Por Hernán Andrés Kruse.-

LA FÍSICA COMO SISTEMA

“La energética de Duhem pretende ser un sistema lógico que proporciona una imagen de las leyes experimentales. Por lo tanto se plantea una adaptación entre el sistema y el conjunto de leyes físicas. Esto es posible gracias a la formalización. Así el sistema es visto como una clasificación que adquiere un carácter natural en la medida en que ordena muchas leyes, en principio inconexas. Duhem se apoya en Pascal, quien plantea que sus teorías son una imagen, cada vez más clara y fiel de un orden real. Se puede adicionar que en el rasgo natural del sistema se nota la posibilidad de prever resultados de experiencias aún no realizadas o de plantear leyes experimentales posibles: “[…] reconocemos en la teoría una clasificación natural, si creemos que sus principios expresan relaciones profundas y auténticas entre las cosas, no nos sorprenderá ver cómo sus consecuencias preceden a la experiencia y provocan el descubrimiento de leyes nuevas; en un gesto atrevido apostaremos a su favor […]. Y cuando la experiencia confirma las previsiones de nuestra teoría, sentimos que nos reafirmamos en esta convicción de que las relaciones establecidas por nuestra razón entre nociones abstractas corresponden realmente a relaciones entre las cosas” (Duhem).

Por lo tanto, se plantea una relación indisociable entre lo fenomenológico y lo estrictamente teórico; referirse al sistema óptico implica no sólo la fenomenología óptica, sino también el conjunto de proposiciones teóricas ligadas a este contexto. Así se hablaría del sistema de la emisión de Newton, Laplace o Biot; o se podrían establecer diferencias entre los sistemas de Newton y de Ampere. Para Duhem: “La física no es una máquina que se pueda desmontar; no se puede probar cada pieza aisladamente y esperar, para ajustarla, a que su solidez haya sido minuciosamente controlada. La ciencia física es un sistema que hay que tomar entero; es un organismo del que no se puede hacer funcionar una parte sin que las partes más alejadas entren también en juego, unas más y otras menos, pero todas en cierto grado. Si en este funcionamiento surge algún problema, alguna dificultad, el físico deberá adivinar, a través del efecto producido sobre todo el sistema, cuál es el órgano que necesita ser corregido o modificado, sin que le sea posible aislar ese órgano y examinarlo aparte. El relojero al que se le entrega un reloj que no funciona separa todos los mecanismos y los examina uno por uno hasta encontrar el que está desajustado o roto. El médico al que se le presenta un enfermo no puede diseccionarlo para establecer su diagnóstico, sino que ha de adivinar el lugar y la causa del mal examinando las alteraciones que afectan a todo el cuerpo. Es a este y no a aquel a quien se parece el físico encargado de reajustar una teoría defectuosa”.

LA IMPOSIBILIDAD DEL EXPERIMENTO CRUCIAL

“El método experimental no puede convertir una hipótesis física en verdad indiscutible, pues nunca se está seguro de haber agotado todas las hipótesis imaginables con respecto a un grupo de fenómenos; el experimentum crucis es imposible; la verdad de una teoría física no se decide a cara o cruz. Quine identifica en el enfoque de Duhem un carácter holista, se refiere al planteamiento de Duhem que va en contra de la concepción de experimento crucial: “[…] la hipótesis no se refuta concluyentemente porque la categórica observacional sea falsa. Lo que resulta refutado es la totalidad de oraciones, unidas mediante conjunción, que en su momento necesitamos para implicar la categórica observacional. Si nos vemos forzados a desdecirnos de esa conjunción de oraciones, las posibles soluciones no se limitan a la consistente en retirar la hipótesis en disputa; en vez de eso, podríamos desdecirnos de alguna otra oración del conjunto. En esto consiste la importante doctrina que llamamos holismo. Pierre Duhem puso gran énfasis en ella hacia comienzos de este siglo, y no se excedió al hacerlo” (Quine).

PERSPECTIVA FENOMENOLÓGICA

“Cassirer sitúa el trabajo de Pierre Duhem en una época de transición y de crítica de lo clásico, del realismo, hacia un fenomenismo. Como se trata de un contexto en el que se discute sobre los fundamentos, hay una proliferación de diferentes modos de ver en física. Para Mach, Planck, Boltzmann, Ostwald, Poincaré, Duhem, entre otros, una teoría física y su aporte, ofrece concepciones distintas, e incluso opuestas. No se trata de un simple cambio de la intención y del designio de la investigación. La teoría es la “adaptación a los hechos” para Mach y Ostwald, plantea Cassirer, y por consiguiente, la simple reproducción de estos. Para ellos: “Una ley física o un principio físico no poseía nunca un valor sustantivo de conocimiento comparable de la percepción directa, ni mucho menos superior al de ella […]. Las leyes no son sino catálogos de hechos sueltos; los principios, simplemente, registros de leyes” (Cassirer).

Mach, según Kragh, desde 1880 defendió una interpretación fenomenológica de la física, según la cual las teorías y conceptos físicos eran formas económicas de organizar sensaciones. Desde Mach, en la experiencia todas las clases de cualidades están entrelazadas. Existen formas de percepción análogas al espacio, como por ejemplo, los sonidos. Si no se plantean suposiciones metafísicas no susceptibles de ser demostradas, se le asigna el mismo valor ontológico. Tenemos las mismas razones para una representación sonora que para una espacial. Mach plantea como único camino seguro “permanecer dentro de la órbita de los fenómenos mismos y describirlos tal y como son, en su pura realidad dada” (Cassirer). Sin buscar fundamentos de explicación “no dados”, propone que la física conozca la interdependencia de los fenómenos que puede “comprobarse directamente”, sin necesidad de ninguna clase de sustrato hipotético. El espacio y el tiempo no requieren, para su definición, ninguna “forma” especial de la intuición, no hay por qué conceder ninguna superioridad sobre los contenidos sensibles: el color, el sonido o la presión (Cassirer). Lo que llamamos tiempo y espacio, dice Mach, sólo puede ser conocido por nosotros por su interrelación con otros fenómenos.

“Las determinaciones en el espacio no son, por tanto, tampoco, más que determinaciones de unos fenómenos por otros” (Cassirer). Así, Mach enfatiza que en la física actual todo fenómeno es una suma de funciones de otros fenómenos y de ciertas situaciones en el espacio y el tiempo. Concluye que si se representa esto mediante ecuaciones; entonces, cada fenómeno será función de otros fenómenos. De esta manera la física fenomenológica de Mach se opone a la física mecánica. Boltzmann y Planck rechazan enérgicamente esta concepción y ven en ella una “inadmisible restricción de la idea del conocimiento físico” (Cassirer). Mach eliminó el concepto metafísico de sustancia y con ello, dice Cassirer, descargó a la física de muchos problemas. Para Mach, determinadas ecuaciones o relaciones “(…) representan lo que hay de verdaderamente constante en las cosas (…)” (Cassirer) y en la experiencia puede atribuirse cierta “sustancialidad” a estas relaciones constantes.

También en contraste con la perspectiva mecanicista, Duhem ve la necesidad, en su física, de establecer relación con la experiencia. Así, reconoce una variedad fenomenológica, siendo los fenómenos mecánicos sólo una clase de tal multiplicidad. De aquí que le incomoden los modelos, tanto matemáticos como mecánicos, en tanto se alejan de las sensaciones, de lo fenoménico, de lo físico. Se comprende que las denominadas apariencias desde el discurso mecanicista adquieren un lugar importante en Duhem, pues se constituyen en el punto de partida y en el referente necesario a la hora de indagar por la pertinencia de las conclusiones teóricas. Lo sensible, las percepciones, y las leyes experimentales no son considerados como apariencias de la verdad que se oculta tras ellas, pues no interesa la indagación por las causas últimas, sino que nuestro conocimiento se limita a los efectos, a lo observable, a lo medible. Aquello que no tenga asidero en la experiencia pierde sentido lógico.

Según Duhem, es necesario cambiar las causas por los efectos para comprender que gracias a los procesos de medida es posible construir las magnitudes físicas; en otras palabras, se tendrá una representación completa del estado del atributo si se conoce el patrón asociado a la cantidad y si, para los diversos estados de la cualidad, es decir, diferentes intensidades, se conoce la escala. Así, la medida permite dar un carácter físico a la magnitud, es a través de efectos que se tiene la fenomenología. Las nuevas experiencias con relación a las cualidades hacen posible extender el campo sensible desde aquello que es geométrico espacial a aquello que es térmico, eléctrico, químico y magnético. Es en este sentido extendido que Duhem hablará de físico y es a partir de esta extensión que la magnitud debe ser significada.

La categoría de sistema también cambiará porque las cualidades no se geometrizarán más, no se reducirán más a las propiedades del prototipo predeterminado de los sistemas mecánicos. Desde esta nueva mirada, las propiedades y las magnitudes físicas son las que construyen el sistema; es decir, no hay objetivación a priori, la realidad física es construida fenomenológicamente a partir de relaciones entre los efectos. De aquí que la indagación por la esencia de las cosas ahora se cambia por “la necesidad práctica de actuar sobre los cuerpos del mundo exterior y de modificarlos según nuestras necesidades” (Duhem).

Necesidades que en el terreno de la construcción de las teorías físicas, sin lugar a dudas, resultan ser cognoscitivas. Las cualidades son identificadas como sensaciones y con ello es claro su contexto físico experiencial: La sensación de calor que probamos tocando las diversas partes de un cuerpo nos hace percibir una cualidad de ese cuerpo; esto es lo que expresamos diciendo que este cuerpo está caliente. Dos cuerpos diferentes pueden estar igualmente calientes; ellos poseen a una misma intensidad la cualidad considerada. De dos cuerpos, el uno puede estar más caliente que el otro; el primero posee la cualidad considerada con más intensidad que el segundo.

Sin profundizar antes en la naturaleza de la cualidad que expresa el adjetivo caliente, sin intentar sobretodo descomponerla en elementos cuantitativos, podemos muy bien concebir que se haga corresponder un número a cada uno de sus estados, a cada una de sus intensidades; que dos cuerpos igualmente calientes sean caracterizados por el mismo número; que, de dos desigualmente calientes, el más caliente sea caracterizado por el número más grande; los números así elegidos serán grados de temperatura. (Duhem).

¿Podría plantearse que la física de Duhem es una generalización de la mecánica? Duhem planteará que usando una misma manera de formalizar, en su caso la forma lagrangiana analítica, es posible organizar los fenómenos termodinámicos, electromagnéticos, químicos y electrodinámicos; en este sentido hay una extensión del campo fenoménico, no se reduce solo al mecánico. Hadamard plantea que Duhem retoma los dos principios de la termodinámica como hipótesis, al igual que tomó otras hipótesis físicas; de allí infiere efectos en campos muy diversos; llega hasta las últimas consecuencias, confronta con los hechos observados u observables. Considera que todo desacuerdo es una objeción grave contra las hipótesis iniciales y todo acuerdo una confirmación. Así, Hadamard reconoce que debe haber acuerdo experimental desde la perspectiva de Duhem.

La paradoja duhemnina a la que se refiere Stoffel: realismo vs. fenomenalismo, se disuelve cuando se confiere un estatus al fenomenalismo en la propuesta física de Duhem y se deslinda del terreno metafísico. Esta salida fue planteada por el mismo Duhem, al ubicar el realismo en el plano metafísico y el fenomenalismo en el plano de la ciencia; concluye entonces que por pertenecer a planos distintos no pueden compararse ni juzgarse mutuamente sus enunciados. Stoffel también plantea que Duhem utiliza su trabajo histórico para hacer evidente la existencia de una tradición fenomenalista, paralela a la mecanicista”.

(*) Olga Luz Dary Rodríguez (Grupo ECCE-Estudios Culturales sobre las Ciencias y su Enseñanza-Universidad de Antioquía-Medellín-Colombia-2014) titulado “La cosmovisión de Pierre Duhem. Una perspectiva fenomenológica”.

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