Según Meyerson (1859 – 1933), la ciencia tiene una vocación realista, explicar lo real, lo que significa que se tiende a buscar la causalidad y el determinismo. Pero esta tendencia de la ciencia no siempre es satisfecha. Así, la relación entre la razón que trata de domesticar lo real y lo real que le resiste no es un asunto de todo o nada. Pensar que nada es inteligible significa un escepticismo sin fundamento – no nos hagamos más ignorantes de lo que somos –, pensar que todo es inteligible es una quimera: la materia nos sorprende cada día. Por eso el epistemólogo francés no cree ver en el indeterminismo de la física cuántica una excepción a su idea, desarrollada en sus libros anteriores a su análisis de la física cuántica de 1933, de que lo real se pliega sólo parcialmente a la causalidad y al determinismo. Entonces lo indispensable a la ciencia no serían estos principios, sino el darnos una imagen de lo real. Y es en este sentido que la nueva física le parece revolucionaria: debido a la dualidad onda-corpúsculo que afecta a todas las partículas, por primera vez los físicos son incapaces de proponer una imagen coherente del universo. Hago notar que en Meyerson hay, sin embargo, a pesar de la continuidad que él cree ver entre sus obras precedentes y su análisis de la física cuántica una contradicción: mientras que antes afirmaba explícitamente que el determinismo es la base de toda ciencia, más tarde admitirá el carácter dispensable del determinismo. Finalmente, propongo que el determinismo causal debe ser visto como el primer principio de la inteligibilidad natural y como el principal criterio de cientificidad.
Según Meyerson (1859 – 1933), la ciencia tiene una vocación realista, explicar lo real, lo que significa que se tiende a buscar la causalidad y el determinismo. Pero esta tendencia de la ciencia no siempre es satisfecha. Así, la relación entre la razón que trata de domesticar lo real y lo real que le resiste no es un asunto de todo o nada. Pensar que nada es inteligible significa un escepticismo sin fundamento – no nos hagamos más ignorantes de lo que somos –, pensar que todo es inteligible es una quimera: la materia nos sorprende cada día. Por eso el epistemólogo francés no cree ver en el indeterminismo de la física cuántica una excepción a su idea, desarrollada en sus libros anteriores a su análisis de la física cuántica de 1933, de que lo real se pliega sólo parcialmente a la causalidad y al determinismo. Entonces lo indispensable a la ciencia no serían estos principios, sino el darnos una imagen de lo real. Y es en este sentido que la nueva física le parece revolucionaria: debido a la dualidad onda-corpúsculo que afecta a todas las partículas, por primera vez los físicos son incapaces de proponer una imagen coherente del universo. Hago notar que en Meyerson hay, sin embargo, a pesar de la continuidad que él cree ver entre sus obras precedentes y su análisis de la física cuántica una contradicción: mientras que antes afirmaba explícitamente que el determinismo es la base de toda ciencia, más tarde admitirá el carácter dispensable del determinismo. Finalmente, propongo que el determinismo causal debe ser visto como el primer principio de la inteligibilidad natural y como el principal criterio de cientificidad.
La causalidad en la filosofíaLa noción de causalidad ha sido largamente debatida y analizada por gran cantidad de filósofos que encuentran en ella el misterio de un principio aparentemente necesario e indemostrable.Esta condición hace pensar en su validez para el conocimiento, pues gracias a ella, por ejemplo, se han desarrollado las ciencias en occidente y el hecho de que no pueda demostrarse formalmente, tal y como se demostraría cualquier teorema, hace que la discusión sobre su sentido y validez se convierta en algo irresoluto.Como lo que interesa ahora no es hacer un tratado histórico sobre la evolución filosófica de la idea de causalidad, sino preparar el debate que se desarrolla en torno a ella en la física, específicamente en la mecánica cuántica, se tomará el sentido estricto de la idea de causalidad para dicha ciencia.Obviamente, también deberá tocarse inicialmente su sentido filosófico en algunos autores, pues, si bien la discusión nace en la filosofía, no se desprende completamente de ella aunque pase a hacer referencia directa a ecuaciones y experimentos concretos.La idea de causalidad puede rastrearse, en la historia de las ideas, hasta los griegos.Se cree que Demócrito y la escuela de los atomistas fueron los primeros en hacer referencia explícita a ella.Sin embargo, la idea heredada por la ciencia proviene más concretamente de Aristóteles, quien realiza un primer estudio proponiendo cuatro causas: formal, material, eficiente y final; y, aunque no en todo su sentido, es la causa eficiente aristotélica la que retoma Descartes y la que se conoce, con algunas variaciones, en la física clásica.Básicamente la diferencia entre la causa eficiente aristotélica y la cartesiana radica en la definición que cada uno hace del movimiento, pues ésta hace referencia directa al motor de las cosas, a lo que las ocasiona o las produce.Restringir el papel de la causalidad a un solo principio demarca el comienzo de una discusión que toma básicamente dos caminos: el científico -en el sentido de las ciencias exactas-y el filosófico, que más adelante será abordado por el escepticismo.
El debate sobre el determinismo e indeterminismo en la física ha alcanzado una enorme expansión con el advenimiento de la mecánica cuántica, una teoría formulada en términos probabilísticos dado que su ecuación fundamental, la ecuación de Schrödinger, no determina la dinámica de las propiedades de un sistema, sino la dinámica de sus probabilidades. Al tratar exclusivamente con probabilidades, la física cuántica parece evidenciar un indeterminismo ontológico en los valores que adquieren las variables de un sistema físico (típicamente posición, velocidad, energía, etc.). Sin embargo la evolución del estado del sistema, gobernada por la ecuación de Schrödinger, es perfectamente determinista. Dado el estado a un tiempo inicial, la ecuación de Schrödinger predice de manera determinista el estado en todo tiempo posterior. Pero las probabilidades entran en juego al predecir resultados en el proceso de medición. Según la interpretación ortodoxa, a partir de ahí la evolución es indeterminista y sólo se puede recurrir a las probabilidades que permiten calcular el estado, que hasta ese momento evolucionó manera determinista. La mecánica cuántica parece incorporar así, tanto aspectos determínisticos como indetermínisticos, y la medición parece jugar un rol central en esto.Esta característica ha dado origen un sinnúmero de interpretaciones y no poca controversia entre ellas. Bajo la visión realista, se ha intentado interpretar las probabilidades en términos epistemológicos, es decir, en términos de ignorancia subjetiva del observador. De este modo, las probabilidades sólo estarían cuantificando un indeterminismo epistemológico. Sin embargo muchos de estos intentos demostraron no estar exentos de inconsistencias al punto de poner en juego hasta la misma noción de realismo. Desde una postura no realista, por el contrario, la mecánica cuántica parece imponer un indeterminismo ontológico antes no evidenciado por la mecánica clásica, principalmente porque no es posible asignar valores bien definidos a todas las variables.En las siguientes secciones indagaremos la dualidad entre determinismo e indeterminismo que exhibe la teoría cuántica. La primera sección centra su recorrido en las interpretaciones modales, para analizar desde ella algunas características relevantes de la teoría. En la segunda sección, se desarrollará la formulación Bohmiana de la mecánica cuántica, que tratándose de una formulación realista, pone de relieve la posibilidad de un indeterminismo epistemológico compatible con determinismo ontológico.
Vivimos en una época de desconcertantes realidades. Los hechos desbaratan las previsiones más temerarias. Se cuestionan los principios tenidos hasta ayer nomás como inconmovibles. Aun esto no tendría nada de particular. Los filósofos siempre se han reservado el derecho de discutirlo todo, de revisar las conclusiones mejor asentadas. Ellos hacen no sólo problema del problema sino problema de la misma solución. Navegan a gusto, sereno el semblante, en un mar erizado de problemas. Sorprende en sumo grado, en cambio, que los hombres de ciencia conviertan en problema asuntos que ya habían dejado de serlo para ellos. Tal el caso del determinismo. Se presentaba como indiscutible en las ciencias de la naturaleza. A lo sumo, se debatía la sustitución del determinismo causal por el deter- minismo legal, o el mantenimiento de ambos: el positivismo ortodoxo, el de Agusto Comte y sus discípulos, investiga la ley, solamente, no la causa, pues halla en la última ciertos resabios metafísicos. Pero en una u otra forma el determinismo quedaba intacto y, antes bien, robustecido.
Para poder aclarar cómo ha afectado la mecánica cuántica a los conceptos de causalidad y azar, hay que tener en cuenta que esta teoría no surgió como consecuencia de una maduración conceptual de la propia física o de los que la cultivaban. Todo lo contrario: nació y creció a contrapelo de la mentalidad dominante, y en cierto modo sigue teniendo en contra las preferencias personales de la mayoría de los que bregan con ella. Sus creadores cuestionaron y redefinieron las principales categorías de determinación, pero no por gusto, sino por necesidad. Casi todos hubieran deseado otra cosa muy diferente. Es una teoría que sólo ha contado de un modo parcial y provisional con las simpatías de sus gestores y destinatarios. Sería más exacto decir que han aprendido a resignarse a ella. Su fuerza ha residido desde el principio y hasta el presente en los hechos. El mundo es como es, no como les gustaría que fuese a los que se encargan de estudiarlo. Y hay muchos a los que no gusta la imagen resultante. A pesar de que la llamemos ciencia empírica, los que la crean casi siempre han pospuesto la experiencia a consideraciones lógicas, ontológicas e incluso estéticas. En este banquete los hechos han figurado siempre como parientes pobres, cuya presencia no se puede obviar, pero de los que se espera una presencia complaciente y discreta. Sin embargo, a veces la prima del pueblo rompe el protocolo y hace que salgan a la luz algunos conflictos soterrados. Algo parecido ocurrió en esta ocasión: la naturaleza dijo «¡No!» a la camisa de fuerza que pretendía imponérsele. Y lo hizo como ella sabe, produciendo resultados inesperados en los experimentos y suscitando fenómenos refractarios a las rutinas teóricas autorizadas. Hubo que buscar alternativas, empezando por las más aceptables y terminando por las menos gratas. La discontinuidad cuántica pertenecía a esta última clase.
[ES] Hoy en día hay sobradas razones para considerar la teoría cuántica como uno de los mayores éxitos de la física moderna. Después de unos primeros años dificultosos, inaugurados por el descubrimiento del cuanto de acción por Max Planck en 1900, la teoría física cuántica acumula éxitos y consigue describir una cantidad de fenómenos cada vez mayor. No obstante, también es una teoría que desafía a nuestra intuición, pues choca con las nociones más elementales de la física clásica. La validez del formalismo de la mecánica cuántica está fuera de toda duda, pero de este no se desprende inmediatamente una imagen de la realidad microscópica. Esto supone un problema serio, ya que el objetivo de la física es dar una descripción de la realidad, además de permitirnos manipularla. Profundizar en este tema es el motivo principal para hacer este trabajo. Una de las primeras soluciones al problema presentado, y también la más dominante,1 es la interpretación de Copenhague. Se asocian comúnmente a esta físicos como Max Born, Werner Heisenberg y Niels Bohr. Esta interpretación suele entenderse como sinónimo de indeterminismo, el principio de correspondencia de Bohr, la interpretación estadística de la función de onda de Born y la interpretación complementaria de Bohr de ciertos fenómenos atómicos.2 Sin embargo, a día de hoy se dispone de suficiente información para saber que bajo este término se agrupan interpretaciones muy diferentes entre sí.3 A pesar de las divergencias entre los autores mencionados, está ampliamente aceptado que la perspectiva general que comparten tiene su origen en el trabajo de Bohr.4 Así, he centrado el trabajo en su solución al problema de la física cuántica y en su filosofía de la física.
MORENO IPueden ser consideradas en principio dos nociones diversas acerca del contenido de la idea de causalidad; denominaremos a estas dos nociones causalidad en sentido amplio y causalidad en sentido estricto.La primera se refiere fundamentalmente a la existencia de una relación y una vinculación entre dos fenómenos o estados físicos.La naturaleza de este tipo de relación puede especificarse de muy diversos modos: como «circunstancias que acompañan» a un fenómeno, «datos concomitantes», «fenómenos contiguos» a un estado físico, etc.No se expresa en esta acepción de la causalidad ni la idea de una necesidad intrínseca, ni tampoco la de un determinismo unívoco.Es decir, lo que se quiere significar es la idea de una dependencia de un fenómeno con respecto a otro.Esta dependencia viene especificada a través de leyes, o sea, leyes de la naturaleza, que se expresan matemáticamente.En palabras de Max BORN: «La causalidad postula que hay leyes por las cuales el acontecer de una entidad B de una cierta clase depende del acontecer de una entidad A de otra clase, donde la palabra 'entidad' significa algún objeto físico, fenómeno, situación, o suceso.A es denominada la causa, B el efecto» l .