Utilidad del concepto de Ser para la ciencia

Causas y efectos en la filosofía de la ciencia

Hume fue el primero en distinguir  las impresiones, derivadas de las sensaciones recogidas por los sentidos, y las ideas, conjuradas por la mente. Una impresión sería la producida por la percepción del canto de un pájaro, mientras que una idea sería la imagen de un pájaro conjurada por la mente. Los elementos de una idea compleja, en última instancia, son o bien impresiones sensoriales o bien otras ideas más simples.

La filosofía cartesiana considera a la conexión causa-efecto como necesaria. En cambio Hume fue el primero en refutar este concepto, señalando que la causalidad no puede descubrirse entre las propiedades de los distintos objetos o eventos:

No existe ningún objeto que implique la existencia de otro cuando consideramos a ambos objetos en sí mismos, sin mirar más allá de las ideas que nos formamos de ellos.

La relación causa-efecto en Hume depende enteramente de las ideas del observador; él define la causa como: 

 

Un objeto precedente y contiguo a otro, y unido a él en la imaginación de tal manera que la idea de uno determina en la mente la formación de la idea del otro, y la impresión de uno la formación de una idea más viva del otro.

Regularidad de los fenómenos observados: empirismo

Si consideramos que A es la causa de B, nuestra expectativa de ver B al percibir A se basa en las experiencias repetidas de la secuencia A precede a B. O sea que el conjunto de esas experiencias es la causa de nuestra expectativa. Aplicando de nuevo el pensamiento de Hume a esta causa, vemos que las experiencias preceden a la expectativa, son su causa, pero su conexión es sólo mental, es una construcción del observador, y por tanto por lógica podría no repetirse.

Por ejemplo, la Estadística usa el principio de la regularidad para dar consistencia empírica a la probabilidad: dado un experimento aleatorio, como puede ser el lanzamiento de una moneda, no podemos predecir su resultado, pero siempre que repitamos el experimento un número elevado de veces, observaremos que las frecuencias relativas de los posibles resultados, esto es, el número de veces que se presenta cada posibles resultado dividido por el número total de pruebas realizadas, siempre se estabilizan tendiendo a un límite que es la probabilidad empírica del resultado. En la siguiente tabla vemos la evolución de las frecuencias relativas para un número N de ensayos del lanzamiento de una moneda; en el límite las frecuencias de los dos resultados se igualan a 0,5, o 50%.

N	10¹	10²	10³	10⁴
caras	0,60	0,57	0,49	0,50
cruces	0,40	0,43	0,51	0,50

Este principio de regularidad da solidez a todo el aparato matemático de la probabilidad que nos permite calcular probabilidades sin recurrir a simulaciones. Pero ¿cuál es la causa de este principio? Si no la conocemos, ¿cómo podemos estar seguros de su validez universal?

Principio de inducción

En Ciencia el principio de inducción se usa para generalizar resultados particulares. En el caso del lanzamiento de la moneda, una vez observados un gran número de veces los resultados empíricos, generalizamos diciendo que las frecuencias siempre se acercan a 0,5 cuando N es grande. El rechazo del principio de la inducción es quizá la parte central del razonamiento de Hume. Para ser lógicamente aceptable, el principio de la inducción debe poderse derivar de otro principio independiente.

Según Bertrand Russell:

Lo que los argumentos (de Hume) prueban —y yo pienso que la prueba no es refutable— es que la inducción es un principio lógico independiente, incapaz de ser inferido ya sea de la experiencia o de otro principio lógico, pero que sin la inducción la ciencia es imposible.

Ciencia y realidad

Como consecuencia de esta línea de razonamiento parece inevitable que enunciemos que la realidad no podrá ser nunca totalmente conocida por la ciencia, ya que está limitada por el uso habitual del principio de inducción. El cual no tiene un fundamento sólido. En efecto, para algunos filósofos y también para muchos científicos la ciencia es incapaz de explicar toda la realidad, y se limita únicamente a describir el funcionamiento de las cosas, dentro de sus posibilidades.

Pero por otro lado, sabemos que la Física ha cambiado nuestro conocimiento de la realidad, dándonos una imagen muy distinta de la que nunca nos habríamos podido imaginar guiándonos sólo por nuestra experiencia cotidiana. Esto es así debido en parte a los avances en Física experimental: ahora podemos diseñar experimentos con una precisión realmente difícil de entender por el no iniciado. Los detectores del CERN, por poner un ejemplo, recopilan los datos de millones de colisiones de partículas por segundo, y son capaces de diferenciar eventos separados sólo por 0,000000001 segundos. Esta precisión eleva al empirismo a otra dimensión, por así decirlo, y quizá no llega totalmente a la realidad, pero permite acercarnos mucho a ella. Por otra parte, la Física matemática ha seguido los pasos de la experimental, y nos proporciona modelos cada vez más precisos. Así pues, el argumento de Hume lógicamente es irrefutable, pero parece que la ciencia se acerca progresivamente más y más a la realidad, en lo que vendría a ser un proceso de paso al límite: nunca llegaremos, pero nos acercamos progresivamente, somos cada vez más precisos.

Utilidad del concepto de Ser

De hecho, si pudiéramos fundamentar el principio de inducción de algún modo, la ciencia quedaría completa desde el punto de vista filosófico. Según Bernard d'Espagnat la idea de una realidad independiente y altamente estructurada, que llamaremos simplemente “Ser”, puede explicar las regularidades observadas. Esta realidad no tiene porque ser cognoscible con certeza (como algunas extrapolaciones del teorema de Gödel y la misma Física Cuántica indican).

El trabajo científico se ocupa, pues, de encontrar correspondencias entre la realidad y los conceptos mentales. La Física nos muestra que el Ser escapa a nuestras categorías mentales habituales; por ejemplo nuestro rígido concepto del tiempo absoluto no coincide para nada con la definición dada en Física relativista. Lo mismo podemos decir del concepto de espacio, que en relatividad depende de las velocidades de los observadores y del campo gravitatorio. Incluso la división natural que hacemos entre sujeto y objeto, se diluye en Física cuántica.

Entonces afirmar que existe el Ser, una realidad más allá del espacio y del tiempo, y anterior a la escisión sujeto-objeto, lejana en el sentido de que difiere de nuestra experiencia cotidiana, que es la fuente de los fenómenos observados, no tiene porque ser un ejercicio de metafísica, al contrario, puede fundamentar la ciencia sobre una base que explique el principio de inducción. Además, puede establecer puentes entre la visión científica y el misticismo, que no es otra cosa que una vía alternativa para alcanzar el Ser. 

Bibliografía

Bernard d'Espagnat: En busca de lo real. Alianza Universidad.

 

La realidad cuántica

"Procura, pues, desviar tu corazón de lo visible y traspasarlo a lo invisible..."

Imitación de Cristo

Tomás de Kempis (siglo XV)

En la serie de posts "Entendiendo la mecánica cuántica" (partes I, II, III y IV) hemos repasado los hechos básicos de la teoría cuántica. En este post pretendo tratar, brevemente, las implicaciones filosóficas de la teoría, fundamentalmente respecto a la noción científica de realidad.

Realismo físico y objetividad

La postura respecto a la realidad de la mayoría de científicos consiste en postular que la naturaleza posee una realidad objetiva independiente de nuestras percepciones o de nuestros instrumentos, de modo que el objeto de la ciencia es describir esa realidad objetiva. Por otra parte las teorías platónicas sostienen que la realidad nunca podrá entenderse por ninguna teoría basada en la experiencia.

La postura científica expuesta usa el concepto de objetividad: es objetiva toda afirmación que sea válida para cualquier observador. Esta definición tiene alguna ambigüedad, ya que recurre a un observador, en principio un ser humano, para poder definir la realidad objetiva; esto pone al observador en una posición privilegiada como el validador de la realidad, y además obliga a distinguir entre observadores válidos y no válidos, por ejemplo exigiendo que tengan sentido común para entender lo observado. Por ello llamaremos objetividad débil a esta definición.

El principio de objetividad fuerte postula que toda afirmación respecto a la naturaleza debería ser independiente de los observadores, en el sentido de que no hará ninguna referencia a ellos, no los necesita. Ésta es la postura mayoritaria en la ciencia: las leyes de la ciencia describen la naturaleza en términos de objetividad fuerte.

La realidad fragmentada de la ciencia clásica

Es también habitual en la ciencia tener la visión analítica del Universo en la cual éste se descompone en un número inmenso de elementos simples, que pueden estudiarse por separado. Cada elemento ocupa en cada instante de tiempo un lugar definido en el espacio, y puede interactuar con los otros elementos de forma predecible. Es una visión atomista que llamaré postulado de la fragmentabilidad. Por ejemplo la teoría de campos electromagnéticos de Maxwell postula que un campo tiene unos valores en el tiempo y en el espacio que pueden cambiarse "aquí y ahora" sin afectar a los valores del campo en posiciones suficientemente lejanas, y por tanto sostiene la fragmentabilidad de la realidad.

Es interesante señalar que la fragmentación que propone la ciencia analítica probablemente esté relacionada con el funcionamiento básico de nuestra mente, que trabaja fundamentalmente así, descomponiendo la realidad en objetos independientes. Escribí sobre esto en un post anterior: ¿La mente está orientada a objetos?

Entonces, podríamos aventurar que la ciencia ha sido como es, con una visión fragmentada de la realidad, debido a que nuestra mente trabaja de forma natural de esa forma; esto es importante, pues la realidad en sí no tiene porqué ser fragmentable, con lo cual la ciencia nos estaría ofreciendo una visión distorsionada de la realidad. Probablemente es esto lo que sucedió hasta el descubrimiento de la Física cuántica, que nos forzó a revisar nuestro concepto, firmemente establecido hasta ese momento, de un Universo compuesto por fragmentos relativamente independientes.

Los límites de la fragmentación de la materia: Leibniz y Kant
El razonamiento filosófico ya hace milenios que trabajaba con el concepto de fragmentación de la realidad, de sus posibilidades y límites. Por razonamientos puramente filosóficos, Demócrito ya postuló los atomos, que consideró indivisibles e indestructibles, como componentes básicos de la materia, y desde el siglo XIX que sabemos que estuvo acertado en general, ¡2300 años más tarde! El proceso por el que llegó a tal conclusión en parte seguro que fue empírico, en el sentido de que observó las incesantes transformaciones de la materia, y como se formaban nuevas sustancias a partir de combinaciones de otras, en un proceso contínuo. Una forma eficaz de explicarlo era postulando los átomos como constituyentes de todo, y toda materia estaría formada por las virtualmente infinitas combinaciones posibles de esos átomos.

Claro que, con los átomos, también persistía un problema filosófico: ¿qué los hacía indestructibles? ¿Por qué tenían que serlo? ¿De qué estaban constituidos para ser eternos e indestructibles?

En la teoría filosófica conocida por la monadología de Leibniz (para ver el razonamiento completo teneis por ejemplo el post substancias simples y compuestas) se postula que todo es compuesto o simple (indivisible), y por un razonamiento lógico se infiere que "toda substancia simple ha de se inmaterial y por tanto espiritual". En cambio Kant usando el mismo postulado  concluye que incluso las partes simples también deben ocupar un espacio, y siendo el espacio siempre divisible,  lo simple será divisible, y por reducción al absurdo, concluye que no existen las sustancias simples indivisibles.

La función de onda cuántica, ¿podría ser la "substancia simple" filosófica?
A principios de siglo XX lo indivisible creíamos que era el átomo, pero posteriormente los aceleradores de partículas han sido capaces de romper cualquier elemento constituyente de la materia, átomos, núcleos, partículas, todo. Así que parecía que era Kant quien tenía razón: no hay substancias simples indivisibles.  ¿Queda algo indivisible? Lo que nos queda como indivisible es algo sutil, como no  podía ser de otra manera: las funciones de onda cuánticas (ver si es necesario Entendiendo la mecánica cuántica III), que son a mi parecer los candidatos actuales a "substancias" simples, no materiales, indivisibles, espirituales según Leibnitz. Por combinación de funciones de onda  se forman estados compuestos, los cuales a su vez se combinan infinidad de veces para formar los objetos de nuestro mundo macroscópico habitual.

Además, las funciones de onda invalidan  la argumentación de Kant, según el cual las partes simples deben ocupar un espacio y por tanto serán divisibles, pero con las funciones de onda cuánticas es justamente al contrario: su caracter es no-local, ocupa todo el espacio, y por ello no puede ser dividido.  En cambio los estados compuestos por superposición de ondas, como más complejos son, más localizados en el espacio están; en el límite macroscópico estan muy localizados.

Se puede objetar que la función de onda es meramente un instrumento matemático sin existencia real y por tanto no puede ser considerada como el componente básico de la materia. Ésta es una confusión típica: la función de onda efectivamente tiene una expresión matemática que usamos para los cálculos, pero a la vez es la conceptualización de algo real que está allí, con lo que se puede interactuar en el laboratorio, y de hecho el nacimiento de toda la teoría cuántica fue experimental, no teórico ni filosófico. Se encontró que la naturaleza del mundo subatómico era no fragmentada.

Los límites de nuestro conocimiento de la realidad

Tenemos que toda la ciencia, excepto la Física cuántica, usa el postulado de la fragmentabilidad, y supone tambien cierto el principio de objetividad fuerte. El mundo cuántico no respeta ninguno de estos postulados: la no localidad implica la no fragmentabilidad, y además pierde sentido la noción de observador independiente de lo observado, pues la función de onda cuántica del objeto se superpone con la del observador, son no separables. Es por estas razones que se suele decir que no podemos entender realmente la Física cuántica. La forma "estándar" de afrontar esta "extrañeza" del mundo subatómico es la conocida por interpretación de Copenhague que nos dice que renunciemos a tener más conocimiento de la realidad más allá de la probabilidades que permite calcular la matemática de la mecánica cuántica. Han habido numerosas objeciones y contrapropuestas a esta concepción, entre las cuales destacaré la de David Bohm (en este blog he tratado de su teoría en diversas ocasiones).

Realismo no físico y teoría cuántica de campos

Recapitulando, tenemos que la ciencia ha conseguido analizar y dividir la materia hasta un grado impresionante (recordemos que un átomo tiene un tamaño típico de 10⁻⁸ cm, y que su núcleo es 10.000 veces menor), pero en ese proceso de división y análisis de los fragmentos resultantes, ¡ha llegado a perder los fragmentos! En efecto, las partículas muestran propiedades ondulatorias, lo cual implica que estan dispersadas por el espacio, ilocalizables, y lo que es peor, con posibilidad de interactuar instantáneamente desde lugares arbitrariamente alejados, algo más bien inconcebible según la ciencia clásica.

En un campo cuántico localmente se producen partículas, más o menos estables, que interactúan con la radiación y con elpropio campo.¿Qué son estas partículas realmente? Recordemos que son los constituyentes de toda la materia que nos rodea (y que nos forma). Pero por otro lado tenemos que, cuando estan aisladas, se deslocalizan, y sólo adquieren una posición cuando interactuamos con ellas en el proceso llamado medición. Dicho sea de paso, también hay teorías que relacionan este proceso de localización con la conciencia del sujeto que realiza la medición. La medición proporciona magnitudes, pero debido al principio de indeterminación, no podemos obtener el conocimiento simultáneo de ciertos pares de magnitudes, como la posición y la velocidad. Entonces cuando interactuamos con la partícula, sólo podemos obtener un conocimiento limitado de ella, de forma que para el experimentador tal partícula se reduce a algunas magnitudes denominadas observables, que estan relacionadas con propiedades, pero ¿propiedades de qué?

Campo cuántico: partículas = modos locales

En los anteriores posts hemos hablado de la mecánica cuántica a un nivel básico; modernamente se ha desarrollado la teoría, y se han formulado variantes especializadas. La más general es la teoría cuántica de campos. En esta teoría, bien fundamentada en la actualidad, una partícula no es más que una propiedad de una realidad inmaterial, un modo de vibración de un "algo" subyacente, informe e ilimitado, que matemáticamente representamos con un campo: una regla de correspondencia que asigna unos valores a cada punto del espacio-tiempo. Vemos así que la investigación, lejos de resolver la pérdida de la objetividad y la localidad, al contrario, disuelve aún más los componentes de la materia considerándolos meramente propiedades observables de una realidad inmaterial que se extiende por todo el espacio. El gran reto de la Física del siglo XXI consiste en conseguir que esta teoría abarque a la gravedad y la relatividad general; es opinión generalizada que la gravedad debe ser cuantizada, y por tanto también el espacio-tiempo.

Ser

Recreación artística del ser ocupando todo

La física a partir del siglo XX nos ha mostrado que el objeto no es el ser. Ya se había filosofado sobre este tema ampliamente en la antigüedad; lo que no podían prever los filosófos es que finalmente se solucionaría la cuestión (metafísica) del ser y su materialidad o inmaterialidad de la mano de una ciencia experimental. Por esta razón creo (siguiendo a Bernard d'Espagnat) que hoy en día no se puede pensar sobre el mundo y su realidad para formarse una idea no superficial sin un conocimiento de la Física. Además el ser es no-separable y ocupa todo el espacio. Es curioso constatar en este punto la semejanza con ciertas concepciones místicas y de las filosofías orientales, que desde la antigüedad postulan que sólo hay un único ser; alguna cosa al respecto he escrito en el post Mística y ciencia. Quizá estas conclusiones no sean del agrado de ciertas mentes analíticas, en las que está instalado el materialismo, pero es lo que hay, o quizá mejor será decir es lo que és.



Bibliografía

• Bernard d'Espagnat: En busca de lo real. Alianza Universidad.
• Henry Margenau: La naturaleza de la realidad física. Tecnos.

Mística y ciencia

La unidad de conciencia en las filosofías y religiones

En las experiencias místicas de pueblos, culturas y épocas diversos encontramos una semejanza en la descripción de un estado místico en el que se experimenta la "identidad" de todas las mentes entre sí y con la "mente suprema"; también las religiones como el zen, el sufismo, el taoísmo, el tantrismo, los místicos cristianos, etc. presentan semejanzas en este aspecto. Algunos ejemplos de citas de místicos de procedencia diversa:

Me desprendí de mi yo como se desprende de su piel una serpiente. Después me miré y vi que yo soy Él.

Abu Yazid Al-Bistamit (siglo IX)

Todo lo que tu consideres como siendo yo, tu, él ella, y eso, todo es Uno.

Vedanta Advaita (siglo XIX)

Mi naturaleza se armoniza con la de Buda. Ya no hay dualidad, sino unidad y armonía: Satori.

Yoka Daishi: El canto del inmediato Satori (Budismo Zen)

No preguntes si el Principio está en esto o en aque­llo; está en todos los seres.

Chuang Tse, entre los siglos cuarto y tercero antes de J. C.

Mi Yo es Dios, y no reconozco otro Yo que mi Dios mismo.

Santa Catalina de Genova

Tenemos que reconocer que es sorprendente esta similitud entre personas de razas y religiones diferentes, separados entre sí por siglos e incluso milenios y por grandes distancias, y con poca o ninguna relación entre sí ni conocimiento mutuo. De hecho, la constatación de esta regularidad es en sí misma un hecho científico, que evidentemente puede tener diversas explicaciones.

¿El cerebro genera muchas conciencias en un único sujeto?

En nuestra experiencia subjetiva, solo podemos experimentar una conciencia: parece ser que la mente no es capaz de generar múltiples conciencias simultáneas. Quizá en casos patológicos, como en personas con daños cerebrales, esto no es así; es cierto que existen enfermos con personalidades múltiples, pero no es esto de lo que hablamos aquí, pues en cada instante la persona es consciente de una de las personalidades, de forma que sigue habiendo una única conciencia.

De lo poco que conocemos todavía sobre el funcionamiento del cerebro, sabemos que los actos de percepción utilizan áreas diversas, de forma que no hay una zona concreta responsable de la percepción. En la corteza cerebral hay áreas delimitadas e independientes para cada uno de los cinco sentidos. Así por ejemplo:

(...) las imágenes del ojo derecho y del izquierdo se elaboran de modo singular, cada una por su parte, combinándose luego en una única percepción. Equivale a tener dos subcerebros simples, uno para cada ojo, que colaboran debido a la simultaneidad de la acción, y no por una unidad estructural.

Cita resumida de Charles Sherrington, premio Nobel de Medicina en 1932.

Nuestro cuerpo está formado por un número astronómico de células (10¹⁴ ), cada una de ellas es un organismo vivo, y conjuntamente colaboran para crear nuestro organismo pluricelular; en cambio la mente no puede considerarse formada por la simple unión de neuronas; de hecho para la mente lo de menos son las neuronas, lo que importa son las conexiones entre ellas: las sinapsis, que posibilitan la creación de redes neuronales. Cada red neuronal se especializa en una determinada percepción; lo que no está claro es cómo se coordinan entre sí las diferentes redes para producir la única conciencia que experimentamos. De hecho no existe ningún circuito neuronal que haga de "director" de los demás. Podemos decir que el "yo" que experimentamos no tiene ningún circuito neuronal asociado, que sepamos, ni está alojado en ninguna área especializada del cerebro. Entonces, ¿cómo se forma nuestro yo?

Experiencia subjetiva y ciencia

El sujeto que contempla, percibe, siente, que tiene valores estéticos y éticos, es poco interesante para la ciencia, que se siente cómoda trabajando con hechos objetivos, independientes del sujeto que observa. Así, los modelos científicos presentan un mundo en el que tiene poca cabida lo personal, y por este motivo la ciencia es claramente atea, ya que difícilmente puede acojer a un Dios personal. Además, todo científico dirá: no encuentro ninguna deidad, ni tampoco la necesito para explicar el mundo. Y es lógico que sea así, pues los modelos que usa son objetivos, y anidan en el espacio y el tiempo. También es cierto que ésta última afirmación se debilita cuando pensamos en la teoría de la relatividad, que "rompe" los esquemas intuitivos de espacio y tiempo, y en la teoría cuántica, que introduce la subjetividad al enunciar que el observador y el experimento no son independientes. Quizá es por esta razón que muchos de los físicos pioneros en estos campos, Heisenberg, Schrödinger, Einstein, Planck, Pauli, Eddington, Bohm, ..., acabaron compartiendo la visión mística de la realidad como un todo indivisible. A continuación veremos cómo Erwin Schrödinger defendió esta idea.

El concepto de todos los "yo" son uno en Schrödinger

Schrödinger es conocido por su ecuación, valedora del premio Nobel de Física, que describe la evolución temporal de la función de onda cuántica, y también por su famosa paradoja del gato, que muestra la incompletitud de la formulación de la mecánica cuántica. Es menos conocida su aportación a la que voy a denominar "mística científica", que abordamos aquí. 

Sostiene Schrödinger que el "yo" al que nos referimos habitualmente, aquel que es el objeto de la psicología, es meramente una colección de datos recopilados en las experiencias del sujeto. Pero hay un "yo" más profundo que sirve soporte de aquellos datos, que es el sujeto de las experiencias.

El cuerpo funciona como un mecanismo automático siguiendo las leyes naturales; en cambio nuestra experiencia consciente señala que somo nosotros los responsables de nuestros movimientos: es el “yo” el que dirige al cuerpo. Entonces, ¿el yo es también parte del cuerpo? Intentar responder esta pregunta con el pensamiento resulta complicado, ya que el propio pensamiento se estudia a sí mismo, de forma que el objeto estudiado y el sujeto que estudia se confunden en uno. Pero con Schrödinger podemos acercarnos al concepto correcto indirectamente, observando diferentes líneas de pensamiento acerca del tema del yo, y comprobando si parecen converger en un punto, algo así como una extrapolación:

La línia de puntos asignada a la Ciencia indica que no ha postulado la conciencia única, pero numerosos científicos han apostado por ella, y además tal tesis no contradice, creo, ninguna de las leyes de la naturaleza conocidas. La lista no es de ningún modo exhaustiva, la última línia termina con puntos suspensivos queriendo indicarlo.

La totalidad de David Bohm

Otro brillante exponente de la mística científica es David Bohm; es conocido en el círculo científico por su trabajo en mecánica cuántica, particularmente por los modelos de variables ocultas. Pero también era un seguidor de la filosofía de la conciencia de Krishnamurti, que le inspiró para su teoría holográfica del universo (ver por ejemplo el artículo del blog la bella teoría), en la que cualquiera de sus elementos componentes contiene a todo lo demás, en una unidad que incluye a la materia y a la conciencia. En este blog he escrito algunos artículos sobre su concepción.

Conclusión

La antigua división entre ciencia y misticismo, que las hacía irreconciliables, se empezó a romper a principios del siglo XX a manos de numerosos físicos de primera línea, a los cuales se unieron posteriormente matemáticos "platónicos". En este sentido hay diversos intentos de fusión de ambas líneas de pensamiento; esto entodo caso enriquece nuestra visión del cosmos.

Referéncias

• Cuestiones cuánticas, Ken Wilber
• La totalidad y el orden implicado, David Bohm