¿Porqué creemos en los científicos y sus teorías?

La ciencia se puede considerar como una parte de la literatura. ¿Por qué digo yo esa barrabasada cuando todo mundo sabe que estas 2 disciplinas son diametralmente opuestas, y sus practicantes ni se entienden ni se hablan unos a otros en la universidad? Dijo el famoso escritor C.P. Snow que en el mundo académico e intelectual existían “dos culturas” en guerra: las ciencias y las humanidades.

Los científicos se supone que son gente fría, calculadora, lógica, metódica, que no creen en nada que no puedan ver y medir, y que no se dejan llevar por las emociones. Mientras que los artistas y poetas son sensibles, emotivos, compenetrados con el sentir y la realidad humana, creativos, y que con su arte nos llevan a mundos mejores y más bonitos. No sé cuanto de esos clichés sean verdad, y lo más seguro es que varían muchísimo de persona a persona. Ya lo dice el refrán: “De músico, poeta y loco todos tenemos un poco”.

Pero técnicamente la ciencia ES literatura porque los científicos no son nada más que cuentistas. Se dedican a mirar el mundo a su alrededor y a hacernos cuentos que expliquen en detalle porqué vemos lo que vemos. Claro los cuentos tienen una meta. Deben de ser verdad, o al menos ser un facsímil tan cercano a la verdad que al momento en que se hacen no se pueda ver ninguna diferencia con la verdad. Tan pronto se descubre que un cuento científico es falso porque se ve que ocurre algo diferente a lo que dice el cuento que va a ocurrir, ahí mismo los científicos pierden interés en el cuento y lo echan a la basura.

Como he dicho en varias entradas anteriores la meta de la ciencia es descubrir la verdad. Y la mayoría de la sociedad lo cree así. De un tiempo acá los científicos desplazaron a los reyes, los sacerdotes y los filósofos como los encargados y portadores de la “verdad”. Ahora todo el que quiere que Ud. crea algún cuento, o quiera venderle algún producto cuyas propiedades no son obvias, nos dice que eso que él nos alega “es el resultado de un reciente estudio científico” e inmediatamente todo mundo lo cree a pie juntillas. Si lo dicen los científicos debe de ser verdad porque esa gente es inteligente, se ha fajado estudiando algo dificilísimo que el resto de los mortales no domina, e históricamente tienden a tener la razón. (Claro, siempre y cuando usted no sea un religioso fundamentalista. Esos creen que los científicos son unos embusteros y agentes de Satanás porque todo lo que cuentan contradice las Sagradas Escrituras).

¿Cuando fué que los científicos ganaron ese respeto y credibilidad social? Porque en la Edad Media y en el tiempo de Copérnico y Galileo nadie les creía nada de lo que decían. Por casi un milenio desde que el Imperio Romano adoptó la religión cristiana como religión oficial de toda Europa, y se perdieron las enseñanzas y temperamentos filosóficos de la racionalidad exitosa de la antigua tradición griega, se creía que los seres humanos solo podían llegar a la verdad como Revelación Divina. Solo la Biblia contenía la verdad, solo la Iglesia la recibía de Dios y nos la pasaba a los demás, y nada que contradijera la Biblia o la teología católica podía ser verdad.

Estas nociones rígidas y estancadas de una verdad que no cambia nunca y que está fuera de nuestro control empezaron a ser socavadas por las ideas de dos filósofos de finales del Siglo XVI, el francés René Descartes (1596 - 1650), y el inglés Francis Bacon (1561 – 1626). Aunque sus respectivas metodologías para llegar a la verdad eran opuestas, ambos estaban de acuerdo en una noción muy importante que constituiría el paradigma de la ciencia moderna que nacería pocos años después. Y esta noción era la de que los seres humanos somos lo suficientemente inteligentes para descubrir la verdad sobre el mundo nosotros solitos sin ayuda de seres sobrenaturales. Y esto era así porque el universo no era una creación mágica y viva de un Dios impenetrable y misterioso, sino una máquina simple que se puede entender perfectamente si se rompe y se analiza en pedacitos pequeños y manejables (como los niños rompen un juguete nuevo para ver que tiene dentro y como funciona).

Descartes fue el abuelito de los teóricos. Creía en la racionalidad del ser humano. Su famosa frase de “Pienso, luego existo” fue el preludio a su método de ponerlo todo en duda hasta que uno pudiera llegar a la verdad paso por paso usando la razón como lo hacen los matemáticos y los geómetras. Pensando en teorías obtenidas por una metodología rigurosa y lógica se puede llegar a la certeza en conocer la verdad del mundo real como se llega a la verdad indudable de las demostraciones matemáticas.

Bacon por su parte fue el abuelito de los experimentalistas. Dijo que la verdad no está en libros viejos ni silogismos estáticos sino que tenemos que ir a buscarla. Y solo sabemos que algo es verdad cuando vemos que efectivamente es verdad. Su método para llegar a la verdad sobre el mundo era la inducción a partir de la data empírica que obtenemos mediante los sentidos. Si no lo veo no lo creo. Y solo mirando que es verdad y que no lo es llegaremos a desentrañar los misterios de la naturaleza. No preguntándole a Aristóteles o a Papá Dios. Ningún libro tiene verdades infalibles a menos que uno vea eso que argumenta el libro.

Los impresionantes éxitos del método científico que lograron Copérnico, Kepler, Galileo y Newton nacen de unir armoniosamente ambas posturas filosóficas y epistemológicas. Que preguntas le vamos a hacer al mundo y como las vamos a desarrollar e interpretar se harán con la matemática, la lógica y la razón. Las respuestas finales y firmes a esas preguntas las dará la experiencia sensorial.

En otras entradas de esta serie de epistemología e historia de la ciencia moderna seguiremos examinando como fue que el mundo occidental salió de la mentalidad religiosa medieval y se “convirtió” a la nueva fe en la ciencia y la razón de la Ilustración del Siglo XVII.

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El determinismo y la naturaleza del tiempo (Parte 1)

Acabo de leer un excelente artículo de uno de mis cosmólogos favoritos (y ex-profesor mío en Penn State University), Lee Smolin. La tesis fundamental del artículo es sobre la filosofía de la ciencia y sobre que es en verdad el tiempo. Su idea es que si aceptamos como viable en la física la posibilidad de un multiverso, (es decir que el universo que vemos y que resultó del “Big Bang” hace 13.7 billones de años no es el único universo que hay, por lo que puede haber otros aunque nunca los veamos), entonces el tiempo como lo experimentamos no es una entidad fundamental en la física. Según Smolin el tiempo que aparece en todas las ecuaciones de la física sería una dimension particular de nuestro universo y no tendría porqué existir en otros universos con diferentes dimensiones y diferentes leyes de la física. Eso haría que el conjunto del multiverso fuese atemporal. Y la tesis de Smolin es que teorías en cosmología como las basadas en ideas como las supercuerdas probablemente estén mal porque son teorías causales y deterministas, y sin un tiempo global común a todo el multiverso no puede haber ni causalidad ni determinismo.

El artículo es mucho más profundo y complicado que este resumen tan corto y superficial que acabo de hacer aquí. Pero no voy a discutir aquí el artículo o sus conclusiones, (con las cuales yo estoy en desacuerdo). Simplemente voy a aprovechar para presentar de forma educativa algunas ideas y definiciones filosóficas de interés. Particularmente porque les pueden ser útiles a los estudiantes de un curso sobre filosofía e epistemología de la ciencia clásica que voy a dar en el próximo semestre en el Bachillerato de Estudios Generales.

Vamos a empezar con la primera palabra importante del título. ¿Qué es el determinismo? Según Wikipedia “es una doctrina filosófica que sostiene que todo acontecimiento físico, incluyendo el pensamiento y acciones humanas, están causalmente determinados por la irrompible cadena de causa y efecto”.

Una de las suposiciones principales que hacemos sobre el mundo y que nos permite hacer ciencia es la idea de que nada ocurre al azar o a lo loco. Cada cosa que pasa desde el movimiento de un electrón hasta el movimiento de las galaxias ocurre porque hay una causa física anterior que la obligó a pasar. Según Kant esta era una de las leyes a priori que tiene que tener la Naturaleza para ser inteligible y que él llamó la Ley de la Causalidad Universal.

Desde la física clásica Newtoniana hasta la Relatividad y la Mecánica Cuántica todas las teorías de la física tienen esta propiedad. Muchos argumentarán que esto no es cierto, y que la Mecánica Cuántica no es determinista sino probabilística y aleatoria. Como es usual en filosofía, esto es un debate esencialmente de lenguaje y semántica, y cual es la posición correcta depende de la definición exacta y precisa usada para la palabra “determinismo”.

Vamos a tratar entonces de precisar un poco mejor la definición. Las definiciones más precisas que podemos tener son las de naturaleza matemática. Sé que muchos odian las matemáticas, y aquí se encenderá su instinto de horrorizarse y dejar de leer esto inmediatamente. Pero no habrán ecuaciones, se los prometo. Solo nociones generales de cálculo y ecuaciones diferenciales traducidas lo mejor que me sea posible al español. No huyan todavía.

El defensor y propulsor principal del determinismo moderno lo es el físico francés Pierre Simon Laplace, del que hemos escrito antes en otros artículos del blog. Laplace es el autor de la visión de que todo en el universo es parte de un gran mecanismo cósmico en que cada pieza se mueve según leyes matemáticas causales como las Leyes del Movimiento de Newton, y donde cada pieza le hace fuerzas a otras. Fuerzas cuya formulación matemática es similar a la de la Ley de Gravedad de Newton.

Por lo tanto esta es la expresión matemática del término “determinismo” según Laplace. Dado un estado matemático “completo” del universo como condición inicial, (y es materia de controversia que es eso de “completo”), y unas leyes matemáticas que gobiernen como pasa el universo de un estado a otro estado de forma única y causal, todo el desarrollo pasado y futuro del sistema está determinado por la información ímplicita en esas condiciones iniciales.

El propio Laplace lo expresa claramente en esta famosa cita de su libro “Teoría Analítica de Probabilidades” :

Podemos mirar el estado presente del universo como el efecto del pasado y la causa de su futuro. Se podría condensar un intelecto que en cualquier momento dado sabría todas las fuerzas que animan la naturaleza y las posiciones de los seres que la componen, si este intelecto fuera lo suficientemente vasto para someter los datos al análisis, podría condensar en una simple fórmula de movimiento desde los más grandes cuerpos del universo hasta el átomo más ligero; para tal intelecto nada podría ser incierto y el futuro así como el pasado estarían frente sus ojos.

Las implicaciones filosóficas más horrendas y que hacen a muchos no querer aceptar la posibilidad de que vivamos en un universo determinista, (no importa lo que digan los físicos), son las de que todo lo que usted hace, piensa y siente ya estaba determinado e ímplicito en el instante después del Big Bang. Las posiciones y estados energéticos de los campos cuánticos y gravitacionales del universo en cualquier estado del pasado remoto contenían la información necesaria que gobernará cuando usted nació, cuando morirá, de quien se enamorará, que película irá a ver al cine dentro de un año y si le gustará, que va a comer de desayuno pasado mañana, y exactamente cuando se iba a sentar en su computadora a leer este blog. Nosotros los seres humanos y todo en el universo somos solo robots destinados a seguir la programación ímplicita en nuestros átomos y las leyes de la física.

Supongo que casi todos los que leen esto están convencidos de que esta doctrina filosófica de un destino incambiable y fríamente calculado por las matemáticas tiene que ser falsa. Extrañamente quien único parece creer en esto son los religiosos que la aceptan si el que sabe y determina lo que va a pasar es un Dios todopoderoso, y no las leyes impersonales de la Física.

Muchos filósofos modernos (o posmodernos, que creen que lo “moderno” es sinónimo de anticuado y que caducó con la caída de la Física Clásica de Newton y Maxwell) argumentan equivocadamente que la Mecánica Cuántica demolió esta filosofía aberrante del determinismo. Pero eso no es cierto. Lo que la Mecánica Cuántica refuta no es el determinismo, sino la computabilidad y la capacidad de una predicción exacta de todos y cada uno de los componentes subatómicos del universo. Pero las ecuaciones de la Teoría de Campos Cuánticos son ecuaciones deterministas en tanto y en cuanto usted determine un estado “completo” de un sistema los estados subsiguientes están determinados de forma única y causal por las leyes que gobiernan las partículas y campos cuánticos. O en términos matemáticos que sus ecuaciones de evolución son ecuaciones diferenciales parciales.

El determinismo es una aseveración filosófica sobre la existencia y unicidad de las soluciones materiales bajo una teoría física. No implica computabilidad (que se pueda computar el futuro con alguna computadora real si uno especifica un estado del universo), ni que uno tenga que poder predecir con exactitud las posiciones y movimientos de cada componente (lo que prohibe el Principio de Incertidumbre). En Mecánica Cuántica uno no puede computar o predecir la trayectoria de un electrón o partícula subatómica, pero sí la evolución en el tiempo de su estado cuántico. Y particularmente el estado cuántico superpuesto de un ensamblaje de gazillones de partículas subatómicas como un ser humano.

El que nadie pueda predecir tu destino no implica que no tienes uno.

Todas las leyes de la física que tenemos desde Newton para acá son deterministas en este sentido matemático del término. Y creo que es obvio que el determinismo está ligado a la causalidad y a el paso del tiempo, que es el punto original de Lee Smolin con el que empecé.

Así que lo próximo a discutir es: ¿Qué es el tiempo? ¿Existe el tiempo por sí solo o nos lo inventamos los humanos? ¿Que dice la física relativista sobre el tiempo? ¿Pueden haber universos sin tiempo?

Interesantes preguntas que dejaremos para otra entrada.

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Hay que distinguir los chismes de la ciencia

Otra vez vengo con un artículo cortito y donde me voy a robar contenido de otras fuentes en Internet para no tener que pensar mucho yo para el blog. Perdonen la vagancia, pero estamos en exámenes finales y mis estudiantes son unos campeones en dejarlo todo para lo último. Tengo una avalancha de asignaciones, informes de laboratorio, y examenes de reposición que no se los brinca un cabro.

El tema de hoy está inspirado en otro de los geniales comics de La Pulga Snob, (una tirilla de temas científicos buenísima). Es esa increíble y preocupante cualidad de los medios de comunicación masiva de querer pasar chismes y mitología por datos científicos. Ahora con Google y Wikipedia cualquier bambalán cree que con encontrar un “hit” en su navegador con palabras sugestivas ya hizo investigación y puede publicarla como si fuese una gran verdad.

Se habla mucho sobre la influenza porcina, y todos los diarios y noticieros radiales y televisivos le han dado mucha cobertura. Eso no sería malo (y es necesario para estar prevenido) si no fuera porque muchas de las noticias son para meter miedo y crear pánico porque eso aparentemente vende tiempo y diarios, y sube los “ratings”.

Cuídese y lavese las manos. Evite gente con catarro o síntomas de catarro. Pero no crea que debe encerrarse con miedo, o eliminar viajes o actividades a EE.UU., o piense que hay conspiraciones del gobierno para ocultarle información porque quieren que muramos muchos. Use un poco de probabilidad y estadística (dos disciplinas de gran importancia en el mundo moderno) para determinar la peligrosidad relativa de cualquier evento. Y no crea todo lo que oiga o lea (ni siquiera lo que le decimos en este blog) sin usar su pensamiento crítico para estimar cuan cierto es lo que está leyendo.

(Haga clic en la imagen para poder leerla)

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Ciencias Sociales vs Ciencias Exactas RELOADED

Es bueno que lean el blog de uno. Aunque sea para decir que uno es un metiche que no sabe nada de lo que habla. Esos son los riesgos de un debate intelectual y hay que tomarlos. Uno de mis artículos anteriores sobre las ciencias sociales y sobre la relación de éstas con la Física y la neurociencia llamó la atención de Mario Núñez, el autor de uno de los mejores y más útiles blogs de todo Puerto Rico. En un artículo sobre el reduccionismo científico, el Prof. Núñez critica fuertemente mi posición de que uno de los problemas por los cuales las ciencias sociales no progresan rápidamente, y se ven empantanadas en debates y discusiones estériles entre varias escuelas de pensamiento, es que alguna gente (y enfatizo en que no son todos pues conozco muy buenos científicos sociales) en las ciencias sociales le sacan el cuerpo a las matemáticas, detestan el empirismo en la ciencia, y creen que el reduccionismo y el positivismo son doctrinas asqueantes que nadie debiera tomar en serio. El Prof. Núñez parece ser de estas gentes, aunque claro, él cree que esto es positivo y que así se debe hacer ciencia en las ciencias sociales.

Este es un problema filosófico viejo y nunca resuelto enteramente: el de la demarcación de la ciencia. ¿Qué es ciencia y que no lo es? La Física y la Química definitivamente son ciencias. De igual manera la Teología o la Astrología NO son ciencias. ¿Pero donde y como tirar la línea divisoria? ¿Qué hay del Marxismo, el Psicoanálisis, o hasta la Meteorología? ¿Existirán tales cosas como “Ciencias Secretariales” o “Ciencias de la Bibliotecología”? El nada más poner en duda que otra disciplina académica sea de veras una ciencia ya te ganará enemigos y agrios insultos, pero al menos me defiendo recalcando que hablo en mi carácter personal y que no soy el único que piensa de esta manera.

Déjenme ser meridianamente claro para que no me acusen falsamente tratando de tergiversar mis palabras: NO estoy diciendo que las Ciencias Sociales no son ciencias. Son ciencias en buena lid si se hacen bien. Mi opinión es que esa manera de estudiar el comportamiento humano que defiende el Prof. Núñez en su artículo no conduce a progreso científico si por progreso en las ciencias se entiende la creación de teorías que expliquen como ocurre algo en el mundo que se consideren ciertas por un consenso de la mayoría de los científicos que estudian ese “algo”.

La ciencia trata sobre la búsqueda de la verdad, y como disciplina creada por humanos funciona mayormente por lograr un consenso entre los practicantes de la ciencia sobre qué cosas son ciertas, que cosas son plausibles, y que cosas son falsas. Y el consenso, (según filósofos como Thomas Kuhn o Karl Popper), lo determina LA EVIDENCIA EMPÍRICA. Un científico es esencialmente un cuentista que produce cuentos para convencer a los demás científicos que estudian lo mismo que él de que su cuento puede que sea “verdad”. Los cuentos de los científicos solo deben ser considerados por los demás SI Y SOLO SI no contradicen la EVIDENCIA EMPÍRICA.

Un “problema” con algunos psicólogos y sociólogos es que como su objeto de estudio son seres humanos y sociedades cuyos problemas producen tristeza, indignación y/o deseos de ayudar, pues naturalmente confunden su área de estudio con la búsqueda de maneras de ayudar o cambiar las situaciones injustas o peligrosas que ven al estudiar a las personas y las sociedades. Pero la ciencia no tiene como meta ni ayudar a su objeto de estudio ni cambiar su condición. La ciencia tiene como meta ENTENDER PORQUE PASA LO QUE PASA, no cambiar lo que pasa. Que conste, ayudar a personas con problemas, concienciar sobre prácticas deseables, criticar los problemas de nuestra sociedad y trabajar por un mejor país y una mejor comunidad son trabajos IMPORTANTES Y NECESARIOS. Pero estas cosas no son Ciencias Sociales, son Estudios Sociales, Ingeniería Social o Programas de Ayuda Psicológica. Las Ciencias Humanas y Sociales deben buscar entender porque los seres humanos piensan como piensan y actúan como actúan, individualmente y bajo influencias sociales. Entender, no cambiar.

Vuelvo y enfatizo que como reduccionista y como materialista que soy, creo que ese entendimiento TIENE QUE ESTAR en la genética y la neurofisiología. No hay más nada que haga a un ser humano pensar y actuar como humano. Un humano y un chimpancé se diferencian solo en un 1% de su genoma. Es en ese 1% de diferencia genética en la configuración de nucleótidos del DNA que está lo que hace a Beethoven, Newton, Einstein, Rafael, Picasso, Freud, Hitler, Bush o la Madre Teresa ser lo que son y actuar como actúan. Es de combinar esos 1% de genes que salen el lenguaje, la cultura y las sociedades humanas. Y creo que esta página tiene la forma en que yo creo que se hacen las mejores ciencias sociales modernas.

La crítica fuerte del Prof. Núñez alega que esta posición mía es “vieja”, “obsoleta” y que no refleja la “Física relativista, indeterminista y sistémica” de la Mecánica Cuántica y la Relatividad. Yo argumento que esto no es cierto. Y yo conozco algo de Mecánica Cuántica y Relatividad, aunque no me considero ni un experto ni una autoridad infalible. Puedo estar equivocado. Pero me lo tienen que DEMOSTRAR con lógica. Citarme la filosofía de Fritjof Capra, Bohr, Einstein o Oppenheimer no me impresiona. Igual que a Galileo no le impresionaban las citas de Aristóteles. Criticarme por arrogante, “ofensivo”, y de tener “ideas del siglo pasado” sobre algo de lo cual no sé nada tampoco lo considero válido. Una idea vieja no deja de ser cierta por ser vieja.

Que yo sepa NADIE HA DEMOSTRADO AÚN que el reduccionismo NO FUNCIONA o que el determinismo en la ciencia ES FALSO. Yo necesito pruebas empíricas o teoremas matemáticos demostrando imposibilidad. Máxime cuando el reduccionismo y el determinismo es lo que motivó a Newton, Maxwell, Boltzmann, Dalton, Darwin y Einstein, entre muchos otros, a lograr los impresionantes éxitos en la ciencia que lograron. Y cuando la evidencia moderna muestra que las objecciones al reduccionismo y el determinismo de Bohr, Heisenberg, Pauli o Born estaban basadas en información incompleta y filosofía sin pruebas empíricas.

Si uno quiere tener una ciencia que funcione, debe tratar de imitar a las ciencias que mejor funcionan. Al menos, eso me parece lógico a mí. Mi idea de una ciencia social matemática y avanzada es algo así como la psicohistoria de Hari Seldon en la novela La Fundación de Isaac Asimov.

Espero sus críticas y comentarios.