La concepción heredada de las teorías científicas

Juan Camilo Espejo-Serna
Universidad de la Sabana

Orden del día

  1. Algunas aclaraciones
  2. Orígenes
  3. Reglas de correspondencia y significabilidad cognitiva
  4. El estatus de los términos teóricos
  5. La lógica del condicional
  6. La concepción heredada "reloaded"
  7. ¿Para qué la concepción heredada?
Received view = Concepción heredada

¿qué significa?

Cuando hablabamos de la concepción heredada de X, estamos hablando de la forma de estandar de entender X.

Cuando hablamos de la concepción heredada de las teorías científicas, hablamos del entendimiento estandar de las teorías científicas

Vamos a estudiar lo que por un tiempo fue considerado LA forma de entender cómo funcionan y qué son las teorías científicas

Las teorías científicas son cálculos axiomáticos con una interpretación observacional parcial en términos de reglas de correspondencia.

Esta es la esencia de la concepción heredada.

Orígenes

En el ambiente filófico de finales del siglo XIX, había tres posiciones principales en la comunidad filosófica: El neo-kantianismo, mecanicismo-materialista y las propuestas por Mach.

Las dos primeras estaban bien afincadas en la ciencia que con el cambio de siglo pierde fuerza.

El mecanicismo-materialista se ve enfretado a la psicología. El neo kantianismo se ve enfrentado a la nueva física.

Einstein publica su teoría especial de la relatividad en 1905. Y la física cuántica está a la vuelta de la esquina.
  • Mach 1: Neo-kantianismo. Debe haber un elemento a priori en nuestro conocimiento científico
  • Mach 2: Rechazo de Mach 1. La ciencia no es más que una reflexión sobre hechos cuyos elementos son contenidos de consciencia que se nos dan por la sensación. Los enunciados científicos deben ser verificables empíricamente.
¿Verificabilidad empírica?

La idea es que todas las oraciones deben poder ser determinadas como verdaderas o falsas por medio de la experiencia perceptual.

"El pasto es verde". ¿Cómo se verifica eso por medio de la observación?

"El cerebro de los humanos es blando". ¿Cómo se verifica eso por medio de la observación?

"La bala de cañón pesa 20 kg". ¿Cómo se verifica eso por medio de la observación?

"Los electrones se mueven alrededor del núcleo". ¿Cómo se verifica eso por medio de la observación?

"2 + 2 = 4". ¿Cómo se verifica eso por medio de la observación?

Se necesitaba por un parte dar cuenta de términos matemáticos y lógicos y por otras parte dar cuenta de los términos que no eran directamente observables.
La ideas de Russell y Whitehead ayudan con la lógica y la matemática; la idea de definición en términos de observación ayudó con la otra parte.

Versión inicial de la concepción heredada de las teorías científicas

Una teoría científica debe de ser axiomátizada según la lógica matemática. Los términos de la axiomatización deben ser de uno de los siguientes tipos:

  • Términos lógicos y matemáticos
  • Términos teóricos
  • Términos observacionales

Axiomas presentan relaciones entre los términos teóricos y reglas de correspondencia (definiciones de los términos teóricos por medio de términos observacionales y lógicos)

  1. La teoría científica se formula en una lógica matemática de primer orden con identidad, L
  2. Los términos de L se dividen en tres clases disyuntas.
    • Vocabulario lógico
    • Vocabulario observacional (Vo)
    • Vocabulario teórico (Vt)
  3. Los términos de Vo refieren a objetos físicos o sus características directamente observables
  4. T es el conjunto de postulados teóricos cuyos únicos términos no lógicos pertenecen a Vt
  5. C es el conjunto de reglas de correspondencia para cada térmno de Vt.

Reglas de correspondencia
y significabilidad cognitiva

Funciones de las reglas de correspondencia

Definir los términos teóricos
Garantizar la significabilidad cognitiva de los términos teóricos
Especifican los procedimientos experimentales admisibles para aplicar una teoría a los fenómenos

Masa= medidas M realizadas en circunstancias S

Los positivistas lógicos buscaban eliminar la referencia a entidades metafísicas de su lenguaje. Pero sin que eso significara dejar el lenguaje sólo con términos diréctamente observables.

Por eso las reglas de correspondencia son importantes, pues dejan ir más allá de lo directamente observacional sin dejar entrar a entidades metafísicas dadas a priori.

Rápidamente, se enfrentan al hecho de que la ciencia tiene términos que no son observacionales y para los que hay problemas a la hora de definir en términos directamente observables.
Dos problemas> términos disposicionales y términos con más de una definición observacional
¿cómo caracterizar la fragilidad, la solubilidad o la flamabilidad si lo único que podemos ver es que algo se rompe, se disuelve o se enciende en llamas?

El problema de la definición de términos disposicionales

∀x ∃t [ F(x) ≡ (G(x,t) → R(x,t)) ]

  • F(x) = x es frágil
  • G(x,t) = x recibe un golpe seco en t
  • R(x,t) = x se rompe en t

¿Cuál es la diferencia entre algo que no es frágil y algo frágil que nunca ha sido golpeado?

El problema de la multiplicidad de procedimientos

Un término teórico es sinónimo de una seria de operaciones correspondientes

Ya que hay muchos procedimientos para determinar la masa
¿Cuál es la relación entre diferentes procedimientos para lo que aparentemente es un mismo término?

¿Cómo saber si dos métodos de verificación son dos métodos para verificar lo mismo?

¿lo que mide una balanza y lo que mide una báscula es lo mismo?

Solución tentativa: enunciados de reducción

∀x ∀t [ G(x,t) → (R(x,t) ≡ F(x)) ]

Enunciados de reducción definen parcialmente a los términos teóricos

En este caso, sólo se define la fragilidad cuando se le da un golpe seco, no con respecto a otras posibles formas de observarlo

∀x ∀t [ G(x,t) → (R(x,t) ≡ F(x)) ]

∀x ∀t [ V(x,t) → (R(x,t) ≡ F(x)) ]

∀x ∀t [ S(x,t) → (R(x,t) ≡ F(x)) ]

  • F(x) = x es frágil
  • G(x,t) = x recibe un golpe seco en t
  • R(x,t) = x se rompe en t
  • V(x,t) = x gira rápidamente en t
  • S(x,t) = x se somete a sonidos de alta frecuencia en t
Esto implica un cambio en el criterio de significablidad cognitiva
Significablidad cognitiva: todo término con significdo empírico debe ser susceptible de ser introducido sobre una base de observaciones mediante cadenas finitas de enunciados de reducción

Problema: cadenas infinitas de reglas de correspondencia

Para poder definir un término entonces se necesita apelar a potencialemnte infinitas caracterizaciones.
Solución: volver a cambiar la forma de entender la reglas de correspondencia
5''. Las reglas de corresponencia C constituyen un sistema interpretativo que satisface las siguientes condiciones
  • C debe ser finito
  • C debe ser lógicamente compatible con los axiomas de la teoría
  • C no contiene términos no-lógicos que no pertenezcan a Vo ni a Vt
  • Cada regla de C debe contener no-trivialmente al menos un término Vo y Vt
  • C debe ser tal que TC sea cognitivamente significativa
  • 5. Las reglas de corresponencia C constituyen una definición explícita de los términos teóricos
  • 5'. Las reglas de corresponencia C constituyen una definición parcial de los términos teóricos
  • 5''. Las reglas de corresponencia C constituyen un sistema interpretativo de la teoría como un todo

El estatus de los términos teóricos

Una teoría científica TC es un sistema axiomatizado:
T es el conjunto de los postulados teóricos de la teoría —formulados en Vt.
C es el conjunto de las reglas de correspondencia que explica las aplicaciones admisibles de Vt en términos de Vo.

  1. Observaciones
  2. Caracterización teórica de las observaciones
  3. Postulados teóricos
  4. Predicciones
  1. Observaciones
    • La cuerda en toda su longitud separa al marcador del suelo
    • El marcador está en reposo
    • El cronómetro está en cero
  2. Caracterización teórica de las observaciones
    • El marcador tiene una velocidad inicial de 0
    • El marcador está a una altura inicial de 1.2 metros del suelo
  3. Postulados teóricos
    • y(t) = h(0) + (v(0) × t) - (9.8 × t × t ÷ 2)
  4. Predicciones
      5. Cuando el cronómetro marque t, el marcador estará en el suelo

¿Cómo se ve la relación entre términos teóricos y términos observacionales aquí?

¿Dónde entre en contacto la teoría científica con el mundo?

El conjunto de postulados teóricos
+
las reglas de correspondencia
=
predicciones
Si todas las predicciones de una teoría son correctas,
¿es la teoría verdadera?

Depende de la interpretación, esto es, si es realista o no.

¿Qué hace a una interpretación realista?
¿Qué hace a una interpretación anti-realista?
  • Interpretación realista: No, no es suficiente con que haga predicciones correctas; los postulados teóricos también tienen que ser verdaderos.
  • Interpretación instrumentalista (anti-realista): ¿por qué se hace esa pregunta?
El realismo o anti-realismo en filosofía de la ciencia típicamente se define con respecto a la posición que adoptan frente a la pregunta por la verdad de la teoría.

Los realistas buscan la verdad de las teorías

Los anti'realistas buscan la utilidad práctica de las teorías —por eso también se les llama instrumentalistas.

Un problema para la interpretación instrumentalista

¿Por qué son necesarios los términos teóricos?

El dilema del teórico: a) Si los términos teóricos cumplen su función, no son necesarios. b) Y si no cumplen su función, son ociosos.

¿por qué A ?

¿por qué B ?

Un problema para la interpretación realista

¿Cómo se determina la referencia de los términos teóricos?

Si las reglas de correspondencia sólo son sistemas interpretativos de la teoría como un todo, ya no tenemos una relación uno-a-uno entre términos teóricos y términos observacionales.

Entonces ¿cómo pueden ser verdaderos o falsos los enunciados de T?

La lógica del condicional

Según la formulación inicial de la concepción heredada tenemos que
1. La teoría científica se formula en una lógica matemática de primer orden con identidad, L.
Hay problemas con el lenguaje lógico. En particular, hay problemas con el condicional.
Ya vimos algunos problemas con el condicional cuando vimos los problemas en la definición de los términos disposicionales. Pero hay más.
Las predicciones de las teorías estás formuladas en un tiempo verbal particular
"Si se lanzara la pelota, tocaría el suelo en 3 segundos".

¿qué tiempo verbal es este?

¿qué diferencia hay entre esta afirmación y "si se lanza la pelota, toca el suelo en 3 segundos"?

Un condicional en el subjuntivo no es igual que un condicional en tiempo presente.

El condicional material: verdadero salvo en las ocasiones en que su antecedente es verdadero y el consequente es falso.

El condicional en subjutivo es un condicional contrafáctico —que no va de acuerdo a como son de hecho las cosas sino como serían.

Si hubiese estudiado (pero de hecho no lo hice),
habría pasado la materia.

¿Cómo se determina la verdad de este condicional?

Los condicionales contrafácticos son verdaderos cuando en un mundo posible cercano el condicional material correspondiente es verdadero.
Los mundos posibles no se entienden por lo general como mundos que existen en universos parelos. (Sin embargo: David Kellog Lewis).

Se entienden como una noción técnica: son elementos de lo que ahora se llaman modelos de Kripke.

Un modelo de Kripke está definido como una colección de mundos posibles, con expresiones con valores de verdad en cada mundo, y relaciones de accesibilidad entre tales mundos.
Ya que el condicional material y el condicional contrafáctico no son lo mismo tenemos problemas pues para poder capturar apropiadamente las predicciones es necesario poder formularlas en términos de contrafácticos.
Solución: Ampliar la lógica para incluir operadores modales, como 'necesario'.
1.' La teoría científica se formula en una lógica matemática de primer orden con identidad extendedia para incluirun lenguaje con operadores modales.

División entre términos teóricos y
términos observacionales

3. Los términos de Vo refieren a objetos físicos o sus características directamente observables

'Directamente observable': propiedades observables como azul, caliente, grande o relaciones observables como 'x es más grande que y', 'x está junto a y'

¿cómo se define lo 'directamente observable'?

  1. Una división entre los elementos del mundo y sus atributos basadas en las capacidades perceptuales de un humano 'normal'.
  2. Una divisón entre los términos no-lógicos (términos teóricos y términos observacionales)
  3. Estas dos divisiones coinciden
Quine va a criticar la posibilidad de distinguir entre lo puramente observacional y lo puramente teórico. Según el, no hay tal división tajante; es una cuestión de grado.

La concepción heredada "recargada"

  1. La teoría científica se formula en una lógica matemática de primer orden con identidad, L. Hay la posibilidad de extender el lenguaje con operadores modales
  2. Los términos de L se dividen en tres clases disyuntas.
    • Vocabulario lógico
    • Vocabulario observacional (Vo)
    • Vocabulario teórico (Vt)
  3. Los términos de Vo refieren a objetos físicos o sus características 'directamente' observables
  4. T es el conjunto de postulados teóricos cuyos únicos términos no lógicos pertenecen a Vt
  5. C es el conjunto de reglas de correspondencia que constituyen un sistema interpretativo de la teoría como un todo.

¿Para qué la concepción heredada?

¿Qué se afirma cuando se afirma TC?

Las teorías científicas no se formulan como dice la CH

TC pretende ofrecer una
explicación del concepto de teoría científica.

TC es el explicatum; las teorías científicas son los explicanda.

Detrás de esto hay una concepción particular de la forma en que se entiende una explicación.
  • Explicandum: lo que se ha de explicar
  • Explicatum: lo que ha de explicar
  • Explicandum y Explicatum tienen la misma extensión pero diferente intensión
  • Explicatum debe llevar a consecuencias útiles
  • Explicatum debe ser tan simple como sea posible
¿Qué nos dice sobre el progreso científico?

Progreso científico

  1. Mayor exactitud de las predicciones de las teorías
  2. Amplicación de los fenómenos estudiados
  3. Reducción de una teoría a otra más general

¿Qué tipo de imagen de la empresa científica presupone esto?

El progreso científico como un refinamiento de la verdad de las teorías científicas.

Para la próxima clase

  • Quine, W. V. O. (2002) Desde un punto de vista lógico. Paidos: Barcelona, España. Capítulo 2 (★)