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Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia

La relevancia de la reconstrucción modelo-teórica para la interpretación de la química cuántica

Juan Camilo Martínez González

Published Jun 11, 2018• 1 citation
Publisher

Abstract

En el presente trabajo se analizan las reconstrucciones estructuralistas de la mecánica cuántica que suministra Hettema (2012) a la luz del problema de la reducción de la química a la mecánica cuántica a través de la química cuántica. La meta consiste en mostrar que, esas reconstrucciones operan como un contraargumento a la posición reduccionista ya que, en realidad, no reconstruyen toda la mecánica cuántica, sino una mecánica cuántica “modificada” para los fines de la química. Finalmente subrayo el papel que esta reconstrucción de la mecánica cuántica juega en las discusiones acerca de los vínculos interteóricos entre química y física.

DOI
10.18270/rcfc.v18i36.2269

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Metatheoria – Revista de Filosofía e Historia de la Ciencia•Apr 1, 2019•0 citations
En el presente trabajo se analizan las reconstrucciones estructuralistas de la mecánica cuántica que suministra Hettema (2012) a la luz del problema de la reducción de la química a la mecánica cuántica a través de la química cuántica. La meta consiste en mostrar que, esas reconstrucciones operan como un contraargumento a la posición reduccionista ya que, en realidad, no reconstruyen toda la mecánica cuántica, sino una mecánica cuántica “modificada” para los fines de la química. Finalmente subrayo el papel que esta reconstrucción de la mecánica cuántica juega en las discusiones acerca de los vínculos interteóricos entre química y física.
Se proporciona un “esquema de reconstrucción” estructuralista de una teoría idealizada. Esta teoría, QM, tiene algunas características esenciales de la mecánica cuántica. QM es una teoría acerca de “eventos de observación de resultados” abstractos, caracterizaciones formales de las interacciones entre los sistemas físicos y sus resultados. QM es una teoría estocástica y en el aparato estocástico son reconocibles algunas características de la mecánica cuántica de la “vida real”. Los eventos de observación de resultados mismos no exhiben características esencialmente mecánico-cuánticas ni características esencialmente físicas. En el nivel del elemento básico de la teoría, QM es más como una especialización de la teoría de la probabilidad que una teoría física. Es recién en el nivel de especialización del elemento básico de la teoría que se pueden introducir características esencialmente físicas y de mecánica cuántica. En el presente artículo se ofrece un “esquema de reconstrucción” más que una reconstrucción, debido en gran medida a que no proporciona un tratamiento de las especializaciones físicas interesantes. Tampoco constituye una reconstrucción completa en tanto el aparato matemático se limita a estructuras finitas.
El propósito del presente trabajo consiste en abordar la pregunta por la ontología de la química cuántica. Para ello nos concentraremos en el concepto de enlace químico desde la perspectiva de los dos enfoques a través de los cuales la ecuación de Schrödinger se aplica a los sistemas químicos moleculares: la teoría del enlace de valencia (EV) y la teoría del orbital molecular (OM). Sobre la base de la presentación de ambos enfoques y su comparación, señalaremos que, a pesar de su denominación tradicional, no pueden considerarse estrictamente como teorías científicas, sino que se ajustan mejor a la noción de modelo; en particular, son modelos que incorporan conceptos y leyes tanto del ámbito de la mecánica cuántica como del de la química estructural. Estas consideraciones nos permitirán argumentar que la química cuántica no posee un referente ontológico autónomo, sino que se trata de un ámbito científico cuya vigencia descansa sobre su éxito práctico en el cálculo y la predicción. Finalmente, indicaremos de qué modo los enfoques EV y OM del enlace químico abren una nueva perspectiva respecto de la noción misma de modelo en ciencias empíricas.
ES UN ESTUDIO FUNDAMENTALMENTE FORMAL. DESDE LA ESCUELA DE FILOSOFIA DE LA CIENCIA CONOCIDA COMO CONCEPCION ESTRUCTURAL (INICIADA POR J. D. SNEED EN 1971) SE ANALIZAN Y RECONSTRUYEN LAS TRES TEORIAS QUE DIERON ORIGEN A LA FISICA CUANTICA; LA MECANICA MATRICIAL, MECANICA ONDULATORIA Y MECANICA CUANTICA (EN VERSION DE DIRAC) SEGUN FUERON ESTABLECIDAS EN EL PERIODO 1925-1927. LA INVESTIGACION SE LIMITA, PRINCIPALMENTE, AL ANALISIS DE LAS ESTRUCTURAS Y RELACIONES LOGICAS QUE PRESENTAN LAS TRES TEORIAS. EL OBJETIVO ULTIMO ES LOGRAR UNA AXIOMATIZACION SINCRONICA MODELO-TEORICA DE LAS TEORIAS OBJETO DE ESTUDIO Y VER, A PARTIR DE AHI, EN QUE MEDIDA LA METODOLOGIA ESTRUCTURALISTA PARA LA RECONSTRUCCION DE LAS TEORIAS CIENTIFICAS ES SATISFACTORIA Y EN SU CASO, PROPONER NUEVAS SOLUCIONES. EL CAPITULO PRIMERO DEFINE EL MARCO, LOS OBJETOS Y LOS OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION. EL SEGUNDO ES UNA BREVE CONTEXTUALIZACION DE LA CONCEPCION ESTRUCTURAL. EL TERCERO ES UNA DETALLADA CONTEXTUALIZACION DE LAS TEORIAS CUANTICAS. EL CUARTO RECOGE CON RIGUROSIDAD TODO EL APARATO FISICOMATEMATICO DE LAS TEORIAS CUANTICAS. EL QUINTO ES EL ANALISIS METODOLOGICO ESTRUCTURALISTA. EN SEGUNDO LUGAR, SE PRESENTAN OBJECIONES A DICHO MODELO. EN TERCER LUGAR, SE CONSTRUYE UN NUEVO MODELO QUE SUPERE DICHAS OBJECIONES. EN CUARTO LUGAR, SE APLICA EL NUEVO MODELO A LAS ANTERIORES TEORIAS CUANTICAS PARA CONTEMPLAR SUS VIRTUDES Y EN QUINTO LUGAR, DEL ANALISIS ANTERIOR SE DERIVAN UNAS CONCLUSIONES RESPECTO A LA ESTRUCTURA GLOBAL DE LA CIENCIA. LOS CAPITULOS SEXTO Y SEPTIMO SE OCUPAN DE LAS CONCLUSIONES Y DE LA BIBLIOGRAFIA.
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El desarrollo de las ideas basicas de la Mecanica Cuantica comenzo a principios del siglo pasado, como consecuencia de una serie de descubrimientos y observaciones que pusieron en evidencia las graves dificultades de la Fisica Clasica para interpretar las propiedades del atomo y sus partes constituyentes asi como las propiedades de la radiacion electromagnetica y su interaccion con la materia. Esos descubrimientos revolucionaron las nociones hasta entonces sustentadas por los fisicos y plantearon una asombrosa cantidad de enigmas, cuya solucion obligo a realizar un profundo replanteo de los fundamentos y conceptos basicos de la Fisica. El estudio de la Mecanica Cuantica es importante por varias razones. En primer lugar porque pone de manifiesto la metodologia esencial de la Fisica. En segundo lugar porque tuvo un exito formidable ya que permitio dar respuestas validas a casi todos los problemas en los cuales se la ha aplicado. En tercer lugar porque es la herramienta teorica basica para numerosas disciplinas de gran importancia, como la Quimica Fisica, la Fisica Molecular, Atomica y Nuclear, la Fisica de la Materia Condensada y la Fisica de Particulas.
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