Francisco Díaz Montilla
0. Introducción
Tal vez, después de los físicos hayan sido los filósofos quienes más han discutido en torno al alcance y consecuencias de la teoría de la relatividad formulada por Albert Einstein a inicios del siglo pasado.
Filosóficamente hablando, es mucho lo que se ha dicho: la “naturaleza” del tiempo, las propiedades geométricas del universo y la relación de estas propiedades con nuestras intuiciones sobre la posibilidad de un Dios que juegue a los dados, etc. Se trata de cuestiones complejas que difícilmente pueden responderse desde-la-teoría, pero que tampoco pueden soslayarse, pues -como el propio Einstein dijera- no podemos negar el carácter especulativo del pensamiento.
Debido a la imposibilidad de tratar cada uno de los puntos de convergencia entre relatividad y filosofía, nos concentraremos fundamentalmente en los siguientes puntos: (i) Einstein y el criticismo, (ii) relatividad, idealismo y materialismo, (iii) relatividad y sentido común, (iv) el credo epistemológico de Einstein.
1. Einstein y el criticismo
Difícilmente se puede sostener que existe una fuente especial de conocimiento abierta a la filosofía y no a la ciencia; así, dado un conjunto de proposiciones o enunciados verdaderos, sería absurdo pretender interpretaciones filosóficas y científicas de dicho conjunto que resulten mutuamente excluyentes entre sí. Pero aun cuando se pudiera pensar que los resultados obtenidos por la filosofía no son radicalmente diferentes de los obtenidos por la ciencia, se supone que la filosofía inquiere críticamente las incongruencias que pudieran hallarse en estos principios y -como ha señalado Russell- sólo los acepta si, como resultado de la investigación crítica, no aparece razón alguna para rechazarlos. La filosofía, como han enseñado Hume, Kant, Husserl, Wittgenstein, Carnap y tantos otros, es fundamentalmente crítica.
En este aspecto crítico radica gran parte de la relevancia filosófica de la obra de Einstein. La crítica aquí no pasa meramente por el cuestionamiento de atribuirle incuestionadamente una significación más que local a nuestro cálculo terrestre del tiempo y el espacio; hay también un elemento metodológico importante.
El artículo “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento” es el primer escrito de Einstein sobre teoría de la relatividad. En dicho artículo, Einstein comienza por llamar la atención acerca de una asimetría formal, concretamente en la descripción de corrientes generadas durante el movimiento relativo entre imanes y conductores: “Aquí -dice- el fenómeno observable depende sólo del movimiento relativo del conductor y del imán, mientras que la concepción usual establece una distinción tajante entre los dos casos en que uno u otro de los cuerpos se haya en movimiento”, y líneas siguientes señala: “ejemplos de esta especie, junto con los intentos infructuosos de descubrir algún movimiento de la tierra con relación al ‘medio lumínico’, obligan a sospechar que ni los fenómenos de la electrodinámica ni los de la dinámica poseen propiedades que se correspondan con la idea de reposo absoluto”.
En ese texto, eleva -además- a la
categoría de postulados el principio de
relatividad (las leyes de la electrodinámica y de la óptica son válidas en
todos los sistemas de referencia para los que son ciertas las ecuaciones de la
mecánica) y la constancia de la velocidad
de la luz en el vacío e introduce las hipótesis de la isotropía y
homogeneidad del espacio y dos propiedades lógicas de la definición de
sincronización de relojes.
Los postulados fueron suficientes “para obtener una teoría simple y coherente de la electrodinámica de los cuerpos en movimiento” y resultaba superflua la introducción de un “éter luminífero”. Llama la atención que no se refiera o más bien no invoque ninguna de las diversas dificultades experimentales y que los experimentos de Michelson y Michelson-Morley no sean mencionados cuando surge la oportunidad de demostrar de qué manera la teoría de la relatividad explica sus resultados.
¿Cómo interpretar esta situación? ¿Estaba Einstein deliberadamente rompiendo con la tradición en la cual había sido formado? ¿Qué papel juega la filosofía en todo esto?
La crítica einsteniana está, si no motivada, sí inspirada por Hume y Mach. Esto reconoce Einstein cuando intenta explicar su primitiva confianza de que la luz es la señal más rápida en el vacío:
Poco a poco fui desesperando de poder descubrir las
leyes verdaderas por medio de esfuerzos constructivos basados en hechos
conocidos. Cuanto más tiempo y más ahínco consagraba a este intento, tanto más
cerca llegaba a la convicción de que sólo el descubrimiento de un principio
formal y universal podría conducirnos a resultados seguros. El ejemplo que
tenía ante mí era la termodinámica. Aquí el principio general venía dado por el
siguiente teorema: las leyes de la naturaleza son tales que es imposible
construir un perpetuum mobile. ¿Cómo
encontrar, entonces, un principio universal de esta clase? Tras diez años de
reflexiones dicho principio resultó de una paradoja con la que ya había tomado
yo a los dieciséis años: si persigo un rayo de luz con la velocidad c
(velocidad de la luz en el vacío) vería dicho rayo de luz como un campo
electromagnético oscilante en el espacio y en reposo. Sin embargo, parece ser
que tal cosa no existe, ni sobre la base de la experiencia ni según las
ecuaciones de Maxwell. Desde un principio me pareció intuitivamente claro que,
vista la situación desde la posición de un tal observador, todo tendría que
ocurrir según las mismas leyes que para un observador que se hallara en reposo
con respecto a la tierra. Pues de otro modo, ¿cómo sabría, es decir, ¿cómo sería
capaz de determinar el primer observador que él mismo se encuentra en un estado
de rápido movimiento uniforme?
Vemos que en esta paradoja está contenido el germen de
la teoría de la relatividad. Hoy día nadie ignora, claro está, que cualquier
intento de resolver satisfactoriamente esta paradoja estaba condenado al
fracaso mientras el axioma del carácter absoluto del tiempo, es decir, de la
simultaneidad, siguiese anclado irreconocidamente en el inconsciente. Claro
está que el reconocer este axioma y su carácter arbitrario implica ya en
realidad la solución del problema. En mi caso el tipo de razonamiento crítico
que precisaba el descubrimiento de este punto capital fue fomentado de modo
decisivo por los escritos filosóficos de David Hume y de Ernest Mach.
Las razones de Einstein parecieran ser básica y fundamentalmente tres: (i) “Sobre la base de la experiencia” no existen ondas de luz “estacionarias”; (ii) tampoco existen tales fenómenos sobre la base de las ecuaciones de Maxwell y (iii) no existen sistemas inerciales privilegiados, siendo las leyes de la física las mismas para todos.
Estas razones perecieran ser algo endebles, y podría pensarse que se trata de una instancia de ad ignorantiam; pues, como señalara Adolf Grümbaum, “el hecho de que nuestra experiencia haya sido incapaz de descubrir la existencia de ondas de luz estacionarias no presupone, naturalmente la no-existencia de las mismas, a menos que esa experiencia incluya las circunstancias requeridas para la observación de tales ondas, caso de que existiesen”; de igual manera, ¿es lícito decir que las ecuaciones de Maxwell prohíben la existencia de ondas estacionarias sin aceptar previamente el principio de la relatividad que garantizaba la validez de las ecuaciones de Maxwell en todos los sistemas inerciales?
Si la respuesta fuese afirmativa estaríamos, entonces, ante una situación obviamente redundante o circular. Lo que nos queda realmente es la confianza intuitiva de Einstein en el principio de la relatividad como base para el presupuesto en cuestión. Si esto es así, podríamos pensar que las razones de Einstein no son razones después de todo y que su confianza intuitiva no puede considerarse una razón seria. A esta posible objeción, cabría decir -simplemente- que para Einstein la intuición es un importante componente en la formación de teorías científicas, algo que de hecho reconoció.
Por materialismo no se entiende ninguna teoría
concreta de la materia, sino la cosmovisión general de que la materia […]
existe y constituye la realidad del universo, incluidas la razón y la voluntad,
que, en tanto que cualidades o propiedades de algunas de sus formas, dan origen
a un conocimiento de aquella.
De entrada, quizá no sea obvio que el mero rechazo del
concepto newtoniano del espacio y del tiempo absolutos y su sustitución por el
espacio-tiempo einsteniano es el toque de difuntos del materialismo, pero si
reflexionamos sobre ello, veremos que es así. Si el espacio no es infinito,
sino finito (y este es el principio esencial de la geometría rienmanniana), y
si el tiempo no es, en cuanto a su existencia, independiente del espacio, sino
coordinado con las dimensiones espaciales en el sistema espacio-tiempo (y este
es el principio esencial del concepto del continuo cuadridimensional), entonces
la concepción materialista se ve minada en sus mismos fundamentos.
El profesor Carr estaba convencido de que la existencia de la mente era esencial para el concepto de sistemas espacio-tiempo relativos. La mente -decía- “es una condición a priori de la posibilidad de los sistemas espacio-tiempo; sin ella, no sólo pierden su significado, sino todo fundamento de existencia. Las coordinaciones presuponen la actividad de un observador y entran en la constitución de su mente”.
El materialismo, concluía:
Es, en esencia, una concepción monista y atomista de
la realidad. La materia es primordial; la mente, derivada. Desde el comienzo de
la filosofía, los filósofos han sido conscientes de la dificultad intelectual
de tal concepto, pero siempre ha parecido ser, incluso a los filósofos, un
supuesto previo necesario de la ciencia física. Lo más que se concedía es que
la ciencia tenía que proceder al menos como
si ello fuese así. El principio de relatividad es la refutación de lo
anterior, y una refutación basada en el descubrimiento no de dificultades
teóricas, sino de hechos prácticos. La supuesta realidad fundamental sobre la
que descansaba el materialismo en su calidad de cosmovisión ha demostrado ser
una vana ilusión dejando al materialismo suspendido en el aire. La nueva
concepción científica no es una partícula indivisible que ocupe adversamente el
espacio y que permanezca invariable a lo largo del tiempo, sino un sistema de
referencia cuyo centro activo es un observador que coordina su universo.
En diciembre de 1921, en un artículo titulado Relativity and Materialism, también publicado en Nature, el profesor Hugh Elliot le respondía desde una perspectiva materialista al profesor Carr. De acuerdo con el profesor Elliot, existe una diferencia entre ciencia y filosofía. La ciencia -dice- produce nuevos conocimientos, no así la filosofía. De hecho, esta última simplemente reúne ciertos principios suministrados por la primera, seleccionando aquellos que poseen alguna trascendencia para los hondos e inmortales problemas de interés humano más profundo.
Entre los principios científicos así seleccionados y
subrayados por el materialismo -y el único de ellos seriamente controvertido
hoy día- está el que afirma que la mente no puede existir independientemente de
la materia, o como yo prefiero expresarlo, que la mente es una función de los
organismos materiales.
¿Tiene la teoría de la relatividad alguna relevancia para el materialismo o para el idealismo? En teoría de modelos se suele decir que todos los modelos de una teoría son isomórficos entre sí; de acuerdo con lo anterior, una teoría no podría -so pena de inconsistencia- tener modelos contradictorios.
Asumamos, pues, un conjunto de enunciados materialistas M y un conjunto de enunciados idealistas I. Designe TR el conjunto de enunciados de la teoría de la relatividad. Si TR╞ M (M es consecuencia de TR) y si TR╞ I (I es consecuencia de TR), entonces TR╞ M Ù I, es decir: TR ® (M Ù I) lo cual es absurdo. La derivación formal es la siguiente:
1. TR ® M postulado materialista
2. TR ® I postulado idealista
3. (TR ® M) Ù (TR ® I) IÙ-1, 2
4. (ØTR Ú M) Ù (ØTR Ú I) E®, 3
5. ØTR Ú (M Ù I) Dist. 4
6. TR ® (M Ù I) I®, 5
Lo cual, como dijimos, es absurdo; de
hecho, TR sería inconsistente.
Lo anterior supone que -de acuerdo con el principio del tercero excluido, o bien TR TR ® M como postula el materialista, o bien TR ® I como postula el idealista; pero, al menos lógicamente, no hay forma de determinarlo, en parte porque una teoría científica y una doctrina filosófica apuntan a realidades que no son necesariamente conmensurables. Afirmar que: TR╞ I, supondría que cada enunciado de I es derivable de TR, es decir, está contenido en TR; lo mismo se aplicaría a M. Así, pues, constructivamente hablando, decir que M o I son modelos de TR requeriría una prueba (construcción) de que ello es así, pero con respecto a esto, ni el materialista ni el idealista está en mejor posición lógica y epistémica para sostener lo que dice, aunque lo crea. Si este es el caso, entonces si en efecto TR tuviese alguna consecuencia para I (o para M), dicha consecuencia no debería tomarse como un argumento definitivo en contra de la tesis opuesta. Así, difícilmente se podrá justificar o vindicar algo como el materialismo o idealismo a partir de TR.
Hay aquí un reto para la filosofía. Si como hemos dicho, los resultados obtenidos por la filosofía no son esencialmente diferentes a los obtenidos por la ciencia, ¿significa que, filosóficamente hablando, no habremos de considerar sino las descripciones que provengan de la ciencia? ¿Significa que no le queda al filósofo sino remitirse al juego lingüístico que surge de esa práctica? ¿En qué medida está el filósofo comprometido con el sentido común?
Es innegable que los filósofos no se han liberado, como pedía Eddington que los físicos lo hicieran, de las “adherencias terrestres del pensamiento”. Es común en el discurso filosófico hablar de cosas, de objetos de conocimiento directo, de ostensión, etc. Si es así, ¿dónde queda el compromiso de la filosofía con la idea de verdad? ¿O es que incluso ésta, la verdad, es también expresión de la terrenalidad del pensar, irrelevante para la filosofía y para la ciencia?
Si este fuese el caso, la muerte del sentido común tal vez ni siquiera se plantearía. Tanto las descripciones de TR como las del sentido común serían metáforas, las unas con respecto a las otras. Esta idea puede aclararse apelando a la semántica de los mundos posibles.
Desde el punto de vista de la semántica de los mundos posibles, lo que llamamos el mundo real es uno entre infinitos mundos posibles. Así, podríamos hablar del mundo posible del sentido común y del mundo posible de TR. Habitualmente asumimos que TR describe (o explica) el mundo real; pero es que lo mismo podría decirse del sentido común: se trataría, entonces, de descripciones de mundos posibles que desempeñan roles distintos.
Pareciera que no es posible, lógicamente hablando, decidir a qué mundo corresponden nuestras descripciones, ya sea que se trate de TR o del sentido común, pues la infinitud de mundos posibles implicaría un conocimiento de todos, una tarea imposible incluso para la mente de Dios. ¿Qué nos garantiza que las descripciones de TR no corresponden a un mundo de ficciones? Aun cuando no podamos dar una respuesta categórica a esta y a otras preguntas, sí es posible, como nos enseña la teoría de modelos, afirmar que cualesquiera que sean estos mundos, tanto el que describimos mediante TR y/o mediante el sentido común, describen un sentido de verdadero. Posiblemente, la clase de enunciados verdaderos de ambas estructuras tengan elementos en común o quizás no. Si no los tuvieran, no tiene porqué ser un problema; de hecho, no hay razones para esperar que necesariamente los tengan.
No habría impedimento, entonces, para postular -además del mundo posible descrito por TR- el mundo posible del sentido común en el que nos desenvolvemos y construimos nuestras expectativas e ilusiones. Así las cosas, incluso la muerte pregonada por Williams es relativa, los sería sólo bajo el supuesto de TR y nada más que bajo dicho supuesto.
Sobre el primero, es conocida la postura de Einstein con respecto a la estructura de la realidad y su postura ante los postulados de la mecánica cuántica, que expresara con una simplicidad y profundidad realmente admirables, con Podolsky y Rosen en su clásico Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered Complete?
El pequeño artículo inicia en un tono que recuerda las ideas de la filosofía del atomismo lógico:
In a complete theory, there is an element
corresponding to each element of reality. A sufficient condition for the
reality of physical quantity is the possibility of predicting it with certainty,
without disturbing the system. In quantum mechanics in the case of two physical
quantities described by non-commuting operators, the knowledge of one precludes
the knowledge of the other. Then either (1) the description of reality given by
the wave function in quantum mechanics is not complete or (2) these two
quantities cannot have simultaneous reality. Consideration of the problem of
making predictions concerning a system on the basis of measurements made on
another system that had previously interacted with it leads to the result that
if (1) is false then (2) is also false. One is thus led to conclude that
description of reality given by a wave function is not complete.
Casi 30 años después, J. S. Bell (On the Einstein-Podolsky-Rosen Paradox) zanjaría la cuestión en la línea de que aparentemente, contrario a lo postulado por Einstein, Dios sí que juega a los dados con el universo.
¿Pero cómo se articula eso que Einstein llama su credo epistemológico? El propio pensador señala en sus Notas autobiográficas que dicho credo es parte de un proceso: “En realidad este credo no se gestó hasta mucho más tarde y de manera muy lenta y no se corresponde con el punto de vista que yo mantenía en los años más jóvenes”. Pero ¿como se constituye dicho credo? Einstein responde:
A un lado veo la totalidad de las experiencias sensoriales;
y a otro, la totalidad de los conceptos y enunciados que están establecidos en
los libros. Las relaciones entre conceptos, entre enunciados y entre conceptos
y enunciados son de naturaleza lógica, y la misión del pensamiento lógico está
estrictamente limitada a conseguir la conexión entre conceptos y enunciados de
acuerdo con regolas firmemente establecidas que son de la competencia de la
lógica. Los conceptos y enunciados cobran “significado”, o “contenido” solo a
través de su conexión con las experiencias sensoriales. La conexión de estas
con aquéllas no es de naturaleza lógica, sino puramente intuitiva. El grado de
certeza con que se puede emprender esa conexión, o combinación intuitiva, y nada
más que ello, diferencia la mera fantasía de la “verdad” científica. El sistema
de conceptos es una creación del hombre junto con las reglas de la sintaxis,
que constituyen la estructura de los sistemas conceptuales son enteramente
arbitrarios, están sometidos a la exigencia de permitir la coordinación más
cierta (intuitiva) y completa posible con la totalidad de la de las
experiencias sensoriales; en segundo lugar, dichos sistemas se proponen llegar
a la mayor parquedad posible de elementos lógicamente independientes (conceptos
fundamentales); es decir, conceptos no definidos y enunciados no derivados
(postulados).
Un enunciado es correcto si, dentro de un sistema
lógico, está deducido de acuerdo con las reglas lógicas aceptadas. Un sistema
tiene contenido de verdad según sea la certeza y completitud de su posibilidad
de coordinación con respecto a la totalidad de la experiencia. Un enunciado
correcto adquiere su “verdad” del contenido de verdad del sistema al que
pertenece.
Desde el punto de vista einsteniano, por tanto, el componente epistemológico de la ciencia está constituido de:
1. Experiencias sensoriales, a partir de los cuales los conceptos y enunciados cobran significados.
2. Lógica, que permite relacionar mediante reglas los contenidos entre conceptos y enunciados.
3. Intuición, que permite vincular las experiencias sensoriales con los conceptos, en otras palabras, permite vincular la experiencia y la lógica.
4. Convencionalismo¸ en tanto el sistema de conceptos es invención del hombre.
5. Coherentismo, la verdad de un enunciado científico se entiende en el marco de un sistema proposicional, y no aisladamente.
Aunque el credo como tal no supone novedad alguna, su valor radica en que no se trata de una construcción a priori, sino que es expresión de la práctica científica de su proponente.
