23 Estructura

23.1 Teorías y estructuras

En varias ocasiones nos hemos preguntado por si la gravedad es una fuerza o una curvatura del espaciotiempo y, lo cierto, es que puede que no importe. A la hora de juzgar una teoría lo más relevante es evaluar su adecuación empírica, es decir, considerar cómo de bien se corresponde con las evidencias empíricas disponibles. En el caso de las teorías físicas las predicciones suelen hacerse utilizando fórmulas matemáticas y, por lo tanto, el aspecto más importante de la teoría es la estructura matemática de esas fórmulas. Para el caso de las teorías cualitativas el argumento será similar, aunque el lector deberá sustituir estructura matemática por estructura lógica de las proposiciones que forman el conjunto teórico.¹³⁹¹

Si la parte que hace el trabajo en una teoría es su estructura, tal vez deberíamos centrar nuestra atención en este aspecto y dejar de obsesionarnos con las interpretaciones que podamos dar a estas estructuras. El filósofo Roger Jones planteó en su Realism about what? una cuestión muy relevante: aunque solemos hablar sobre la física clásica como si existiese una única formulación de la misma, en realidad, los físicos trabajan con esta teoría utilizando formulaciones muy distintas, como las planteadas por Newton, Halmilton o Lagrange. Estas aproximaciones, tomadas literalmente, tienen implicaciones metafísicas muy diferentes. ¿Son más fundamentales las fuerzas, las energías o la acción? ¿La velocidad o el momento? Por ejemplo, en la formulación lagrangiana las trayectorias del sistema en el tiempo se tratan como si fuesen objetos en sí mismos y, por lo tanto, podrían ser interpretadas como soluciones en un universo bloque en el que el futuro y el pasado tienen una existencia equivalente a la del presente. En estos universos todos los instantes existirían. La extrañeza de este planteamiento llevó al autor de ciencia ficción Ted Chiang a escribir su magnífico cuento La historia de tu vida.

De modo que lo que Roger Jones planteó es: si la mecánica clásica tiene varias formulaciones con ontologías claramente diferenciadas, cuando un realista nos recomienda que asumamos como reales las ontologías de la teoría, ¿respecto a cuál de las ontologías deberíamos ser realistas? ¿Debemos pensar que existe la ontología planteada por el lagrangiano, por las fuerzas o por el hamiltoniano? La respuesta de muchos de los filósofos de la ciencia actuales es que como sólo la estructura tiene implicaciones empíricas, sólo la estructura es relevante. Todas estas formulaciones alternativas de la mecánica clásica comparten una misma estructura matemática y, por lo tanto, para el estructuralista, son iguales.

El estructuralismo fue propuesto por el filósofo de la ciencia John Worrall en 1989: lo relevante es la estructura matemática o lógica de las teorías¹³⁹² y no tanto la ontología. Como acabamos de comentar, a una misma estructura le podemos asignar distintas ontologías, por lo que no es de extrañar que la estructura se mantenga mucho más entre los cambios teóricos que la ontología.¹³⁹³

Los cambios teóricos, que a Kuhn le parecían radicalmente revolucionarios, desde el punto de vista estructural no lo son tanto y lo son todavía mucho menos en las regiones que habían sido exploradas empíricamente antes del cambio. La estructura de esas áreas mejor conocidas varió muy poco en el cambio de Ptolomeo a Copérnico, entre la mecánica clásica y la relatividad general o entre la electrodinámica de Maxwell y la cuántica.¹³⁹⁴ No obstante, esto no impide que la estructura de las nuevas teorías y las viejas, en algunos casos, difieran mucho en las regiones que previamente habían permanecido alejadas de la indagación empírica. Incluso puede que las propias estructuras de las nuevas teorías nos sugieran fenómenos previamente desconocidos.

Independientemente de qué teorías físicas se planteen en el futuro, de lo que podemos estar seguros es de que la mecánica newtoniana seguirá funcionando en los rangos que habían sido explorados empíricamente hasta el siglo XIX y que, además, las nuevas teorías seguirán teniendo una estructura muy similar en esas regiones.¹³⁹⁵ Esto es así porque las nuevas teorías habrán de incluir los fenómenos que se habían estudiado en su momento y porque las observaciones, aunque no son completamente independientes del conjunto de nuestro conocimiento, sí lo son lo suficiente como para que nuestra visión del mundo no vaya a cambiar tan radicalmente. Cualquier teoría futura que prediga que las bolitas dejadas caer en un plano inclinado van a flotar será una teoría errónea. Las teorías futuras seguirán siendo empíricamente adecuadas en los territorios previamente explorados y a lo máximo que podemos aspirar es a que las nuevas tengan una mayor precisión en esas regiones.¹³⁹⁶ La relatividad general siguió prediciendo, igual que predecía la gravitación newtoniana, el movimiento de las manzanas y los planetas, aunque es cierto que consiguió una mayor precisión en el análisis de la precesión de la órbita de Mercurio y que permitió descubrir fenómenos previamente insospechados en otros rangos de masas y velocidades.

Sean Carroll, que es físico teórico, explica en su The big picture que las leyes físicas que rigen nuestro mundo cotidiano son perfectamente conocidas y que no van a cambiar radicalmente.¹³⁹⁷ De hecho, en los rangos de energía que hemos explorado no es probable que aparezcan nuevas interacciones fundamentales relevantes a añadir a la electromagnética, nuclear débil, nuclear fuerte y gravitatoria y si apareciese alguna habrá de ser extraordinariamente débil, tan débil como para que, hasta el momento, no hayamos detectado sus efectos.

Podemos hacernos una idea de cómo funciona el proceso imaginando que nuestras evidencias empíricas actuales se resumen en unos cuantos puntos prácticamente alineados en un plano cartesiano. Aunque es posible que tengamos distintas formulaciones teóricas alternativas, cualquiera de ellas tendrá una estructura similar a una recta que pasará cerca de esos puntos empíricos. Un nuevo cambio teórico podría proponer una parábola para explicar esos mismos puntos. Aunque, en el rango previamente explorado empíricamente, es decir, en la región cercana a los puntos previamente medidos, la nueva teoría tendría que diferir muy poco de la antigua, ambas seguirían teniendo una estructura similar y continuarían siendo empíricamente adecuadas en esa zona. Sin embargo, esto no implica que en otras regiones las predicciones de ambas teorías hayan de ser similares, sus estructuras más allá de lo explorado previamente pueden ser muy diferentes. Por ejemplo, la relatividad general hace predicciones muy similares a la gravedad newtoniana y, sin embargo, las estructuras de ambas teorías difieren profundamente en regiones previamente inexploradas, como, por ejemplo, las regiones cercanas a objetos muy masivos.

Al poner el foco en las estructuras eliminamos en gran medida el problema de la subdeterminación. Cualquier teoría futura deberá dar cuenta de las evidencias empíricas actuales y, por lo tanto, estará forzada a compartir una estructura muy similar en las regiones mejor exploradas empíricamente. Además, la estructura permite que nos abstraigamos de los cambios entre ontologías, que podrían ser radicales, para centrarnos en lo esencial, en la estructura, y nos permite explicar por qué las teorías son capaces de hacer predicciones sobre nuevos fenómenos incluso aunque sus ontologías sean erróneas.

En el capítulo anterior mencionamos el éxito de la predicción de los positrones por parte de Dirac; pero lo que no comentamos es que la metafísica propuesta por su teoría fue abandonada inmediatamente.¹³⁹⁸ Sin embargo, esto no impidió que se hiciesen predicciones exitosas relativas a territorios previamente no explorados experimentalmente o, al menos, no reconocidos como tales.

Una cuestión que quedó pendiente en las primeras propuestas estructuralistas fue si eran epistemológicas o metafísicas, si se referían a lo que podemos saber o a lo que es.¹³⁹⁹ Este es un tema que ha sido explorado, entre otros autores, por el filósofo de la ciencia James Ladyman que ha relacionado las estructuras con los patrones reales de Dennett que mencionamos en el capítulo dedicado a las taxonomías.

En cualquier caso, el mundo externo es lo que es. Nuestros mapas se construyen a partir de la información empírica disponible y la adecuación empírica puede asegurarnos, en mayor o menor medida, que los mapas tendrán una estructura similar a la del territorio, pero los mapas no son, sólo el territorio es. De modo que también será relevante preguntarnos por qué queremos decir cuando aseguramos que una entidad del mapa es real.

23.2 Patrones

El filósofo Wilfrid Sellars (1912-1989) propuso que utilizásemos los términos: visión científica y visión manifiesta. La manifiesta es la común, la que se manifiesta ante nuestros sentidos con tan sólo abrir los ojos, mientras que la científica es la ofrecida por nuestras mejores teorías de la naturaleza. Ambas visiones son bastante diferentes, mientras que en nuestra vida diaria percibimos gatos, colores y olores, los físicos hablan de campos cuánticos y no es trivial relacionar ambas descripciones del mundo.¹⁴⁰⁰

Hay filósofos, llamados eliminitavistas, que apuestan por el fundamentalismo ontológico: sólo lo fundamental es real. Esto implica que los gatos o el olor a tortilla de patatas son una ilusión mental o, como mucho, tienen una existencia secundaria. En el otro extremo podríamos situar a los antirrealistas que, como hemos comentado, sólo aceptan como real lo que podemos observar: los gatos son reales, pero los campos cuánticos son una entidad teórica sobre la que es aconsejable mantenerse agnóstico.¹⁴⁰¹

El fundamentalismo ontológico adolece de varios problemas. En mi opinión el mayor de ellos es que ni siquiera tenemos una teoría fundamental del nivel más profundo de la realidad.¹⁴⁰² Todavía es peor, porque sabemos que nuestras teorías actuales más fundamentales: el modelo estándar, que está formado por un conjunto de teorías cuánticas de campos, y la relatividad general son incompatibles. De modo que el eliminitavista debería eliminar no sólo los átomos, sino considerar con suspicacia incluso las entidades fundamentales propuestas por nuestras teorías actuales.

Si nos movemos en la dirección contraria también nos topamos con problemas. Para Aristóteles estaba claro que los gatos individuales existían, pero tanto él como Platón tuvieron dificultades con la especie en su conjunto. ¿Existe la especie que engloba a todos los gatos individuales? ¿Tiene esta especie una existencia real? Según Aristóteles los gatos individuales tienen una existencia primaria, mientras que la especie tendría una existencia secundaria.¹⁴⁰³ A estos términos que engloban a varios individuos Aristóteles, y muchos filósofos posteriores, los denominaron universales. La especie gato es un universal que engloba a muchos particulares. Para Aristóteles lo que tiene una existencia primaria son los particulares, no los universales.¹⁴⁰⁴

El problema de esta solución es que no explica satisfactoriamente en qué sentido existe la gatunidad. Parece claro que los gatos individuales comparten algo, una cierta gatunidad. ¿Tendrá esta gatunidad una existencia real? Sería extraño asumir que no existe en el mundo externo algo que se corresponde con la gatunidad. Si mañana desapareciesen todos los taxónomos del mundo, incluso todos los seres humanos, los gatos continuarían existiendo y seguirán reproduciéndose entre sí, pero no con los perros. Para explicar esto Platón planteó la alternativa contraria: por supuesto que existe la gatunidad, de hecho, es la gatunidad la que tiene una existencia primaria, mientras que los gatos individuales no tienen más que una existencia vicaria de esa forma universal. Tanto Platón como Aristóteles entendieron que esta propuesta tampoco estaba exenta de problemas y la cuestión quedó sin resolver satisfactoriamente.

De modo que, según la imagen manifiesta mi gata, que ahora mismo está tumbada junto a mí, tiene una existencia clara, pero no es trivial compatibilizar esta existencia con el hecho de que, en realidad, este individuo es un proceso complejo formado por átomos y moléculas que, a su vez, están formadas por campos cuánticos cuya naturaleza fundamental desconocemos. Mi gata es un torbellino atómico que durante un tiempo parece ser un animal peludo. Y, además, me es más difícil aún explicar en qué sentido existen los gatos como especie, como conjunto.

Tal vez podríamos avanzar algo más sobre estas cuestiones metafísicas si comentásemos algunas propuestas recientes sobre qué implica afirmar que algo existe.

23.3 Existe lo que es parte de una teoría útil

En primer lugar, es necesario reconocer que hay ideas que se corresponden con entidades reales y otras que no. Los gatos existen, los unicornios no. Estos segundos son imaginarios, no se corresponden con ningún aspecto del mundo externo, forman parte de mapas imaginarios.

El físico Sean Carroll, en su muy recomendable The big picture, propone que deberíamos asumir que existen aquellas entidades que son parte de una teoría que describe el mundo externo adecuadamente. Por lo tanto, los átomos existirían y también los gatos individuales y la especie gato ya que cada una de estas entidades forma parte de alguna teoría útil.¹⁴⁰⁵

El mismo Sean Carroll reconoce que esta propuesta tiene la debilidad de ser epistemológica. Está proponiendo, simplemente, que debemos considerar con seriedad aquellas entidades que forman parte de un mapa útil, pero ¿qué pasa con el territorio? Además, resulta un tanto extraño que si proponemos dos teorías alternativas para explicar un mismo fenómeno, dos mapas alternativos, hayamos de aceptar la existencia de las entidades propuestas por ambas.

Por ejemplo, los físicos pueden utilizar la teoría relativista o la newtoniana para explicar el movimiento planetario, ¿implica esto que debemos aceptar que tanto la curvatura del espaciotiempo como el tiempo absoluto newtoniano son reales? Responder positivamente a esta cuestión sería raro. En principio, parece razonable aceptar que, en el mundo externo, en el territorio, o bien existe un tiempo absoluto o bien no existe y no tiene mucho sentido que nuestro compromiso con esa creencia haya de depender de la teoría que estemos decidiendo utilizar en ese momento. Aunque, recordemos, sólo el territorio es, así que la existencia de entidades alternativas que aparecen en diferentes mapas aproximadamente adecuados no debería preocuparnos demasiado.

Ladyman, sin embargo, para evitar este problema, ha propuesto una puntualización que considero importante: hemos de considerar como reales sólo aquellas entidades que pertenecen a teorías cuyo uso transciende a motivos meramente prácticos.¹⁴⁰⁶ Esto descartaría la fuerza de la gravedad newtoniana como real. Sería real, sin embargo, la curvatura del espaciotiempo puesto que es una entidad propuesta por una teoría fundamental.

La propuesta de Ladyman también podría ser criticada. Comprometerse con la existencia del espaciotiempo es muy arriesgado, hay indicios de que la relatividad general no es realmente fundamental, sino que deberá ser sustituida, en algún momento, por alguna teoría más próxima a la realidad última. Esto es cierto, pero no lo es menos que ninguna teoría llegará jamás a estar completamente exenta de este problema. Recordemos que el problema de la inducción nunca podrá ser evitado completamente. No tenemos un acceso directo al territorio, tan sólo contamos con nuestros mapas. Por lo tanto, lo que Ladyman plantea es que debemos aceptar como reales aquellas entidades que aparecen en nuestros mejores mapas, aunque, al mismo tiempo, hemos de asumir que algunas de nuestras entidades actuales, en el futuro, podrían ser descartadas. Además, recordemos que Ladyman es uno de los principales proponentes del estructuralismo, de modo que su tesis es, en realidad, algo más sutil: lo que debemos aceptar como real es la estructura asociada a la relatividad general. Esta estructura, en el futuro, sufrirá modificaciones más suaves que la ontología que Einstein asoció a esa estructura.

En cualquier caso, una metafísica naturalista ha de asumir que nuestro conocimiento es limitado. No debemos aceptar esta aproximación a la metafísica porque sea infalible, sino porque nadie ha llegado nada útil haciendo ningún otro tipo de metafísica. Si queremos averiguar qué hay en el mundo hemos de mirar y, al mismo tiempo, tenemos que asumir que nuestra mirada, aunque sea cada vez más amplia y precisa, es limitada.

23.4 Existen los patrones reales

Creo que la tesis más defendible es que en el mundo externo existen patrones reales. Mi gata es, en realidad, un proceso en continuo cambio y los procesos son, en última instancia, patrones reales.

Dennett, que fue quien propuso el término patrón real en su Real patterns (1991) insistió en que la característica más relevante de un patrón real es su compresibilidad. La información contenida en un patrón real puede comprimirse y esto nos permite construir descripciones eficientes de esa parte de la realidad. Cuando digo que mi gata está dormida junto a mí estoy haciendo una descripción muy económica de un patrón externo y puedo hacerlo porque ese patrón no está constituido por un simple barullo de átomos localizados al azar, sino que presenta un alto grado de orden. No puede hacerse una descripción económica de un conjunto aleatorio, el azar no es comprimible, sólo podemos resumir aquello que no es completamente aleatorio.

Otra característica importante de los patrones reales es que son, más o menos, estables. En biología, por ejemplo, trabajamos con patrones reales que, al menos durante un tiempo, se resisten a la continua erosión de la segunda ley de la termodinámica.¹⁴⁰⁷

Estos patrones pueden ser descritos en nuestros modelos del mundo como cosas, eventos o procesos.¹⁴⁰⁸ La especie gato se corresponde con un patrón y mi gata también, así como sus átomos o los campos cuánticos que permean el espaciotiempo que ocupa. Los procesos también son patrones, por ejemplo, las reacciones que escribe un químico en la pizarra son descripciones de unos patrones determinados que se dan en el mundo externo.

Las estructuras de las que hablan los realistas estructurales serían las estructuras de los modelos o teorías que utilizamos para hacer descripciones, más o menos aproximadas, de estos patrones reales. Los patrones recogen el orden del territorio y las estructuras son el reflejo de ese orden en nuestros mapas.

23.5 Abajo hay relaciones

A primera vista parece que el mundo está compuesto por cosas, como los gatos o las bolas de billar, que son sólidas, que ocupan un lugar. Sin embargo, los atomistas griegos ya pensaron que esta idea planteaba problemas filosóficos y propusieron que estas cosas, que componen la imagen manifiesta del mundo, en realidad, están formadas a nivel fundamental por pequeños átomos. Nuestros átomos actuales son divisibles en partes, así que no se corresponden con los átomos de Leucipo y Demócrito, pero, aun así, la mayoría de nosotros conserva la idea principal: las cosas están compuestas por cosas que, a su vez, están formadas por otras cositas más pequeñas. A esta tesis se le denomina reduccionismo ontológico. Por ejemplo, mi gata está compuesta por órganos que, a su vez, están compuestos por tejidos, células, orgánulos, macromoléculas, residuos, átomos, etcétera.

Sin embargo, ya desde la antigüedad también hubo críticas a esta propuesta. Aristóteles, por ejemplo, no pensaba que el vacío pudiese existir físicamente y esto le hizo plantear que el mundo no podía estar compuesto por cositas flotando en el vacío. Según Aristóteles la materia era continua, como los campos de Maxwell.

Las propuestas de la física fundamental actual comparten aspectos tanto con el atomismo como con la continuidad aristotélica, aunque, en realidad, son algo más extrañas que ambas. Hace un par de años escuché en una entrevista a Ladyman criticar el reduccionismo ontológico por lo que decidí leer sobre sus argumentos y debo confesar que me convenció. Según Ladyman, que es el proponente del realismo estructural óntico, debemos descartar la idea de que a nivel fundamental las cosas estén hechas de cosas. En realidad, si atendemos a la física actual, no podemos saber si existen objetos a nivel fundamental, lo único que podemos asegurar es que existen relaciones. Su tesis es que las relaciones son claras, pero los individuos no tanto. Esto puede parecer sorprendente: ¿cómo es posible que existan relaciones si no hay individuos? ¿Relaciones entre qué? En realidad, Ladyman no sostiene que no existan individuos a nivel fundamental, sino que de lo único que podemos estar seguros, al menos por el momento, y puede que para siempre, es de que existen relaciones y que, por lo tanto nuestras ontologías de las entidades fundamentales deberían descartar los individuos.

Tanto la mecánica cuántica como la relatividad general parecen indicar que, en el caso de que existiesen individuos a nivel fundamental, no podríamos obtener información sobre ellos, sino, tan sólo, sobre sus relaciones. Estamos acostumbrados a describir los sistemas utilizando el estado de los individuos que lo componen. Por ejemplo, podemos describir el estado de una partida de billar a tres bandas describiendo la posición y velocidad de cada una de las bolas. Sin embargo, esto no es posible en el mundo cuántico. Los sistemas cuánticos se describen globalmente y cuando están compuestos por varias partículas, éstas no se individualizan.¹⁴⁰⁹ El estado de un billar cuántico compuesto por tres electrones se describe por las propiedades del conjunto, no de cada electrón individual. Esta es, de hecho, la raíz de la extrañeza del comportamiento de los sistemas cuánticos.

Por lo tanto, Ladyman propone que lo que podemos decir que existe a nivel fundamental son redes de relaciones¹⁴¹⁰ y que los patrones reales de Dennett están formados por estas redes de relaciones.

23.6 Arriba y abajo

Nuestra descripción del mundo no es única, utilizamos distintos mapas porque los patrones reales pueden estar organizados a distintas escalas. Si quieres saber lo que hará un tigre hambriento no es necesario, ni útil, plantearte cómo se comportará cada uno de sus átomos, es suficiente con entender una mínima biología.

Utilizamos teorías diferentes a distintas escalas. Además, cada uno de estos modelos tiene unas ontologías distintas.¹⁴¹¹ Estas ontologías no son incompatibles, sino complementarias, cada una es aceptada en su ámbito.¹⁴¹² No hay gatos en la escala cuántica ni montañas a escala astronómica, por lo tanto, no tiene sentido preguntarse dónde empieza el gato a escala atómica. Según Ladyman esto no es más que un pseudoproblema.¹⁴¹³ Por ejemplo, a veces se escucha que no existen los sentimientos porque lo único que existen son los átomos, pero esto no es cierto, para el realista estructural ambas ontologías son aceptables.

La filósofa Nancy Cartwright explicó que, aunque el mundo externo está compuesto por una única realidad, las distintas ciencias lo describen de un modo complementario, cada una con un rango de aplicabilidad limitado.¹⁴¹⁴

Es cierto que las teorías han ido, poco a poco, cubriendo territorios mayores.¹⁴¹⁵ Los mapas, paulatinamente, se han ido unificando, pero esto no ha de hacernos pensar que el reduccionismo teórico absoluto es posible. Nunca tendremos una teoría cuántica de la macroeconomía.

El reduccionismo teórico es la idea de que las teorías del cosmos de un nivel superior deben derivar de las del nivel inferior.¹⁴¹⁶ Este supuesto ideal es, en realidad, inalcanzable. En la práctica puede que no sepamos derivar la teoría del nivel superior a partir del inferior.¹⁴¹⁷ Por ejemplo, aunque los químicos cuánticos tratan de inferir la máxima química posible a partir del comportamiento cuántico de los núcleos y los electrones, la realidad es que a la mayoría de los químicos le trae un poco al pairo lo que digan sus compañeros cuánticos. Las reglas de la química se averiguan haciendo experimentos en el laboratorio y lo cierto es que los cuánticos no son capaces de hacer predicciones precisas de muchos de los comportamientos observados por los químicos orgánicos o inorgánicos.

Además, incluso aunque conociésemos los niveles inferiores con una precisión suficiente, en la práctica, muchas veces nos encontraríamos con el problema de que no podemos calcular que debería pasar en un nivel superior.¹⁴¹⁸ Los biólogos moleculares han determinado la estructura de un gran número de proteínas, pero los físicos y los químicos cuánticos tienen graves problemas para calcular esas estructuras a partir de las leyes más elementales.¹⁴¹⁹

A estos problemas de cálculo hemos de añadirles los concernientes al caos y a la historia de los sistemas. Los sistemas caóticos no son los que se comportan azarosamente, sino aquellos cuya evolución es muy dependiente de los pequeños detalles del estado inicial del sistema. Por ejemplo, si yo dejo caer una bolita por un plano inclinado poco importa que la bolita comience su viaje con algo más o menos de velocidad, su comportamiento será muy similar en ambos casos: este sistema no es caótico. Sin embargo, en otros sistemas, como, por ejemplo, la atmósfera terrestre, la evolución depende de las condiciones iniciales exactas y dado que no podemos medir estas condiciones con infinita precisión, en estos casos, es imposible hacer buenas predicciones a medio o largo plazo.

Además, imaginemos que, en algún momento, consiguiésemos solventar estas dificultades y llegásemos a construir una computadora tan potente que fuese capaz de calcular lo que haría un gato basándose en su descripción atómica. Podríamos pedirle a este ordenador que hiciese una predicción sobre el comportamiento del animal en los próximos minutos. ¿Habríamos entendido el comportamiento del gato mejor que si pensamos que está cansado y que, por lo tanto, lo que hará será dormir?

Sin embargo, esto no implica que los niveles superiores obedezcan leyes que no son derivables de los inferiores, algo que se conoce como emergencia fuerte, sino, simplemente, que no tenemos por qué ser capaces de derivar estas leyes de las inferiores o que esas descripciones no serían explicaciones aceptables.¹⁴²⁰ La realidad de los niveles superiores no es mágica, depende de la de los inferiores, es sólo que puede que nosotros no entendamos esa relación. Estas descripciones no son alternativas, sino complementarias. Cuando sí somos capaces de entender un mismo fenómeno desde distintas ciencias sus modelos deberían ser consistentes. En caso contrario nuestra comprensión de la realidad estaría rota.¹⁴²¹

Es una suerte que los patrones que forman el cosmos tengan una organización tal que permita ser estudiada a distintas escalas. En caso contrario sería imposible aprender nada que ocurriese a nivel superior al fundamental.¹⁴²² Aunque, en realidad, supongo que esto no ocurre por casualidad, un cosmos sin estructura sería azaroso y la vida no sería posible y, por lo tanto, no habría nadie para preguntarse sobre el por qué de la imposibilidad de conocimiento a niveles superiores al fundamental.

En cualquier caso, es sorprendente que las leyes que rigen los objetos grandes sean tan sencillas y si esto ocurre es porque las leyes que gobiernan los procesos a distintas escalas están, en muchos casos desacopladas de las de las escalas inferiores. Por ejemplo, la física intranuclear es indiferente para el estudio de la química.

Una idea relacionada con la anterior es la de la emergencia. Las propiedades de los niveles superiores emergen a partir de las interacciones en los niveles inferiores. Una propiedad emergente no es parte de la descripción detallada de un nivel inferior.¹⁴²³ Emergencia, por cierto, proviene de emerger.

El término “emergencia” no tiene un significado preciso y los filósofos tienden a evitarlo¹⁴²⁴ y, además, en muchas ocasiones, se utiliza como sinónimo de inexplicable.¹⁴²⁵ En los textos de filosofía veréis con más frecuencia el término superveniencia. Un nivel superior superviene en uno inferior sí y sólo sí para que algo cambie en el nivel superior debe haber un cambio en el nivel inferior.¹⁴²⁶

Otra terminología filosófica relacionada con estos asuntos es la de ciencias fundamentales y especiales. Una ciencia especial es cualquier ciencia que no estudia el nivel fundamental de la naturaleza. La única ciencia fundamental es la física fundamental, es decir, aquella parte de la física que estudia fenómenos que pueden darse en cualquier lugar del universo en cualquier momento. Por otro lado, las especiales restringen sus ámbitos de estudio a regiones concretas.¹⁴²⁷ La física de partículas es fundamental porque estudia fenómenos que se dan en cualquier lugar y tiempo, mientras que la biología está limitada a unas entidades que habitan unas regiones muy específicas.

23.7 Progreso ontológico

De igual modo que podemos estar seguros de que las teorías futuras harán una descripción empírica muy similar a las de las teorías actuales en los rangos que ya hemos explorado empíricamente, habrá también una cierta conservación ontológica en ciertas escalas. Cualesquiera teorías biológicas que se planteen en el futuro asumirán la existencia de los gatos y las químicas y físicas la existencia de los átomos.

Estas entidades están relacionadas con estructuras teóricas que están tan constreñidas por observaciones empíricas que poco podrán variar en el futuro. Ladyman lo expresa apuntando que las teorías futuras conservarán, aproximadamente, parte de la estructura modal de las teorías actuales y no sólo su adecuación empírica.¹⁴²⁸

Por supuesto, algunas de las estructuras de nuestras teorías actuales, las menos constreñidas por las observaciones empíricas actuales, sí puede que desaparezcan de las futuras teorías. Por ejemplo, es posible que en las teorías futuras los electrones no sean considerados puntuales.

De modo que el debate sobre el realismo y el antirrealismo debería darse entidad por entidad y centrarse en estudiar, dadas las restricciones empíricas conocidas, el nivel de constricción de las estructuras teóricas actuales.

23.8 Resumen

Es habitual centrar la discusión sobre las teorías en sus ontologías. Por ejemplo, cuando hablamos sobre la mecánica newtoniana podemos mencionar las fuerzas, las energías o la acción. Pero para comprender mejor el cambio teórico conviene dejar de lado las ontologías y centrarnos más en la parte de las teorías que determina su adecuación empírica, su estructura matemática o lógica. Es importante recordar que podemos asignar ontologías muy distintas a una misma estructura teórica. Por ejemplo, la misma mecánica newtoniana puede ser descrita utilizando fuerzas, energías o acciones.

La estructura se relaciona con el mundo real gracias a las distintas evidencias empíricas. Podemos pensar en la estructura como en una red teórica anclada en distintos puntos a observaciones empíricas. En un momento determinado habrá regiones muy bien exploradas empíricamente y otras más alejadas de las evidencias y, por lo tanto, más especulativas. En los cambios entre teorías, incluso en aquellos que le parecieron radicales a Kuhn, la estructura en las regiones mejor exploradas se mantiene ya que todas las teorías presentes y futuras tendrán que ser empíricamente adecuadas y, por lo tanto, sus estructuras, en las regiones mejor exploradas, estarán muy constreñidas. Esto, claro está, no funcionará cuando las observaciones no sean neutrales respecto a las teorías comparadas y junto con la vieja teoría desaparezcan los datos, pero esto no suele ser un problema en las ciencias naturales. Es esta rigidez de la estructura en las regiones mejor exploradas la que nos garantiza que en cualquier teoría biológica futura seguirá habiendo gatos y en cualquier química futura, átomos.

El mundo externo es un cosmos, no un caos, tiene un orden, un logos. Esto implica que la información contenida en el logos es, al menos en principio, compresible y las estructuras de nuestras teorías reflejan ese orden. Es esta compresibilidad la que permite que nuestras teorías tengan capacidades explicativas tan amplias a pesar de ser tan compactas. Por otro lado, en nuestras teorías el orden del cosmos termina empaquetado en cosas, eventos o procesos.

El mundo externo es y nuestras teorías son meros reflejos del mismo; el territorio es, pero los mapas son representaciones, y, por lo tanto, cabe preguntarse qué estamos diciendo al afirmar que existe una entidad presente en uno de nuestros mapas. En principio, es razonable afirmar que existen las entidades que forman parte de las teorías empíricamente adecuadas, pero conviene hacer varias matizaciones. Por un lado, las entidades más teóricas, las situadas en regiones de la red menos constreñidas por las evidencias empíricas, puede que desaparezcan en teorías futuras. Además, hay teorías que se utilizan por motivaciones estrictamente instrumentales, como los epiciclos ptolemaicos, por lo que será difícil defender que sus entidades tienen una existencia real. ¿Existe la fuerza de la gravedad o la curvatura del espaciotiempo? La pregunta, en realidad, es un tanto banal, lo que existe es el cosmos, el mundo externo y su orden; la fuerza de la gravedad y la curvatura del espaciotiempo son entidades que forman parte de teorías empíricamente adecuadas. Aunque es cierto que la relatividad general abarca territorios más amplios que la newtoniana, ¿implica esto que hemos de decir que la fuerza de la gravedad no existe? Supongo que eso deberá decidirlo cada lector.

Además, hemos de reconocer que el reduccionismo teórico absoluto es imposible de alcanzar: existe un sólo territorio, pero nunca dispondremos de un único mapa. Los patrones del cosmos están organizados en distintas escalas y nuestras diferentes ciencias estudian el orden presente en esas distintas escalas. Nuestra descripción del mundo no es única y las teorías propuestas en las distintas ciencias plantean ontologías complementarias. Es cierto que, en principio, las leyes de las escalas superiores tendrían que depender de las inferiores, la biología debería depender de la química, pero en la práctica no sabemos derivar el comportamiento del gato de su química. Aunque también es importante remarcar que complementario no implica alternativo; siempre que distintas ciencias estudien el mismo fenómeno sus explicaciones deberían converger. Esto es, por ejemplo, lo que vimos con los átomos, la química y la física. Aunque podamos estudiar la estructura del cosmos presente en distintas escalas, existe un único cosmos.

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1391. Ladyman et al., Every Thing Must Go, location:1951.↩︎

1392. Massimo Pigliucci, The Nature of Philosophy, location:2722.↩︎

1393. Ladyman et al., Every Thing Must Go, location:1578.↩︎

1394. Ibid., location:1583.↩︎

1395. Carroll, The Big Picture, location:2501.↩︎

1396. Sokal, Beyond the Hoax, location:252.↩︎

1397. Carroll, The Big Picture, location:2826.↩︎

1398. Staley, An Introduction to the Philosophy of Science, location:3746.↩︎

1399. Ladyman, Understanding Philosophy of Science, location:255.↩︎

1400. Sean Carroll, Daniel Dennett on Minds, Patterns, and the Scientific Image.↩︎

1401. Ibid.↩︎

1402. Carroll, The Big Picture.↩︎

1403. Adamson, Classical Philosophy, location:4660.↩︎

1404. Ibid., location:4665.↩︎

1405. Carroll, The Big Picture, location:1791.↩︎

1406. Ladyman et al., Every Thing Must Go, location:647.↩︎

1407. Ibid., location:4173.↩︎

1408. Ibid., location:2010.↩︎

1409. Yudkowsky, Rationality, location:16126.↩︎

1410. Ladyman et al., Every Thing Must Go, locationn:1789.↩︎

1411. Sokal, Beyond the Hoax, location:252.↩︎

1412. Carroll, The Big Picture, location:3085.↩︎

1413. Ladyman et al., Every Thing Must Go, location:4235.↩︎

1414. Brown, Philosophy of Science, location:4400.↩︎

1415. Carroll, The Big Picture, location:252.↩︎

1416. Sokal, Beyond the Hoax, locatio:252.↩︎

1417. Carroll, The Big Picture, location:1611.↩︎

1418. Ibid., location:1580.↩︎

1419. Ibid.↩︎

1420. Ibid., location:1740.↩︎

1421. Ibid., location:1553.↩︎

1422. Domingos, The Master Algorithm, location:639.↩︎

1423. Godfrey-Smith, Philosophy of Biology, location:398.↩︎

1424. Ladyman et al., Every Thing Must Go, location:3215.↩︎

1425. Sean Carroll, Daniel Dennett on Minds, Patterns, and the Scientific Image.↩︎

1426. Sean Carroll, Alan Lightman on Transcendence, Science, and a Naturalist’s Sense of Meaning.↩︎

1427. Ladyman et al., Every Thing Must Go, location:778.↩︎

1428. Ibid., location:2898.↩︎