El compromiso ontológico de la Física
Ruth Castillo Ochoa
14 octubre 2024
CERN,Organización Europea para la Investigación Nuclear, es uno de los centros de investigación científica más grandes y respetados del mundo- La cámara de detecciones de neutrinos en protoDUNE para el experimento de neutrinos DUNE, vista desde el interior con paredes expandibles/contraíbles, diciembre de 2023 Ginebra, Suiza
En los albores del siglo XX, filósofos pertenecientes al positivismo lógico atendieron, bajo la visión empirista, el problema de las entidades teóricas a través de la concepción que el conocimiento comienza con la experiencia, siendo la experiencia la piedra angular incuestionable que justifica el saber. Para los positivistas el conocimiento de ‘lo dado’ es posible solo a través de la experiencia sensorial, es decir, a través de la observación directa.
Desde este punto de vista se deja desatendido el problema acerca del cómo adquieren significado los términos teóricos como electrón, campo, energía, gravitación, etc., los intentos empiristas por dar una respuesta satisfactoria al problema se fundaron en la existencia de una base constituida por lo dado en la experiencia inmediata. En otras palabras, bajo la visión empirista los términos teóricos adquieren su significado en función del significado de los términos no-teóricos u observacionales. Bajo esta perspectiva, los términos teóricos aparecen en las teorías científicas como auxiliares en las funciones básicas de las teorías que, según los empiristas, son explicación y predicción de fenómenos observables.
De esta manera, la tarea del filósofo de la ciencia se resume en analizar de qué manera se vinculan los términos observacionales y los términos no observacionales al interno de una teoría científica. Ahora bien, se debe reconocer que dentro del lenguaje de la ciencia son necesarios las entidades teóricas siendo innegable su participación en el avance y carácter predictivo de la ciencia. Tómese por ejemplo el caso del ‘neutrino’. Casi todos los físicos de la época suponían que las atribuciones otorgadas al neutrino hacían imposible su detección u observación. 1 Sin embargo, no aceptar la existencia de la partícula (neutrino) suponía abandonar el principio de conservación de la energía, y con ello refutar gran parte de la física. Así las cosas, el neutrino pasó a incorporarse al grupo de términos inobservables. En 1956 Clyde Cowan y Frederick Reines demostraron su existencia experimentalmente.
Lo resaltante de este ejemplo es el hecho que el neutrino se introdujo ad hoc por parte de W. Pauli suponiendo imposible su observación. La situación cambió años más tarde. Este caso muestra la dificultad de trazar una línea entre lo ‘observable’ e ‘inobservable’ en ciencia. La física moderna muestra inaplicable que cada término sea definido (y aceptado) solo en referencia a un conjunto de datos sensoriales. De hecho, la física contiene muchos términos que refieren a entidades no observables que no son expresados en términos sensorios. Aún más, estos términos inobservables, que representan entidades inobservables, resultan concepciones fundacionales de las teorías físicas. A pesar de las postulaciones positivistas, neokantianas (entre otras tantas) la historia de la ciencia ha mostrado que ninguna ha podido dar una interpretación satisfactoria a la cuestión acerca de los términos teóricos representando esto un ángulo ciego en física y filosofía1.
Los hombres de ciencia construyen entes inobservables a partir de ciertas pruebas/manifestaciones indicativas experimentalmente factibles frente a un posible existente. Ejemplos de ello lo encontramos en los átomos de los pensadores griegos como Leucipo y Demócrito, la existencia de la gravitación universal de Newton, el campo eléctrico de Faraday-Boscovich, etc. para existentes de una u otra manera y el espacio cuatridimensional de Einstein, como concatenación de una pluralidad de esencias entre tantos. Es importante señalar aquí que cada abstracción basada en la conciencia (por ejemplo, espacio-tiempo) necesitan tener sus contrapartes puramente físico-ontológicas en todo lo que existe.
Por ejemplo, tenemos experiencia de la gravedad por todas partes, pero no tenemos experiencia directa de su ontología debido a la forma de manifestación extremadamente diminuta e indirecta de los gravitones. La historia de lo que hoy denominamos conocimiento científico sugiere que no podemos obtener logros exitosos en el campo de la inteligibilidad de existentes observables e inobservables como procesos si no se construyen cuerpos teóricos bien definidos que den cuenta de los procesos inobservables, sus características y, sobre todo, sus ontologías.
Los poderes racionales en su lucha constante contra la amenaza del escepticismo se tranquilizan en la medida en que las construcciones teóricas se ajusten a las demandas de la comprensión del fenómeno. Más que buscar constataciones empíricas buscamos comprender y estas comprensiones se determinan a través de los constructos teóricos. Esto nos hace pensar que, en las ciencias, la inteligibilidad debe admitir la participación de los inobservables que podríamos llamar ‘entidades teóricas’.
A partir del siglo XVII y hasta nuestros días la ciencia ha dado cuenta de su carácter experimental. Ninguna corriente de la filosofía de la ciencia pone en duda la vinculación entre experiencia-observación (planteamiento de problemas, formulación y contrastación de hipótesis y teorías) y carácter expresivo (sistemas de conceptos o teorías). Esta dualidad experiencia-teoría u observación-teoría2 conduce a reflexionar acerca de la relación entre ambos ámbitos – lo empírico y lo teórico.
En este orden de ideas, surgen cuestiones como: ¿cuál es el papel de la observación en la formación de conceptos, planteamiento de los problemas, formulación de teorías? ¿hay observaciones puras, es decir, observaciones que no estén prejuiciadas ni contaminadas por alguna teoría, o más bien, toda observación requiere algún conocimiento previo? ¿es posible (o no) que existan términos en el lenguaje cotidiano o de las teorías científicas cuyo significado dependa exclusivamente de la percepción sensorial? Responder a estas inquietudes conduce a indagar la naturaleza de la observación científica y analizar la adquisición del significado de términos ‘observables’ e ‘inobservables’. Una distinción entre ambos términos es ofrecida por Anjan Chakravartty en su obra A Metaphysics for Scientific Realism. Knowing the Unobservables:
Hay cosas que, en circunstancias favorables, se pueden percibir con los sentidos sin ayuda de nadie. Las llamaremos “observables”, aunque esto suponga privilegiar la visión sobre los demás sentidos por conveniencia terminológica. Los inobservables, por tanto, son cosas que no se pueden percibir con los sentidos sin ayuda de nadie, y esta categoría se divide en dos subcategorías. Algunos inobservables son, no obstante, detectables mediante el uso de instrumentos con los que se espera “extender” los sentidos, y otros son simplemente indetectables. Estas distinciones son importantes porque en torno a ellas giran importantes controversias sobre cómo interpretar las afirmaciones de las ciencias.
(Anjan Chakravarty, 2007: 4)
Esta distinción de Chakravartty parece ser insuficiente. No podemos, por ejemplo, definir el espacio, el tiempo o el espacio-tiempo como un inobservable absoluto en el mismo sentido que cuando llamamos energía potencial como un inobservable. El espacio, el tiempo y el espacio-tiempo son los conceptos epistémicamente a priori que son más fundamentales para todas las demás esencias. Por lo tanto, necesitamos hablar de (1) observables e inobservables existentes, y luego también de (2) términos teóricos. Como he señalado, son muchas las postulaciones y distinciones en torno al problema de los inobservables o términos teóricos. Aún la ciencia y la filosofía mantienen abierto la problemática acerca del estatus de los términos teóricos y queda mucho por decir acerca del cómo accedemos a conocer la realidad a través de estos términos teóricos y su existencia independiente de la conciencia del sujeto.
Notas
1 La existencia del neutrino fue propuesta en 1930 por Wolfgang Pauli para compensar la aparente pérdida de energía y momento lineal en la desintegración β de los neutrones según n→p++e-+υ ̅_e Wolfgang Pauli interpretó que tanto masa como energía serían conservadas si una partícula hipotética denominada ‘neutrino’ participase en la desintegración incorporando las cantidades perdidas. Esta partícula hipotética debía ser sin masa, ni carga, ni interacción fuerte, lo que hacía imposible su detección para la época. El neutrino fue considerado partícula hipotética (inobservable) durante 25 años. En 1956 Clyde Cowan y Frederick Reines demostraron la existencia del neutrino experimentalmente. Lo hicieron bombardeando agua pura con un haz de 1018 neutrones por segundo. Observaron la emisión subsiguiente de fotones, quedando así determinada su existencia. A este ensayo, se le denomina experimento del neutrino. En 1962 Leon Max Lederman, Melvin Schwartz y Jack Steinberger mostraron que existía más de un tipo de neutrino al detectar por primera vez al neutrino muónico. En el año 2000 fue anunciado por parte de la Colaboración DONUT en Fermilab el descubrimiento del neutrino tauónico. Su existencia ya había sido predicha, puesto que los resultados del decaimiento del bosón Z medidos por LEP en CERN eran compatibles con la existencia de 3 neutrinos. Para una revisión más exhaustiva acerca de las propiedades de los neutrinos puede consultarse los datos de Nakamura 2010.
2 Sobre una reconstrucción histórica acerca del problema de los inobservables se puede revisar León Olivé y Ana Rosa Pérez Ransanz (1989). Filosofía de la ciencia: teoría y observación. (comp.) Cdad. De México: Siglo Veintiuno.
3 Carman sostiene al respecto que “Varios autores, (…) denunciaron que la distinción teórica/observacional suponía la confusión de dos dicotomías, en algún sentido relacionadas, pero diferentes: la dicotomía entre lo observacional y no observacional y la dicotomía entre lo teórico y no-teórico.” [Carman, 2016]. También se recomienda consultar para una revisión exhaustiva del estudio del problema en la posible distinción entre teoría y observación en la ciencia la compilación de León Olivé y Ana Rosa Pérez Ransanz Filosofía de la ciencia: teoría y observación. 1989.
Físico teórico; Doctora en Filosofía de la Física; M.Sc. Lógica y Filosofía de la Ciencia; Miembro del Círculo Latinoamericano de Fenomenología y de Sociedad Italiana de Historia de la Física y Astronomía. Autora de libros y artículos científicos. Se dedica al análisis del problema de los inobservables en la Teoría de la Relatividad General bajo el Realismo Científico Fenomenológico de Neelamkavil.
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