Tim Maudlin y la interpretación de Copenhague

Tim Maudlin sobre filosofía de la mecánica cuántica: Teoría física, interpretación de Copenhague y realismo científico.

Traducción libre de extractos de la Introducción a Filosofía de la Física II: teoría cuántica de Tim Maudlin.

Una teoría física debería responder clara y francamente dos preguntas fundamentales: qué hay y qué hace. La respuesta a la primera es la ontología de la teoría y a la segunda es la dinámica. La ontología debería tener una definida descripción matemática y la dinámica debería ser implementada por ecuaciones precisas que describan como evolucionará o evolucionaría la ontología.

La interpretación de Copenhague no cumple estas demandas. Hay poco acuerdo acerca de qué es lo que postula este abordaje de la teoría cuántica sobre lo que existe o cómo la dinámica puede ser formulada sin ambigüedades. Actualmente la expresión es usada con frecuencia como una forma abreviada de referirse a un instrumentalismo general que trata al aparato matemático de la teoría simplemente como un dispositivo predictor, sin comprometerse para nada con una ontología o dinámica. Ese dispositivo predictor es lo que Maudlin llama “la receta cuántica”. En ocasiones, aceptar la interpretación de Copenhague se entiende como la simple decisión de usar la receta cuántica sin más preguntas: cállate y calcula. Tal actitud rechaza la aspiración de proporcionar una teoría física, como la definimos arriba. Por tanto la interpretación de Copenhague ni siquiera está en la búsqueda de una descripción del mundo físico y de lo que éste hace.

Además de rechazar la terminología usual de “teoría cuántica” vs. “interpretación de la teoría cuántica” en favor de “receta predictiva” vs. “teoría física”, y además de ignorar la cuestión histórica de qué (si algo) cuenta como interpretación de Copenhague, este trabajo difiere de la mayoría de discusiones estándar en una tercera manera. Se ha vuelto de rigor que la literatura sobre los fundamentos cuánticos sistemáticamente usa de modo equívoco los términos ‘realista’ y ‘antirrealista’ (en inglés son 4 términos: realist, realistic, antirealist y antirealistic). Estos términos tienen un significado preciso en filosofía de la ciencia, el cual parece ser poco familiar para la mayoría de los físicos. Y no es sólo que estos físicos usen los términos de manera equívoca, es que más bien ellos los manejan sin significado alguno. Esto ha tenido consecuencias terribles para las discusiones sobre los fundamentos de la teoría cuántica.

En el propio sentido del término, las teorías físicas no son realistas ni antirrealistas. Eso es un error categorial, como se suele decir. Es la actitud de una persona hacia la teoría física la que es realista o antirrealista. (Pone el ejemplo de Osiander y Galileo respecto a la teoría copernicana).

El realista científico mantiene que, al menos en algunos casos, tenemos buenas razones probatorias para aceptar teorías o afirmaciones teóricas como verdaderas, o aproximadamente verdaderas, o en camino de ser verdaderas. El antirrealista lo niega. Estas actitudes vienen en gradientes: se puede ser un realista científico leve, medio o fuerte y asimismo el antirrealista. En últimas, es un asunto de epistemología y teoría de la confirmación.

Extracto y traducción libre de la introducción de Filosofía de la Física II: Teoría Cuántica. Publicado en 2019 por Princeton University Press.

Ontología de la mecánica cuántica de Gustavo Romero

 Nota: pensaba elaborar una reseña de uno de los mejores capítulos escrito por Gustavo Romero en el libro sobre materialismo contemporáneo, pero preferí hacer una traducción libre del último acápite del texto en inglés, esto es, el sumario y las conclusiones.

Entre corchetes van comentarios aclaratorios de mi parte y entre paréntesis van palabras en inglés como aparecen en el original, por si acaso la traducción no es idónea.

Ontología de la mecánica cuántica

Tomado de Contemporary Materialism: its Ontology and Epistemology (Materialismo contemporáneo: su ontología y epistemología). Capítulo 4: Quantum Matter (Materia Cuántica) por Gustavo Romero. Sección 4.8: Sumario y conclusiones.

La mecánica cuántica es una teoría extraordinaria. Es extraordinaria por sus logros y triunfos, y es extraordinaria por su opacidad de significado y la distancia que va desde su profunda visión a los dictados del sentido común. La extrañeza de la teoría se manifiesta principalmente a través del entrelazamiento, la dualidad onda – partícula, y la carencia de nítida definición (sharpness) de algunas propiedades cuánticas [indeterminación – superposición]. Todas estas características pueden encajarse dentro de una interpretación realista y objetiva [objetivista] de la teoría. En tal interpretación los referentes de la mecánica cuántica son los sistemas cuánticos y sus entornos.

Los estados de estos sistemas son representados por funciones complejas que corresponden a un espacio funcional llamado espacio de Hilbert. Las propiedades específicas de un sistema particular son dadas por operadores autoadjuntos (self-adjoints) que actúan a través del correspondiente espacio de Hilbert. Los valores propios (eigenvalues) de los operadores son identificados con los valores de las propiedades. Dado que los valores son discretos, se dice que el sistema está cuantizado. Si dos operadores no conmutan, los correspondientes valores propios no son simultaneamente definidos (sharp). Tal indeterminación de propiedades, llamadas desigualdades de Heisenberg o relaciones de dispersión, nada tienen que ver con observaciones. Simplemente reflejan el modo de ser de los objetos cuánticos [no se trata de que el observador altere lo observado, como se suele decir equivocadamente].

La evolución de los sistemas cuánticos obedece a una ecuación linear [determinista]. Esta ecuación puede ser formulada para estados o propiedades. La aplicación del Principio de Superposición a estados lleva naturalmente al entrelazamiento. Una vez un sistema es preparado de una manera particular, evoluciona de tal modo que sus propiedades globales se preservan. Como resultado de esto se da la existencia de correlaciones no-locales entre estados cuánticos de los componentes del sistema. Este entrelazamiento, muy bien verificado desde el punto de vista experimental, no es amenaza para la interpretación realista, en contravía de lo que pensaba Einstein. Sólo implica que las correlaciones cuánticas en sistemas entrelazados son no-locales [No hay conexión causal no-local, ni transmisión de energía o información instantáneas o a mayor velocidad que c (velocidad de la luz y la ondas gravitacionales), no hay “spooky action at a distance” como dijera Einstein].

La linealidad de las ecuaciones dinámicas de la mecánica cuántica también implica que la teoría es plenamente determinista. En cada punto del espacio-tiempo el estado de un sistema cuántico no interactuante está completamente determinado desde las condiciones iniciales. Sin embargo, la teoría es probabilística en el sentido de que a partir de un estado dado sólo las propensiones pueden ser evaluadas para diferentes posibles resultados (outcomes). Tales propensiones son matemáticamente representadas por probabilidades que son determinadas por la regla dada por la ecuación 4.5. En la evolución de las propensiones los observadores no están involucrados, sino únicamente las interacciones con el entorno, las cuales pueden ser artificiales –como en un experimento- o naturales –como en la mayoría de los casos-.

La llamada dualidad onda – partícula en realidad no existe. Los sistemas cuánticos no son ondas ni partículas. Ellos pueden mostrar bajo ciertas condiciones un comportamiento que puede asemejarse (resemble) al de una onda y bajo otras condiciones un comportamiento semejante a una partícula, pero ellos no son ni lo uno ni lo otro: son entidades sui generis. ¿Qué clase de entidades? En este capítulo he sustentado que los sistemas cuánticos son campos extendidos sobre el espacio-tiempo. Lo que llamamos partículas individuales son sólo excitaciones de este campo. El hecho de que las partículas sean propiedades del campo y no entidades se revela cuando nos damos cuenta de que no son relativisticamente invariantes [o sea para diferentes sistemas de referencia]. Diferentes estados del vacío [vacío cuántico] pueden ser encontrados en el mismo campo. Esto resulta en que hay partículas detectadas en un marco de referencia y no en otro.

La propiedad que caracteriza la existencia ontológica [óntica] es la energía: la capacidad de cambiar y producir cambios. La densidad de energía del campo siempre está bien definida en todos los marcos de referencia y no puede ser nivelada (leveled) por un cambio de marco. Esto muestra que las entidades subyacentes en la teoría son los campos cuánticos. Dado que estos campos interactúan entre ellos, decimos que son materiales.

Finalmente, el espacio-tiempo en el que estos campos existen es material también, porque también tiene energía, aunque con una distribución no local [en regiones de espacio-tiempo].

Podemos decir que, de acuerdo a nuestros actuales puntos de vista del mundo físico, todo lo que existe es material. Parece haber dos clases de materia: campos y espacio-tiempo [37 campos cuánticos y un campo clásico que es el espacio-tiempo; en el recuento de Romero se mencionan 25 campos cuánticos, pero ahí faltan las anti-partículas de los 12 fermiones]. Que estas dos clases de materia puedan reducirse una a la otra es algo que está por verse [ya sea por el camino de Einstein y Wheeler o por el camino “inverso” de la gravedad cuántica de bucles u otros similares].

 

 

Reseña de Every Thing Must Go (En defensa del cientificismo)

 Reseña del primer capítulo e introducción del capítulo 2 del libro Every Thing Must Go

El título del Capítulo 1 es En defensa del cientificismo. 

Por Jorge Senior

Diciembre 2019

 

Autores del capítulo: James Ladyman, Don Ross y David Spurret

El subtítulo del libro es Metafísica naturalizada, el cual define su temática mucho mejor que el título.

El libro Every Thing Must Go fue publicado en 2007, tiene 6 capítulos y 4 coautores: James Ladyman, Don Ross, David Spurret y John Collier.  Ladyman y Ross son coautores en todos los capítulos, Spurret es coautor en capítulos 1 y 5, Collier es coautor del capítulo 4.  Los dos autores principales, Ladyman y Ross, son coautores exclusivos del Prefacio (fechado 2006), los capítulos 2 y 3 (que contienen la propuesta específica de matefísica naturalizada) y del capítulo 6 que es la conclusión.

Títulos de los capítulos:

1.           En defensa del cientificismo (65)
2.       Realismo científico, empirismo constructivo y estructuralismo (65)
3.       Realismo óntico estructural y filosofía de la física (60)
4.       Realismo “exuberante” (Rainforest Realism) y la Unidad de la Ciencia.  (68)
5.       Causación en un mundo estructurado  (40)
6.       Conclusión: suficiente filosofía (12)

El capítulo 1 tiene 3 características

•         Es el único capítulo que contiene una parte “destructiva”, esto es, desata una crítica arrasadora de la metafísica analítica, también apodada por los autores como “metafísica neoescolástica”
•         Contiene una parte constructiva que anticipa algo de la propuesta de metafísica naturalizada que se desarrolla en los siguientes capítulos
•         Es también el capítulo en que se aborda el tema de la actitud filosófica o las maneras de hacer filosofía.

Se subdivide de la siguiente manera:

1.1   Metafísica naturalizada

1.2   Metafísica neoescolástica

1.2.1                      -Intuiciones y sentido común en metafísica

1.2.2                      -Metafísica apriorística

1.2.3                      -Metafísica pseudocientífica

1.3   Principio del cierre naturalista

1.4   La primacía de la física (o Principio de Primacía de la Física) (se refiere a la física fundamental, no a toda la física)

1.5   Unidad de la Ciencia y Reduccionismo (un análisis detallado de varios tipos de reduccionismo)

1.6   Nivel fundamental y otros niveles (fundamental: cuántica y relatividad)

1.7   Posiciones, normas y doctrinas (sobre el hacer filosófico)

La propuesta de filosofía científica de Mario Bunge, expuestas en el Tratado de Filosofía Básica (8 tomos 1974-1989) no es considerada en este libro (sin embargo, llegué a este texto gracias a que Gustavo Romero lo cita en varias ocasiones).  Tampoco es mencionado Otto Neurath, a pesar de que fue el integrante del Círculo de Viena que más trabajó el tema de la unidad de la ciencia (del círculo referencian principalmente a Carnap y Feigl).  Otros autores que no aparecen en el índice son Popper y Lakatos, escasamente sale algo de Kuhn, Feyerabend, pero sí Laudan, Poincaré, Russell, Quine, sorprendentemente está Cassirer.

En contraste, los autores manifiestan su cercanía con Bas van Fraasen, Daniel Dennet, Philip Kitcher, D. Lewis y mantienen un debate con el grupo de Stanford (Dupré, Cartwright).

Otros viejos conocidos que aparecen son Nelson Goodman, Ronald Giere, Jerry Fodor, Carl Hempel y Ernst Nagel, Tim Maudlin, S. French, Hillary Putnam, F. Suppe, W. Salmon.  Y no podían faltar clásicos, en especial Hume, Kant, Aristóteles y Peirce.

La filosofía de Ross y Ladyman puede ubicarse en la tradición materialista, pero los autores prefieren el término “naturalismo” al de “materialismo”.

Los dos autores principales resumen el primer capítulo de la siguiente manera:

“El capítulo 1 tiene, en parte, un propósito destructivo.  Se pretende persuadir al lector que la metafísica analítica estándar (o metafísica ‘neoescolástica’ como la denominamos) no contribuye en nada al conocimiento humano y, cuando tiene algún impacto, sistemáticamente tergiversa la significancia relativa de lo que sabemos sobre los fundamentos de la ciencia.  A continuación explicamos y sustentamos nuestra particular forma de naturalismo y nuestra concepción de la relación entre la física y el resto de la ciencia.  Éste es el capítulo más accesible del libro, y es posible que algunos lectores, más enfocados en las actitudes de los filósofos respecto a la ciencia que en la metafísica en sí, no les interese el resto.”

Este resumen no menciona el cientificismo que da título al capítulo y ocupa un lugar preponderante.  Tal cientificismo implica entender (1) la superioridad epistémica de la ciencia, que los autores sustentan sobre una base sociohistórica no exenta de contenido cognitivo y (2) que para hacer buena filosofía en el siglo XXI hay que partir del conocimiento científico actual.  En otras palabras, la buena filosofía es la filosofía científica (en especial en los campos fundamentales de la epistemología y la ontología) (nota: los autores no parecen interesarse de manera explícita en la semántica filosófica, aunque desde luego el análisis lógico y lingüístico se asume como prerrequisito)

En definitiva, la posición que defienden los autores principales enmarcada en una metafísica naturalizada consiste en un “realismo ontico estructural” basado en la física fundamental sobre el cual extienden un “realismo exuberante” (traduzco así el metafórico “Rainforest Realism” que literalmente sería “realismo de selva pluvial”) para sustentar la unidad de la ciencia.  El principio de cierre naturalista y el principio de primacía de la física fundamental actúan como pilares.

 

Capítulo 2: realismo científico, empirismo constructivista y estructuralismo

Realismo estructural parte de reflexiones en 2 dominios: (1) Problemas de historia de la ciencia en torno al abandono de compromisos ontológicos debido al avance de la ciencia (teorías más adecuadas empíricamente)y (2) preguntas que surgen desde el debate entre realismo científico y empirismo constructivista.  Sostendremos que la concepción semántica o modelo-teorética de la representación científica de la naturaleza se ajusta bien con el realismo estructural que propondremos.

El argumento es dialéctico, no analítico.  Una propuesta metafísica es mejor que otra en la medida en que unifica mejor la ciencia actual de un modo más iluminante (virtud de consiliencia).

Nuestra metafísica es una síntesis de empirismo constructivista y realismo científico basada en un verificacionismo peirceano.  El realismo estructural óntico de Ladyman es tal síntesis.

John Worrall introdujo el realismo estructural en 1989 para resolver el problema del cambio teórico para el realismo científico.  El realismo estructural es la visión de que la ciencia describe la estructura de la realidad y que esto es más que salvar los fenómenos pero menos que proveer una descripción verdadera de la naturaleza de las entidades inobservables que causan los fenómenos.

Hay múltiples variantes de realismo estructural en la literatura de filosofía de la ciencia, divisible en 2 grupos (Ladyman 1998): epistemológico y metafísico.  El realismo estructural óntico enfatiza el compromiso con estructura modal objetiva.

El realismo estructural no es sólo una respuesta al cambio de teorías, sino que tiene otras motivaciones relativas a la virtud de consiliencia con relación a diversos problemas de filosofía de la ciencia, y es compatible con todas las teorías científicas actuales. En combinación con la teoría de los patrones reales es posible dar cuenta de leyes, causación y explicación y de la relación entre física fundamental y ciencias especiales.

Orden de argumentación en capítulo 2:  (1) primero revisamos la definición de realismo científico, sus pros y contras, concluyendo que la historia de novedosas predicciones científicas exitosas es la mejor evidencia de cualquier forma de realismo, pero también (2) que la discontinuidad ontológica en los cambios de teorías hace que el realismo científico estándar sea indefendible.  Luego introducimos (3) el estructuralismo científico y repasamos en detalle el empirismo de Van Fraasen.  Estamos de acuerdo con Bas en muchas cosas, incluyendo lo apropiado de la concepción semántica de las teorías, pero sostenemos que un compromiso con la modalidad objetiva es necesario para hacer defendible esta forma de empirismo estructuralista.  Posteriormente introducimos una nueva terminología que será utilizada en el resto del libro y finalmente (4) pasamos a exponer el realismo estructural.  Argumentamos contra el realismo estructural puramente epistémico y concluímos el capítulo introduciendo el realismo estructural óntico y poniendo las bases para su defensa y desarrollo en el siguiente capítulo.

El desafío del Relativismo: A manera de reseña

Este escrito de 2001 y publicado en revista Advocatus en 2011, se basa en el libro El desafío del Relativismo de autores varios publicado en 1997 por Editorial Trotta.  No es exactamente una reseña, sino una síntesis comentada de un aspecto que se desarrolla en el libro, cual es la elaboración de una tipología de relativismos.

El título ambiguo del presente texto, donde el relativismo puede ser el desafiante o el desafiado, demarca lo que a mi modo de ver constituye el principal problema filosófico de nuestro tiempo, presente en los más connotados debates intelectuales de la actualidad.

Este planteamiento lo considero válido tanto para la filosofía de la ciencia como para la ética y la filosofía política.  Y como estos territorios filosóficos están en la base del derecho, de la ciencias políticas, sociales y humanas, de los estudios culturales y la lingüística, de la lógica y de las ciencias duras, entonces se trata de un tema de gran interés para los que ejercen estas áreas y no sólo para los filósofos.  Es, por tanto, una encrucijada de caminos propicia para construir un fluído escenario interdisciplinario donde circulen las ideas y se pueda generar una dinámica académica extracurricular que enriquezca la vida intelectual de la universidad y fecunde el terreno para futuros eventos de altos kilates como la Conferencia Internacional de Filosofía de la Ciencia a realizarse en septiembre de 2001.

La razón por la cual el Relativismo se constituye en el gran desafío filosófico de nuestra época radica en la muerte de los fundacionalismos, el derrumbe de los Absolutos de toda índole, el desvanecimiento en el aire de los otrora sólidos fundamentos del conocimiento científico, de la moral, del progreso y de la universalidad del modernismo, erigidos todos ellos por la civilización occidental y por ella misma cuestionados en el siglo XX.

Ahora bien, no hay un relativismo sino muchos, aunque todos comparten algo que los caracteriza y permite englobarlos bajo un mismo apelativo.

También hay varias tipologías de los relativismos, varias formas de clasificarlos dependiendo, desde luego, de los criterios utilizados.  Una obvia manera de clasificarlos sería a lo largo de una gama lineal cuasicontínua de acuerdo a su grado de Radicalidad, desde un relativismo extremo o absoluto donde todo vale o nada vale (como un agnosticismo radical) hasta la total ausencia de relativismo propia del dogmático o de quienes creen poseer una base firme y antisísmica para sus edificios discursivos, un fundamento inamovible, universal, transhistórico y supracultural.

Alterno a la Radicalidad existen otros criterios, tales como:

·      el objeto relativizado,

·      el campo de discusión y

·      el contexto que limita la validez para los enunciados del caso.

Así, según el objeto, encontraremos los Relativismos Ontológico, Metodológico y Semántico.

Según el campo, tendremos los Relativismos Epistémico, Ético, Religioso, Estético y Jurídico, entre otros.

Según el contexto, habrá Relativismo Cultural, Histórico, Sociológico, Específico (relativo a la especie), Individual, cognitivo, etc.

Probablemente, los relativismos de mayor interés en nuestro medio -por ser los más frecuentes- serían:

·      El Relativismo Cultural, cuyo cuartel general se halla en la Antropología.

·      El Relativismo Histórico, con sede en la ciencia de la Historia.

·      El Relativismo Ético, residente en la filosofía Moral.

·      El Relativismo Epistémico, con epicentro en la Filosofía de la Ciencia.

·      El Relativismo Lingüístico, presente en todos los ámbitos pero, por supuesto, con énfasis en la Filosofía Analítica y en la propia Lingüística.

·      El Relativismo Cognoscitivo, muy fuerte en la Psicopedagogía o Psicología del Aprendizaje.

·      El Relativismo Jurídico, afincado de varias formas en el Derecho.

El Relativismo es una trinchera desde donde se dispara contra nociones como: objetividad, razón, racionalidad, verdad, significado, progreso, universalidad, modernidad.  Todos estos conceptos se ven problematizados por la crítica relativista, lo cual debe ser visto por todos como sano y enriquecedor.  Estos ataques, muy notorios en la últimas décadas, llevan a algunos a la eliminación tajante de varios de tales conceptos y a redefinir otros, mientras que para aquellos de talante antirrelativista estos debates han servido para afilar esos conceptos, ganando en precisión y rigor en sus argumentos.

La discusión filosófica sobre las tesis relativistas no sólo tienen gran interés teórico sino que, además, conlleva implicaciones prácticas y sociales muy importantes para los sitemas jurídicos y políticos, para los procesos educativos y formativos, las relaciones internacionales e interétnicas y la investigación científica, entre otros aspectos.

La polémica filosófica más conspicua de los últimos 20 años ha sido sin duda, el debate de Modernidad - Posmodernidad.  Pues bien, el meollo del asunto allí es precisamente el desafío relativista, es lo que abre la argumentación. 

Algo similar sucede con el manido tema de la globalización (un proceso que empezó hace 570 años con Enrique el navegante).  Las relaciones de lo Global y lo Local, de lo Universal y lo Particular, así como temas tan trajinados en nuestro medio como el de la “Identidad Cultural” del Caribe colombiano, tienen un eje vertebral en el problema que el relativismo instaura.

El relativismo se enmascara con disfraces multicolores en el carnaval de las ideas: pensamiento débil, constructivismo, instrumentalismo, convencionalismo, primado del contexto, posmodernismo.  Estas corrientes intelectuales o ideas de moda muestran que el relativismo está pasando por un cierto auge y por ello es que hablamos de desafío, ya que todas ellas inoculan mayores o menores dosis de subjetivismo, lo cual resulta problemático, por decir lo menos.

En estas corrientes de moda existen unas categorías de estirpe kantiana que guardan entre sí un aire de familia.  Una lista parcial de tales categorías es la siguiente: paradigmas, matrices disciplinares, programas de investigación, tradiciones, esquemas mentales, marcos teóricos, marcos conceptuales, epistemes, cosmovisiones, concepciones del mundo, juegos de lenguaje, culturas, sistemas, estructuras.  Estas dos últimas, en realidad van siempre acompañadas de adjetivos que las ubican en un determinado campo (estructuras mentales o sociales, sistemas jurídicos o económicos, por ejemplo).

¿Por qué califico de raíces kantianas a estas categorías?  Porque todas ellas se mueven en la misma dirección del famoso “giro copernicano” de Kant, subjetivizando y relativizando el percibir, el conocer y el juzgar a la manera como el pensador de Könisberg trabajó la intuición y el entendimiento, pero con una gran diferencia que es la que evita que Kant pueda ser considerado relativista.  Y es que para el filósofo prusiano las categorías, esquemas o marcos a priori en el sujeto eran infalibles, estáticos, absolutos, apodícticos, mientras que para los autores de hoy, son cambiantes, falibles y, por ende, relativos (además de pragmáticos y contingentes).

Creo que todos estamos de acuerdo con la muerte de los absolutos en materia de percepción, conocimiento o decisión racional, pero donde no hay acuerdo es en los pasos que se han de dar en dirección al relativismo y, sobre todo, en los límites de esa andadura, pues muchos no estamos dispuestos a abandonar la razón, la verdad o la objetividad.

Sesión 1 de Big History

Curso Big History sesión 1