Come funziona la ricerca scientifica

 

A cura di Martino Deidda

 

Fare ricerca è probabilmente una delle più belle esperienze (e professioni) che si possano fare nella vita.

Essa si fonda su solide basi di conoscenza teorica e pratica, sullo studio sistematico, e si nutre di curiosità, di entusiasmo, di idee e intuizione.

È il pilastro fondamentale del progresso umano.

Da Eratostene a Linneo, da Galileo a Marie Curie, da Newton ad Einstein, scienziati e scienziate hanno dedicato e dedicano la loro vita a esplorare i misteri dell’universo in cui viviamo, ampliando costantemente ciò che sappiamo. Ma come funziona esattamente la ricerca scientifica?

 

 

 

Quali sono i suoi principi fondamentali e le fasi principali?

Il cuore della ricerca scientifica è il metodo scientifico, un processo sistematico che consente di formulare ipotesi, condurre esperimenti e raccogliere dati per arrivare a conclusioni verificabili. Semplificando per ragioni di chiarezza e brevità, questo metodo viene adattato alle esigenze delle diverse discipline ma segue generalmente fasi assimilabili:

• Osservazione: Tutto inizia con un’osservazione: un fenomeno naturale, una patologia, un comportamento umano o animale, un’anomalia in un esperimento precedente. Questa osservazione diviene il punto di partenza perché si configura come una domanda a cui cercare di dare una risposta.
• Formulazione di un’ipotesi: per rispondere alla domanda individuata, il gruppo di ricerca formula un’ipotesi, cioè una risposta provvisoria e plausibile al fenomeno osservato. Tale ipotesi deve essere specifica, compatibile con la disciplina nel cui ambito ricade la domanda, testabile e/o falsificabile, suscettibile di essere confermata o confutata dai dati sperimentali.
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• Sperimentazione: Formulata l’ipotesi, si passa all’esperimento, che ha lo scopo di raccogliere i dati necessari a confermare o confutare l’ipotesi. Ogni esperimento è preceduto da un’accurata fase di progettazione, di valutazione del numero e del tipo dei dati necessari, delle tecniche con cui misurarli, utilizzando standard adeguati e riproducibili, che vanno esplicitati alla fine della ricerca.
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• Analisi dei dati: I dati raccolti vengono analizzati utilizzando metodi statistici adeguati che permettono di identificare raggruppamenti, differenze di risposta ad uno specifico trattamento, correlazioni o discrepanze; tuttavia, per trarre conclusioni valide, tutto questo non è sufficiente: la qualità dei risultati ottenuti deve ottenere la “significatività statistica”, ovvero la probabilità che quanto osservato sia dovuto al caso e non all’ipotesi formulata deve essere inferiore almeno al 5%.
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• Conclusioni e pubblicazione: Sulla base dei risultati e dopo un confronto argomentato con quanto già noto sul tema oggetto della ricerca, è possibile confermare o rifiutare l’ipotesi iniziale. È però necessario un ulteriore passaggio esterno prima che i risultati vengono pubblicati in riviste scientifiche: tutto il progetto di ricerca, debitamente descritto in ogni sua parte, viene sottoposto a revisione paritaria (in gergo tecnico “peer review”) per garantirne l’affidabilità e la validità. Il testo viene inviato a due o più esperti del campo che, indipendentemente, ne valutano: la plausibilità dell’ipotesi in base a quanto noto, il livello di novità che aggiungerebbe alla conoscenza attuale, l’importanza delle ricadute a breve e a lungo termine, le tecniche adottate e l’accuratezza delle analisi effettuate e dei parametri misurati, l’adeguatezza del numero di dati raccolti e delle analisi statistiche impiegate per valutarli, la capacità di inserirsi nel contesto scientifico attuale. Solo una volta superata questa revisione (che spesso è molto lunga e complessa e richiede più interazioni tra ricercatori e revisori), il lavoro di ricerca viene pubblicato, solitamente in riviste tanto più prestigiose quanto maggiore è il contributo alla conoscenza che la ricerca effettuata fornirà.

A questo punto, il lavoro di ricerca diventa automaticamente parte delle verità scientifica?

Dipende da tanti fattori: la disciplina scientifica (fisica, chimica, biologia, medicina, etc), il tipo di esperimento e le metodiche con le quali è stato condotto, la qualità dei dati, l’importanza e la forza dei risultati, la domanda a cui la ricerca ha fornito una risposta.

Inoltre, la pubblicazione di un lavoro scientifico innesca un insieme di processi nella comunità scientifica: se ne discute, si effettuano controprove, si cerca di replicare i risultati, di validare le metodiche, si effettuano nuovi esperimenti e i risultati così ottenuti possono confermare, confutare o ampliare i dati precedentemente pubblicati.

Questa continua opera di verifica, di revisione, di analisi, di studio, consente alla fine di ottenere dati quanto più universali possibile, ampliando in questo modo le nostre conoscenze.

Ma la scienza non è solo uno strumento per indagare quanto non conosciamo: essa fornisce soluzioni, trasforma la nostra vita e getta le basi per un futuro migliore.

Insieme a tutta la cultura umanistica, essa è una celebrazione dello spirito umano, della nostra capacità di immaginare l’impossibile e di spingerci costantemente oltre i nostri limiti attuali.