Esperimentare in fisica

L'esperimento in fisica ha un ruolo cruciale ed è strettamente connesso alla possibilità di attribuire un significato fisico al fenomeno osservato; vediamo quindi cosa si intende con esperimento secondo Wikipedia:

"Un esperimento (dal latino ex, "da", e perire, "tentare", "passare attraverso") è la realizzazione di un'operazione empirica atta ad individuare, accertare o precisare qualche aspetto specifico di un fenomeno osservabile che potrebbe riguardare una qualunque area di conoscenza (fisica, chimica, materiali, geologia, biologia, psicologia, economia, archeologia, etc.)".

In particolare "l'esperimento è alla base del metodo sperimentale introdotto da Galileo Galilei. Tale metodo sperimentale (o scientifico) si basa in sintesi sui seguenti passaggi:

1. Raccolta delle informazioni;
2. Osservazione del fenomeno;
3. Scelta (in una certa misura arbitraria) di parametri quantitativi (tipicamente grandezze fisiche) o di caratteristiche strutturali (di un modello fisico) che si vogliono misurare (osservabile fisico);
4. Formulazione di ipotesi, sopra i parametri o le caratteristiche, atte a spiegare o interpretare il fenomeno;
5. Revisione o formulazione di una teoria o di un modello che spieghi il fenomeno, sulla base delle ipotesi, in maniera più precisa e/o più ampia;
6. Realizzazione di esperimenti che verifichino, validino o confutino la teoria o il modello proposto".

È importante precisare che "nell'ambito di una disciplina consolidata, un solo esperimento che sia discordante con la teoria viene considerato in grado di invalidarla".

In effetti una buona teoria scientifica deve essere falsificabile, deve coè prevedere almeno un esperimento che la possa dimostrare integralmente falsa alla prova dei fatti (vedi Wikipedia).

Si osservi inoltre che il punto (3) prescrive la scelta delle grandezze fisiche che si vogliono determinare in relazione ad un particolare fenomeno; ciò significa che un esperimento ha significato fisico solo quando riusciamo a misurare quantitativamente queste grandezze, ovviamente in un contesto di ripetibilità della prova e a parità di condizioni sperimentali.

(Vedi anche il post "Ma cosa significa Misurare?")