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viernes, 12 de octubre de 2018

¿El saber humano tiene límites?

Este post introduce algunas ideas relativas al conocimiento en sí, tanto desde un punto de vista filosófico (epistemología) como místico, simularemos una conversación entre un filósofo F y un místico M, que opinan sobre la cuestión "¿el saber humano tiene límites?".

Cuestión: ¿el saber humano tiene límites?

F: El optimismo basado en el avance de la humanidad, que adquiere conocimiento de forma acelerada, de hecho se dice que estamos en la era del conocimiento, ya superada las eras industriales y de la información, nos inclina a decir que no hay límites al conocimiento humano. Pero por otra parte si no hay límites implica que se puede llegar a la omnisciencia, a saberlo todo de todo, al conocimiento absoluto; ¿tiene sentido esto? Hegel decia que estamos en una evolución que está "desenvolviendo" como si dijéramos la Idea del Absoluto. En cambio el positivismo afirma que no podemos descifrar todos los misterios del Universo, que el único conocimiento alcanzable es el basado en lo observable, y que la Ciencia nos proporcionará bienestar y paz. 

M: Estoy con Hegel en el sentido de que "la Idea" es la que se está desplegando, y que la humanidad forma parte de esta Idea: somos una expresión particular del Absoluto. Entonces la pregunta de si el saber humano tiene límites puede reformularse así: ¿podemos nosotros, como seres parciales que somos, siendo sólo una parte insignificante del Absoluto, conocer el Todo del que formamos parte?

F: Sólo podemos conocer aquello de lo que podemos ser conscientes, y la conciencia como herramienta de conocimiento tiene limitaciones; en efecto, muchos de nuestros actos y estados emocionales tienen un origen inconsciente o semi-consciente. Y si existe un alma, está fuera del alcance de la conciencia, que es incapaz de percibirla; por eso la necesidad de la fe en todas la religiones. 

M: Pero la conciencia es entrenable a voluntad, es susceptible de ser ampliada y profundizada. Hay numerosos testimonios que lo afirman, de todas las épocas y lugares. Una conciencia entrenada es capaz de percibir estados que antes eran inconscientes, de estados interiores sutiles, quizá de ese núcleo de la interioridad que llamamos alma.

F: Incluso con una conciencia entrenada, la evidencia de que se sabe algo con certeza es escasa, sucede pocas veces; normalmente para llegar a esa evidencia necesitamos el método discursivo, que va formando puntos de vista sobre el objeto a conocer, razonando lógicamente, y que tiene serias limitaciones: divagamos frecuentemente entre la opinión claramente parcial, desinformada, sesgada, y la duda, tomando a menudo verdades parciales como absolutas, dejándonos influir por pasiones o intereses personales. 

M: En efecto las evidencias de certeza son escasas cuando la conciencia no está bien entrenada; cuando lo está, es capaz de captar sutilezas e intuiciones, y acceder a la denominada "visión directa" o insights en inglés, verdades no discursivas, o no enteramente discursivas. Además, una conciencia entrenada es capaz de detectar si en nuestro mirar para entender se interfieren preferencias personales o prejuicios distorsionadores. Se puede llegar a tener una mente y una visión clara, que combine el razonamiento lógico con la intuición, y no se deje llevar por prejuicios y apasionamientos. 

F: Quizá esa conciencia entrenada sea capaz de un conocimiento preciso del propio mundo interior, subjetivo, de la persona. Pero el saber respecto al mundo exterior ha de ser incluso más incompleto que el del mundo interior. Hay un número ilimitado de acontecimientos tanto pasados como futuros que quedan fuera de nuestro conocimiento; incluso hechos históricos de la humanidad de los que no se tiene registro estan olvidados, fuera de nuestro alcance. Por ello el conocimiento absoluto es un imposible para el ser humano.

M: Sí, nuestra mente insconsciente tiene una capacidad limitada de percepción y de retención en la memória, pero no ocurre así con nuestra mente inconsciente: absolutamente todo lo que nos ha sucedido, con todos los detalles sensoriales y emocionales incluidos, está en la memória inconsciente, nada se pierde. Es más, nuestra mente inconsciente está conectada con el inconsciente colectivo, y aún más allá con el inconsciente universal que registra todo lo sucedido, y por medio del cual se pueden recordar vidas pasadas mediante técnicas de regresión a vidas anteriores.  En realidad, no es que nuestra mente inconsciente se conecte con el inconsciente universal, es que ámbas mentes son una. Y la conciencia entrenada es capaz de acceder a sus contenidos.

F: Incluso así, suponiendo que tenemos acceso a toda la información memorizada de sucesos pasados, las leyes de la naturaleza parecen mostrar una complejidad creciente, cada descubrimiento presenta problemas más complicados de resolver, abriendo nuevas áreas de investigación, en un proceso acelerado que no parece tener fin. En el siglo XIX se creía que ya se sabía casi todo de la Física, hoy en dia sabemos que incluso cuando miramos el cielo estrellado, aparentemente simple, hay allí una complejidad que desafía las mentes más brillantes.

M: Claro, el conocimiento científico es positivista, esto es, basado en encontrar leyes fijas que a partir de causas conocidas expliquen de forma lógica los efectos observados, y es por tanto un conocimiento de tipo intelectual. Pero ya hemos comentado que ademásd el conocimiento derivado del intelecto lógico existe el derivado de la vivencia directa, el intuitivo, y ambos se complementan: numerosos descubrimientos científicos han tenido su origen en insights intuitivos, y también un conocimiento científico detallado, al ser observado mentalmente, puede dar lugar a visiones directas de la realidad. Así que si hablamos del conocimiento en general, no queda limitado al científico. Cabe preguntarse si el conocimiento posible es infinito o está limitado; en el primer caso nuestro aprendizaje nunca terminará, pues nunca se puede abarcar lo infinito, al menos con una conciencia finita, necesitaríamos una conciencia tambien infinita ... ¿la conciencia del Ser absoluto?

F: Sigo opinando que hay límites a nuestro saber, tanto del mundo externo como de nuestr mundo subjetivo, insconsciente. Tanto en extensión como en profundidad.

M: El saber universal, total, existe. Nosotros como seres limitados no podemos "poseer" el conocimiento absoluto, pero es que no es necesario "llenarnos" con algo ilimitado, sólo necesitamos entrenar nuestra conciencia para que acceda a ese saber universal, y lo hace no por métodos intelectuales, lógicos, sino por visión directa, intuitiva.








lunes, 16 de julio de 2018

Realidad, física cuántica y misticismo

Ayer estuve revisando un librito que tengo desde hace años, se titula "El espíritu en el átomo: una discusión sobre los misterios de la física cuántica", editado en 1989, actualmente descatalogado, que contiene media docena de entrevistas a físicos de renombre sobre física cuántica, concretamente respecto a su extraña interpretación de la realidad. 

El misterio no es otro que la interpretación "oficial" del comportamiento del mundo sub-atómico, la denominada interpretación de Copenhague o de Bohr: ese mundo no es algo que existe con independencia de nosotros, sino que está de alguna manera conectado a nuestra propia percepción de él. Al no experto le puede parecer que es de poca importancia práctica cómo se comporte ese mundo sub-microscópico, pues estamos hablando de una escala de medidas inferiores a 10⁻¹⁵ metros, el diámetro medio de un núcleo atómico, que es fantásticamente pequeño: la proporción de tamaño entre el núcleo y un grano de arena fina (unos 10⁻⁵ m) es del mismo orden de magnitud que entre una pelota de fútbol y nuestro Sol. 

Fig.1: La proporción entre un núcleo atómico y la arena fina
es la misma que entre una pelota de fútbol y nuestro Sol

Aún estando tan lejos de la escala de nuestra percepción, ese mundo subatómico forma el sustrato de todo lo que existe, y lo condiciona. Es por eso que las aplicaciones prácticas de la física cuántica son incontables: láseres y óptica cuántica en general, dispositivos electrónicos, ordenadores cuánticos, diseño de nuevos materiales, química cuántica, etc. En este blog hemos escrito diversos artículos sobre mecánica cuántica, entre otros:

En este artículo nos centramos más en el aspecto filosófico y menos en el técnico, buscando una mayor comprensión de la realidad que nos presenta la Física. Es una tarea compleja, no en vano el gran Richard Feynman dijo en su momento, acerca de comprender ese extraño mundo:

"Si usted piensa que entiende a la mecánica cuántica... entonces usted no entiende la mecánica cuántica." R. Feynman
¿Vamos pues a contradecir a un gigante intelectual como Feynman? Bien, nos moveremos en un terreno entre la Filosofía del conocimiento (la epistemología) y el misticismo, áreas en las que Feynman no era experto según creo, así que no lo contradeciremos, pues nuestra mirada no será estrictamente científica, sino al estilo de este blog.

¿Qué es la "realidad" y qué es el conocimiento?

Ya intentamos dar una definición en el artículo La realidad velada
Definición 1: Realidad es todo lo que es, en contraposición a irrealidad, que es lo que no es; realidad es el Ser. La realidad velada.
Tenemos, por otro lado, nuestro conocimiento de la realidad, y el conocimiento en sí, en general; 
Definición 2: Conocer algo es tener una información sobre ese algo.
La información sobre una entidad, sobre algo, puede ser incompleta o parcial, completa o global, exacta o inexacta.  Por ejemplo, si conocemos con precisión las medidas de un objeto del cual desconocemos nada más, tenemos información parcial pero exacta.
También puede ser información simple, como una simple percepción de algo que no entendemos y de lo que no sabemos nada más a parte de su existencia, o información estructurada, compleja, que es cuando la relacionamos con otras informaciones, es información relacional.

Un ejemplo de información simple no relacionada es experimentar un estado emocional sin ser capaz de etiquetarlo, de poderle un nombre, notas conscientemente ese estado como muy real, pero no eres suficientemente consciente de él, te falta información adicional, para entenderlo. Más adelante, estudias educación emocional, ves los mapas de emociones que han preparado expertos en el tema, reflexionas sobre ese estado emocional, y un día llegas a relacionar aquel estado con una de las emociones y su descripción (por ejemplo: ágape, un tipo especial de afecto). Ahora conoces mejor la emoción: por vivencia y por relación con otras informaciones, tienes una información estructurada sobre la emoción.

Algunas precisiones:
  • El conocimiento es siempre información sobre la realidad, pues tener información de algo irreal no se puede considerar conocimiento, sino imaginación e irrealidad. 
  • Una creencia no es conocimiento, es solo una posibilidad de conocimiento, pues puede basarse en la irrealidad.  
  • Nuestro conocimiento es siempre parcial, pues nunca conocemos toda la realidad, sino sólo una parte, pero a menudo creemos que conocemos la totalidad, al menos de un tema, y discutimos con otros que tienen una visión distinta, creyendo que están equivocados. Dicho de otro modo: nuestra mente "se adhiere" con facilidad a verdades parciales, ignorando otras informaciones que no concuerdan con esas parcialidades. 

Llegados aquí, se plantea una pregunta: 
¿toda la realidad es susceptible de conocerse, o por el contrario, sólo se puede conocer parte de la realidad? 
Afinemos más la pregunta: 
dejando aparte las limitaciones humanas, ¿la realidad es potencialmente cognoscible? 
Por que quizás el ser humano, por sus limitaciones, no es capaz. al menos en nuestro presente estado de evolución, de conocer totalmente la realidad, pero eso no significa que sea imposible en general, sólo lo es para nosotros. ¿Podemos contestar a esta pregunta, desde nuestra limitación humana? Hemos relacionado conocimiento con información, luego podemos replantear la pregunta:
¿toda la realidad contiene o está relacionada con información, o por el contrario hay realidades que no contienen ninguna información? ¿Puede existir algo de lo cual no se pueda comunicar absolutamente ninguna información?
 Si se reflexiona sobre esta pregunta, probablemente parecerá una contradicción de términos, pues la misma existencia en sí de algo ya es información simple. Probemos a plantear una hipótesis y veamos a donde nos lleva, combinándola de forma rigurosa con otras informaciones que conocemos:


Hipótesis 1: cualquier aspecto parcial de la realidad total contiene información susceptible de ser conocida.

Nos falta una reflexión más antes de irnos a la Física Cuántica y sus misterios:  la mente.


¿Qué es la mente?

Es relativamente fácil definir la mente de forma indirecta: es lo que estoy utilizando para escribir este texto, y lo que el lector utiliza para entenderlo. Sabemos lo que la mente hace, para lo que sirve, pero definir la mente en sí no es fácil, y nos encontramos con varias definiciones. Una de ellas consiste en igualarla a su conjunto de funciones: mente es el conjunto de facultades intelectuales como la percepción, el razonamiento, el pensamiento, la imaginación, etc; haciendo un símil, es como definir una persona en relación a lo que hace o puede hacer, es una definición instrumental, práctica: ¿para que sirve? pues eso es lo que es. 
Ir más allá de esta concepción es difícil, pues usamos nuestra mente para definirse a si misma. Pero para enfrentarnos a los misterios cuánticos con alguna probabilidad de éxito en su comprensión, no tendremos bastante con la definición instrumental, necesitamos algo más amplio, que necesariamente se salga del ámbito de la psicología y de la neurociencia, así que volvamos al terreno filosófico, incluso, en este caso, místico.

La mente es potencialmente capaz de desarrollar todas las funciones cognitivas básicas mencionadas y otras de superior nivel: proyecta, diseña, controla, observa, crea ... Estoy en mi estudio, detrás de mi, una estantería atestada de libros, apuntes y algunos recuerdos, recorro con la mirada mi entorno: calculadora, el móvil, una impresora, una lámpara, el mueble, multitud de objetos todos diseñados y creados bajo la dirección de diversas mentes humanas, sigo mirando, las paredes, imagino los cables eléctricos por dentro de ellas, las tuberías, la corriente eléctrica suministrada por la gigantesca red de suministro, la señal inalámbrica, invisible pero muy real, que me llega desde el dispositivo enrutador hasta mi ordenador ... todo es un producto de la mente, que lo ha ideado, diseñado, fabricado, distribuido, vendido, instalado, usado. Miro por la ventana, la calle, el tráfico, los árboles, todo de nuevo producto de nuestra mente ... espera un momento, los árboles no lo son, la Naturaleza es previa a nuestra mente. Me invade la curiosa sensación de estar rodeado por cosas creadas o controladas por la mente, excepto todas las naturales: entonces, ¿la Naturaleza es no-creada, es no controlada? ¿es caótica, aleatoria? 

Evidentemente hay un orden y un control en la Naturaleza de una exactitud tan grande como la de cualquier proyecto de ingeniería avanzada: la vegetación se rige por unos códigos genéticos, por una programación, que sirve de base de control para las funciones vitales de las plantas, la materia inorgánica sigue las leyes de la física y de la química, hay unas leyes naturales precisas, bien definidas; esas leyes realizan la función de control que es una de nuestras facultades intelectuales, y lo hacen de forma constante (llevan miles de millones de años haciéndolo) y extraordinariamente precisa (una simple desviación de una parte en un millón en por ejemplo la ley de la gravedad tendría resultados catastróficos para nosotros). Es un tipo de control muy parecido al que realiza nuestra mente inconsciente sobre nuestras funciones vitales: las monitora continuamente, de forma dinámica, con el objetivo de mantener estables todas nuestras constantes, funciona de forma automática, y es poco susceptible de ser alterado conscientemente. 

Mente en sentido amplio
De hecho este control interno nuestro y el control de la Naturaleza por las leyes naturales son lo mismo: nuestro cuerpo es Naturaleza, y nuestro sistema nervioso también, todo se rige por las mismas leyes. Esto es extensible a nuestro cerebro, parte también de la Naturaleza, y por tanto a nuestras facultades mentales superiores. Así pues, la distinción entre "mente", aludiendo sólo a nuestras funciones mentales superiores, mente inconsciente, nuestra parte mental automática, y leyes de la Naturaleza, no es una distinción absoluta, sólo se distinguen en grado de conciencia y de libertad, no en esencia, pues la esencia es en todas la captación de información y su uso para el control y la creación de nueva información más compleja.

¿De dónde proceden las leyes de la Naturaleza? Es una pregunta que trasciende el ámbito de la ciencia. Están ahí, quizás como la información primordial, en la que se basa todo lo demás. O quizá no sea tan trascendente: la Física sueña con encontrar una única ley primordial de la que se deriven todas las demás leyes, una información inicial, de la que se derivaría todo el Cosmos. 

Resumiendo todas estas reflexiones sobre la mente, podemos enunciar una propuesta de definición amplia, que no se restringe a las capacidades de la mente consciente humana en su desarrollo actual (hace dos millones de años no eran las de ahora, y dentro de dos millones de años, ¿quién sabe?), sino que intenta definirla en global:
Hipótesis 2: La mente, en sentido amplio, es energía manifestada en el aspecto de generación, proceso y suministro de información; no hay información posible sin mente, y la mente se detiene si no hay información disponible.
Como anteriormente hemos relacionado información con realidad (hipótesis 1), ahora podemos relacionar realidad con mente:
Consecuencia 1: Todo aspecto de la realidad contiene información, generada, suministrada y controlada por la mente. Luego todo aspecto de la realidad es mental, es controlada por la mente.
En este punto es cuando hemos conectado, a través de un razonamiento intelectual, con la mística tradicional. Por ejemplo:
El universo es mental. El Todo es mental. Hermes Trismegisto. 

La mente es un continuo inmaterial cuya función es percibir y comprender objetos. Budismo Kadampa.

La Mente Universal contiene todo el conocimiento. Es el máximo potencial de todas las cosas. Para ella todo es posible. E. Holmes, fundador de la Ciencia de la Mente.

Llegados aquí estamos preparados para reflexionar sobre la realidad a escala cuántica. 


La realidad a escala cuántica: partículas entrelazadas y acción a distancia

Nos centramos ahora en uno de los aspectos de la realidad cuántica más bizarros: el de las partículas entrelazadas. El entrelazamiento cuántico se da cuando dos partículas cuánticas se comportan como un sistema que las comprende a las dos incluso aunque se las separe por grandes distancias, de forma que al modificar una de ellas inmediatamente queda modificada la otra, sin importar la distancia. Einstein, Podolsky y Rosen intentaron mostrar lo absurdo de esta afirmación (paradoja EPR) sin éxito, ya que los experimentos confirmaron que la naturaleza efectivamente se comportaba de esa forma. Uno de los más impresionantes ha sido descrito en este blog: Entrelazamiento cuántico entre diamantes. El problema que plantea este comportamiento instantáneo es: ¿cómo puede "enterarse" la partícula remota de que su compañera ha sido alterada? Pues la posible señal que pudiera enviar una partícula a la otra debería viajar a más velocidad que la luz. Además, se han probado experimentos denominados de "elección retardada" (como el experimento de Aspect) en los cuales la dos partículas han sido emitidas desde una fuente, y en pleno vuelo, el experimentador decide hacia dónde dirigirlas, de forma que la Naturaleza no puede saber de antemano que va a suceder, dependiendo de la decisión del experimentador, y así y todo, incluso realizando todas las combinaciones que se quiera, siempre se cumple lo mismo: lo que le pasa a una partícula afecta instantáneamente a la otra, o sea, es imposible que una de ellas "informe" a la otra mediante algún tipo de señal, pues toda señal queda limitada en su celeridad por la velocidad de la luz.

Esta "acción fantasmal a distancia" ha de aceptarse, porque la Naturaleza se comporta así, pero no podemos relacionar este conocimiento con el resto de conocimientos no cuánticos de la vida "real" cercana; una conjetura para relacionarla utiliza precisamente la información:

Hipótesis 3: la información del entrelazamiento entre partículas no viaja entre las partículas, simplemente ya está ahí, independientemente de la distancia que las separa, en el Universo entendido como un todo no separable.
De hecho hay teorías que muestran el Universo como compuesto de información, ver por ejemplo,  nuestro universo es solo información cuántica. No sólo el estado de las partículas que componen el Universo es información, sino todas las propiedades que las definen, como su masa, carga, espín, etc,  también lo son. El Universo estaría basado en último término en la información. Recordando nuestras hipótesis anteriores, vemos que cerramos el círculo, conectando todos los conceptos vistos, y contestando algunas preguntas pendientes:

  1. Los fenómenos cuánticos, especialmente el entrelazamiento entre partículas, muestran que la información del estado no es local sino universal, está "esparcida" por todo el Universo.
  2. Como la información necesita de la mente para ser generada, procesada, y transmitida, ha de haber una mente universal no local que genera y procesa toda la información del Universo, el cual es no es más que una manifestación de esa mente. 
  3. La realidad es el resultado del proceso de toda la información disponible en cada instante llevada a cabo por esa mente global, universal.
  4. Luego la realidad se crea instante a instante, debido a la acción mental global actuando sobre la información global, que genera nueva información. 
  5. Toda la realidad es, en principio, cognoscible, pues es información; nuestras mentes limitadas sólo pueden captar parte de esa información-realidad global, aunque vamos ampliando nuestro campo de conocimiento continuamente gracias a los avances científicos y tecnológicos.

Seguro que habrá lectores que opinen que estamos yendo demasiado lejos con nuestras afirmaciones, pero pueden consultar diversas fuentes y comparar lo que se ha dicho aquí, por ejemplo las de David Bohm, o las que modelan el Universo como un gigantesco holograma, y podrán comprobar que incluso son más atrevidas que la nuestra. Nuestra humilde opinión es que la Física del siglo XXI ha mostrado un conocimiento tan detallado del Universo material, con una precisión tan fantástica, que se ha traspasado la frontera de lo mental particular (nuestras mentes individuales) para adentrarse en esa zona de lo mental global que lo comprende todo. Y esa zona estaba reservada a la mística, ahora también la visita la ciencia.









 






viernes, 13 de abril de 2018

Revisando a Werner Heisenberg: modelos de la realidad

Acabo de leer Encuentros y conversaciones con Einstein y otros relatos, de Werner Heisenberg (Alianza Editorial), uno de los padres de la Teoría Cuántica; buena parte de lo que se explica ya lo conocía, pero hay una parte que me ha llamado la atención, que es la que resumo aquí.

Un modelo de la realidad es un sistema conceptual por el cual nos representamos la realidad o parte de ella. Pueden ser abiertos o cerrados: los abiertos están de por sí sujetos a cambios y revisiones, se consideran incompletos, mientras que los cerrados tienen un conjunto de conceptos no contradictorios entre sí y confirmables empíricamente, y por ello se consideran completos y correctos, al menos dentro de sus límites de aplicación. Se los puede considerar idealizaciones de la experiencia, pues traducen la experiencia empírica en ideaciones conceptuales. De entre los modelos cerrados, destacamos los modelos científicos, construidos usando el método científico. Con ellos es sencillo descartar propuestas que son falsas, y tienen un gran poder de convicción. 

Es muy antiguo el dilema sobre si las ideas de un modelo son tan reales o incluso más que la realidad que representan, ya Platón se decantó por dar más importancia a las ideas universales subyacentes a la realidad observada. Actualmente ya nos hemos encontrado con que, para entender la realidad física en detalle, esto es, para desarrollar modelos rigurosos, precisos, detallados, matemáticos sobre la realidad observada, acabamos invariablemente recurriendo a abstracciones complicadas, nada intuitivas y ni siquiera imaginables o visualizables. Tomemos por ejemplo un mineral; su estudio en detalle nos lleva a su estructura molecular cristalina y a su composición química, avanzando más en el detalle, la estructura cristalina nos conduce a la teoría matemática de simetrías y de grupos de Galois, y su composición química en detalle nos lleva a su composición molecular, que a su vez nos lleva a los átomos que lo componen ... ¡y el modelo actual del átomo basado en mecánica cuántica no es nada intuitivo!

Tomemos ahora el modelo de la mecánica de Newton; es un modelo científico cerrado, todo el se basa en conceptos bastante simples, masa, velocidad, aceleración, inercia, fuerzas, ... con el que se han hecho predicciones muy precisas, en un campo de aplicación muy amplio, desde mecanismos de relojería hasta el movimiento orbital de planetas. Pero no es tan simple: incluso para situaciones en apariencia simples, se necesitan matemáticas complicadas; si estudiamos el movimiento de dos cuerpos que interactúan entre sí nos encontramos con un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias que puede resolverse sin grandes complicaciones, pero si añadimos un tercer cuerpo, ¡el problema resultante es realmente complicado! 

Así que lo abstracto, no intuitivo, está presente incluso en modelos aparentemente simples. Escribimos sobre ello hace algún tiempo: ¿Podemos entender la Naturaleza sin complicadas Matemáticas?

miércoles, 9 de agosto de 2017

La realidad velada



Este bien podría ser el título de un libro de Física Cuántica, pues está aludiendo a nuestra percepción errónea de la “realidad”, y no sólo las tradiciones espirituales nos lo vienen diciendo desde hace miles de años, sino también la Física moderna. Hay una realidad, y hay un velo sobre ella, o entre ella y nosotros, que nos impide verla con claridad, tal como es. El velo es personal, hay quien lleva encima un velo muy tupido, hay quien lo lleva más fino y sutil.

La realidad física percibida
Esta es la que vemos a través de nuestros sentidos, que nos proporcionan una información que es procesada y asimilada por nuestra mente. Hay pues dos filtros por donde hacemos pasar la realidad para percibirla: los sentidos y la mente.

La información sensorial, siendo muy precisa, es no obstante limitada, abarca sólo una pequeña fracción de la información que hay ahí afuera. Si atendemos al sonido, que es una vibración del aire que nos rodea, podemos percibir vibraciones sonoras en un rango entre 20 y 20.000 vibraciones por segundo, de una intensidad suficiente para hacer vibrar nuestro tímpano, al menos mientras somos jóvenes, con la edad el rango disminuye; las frecuencias más altas se conocen como ultrasonidos, y las más bajas como infrasonidos, no los percibimos, aunque otros seres vivos sí; además la sensibilidad del oído es diferente según la frecuencia: para frecuencias muy bajas o muy altas el oído es más insensible, necesita más intensidad de sonido para percibirlo. La luz también es una vibración pero electromagnética, y también tenemos un rango de frecuencias visibles, frecuencias bajas o altas, como la luz infraroja o la ultravioleta, son invisibles para nosotros, aunque podemos notar sus efectos en la piel; las frecuencias de luz muy altas, muy energéticas, se consideran radiación, atraviesan objetos materiales y a nuestro cuerpo como si fueran transparentes, y pueden causarnos daños graves o incluso matarnos, un hecho conocido pero que hace sólo 150 años no lo era, estamos hablando de una luz invisible que puede matarnos, evidentemente una afirmación así hubiera sido objeto de burla en tiempos no tan remotos.

La percepción mental de la información sensorial depende de varios factores que la condicionan; el más importante es la atención. Todos habremos experimentado el estar tan absortos en alguna cosa que no nos damos cuenta de lo que pasa en nuestro entorno inmediato. Con el ritmo de vida actual, prestar atención a los sentidos ha dejado de ser algo natural, para pasar a ser un ejercicio de meditación. Es importante también la práctica: un músico distinguirá mucha más información audible, y un fotógrafo o un pintor tendrá una visión más rica que nosotros de un paisaje, no por que tengan sentidos más desarrollados, si no porque su cerebro está entrenado para ello. También cuenta el estado de ánimo, de salud y el estar descansado o cansado; una persona triste no percibe su entorno de la misma forma que una persona alegre, cuando hemos dormido mal nuestra percepción se debilita, etc.

Lo invisible existe, es totalmente real
La ciencia nos ha mostrado pues numerosas cosas que no percibimos, aunque sí lo hacen nuestros instrumentos de medición; también se consideran reales, científicamente hablando, objetos no directamente detectables pero cuya influencia sí es observable, como por ejemplo la materia oscura, ese misterioso ente cósmico que la Física ha postulado para explicar el Universo tal como se observa. En este siglo XXI ya no tiene sentido pensar que sólo existe lo que podemos percibir, incluso sin ser científico, es una posición que sólo puede etiquetarse como de inculta, y que obliga a la persona a estar informada de los avances científicos para no quedarse en la ignorancia.

Más allá del conocimiento científico (actual)
Aquí quizá se disparen las alarmas de algún lector: “un momento, ¡sólo existe el conocimiento científico! Otros ‘conocimientos’ son de hecho actos de fe, creencias, etc”. Si nos informamos sobre la filosofía de la ciencia, veremos que el conocimiento científico es aquel generado a través del método científico, el cual tiene unas reglas exigentes, rigurosas, que tratan principalmente sobre la objetividad del conocimiento, sobre la posibilidad de comprobación de las afirmaciones. Cuando conocemos algo, pero es de forma personal, por tanto subjetiva, no repetible como experimento por otras personas en unas ciertas condiciones de realización objetivas, ya no es conocimiento científico, pero sigue siendo conocimiento.

Conforme la ciencia avanza, mucho de ese conocimiento subjetivo pasa a entrar en el campo de la ciencia; por ejemplo, yo sé cuando estoy triste y cuando estoy contento, pero ese conocer subjetivo estaba fuera de toda comprobación científica hasta hace sólo unas décadas, ahora esos estados emocionales son observables mediante escáner cerebral. Quizá en un futuro lejano la ciencia habrá avanzado tanto que todo conocimiento quedará comprendido dentro de su ámbito, pero actualmente no estamos ahí ni mucho menos. En cuanto a la seguridad del método científico como fuente de conocimiento, la historia de la ciencia está llena de ejemplos de errores, no es infalible, al menos a corto plazo, a largo plazo las falsedades sí acaban cayendo solas.

Es curioso ver como siguen saliendo graduados de las facultades de ciencias convencidos de que no hay más conocimiento que el científico, sin tener en cuenta que la ciencia todavía no lo abarca todo ni mucho menos; imaginemos a un científico de principios del siglo XIX pensando de igual manera, como era de hecho el caso, riéndose de afirmaciones que son rigurosamente ciertas como por ejemplo “existe una fuerza invisible, poderosa, pero controlable por el hombre capaz de mover masas enormes, de miles de toneladas, a velocidades de 200Km/h e incluso más (un tren moderno)”, o “hay enfermedades que ya están potencialmente en la persona desde incluso antes de que nazcan, y seremos capaces de detectarlo para prevenirlo (enfermedades hereditarias y genética)”. Pues del mismo modo afirmaciones como “todos hemos notado alguna vez que nos están mirando por la espalda, aunque no sabemos como lo hacemos”, o “existe en el ser humano un nivel potencial de existencia que trasciende a la mente”, no son demostrables científicamente, pero son conocimiento subjetivo, compartido por numerosas personas, y es posible que pasen a estar en el ámbito científico a su debido tiempo.

Es ilustrativo en este sentido recordar al físico alemán H. Hertz, el descubridor de la propagación de las ondas de radiofrecuencia; dedicó mucho de su tiempo como investigador a producir señales en un extremo de su laboratorio y recibirlas en el otro extremo, era una emisión y recepción de una señal invisible, que se propagaba por el aire. Sus colegas científicos lo tomaron a broma, y fue objeto de burlas crueles, se le veía como un científico loco haciendo de mago, el pobre Hertz no pudo soportar el descrédito y acabó suicidándose. Las ondas invisibles con las que trabajaba son parientes cercanas de las que hoy en día inundan el espacio y nos llegan a nuestros móviles, televisores, GPS y radios.

¿Que es la realidad?
Quizá la definición más precisa, y breve, es: realidad es todo lo que es, en contraposición a irrealidad, que es lo que no es; realidad es el Ser. No es lo mismo Ser que existir: hay realidad manifestada (existente) y no manifestada (no existente): la primera existe en el sentido de ser perceptible, al menos en principio, la segunda no es perceptible, es potencialidad de existencia. Ejemplo: la luz es realidad manifestada, perceptible en principio, aunque quizá no a simple vista; la realidad no manifestada es potencialidad, es capacidad de manifestación en un futuro, como una semilla es potencialmente un árbol pero no existe ningún árbol,al menos en ese momento, sólo hay una semilla, o bien un fotón (partícula cuántica de luz libre) capturado, absorbido por un material, queda como energía disponible, y eventualmente puede volver a surgir del material como otro fotón libre. Así pues, hay una realidad no manifestada y una manifestada, y en ésta última hay la realidad perceptible y la no perceptible; observemos que la realidad no manifestada, no perceptible, es no obstante cognoscible: no percibo el árbol en la semilla, pero sé que existe esa posibilidad, si las circunstancias son propicias a que se manifieste el árbol. La ciencia trabaja con la realidad cognoscible, tanto manifestada como no manifestada, que sea accesible mediante el método científico con los conocimientos y tecnologías actuales.

Conocimiento de la realidad
Entonces, ¿hay realidad no cognoscible? ¿O toda la realidad es susceptible de ser conocida? Para responder seguramente habrá que prestar atención a la capacidad de conocer en sí, hasta dónde es capaz de llegar el conocer. Aquí ya nos estamos moviendo en un terreno muy filosófico, muy metafísico, pero todavía podemos ser rigurosos en nuestro análisis de la situación. 

El conocimiento es producto de la mente y de nada más, y lo que produce conocimiento es la información procesada por una inteligencia. No hay conocimiento sin mente, sin inteligencia actuando. La mente es conocimiento, y el conocimiento es mental. En la semilla de nuestro ejemplo de realidad no manifestada, el potencial árbol, esa potencialidad está inscrita en los genes que contiene la semilla, ahí está el programa que desenvuelve el árbol, y ese programa es inteligencia, no es nada fácil programar el desarrollo de un árbol usando como materia prima el suelo, la luz solar y el aire, al contrario, es una obra genial de ingeniería natural, hay un gran conocimiento ahí, en esa semilla. Con este ejemplo y otros parecidos podemos entrever que todo lo que está manifestado o es potencialmente manifestable, o sea todo lo que es, es producto o está directamente relacionado con un conocimiento. Si hay una potencialidad de manifestación, es que hay una información, un conocimiento disponible, preparado para actuar y manifestar la cosa. 

Visto así, parece que podemos concluir que todo lo que es, contiene conocimiento, quizá incluso podemos decir que es conocimiento, y por tanto, si es conocimiento ha de ser, en principio, cognoscible. La conclusión, y esta es una buena noticia, es que la realidad es totalmente cognoscible. Quizá es por esto que parece no haber límites al conocimiento científico, que avanza imparable conforme va aumentando sus recursos disponibles, conocimientos anteriores, científicos en activo y tecnología. No sabemos si hay un límite para el método científico, tampoco si hay un límite para el conocimiento asimilable por nuestro cerebro, pero al menos parece, en principio, que no hay ningún límite para el conocimiento en sí.

martes, 9 de junio de 2015

¿Existe un límite para el conocimiento intelectual?

Los logros del intelecto parecen no tener límite alguno, ya se habla de la era del conocimiento como la sucesora de la actual era de la información, la cual a su vez sucede a la era industrial. ¿Llegaremos a tener las respuestas de todas las preguntas? Quien sabe ... pero en mi modesta opinión, el mero conocimiento intelectual tiene sus límites, y de hecho ya los hemos alcanzado. Me explico.

Conocimiento intelectual
¿Que es el conocimiento intelectual? Bien, este es un tema que se adentra en el campo de la Filosofía del conocimiento, pero esta incursión no será ningún problema, ya que este bloc siempre se ha movido cómodamente en los terrenos científico y filosófico por igual, especialmente en el "limbo" situado entre Ciencia y Filosofía. Para los efectos de este post me conformo con dar una definición escueta, de otro modo una discusión completa del conocimiento intelectual nos llevaria a llenar no sólo este post, sino una larga serie de ellos. Diremos simplemente que:

El conocimiento intelectual es objetivo, se basa en la creación y uso de objetos (mentales) inteligibles.  El intelecto tiene la capacidad cognoscitiva: el sujeto intelectual genera una abstracción del objeto exterior, llamada imagen cognoscitiva. Además, la capacidad racional del intelecto es capaz de relacionar objetos de conocimiento, descubriendo causas y efectos entre ellos, lo que le lleva a generar nuevo conocimiento de forma independiente del mundo exterior.

Como ejemplo de esta definición, tenemos el conocimiento científico, en el que a partir de datos empíricos, objetivos y comprobables, se generan conceptos tales como leyes de la Naturaleza, ecuaciones, etc. Relacionando estas leyes, la capacidad racional científica produce nuevo conocimiento teórico, el cual posteriormente se intenta verificar experimentalmente.

¿Hay otro conocimiento que no sea intelectual?
Antes de plantear los límites del conocimiento intelectual, de forma natural surge la pregunta de si realmente hay otro tipo de conocimiento, una pregunta difícil de responder ... desde una perspectiva intelectual. Bien. Pongamos nuestra atención sobre una semilla, una semilla cualquiera. Una semilla es una planta en potencia; el proceso de germinación se pone en marcha automáticamente cuando se dan las circunstancias apropiadas para ello; y es un proceso complejo, de creación de células altamente especializadas y altamente organizadas, que cooperaran para mantener viva la planta. Sabemos que ese complejo proceso está programado, codificado en el ADN de la planta; o sea que la semilla contiene un programa de desarrollo, contiene información compleja, estructurada, contiene el conocimiento exacto de cómo crear una planta a partir de la tierra, el aire y la radiación solar. Este conocimiento, existente en la semilla, no es intelectual, no se ha generado mediante la aplicación de ninguna capacidad racional, se ha generado en el curso de la evolución de la vida, y se generó antes de que existiera en nuestro planeta ningún ser racional. Otra cosa es que el científico, usando su capacidad racional, entienda el proceso de germinación, adquiriendo conocimiento intelectual sobre el proceso. Pero el proceso en sí, no necesita el intelecto para nada.

Ciencias de la Naturaleza y tecnología
Vemos pues que la Naturaleza nos da un ejemplo claro de conocimiento no intelectual, pues de hecho toda la creación que nos rodea, no sólo la germinación de una semilla, contiene ingentes cantidades de conocimiento no intelectual. Nuestro propio cuerpo es otro ejemplo complejo; la ciencia médica lo estudia, racionalizando sus procesos, una empresa aún no terminada, pues siguen habiendo muchas preguntas abiertas. El Universo tiene sus propias leyes, hay ahí un conocimiento por descubrir. Como el lector ya habrá notado, una de las tesis que mantengo aquí es que:

el intelecto no crea conocimiento científico, lo que hace realmente es convertir un conocimiento natural no intelectual a una forma racional, descubre conocimiento "ahí afuera", y se esfuerza por racionalizarlo, por darle una forma racional con la que poder trabajar.

Descubrimos leyes de la Naturaleza y les damos una forma racional, no creamos leyes de la Naturaleza.

Por supuesto, estoy hablando del conocimiento científico, pues en la técnica sí existe creación intelectual de conocimiento: cuando, por ejemplo, Antonio Meucci inventó el teléfono, no descubrió nada que existiera previamente, sino que aplicando su capacidad racional creó un nuevo concepto y un nuevo avance tecnológico.

¿En el límite del conocimiento intelectual?
Ya a principios del siglo XX la ciencia física, en su exploración de los límites de la materia y la energía, empezó a descubrir leyes naturales ininteligibles, esto es, hechos que desbordan la capacidad cognoscitiva del intelecto. Hasta entonces esto nunca había ocurrido: todos los descubrimientos se racionalizaban y se entendían, no habían leyes de la Naturaleza que no pudieran comprenderse racionalmente.  Pero en los últimos cien años el avance de los descubrimientos y de la racionalización, matemática en el caso de la Física, de hechos incomprensibles para el intelecto ha sido imparable. Actualmente, un físico profesional, no digamos ya una persona no especialista en Física, no entiende realmente muchas de las leyes descubiertas, simplemente las acepta como instrumento de trabajo, de forma absolutamente pragmática.

¿Quién entiende, realmente, que el tiempo, de por sí, no existe? Sólo existe como contraparte de la realidad física conocida por el nombre de espacio-tiempo. De hecho, tampoco el espacio-tiempo tiene una existencia independiente, sino que está relacionada con la presencia de materia y con la más misteriosa de las fuerzas de la Naturaleza, la gravedad. Tenemos ecuaciones que describen todo esto, producto de la racionalización de las observaciones empíricas, y del descubrimiento, racional también, de relaciones teóricas entre ecuaciones. Pero hemos perdido por el camino, por así decirlo, la comprensión intelectual.

¿Quién entiende, realmente, la mecánica cuántica? Como dijo el premio Nobel de Física Richard Feynman, "Si usted piensa que entiende la mecánica cuántica... entonces usted no entiende la mecánica cuántica". Estamos en lo mismo: tenemos ecuaciones, hemos racionalizado un comportamiento realmente barroco de la materia y la energía a muy pequeña escala, lo cual es en sí un logro impresionante del intelecto, pero a cambio hemos tenido que renunciar a entenderla.

Es por este motivo que me atrevo a decir que hemos llegado a un punto límite, en el cual la capacidad racional está generando un conocimiento que ya no es comprensible, ni siquiera para los expertos en la materia. ¿En qué sentido no es comprensible? Si consideramos el entendimiento como la capacidad racional de relacionar los contenidos subjetivos de la mente con la realidad exterior percibida, e integrarlos en una estructura con significado, entonces la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica no se comprenden, pues no podemos relacionar el conocimiento de nuestra realidad cercana con los extraños conceptos de esas teorías; más aún, sus afirmaciones chocan frontalmente con nuestra experiencia empírica del día a día. Para nosotros el tiempo y el espacio existen como entidades separadas.

En cierto modo es lógico que así sea, pues con el intelecto estamos explorando áreas de conocimiento que están mucho más allá del ámbito original al que está destinado: el mundo cercano de los objetos que nos rodean. No tenemos la capacidad de imaginar realmente cómo debe de ser un agujero negro del espacio, una región del Universo donde el espacio-tiempo colapsa, porque es un concepto muy extraño a nuestro entorno habitual. Este hecho nos lleva, a mi entender, a formular dos preguntas importantes por sus consecuencias:

  1. ¿Es posible que nuestro intelecto, o nuestro cerebro, o ambos, evolucionen en un futuro de forma que seamos capaces de realmente entender los aspectos de la realidad física que ahora están más allá de nuestra comprensión?
  2. Si por el contrario no es posible llegar a entender los nuevos descubrimientos, entonces esta limitación llegará en un futuro a ser determinante, y nos impedirá avanzar más en el conocimiento de la realidad?

En cuanto a la primera pregunta ya escribí algo al respecto en un post anterior en este mismo bloc: ¿Puede la Física moderna hacer evolucionar nuestro cerebro? En él simplemente resumo una idea formulada por el renombrado físico Leonard Susskind. El cerebro, y la mente también, son sumamente adaptables, así que la idea puede tener un buen fundamento.

La segunda pregunta es la que origina este post; de hecho como ya hemos comentado llevamos cien años realizando nuevos descubrimientos en campos que no son inteligibles, en el sentido que se ha expuesto. Parece pues que no es necesario entender la Naturaleza para seguir descubriendo sus leyes. El método científico, racional, es capaz de crear teorías que representan muy bien el comportamiento del Universo incluso sin entenderlo realmente. No obstante, la "rareza" conceptual de las teorías actuales parece alejarlas del ciudadano culto medio, que a lo sumo sólo tiene algún atisbo de ellas en alguna película de ciencia ficción, las cuales frecuentemente no son buenos referentes. No olvidemos los libros de divulgación científica, como los best-sellers de Stephen Hawking ... si los han leído, ¿realmente los entendieron?

¿Porqué es tan complicado?
Aparte de la "rareza" de las teorías físicas, hay otro aspecto que llama mi atención, y que presento aquí: ¿porqué es tan complicada de entender la Naturaleza?  Y ahora ya no estamos hablando sólo del campo de aplicación de  la Física, sino de la ciencia en general. Incluso los sucesos más triviales, cuando quieren entenderse totalmente de forma racional, se vuelven tan complicados que necesitamos estudiar una carrera y hacernos especialistas en ese tema, e incluso así frecuentemente nos encontraremos con dificultades. Algunos ejemplos:
  •  Quitamos el tapón de un depósito de agua; se forma un remolino alrededor del desagüe: un vórtice. Los detalles exactos de ese remolino, diámetro, duración, velocidad del agua en él, etc.  son complicados. Se pueden tratar razonablemente bien ciertos casos especiales, pero en general es un problema abierto, del cual incluso de realizan congresos y simposios (ver por ejemplo: International Conference on Vortex Flows and Vortex Models).
  • Observamos como germina una semilla; a grandes rasgos es un fenómeno comprendido, al menos de forma superficial, desde la antigüedad, pero para saber los detalles exactos necesitamos conocimientos avanzados de genética y bioquímica.
  • Vemos un amanecer, el Sol vuelve a iluminar un nuevo día; pero realmente, ¿cómo produce luz el Sol? De nuevo, hay que tener conocimientos avanzados de física nuclear y astrofísica para responder. 
Esta complejidad de la realidad, al menos desde el punto de vista racional, me plantea también algunas preguntas sobre el intelecto:



  • La complejidad que vemos, ¿es inherente, intrínseca, o bien sólo aparente? Quizás nuestro intelecto no está preparado para entender de forma exacta todas las cuestiones, sino que es un instrumento de poca precisión; debido a ello, necesitamos años de entrenamiento en una escuela superior dedicados a aprender unos conocimientos limitados a un campo de especialización que han tardado milenios en producirse. Por tanto, la complejidad que vemos sería producida por la inadecuación del instrumento utilizado.
  • Ecuaciones del electromagnetismo en presencia de gravedad, utilizan magnitudes tensoriales, y son ecuaciones diferenciales en derivadas parciales.
  • ¿Hay otros posibles caminos de obtener conocimiento que sean más asequibles, menos costosos,  para nuestra comprensión? 


Dejo abiertas a consideración estas dos últimas cuestiones. Para terminar, un último ejemplo de complejidad técnica para describir la electricidad y el magnetismo en presencia de gravedad:





viernes, 28 de noviembre de 2014

¿Puede la Física moderna hacer evolucionar nuestro cerebro?

En una entrevista realizada a Leonard Susskind, destacado investigador en Física teórica en la Universidad de Stanford, para Investigación y Ciencia (septiembre 2011) Susskind menciona que quizá la realidad rebasa los límites de nuestra capacidad de comprensión. Por otro lado, nuestra capacidad cognitiva reside en el cerebro, y recientes investigaciones en el campo de la neurología parecen confirmar que esta capacidad puede desarrollarse, adaptándose al ambiente si es necesario. Entonces, ¿el intentar comprender la realidad cuántica, puede modificar nuestra capacidad cognitiva? O bien, ¿hemos llegado a un punto en que sólo podemos enunciar leyes matemáticas, pero debemos renunciar a entender realmente qué significan?

Redes neuronales
Los seres humanos y otros animales procesan la  información con redes neuronales. Estas se forman a partir de miles de millones de neuronas (células nerviosas) que intercambian breves pulsos eléctricos llamados potenciales de acción. Algoritmos informáticos que imitan estas estructuras biológicas se conocen formalmente como redes neuronales artificiales para distinguirlos de las biológicas. Sin embargo, la mayoría de los científicos e ingenieros no son tan formales y el uso de la red neuronal como término que puede incluir tanto los sistemas biológicos y no biológicos. 

La investigación de redes neuronales es motivada por dos deseos: conseguir una mejor comprensión del cerebro humano, y desarrollar equipos que pueden hacer frente a problemas abstractos. Por ejemplo, los ordenadores convencionales tienen problemas para entender el habla y el reconocimiento de rostros de la gente. En comparación, los humanos hacen muy bien en estas tareas.

Los sistemas nerviosos son complejas redes capaces de generar e integrar la información de múltiples fuentes externas y internas en tiempo real. Todos los estudios confirman que las áreas cerebrales corticales en el cerebro de mamíferos no están ni completamente conectadas unos con otros ni vinculadas al azar, en su lugar, sus inter-conexiones muestran una organización específica e intrincada. Las redes cerebrales contienen estructuras que se forman por la evolución, por desarrollo ontogénico, que dependen de la experiencia,  refinándose, o bien degradándose como resultado de lesiones del cerebro o enfermedad.

¿Qué papel puede la experiencia  en el crecimiento de la red?. Aunque el mismo patrón de conexiones parece existir en diferentes individuos de una misma especie, la densidad de vías específicas de fibra cortical puede variar sustancialmente entre los cerebros individuales: en reciente artículo de investigación en neurociencia [1] se sugieren vínculos entre la organización de la red  neuronal y la cognición.




Bibliografia
  1. Olaf Sporns1, Dante R. Chialvo2, Marcus Kaiser3 and Claus C. Hilgetag: Organization, development and function of complex brain networks. TRENDS in Cognitive Sciences Vol.8 No.9 September 2004. 
  2. Nuestra imagen de los agujeros negros, en Cartas de los lectores, Investigación y Ciencia. Enero 2012.

sábado, 28 de abril de 2012

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.
 

lunes, 9 de abril de 2012

No separabilidad y subjetividad de la Física cuántica

The doctrine that the world is made up of objects whose existence is independent of human consciousness turns out to be in conflict with quantum mechanics and with facts established by experiment.
Bernard d'Espagnat

Propiedades y conjuntos

Consideremos la siguiente afirmación: "En una población cualquiera, el número de mujeres jóvenes de menos de 30 años es inferior o igual al número de mujeres que trabajan más el el número de individuos de menos de 30 años que no trabajan". ¿Es cierta? Veamos.

Toda mujer joven de menos de 30 años ("joven", para abreviar) ha de formar parte del conjunto de mujeres que trabajan o bien de los individuos que no trabajan: si trabaja pertenece al primer conjunto, sino al segundo. En lenguaje de conjuntos, diremos que el conjunto J de jóvenes está contenido en la unión del conjunto de mujeres que trabajan M  con  los individuos jóvenes que no trabajan N:

J ⊆ M ∪ N        [1]

Por tanto, el número total de elementos de J (jóvenes) no puede superar a la suma de mujeres que trabajan M más la suma de individuos que no trabajan N.

En Estadística se suele trabajar con muestras: por motivos prácticos, no suele estudiarse cada elemento de la población, pues hay demasiados, sino que se estudia un subconjunto representativo de la población entera, ésto es, una muestra. Resulta que si el número de elementos de la muestra es suficientemente alto, entonces la muestra será representativa, en el sentido de que las propiedades de la población podrán ser deducidas de la muestra con un error que puede reducirse todo lo que se quiera simplemente aumentando el tamaño de la muestra. Así, podemos decir que:

"En una muestra representativa de una población cualquiera, el número de mujeres jóvenes de menos de 30 años es inferior o igual al número de mujeres que trabajan más el el número de individuos de menos de 30 años que no trabajan".

Es fácil ver que esta propiedad de los conjuntos puede generalizarse a cualquier característica, no tiene porque ser "trabajar", puede ser cualquier hecho dicotómico: fumar / no fumar, hacer deporte / no hacer deporte, etc. De hecho, estamos haciendo referencia a tres propiedades dicotómicas (sólo admiten dos valores, cierto o falso).

Independencia y dependencia estadística

Sea ahora una población de estudiantes de idiomas, y sean  J = {estudiantes que han aprobado latín y griego}, M = {estudiantes que han aprobado latín y chino}, N ={estudiantes que han aprobado griego y han suspendido chino}. Si aplicamos la propiedad [1] que hemos enunciado a estos conjuntos, podremos decir:

"El número de estudiantes que han aprobado latín y griego es inferior o igual al de estudiantes que han aprobado latín y chino más el el número de estudiantes que han aprobado griego y han suspendido chino".

El lector puede comprobar que la afirmación es lógicamente cierta aplicando el mismo método del apartado anterior. Pero, en la realidad, será siempre cierto? Supongamos que el examen de chino es muy largo y especialmente pesado, y que además se hace antes que los demás; podemos esperar que los grupos de estudiantes que se examinan de chino llegaran más cansados al siguiente examen que los que se examinan de latín y griego, con lo cual tendrán menos posibilidades de aprobar. Entonces el enunciado será en general falso.

Lo que nos sucede este caso se conoce en Estadística como  resultados dependientes. Si pensamos en las aptitudes de los estudiantes para aprobar los exámenes, entonces se cumplirá nuestro enunciado, pero en cambio si pensamos en los resultados de los exámenes, no se cumple. En todo caso el enunciado

"El número de estudiantes con aptitudes para aprobar latín y griego es inferior o igual al de estudiantes con aptitudes para aprobar latín y chino más el el número de estudiantes con aptitudes para aprobar griego pero no para aprobar chino".

 sería siempre cierto. Esto significa que los exámenes no reflejan fielmente las aptitudes, y no lo hacen porque no son independientes entre sí: realizar el examen de chino influye sobre los resultados de los otros exámenes. Además, está el punto importante de que realizamos dos medidas de conocimiento sobre un mismo sujeto, de forma que una medida influye en la siguiente.

Propiedades y medidas de propiedades

En un lenguaje más próximo a la Física, diremos que las medidas no siempre proporcionan un valor exacto de las propiedades que intentan medir. Si una medida influye al sistema que medimos, como lo hacía el examen de chino sobre el estudiante, la siguiente medida no reflejará la propiedad fielmente. ¿En qué casos podemos asegurar que las medidas son independientes y no se influyen una a la otra?

Para estudiar esta posibilidad, vamos a imaginar un escenario idealizado: supongamos que sólo dejamos matricular para los exámenes a parejas de gemelos idénticos, a los que suponemos las mismas aptitudes, de forma que en vez de realizar cada alumno dos exámenes, haremos que cada gemelo haga uno. Si esto fuera posible, eliminaríamos la dependencia entre exámenes, logrando que sean independientes, y volvería a cumplirse nuestro principio. Quizá será conveniente que añadamos otra condición: que los hermanos no se comuniquen entre sí hasta que no hayan terminado sus respectivos exámenes; de otro modo, si se comunicaran por mensajes de móvil o similar, podrían ser afectados por las circunstancias, pensemos por ejemplo que uno de los hermanos lo está pasando mal con el examen de chino, y como están muy unidos, la noticia perjudica el rendimiento del gemelo.

Independencia y separabilidad

Este escenario de los gemelos, tan irreal, no es en absoluto difícil de encontrar en Física: sería el caso de dos sistemas idénticos sin comunicación entre sí sobre los que realizamos medidas independientes.

Precisemos un poco más el concepto de "sin comunicación entre sí". Toda información entre sistemas necesita un tiempo para transmitirse, la que su velocidad ha de ser menor o igual que c, la velocidad de la luz. Así pues, si los sistemas están suficientemente separados, la medición sobre ellos se hace de forma más o menos simultánea, y en un breve lapso de tiempo, podemos suponer que no se podrá realizar ninguna comunicación mientras se hacen las mediciones. Diremos que los sistemas están separados, y esto nos garantiza la independencia de las mediciones.

Gemelos cuánticos y no separabilidad

Sin entrar en detalles de Física cuántica y experimental, se han realizado numerosos experimentos que se pueden poner en correspondencia con nuestros estudiantes: los exámenes son la interacción entre el sistema estudiado y los instrumentos de medición, los estudiantes son partículas, como protones o  fotones, los gemelos son pares de partículas idénticas, y se miden variables dicotómicas como por ejemplo la desviación de la partícula por un imán hacia el polo positivo o negativo.
En estos experimentos a veces se cumple la desigualdad [1], pero a veces se cumple justo lo contrario, M ∪ NJ. ¿Qué es lo que falla? El razonamiento lógico es exacto, y no parece una buena idea dudar de él, no nos queda otro remedio que dudar de la hipótesis de independencia de las mediciones, esto es, de la separabilidad de los sistemas. Es lo más verosímil. Lo que estamos diciendo es que, experimentalmente, se viola el principio de separabilidad entre sistemas, incluso aunque éstos se separen grandes distancias. A veces se dice que sólo se viola la separabilidad para sistemas cuánticos, esto es, para dimensiones insignificamente pequeñas, pero esto no es exacto, ya que en los experimentos se usan aparatos y distancias macroscópicos.

Objetivismo científico

Hay otra hipótesis más sutil que puede ser la culpable de la violación del principio [1], que es la suposición de que existe un mundo objetivo "ahí afuera" independiente de nosotros, los observadores, que podemos aprender de él con nuestros sentidos e instrumentos. Si dudamos de esta hipótesis, entonces suponemos que no hay independencia entre nuestro conocimiento de la realidad y la realidad misma: las observaciones modifican la realidad. Toda la ciencia está construida alrededor de la hipótesis de objetividad, así que esta vía parece  más arriesgada todavía que la de suponer que se viola la separabilidad. No obstante, ambas hipótesis, la de separabilidad y la de objetividad, son puestas en duda en el campo de la Física cuántica.

Bibliografia

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




Programas, mente y libre albedrío

La mente humana es un programa, o sea, sigue una colección de instrucciones aprendidas. Es algo que ya intuia hace muchos años, pero hoy mie...