Abbiamo visto che l’elaborazione di una teoria fisica si basa sul metodo scientifico. Questo metodo ha come cardine il confronto tra la teoria e gli esperimenti. Qualsiasi teoria che non trova conferma sperimentale non può essere accettata.
Diversamente dalla matematica, la fisica con il metodo scientifico utilizza un processo deduttivo, nel quale si creano leggi a partire dall’osservazione di eventi, generalizzando quanto osservato. Queste leggi rimangono valide fino a quando non emergono fenomeni che non le soddisfano.
Come funziona il metodo scientifico
Vediamo ora i punti principali che caratterizzano la formulazione di una teoria secondo il metodo scientifico.
Questo schema molto semplificato riassume i principali step.
Tutto parte dall’osservazione del fenomeno d’interesse, questi fenomeni devono però possedere delle proprietà che possono essere misurate attraverso strumenti opportuni. Non tutti i fenomeni possono essere misurati, o per mancanza di strumentazione adeguata o a causa della mancanza di grandezza misurabili.
Accertato che il fenomeno è osservabile e “misurabile”, si può suddividere il processo in 2 percorsi paralleli. Il percorso sperimentale ha come obiettivo la messa a punto di un esperimento adeguato allo studio del fenomeno. Un esperimento prevede l’utilizzo di strumenti con caratteristiche adatte alla misurazione delle grandezze fisiche del fenomeno. Questo primo step permette di ottenere delle misurazioni dirette che verranno poi elaborate opportunamente per ottenere dei risultati utili per il confronto con la teoria.
Il percorso teorico si occupa invece della formulazione di ipotesi e della costruzione di un modello in grado di descrivere il fenomeno. La descrizione si basa sull’individuazione di relazioni tra le grandezze fisiche. Il modello teorico deve quindi fornire delle previsioni su tali grandezze.
Lo step finale consiste nel confronto tra le previsioni teoriche e i risultati sperimentali. Nel caso siano in accordo allora il modello costruito può essere accettato. In caso di rigetto è necessario ideare un nuovo modello.