Fisica newtoniana e aristotelica

Introduzione

La pubblicazione dei Principia Mathematica di Sir Isaac Newton nel 1687 ha segnato un’importante pietra miliare nello sviluppo di un vero e proprio resoconto matematico del moto. Prima del rivoluzionario trattato di Newton, la comprensione umana della cinematica era stata in gran parte ontologica, con celebri figure della fisica pre-newtoniana come Aristotele che proponevano spiegazioni teleologiche per i moti dei corpi (cfr. Aristotele, Fisica, L.IV.). Newton si allontanò risolutamente da questo paradigma, meccanizzando la fisica del moto e abbandonando ogni parvenza di teleologia. A tal fine, propose un modello rivoluzionario in cui le masse informi di materia sono governate da forze universali. Da un certo punto di vista, la meccanica di Newton è stata il primo passo verso l’approccio strumentale alla fisica che prevale oggi; questo approccio è caratterizzato dalla minimizzazione ontologica e da un forte affidamento sui concetti operativi per ottenere risultati empirici¹.  Da un altro punto di vista, tuttavia, la meccanica di Newton era tutt’altro che strumentale: infatti, sebbene Newton avesse eliminato la metafisica dallo sviluppo delle previsioni, la sua meccanica era ancora radicata in entità metafisiche oggettive come spiegazione ultima dei risultati empirici².

Un esempio affascinante di questa dipendenza metafisica è il concetto di spazio assoluto di Newton. Secondo Newton, esistono due forme di spazio: gli “spazi relazionali”, definiti da relazioni misurabili tra gli oggetti (per esempio, distanze misurabili e velocità relative); e lo “spazio assoluto”, un’entità più profonda e fondamentale che si teorizza esista indipendentemente dagli oggetti che contiene e che è lo scenario ultimo di tutto il movimento³. Lo spazio assoluto funziona esclusivamente come postulato metafisico nella meccanica di Newton, un riconoscimento che divenne il punto di partenza di uno dei più intensi dibattiti scientifici della storia, tra Newton e Gottfried Leibniz.

Il dibattito tra Newton e Leibniz⁴ era incentrato sulla questione se lo spazio dovesse essere inteso come un insieme di relazioni tra i corpi (relazionalismo) o come un assoluto, distinto dai corpi e dalle loro relazioni (sostantivismo). w₀ Inizialmente prevalse la posizione di Newton, sostenuta da esperimenti di pensiero come il “secchio di Newton”⁵. Gradualmente, il consenso moderno si spostò verso il relazionalismo⁶, in particolare con l’introduzione del principio di Mach e della relatività di Einstein. D’ora in poi, il concetto di spazio assoluto di Newton sarebbe stato ampiamente considerato come una nozione superata da relegare nei libri di storia.

In questo saggio cercherò di mostrare che il concetto di spazio assoluto di Newton non è così problematico come molti sospettano; il conflitto tra relazionalisti e sostantivisti può essere ampiamente riconciliato adottando alcune distinzioni ontologiche proposte dal matematico e filosofo della fisica Wolfgang Smith; da questo punto di vista, sosterrò che spazio assoluto e relazionalismo sono semplicemente due facce della stessa medaglia. Utilizzerò poi questa conclusione per sostenere che alcune questioni della meccanica, tradizionalmente considerate fisiche, sono in realtà metafisiche e possono essere spiegate di conseguenza; queste questioni riguardano la natura dei quadri di riferimento e della fisica in quanto tale. Infine, esplorerò come queste idee aprano la possibilità di rivitalizzare la meccanica aristotelica, anche se in un senso sfumato.

L’ontologia di Wolfgang Smith

Wolfgang Smith sostiene che la natura comprende due regni distinti. Il primo è il “mondo corporeo”, che comprende i corpi e le qualità sensoriali che incontriamo con i nostri cinque sensi ordinari⁷. La metafisica moderna tende a soggettivare queste qualità; alla maniera di Locke, qualità sensoriali o “secondarie” come il colore sono spesso interpretate come un artificio della mente piuttosto che come una proprietà intrinseca del mondo esterno⁸. Wolfgang Smith si oppone con veemenza a questa nozione, sostenendo che tutti gli attributi percepiti sensorialmente sono parte integrante degli oggetti esterni, che egli chiama “corporei” (ibid.). In seguito, mi riferirò al dominio indipendente dalla mente che contiene questi attributi come mondo corporeo.

Il secondo dominio dell’ontologia della natura di Smith è l'”universo fisico”, che comprende gli oggetti misurabili accessibili alla fisica (ibid., p. 29). Smith divide poi l’universo fisico in due sottodomini. Il primo è il dominio “transcorporeo”, che comprende gli oggetti misurabili non direttamente associati a una specifica entità corporea (ibid., p. 35); in un libro recente, Smith identifica gli oggetti transcorporei direttamente con i sistemi quantistici (Fisica: una scienza alla ricerca di un’ontologia (Philos-Sophia Initiative, 2023), pp. 28-33.)). L’altro sotto-dominio, il “sub-corporeo”, comprende gli oggetti corporei intesi nelle loro dimensioni quantitative⁹. In altre parole, per ogni oggetto corporeo X, esiste un oggetto subcorporeo associato SX. A differenza di X, SX è privo di qualità sensoriali e consiste nei resti quantitativi di X. In altre parole, SX è X come concepito dal fisico. In altre parole, SX è X concepito nei termini misurabili della fisica – cioè geometricamente, termodinamicamente, spaziotemporalmente, ecc.

Sebbene SX sia quantitativo, partecipa comunque alla realtà di X, il che porta Smith alla sua successiva distinzione fondamentale tra totalità e totalità irriducibile (TI, IW nei testi inglesi). Nel quadro ontologico di Smith, la totalità irriducibile trascende una semplice addizione di parti¹⁰, a differenza della totalità ordinaria, che è semplicemente un insieme di parti.

Il classico esempio di TI è il cerchio, poiché qualsiasi istanza di cerchio non può, per definizione, essere ridotta a un semplice insieme di punti su un grafo. Per illustrare questo aspetto, immaginiamo un grafo con un insieme casuale di punti non collegati tra loro e sparsi sul piano. Nonostante la possibilità di collegare questi punti per formare un cerchio, nessun osservatore razionale percepirebbe un cerchio in questa disposizione caotica prima di farlo. Ciò indica che un cerchio non è riducibile a un insieme di punti su un grafico ed è quindi IT. Inoltre, anche se immaginiamo un insieme di punti disposti in un cerchio, è chiaro che il concetto di “cerchio” deve precedere la disposizione di questi punti, altrimenti sarebbe impossibile organizzarli in questa forma. Questo fatto è stato riconosciuto dal famoso psicologo della Gestalt Wolfgang Köhler¹¹, che ha ribadito l’idea di Aristotele secondo cui il tutto è più della somma delle sue parti.

Smith sostiene che nel mondo corporeo, qualsiasi oggetto X è necessariamente IT, una caratteristica che è ulteriormente rafforzata dal possesso di ciò che San Tommaso d’Aquino chiama una “forma sostanziale”, che organizza la materia in una cosa piuttosto che in un’altra¹². E poiché tutti gli oggetti corporei X sono totalità irriducibili, lo sono anche i loro oggetti omologhi SX. Tuttavia, la totalità irriducibile di SX è puramente quantitativa e costituisce le proprietà fisiche classiche oggettive che si trovano anche nell’oggetto corporeo X ad esso associato, attraverso la partecipazione del primo all’essere del secondo¹³.

Sostanzialismo e relazionalismo

Alla luce dell’ontologia di Wolfgang Smith, possiamo ora raccogliere la sfida di conciliare il sostantivismo e il relazionalismo. In sostanza, propongo che il relazionalismo si riferisca al regno subcorporeo. Tuttavia, quando saliamo al regno corporeo, incontriamo qualcosa di più di semplici relazioni spaziali: troviamo uno spazio assoluto che esiste indipendentemente dai corpi che contiene.

Quando guardiamo il mondo corporeo, incontriamo uno spazio che trascende la misurazione. Percepiamo uno spazio indipendente, distinto dai corpi che contiene e dalle relazioni misurabili tra di essi. In altre parole, lo spazio sembra essere più della somma delle sue parti e possedere una sorta di corporeità o percettibilità. Questo è uno dei motivi per cui propongo che lo spazio corporeo sia considerato come sostanziale, andando oltre la somma delle sue parti e relazioni misurabili. Infatti, nel regno corporeo, lo spazio assume un’identità propria, come TI e come contenitore-confine indipendente¹⁴, a causa della sua percettibilità¹⁵.

Quando si passa dal corporeo al sub-corporeo, tutto ciò che rimane sono le relazioni misurabili tra gli oggetti, come le distanze. Ciò corrisponde all’approccio fondamentale della fisica, che si concentra su queste relazioni senza invocare la nozione di spazio assoluto. La distinzione di Wolfgang Smith tra corporeo e fisico fornisce la base per una riconciliazione tra sostantivismo e relazionalismo, permettendo a entrambe le prospettive di essere valide, anche se a livelli ontologici diversi.

Sebbene il dominio corporeo sia accompagnato da uno spazio che trascende le relazioni misurabili, è comunque vero che lo spazio corporeo è misurabile. Questo perché, sebbene lo spazio possa essere diviso in un insieme misurabile di relazioni da un lato e in qualcosa di più grande dall’altro, la concezione misurabile dello spazio a livello subcorporeo partecipa ancora allo spazio corporeo non misurabile – in modo analogo al modo in cui un oggetto subcorporeo SX partecipa a un oggetto corporeo X, pur mantenendo un’identità distinta da X¹⁶. Pertanto, sebbene sia il sostantivismo sia il relazionalismo siano nozioni valide nei rispettivi ambiti, c’è sempre un senso in cui la concezione relazionale dello spazio è ausiliaria di quella sostantivale, ossia che la prima è la dimensione misurabile della seconda.

Le considerazioni fatte qui sullo spazio valgono anche per la natura del tempo, con una differenza importante. Per Wolfgang Smith, il tempo non ha origine nel mondo corporeo, ma in un regno superiore che egli chiama “intermedio”¹⁷. Il livello intermedio consiste in un flusso ininterrotto di tempo cosmico, non legato allo spazio, senza parametri o relazioni corporee¹⁸. Questo tempo cosmico è essenzialmente incommensurabile, ma determina anche le relazioni temporali che possono essere misurate a livello corporeo. Per usare il lessico della fisica moderna, il “sostantivismo” in relazione al tempo è valido a livello intermedio, mentre il “relazionalismo” in relazione al tempo è valido a livello corporeo e subcorporeo.

Ancora una volta, possiamo anche ipotizzare che le relazioni temporali misurabili tra corpi corporei partecipino al tempo incommensurabile dell’intermediario. Questo perché il tempo cosmico determina e sostiene queste relazioni misurabili. Tuttavia, le relazioni temporali misurabili tra i corpi non sono essenziali al tempo in quanto tale; il tempo sarebbe ancora concepibile senza i corpi in relazioni temporali misurabili, così come lo spazio è concepibile sostanzialmente senza relazioni spaziali misurabili. Al contrario, queste relazioni misurabili derivano la loro esistenza dalla partecipazione a qualcosa di incommensurabile. Come osserva Platone, “se uno non ha partecipazione al tempo, non è diventato, non è diventato e non è stato nel passato”! (Parmenide, 141.).

Teleologia, movimento e fisica

L’analisi precedente prepara il terreno per ciò che mi interessa in questa sezione: il rapporto tra teleologia, cornici di riferimento e fisica.

Il principio secondo cui “tutti i quadri di riferimento inerziali sono uguali” è ben noto a qualsiasi studente di fisica. Questo principio afferma essenzialmente che tra due quadri di riferimento non accelerati, nessuno dei due può affermare di essere in uno stato di moto assoluto rispetto all’altro. In altre parole, nessun quadro di riferimento inerziale può affermare di essere veramente fermo mentre l’altro è veramente in movimento¹⁹. Piuttosto, le affermazioni sul moto devono essere relativizzate in base a specifici quadri di riferimento inerziali. Tuttavia, sulla scia di quanto detto nella sezione precedente, l’esistenza dello spazio assoluto suggerisce che questo principio potrebbe essere incompleto. L’esistenza e la corporeità dello spazio assoluto implicano che il moto inerziale va oltre il semplice fenomeno fisico e deve quindi essere, in un certo senso, assoluto.

In questo contesto, sostengo che alcuni quadri di riferimento inerziali possono effettivamente essere privilegiati rispetto ad altri, anche se su base non fisica, o corporea²⁰. Propongo che questo privilegio sia teleologico. Dopo aver difeso ed esposto questa proposta, concluderò questa sezione considerando le sue ramificazioni per la nostra più ampia comprensione del rapporto tra fisica e movimento.

Prendiamo il classico esempio di un treno che si muove su rotaie. Secondo la fisica, è perfettamente coerente affermare che le rotaie si muovono mentre il treno rimane fermo²¹. E in un certo senso questo è vero perché ciò che il fisico percepisce non è il treno in sé, ma l’oggetto fisico SX ad esso associato. Quando apriamo letteralmente gli occhi, ovviamente non vediamo SX, ma un oggetto corporeo X, con la sua natura distinta e la sua forma sostanziale, cioè un treno. Inoltre, a livello corporeo, il treno si rivela come intrinsecamente progettato per il movimento – il suo telos, o fine, è orientato al movimento, mentre le rotaie hanno un fine diverso. Se ne deduce che è il treno, e non le rotaie, a essere veramente in movimento. Il giudizio (o punto di vista) di buon senso dello spettatore, secondo cui è il treno a muoversi e non le rotaie, si rivela alla fine corretto.

Per approfondire questa idea, consideriamo l’ingegneria di un treno a vapore in movimento. Il treno sfrutta l’energia del vapore, generato dall’acqua nella caldaia, che aziona i pistoni collegati alle ruote, spingendo il treno in avanti. Questo processo implica un orientamento intrinseco al movimento da parte del treno. Abbiamo quindi un motivo valido per privilegiare il quadro di riferimento del treno rispetto a quello dei binari. Il treno si muove, mentre i binari rimangono fermi in moto relativo. Certo, questa conclusione è tratta solo su base non fisica e principalmente a livello del corpo. Questa prospettiva non ha alcuna attinenza con la fisica in quanto tale, che considera i sistemi inerziali come aggregati misurabili con uguali diritti a stati di moto privilegiati – almeno in termini di cinematica grossolana.

Chiaramente, questa analisi si applica a qualsiasi sistema intrinsecamente ordinato al movimento, dalle tartarughe alle astronavi. In linea di massima, propongo che quando due oggetti si muovono l’uno rispetto all’altro in modo inerziale, quello che è teleologicamente predisposto al movimento attraverso la sua manifestazione corporea è privilegiato come “in movimento” rispetto a quello che non lo è²². Questo privilegio, a sua volta, si estende al sistema fisico SX associato all’oggetto.

Ma come interpretare le situazioni in cui non c’è un’ovvia disposizione al movimento? Per esempio, una pietra che si muove inerte dopo essere stata lanciata, o che cade a terra sotto l’influenza della gravità a velocità terminale?

Questi scenari rientrano generalmente in due categorie, come sottolinea Aristotele nella sua Fisica: (1) i movimenti che avvengono naturalmente o che derivano dalle tendenze locomotorie insite nei corpi; e (2) i movimenti che avvengono in modo violento o che vanno contro le tendenze locomotorie naturali dei corpi²³. Il caso di un sasso che cade a terra è un esempio di “moto naturale”. Questo movimento deriva dalla tendenza intrinseca del sasso a muoversi verso il centro della Terra, dove trova il suo “luogo di riposo naturale” (ibidem, L. IV). Il lancio di un sasso, invece, è un caso di moto violento, perché va contro la tendenza naturale del sasso a riposare vicino al centro della Terra.

Nei casi di moto naturale, ci sono disposizioni inerenti al moto, anche se non sono evidenti. Per discernere appieno queste tendenze, propongo di considerarle all’interno di un quadro metafisico più ampio del moto, come si vede ad esempio nella fisica di Aristotele. Quando si analizzano due quadri di riferimento in moto relativo inerziale, si dovrebbe dare la priorità al quadro in cui l’oggetto corporeo mostra una predisposizione al movimento, piuttosto che a quello in cui l’oggetto non la mostra. Nei casi di movimento violento in ambito corporeo, questo movimento ha origine da un oggetto A che interagisce causalmente con un altro oggetto B. Lo scopo intrinseco di B (telos) è quello di essere esso stesso in movimento o di trasmettere il movimento ad A. Nei casi di moto inerziale violento, gli oggetti coinvolti in questa interazione causale devono essere considerati “in movimento” rispetto agli oggetti che non lo sono. Di conseguenza, nei casi in cui le disposizioni al moto non sono evidenti, il moto effettivo a livello corporeo può ancora essere discernuto teleologicamente. Ancora una volta, e per ribadirlo, queste conclusioni sul movimento non fanno alcuna differenza per la fisica in quanto tale, poiché si riferiscono all’ambito corporeo.

I riconoscimenti citati ci invitano tuttavia a riconsiderare il rapporto tra fisica e movimento. Più precisamente, ci costringono a chiederci se la fisica si occupi davvero del movimento in quanto tale, cioè di cambiamenti reali nello spazio nel tempo.

Come abbiamo notato, la fisica – con la possibile eccezione dell’elettrodinamica – tratta tutti i quadri di riferimento inerziali allo stesso modo. Ciò suggerisce che, in termini di meccanica grezza, la fisica dei sistemi inerziali è, di fatto, cieca al movimento. Sebbene ogni sistema possa affermare di essere in movimento, sembrerebbe che, in un senso più fondamentale, nessuno lo sia davvero. Sembra che non ci siano cambiamenti reali nello spazio nel tempo, perché quando ogni sistema può affermare di essere in movimento a spese di tutti gli altri, in realtà si annullano a vicenda. Questo è tanto più vero perché la fisica è cieca di fronte all’origine teleologica del moto – il fattore che, come ho detto, distingue i quadri di riferimento inerziali. Di conseguenza, quando si tratta di sistemi inerziali, la fisica non si occupa del moto in quanto tale. Si tratta piuttosto di un tipo di moto sostitutivo in cui tutti i sistemi hanno gli stessi privilegi e i corpi si “muovono” l’uno rispetto all’altro (per le ragioni dette, il moto relativo non risulta essere un concetto significativo).

Questa comprensione “fisica” del moto è per noi intelligibile solo perché è radicata nella nostra comprensione corporea del moto, con le relative implicazioni teleologiche e ontologiche. La comprensione del moto inerziale da parte del fisico è infatti parassitata dal moto che osserviamo nel mondo corporeo. I criteri per distinguere il moto vero da quello falso sono stabiliti a livello corporeo, proprio come le fondamenta di un edificio sostengono la struttura che vi poggia sopra. Così come la comprensione della funzione della sovrastruttura non è isolata, lo è anche la comprensione da parte dei fisici della progettazione dei telai inerziali.

Quando si parla di scenari che coinvolgono l’accelerazione, a prima vista sembra che la fisica si occupi del moto. L’accelerazione di un corpo è, dopo tutto, universalmente accettata da tutti i contesti inerziali ed è quindi considerata un assoluto nella meccanica newtoniana. Ma anche questo è fuorviante: a rigore, la legge newtoniana del moto, che mette in relazione l’accelerazione di una particella di massa con una forza esterna che agisce su di essa, non si occupa del moto in quanto tale, ma delle sue variazioni. E giustamente, dato che si suppone che l’accelerazione rappresenti una variazione di una quantità predefinita (la velocità) piuttosto che fornire un valore per tale quantità. Sembrerebbe che la fisica in quanto tale non possa dirci nulla sul riposo e sul moto in senso assoluto, non perché il riposo o il moto non esistano, ma perché la fisica riguarda nozioni che fondano concettualmente il moto o si occupano della sua variazione. Questo punto cieco della fisica deriva dall’esclusione dello spazio assoluto e della teleologia dai quadri inerziali a livello corporeo.

Verso una reintegrazione della fisica aristotelica

Abbiamo discusso due proposizioni essenziali. La prima è che lo spazio assoluto esiste, ma che la sua esistenza è corporea. La seconda è che alcuni quadri di riferimento inerziali possono essere oggettivamente privilegiati rispetto ad altri per ragioni teleologiche. Queste scoperte ci spingono a rivalutare la rilevanza della fisica aristotelica – un paradigma che è stato a lungo considerato obsoleto – e io sostengo che una fisica aristotelica dei corpi, così come la concezione del moto del fisico moderno, sono due aspetti indispensabili di un resoconto ancora più ampio del moto. Tuttavia, prima di presentare la mia tesi, fornirò una breve panoramica della fisica aristotelica e della sua rilevanza nel contesto della fisica moderna.

Il principio fondamentale alla base della fisica aristotelica è che il moto è una forma di cambiamento dalla potenza all’atto. Per Aristotele, quindi, esistono due tipi di cambiamento o “movimento”: quello che si verifica quando una sostanza cambia le sue caratteristiche accidentali e il cambiamento della posizione spaziale di un corpo nel tempo (Fisica, L. III). Entrambi i tipi di movimento comportano “l’attualizzazione di ciò che un tempo era potenziale” (ibid.). Ai fini di questo saggio, uso il termine “movimento” per riferirmi al secondo tipo di cambiamento, in accordo con il modo in cui è stato usato finora.

Nella sua descrizione del movimento, Aristotele utilizza due concetti per spiegare questo fenomeno. Il primo, come abbiamo già visto, è la teleologia. Il secondo è il concetto di forza. Per Aristotele, naturalmente, la forza non è intesa nello stesso senso della fisica moderna, cioè come un’influenza che si propaga attraverso un campo localmente contenuto e matematicamente descrivibile (di solito rappresentato da scalari o vettori). Per Aristotele, la forza è meglio intesa come una potenza che emana dalla sostanza incommensurabile di un corpo (ibid., L. VIII). Nonostante la differenza con la fisica moderna, la nozione di forza di Aristotele comporta comunque un cambiamento nello spazio e nel tempo, ma si suppone che questo cambiamento non passi attraverso campi matematici, cioè “fisicamente”. Utilizzando i concetti di teleologia e di forza, Aristotele ha costruito una teoria del moto che si applica a una vasta gamma di contesti, tra cui il moto celeste e il moto terrestre (solo quest’ultimo ci interessa qui).

Come abbiamo notato in precedenza, una delle distinzioni chiave di Aristotele è quella tra moto naturale e violento. Il moto naturale deriva dal fine intrinseco di un oggetto (telos), che lo spinge verso il suo posto sulla Terra (ibid., L. IV), mentre il moto violento deriva da una perturbazione del moto naturale di un oggetto da parte di una forza proveniente da un altro corpo (ibid., L. VIII). Per Aristotele, i movimenti naturali degli oggetti sono regolati da molti principi legati ai cinque elementi; egli sosteneva che l’elemento terra tende naturalmente a riposare al centro della Terra, mentre gli elementi acqua, aria e fuoco tendono ad allontanarsi dal centro, ciascuno in misura diversa (ibid., L. IV). Questi comportamenti riflettono un orientamento teleologico degli elementi e degli oggetti che li compongono. Il moto violento, invece, si verifica quando una forza esterna viene applicata a un oggetto, interrompendo così il suo movimento naturale; lanciare un sasso in aria, ad esempio, è un caso di moto violento, poiché interrompe la tendenza naturale del sasso a muoversi verso la terra. Aristotele afferma anche che la forza si trasmette per “contatto” tra due corpi.

Queste idee fondamentali portarono Aristotele a conclusioni spesso considerate contrarie alla fisica moderna, ovvero che i movimenti naturali di fuoco, aria, acqua e terra sono il risultato di un moto teleologico verso la loro destinazione. Oggi interpretiamo questi fenomeni alla luce dei principi e delle forze della fisica moderna; diciamo che il sasso cade a terra a causa del campo gravitazionale della Terra, non perché abbia una propensione intrinseca a depositarsi nel cuore del pianeta. Allo stesso modo, l’aria sale a causa della sua bassa densità, non perché “voglia” salire in un luogo particolare. Inoltre, a differenza delle spiegazioni metafisiche di Aristotele, la fisica moderna ha il vantaggio di essere basata sulla matematica, che permette di fare previsioni precise e verificabili sul mondo naturale.

Un’altra differenza tra la fisica di Aristotele e la fisica moderna è che, nel caso del moto violento, Aristotele postula che sia sempre necessaria una forza per mantenere un corpo in movimento (ibid., L. VII). Ciò è ovviamente in contraddizione con la prima legge del moto/inerzia di Newton, secondo la quale un oggetto a riposo rimane a riposo e un oggetto in movimento rimane in movimento – a velocità costante e in linea retta – a meno che non sia sottoposto a una forza sbilanciata.

Tali differenze hanno portato la maggior parte delle persone a respingere Aristotele a priori. Carlo Rovelli, invece, suggerisce di non affrettare il giudizio su questo punto. Per esempio, Rovelli osserva che la fisica aristotelica può in realtà essere vista come un’approssimazione alla meccanica newtoniana quando applicata ai corpi che si muovono nei fluidi²⁴. L’idea che la fisica aristotelica semplicemente non contenga verità è sbagliata. E alla luce del racconto della realtà di Wolfgang Smith, in particolare, la fisica di Aristotele appare del tutto pertinente. Infatti, come dimostrerò ora, la comprensione del moto da parte del fisico moderno e quella di Aristotele non solo sono compatibili ma, se combinate, ci offrono una visione del moto più profonda e illuminante.

In primo luogo, per quanto riguarda il fatto che il moto naturale sia guidato da forze e campi fisici o da un orientamento teleologico, non c’è motivo per cui queste due spiegazioni non possano coesistere su strati ontologici diversi, corrispondenti ai domini fisico e corporeo di Smith. A livello corporeo, le spiegazioni teleologiche spiegano i movimenti generalizzati dei corpi. D’altra parte, le spiegazioni fisiche che coinvolgono forze e campi si applicano al movimento a livello fisico o quantitativo. Le due cose sono complementari, in quanto le spiegazioni teleologiche affrontano la questione più ampia del perché i movimenti avvengono nel modo in cui avvengono, mentre le spiegazioni fisiche spiegano i comportamenti misurabili che si verificano quando i corpi eseguono questi movimenti generalizzati. Al contrario, queste cosiddette “spiegazioni contraddittorie” consentono una comprensione più completa del movimento naturale, sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo. Prendiamo, ad esempio, il telos di un sasso, che spiega in termini generali “perché” cade a terra, mentre la nozione quantitativa di gravità – racchiusa nel linguaggio matematico della teoria scientifica – spiega i parametri misurabili specificati durante la caduta libera del sasso (come la velocità, l’accelerazione gravitazionale, la perdita di energia potenziale, ecc.)

Questa complementarità tra spiegazioni teleologiche e fisiche comprende tutte le forme di movimento naturale manifestate dagli elementi, come descritto in precedenza. Le spiegazioni teleologiche hanno però la precedenza su quelle fisiche, perché forniscono le ragioni ultime per cui i movimenti si verificano. Da questo punto di vista, le spiegazioni fisiche svolgono un ruolo secondario, fornendo le caratteristiche quantitative del movimento naturale che sono accessibili attraverso il modus operandi della fisica.

Consideriamo ora l’apparente conflitto tra il punto di vista di Aristotele e la prima legge del moto di Newton. Propongo di risolvere questa tensione riconoscendo che il concetto di forza di Aristotele è fondamentalmente diverso da quello di Newton. Come abbiamo visto in precedenza, Aristotele concepisce le forze essenzialmente come potenze o propensioni che operano cambiamenti spaziali, emanando dalle forme sostanziali dei corpi. In particolare, non le vedeva come azioni misurabili che si propagano attraverso campi matematici. Questa sorprendente differenza tra la concezione della forza di Aristotele e quella dello scienziato moderno – il fatto che le due definizioni non siano in competizione – apre la strada alla riconciliazione della visione di Aristotele del “moto eterno” con la prima legge di Newton.

Per quanto riguarda le forze come azioni matematiche, Newton ha ragione nell’affermare che un oggetto messo in moto da una forza continuerà a muoversi indefinitamente nel vuoto senza l’applicazione continua di quella forza (cioè la prima legge). Questo fatto è banalmente vero dato il formalismo matematico della fisica newtoniana. Infatti, se consideriamo le forze come emanate dalla sostanza dei corpi, come poteri causali, non c’è motivo di pensare che le forze non influenzino continuamente altri corpi, anche se non sono in contatto fisico diretto! In effetti, come principio generale, possiamo capire che una forza aristotelica, una volta che fa muovere o cambiare un corpo nello spazio, continua a esercitare un’influenza “a distanza” su quel corpo finché un’altra forza non agisce su di esso. Le prospettive newtoniane e aristoteliche sul moto sono quindi complementari. Se è vero che un corpo può teoricamente continuare a muoversi all’infinito nel vuoto, se inizialmente è stato messo in moto da una forza newtoniana proveniente da un altro corpo, il suo moto è perennemente mantenuto da una forza aristotelica che opera ontologicamente tra i due corpi, anche in assenza di una forza newtoniana.

Le idee presentate sopra sono agli inizi e possono sembrare incomplete in questa fase. Tuttavia, sviluppandoli ulteriormente, questi concetti potrebbero aprire la strada a una rinascita della fisica aristotelica. Il primo passo in questo sforzo è quello di perfezionare l’integrazione della fisica aristotelica con la meccanica classica a livello terrestre. Sarà poi importante esplorare come le opinioni di Aristotele sui corpi celesti possano essere riconciliate con le moderne concezioni del cosmo, supportate da dati empirici.

Osservazioni conclusive

All’inizio di questo saggio si è detto che le radici della fisica moderna possono essere in gran parte ricondotte a Sir Isaac Newton, il cui lavoro pionieristico ha gettato le basi della disciplina. Da allora, tuttavia, la fisica si è sforzata di scartare qualsiasi nozione di moto non fisico o assoluto, che Newton stesso sosteneva. Come suggeriscono le argomentazioni di questo saggio, lo sforzo di sopprimere tali considerazioni sembra essere stato in ultima analisi errato. Alla luce delle distinzioni introdotte da Wolfgang Smith, è del tutto ragionevole postulare l’esistenza di spazio e tempo assoluti. Abbiamo anche esaminato come la distinzione ontologica di Smith tra realtà corporea e fisica permetta di conciliare le visioni assolutiste o sostantiviste della realtà spaziotemporale con le prospettive relazioniste. Inoltre, possiamo ora vedere che i quadri di riferimento preferiti e non preferiti possono essere distinti su basi teleologiche. Tutto ciò suggerisce che una riconcezione radicale della natura stessa della fisica – sfruttando i punti di forza dei paradigmi matematici e aristotelici – è una possibilità molto reale.

Ora si tratta di approfondire i concetti e le argomentazioni presentate in questo saggio, essendo state gettate le basi per una comprensione del movimento formulata nell’ontologia di Smith. Molto resta da fare, naturalmente, nell’applicare questi principi a esempi più complessi e ad aree di analisi più sfumate.

* * *

Che le conclusioni tratte da questo saggio ci ricordino la ricchezza e l’ampiezza dell’eredità di Wolfgang Smith – un’eredità che, ne sono certo, ha ancora molto da offrire all’umanità nella sua ricerca di comprensione della realtà. Ho il forte sospetto che abbiamo appena scalfito la superficie di ciò che le categorie e le distinzioni di Wolfgang Smith potrebbero rivelare!

Note

1. Chang, Hasok, “Operationalism”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2021 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2021/entries/operationalism/.[↩]
2. Rynasiewicz, Robert, “Newton’s Views on Space, Time, and Motion”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2022 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/spr2022/entries/newton-stm/.[↩]
3. The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy: A New Translation, trans. I. B. Cohen & A. W. Berkeley (University of California Press, 1999), Scholium.[↩]
4. Hoefer, Carl, Nick Huggett e James Read, “Absolute and Relational Space and Motion: Classical Theories”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2024 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2024/entries/spacetime-theories-classical/.[↩]
5. Esperimento scientifico che consiste nel far ruotare un secchio alla velocità angolare ; la superficie dell’acqua si approfondisce e assume la forma di un paraboloide di rivoluzione (cioè il suo meridiano è una parabola).[↩]
6. Huggett, Nick, Carl Hoefer e James Read, “Absolute and Relational Space and Motion: Post-Newtonian Theories”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2024 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2024/entries/spacetime-theories/.[↩]
7. The Quantum Enigma (Philos-Sophia Initiative, 2023), cap. 1.[↩]
8. Bolton, Martha, “Primary and Secondary Qualities in Early Modern Philosophy”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2022 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2022/entries/qualities-prim-sec/.[↩]
9. The Quantum Enigma, op. cit., p. 34. Un oggetto fisico – sia esso subcorporeo o transcorporeo – è, nei termini di Smith, l’oggetto corporeo “come concepito dal fisico”.[↩]
10. https://philos-sophia.org/irreducible-wholeness-dembski-theorem/.[↩]
11. Gestalt Psychology: An Introduction to New Concepts in Modern Psychology (Liveright, 1947).[↩]
12. Pasnau, Robert, “Thomas Aquinas,” The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2024 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), di prossima pubblicazione URL = https://plato.stanford.edu/archives/win2024/entries/aquinas/.). §4 Forma e Materia.[↩]
13. Physics: A Science in Quest of an Ontology, op. cit., pp. 26-27.[↩]
14. per “contenitore-confine” intendo lo spazio concepito come “frontiera” cosmica. Tuttavia, come sottolinea Smith, lo spazio come confine non è incompatibile con il fatto che sia anche un “contenitore vuoto”, cioè una sostanza separata contenente oggetti. Inoltre, potrebbe essere che l’aspetto di confine dello spazio abbia la precedenza, mentre l’aspetto di contenitore sia parassitariamente dipendente dal primo. Si veda “Cosmic vs. Measurable Time: From Physics to Cosmology”: https://philos-sophia.org/cosmic-measurable-time/.[↩]
15. La percettibilità indipendente significa che lo spazio corporeo è percepito come un’entità distinta dai corpi che contiene. Ciò non implica che non siano necessari altri corpi per aiutarci a percepire tale spazio, ad esempio nel caso della percezione visiva, che può richiedere oggetti come punti di riferimento per valutare la presenza di uno spazio indipendente[↩]
16. Physics, a Science in Quest of an Ontology, op. cit. p. 27.[↩]
17. “The Tripartite Wholeness”, https://philos-sophia.org/the-tripartite-wholeness/.[↩]
18. “Cosmic vs. Measurable Time: From Physics to Cosmology”: https://philos-sophia.org/cosmic-measurable-time/.[↩]
19. Tim Maudlin, Philosophy of Physics: Space and Time (Princeton University Press, 2012).[↩]
20. questo non significa rifiutare la possibilità di privilegiare fisicamente alcuni quadri di riferimento. Tuttavia, la vera base di questo privilegio è fondamentalmente non fisica e qualsiasi manifestazione fisica riflette semplicemente questo principio di fondo più profondo sotto forma di firma quantitativa.[↩]
21. dal punto di vista matematico, dal punto di vista di un quadro inerziale, questo fotogramma è sempre considerato a riposo quando si costruiscono le coordinate spazio-temporali. Questa prospettiva è fondamentale, ed è per questo che, dal punto di vista di una persona su un treno in moto inerziale, il treno viene percepito come fermo mentre le rotaie sembrano muoversi.[↩]
22. a condizione, ovviamente, che l’oggetto sia giudicato in movimento dall’inquadratura opposta. Questo principio si applica solo ai casi in cui un oggetto ha un telos verso il movimento e l’altro no. In scenari che coinvolgono più oggetti con un orientamento intrinseco verso il movimento, è necessario stabilire un nuovo principio, forse derivato dal contesto teleologico di certe azioni nel mondo corporeo.[↩]
23. cfr. Aristotele, Fisica, L. IV e VIII.[↩]
24. Si veda “Aristotle’s Physics: A Physicist’s Look”, Journal of the American Philosophical Association, Spring 2015, 1 (1), pp. 23-40.[↩]