El Mundo Parchado: La filosofía de la ciencia de Nancy Cartwright

Pensamos que la física nos presenta un mundo armónico y regular gobernado por algunas leyes sencillas y generales válidas por siempre.

Sin embargo ¿Tenemos alguna garantía de que las leyes de la física son siempre las mismas? ¿Podemos afirmar que las leyes de la ciencia no son un efecto local aplicable solo al universo por nosotros observado? ¿Cómo sabemos que otras leyes no se aplican en otras partes del universo?

Aparentemente para la filósofa de la ciencia Nancy Cartwright, el mundo representado por las leyes de la física es en gran parte una ficción pues el mundo en el cual vivimos (afuera de los laboratorios científicos) es caótico e impredecible en donde las regularidades de la física no son evidentes.

En realidad lograr que el mundo se comporte de acuerdo a las leyes conocidas de la física exige una enorme cantidad de esfuerzo y este comportamiento solo se encuentra en un laboratorio científico al realizar un experimento bajo condiciones altamente controladas, pero en la vida cotidiana esto no es así.

Por ejemplo, el resultado de un incendio, de una inundación o de una avalancha es en gran medida impredecible a pesar de que estos acontecimientos están regidos por las leyes de la ciencia.

Cartwright proporciona numerosos ejemplos, como el de cargas eléctricas descritas por la ley de Coulomb en donde no es difícil encontrar situaciones en las cuales los valores medidos sean diferentes a los predichos, o aún, encontrar que cargas que deberían repelerse en realidad terminan acercándose.

Desde luego esto no implica que la ley de Coulomb sea incorrecta sino solo que se pueden presentar situaciones en las que esto ocurre. En realidad el alto nivel de abstracción de las leyes de la física es debido según Cartwright, a que esas leyes frecuentemente están alejadas de lo que se encuentra en la vida real. Esta es la razón por la cual las leyes de la física se aplican “ceteris paribus”, es decir, solamente cuando todo lo demás se mantiene constante. Para Cartwright lo fundamental en la ciencia no es tanto conocer las leyes de la naturaleza sino conocer las “capacidades” de las cosas.

Por ejemplo la ley de Gravitación de Newton en realidad describe la capacidad que tienen los objetos materiales de atraerse uno a otro, o también que los resortes tienen la capacidad de oponerse a ser desplazados fuera de su posición de equilibrio.

Las propuestas filosóficas de Nancy Cartwright han sido criticadas por científicos y por filósofos desde que inició su carrera publicando su controvertido libro “Como mienten las leyes de la física” (How the Laws of Physics Lie, Clarendon Press, 1983) y posteriormente con su libro “El Mundo Parchado” (The Dappled World, Cambridge, 1999).

Para muchos científicos dudar de la universalidad de algunas leyes de la física puede ser un sinsentido. Por ejemplo, sabemos que la ley de conservación de la energía en sistemas mecánicos es resultado de la homogeneidad del tiempo, mientras que la homogeneidad del espacio implica la conservación del momento (o ímpetu), finalmente la isotropía del espacio resulta en la conservación del momento angular.

Estas tres leyes de conservación son fundamentales para todas las teorías científicas y suponer su invalidez implica conjeturar que el universo en que vivimos no es homogéneo en el tiempo ni en el espacio, así como que el universo carece de isotropía espacial. Esto es una posibilidad filosófica pero difícilmente sería tomada con seriedad por la mayoría de los científicos que la considerarán descabellada.

El ejemplo anterior parece contradecir algunas de las propuestas de Cartwright, sin embargo el siguiente ejemplo argumenta a su favor: Sabemos que describir la radiación emitida por un cuerpo caliente conduce a la Ley de Radiación de Planck, de donde obtenemos la Ley de desplazamiento de Wien y la Ley de Stefan-Boltzmann.

Estas leyes son consideradas como fundamentales de la física. Sin embargo el pasado 17 de diciembre fue publicado en los “Proceedings of the National Academy of Sciences”, un artículo donde muestra un material tal que aplicado a un sustrato no se incrementa la radiación emitida al aumentar la temperatura y esta observación es contraria a la Ley de Stefan-Boltzmann.

El resultado es que entre 105 y 135 grados centígrados un cuerpo con este recubrimiento no mostrará cambios perceptibles en la emisión infrarroja (ver: https://www.sciencenews.org/article/new-material-couldcamouflage-objects-from-infrared-cameras). Esencialmente podemos ver en esto un ejemplo de que aún las más fundamentales leyes de la física pueden bajo determinadas condiciones no cumplirse, lo cual nos lleva al “mundo parchado” de la ciencia propuesto por Nancy Cartwright.

Pensar que conocer las leyes de la física nos permite hacer predicciones precisas es un error. Cartwright señala que “las ecuaciones fundamentales no gobiernan a los objetos en la realidad; solo los gobiernan en los modelos científicos”.

Por ejemplo a partir de la segunda Ley de Newton, F=ma, se puede modelar la caída de un cuerpo ideal hacia la superficie de la Tierra. Sin embargo si tomamos el ejemplo de Neurath y tratamos de describir la caída de un billete de mil marcos (o mil pesos) desde lo alto de una torre en una plaza pública, veremos que la segunda Ley de Newton falla estrepitosamente debido a un sinnúmero de factores que difícilmente se pueden tomar en cuenta. El billete flotará y tendrá un movimiento aleatorio antes de caer en un lugar lejos de donde fue arrojado.

Seguramente los filósofos de la ciencia tienen mucho que aprender de la teoría de caos en donde partiendo de ecuaciones perfectamente deterministas se llega a respuestas impredecibles y totalmente caóticas.

De hecho el indeterminismo no es nada nuevo en la teoría cuántica. El indeterminismo en el mundo clásico fácilmente aparece tan pronto nos alejamos de los modelos más sencillos.