newtoniano.’’ (1917, 153; [EHPS, 234]). Egli indica chiaramente che alcune scienze possono usare il metodo newtoniano, derivare i loro principi per induzione all’osservazione e smentirli come giustificano i test. Ciò che Duhem pensa sia sbagliato con l’induttivismo è che esso non può essere usato da tutte le scienze. Per Duhem la tesi di non-falsificabilità è una conseguenza della tesi di non-separabilità, e la tesi di non-separabilità è una tesi empirica dipendente da fattori che non governano tutte le scienze. Ciò è supportato anche dalle asserzioni di Duhem, ne La théorie physique, di imporre limiti ristretti alla sua indagine e di restringere le sue generalizzazioni alla fisica; quando egli espone per la prima volta la tesi di non-separabilità, la espone come un principio su cosa fa la fisica, le cui conseguenze saranno sviluppate nel resto del libro.

Non è generalmente noto che Duhem durante la sua vita abbia affrontato un’estensione della sua tesi a là Quine e che l’abbia precedentemente rifiutata. Nel saggio del 1913 intitolato ‘‘Examen logique de la théorie physique,’’ ripubblicato come parte II della panoramica di tutto il suo lavoro, Duhem abbozzò l’insieme di tesi che costituiscono la tesi di Duhem e affermò:

Separati dalle varie scuole di pragmatisti sull’argomento del valore della teoria fisica, noi non prendiamo posizione, in nessuna circostanza, tra il numero dei loro seguaci. L’analisi che abbiamo fornito degli esperimenti in fisica mostra, infatti, che questi sono completamente compenetrati dall’interpretazione teorica, al punto che diventa impossibile esprimere un fatto isolatamente dalla teoria, in questi esperimenti. Quest’analisi ha trovato grande successo tra molti pragmatisti. Essi l’hanno estesa ai campi più disparati: alla storia, all’esegesi, alla teologia. (1917, 156 [EHPS, 237])

Così, già a partire dal 1913, la portata della tesi di Duhem era stata ampliata al di là delle intenzioni del suo stesso autore: ‘‘I diversi autori che abbiamo appena citato traggono spesso da questa analisi del metodo sperimentale usato in fisica conclusioni che vanno oltre i limiti della fisica; noi non li seguiremo così lontano, ma rimarremo sempre dentro i limiti della scienza fisica’’ (1914, 218n; 1954, 144n). Mentre Duhem non identificò questi autori, questi ‘‘pragmatisti’’, prima del 1905, in una nota de La théorie physique egli asserisce che alcuni dei suoi amici e dei suoi conoscenti e, in particolare, Gaston Milhaud Le Roy, e Joseph Wilbois avevano adottato la sua analisi del metodo sperimentale, discussa nei suoi articoli precedenti (1914, 217–218n; 1954, 144n). E questi stessi pensatori, insieme al grande amico di Duhem, Maurice Blondel, furono chiamati favorevolmente ‘‘pragmatisti francesi’’ da William James nel 1907 nelle sue Lectures on Pragamtism: ‘‘Se le mie lezioni interessano a qualche lettore dell’argomento generale, egli desidererà senza dubbio leggerne ancora. Gli darò pertanto qualche riferimento […] Inoltre, vedi J. Milhaud, Le Rationnel, 1898, e il brillante articolo di Le Roy in Revue de Metaphysique, volumi 7,8, e 9. Anche di Blondel a de Sailly in Annales de Philosophie Chrètienne, 4eme Sèerie, volumi 2 e 3. Papini indica un libro sul pragmatismo, in lingua francese, di prossima pubblicazione’’ (James, 1981, 3; una rapida occhiata a Le Rationnel di Milhaud rivela numerosi riferimenti a Duhem). Così, la tesi di Duhem nella sua forma estesa venne accolta positivamente nel mondo anglofono durante i primi decenni del XX secolo, ben prima che vi si riferisse Quine. La reazione di Duhem all’estensione della sua tesi fu la seguente:

Noi non neghiamo che questa estensione sia legittima in una certa misura. Tuttavia, per quanto i problemi possano essere differenti, è sempre lo stesso intelletto umano che si sforza di risolverli. Allo stesso modo, v’è sempre qualcosa di comune nelle diverse procedure che impiega la ragione. Ma se è bene notare le analogie tra i nostri diversi metodi scientifici, la condizione è che non dimentichiamo le differenze che li separano. E, quando confrontiamo il metodo della fisica, così stranamente specializzato nell’applicazione della teoria matematica e nell’uso di strumenti di misurazione, con altri metodi, ci sono sicuramente più differenze da descrivere che analogie da scoprire. (1917, 156 [EHPS, 237])

2.2 Contro il “metodo cartesiano”: metafisica e modelli

Nella panoramica di tutti i suoi lavori accademici nel documento a supporto della sua candidatura come membro dell’Académie des Sciences, Duhem contrastò la metodologia dell’energetica con le due metodologie guida del tempo, ciò che lui chiamava il metodo dei cartesiani e quello dei newtoniani. Abbiamo discusso la sua critica ai newtoniani; adesso passiamo a quella ai cartesiani. La caratteristica saliente dell’energetica era che ‘‘i principi che essa ingloba e dai quali deriva le conclusioni non aspirano affatto a risolvere i corpi che percepiamo o i movimenti che registriamo nei corpi impercettibili o i movimenti nascosti’ (1917, 151 [EHPS, 232]). Ciò che l’energetica offriva era una teoria formale, con il carattere di un sistema logico, il quale invece di ridurre le qualità fisiche alla maniera delle teorie meccanicistiche, limitava sé stessa a segnare per mezzo di una scala numerica le varie intensità di tali qualità. La critica di Duhem alle teorie meccanicistiche (o al metodo dei cartesiani e degli atomisti) era che non sono autonome:

Il fisico che desidera seguirle non può più usare esclusivamente i metodi propri della fisica. […] …Qui egli entra nel dominio della cosmologia. Non ha più il diritto di prestare le sue orecchie a cosa la metafisica desidera dirgli riguardo la reale natura della materia; infatti, come conseguenza, a causa della dipendenza da una cosmologia metafisica, la sua fisica soffre di tutte le incertezze e le vicissitudini di quella teoria. Le teorie costruite attraverso il metodo dei cartesiani e degli atomisti sono condannate anche ad un’infinita moltiplicazione e ad una perpetua riformulazione. Esse non sembrano essere in nessuna condizione per poter assicurare consenso e progresso continuo alla scienza. (1917, 152 [EHPS, 233–34])

Per Duhem, lo scienziato contemporaneo che esemplificò il metodo dei ‘‘cartesiani’’ fu Clerk Maxwell. Duhem mosse tre critiche connesse tra loro al lavoro di Maxwell: (i) la sua teoria è eccessivamente audace o non abbastanza sistematica; (ii) è troppo dipendente dai modelli; e (iii) i suoi concetti non hanno continuità con quelli del passato.

La giustificazione che dà Duhem per l’accusa di estrema audacia è che:

Quando un fisico scopre fatti sconosciuti fino ad allora, quando i suoi esprimenti gli hanno permesso di formulare nuove leggi che la teoria non aveva previsto, deve prima di tutto tentare con la massima attenzione di rappresentare queste leggi, al grado di approssimazione richiesto, come conseguenze di ipotesi ammesse. Solo dopo aver acquisito la certezza che le grandezze trattate fino adesso dalla teoria non posso fungere da simboli per le quantità osservate, e che le ipotesi ricevute non possono scaturire dalle leggi stabilite, egli è autorizzato ad arricchire la fisica con una nuova grandezza, a complicarla con nuove ipotesi (1902, 7).

Secondo Duhem, i fondatori dell’elettrodinamica – Coulomb, Poisson, ed Ampere – seguirono questi principi, ma Maxwell non lo fece. Egli cita con approvazione il tentativo di Ampere di rappresentare l’attrazione o la repulsione di correnti nei fili usando la formula di Coulomb. Apprezza anche il fatto che Ampere abbia abbandonato il tentativo solo dopo degli esperimenti sulla rotazione magnetico-ottica, scoperta da Faraday, che mostravano chiaramente che Ampere non poteva riuscire nel suo intento. Ma, di nuovo, secondo Duhem, Maxwell non segue questi principi. Infatti, egli arriva al punto di accusare Maxwell di seguire il ‘‘percorso inverso’’:

Nel momento in cui Maxwell introdusse una nuova magnitudo nell’elettrodinamica, le correnti di spostamento, nel momento in cui segnò, come ipotesi essenziali, la forma matematica delle leggi cui questa grandezza dovrebbe essere sottoposta, nessun fenomeno propriamente osservato richiese quest’estensione della teoria delle correnti; quella teoria fu sufficiente per rappresentare, se non tutti i fenomeni conosciuti fino ad allora, almeno tutti quelli i cui studi sperimentali avevano raggiunto un sufficiente grado di chiarezza. Nessuna necessità logica spinse Maxwell a immaginare una nuova elettrodinamica. (1902, 8.)

Come risultato, Maxwell rovesciò ‘‘con un’incredibile avventatezza’’ l’ordine naturale in base al quale si evolve la teoria fisica – ruppe con il passato prima che fosse necessario.

Duhem è ben noto per il suo attacco contro l’uso di modelli nelle scienze fisiche. All’inizio, sembra che Duhem tenti di collegare il suo attacco contro la costruzione di modelli con la sua adesione allo strumentalismo per le scienze fisiche. Egli accusa gli scienziati inglesi di credere che ‘‘comprendere i fenomeni fisici voglia dire costruire un modello” (1914, 103; 1954, 71–72) e di ‘‘confondere il modello con la teoria’’ (1913, 102; 1954, 71). Nello specifico, egli accusa Maxwell di questi fraintendimenti, indicando che nel suo saggio del 1855-56 si propose soltanto di ‘‘illustrare’’ la teoria dei dielettrici, mentre nel suo saggio del 1861-62 propose di ‘‘rappresentare o spiegare’’ le azioni elettriche e magnetiche attraverso un modello meccanico. Duhem sembra sprezzante anche nei confronti dell’uso intercambiabile che Maxwell fa dei verbi ‘‘rappresentare’’ e ‘‘spiegare’’. Egli dice che ‘‘per un fisico inglese, queste due parole hanno lo stesso significato’’ (1902, 9).

Per Duhem v’è una differenza cruciale tra rappresentare e spiegare. Egli divide le teorie in due grandi categorie, esplicative e puramente rappresentazionali, e assume che le teorie fisiche non dovrebbero essere considerate come esplicative, ma come puramente rappresentazionali o classificatorie. L’argomento, come abbiamo visto, è che, per far sì che una teoria fisica sia esplicativa, dovrebbe essere subordinata alla metafisica e non autonoma. Il fatto che queste due parole abbiano lo stesso significato per Maxwell e gli scienziati inglesi è ciò che Duhem considererebbe una confusione circa lo scopo della fisica, una confusione che sorge quando s’identifica il modello con la teoria, nel pensare che ciò che viene rappresentato da una teoria e/o da una modello sia reale.

Ma Duhem estende la critica della costruzione di modelli fino ad includere modelli matematici e modelli meccanici. Egli decise che, per uno scienziato inglese, la teoria non è ‘né una spiegazione, né una classificazione razionale delle leggi fisiche, ma un modello di queste leggi, un modello che non è costruito per soddisfare una ragione, ma per il piacere dell’immaginazione’ (1914, 117; 1954, 81). La critica è chiara: non c’è realmente spazio per la costruzione di modelli nella teoria fisica (non più di quello concesso a un minimo ruolo euristico); non può nemmeno essere radicato nel realismo, nel considerare che le teorie fisiche siano strutture esplicative, né nello strumentalismo, nel considerare che le teorie fisiche siano classificatorie o strutture rappresentazionali. Infatti, la costruzione di modelli non è neanche connessa all’alta facoltà intellettuale della ragione, ma alla più bassa facoltà dell’immaginazione. Dunque, in conclusione, l’attacco di Duhem alla costruzione di modelli è radicata in qualcosa di più fondamentale del suo strumentalismo metodologico per le scienze fisiche.

Duhem bandisce la costruzione di modelli dalla fisica (proprio come fece con l’avventatezza di Maxwell) perché essa divergeva dalla continuità storica; infatti, la costruzione di modelli non soltanto è storicamente discontinua, ma quelli del presente sono spesso discontinui anche tra loro stessi. Il fatto che il fisico inglese possa accettare diversi modelli, rompendo con la continuità storica della scienza e anche con la sua presente unificazione, è ciò che sciocca Duhem; questo è ciò che riconferma per lui il fatto che la fisica inglese non è frutto della ragione, ma dell’immaginazione.

Un principio di continuità storica viene invocato da Duhem nella conclusione del suo lavoro principale su Maxwell. Duhem valuta lì un’interpretazione del lavoro di Maxwell che attribuisce a Heaviside, Hertz, e Cohn, tra gli altri. Cita Hertz quando dice che ‘‘ciò che è essenziale delle teorie di Maxwell sono le equazioni di Maxwell’’. Egli ritiene che questo sia il modo in cui Hertz voglia salvare da errori logici e incoerenze, ciò che è di valore in Maxwell, errori i quali non sono solo difficili da correggere, ma sono anche tali da aver esasperato molti matematici illustri. Ma Duhem non può accettare il criterio d’identità implicito di Hertz per le teorie fisiche. Egli assume che potrebbe accettare un criterio del genere per l’algebra, ma ‘‘un fisico non è un algebrista’’.

Un’equazione non riguarda semplicemente delle lettere; tali lettere indicano grandezze fisiche che devono essere misurabili sperimentalmente o formate da altre grandezze misurabili. Pertanto, se a un fisico viene data solo un’equazione, non gli viene insegnato nulla. A questa equazione devono essere aggiunte regole grazie alle quali le lettere che l’equazione riporta corrispondono alle grandezze fisiche che esse rappresentano. E ciò che ci permette di conoscere queste regole è l’insieme di ipotesi e argomenti grazie ai quali si è arrivati alle equazioni in questione. [L’insieme di regole] è la teoria che le equazioni sintetizzano in una forma simbolica: in fisica, un’equazione, separata dalla teoria che conduce ad essa, non ha alcun significato. (1902,223).

Duhem procede ad elencare due teorie complete che possono riparare le equazioni di Maxwell all’interno di una struttura logica e coerente: le teorie di Boltzmann ed Helmholtz. L’unico criterio che dà per scegliere fra queste due teorie, anche se questo non viene elaborato o giustificato, è che la teoria di Helmholtz è da preferire rispetto a quella di Boltzmann poiché essa è una naturale ‘‘estensione della teoria di Poisson, Ampere, Weber, e Newmann; essa procede logicamente dai principi postulati all’inizio del XIX secolo verso le conseguenze più seducenti delle teorie di Maxwell, dalle leggi di Coulomb alle teoria elettromagnetica della luce; e [lo fa] senza tralasciare nessuna delle recenti vittorie della scienza elettrica; ristabilisce la continuità della tradizione” (1902, 225).

Duhem non tenta di giustificare il suo criterio di continuità storica nel suo studio di Maxwell, forse perché egli aveva già affrontato in precedenza la questione. In un primo articolo metodologico, egli asserisce:

Se impediamo a noi stessi d’invocare considerazioni di logica pura, non possiamo impedire che un fisico rappresenti diversi insiemi di leggi, o anche un singolo gruppo di leggi, attraverso diverse teorie inconciliabili. Non possiamo condannare l’incoerenza nello sviluppo di una teoria fisica. (1983, 366 e altrove. [EHPS, 66])

Così la continuità storica come considerazione esula dalla pura logica e dalle ragioni della fisica propriamente detta, ma tratta del rapporto tra fisica e metafisica, ciò che Duhem chiama “cosmologia metafisica”. Sorprendentemente, se uno lo considera come uno strumentalista, per Duhem, dobbiamo giudicare una teoria fisica mettendola a confronto con una teoria ideale e perfetta che fornisce la spiegazione metafisica totale e adeguata della natura delle cose materiali, cioè, la classificazione naturale delle leggi. (Per altro su Duhem circa la classificazione e il convenzionalismo, vedi Dion 2013, Dion 2017, e Ivanova 2015). Per questo motivo, una teoria fisica coerente è più perfetta di un insieme di teorie incompatibili e incoerenti. Elaborando questo punto e commentando la connessione tra cosmologia – cioè, metafisica, classificazione naturale, o la forma ideale di una teoria fisica – e la teoria fisica stessa, Duhem asserisce:

Non è sufficiente per i cosmologi conoscere accuratamente le teorie della fisica teorica contemporanea; devono anche conoscere le teorie del passato. Infatti, la teoria corrente non ha bisogno di essere analoga alla cosmologia, ma alla teoria ideale verso la quale la teoria presente tende attraverso un progresso continuo. Tuttavia, non spetta ai filosofi confrontare la fisica come lo è ora con la loro cosmologia, congelando la scienza in una certa maniera ad un preciso momento della sua evoluzione; dovrebbero piuttosto apprezzare lo sviluppo della teoria e supporre l’obiettivo verso il quale essa è diretta. Ora, niente può guidarli in maniera più sicura verso il congetturare il cammino che seguirà la fisica, se non la conoscenza della strada che essa ha già percorso. (1914, 460; 1954, 303.)

Duhem sostiene questo discorso usando un’analogia con la traiettoria di una palla. Non possiamo prevedere il suo punto d’arrivo con uno sguardo immediato, ma possiamo prolungare la sua traiettoria se seguiamo la palla sin dal momento in cui è stata lanciata. Quindi, non possiamo indovinare il punto d’arrivo della teoria fisica, la classificazione naturale, guardando ad una qualsiasi particolare teoria. Dobbiamo fare appello alla traiettoria della teoria fisica, alla sua storia, per permetterci di dire se una particolare teoria possa contribuire alla classificazione naturale definitiva. La teoria di Duhem di una classificazione naturale fornisce le basi a vari commentatori che sostengono che egli non sia uno strumentalista, che la sua filosofia della scienza considerata come un intero sembri più che altro un realismo convergente o motivazionale (vedi Maiocchi in Ariew e Barker 1990 e altri).

2.3 Sviluppi successivi

Come mostrato fin qui, Duhem è un filosofo che intreccia due grandi tesi: (i) strumentalismo o finzionalismo, anti-atomismo o anti-cartesianesimo, anti-modellismo, e l’autonomia della fisica dalla metafisica e (ii) anti-induttivismo o critica al metodo newtoniano, la tesi di Duhem, cioè, la non-falsificabilità e la non-separabilità. Entrambi i gruppi di tesi sono intese come tesi empiriche sul funzionamento della scienza ed entrambe sono importanti per comprendere il pensiero di Duhem. Il primo gruppi di tesi rimarca efficacemente la teoria fisica come dominio autonomo separato dagli altri, nel senso che rigetta ogni metodo esterno, e il secondo gruppo riguarda invece il lavoro interno della fisica teorica. Dopo aver messo da parte la fisica teorica, Duhem assume che nessun metodo interno conduce inesorabilmente alla verità.

Per Duhem vi sono sempre almeno due metodi base attraverso i quali la scienza procede. Alcuni scienziati preferiscono il disordine dei dettagli concreti così da non preoccuparsi delle spiegazioni ad hoc, delle complicazioni e delle teorie corrette; altri preferiscono le teorie astratte, semplici e non complicate, anche se ottenute a costo della novità concettuale. Come abbiamo visto, Duhem discute questa dicotomia attraverso due mentalità: quella inglese e quella francese – ciò che egli chiama ‘‘esprit de finesse’’ ed ‘‘esprit de géométrie’’, seguendo Blaise Pascal. Nonostante le etichette ‘‘inglese’’ e ‘‘francese’’, le categorie di Duhem sono analitiche, non meri epiteti usati retoricamente contro i suoi avversari. Infatti, fin dall’inizio, quando descrisse la mentalità inglese come largamente superficiale, il suo archetipo era Napoleone Bonaparte, un grande genio di dettagli militari – non un uomo inglese. L’ideale di Duhem per quanto riguarda la ristretta mentalità francese era Newton, il geometra della fisica – non un francese. Dunque, quando Duhem accusò Faraday e Maxwell di avere delle mentalità inglesi, egli lo fece provando a stabilire qualcosa su come questi conducevano la loro scienza, non riferendosi alla loro ascendenza.

Nel suo ultimo lavoro, La science allemande, per lo più un lavoro di propaganda militare, Duhem aggiunse un terzo tipo di mentalità alle due poste in origine, cioè, la mentalità tedesca. Se esistono solo due tipologie di base, quella francese e quella inglese, allora in cosa potrebbe consistere la mentalità tedesca? Citando Pascal, Duhem ci dice che la verità richiede sia la ragione che l’argomentazione – raison e raisonnement. La logica, o la nostra abilità di collegare le proposizioni con le altre, ci permette di dedurre una verità da un’altra; ma quell’abilità, da sola, ci riporta semplicemente ai principi primi o agli assiomi. Abbiamo bisogno anche di una facoltà che ci permette d’intuire la verità dei principi primi e degli assiomi, cioè, il bon sens (il buon senso). Il bon sens sta all’ ‘‘esprit de finesse’’ come la ‘‘logica pura’’ sta all’ ‘‘esprit de géométrie’’. Inoltre, il bon sens, la nostra facoltà di riconoscere verità fondamentali viene perfezionata dalla pratica della storia, dal nostro divenire più consapevoli dei fallimenti e dei successi delle teorie precedenti, dal nostro pensare la traiettoria delle teorie scientifiche, piuttosto che dal considerare una singola teoria come congelata nel tempo. Il doppio schema ora può essere ampliato. Abbiamo bisogno della logica, dell’abilità di sistematizzare, ma abbiamo bisogno anche dell’intuizione, del riconoscimento della verità. Quando a uno di questi elementi è permesso di dominare sugli altri, otteniamo una scienza che è tutta intuizione, tutta ‘‘esprit de finesse’’, ma senza coerenza logica, cioè, la scienza inglese; oppure otteniamo una scienza che è tutta logica, senza bon sens, cioè, la scienza tedesca. La scienza tedesca è dunque un tipo degenerativomdi scienza francese, essendo quest’ultima prevalentemente ‘‘esprit de géométrie’’, corretta dal bon sens.

Come risultato, possiamo parlare di un continuum delle scienze; ad un estremo sul versante teorico c’è la scienza tedesca, o logicismo, e all’altro estremo sul versante sperimentale c’è la scienza inglese, o modellismo crudo. Nel mezzo sta la scienza francese, che presumibilmente tempera la tendenza logica con lo storicismo.

In un famoso capitolo di Teoria sociale e struttura sociale, il sociologo della scienza Robert Merton si riferisce alla critica di Duhem nei confronti della scienza tedesca come una delle tante polemiche contro i generi nazionali che affermano uno standard universalistico: ‘‘Scienziati spassionati hanno contestato contributi ‘‘nemici’’, accusando pregiudizi nazionalistici, rotazione dei registri, disonestà intellettuale, incompetenza e mancanza di capacità creativa. Eppure, proprio questa deviazione dalla norma universalistica presuppose in realtà la legittimità della norma stessa. Poiché il pregiudizio nazionalistico è da ripudiare solo se giudicato in base allo standard dell’universalismo […], così attraverso il processo stesso di condanna della loro violazione, i costumi vengono riaffermati’’. (1968, 8).

Ad un primo sguardo, le polemiche di Duhem contro la scienza tedesca potrebbero sembrare sorgere da uno standard universalistico. Duhem a volte parla di una forma perfetta di scienza, senza carattere personale o nazionale: ‘‘Abbastanza spesso i grandi maestri possiedono una ragione in cui tutte le facoltà sono così armoniosamente proporzionate che le loro teorie perfettissime sono esenti da ogni carattere individuale, come da ogni carattere nazionale. […]In lavori del genere non è più possibile vedere il genio di questa o quella persona, ma soltanto il genio dell’umanità’’ (1915, 105 [EHPS, 253]). Una tale perfezione, per Duhem, è un equilibrio di diversi elementi, non di per sé un unico tipo ideale. Duhem potrebbe rimpiangere ciò che vede come una sovrabbondanza di esprit de géométrie nella scienza tedesca, e potrebbe desiderare che esso venga temperato da un po’ più di finesse, ma non v’è traccia in Duhem che esista soltanto un modo di procedere nella scienza.

Duhem assume nello specifico che la

forma perfetta di scienza potrebbe non essere ottenuta se non a costo di separare in maniera molto precisa i vari metodi che concorrono alla scoperta della verità. Ognuna delle molte facoltà che la ragione umana mette in gioco quando desidera conoscere di più e meglio dovrebbe svolgere il suo ruolo, senza che niente venga omesso, senza che nessuna facoltà venga trascurata. Questo equilibrio perfetto tra i molti organi della ragione non è presente in nessun uomo. In ognuno di noi, esistono una facoltà più forte e un’altra è più debole. Nella conquista della verità la più debole non contribuirà tanto quanto dovrebbe e la più forte prenderà più di quanto le spetta. (1915, 104 [EHPS, 252]).

In fondo, nonostante il suo discorso su tipo ideale e l’equilibrio, la scienza di Duhem non è universalistica. La forza della sua analisi è che non c’è una singola direzione nella scienza che ogni individuo deve seguire. Per quello, sarebbe necessario fondare la fisica su un tipo particolare di metafisica – che Duhem rigetta esplicitamente con il suo strumentalismo – o piuttosto, servirebbe la guida della metafisica di progetti a lungo termine. Sfortunatamente, Duhem prese quest’ultimo suo pensiero troppo rigidamente e alla fine condannò tutte le innovazioni come rotture con il passato, sia per un eccesso di esprit de géométrie, come la geometria non-euclidea e la relatività, sia per un eccesso di espirt de finesse, come con la teoria degli elettroni. Ma la sua stessa filosofia della scienza conteneva i semi del pluralismo scientifico, che sono i fondamenti della tesi di Duhem, cioè, l’idea che vi siano molti modi, legittimi e diversi, di procedere nella scienza.

La famosa critica di Duhem agli esperimenti cruciali segue uno schema simile. Duhem sostiene che gli esperimenti cruciali somigliano a falsi dilemmi: le ipotesi in fisica non giungono a coppie, tale che gli esperimenti cruciali non possono trasformare una delle due in una verità dimostrata. Per esempio, la teoria newtoniana delle emissioni sostiene che la luce viaggia più veloce in acqua che in aria; secondo la teoria delle onde, la luce viaggia più lenta sott’acqua che in aria. Dominique François Arago propose un esperimento cruciale comparando le rispettive velocità. Léon Foucault ideò quindi un apparato per misurare la velocità della luce in vari mezzi e scoprì una velocità inferiore nell’acqua che nell’aria. Arago e Foucault dichiararono come vera la teoria delle onde, pensando che l’esperimento provasse la falsità della teoria delle emissioni. Discutendo l’esperimento di Foucault, Duhem chiede se osiamo asserire che nessun’altra ipotesi sia immaginabile e suggerisce che anziché affermare che la luce è o una semplice particella o un’onda, potrebbe essere qualcos’altro, forse un disturbo propagato all’interno di un mezzo dielettrico, come teorizzato da Maxwell. (1914, 285–89; 1954, 188–90).

Più di un secolo dopo, la tesi di Duhem sulla non-falsificabilità, l’insieme delle questioni connesse a essa è ancora elaborata, criticata e difesa nella grande letteratura della filosofia della scienza. Dato l’olismo, la non-falsificabilità segue logicamente e quindi, quando un esperimento è infruttuoso, non esiste un modo prestabilito per determinare quale ipotesi tra le molte altre sia quella sbagliata. Duhem propose il bon sens come soluzione al problema, ma questa sembrò insoddisfacente a molti: sembrò più una soluzione psicologica che epistemologica, e suonò troppo vaga. Così, gli studiosi tentarono di articolare ulteriormente ciò che Duhem poteva aver inteso con bon sens (vedi Ivanova 2010, Kidd 2011, Ivanova 2011, e Ivanova e Pasternote 2013). Altri proposero le loro proprie soluzioni al problema, tentando d’isolare le ipotesi difettose con mezzi extra-logici, sia per inferenza alla migliore spiegazione, dispositivi bayesiani, metodi statistici degli errori o attraverso pratiche sperimentali elaborate; per un’analisi di tali soluzioni, vedi Dietrich e Honenberger 2020 o Ivanova 2021.

3. Storia della scienza

Per la maggior parte del XIX secolo, gli studiosi trattarono la ‘‘scienza medievale’’ come un ossimoro. Dal momento che niente che provenisse da Medioevo era degno di essere chiamato ‘‘scienza’’, non si poteva scrivere alcuna storia della scienza medievale. Per esempio, William Whewell si riferì alla filosofia greca come ‘‘il periodo del primo risveglio della scienza’’ e all’era medievale come a ‘‘quella del suo sonnellino di mezzogiorno’’ (1857, I, Introduzione). Come risultato, il capitolo di Whewell sulla scienza medievale contenuto in Storia della Scienza Induttiva, intitolato ‘Del misticismo del Medioevo’, fu lungo solo due pagine.

Con lavori come quelli di Whewell tipici del contesto intellettuale di Duhem, quando quest’ultimo scrisse L’évolution de la mécanique, nel 1903, egli respinse l’idea di Medioevo come scientificamente sterile. Similmente, la storia di Duhem della combinazione chimica, Le mixte et la combinaison chimique, pubblicata come libro nel 1902, era passata dal concetto di mixtio di Aristotele ai concetti moderni. Fu soltanto nel 1904, mentre scriveva Les origines de la statique che Duhem s’imbatté in un riferimento insolito all’allora sconosciuto pensatore medievale, Jordanus de Nemore. La sua ricerca di questo riferimento, e ciò a cui sua volta portò, è ampiamente conosciuta per aver creato il campo della storia della scienza medievale. Dove le precedenti storie di Duhem tacevano, Les origines de la statique conteneva diversi capitoli sulla scienza medievale: uno trattava di Jordanus de Nemore; un altro dei suoi studenti; un terzo trattava della loro influenza nei confronti di Leonardo Da Vinci. Nel secondo volume, Duhem estese enormemente il suo ambito storico. Come previsto, egli trattò della statica del XVII secolo, ma ritornò anche al Medioevo, dedicando quattro capitoli alla geostatica, includendo il lavoro di Alberto di Sassonia del XIV secolo. Les origines de la statique è dunque una transizione dalle prime storie convenzionali di Duhem fino ai lavori più tardi per i quali egli è più conosciuto, Etudes sur Léonard de Vinci, e Le Système du monde, nel quale sono esposte a pieno le sue tesi sulla continuità della scienza del tardo medioevo e sulla prima modernità.

Dal 1906 al 1913, Duhem esplorò a fondo la sua guida preferita per la riabilitazione del passato, i taccuini scientifici di Leonardo da Vinci. Egli pubblicò una serie di saggi svelando le fonti medievali di Da Vinci e le loro influenze sui moderni. Il terzo volume di Etudes sur Léonard de Vinci di Duhem ottenne un nuovo sottotitolo, Les précurseurs parisiens de Galilée (i precursori parigini di Galileo) annunciando la nuova audace tesi di Duhem secondo cui anche le opere di Galileo avevano un’eredità medievale; esaminando i suoi successi storici, Duhem li riassunse nel modo seguente:

Quando vediamo la scienza di Galileo trionfare sull’ostinata filosofia peripatetica di qualcuno come Cremonini, noi crediamo, dal momento che siamo tutti ben informati riguardo alla storia del pensiero umano, di essere testimoni della vittoria della scienza giovane, moderna, sulla filosofia medievale, così ostinata nella sua ripetizione meccanica. In verità, stiamo contemplando il trionfo ben lastricato della scienza nata a Parigi durante il XIV secolo dalle teorie di Aristotele e Averroè, riportato in auge dal Rinascimento italiano. (1917, 162 [EHPS, 193])

Duhem presentò la dinamica galileiana come uno sviluppo continuo di quella medievale. Egli recuperò la teoria tardomedievale dell’impeto, tracciandola dalla critica di Giovanni Filopono ad Aristotele fino alle sue affermazioni mature nelle opere trecentesche di Giovanni Buridano e Nicole Oresme: ‘‘Il ruolo che l’impeto giocò nelle dinamiche di Buridano è esattamente quello che Galileo attribuì all’impeto o momento, Cartesio alla ‘‘quantità di moto’’, e infine Leibniz alla vis viva. È dunque così esatta tale corrispondenza che, al fine di esibire la dinamica di Galileo, Torricelli, nelle sue Lezioni accademiche, riprese spesso le argomentazioni di Buridano e quasi le sue esatte parole’’ (1917, 163–62 [EHPS, 194]). Duhem poi estese il campo della teoria dell’impeto dalla dinamica terrestre a quella dei moti dei cieli e della terra:

Nicole Oresme attribuì alla terra un impeto naturale simile a quello che Buridano attribuì ai corpi celesti. Per tenere conto della caduta verticale dei pesi, ammise che doveva esserci un impeto tale che il mobile ruota attorno alla terra grazie allo slancio generato dal peso. Il principio che egli formulò distintamente venne indicato soltanto in maniera poco chiara da Copernico e meramente ripetuto da Giordano Bruno. Galileo usò la geometria per ricavare le conseguenze di quel principio, ma senza correggere la forma scorretta della legge d’inerzia che esso implicava. (1917, 166 [EHPS, 196])

Il saggio di Duhem su Leonardo Da Vinci si concludeva con una speculazione sui significati della trasmissione delle idee medievali alla scienza moderna. Dal momento che gli studi di Buridano e Oresme erano rimasti per gran parte in forma di manoscritto, Duhem suggerì che Alberto di Sassonia, i cui lavori vennero stampati e ristampati durante il XVI secolo, fosse il più probabile riferimento a Galileo. La chiave per comprendere la trasmissione della scienza medievale fu l’uso di Galileo della frase Doctores Parisienses, un’etichetta convenzionale che denota Buridan e Oresme, tra gli altri. Basato su prove che includono riferimenti a certe dottrine insolite e al particolare ordine in cui le domande erano disposte, Duhem congetturò che Galileo avesse consultato la compilazione di George Lokert di Alberto di Sassonia, Themo Judaeus e altri, e le opere del domenicano Domingo de Soto. (1906–13, III.582–83). La congettura di Duhem è stata rivista ed ampliata: i significati della trasmissione sono stati resi più chiari grazie al lavoro di A. C. Crombie, Adriano Carugo, e William Wallace.

Nei tre anni prima della sua morte nel 1916, Duhem scrisse Le Système du monde ma non riuscì a completarlo. Il progetto iniziale era un’opera in dodici volumi sulla storia delle teorie cosmologiche, fino a Copernico. Eagli completò nove volumi, con i primi cinque che furono pubblicati dal 1914 al 1919, mentre i successivi quattro dovettero aspettare fino agli ‘50 dello stesso secolo; un decimo, incompleto volume venne pubblicato anche allora. Questi tomi contengono un’enorme quantità di informazioni sull’astronomia medievale, sull’astrologia, sulla teoria delle maree, sulla geostatica, presentando ancora molte fonti per la prima volta nell’era moderna. Essi tracciano anche gli sviluppi nelle teorie associate a concetti quali infinito, spazio, tempo, vuoto, e pluralità o unità del mondo. Duhem volle scrivere un sommario di 300 pagine dei suoi risultati dopo la conclusione de Le Système du monde; non ebbe il tempo di completare ciò che sarebbe sicuramente stato un volume sensazionale. (Duhem [LAS] è un tentativo di costruire un tale singolo volume a partire dai dieci de Le Système du monde.)

A differenza del suo lavoro filosofico, gli influenti contemporanei di Duhem non accolsero con simpatia i suoi storici lavori. Già nel 1916, Antonio Favaro, l’editore de Le opere di Galileo Galilei, rigettò la continuità della scienza medievale e della prima scienza moderna. La generazione successiva di storici della scienza, Alexander Koyré per esempio, riconobbe gli studi di Duhem come il fondamento degli studi moderni della scienza medievale, ma li sottopose ad un’aspra critica. Due temi dividono il lavoro storico di Koyré da quello di Duhem. Esso presenta le storie della scienza in cui la metafisica gioca un ruolo primario nello spiegare il cambiamento scientifico ed espone una storiografia che fornisce una posizione centrale al concetto di rivoluzione. Il pensiero medievale e la prima scienza moderna sono giudicati come differenti nella tipologia come anche nel contenuto.

All’inizio di un saggio sul vuoto e sullo spazio infinito, Koyré cita un passaggio di Duhem che è diventato famoso: ‘‘Se fossimo obbligati ad assegnare una data di nascita alla scienza moderna, sceglieremmo indubbiamente il 1277, quando il vescovo di Parigi proclamò solennemente che potrebbe esistere una molteplicità di mondi, e che il sistema delle sfere celesti potrebbe, senza contraddizione, essere dotato di moto rettilineo’’ (1906–13, II.411; vedi anche 1913-59, VII. 4.). Koyré chiama le due tesi delle condanne del 1277 delle ‘‘assurdità’’, notando che esse sorgono in un contesto teologico, e rigetta la data di Duhem per la nascita della scienza moderna; egli osserva che Duhem fornisce un’altra data altrove, corrispondente all’estensione della teoria dell’impeto di Buridano ai cieli, ma la rifiuta anche, dicendo che ‘‘è falsa come la prima data’’ (1961, 37n). Per Koyré, l’introduzione della metafisica platonica, la matematizzazione della natura, segna una rottura con il medioevo aristotelico.

Il lavoro di Koyré influenzò Thomas Kuhn e altri che fecero della ‘‘rivoluzione scientifica’’ un tema fondamentale dei loro resoconti storici. Ancora, il lavoro di Kuhn, dei filosofi e dei sociologi della scienza storicamente orientati tentò di reintegrare gli studi storici e filosofici che Duhem conduceva assieme, ma essi rimasero separati per una buona parte del XX secolo.

Bibliografia

Fonti Primarie

Duhem pubblicò spesso per la prima volta le sue opere, come Les théories électriques de J. Clerk Maxwell, L’évolution de la mécanique, Les origines de la statique, La théorie physique, son objet et sa structure, in serie come articoli in riviste come Annales de la de la Société scientifique de Bruxelles, Revue Générale des Sciences pures et appliquées, Revue des Questions Scientifiques, Revue de Philosophie, rispettivamente.

1886	Le Potentiel thermodynamique et ses applications à la mécanique chimique et à la étude des phénomènes électriques, Paris: Hermann.
1892	“Quelques réflexions au sujet des théories physiques,” Revue des Questions Scientifiques, 31: 139–177. English translation in Duhem [EHPS].
1892	“Notation atomique et hypothèses atomistiques,” Revue des Questions Scientifiques, 31: 391–454.
1893	“Physique et métaphysique,” Revue des Questions Scientifiques, 34: 55–83. English translation in Duhem [EHPS].
1893	“L’école anglaise et les théories physiques,” Revue des Questions Scientifiques, 34: 345–78. English translation in Duhem [EHPS].
1894	“Quelques réflexions au sujet de la physique expérimentale,” Revue des Questions Scientifiques, 36: 179–229. English translation in Duhem [EHPS].
1895	“Les théories de la chaleur” (in 3 parts), Revue des deux mondes, 129: 869–901, 130: 379–415 and 851–68.
1896	“L’évolution des théories physiques du XVIIe siècle jusqu’à nos jours:” Revue des questions scientifiques (2nd series), 40: 463–99.
1902	Les théories électriques de J. Clerk Maxwell: étude historique et critique, Paris: Hermann. English translation, Alan Aversa, The electric theories of J. Clerk Maxwell: A historical and critical study, Dordrecht: Springer, 2015.
1902	Le mixte et la combinaison chimique, Paris: C. Naud; 2nd. ed., Paris: Fayard, 1985. English translation, Paul Needham, Mixture and chemical combination, and related essays, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2002.
1902	Thermodynamique et chimie, Paris, Gauthier-Villars. English translation, George K. Burgess, Thermodynamics and Chemistry, New York: Wiley, 1903.
1903	L’évolution de la mécanique, Paris: A. Joanin. German translation, P. Frank, Die Wandlungen der Mechanik und der mechanischen Naturerklärung, Leipzig: J.A. Barth, 1912. English translation, Michael Cole, The Evolution of Mechanics, Alphen aan den Rijn: Sijthooff and Noordhoff, 1980.
1903	“Analyse de l’ouvrage de Ernst Mach,” Bulletin des Sciences Mathematiques, 27: 261–83. English translation in Duhem [EHPS].
1905	“Physique de croyant,” Annales de philosophie chrétienne, 151: 44–67. Republished as an appendix of Duhem 1914.
1905–06	Les origines de la statique, 2 vols., Paris: Hermann. English Translation Grant F. Leneaux, Victor N. Vagliente, and Guy H. Wagener, The Origins of Statics, Dordrecht: Kluwer, 1991.
1906	La théorie physique, son objet et sa structure, Paris: Chevalier et Rivière. German Translation Friedrich Adler, Ziel und Struktur der physikalischen Theorien, Leipzig: J.A. Barth, 1908.
1906	Recherches sur l’élasticité, Paris: Gauthier-Villars.
1907	Josiah Willard Gibbs, à propos de la publication de ses mémoires scientifiques, Paris: A. Hermann.
1908	SOZEIN TA PHAINOMENA, essai sur la notion de théorie physique de Platon à Galilée, Paris: Hermann. English Translation Edmond Dolland and Chaninah Maschler, To Save the Phenomena, Chicago: University of Chicago Press, 1969.
1906–13	Études sur Léonard de Vinci, 3 vols., Paris: Hermann.
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1911	Traité d’énergétique ou de thermodynamique générale, 2 vols., Paris: Gauthier-Villars.
1912	“La nature du raisonnement mathématique,” Revue de Philosophie, 12: 531–543. English translation in Duhem [EHPS].
1913–59	Le système du monde, histoire des doctrines cosmologiques de Platon à Copernic, 10 vols, Paris: Hermann.
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Pierre Duhem [DRAFT]