Una delle idee più profonde della scienza moderna è che la natura obbedisca a leggi che possono essere espresse in forma matematica. Non si tratta solo di un modo comodo di descrivere il mondo, ma della convinzione che dietro la varietà dei fenomeni esista un ordine necessario, astratto, e in qualche senso intelligibile. Questa idea, però, non è sempre esistita. È il risultato di una lunga storia intellettuale, fatta di intuizioni, resistenze e svolte radicali.
Le prime tracce di questa visione risalgono all’antica Grecia. Nel VI secolo a.C., i pitagorici scoprono che fenomeni naturali apparentemente qualitativi, come l’armonia musicale, obbediscono a rapporti numerici semplici. La relazione tra lunghezza delle corde e intervalli sonori porta alla famosa tesi secondo cui “tutto è numero” (Aristotele, Metafisica, I, 5). È un’idea potente, ma ancora lontana dalla scienza nel senso moderno: il numero non è uno strumento di misurazione empirica, bensì il principio metafisico dell’ordine cosmico.
Con Platone, nel IV secolo a.C., la matematica assume un ruolo centrale nella conoscenza. Nel Timeo, il cosmo è costruito secondo proporzioni geometriche, e le forme matematiche rappresentano la struttura profonda del reale. La matematica è vista come il linguaggio dell’intelligibile, superiore al mondo sensibile e mutevole. Non a caso, la tradizione attribuisce all’Accademia il motto “nessuno entri qui se non conosce la geometria”. Tuttavia, anche in Platone la matematica non nasce dall’osservazione sistematica della natura, ma da una concezione filosofica dell’ordine.
Aristotele introduce una svolta decisiva, ma ambigua. Da un lato fonda la fisica come studio della natura; dall’altro separa nettamente la matematica dalla spiegazione dei fenomeni naturali. Per Aristotele, la matematica astrae dalle qualità reali e non può cogliere le cause dei processi fisici (Fisica, II, 2). La sua enorme influenza farà sì che, per secoli, la matematizzazione della natura venga vista con sospetto: utile per descrivere, ma incapace di spiegare.
Un’eccezione straordinaria è Archimede (III secolo a.C.). Nei suoi lavori sulla leva e sul galleggiamento, Archimede usa dimostrazioni matematiche per derivare leggi fisiche generali, anticipando un metodo che diventerà centrale solo molto più tardi (On Floating Bodies). Einstein lo definirà uno dei più grandi geni scientifici di tutti i tempi. Eppure, il suo approccio rimane isolato e non genera una tradizione continua.
Durante il Medioevo, la matematica viene applicata in modo sporadico allo studio del moto (si pensi ai “calculatores” di Oxford, come Thomas Bradwardine), ma l’idea che la natura sia governata universalmente da leggi matematiche non è ancora dominante. La fisica resta prevalentemente qualitativa e teleologica.
La svolta arriva tra XVI e XVII secolo, con quella che oggi chiamiamo Rivoluzione scientifica. Galileo Galilei rende esplicita una nuova concezione della natura: il mondo fisico è governato da leggi necessarie, e queste leggi sono matematiche. Nel Saggiatore (1623) scrive che “il libro della natura è scritto in caratteri matematici”, e che senza triangoli, cerchi e numeri è impossibile comprenderlo. Qui la matematica non è più una filosofia dell’ordine, ma uno strumento operativo per formulare leggi, fare previsioni e confrontarle con l’esperienza.
Con Isaac Newton questa visione raggiunge una forma compiuta. Nei Principia Mathematica (1687), le stesse equazioni descrivono la caduta dei gravi sulla Terra e il moto dei pianeti nei cieli. È un passaggio concettuale enorme: non solo la natura obbedisce a leggi matematiche, ma queste leggi sono universali. Come scriverà Laplace un secolo dopo, in linea di principio una mente che conoscesse tutte le leggi e le condizioni iniziali potrebbe prevedere l’intero futuro dell’universo (Essai philosophique sur les probabilités, 1814).
Da quel momento in poi, l’idea che comprendere significhi “trovare le equazioni” diventa il cuore della scienza moderna. Dalla termodinamica all’elettromagnetismo, dalla meccanica quantistica alla relatività generale, la matematica non accompagna la fisica: la costituisce.
Resta però una domanda aperta e affascinante, formulata in modo celebre da Eugene Wigner: perché la matematica funziona così bene nel descrivere il mondo? Nel suo saggio The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences (1960), Wigner parla di un “miracolo” che non sappiamo spiegare del tutto. La matematica è una scoperta o un’invenzione? È il linguaggio della natura o il filtro della mente umana?
Questa fiducia nella matematica non rimane confinata alle scienze naturali. A partire dal XVIII secolo, l’idea che anche i fenomeni sociali ed economici possano obbedire a regolarità formali comincia a prendere piede. Se la natura fisica è governata da leggi, perché non dovrebbero esserlo anche i comportamenti umani quando osservati in aggregato?
Un primo passo in questa direzione è compiuto da Pierre-Simon Laplace e da Adolphe Quetelet. Quest’ultimo, nel XIX secolo, introduce il concetto di “uomo medio” e mostra che fenomeni come criminalità, matrimoni o suicidi presentano una sorprendente stabilità statistica nel tempo (Quetelet, Sur l’homme et le développement de ses facultés, 1835). Per Quetelet, la regolarità dei dati sociali suggerisce l’esistenza di leggi statistiche che governano il comportamento collettivo, anche se le azioni individuali restano libere e imprevedibili.
In economia, la matematizzazione prende forma in modo sistematico tra XIX e XX secolo. Da Cournot a Walras, l’analisi economica viene costruita sempre più esplicitamente come un sistema di equazioni. L’equilibrio generale walrasiano rappresenta un tentativo ambizioso di descrivere l’intero sistema economico come un insieme coerente di relazioni matematiche tra agenti, prezzi e quantità. Lionel Robbins definirà l’economia come la scienza che studia il comportamento umano come relazione tra fini e mezzi scarsi, aprendo la strada a una formalizzazione sempre più rigorosa.
Nel Novecento, questo approccio si consolida. La teoria dei giochi, sviluppata da John von Neumann e Oskar Morgenstern (Theory of Games and Economic Behavior, 1944), applica strumenti matematici sofisticati allo studio delle interazioni strategiche, mostrando come cooperazione, conflitto e istituzioni possano essere analizzati con lo stesso rigore delle leggi fisiche. Più tardi, l’econometria rende possibile il confronto sistematico tra modelli matematici e dati empirici, rafforzando l’idea che i fenomeni economici possano essere spiegati, almeno in parte, attraverso relazioni quantitative.
Naturalmente, la matematica nelle scienze sociali ha uno status diverso rispetto alle scienze naturali. Le “leggi” economiche e sociali sono tipicamente probabilistiche, dipendenti dal contesto istituzionale e storico, e soggette a cambiamento quando gli individui reagiscono ai modelli stessi. Come osservava Keynes, “gli atomi dell’economia non sono come gli atomi della fisica”. Eppure, proprio la matematica consente di rendere esplicite le ipotesi, di chiarire i meccanismi causali e di distinguere ciò che segue logicamente da ciò che è solo intuitivo.
In questo senso, l’estensione della matematica ai fenomeni sociali rappresenta una continuazione naturale della svolta galileiana. Non perché la società sia una macchina governata da leggi rigide, ma perché trattare i comportamenti umani come oggetti di analisi formale permette di individuare regolarità, vincoli e trade-off che altrimenti resterebbero nascosti. Come nelle scienze naturali, la matematica non elimina la complessità del reale, ma offre un modo potente per pensarla.
Forse la risposta sta proprio nella storia di questa idea. L’uomo non ha semplicemente “scoperto” che la natura obbedisce a leggi matematiche in un istante preciso. Ha imparato, gradualmente, che trattare il mondo come se fosse matematicamente ordinato permette di comprenderlo meglio, di prevederne il comportamento e di intervenire su di esso. In questo senso, la matematica non è solo il linguaggio della natura, ma anche una straordinaria estensione delle nostre capacità cognitive.
Ed è proprio questa convergenza tra struttura del mondo e struttura del pensiero che rende la scienza moderna una delle più radicali avventure intellettuali della storia umana.



