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Revista latinoamericana de filosofía

versión On-line ISSN 1852-7353

Rev. latinoam. filos. v.33 n.1 Ciudad Autónoma de Buenos Aires mayo 2007

 

COMENTARIOS BIBLIOGRÁFICOS

Andrés Rivadulla, Revoluciones en Física, Madrid, Trotta, 2003, 269 pp.
Andrés Rivadulla, Éxito, razón y cambio en física. Un enfoque instrumental en teoría de la ciencia, Madrid, Trotta, 2004, 202 pp.

La filosofía de la física ha sido, desde comienzos del siglo XX, una de las áreas centrales y más ricas de la filosofía de la ciencia. Sin embargo, hasta donde conozco, no existían libros, originalmente escritos en lengua española, consagrados enteramente a la filosofía de la física. Incluso son escasas las traducciones a nuestro idioma de esta clase de obras. En el intervalo de sólo un año, Andrés Rivadulla ha publicado dos libros dedicados a esta temática que indudablemente contribuyen a llenar una laguna muy significativa en la bibliografía disponible en español. Son dos obras completamente independientes entre sí, que, sin embargo, en razón de su cercanía temática y su común enfoque filosófico, admiten una reseña conjunta.
Revoluciones en Física (en adelante citado como RF) es el más sistemático de los dos libros. Tiene el formato de un curso universitario de historia de la física moderna, o, al menos, resulta especialmente apropiado para tal uso. No es estrictamente una obra de historia de la ciencia, sino una presentación, filosóficamente orientada, de algunos episodios y teorías fundamentales de la historia de la física, desde la revolución copernicana hasta la teoría del Big Bang, pasando por la física inercial de Galileo y Newton, la relatividad especial y general, la mecánica cuántica y la cosmología relativista. Cierra el libro un capítulo sobre la triple quiebra del determinismo en la física moderna (en la mecánica clásica de los sistemas complejos, en la mecánica cuántica y en la dinámica de los sistemas caóticos). Obviamente, es imposible exponer semejante cantidad de temas con todos sus detalles históricos o sus aspectos estrictamente científicos. Rivadulla ha tratado de conseguir un difícil equilibrio entre la presentación histórica, la reflexión filosófica y el tratamiento matemático de las teorías. Ha logrado reunir una gran cantidad de información en un espacio relativamente breve sin sacrificar en nada la precisión que requiere cada tema. Todo el libro está escrito en un estilo conciso y directo, desprovisto de cualquier digresión o recurso teórico. Hay, sin embargo, algunos pasajes de carácter matemático que pueden resultar excesivamente técnicos para el lector, filosófico o historiador, sin formación científica previa, por ejemplo, los apéndices al capítulo IV sobre mecánica cuántica y la exposición de la métrica de Robertson-Walker en el capítulo V (RF, 200-208 y 223-230, respectivamente). (El dilema que afecta a este tipo de sumarios técnicos, cuando se insertan en obras de filosofía, es que son generalmente inaccesibles para el lector que no posee los conocimientos matemáticos requeridos y generalmente innecesarios para el que ya los posee).
La tesis filosófica central que preside toda la obra es, según sus propias palabras, la de "la racionalidad de las reducciones interteóricas y de las revoluciones científicas" (RF, p. 13). En lo que sigue la discutiré brevemente. Rivadulla acepta, naturalmente, la existencia de revoluciones científicas, aunque reconoce el carácter difuso de este concepto, irreductiblemente metafórico. No admite, sin embargo, que el resultado de tales revoluciones sea la existencia de teorías radicalmente inconmensurales (al menos, en el sentido en que Kuhn utilizaba este concepto en la década de 1960). Hay, según Rivadulla, dos criterios que permiten comparar teorías sucesivas, incluso después de que hayan ocurrido auténticas revoluciones científicas que impliquen cambios conceptuales drásticos en la física. El primero es el contenido predictivo de las teorías; el segundo, la reducción de las antiguas teorías a las nuevas teorías. Cuando una teoría reduce a otra teoría anterior y, además, tiene mayor contenido predictivo que ella, estamos, según Rivadulla, ante un caso inequívoco de progreso científico. Esto nos lleva directamente al problema de la reducción interteórica.
La idea de reducción que tiene Rivadulla es bastante tradicional entre los físicos mismos: una teoría reduce a otra cuando la contiene o la incorpora como caso límite. La sostuvieron, entre otros, Einstein, respecto de la relación entre la mecánica newtoniana y la relatividad especial; y Heinsenberg, respecto de la relación de la mecánica clásica con la cuántica. También se la encuentra a menudo en los libros de texto de física. La noción de caso límite merecería un análisis más detallado. En principio, tal como la emplea Rivadulla, sólo se aplica a las teorías que hacen predicciones cuantitativas. Así, una teoría T1, contiene a otra teoría T2 como caso límite si las predicciones de T2 convergen con las de T1 cuando un cierto parámetro de T2 tiende a un valor determinado (generalmente cero). Así, en palabras del autor, "la mecánica newtoniana se deriva matemáticamente de la teoría especial de la relatividad tomando en ésta el límite v/c → 0" […] y "la mecánica clásica constituye también un caso límite de la mecánica cuántica cuando la constante de Planck tiende a cero." (RF, p. 14). Esta interpertación de las relaciones entre teorías físicas no es otra cosa que una versión del principio de correspondencia. La aplicación de este principio a la mecánica cuántica ha sido muy discutida por científicos y filósofos de la ciencia. parece claro que no puede aplicarse tal como lo formula Rivadulla. Así, por ejemplo, si la energía cinética de los fotones de un rayo de luz monocromático de frecuencia T es igual es E = hv, si h →0, entonces, E → 0, por lo que no se recupera un valor clásico (como ocurriría en una teoría corpuscular, donde E = 1/2mv2). Para ello, es necesario suponer que el número de corpúsculos tiende a ser infinito (n → ∞). Señalaremos también que mientras que v/c es una variable, h es una constante, por lo que la situación no es análoga en la relatividad especial y la mecánica cuántica. Incluso donde el principio de correspondencia resulta aplicable la simple convergencia numérica de las predicciones de dos teorías diferentes no garantiza la conmensurabilidad del significado de sus conceptos. Por ejemplo, la masa y la energía en mecánica newtoniana y en relatividad especial tienen propiedades muy diferentes (por ejemplo, no se adicionan de la misma manera) aunque las predicciones relativistas y clásicas de la masa y la energía de un cuerpo efectivamente convergen cuando v/c → 0 (y para fines prácticos se pueden considerar idénticas si v/c es suficientemente pequeño). Por otra parte, esta clase de reducción interteórica, como el autor reconoce, no puede aplicarse cuando al menos una de las teorías que se comparan es puramente cualitativa, por ejemplo, la física aristotélica no es, evidentemente, un caso límite de la física newtoniana.
La presentación que Rivadulla hace de las diferentes teorías físicas que expone es, en general, bastante clásica y convencional. No faltan, sin embargo, la observación original o el enfoque novedoso, como, por ejemplo, cuando señala el carácter invariante de la masa relativista (RF, 150), que en la mayoría de los libros de texto y de divulgación se indica como variable en función de la velocidad. La exposición se ilustra con abundantes citas originales elegidas de manera muy apropiada (curiosamente, mientras que la mayoría está traducida al español, como es natural, algunas se dejan en inglés, incluso cuando se extraen de una misma obra, como es el caso de las citas de Steven Weinberg (RF, 230 y 248, en español e inglés, respectivamente)). Podría objetársele que, a veces, se apoye excesivamente en libros de texto o fuentes secundarias, o que muchas de las fuentes citadas en las notas a pie de página no aparezcan en la bibliografía final, que resulta algo escueta. Sin embargo, como el autor señala en el Prólogo (RF, 13), no ha pretendido escribir una historia detallada de la física con carácter erudito. Con todo, una omisión que me parece algo más significativa es la de muchos filósofos contemporáneos de la física cuya obra, como la de John Earman sobre el determinismo, constituye actualmente una referencia obligada para algunos de los temas que Rivadulla discute.
Hay que apuntar a su favor, eso sí, el hecho de que cita y comenta a sus colegas, tanto científicos como filósofos, que han escrito en nuestra lengua española, una práctica que, de manera inexplicable, todavía es poco frecuente en la comunidad filosófica hispanoamericana.
Éxito, razón y cambio en física (en adelante abreviado como ERC) está formado por seis trabajos independientes entre sí, posiblemente escritos como artículos autónomos. A ellos, el autor agrega un "Prólogo" y un "Epílogo" donde se recapitulan las principales tesis filosóficas de la obra. Los diferentes capítulos versan sobre problemas clásicos de filosofía general de la ciencia, tales como el debate realismo-instrumentalismo, la inducción y la probabilidad de las hipótesis, o los experimentos cruciales; y también sobre problemas propios de la física teórica, tales como el problema del realismo en la mecánica cuántica. Esta presentación de los contenidos podría sugerir que no se trata de un libro específico de filosofía de la física, pero esta sería una falsa impresión, ya que en casi todos los capítulos las tesis generales de filosofía de la ciencia se ejemplifican mediante el análisis, a veces detallado desde el punto de vista matemático, de teorías y modelos de la física teórica contemporánea. De los múltiples e interesantes temas que Rivadulla aborda sólo examinaré dos: su respuesta al problema de la inconmensurabilidad de las teorías y su defensa del instrumentalismo metodológico.
Si la inconmensurabilidad se entiende como imposibilidad de traducir los conceptos de una teoría a los de otra, es un hecho que existen teorías inconmensurables. Pero, según Rivadulla, la comparabilidad entre teorías no requiere de la intertraducibiidad de sus respectivos léxicos, por lo que esta forma de inconmensurabilidad no afecta en modo algunos a la racionalidad del cambio científico (ERC, 130 y ss.). La traducibilidad no es necesaria en la física para comparar teorías incompatibles, tales como la mecánica newtoniana y relativista. Para que dicha comparación sea posible, los términos de cada léxico deben ser simplemente homólogo, como lo son, por ejemplo, el momento newtoniano y el cuadrimomento relativista (ERC, 132). El requisito de homología permite, en efecto, comparar términos homónimos, tales como "masa" y "momento", que aparecen en teorías diferentes. Sin embargo, encuentra límites de aplicación, por ejemplo, cuando una parte del léxico teórico de una teoría simplemente desaparece de otra teoría posterior. Así, el impetus de la mecánica medieval no sólo no es traducible al lenguaje de la mecánica cuántica, sino que no parece tener allí ningún término homólogo.
El debate sobre la interpretación realista o instrumentalista de las teorías lo analiza Rivadulla, siguiendo una tendencia bastante extendida en las últimas dos décadas, en términos de modelos. Considera que un modelo teórico es "una teoría restringida a un fenómeno o a un dominio muy específico de fenómenos" (ERC, 136). Este es un significado sumamente razonable y extendido, aunque no el único, de este término polisémico. Según el autor, los modelos no son en modo algunos representaciones de los fénómenos físicos, sino simplemente instrumentos predictivos, construidos con un marcado carácter pragmático, cuya única finalidad es salvar las apariencias. El rechazo del realismo por parte de Rivaculla se basa en dos argumentos fundamentales, que se presentan en lugares diferentes de su libro. El primero es que "la historia de la física moderna muestra que es perfectamente posible tener modelos teóricos distintos para el mismo dominio de fenómenos, modelos empíricamente exitosos, pero basados en supuestos teóricos completamente diferentes, e incluso opuestos" (ERC, 141). Ejemplo de ello son los bien conocidos modelos de la gota líquida y de capas para el núcleo atómico, que el autor analiza con detalle. El segundo argumento es que "el éxito empírico [de una teoría o modelo] no es indicador ni, menos aún, garantía de verdad, verosimilitud o probabilidad de verdad" (ERC, 181).
En mi opinión, ninguno de estos dos argumentos prueba que los modelos y teorías no sean, o puedan ser, representaciones de la realidad. El primer argumento muestra que efectivamente los modelos son instrumentos predictivos, cosa que ningún realista negaría, pero no se sigue de allí que carezcan de todo carácter representativo. Enfrentado a modelos incompatibles, pero igualmente exitosos, acerca de un mismo dominio de fenómenos el realista respondería que al menos uno de ellos no es una representación adecuada de la realidad física, pero que, por el momento, no sabemos cuál. Para el realista la existencia de múltiples teorías y modelos eficaces, pero incompatibles entre sí, es una situación provisoria que se debe a nuestra ignorancia de los fenómenos a los que tales modelos se aplican. También puede ser una salida ante la intratabilidad teórica de ciertos problemas (como el problema de muchos cuerpos que se plantea cuando se quiere conocer la fuerza que liga a los nucleones que componen los núcleos atómicos complejos). El segundo argumento sólo permite concluir que hasta el momento no se ha encontrado ningún vínculo entre el éxito empírico y la verosimilitud tal que nos permita afirmar que las teorías predictivamente más exitosas se encuentran más cerca de la verdad que las menos exitosas. No puede concluirse de ello que tal vínculo no exista. No obstante, es cierto que la carga de la prueba le corresponde al realista y, hasta ahora, no ha sido cumplida.
Creo que la actitud más coherente con una posición instrumentalista, como la que defiende Rivadulla, no es el antirrealismo, esto es, la afirmación de que los modelos científicos no representan en absoluto. Es más prudente suspender el juicio acerca de la representación sin negar la intención representativa con la que se construyen algunos modelos científicos, cosa que me parece evidente. Un instrumentalista puede perfectamente conceder que todos los modelos en ciencia intentan representar la realidad; pero al respecto agregará: i) que no podemos conocer cuáles modelos la representan y cuáles no; y ii) que no es necesario saber tal cosa, ya que la adopción o rechazo de un modelo o teoría se hace exclusivamente sobre la base de su adecuación empírica y eficacia predictiva. Esta última es, precisamente, la posición de Rivadulla, que se encuentra bien resumida en el siguiente pasaje de su libro.

El balance predictivo es precisamente el procedimiento que garantiza la comparación nacional de teorías en competencia. La teoría que mejor parada sale de la comparación de sus capacidades predictivas –observacional y/o experimentalmente contrastadas– será la que consideraremos las más aceptable empíricamente, y, por tanto, la que aceptaremos, provisional y pasajeramente, como forma de salvar los fenómenos, sin que ello implique ningún compromiso con, o ninguna creencia acerca de, su verdad. (ERC, 29; subrayado por el autor).

Desde este punto de vista el cambio de teoría nos otra cosa que la sustitución de una herramienta predictiva eficaz por otra aun más eficaz. Se comprende, entonces, que el problema de la inconmensurabilidad de las teorías sucesivas o el del carácter representativo de los modelos le parezcan a Rivadulla bastante inocuos y, en última instancia, irrelevantes a la hora de aceptar una teoría y aplicarla a un determinado dominio de fenómenos.
La posición instrumentalista de Rivadulla es clara y coherente, y, puesto que se trata de una posición minimal, resulta difícil de criticar. Ningún científico o filósofo de la ciencia negaría que las teorías y modelos deben salvar los fenómenos y facilitar las predicciones contrastables. La cuestión filosófica fundamental es si éstos sólo son instrumentos o si, además, pueden representar, de alguna manera parcial e inexacta, algunos aspectos de la realidad. Este me parece que es todavía un problema abierto.
En conclusión, Rivadulla ha producido dos obras de sumo interés que merecen ser ampliamente leidas y discutidas. Me parecen muy recomendables para un variado público interesado en la historia y la filosofía de la ciencia, y, por sobre todo, en la ciencia misma. No son en modo alguno trabajos filosóficamente neutrales, pero eso lejos de ser un defecto constituye una de sus mayores virtudes, especialmente cuando el enfoque filosófico que las preside se expone, como en este caso, de manera clara y directa.

Alejandro Cassini

Conicet
Universidad de Buenos Aires

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