Famosissimo è il presunto esperimento che Galileo Galilei eseguì dalla Torre di Pisa per provare la sua teoria intorno alla cosiddetta "caduta dei gravi".

Il colosso della fisica fino al tempo di Galilei era ancora Aristotele. Secondo il filosofo dell'ipse dixit la velocità di caduta dei gravi (ovvero i corpi dotati di massa) dipende dal loro peso. Un sasso, essendo più pesante di una piuma, raggiungerà più velocemente il suolo pur essendo lasciato cadere nello stesso istante della piuma.

Galilei, invece, sosteneva che tutti i gravi, indipendentemente dal loro peso, cadessero con la stessa velocità. Ora, capire come Galilei provò la sua teoria non ci interessa nel dettaglio, ma capire perché Aristotele sembra avere più ragione di Galilei, almeno secondo il senso comune, può rivelare qualcosa di interessante. La fisica aristotelica sembra apparentemente più corretta e condivisibile rispetto a quella galileiana per il semplice fatto che concorda con la nostra esperienza quotidiana: infatti vediamo tutti i giorni le piume cadere meno velocemente dei sassi! Ciò che tuttavia il senso comune non scorge, è quella che possiamo definire una questione di variabili.

Nella fisica aristotelica, infatti, agisce una variabile che il filosofo di Stagira ignorava ma che, invece, Galilei attenziona: la resistenza dell'aria. Non è il peso di un oggetto a determinarne la velocità di caduta, ma la presenza di aria tutto intorno alla superficie di contatto dell'oggetto stesso: l'aria infatti funge da attrito, ed è dunque una sorta di "freno" che influenza la caduta del grave. Galilei, infatti, ha ragione se effettuiamo l'esperimento nel vuoto, dove la variabile relativa alla resistenza dell'aria è azzerata.

Nel 1971 l'astronauta David Scott, appena allunato, fece cadere sul suolo lunare un martello e una piuma contemporaneamente: entrambi i gravi toccarono il suolo nello stesso istante, essendo la Luna quasi priva di resistenza aerea.

Ecco quindi quale problema vuole aggirare l'esperimento mentale: la presenza di variabili impossibili da evitare nella realtà (come l'aria ai tempi di Galilei) ma che rendono difficile vedere i fenomeni "così come sono realmente", in modo chiaro e distinto. L'esperimento mentale, quindi, immagina un ambiente controllato, ovvero una situazione in cui tutte le variabili in gioco sono determinate e conosciute dallo sperimentatore, che non potrebbe verificarsi nella realtà, al fine di trarre informazioni maggiori da quelle stesse variabili immesse artificialmente.

Ad esempio, si immagini di essere di fronte ad un bivio e di dover scegliere tra un cammino irto di spine che porta ad un bellissimo giardino e un altro cammino spianato che però non sappiamo dove porti. Quello che ci interessa è capire come ci comportiamo di fronte a queste variabili, non ci interessa sapere se piove o se c'è il sole, quanto è lungo il percorso spinoso o per quale ragione le spine siano presenti. La situazione è controllata perché vogliamo capire, in assenza di determinate influenze, cosa sceglieremmo. Da qui poi possiamo mettere alla prova i risultati con la realtà, nella quale, nostro malgrado, le variabili non sono soggette ad alcun controllo.

Per il primo mese della Call for Papers Melainsana propone ai propri sperimentatori di cimentarsi nell'utilizzo di alcuni esperimenti mentali come strumento di riflessione.

Su questa proposta lǝ autorǝ hanno scritto:

#1 Il problema del carrello ferroviario di Francesca Schiesari. Link alla live

#2 Il problema del free rider di Nicole Bozzi. Link alla live

#3 Il violinista di Giovanna Di Nuzzo. Link alla live

#4 La stanza cinese di Marco Guerrieri. Link alla live