Il metodo scientifico

Il metodo scientifico

Il metodo scientifico, chiamato anche metodo sperimentale, è essenziale per capire la realtà che ci circonda e a giungere a delle conclusioni logiche, corrette e verificabili. Consiste nella raccolta di più informazioni possibili di un fenomeno che ci permettono di formulare delle ipotesi che possano spiegarlo. Dopodiché si procede alla verifica sperimentale per dimostrare se quell’ipotesi è vera.

L’osservazione è il primo passo per scoprire nuove cose. Osservando ciò che ci circonda possiamo farci domande e volere cercare le risposte. Grazie alla tecnologia moderna possiamo anche osservare cose impossibili da vedere ad occhio nudo come i microrganismi e i dettagli relativi i pianeti e le stelle. Tutto questo ci permette di ampliare le nostre conoscenze.

Non basta, ovviamente, osservare un fenomeno per formulare un’ipotesi che sia almeno ragionevole. Bisogna raccogliere più dati e informazioni possibili per acquistare nuove conoscenze. Molta importanza hanno le informazioni contenute nelle riviste scientifiche che vengono spesso usate da altri studiosi per fare nuove ricerche. I dati vengono anche organizzati, ad esempio in tabelle o grafici, o classificati (campioni di rocce potrebbero essere riuniti in base al luogo di provenienza, al tipo di struttura chimica o per la presenza di fossili).

Per studiare un fenomeno naturale con il metodo scientifico, lo scienziato ha bisogno di dati quantitativi, che si possono misurare, come la massa, la lunghezza, la forza, la velocità, il volume e la pressione. Queste proprietà sono chiamate grandezze fisiche e per poterle misurare ci si avvale di uno strumento e di un’unità di misura, cioè un campione di riferimento a cui viene assegnato come valore 1.

Le grandezze con le relative unità di misura sono stabilite dal Sistema Internazionale (S.I.) e vengono distinte in fondamentali e derivate. Segue una tabella con le grandezze fondamentali:

Grandezza e suo simboloUnità di misurasimbolo dell’unità di misura
Lunghezza (l)metrom
Massa (m)kilogrammikg
Intervallo di tempo (t)secondos
Temperatura (T)kelvink
Quantità di sostanza (n)molemol
Intensità luminosa (l)candelacd
Intensità di corrente elettrica (i)ampereA
Grandezze fondamentali e unità di misura

Le grandezze derivate sono quelle che possono essere definite partendo da una o più di quelle fondamentali mediante un calcolo matematico. Alcuni esempi sono:

  • La superficie, ottenuta moltiplicando metro per metro, come quando si trova l’area di una figura piana (m2);
  • La massa volumica, ottenuta dal rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume.

Dopo avere finito di raccogliere informazioni si passa a formulare delle ipotesi mettendo in relazione i dati trovati e cercando di interpretarle e darle un significato logico. Dato che un fatto naturale può essere spiegato in modi diversi se non addirittura opposte, occorre verificare le ipotesi.

A questo punto si procede con la verifica sperimentale. Lo scienziato deve indicare con precisione le condizioni dell’esperimento in modo che chiunque altro posso ripeterlo e confermarne la validità. Se l’ipotesi è stata confermata viene considerata un principio o legge scientifica che non va considerata come verità assoluta perché potrebbe potrebbe essere in futuro messa in discussione o aggiornata da nuove conoscenze e scoperte.

Storia

Il metodo scientifico viene spesso messo in relazione con quello che fece Galileo Galilei (1564-1642). Già da tempo, gli studiosi avevano capito che tutto ciò che ci circonda poteva essere spiegato e capito tramite calcoli numerici e anche per Galileo era così. Ad esempio, per ogni progetto e costruzione è essenziale fare delle misurazioni e calcoli affinché questi vada a buon fine e che duri nel tempo. Inoltre, le teorie scientifiche del passato andavano scartate nel caso che nuove informazioni o l’esperienza dimostravano che erano in errore.

Ovviamente, sin dai tempi antichi gli uomini hanno sempre cercato di capire cose profonde in relazione alla natura e allo spazio ma non avevano i mezzi per poterlo fare. Al tempo di Galileo Galilei si tendeva a dare credito ai filosofi vissuti diverso tempo prima, considerando ciò che dicevano come fatti.

Osservando il cielo con un cannocchiale che aveva realizzato, Galileo Galilei scoprì che la luna aveva dei crateri e che ci fossero macchie sul Sole. Scoprì anche che quattro satelliti ruotavano attorno a Giove, contraddicendo quello che dicevano Aristotele e Tolomeo, vissuti rispettivamente nel IV secolo e II secolo a.C., secondo cui tutte le stelle e i pianeti girassero attorno alla Terra. Accettò, invece, le conclusioni di Nicolò Copernico che aveva concluso, tramite calcoli matematici, che la Terra girasse intorno al Sole.

Successivamente, grazie a questo metodo, altri sono stati in grado di comprendere correttamente molte altre cose. Le scoperte di Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794), ad esempio, cambiarono completamente la comprensione sulla chimica.

Un altro esempio è quello di Francesco Redi, vissuto nel Seicento, il quale capì che le larve non si formavano spontaneamente quando il cibo deperiva; infatti se il cibo si trovava dentro un recipiente chiuso le larve non si formavano. Piuttosto, erano le mosche che lasciavano le loro uova su questi alimenti.

Come stiamo vedendo, il metodo scientifico permette di sfatare miti, capire cose che a occhio non si possono comprendere e a valutare in maniera attenta le notizie.