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LA STORIA NELLA DIDATTICA DELLA FISICA
L’importanza della
storia nella didattica delle scienze
di Carlo Bernardini*
Storie e valori culturali
I valori che presiedono alla identificazione della
‘qualità culturale’ delle varie discipline umane
sono diversissimi. Di questi valori si è più o meno
esplicitamente coscienti; ma nessuno negherebbe che,
al momento in cui ci si dedica intellettualmente
alla coltivazione di un settore culturale, la scelta
sia più spesso guidata da questi valori tacitamente
covati che non da considerazioni di convenienza
economica: è, se vogliamo usare una parola abusata,
la cosiddetta ‘vocazione’. Il romanziere cercherà di
produrre eleganza letteraria, il matematico cercherà
di produrre razionalità ben formalizzata e
inconfutabile, il giurista produrrà ciò che ritiene
essere giusto, il biologo produrrà il senso nascosto
dei processi vitali e così via. Ma, senza dubbio, il
veicolo che tramanda in ciascun settore della
cultura proprio l’evoluzione di questi valori che
formano un tessuto comune di tanti esseri diversi è
la storia di quel settore.
Queste storie sono intrise di episodi, di successi e
insuccessi, di personaggi più o meno riconosciuti
dal contesto sociale: la cultura stessa si incarna
in essi e nella varietà delle loro preferenze e
scelte. Ma, quanto alla storia, al fiume del tempo
in cui hanno navigato, essa stessa è tutt’altro che
uniforme ed equanime: per alcuni settori è un
supporto essenziale e rispettato, con dignità pari a
quella della disciplina di cui parla narrandone le
vicende; per altri settori è un’attività marginale,
accessoria e, in qualche modo, resa difficile dal
fatto che richiede una doppia competenza, quella
strettamente disciplinare insieme a quella
storiografica. Il che rappresenta un grave
inconveniente, perché apre le porte alla
faciloneria: capita che scienziati si improvvisino
storici o storici si improvvisino scienziati, con
disastrosi effetti sulla attendibilità delle idee
soggiacenti. Troppo difficili o, al contrario,
banali e occultate dietro irrilevanti vicende umane.
Storia della scienza: evoluzione delle idee.
Dico questo per significare che quello dello storico
della scienza è un mestiere veramente difficile,
perché deve occuparsi di ‘evoluzione delle idee’ in
modo da fare capire quanto il cammino del senso
comune, dell’intuizione popolare, sino ai risultati
delle scienze moderne, sia stato enorme. Una lettura
illuminante è quella del volume Il significato
della storia del pensiero scientifico di
Federico Enriques, a cura di Mario Castellana e
Arcangelo Rossi, edito da Barbieri nel 2004. Per di
più, la storia delle scienze, proprio come voleva
Enriques, racchiude facilmente in sé l’epistemologia
e i rapporti tra scienze e filosofia, senza i quali
le scienze stesse apparirebbero assai più estranee
al pensiero umano di quanto già non lo siano per
ragioni che chiamerò ‘linguistiche’. Che ci sia un
problema linguistico è piuttosto ovvio; ma la storia
dell’evoluzione dei linguaggi scientifici è uno dei
problemi chiave, specie riferendosi ai linguaggi
recenti: una buona lettura sarebbe quella di un
vecchio libro, che meriterebbe di essere
ripubblicato, il Manuale di Critica Scientifica
e Filosofica di Richard von Mises, uscito in
Italia per Longanesi nel 1950 e mai più ristampato.
Storia della fisica
Ciò di cui più mi intendo è la fisica, con la sua
storia. Farò perciò qualche esempio semplice di come
la storia può rinforzare l’insegnamento delle teorie
fisiche. Per rimanere nei fatti più semplici,
ricorderò che nel pensiero antico (Aristotele, in
particolare) si trova già chiaramente espresso il
fatto che la fisica si occupi di relazioni di causa
ed effetto. Questo obiettivo è una buona base per
concepire fenomenologie verificabili; purtroppo, sia
le cause che gli effetti sono spesso fuorvianti se
li si pesca nel senso comune. ‘Mettere in moto’ un
corpo, per esempio, produce l’idea che, se la causa
è una sollecitazione d’un qualche tipo, l’effetto è
la velocità con cui il corpo si muove, superando le
resistenze che incontra. Dunque, si cercherà di
stabilire una relazione di causa ed effetto in cui
una velocità V è determinata da una potenza motrice
P corretta per una resistenza R che la contrasta: ma
già l’introduzione di questi simboli è
un’acquisizione tarda, degli ultimi 300 anni
(interessante, su questo tema, il volume Il
mondo dentro il mondo, di John Barrow, edito in
italiano da Adelphi). Se Aristotele avesse saputo un
po’ di algebra moderna, avrebbe proposto una formula
in cui la velocità sarebbe stata calcolabile dal
rapporto tra potenza motrice e resistenza al moto:
V=P/R. Per poi concludere (come fece) che il vuoto
non sarebbe stato possibile perché, mandando a zero
la resistenza R, la velocità diventerebbe
paradossalmente infinita. Già questo è un
ragionamento sbagliato (in modo singolare: è la
resistenza ad avere un ruolo determinante nel
movimento!) oltre che astratto, ma l’idea che la
velocità sia l’effetto di una causa è, tutto
sommato, molto naturale e spontanea. Come non
trovare prodigioso, allora, ciò che scrive Galileo
Galilei nella giornata seconda del Dialogo sopra
i due massimi sistemi, là dove spiega con
‘l’esperimento pensato’ della nave, che la velocità
è un concetto relativo, puramente cinematico; e solo
i cambiamenti di velocità possono avere cause
sensibili. Ma la parola accelerazione non è ancora
nell’uso comune; lo sarà, nella testa dei nostri
ragazzi, molti decenni dopo, quando si vanteranno
della loro motocicletta e del tempo in cui raggiunge
i 100 km/h da ferma, pur avendo, nella loro mente,
meno di quel po’ che aveva lo scolastico Simplicio
(una grande invenzione di Galileo!). Questo è
l’esempio più lampante della comparsa di una svolta
di enorme importanza storica nella fisica: non a
caso, nei trattati successivi l’intuizione si
chiamerà ‘relatività galileiana’.
Dalla fisica classica alla fisica moderna
A mio parere, il successivo passaggio dalla ‘fisica
classica’ ottocentesca (elettromagnetismo
maxwelliano e meccanica analitica) alla ‘fisica
moderna’ (relatività speciale e generale
einsteiniana e meccanica quantistica) è
assolutamente incomprensibile se non si studiano le
idee immediatamente precedenti (etere cosmico,
meccanica newtoniana) e il perché del loro
fallimento nell’interpretazione dei fenomeni nuovi.
Un testo di riferimento di eccezionale valore,
tradotto in italiano, è Sottile è il Signore
del compianto Abraham Pais, uscito per Bollati
Boringhieri; lo stesso Pais ha poi scritto
Inward Bound (edito dalla Oxford University
Press), un vero capolavoro che in italiano non è
uscito e difficilmente uscirà, per la densità di
formule invisa ai nostri editori.
Non molto diversa è la situazione per la biologia
molecolare, la chimica, la geofisica; ma non si può
negare che una difficoltà grave è rappresentata da
una certa ripugnanza degli scienziati verso la
scrittura non tecnica. Perciò gli storici della
scienza dovrebbero avere un ruolo istituzionale non
secondario nei dipartimenti competenti, ma sono
guardati con sospetto, come dei parassiti, perché
gli scienziati hanno il grave difetto di ignorare la
propria storia e di vivere solo nel presente, oltre
a mostrare qualche insofferenza verso la didattica:
la ricerca polarizza ogni risorsa intellettuale ma,
quando è inghiottita dalle riviste specializzate, fa
quasi come i detriti che stratificano. È per questo
che mi capita spesso di insistere sul fatto che, nei
corsi di laurea scientifici, la storia dovrebbe
essere un corso istituzionale obbligatorio e per
tutti; perché chiunque si dedichi a una disciplina
scientifica avrà prima o poi occasione di
comunicarla se non di insegnarla e, ignorandone la
storia, farà la sgradevole parte del
semi-analfabeta. Tra l’altro, la storia è in genere
assai bene accetta agli adolescenti; è anche un buon
veicolo per la divulgazione, uno dei settori
letterariamente più scadenti dopo i manuali
scolastici.
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*Fisico, professore emerito presso l'Università di
Roma “La Sapienza”, ha insegnato presso le
Università di Roma e Napoli. Si è occupato di vari
ambiti di ricerca ed è autore di testi per le scuole
e per l'università. È direttore della rivista di
divulgazione scientifica “Sapere”.
Pubblicato il 2/10/2007
