José Francisco Zaragoza Martínez
1. De teorías e inobservables (Cap. XXIII) EMPÍRICAS
- Pueden ser confirmadas directamente por los sentidos o medidas mediante técnicas relativamente simples. - Contienen lo que denomina términos observables, que se refieren a observables( elementos perceptibles por los sentidos o medibles con técnicas sencillas). - Incluyen leyes cualitativas simples y también leyes cuantitativas que surgen de mediciones simples. - Se obtienen por observación de ciertos sucesos, anotación de regularidades observadas y descripción de las regularidades a través de una generalización inductiva( también las llama por esto último “generalizaciones empíricas”)
TEÓRICAS
- También llamadas abstractas o hipotéticas( adjetivo, este último, que no parece adecuado a Carnap) - Poseen un tipo de términos diferentes de los términos empíricos: términos teóricos. - Los términos teóricos hacen referencia a “inobservables”, entidades que no pueden ser medidas de manera simple y directa( átomos, electrones, campos electromagnéticos, ...) - Son más generales que las leyes empíricas. - No se puede llegar a ellas por generalización directa y simple de las leyes empíricas. - Se relacionan con las leyes empíricas de modo análogo a como las leyes empíricas se relacionan con hechos aislados( hechos particulares y concretos especificados espaciotemporalmente, en la terminología de Carnap). - No se enuncian como generalización de hechos sino como una hipótesis, que luego se pondrá a prueba. pr ueba. - Cuanto mayor es la variedad y la aparente falta de conexión entre las diversas leyes empíricas que relaciona y derivan de una ley teórica mayor es la fuerza de la teoría que las explica. - El valor supremo de una nueva teoría( leyes teóricas) es su poder para predecir nuevas leyes empíricas. También es valiosa su capacidad para explicar leyes empíricas conocidas, pero se trata de un valor secundario.
1.1. Leyes científicas
Carnap distingue dos tipos de leyes científicas
Filosófica
1.2. Observables e inobservables
Establece dos concepciones clásicas de observable
Científica
Concepción más restringida. Establece lo observable como las propiedades que se perciben directamente a través de los sentidos. Concepción más amplia. Incluye toda magnitud cuantitativa que puede ser medida de manera simple y directa, además de las propiedades que se perciben por los sentidos. En ocasiones, establece la distinción entre lo observable y lo inobservable en: - Si una magnitud permanece constante en distancias e intervalos de tiempo bastante grandes para aplicar un aparato de medición directa, se llama al fenómeno MACROSUCESO( análogo a observable). - Si una magnitud cambia dentro de intervalos de espacio y tiempo tan pequeños que no puede ser medida, entonces es un MICROSUCESO( análogo a inobservable)
No parece, según Carnap, haber distinción clara entre ambos términos, sino un continuo que comienza en las observaciones sensoriales directas, y pasa a métodos de observación enormemente complejos o indirectos. La línea de separación entre lo observable y lo inobservable es muy arbitraria y cada autor establece el límite donde le resulta más conveniente. Aún así, en su terminología, las leyes empíricas son las que contienen términos directamente observables por los sentidos o medibles con técnicas simples, adoptando así una concepción más cercana a la concepción científica.
José Francisco Zaragoza Martínez
2. De reglas de correspondencia ( Cap. XXIV)
2.1. Necesidad de las reglas
- Las leyes teóricas sólo contienen términos teóricos( inobservables). - Las leyes empíricas sólo contienen términos de observables. - Esto impide toda deducción directa( por generalización) de una ley empírica a partir de una ley teórica, y hace necesario el uso de un conjunto de reglas que vinculen los términos teóricos con los términos referentes a observables. - Un ejemplo de tales reglas: La temperatura( que puede medirse de forma directa y simple con un termómetro, y por tanto término empírico) de un gas es directamente proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas( término teórico). - Tanto científicos como filósofos de la ciencia reconocen la necesidad de tal conjunto de reglas. - La naturaleza de las mismas es asunto discutido. - Carnap les da el nombre de “ reglas de correspondencia”
- El conjunto de reglas( reglas de correspondencia para Carnap, en adelante RC ) no suministra un medio para definir términos teóricos, sino lo contrario.
2.2. Utilidad de las reglas
Es posible, pues, expresar en términos teóricos qué se entiende por el término referente a un observable, pero lo inverso no es cierto. - Por tanto, no deben pedirse definiciones de términos teóricos, ya que por la naturaleza del caso no es posible darlos. - El conjunto de RC, siempre que estas sean compatibles entre sí y entre ellas y las leyes teóricas, pueden agregarse en un procedimiento, de modo que se incremente sin cesar la interpretación específica de un término teórico( aunque por más que se incremente nunca es definitiva). - No hay modo de saber si el proceso de agregación de RC es finito o infinito. - Si, eventualmente, se alcanza un punto mas allá del cual no es posible reforzar más la interpretación de un término mediante agregación de nuevas RC, las RC habrían suministrado una definición final y explícita del término, pero en ese momento habría dejado de ser un término teórico habiendo pasado a formar parte del lenguaje observacional. - No hay prohibición que impida agregar tantas RC que expliciten un término teórico al punto de que cese de serlo. - La mayoría de los físicos se pronuncian en contra de adoptar reglas de correspondencia tan fuertes que conviertan un término teórico en otro explícitamente definido; es un proceso innecesario, incluso puede ser contraproducente. - La imposibilidad de hacer en física una interpretación lógica de un término( que es completa), como si ocurre en matemáticas, es otro motivo para resistirse a considerar los términos teóricos “definidos” por el conjunto de reglas.
José Francisco Zaragoza Martínez P.W. Bridgman Reglas operacionales También las llama definiciones operacionales. Si existen diferentes procedimientos para medir una magnitud, cada procedimiento brinda una definición operacional de esta magnitud. Así, habrá tantas posibles concepciones de una magnitud como métodos para medirla.
2.3. Apéndice: Nombres de las reglas.
El nombre que se da a estas reglas es sólo una cuestión terminológica. La función es la misma y no son definiciones en ningún sentido estricto de la palabra. Reciben diferentes nombres según el autor.
Norman R. Campbell “Diccionario” Dado que la regla vincula un término de una terminología con un término de otra terminología, el uso de las reglas es análogo al uso de un diccionario de francés- castellano. En realidad no es tan simple, pero la analogía es sugerente.
Reichenbach Definiciones correlativas El conjunto de reglas establece una correlación entre los términos teóricos y los empíricos. Según Carnap, probablemente “correlación” es una expresión más adecuada que “definición” para designar la función de las reglas de Bridgman, ya que las reglas en ningún caso ofrecen una definición. R. Carnap
Reglas de correspondencia
José Francisco Zaragoza Martínez
3. De cómo se deducen de las leyes teóricas nuevas leyes empíricas (Cap. XXV)
3.1. Unificación de teorías
3.2. Principios subyacentes.
Descripción vs. explicación
3.3. Exigencias para las teorías
Tras el descubrimiento de que la óptica podía ser explicada por la teoría electromagnética de Maxwell, comenzó a tomar forma la idea de unificar toda la ciencia en una gran teoría. Einstein hizo varios intentos por elaborar una teoría del campo unificado, que cerrara el abismo existente entre electromagnetismo y gravitación. Heisenberg y otros hicieron intentos similares, pero hasta hoy( fecha en que Carnap escribe) ninguna teoría ha sido enteramente satisfactoria( explicando todo o aportando nuevas leyes empíricas).
La física comenzó como originalmente como una macrofísica descriptiva, con un enorme número de leyes empíricas sin conexiones aparentes. A medida que el número de leyes aumenta surge una búsqueda de principios subyacentes unificadores. Clásicamente, se han mantenido dos posturas enfrentadas al respecto: - La ciencia debe buscar los principios subyacentes - Los principios subyacentes pertenecen sólo a la metafísica En la actualidad( momento en que Carnap escribe) la controversia está agotada. No hay verdadera oposición entre explicación y descripción. Entender correctamente descripción y explicación conlleva asumir que una descripción adecuada coloca los fenómenos en el contexto de leyes más generales, de modo que suministra así el único tipo de explicación que puede darse de ellos; no una explicación metafísica no fundada en procedimientos empíricos ni una descripción empírica sin base teórica alguna. Tanto la descripción como la explicación, correctamente entendidas, son aspectos esenciales de la ciencia.
Con cierta frecuencia, una teoría surge fruto de la inspiración, como una visión que llega al científico mucho antes de que descubra reglas de correspondencia mediante las que poder confirmarla( teoría atómica de Demócrito). No se deben rechazar a la ligera estas visiones anticipatorias de una teoría, siempre que se la pueda someter a prueba en el futuro. Por otra parte, ninguna hipótesis puede pretender ser considerada científica a menos que ofrezca la posibilidad de ser puesta a prueba. No tiene que estar confirmada para ser una hipótesis, pero debe haber RC que permitan confirmar o refutar la teoría. Puede ser muy difícil encontrar experimentos que evalúen una hipótesis, pero si tales ensayos son posibles en principio, la teoría debe ser considerada científica.
José Francisco Zaragoza Martínez 3.3.1. Teoría cinética de gases
3.3 Apéndice I: Ejemplos de vinculación de términos inobservables de leyes teóricas a términos observables de leyes empíricas
Esta teoría supone un gas como un conjunto de pequeñas partículas en agitación constante, de igual masa, con una cierta distribución de velocidades y que colisionan entre sí y con las paredes del recipiente que contiene al gas. Las RC pueden responder a cuestiones como: ¿ cuál es la densidad del gas? La masa por unidad de volumen ¿ cómo mido la masa m de una molécula? Otra RC arroja la respuesta: la masa total M ( que se obtiene pesando el gas) es la suma de las masas m de las moléculas. M es observable, m es teórica, y la RC “ es la suma de “ da la relación entre ambos conceptos. Las RC también nos permiten expresar ecuaciones de la teoría como leyes empíricas. La confirmación de las leyes empíricas, se toma como confirmación indirecta de la teoría
3.3.2. Teoría electromagnética de Faraday- Maxwell
Hace referencia a cargas eléctricas y su comportamiento en campos eléctricos y magnéticos. A partir del modelo teórico de Maxwell, fue posible deducir, con ayuda de las RC, muchas de las leyes ya conocidas de la electricidad y el magnetismo. Las ecuaciones de Maxwell también suministraron explicación de todo tipo de leyes ópticas( incluidas refracción, velocidad de la luz en diferentes medios, ...) La gran variedad de campos en los cuales halló confirmación experimental contribuyó especialmente a la fuerte confirmación total de la teoría.
3.4. Apéndice II: Algo de historia
- Los filósofos jónicos hacen los primeros intentos de explicación de la naturaleza, explicaciones en gran parte metafísicas. Esos intentos pueden considerarse de dos formas: - No es ciencia, es metafísica pura. No hay posibilidad de confirmación ni RC que vinculen la teoría con observables. - Las teorías jónicas no son científicas pero son visiones gráficas de teorías. Son los comienzos primitivos de la ciencia. Las teorías de los filósofos jónicos fueron las más primitivas. - Aristóteles realizó experimentos y comprendió la importancia de estos, aunque fue apriorista en otros aspectos. - Galileo( alrededor del 1600) fue el primero en colocar la física teórica sobre un sólido cimiento empírico y dar verdadera importancia al método experimental. - La física de Newton( sobre 1670) fue la primera teoría amplia y sistemática que contenía inobservables como conceptos teóricos: la fuerza de la gravitación universal, un concepto general de masa, etc. Antes de Newton, la ciencia no disponía de ninguna explicación que se aplicara tanto a la caída de una piedra como a los movimientos de los planetas alrededor del Sol. La gran visión de Newton consistió en superar la división existente entre los términos celeste y terrestre; en afirmar que no existe ningún abismo fundamental entre ellos, sino que existe una naturaleza, un mundo. Posteriormente los científicos determinaron las masas de los cuerpos astronómicos por medio de RC. La teoría de Newton sostenía que incluso los cuerpos más pequeños se atraen, hecho que se corroboró más tarde con el “experimento de la balanza de torsión”, algo que no podría haberse predicho sin la teoría de Newton. Es un ejemplo clásico del poder de una teoría para predecir un nuevo fenómeno no observado anteriormente.
