jueves, 10 de febrero de 2011

¿Cómo crear tablas de verdad usando Excel?

Francisco Díaz Montilla
Departamento de Filosofía
Universidad de Panamá



0.  Introducción

El método de las tablas de verdad es un método ampliamente usado en lógica de juntores para probar la validez de fórmula o de razonamientos. A pesar de que el método permite decidir el valor de cada fórmula, puede resultar engorroso cuando se trata de fórmulas complejas.

Curiosamente, Excel constituye una excelente herramienta para analizar los valores de verdad de una fórmula dada. El procedimiento es similar al que usamos para tabular datos de cualquier clase, sólo que en lo que a fórmulas lógicas respecta trabajaremos con los valores “1” y “0” (verdadero y falso respectivamente).

A continuación se procede a explicar el proceso.

1. Conectores

Para efectos de economía notacional, usaremos notación prefija o polaca[1]. En consecuencia, dadas dos proposiciones “p”, “q”:

·         “Np” significa “no p” (negación)
·         “Cpq” significa “p y q” (conjunción)
·         “Dpq” significa “p o q” (disyunción inclusiva)
·         “Kpq” significa “si p, entonces q) (implicación material)
·         “Epq” significa “p es equivalente a q” (equivalencia material).

Una valuación es una función que asocia proposiciones con valores de verdad. Si asumimos un conjunto de proposiciones P y un conjunto V = {1, 0}, quiere decir que una valuación es: v: P => V. Para efectos de simplicidad denotaremos este hecho con la expresión v(p) = 1 o v(p) = 0, según “p” sea verdadera o falsa.

De acuerdo con los manuales de lógica, si v(p) = 1, entonces su negación tomará el valor opuesto, su complemento. Podemos expresar este hecho de la siguiente manera: v(Np) = 1- v(p). Si v(p) = 1, entonces v(Np) = 1- v(p) = 1-1 = 0; y si   v(p) = 0, entonces v(Np) = 1- v(p) = 1-0 = 1. Esto se ilustra en la siguiente tabla

NEGACIÓN
p
Np
1
0
0
1


Una conjunción es verdadera si y sólo si sus elementos constituyentes son verdaderos; en caso contrario, es falsa. Esto quiere decir que basta que un elemento constituyente de una conjunción sea falso, para que la conjunción sea falsa. Este hecho lo representaremos mediante el operador “MIN”, el cual asigna a la conjunción el valor mínimo de las expresiones que aparezcan en ella. Tenemos, entonces,  que v(Cpq) = MIN(v(p), v(q)). Si asumimos que v(p) = 1 y v(q) = 0, entonces, v(Cpq) = MIN(v(p), v(q)) = MIN(1, 0) = 0. Lo anterior se sintetiza en la siguiente tabla:

CONJUNCIÓN
P
Q
 Cpq
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0

Una disyunción  es falsa si y sólo si sus elementos constituyentes son falsos; en caso contrario, es verdadera. Esto quiere decir que basta que un elemento constituyente de una conjunción sea verdadero, para que la disyunción sea verdadera. Este hecho lo representaremos mediante el operador “MAX”, el cual asigna a la disyunción el valor máximo de las expresiones que aparezcan en ella. Tenemos, entonces,  que v(Dpq) = MAX(v(p), v(q)). Si asumimos que v(p) = 1 y v(q) = 0, entonces, v(Dpq) = MAX(v(p), v(q)) = MAX(1, 0) = 1. Lo anterior se sintetiza en la siguiente tabla:

DISYUNCIÓN
P
Q
 Dpq
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0

Una implicación material  es falsa si y sólo si el antecedente es verdadero y el consecuente es falso. En caso contrario, es verdadera.  Este hecho lo representaremos mediante la relación “<=” (menor o igual) del modo siguiente: v(Dpq) = MAX(v(p), v(q)). Si asumimos que v(p) = 1 y v(q) = 0, entonces, v(Kpq) = 1, si y sólo si: v(p) <= v(q). En caso contrario es igual a 0. Si asumimos que v(p) = 1 y v(p) = 0, entonces v(Kpq) = v(p) <= v(q) = 1 <= 0. En vista de que la desigualdad no se satisface, quiere decir que v(Kpq) = 0.  La tabla de verdad siguiente muestra las combinaciones posibles para la implicación material:

IMPLICACIÓN
P
Q
 Kpq
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1

Una     equivalencia material es verdadera  si y sólo los valores de sus constituyentes son iguales; en caso contrario, es falsa. Este hecho lo representaremos mediante la relación “=” (igual a) del modo siguiente: v(Epq) = 1 si y sólo si v(p) = v(q). En caso contrario tomará el valor 0. Si asumimos que v(p) = 0 y v(q) = 0, entonces, v(Epq) = v(p) = v(q) = 0 = 0 = 1. La tabla de verdad siguiente muestra las combinaciones posibles para la equivalencia material:

EQUIVALENCIA
P
Q
 Kpq
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1

2. Generadores

Para cada fórmula F existe un conjunto FG llamado el generador de F. La cardinalidad FG es mayor que 0. De hecho, si F es una proposición simple, su generadora es justamente dicha proposición. La cardinalidad de FG, no puede ser, por lo tanto, menor a 1. Sea F la fórmula “CpKqr”, los generadores de F son, en primer lugar, las proposiciones simples “p”, “q”, “r”; en segundo lugar, la implicación “Kqr” y, finalmente, F. F tiene, pues, cinco generadores. Esto es de suma importancia para la construcción de las tablas de verdad usando Excel, pues es necesario asignar valores a cada generador. Aplicando lo que hemos dicho anteriormente tenemos que: v(CpKqr) = MIN(v(p), v(Kqr)) = MIN(v(p), (v(q) <= v(r))).

3. Excel

Excel es una herramienta que permite, entre otras cosas, elaborar tablas de doble entrada, las columnas, que aparecen identificadas con las letras A, B, C…, y las filas, que aparecen numeradas. La intersección de una columna con una fila constituye una celda. Por ejemplo, la intersección de la columna B con la fila 8 constituyen la celda B8 que hemos resaltado con el color amarillo.

Un conjunto de celdas constituyen un rango.

Pues bien, al construir la tabla de verdad de una fórmula mediante Excel, tenemos que colocar cada generador de la fórmula en celdas distintas, y en el mismo rango (horizontal).

Si partimos del ejemplo anterior, podemos colocar el generador “p” en la celda B8, “q” en la celda C8, “r” en la celda  en la celda D8, “Kqr” en la celda E8 y “CpKqr” en la celda F8, tal como se ilustra a continuación:



Una vez  que hemos escrito los generadores en sus respectivas celdas, procedemos a asignarles los valore de verdad a cada columna, empezando por las proposiciones simples. Como en la fórmula hay tres proposiciones simples, tenemos una tabla de 23 filas:


Para determinar el valor de “Kqr”, nos situamos en la celda E9. Notemos que estamos ante una implicación material. En la celda mencionada escribimos la expresión =SI(C9<=D9, "1", "0"), la cual es interpretada como: Si el valor de la celda C9 es menor o igual al valor de la celda D9, entonces asignar el valor 1, de lo contrario, asignar el valor 0. Una vez escrita la expresión, damos “enter”, y nos aparece en la celda el número “1”.



Luego extendemos el valor asignado hasta la celda E16 y se obtiene la tabla completa para esa columna E:


Para determinar los valores “CpKqr” nos situamos en la celda F9. Notemos que se trata de una conjunción, razón por la cual debemos usar el operador MIN. Dado que ya sabemos cuáles son los valores de los componentes de esta fórmula, lo que tenemos que hacer es aplicar el operador MIN a las columnas B9 y E9. Escribimos, entonces, en E9 la expresión: =MIN(B9, E9), el cual se interpreta como asignar a F9 el valor mínimo de B9 y E9. Al teclear “enter” aparecerá “1”, y al extender la operación hasta la celda F16 se obtiene la tabla completa:



Finalmente, para propósitos de presentación, escribimos en B7 la fórmula original, y la unimos con las celdas C7:F7, y –si gustamos- le asignamos colores a cada generador y su respectiva columna:



Consideremos, ahora, la fórmula ENCpqDpr (la negación de la conjunción de p y q es materialmente equivalente a la disyunción de p o r). En este caso, los generadores de la fórmula son: “p”, “q”, “r”, “Cpq”, “Dpr”, “NCpq” y “ENCpqDpr”, los cuales se ubican en el rango B8:H8. Asignamos los valores a las proposiciones simples, siguiendo el procedimiento del ejemplo anterior. Para determinar el valor de “Cpq” escribimos en la celda E9 la fórmula: =MIN(B9, C9), damos “enter” y la extendemos hasta E16. 


Para “NCpq”, escribimos en F9 la fórmula: =1-E9, pues es “NCpq” es la negación de “Cpq”; damos “enter” y la extendemos hasta F16:


En vista de que “Dpr” es una disyunción usamos el operador MAX y escribimos en G9 la expresión siguiente: =MAX(B9, D9), damos “enter” y extendemos la instrucción hasta G16, lo cual nos da lo siguiente:



Y finalmente, en vista de que “ENCpqDpr” es una equivalencia material, es necesario usar la igualdad. Nos colocamos en la celda H9 y escribimos: =SI(F9 = G9, “1”, “0”); lo cual quiere decir: si el valor de F9 es igual al valor de G9, dar a H9 el valor 1, en caso contrario, el valor 0. Y obtenemos, así, la tabla de verdad de nuestra proposición.


4. A manera de conclusión

Lo anterior constituye una exposición muy sucinta de cómo puede usarse Excel para la construcción de tablas de verdad para lógica proposicional, razón por la cual podemos hacer del curso de lógica algo ameno, entretenido y compatible con lo tecnológico. Básicamente lo que hay que tener presente son las operaciones que hemos definido anteriormente:
Np = 1-p
Cpq = MIN(p, q)
Dpq = MAX(p, q)
Kpq = 1, si p <= q; en caso contrario, es igual a 0
Epq = 1, si p = q; en caso contrario, es igual a 1.

Pero, sobre todo, debemos tener presente que al representarlo en Excel, cada proposición se interpreta como si fuese una celda.





[1] Los símbolos para representar algunos han sido cambiados, por ejemplo, en lugar “K” usamos “C” para la conjunción; en lugar de “A” usamos “D” para la disyunción, y en lugar de “C” usamos “K” para la implicación material.

miércoles, 9 de febrero de 2011

La matemática como condición de posibilidad de la explicación científica según Galileo Galilei*



Francisco Díaz Montilla


1. Introducción

Esta presentación tiene como objetivos los siguientes:

Ø  Determinar los aportes de Galileo a la constitución de un  nuevo paradigma en la historia de la ciencia;
Ø  Analizar el rol que en dicho paradigma juegan las matemáticas;
Ø  Valorar los aportes hechos por Galileo y la proyección de su obra en nuestro tiempo.

En su ya clásico Estructura de las revoluciones científicas, T. S. Khun definía el vocablo "paradigma" como una realización científica compartida por una comunidad que sirve de marco para evaluar y resolver una gama de problemas.

En esa línea cabría valorar la obra de Galileo: como una obra en la cual se crean las bases para la constitución de un nuevo paradigma. Un paradigma que explota tres ideas básicas: (i) la idea de la matematización en las explicaciones. Explicar es determinar la estructura matemática que subyace en el problema. (ii) El experimento: pasamos de la experiencia entendida mentalmente a la experiencia concreta sobre objetos. (iii) La creación de instrumentos: los sentidos humanos tienen un alcance limitado, de allí que sea necesario ampliar la capacidad resolutiva en la observación, para lo cual es necesario construir instrumentos que superen esa limitación.

Otro rasgo característico del nuevo paradigma tiene que ver con la constitución de una incipiente comunidad, esto es: los investigadores tienen conocimientos de investigaciones que otros están haciendo simultáneamente o han hecho en el pasado. Hay una relación entre Copérnico y Aristarco; entre Copérnico, Tycho Brahe y Kepler, y entre éstos y Galileo. Newton dirá luego que si pudo ver más allá del común de los hombres, se debió a que estaba sobre los hombros de gigantes.  Pero esa comunidad está constituida no sólo por los temas que comparten, sino por el método que siguen. No hay duda de que en Galileo este método se perfeccionará notablemente.


2. Consideraciones generales sobre la obra de Galileo

2.1 Contextualización de la obra galileana

Durante el medioevo el pensamiento científico y filosófico en Occidente estuvo mediado por la autoridad eclesiástica. Sin embargo, el redescubrimiento  de las fuentes griegas en Occidente allá por el siglo XV se tiene  acceso a una gama de ideas que, aunque marginadas, se presentan a no pocos estudiosos como ideas realmente revolucionarias. Tengamos presente que ya Aristarco había señalado que la Tierra se movía en torno al Sol.

Además de las creencias astronómicas, el resurgimiento de ideas pitagóricas y neoplatónicas,  reivindica la idea de que el mundo es una especie de enciclopedia escrita en lenguaje matemático y que la clave de la explicación científica radicaba en desencriptar ese lenguaje. Para nadie es un secreto la influencia que el neoplatonismo ejerció en Copérnico, en Kepler y en el propio Galileo.

Pero además, con los trabajos llevados a cabo por autores como Nicolás de Oresme y Juan Buridán en mecánica, y Roger Bacon en términos de metodología de la investigación científica, encontramos las condiciones ideales para el desarrollo de la ciencia moderna en cuanto que manifestación de un doble componente: deducción y experiencia.

En ese sentido, hay que reconocer dos cosas. La obra de Galileo es expresión –sin lugar a dudas- de un talento personal, lo cual no implica que se deban desestimar ciertas tendencias que ya encontramos en el siglo XIII, donde se enuncian ideas como el principio de inercia y se aboga por un replanteamiento metodológico de la investigación en filosofía natural.

2.2 La tríada Copérnico, Brahe y Kepler

La obra de estos tres personajes es fundamental para el desarrollo de la obra de Galileo y de Newton; aunque –como veremos- no fue un cuerpo ideológico convergente en todos los aspectos.

Pero es que la ciencia no tiene que ser una actividad puramente convergente. Es una empresa autocorregible. En ese sentido, Kepler corrige las ideas de Copérnico con respecto a la circularidad de las órbitas planetarias y reduce drásticamente su cantidad, y al hacerlo desbanca el modelo mediante el cual Brahe había pretendido conciliar geocentrismo con heliocentrismo. Galieo, sin embargo, desconoció este hecho y defendió la idea griega de la circularidad de la órbita planetaria.

2.3 El problema de los proyectiles

El problema de los proyectiles tenía ya un amplio tratamiento cuando Galileo se ocupó de él. Aunque es notable el avance que encontramos en Galileo, algunas de sus ideas habían sido ya seminalmente adelantadas por autores como Juan Buridán, Nicolás de Oresme, Niccoló Fontana ‘Tartaglia’ y Simon Stevin. Nos referimos, al principio de inercia y a la explicación de la caída de los cuerpos. Con Galileo, sin embargo, estas ideas adquieren una rigurosa formulación matemática.

Ello, pues, da a entender que el aristotelismo como paradigma científico-filosófico dominante empieza a ser minado, mucho antes de que entrara en escena Galileo.

En efecto, Juan Buridán, inspirándose en las ideas de Juan de Filopón  -pensador del siglo VI que ya había rechazado la existencia de una física celeste en contraposición a una física terrestre (las física del mundo supra lunar y del mundo sublunar de Aristóteles), había mostrado su oposición al éter y sostenido la naturaleza ígnea de los planetas- desarrolla la teoría del ímpetus para explicar el movimiento de los proyectiles. De acuerdo con la teoría, no es preciso que exista un motor que continuamente esté moviendo el proyectil, sino que basta con que se le confiera un impulso o ímpetu que lo mantiene en movimiento indefinidamente. En la práctica se sabe que el proyectil cae como consecuencia de la resistencia del aire y la gravedad.

En esa misma línea argumenta Nicolás de Oresme, quien introdujo un método para representar gráficamente las velocidades con el que representó el movimiento uniformemente acelerado, siendo la carencia de un instrumental matemático adecuado la causa fundamental de que sus progresos en este ámbito resultaran relativamente limitados. Igualmente, objetó los argumentos expuestos contra la movilidad de la Tierra, basándose en el principio de reducción metodológica o navaja de Ochkam.

En la misma línea de la teoría del ímpetus estuvieron Leonardo y Tartaglia. Para Leonardo, en la trayectoria de un proyectil había tres partes: (i) Un movimiento rectilíneo bajo la acción del ímpetus; (ii) Una porción curva en la que se mezclaba la gravedad y el ímpetus; (iii) Una caída vertical bajo la fuerza de la gravedad. Para Tartaglia, en cambio, el ímpetus de proyección y la gravedad actuaban conjuntamente sobre el proyectil a lo largo de su trayectoria, razón por la cual la trayectoria del proyectil era una curva en todo su recorrido.

Stevin en cambio, se adelantó a Galileo en relación a la caída de los cuerpos: realizó un experimento en el que refutaba la opinión aristotélica de que los cuerpos pesados caen más rápidos que los ligeros.

Lo anterior, por supuesto, no implica que la figura de Galileo sea menor de lo que se dice. Pues hay un elemento distintivo en él con respecto a los demás: la formulación matemática precisa que logra realizar en sus investigaciones.

Efectivamente, con Galileo, el asunto se aclara notablemente. La curva de la que hablara Tartaglia es exactamente una parábola. El problema se puede entender como resultado de la composición de dos movimientos:

Ø  Uniforme a lo largo del eje X(ox = 0)
Ø  Uniformemente acelerado (g = -9.8) a lo largo del eje vertical Y.

Si se elimina  el tiempo en las ecuaciones que nos dan las posiciones x e y, se obtiene la ecuación de la trayectoria, que tiene la forma  y = ax2 + bx + c, lo que representa una parábola. En virtud de lo anterior, un objeto lanzado al aire se puede estudiar como la combinación de un movimiento uniforme rectilíneo horizontal a la altura de la salida y otro vertical uniformemente acelerado. Este principio también se denomina Principio de independencia de movimientos o Principio de superposición. De acuerdo con Galileo, “dado que la ecuación de esa trayectoria se debía a la composición de dos movimientos, cualquier movimiento complejo se puede estudiar por el principio de superposición de movimientos”. 
Nótese el poder de generalización al que ha llegado Galileo al determinar una simple fórmula matemática. Se trata, pues, de un avance explicativo notable que no se puede comparar a las anteriores formulaciones explicativas.

2.4 La cuestión metodológica

Aunque habitualmente se dice que Galileo es el padre del método científico, se trata de una afirmación muy polémica. En realidad el método científico es el producto de una serie de contribuciones realizadas por diversos actores en contextos diversos. A manera de ilustración.

Desde Aristóteles estaba claro que la observación era la fuente primaria del conocimiento. Lo que la ciencia moderna muestra, y Galileo hizo importantes contribuciones en ese sentido, es que la observación per se es insuficiente. Ahora con Galileo se exige que el problema a investigar esté sometido a condiciones de las cuales podamos tener control sobre el comportamiento de las variables a explicar como parte de aquél. Hay, pues, un freno a la especulación. Aunque ésta no desaparece del todo. Einstein después diría contra Mach que no valoró lo suficiente la dimensión especulativa del pensamiento.

Ya Roger Bacon, a quien se le atribuye la expresión “ciencia experimental”, había dado un lugar importante a la deducción en el conocimiento. Recordemos que incluso para Aristóteles la deducción proporciona el modelo de conocimiento ideal, el cual es universal y necesario. Bacon, agrega que ese conocimiento per se es insuficiente, y que las  demostraciones que alcancemos por medios deductivos no pueden contradecir la experiencia y deben ser corroboradas por ella.

Hay, pues, en Bacon las condiciones que luego Galileo expondrá como nadie hasta ese momento. El conocimiento es producto de una doble dimensión: deducción y experiencia. Mediante ésta última validamos algo que sólo aquella provee: la capacidad predictiva de la teoría científica.

No se puede pasar por alto los planteamientos de  Kepler, quien había señalado que en lo que a la Astronomía respecta, había cinco partes: (i) La observación de los cielos; (ii) Las hipótesis para explicar los movimientos aparentes observados; (iii) La física o metafísica de la cosmología; (iv) El cómputo de las posiciones pasadas o futuras de los cuerpos celestes; (v) Una parte de la mecánica que versa de la fabricación y uso de los instrumentos.

De esos aspectos, al menos tres son claramente identificables en el proceder de Galileo, (i), (ii) y la (v); además, por supuesto, del rol que ejerce la deducción. Sobre esto hay una discusión con respecto a la naturaleza del método galileano: hay quienes apuntan a que éste no era tan experimental como se piensa, y que la matemática y la deducción lógica eran fundamentales, de manera tal que la experiencia devenía en una exigencia complementaria o secundaria.

En cualquier caso, el hecho cierto es que en tiempos de Galileo hay un esfuerzo orientado a la experimentación que es muy notable, tal como se palpa en las investigaciones de  Robert Norman y William Hilbert sobre el magnetismo.

¿Cuál es la importancia de Galileo desde el punto de vista metodológico? Ciertamente, con Galileo encontramos que los diversos elementos que se han apuntado en líneas anteriores convergen en una unidad. Ya no se trata de ideas dispersas o desarticulas, ahora se han integrado a un plan investigativo homogéneo. De allí que podamos sintetizar las contribuciones de Galileo en los siguientes términos:
1. “Si reducimos un fenómeno observable a una ecuación, podemos comprender el fenómeno de una sola ojeada y manipulando las leyes matemáticas podemos abrir caminos para el descubrimiento de nuevas verdades referentes a esos fenómenos (nuevas relaciones entre las variables)”. Utilizando las matemáticas para razonar tenemos un lenguaje mucho más poderoso que el de los silogismos verbales que utilizan solo el “más que..o menos que..” empleados hasta entonces. Herramienta básica del método científico.
2. Ponen de manifiesto la potencia y la necesidad de un sistema matemático desarrollado en el que se apoyan los físicos para establecer relaciones ocultas entre las variables que definen el fenómeno físico.
3. Muestran que el físico trata los problemas aplicando los métodos de otras ramas de la ciencia para ayudarse en su resolución.
Paradójicamente Galileo no fue siempre consistente metodológicamente. Mientras los factores experiencia y matemáticas fueron determinantes en su obra sobre mecánica, en astronomía su trabajo fue más bien cualitativo, teniendo como bases las observaciones hechas a través del telescopio. Aunque, sin lugar a dudas, estas observaciones pusieron en jaque algunas ideas astronómicas vigentes para las que la única justificación hasta entonces era la opinión de Aristóteles o lo que decían las Sagradas Escrituras.


2.4 Importancia de la matemática

Los pitagóricos habían señalado que la esencia de todas las cosas radica en lo números, y Platón había expuesto en el Timeo, una visión cosmológica en la cual el Demiurgo crea el cosmos atendiendo a criterios matemáticos. El acceso a las fuentes griegas que implicó el Renacimiento puso de manifiesto los vestigios de la mística hermética o neoplatónica referente al sol, el gran tema neoplatónico del Dios que hace geometría y el crear el mundo imprimiéndole un orden matemático y geométrico. Estas ideas influirían decididamente en autores como Leonardo, Copérnico, Kepler y el propio Galileo, aunque en este último –al igual que Descartes- la matemática es vista desde una perspectiva práctica. Ciertamente, el universo está matemáticamente codificado, pero ésta ha de decodificarse para propósitos eminentemente explicativos, esto es para determinar cuáles son las leyes básicas que rigen los fenómenos y explicar, así, problemas concretos: el movimiento, la caída de los cuerpos, etc., y no como forma de tener acceso a un conocimiento privilegiado que poco o nada tenía que ver con la situación humana concreta. Se trata de una situación cualitativa importante con respecto a la visión de la matemática del mundo antiguo, una situación que Descartes recoge de manera muy elocuente al escribir “Cuando recapacitaba cómo era que los primeros filósofos de épocas pretéritas se negaban a admitir al estudio de la sabiduría a quien no supiese matemáticas…, vi  confirmadas mis sospechas de que tenían conocimiento de un tipo de matemática muy distinto del que es usual en nuestro tiempo.”

Antes de Galileo hay toda una exposición acerca de la importancia explicativa de la matemática, al punto de que una explicación es genuinamente científica en la medida en que tenga un fundamento matemático. Recordemos que antes Roger Bacon había estipulado la centralidad del razonamiento matemático en la ciencia experimental. En esa misma línea, Leonardo había señalado que “No hay certeza en la ciencia si no se puede aplicar una de las ciencias matemáticas”; mientras que Tartaglia señalaba que las matemáticas se ocupaban exclusivamente del método de la ciencia.

Pero esa tendencia a considerar la matemática desde una perspectiva explicativa no es homogénea, los enfoques místicos propios del neoplatonismo y las concepciones especulativas de los griegos se mantuvieron en autores como Copérnico y Kepler. El primero asumió que los planetas describían órbitas circulares, y el segundo renunció a esa idea después de una búsqueda infructuosa.

Galileo es quien, tal vez, más comprometido está con la idea de matematización. Ahora, la estrategia metodológica no está libre de problemas y Galileo era consciente de ello. Se trata de una cuestión que ha ocupado históricamente a filósofos de la matemática y que tiene que ver con la relación entre los modelos matemáticos y la realidad física o fenoménica. Específicamente el problema que trataba Galileo tenía que ver con el grado en que los objetos físicos corresponden a figuras geométricas. En el Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo…, Simplico, el interlocutor aristotélico, señala que las esferas geométricas tocan a un plano en un punto, mientras que las esferas físicas tocan a un plano en varios puntos, de hecho en toda un área, de manera que parecía haber una falta de correspondencia entre la matemática y la naturaleza. Salviati, la contraparte que endosa las ideas galileanas, responde que si bien es así, cabe la posibilidad de imaginar una esfera geométrica imperfecta que tocase el plano en diversos puntos. De esta manera, las matemáticas se podrían ajustar a los objetos físicos, pudiendo utilizarse para interpretar la naturaleza, estimulándose la correspondencia mediante “experimentos bien elegidos”. No se trata, entonces, de un problema de las matemáticas, sino del científico: “el error –dice Galileo- no reside ni en lo abstracto, ni en la geometría ni en la física, sino en el calculador que no sabe cómo ajustar sus cuentas”.

La reflexión galileana tiene una consecuencia que es epistemológicamente significativa. En la práctica no hay razones para pensar que el calculador ajuste sus cuentas. Hay siempre un margen de error. Significa, entonces, que todo conocimiento de la realidad física es aproximativo y que su validez y alcance está determinado, justamente, por cuán ajustadas estén las cuentas.  Quiere decir, entonces, que el conocimiento científico es autocorregible. Esto supone un giro radical con respecto a la filosofía especulativa que nos habla de totalidades, de absolutos y  de realidades últimas: el pensamiento científico es más modesto en sus aspiraciones.  

3. El legado galileano

Cuando se habla del legado galileano es habitual hacer referencia a hechos como los siguientes: construyó el primer termómetro, construyó el telescopio mediante el cual descubrió nuevos cuerpos celestes y pudo describir la fisonomía de otros, etc. Con sus obras contribuyó a desarrollar la dinámica, la estática y la hidrostática.

Nos parece, sin embargo, que el legado galileano es mucho más rico si se le enfoca desde una perspectiva paradigmática, pues ello nos permitirá valorar su obra desde el punto de vista del sentido que tiene esa obra en la actualidad. Desde esta perspectiva, el legado galileano se podría expresar como sigue:

Ø  El conocimiento científico acota los problemas que aborda. Hay, pues, una renuncia  a la antigua pretensión de construir esquemas completos y racionalizados del saber humano.
Ø  El conocimiento se entiende desde una perspectiva racional, crítica y autocorregible. Ya no se deducen los hechos de una síntesis autoritaria y especulativa ni se los fuerza a conformarse con ella.
Ø  La ciencia parte de lo que hay, de los hechos, o estados de cosas que envuelven una situación problemática. Pero estos hechos se obtienen por observación o experimentación y se los acepta como son, con todas sus consecuencias inmediatas e inevitables, sin ceder al deseo humano de encajar de golpe a toda la naturaleza humana en un encasillado racional. Y de ser necesario, hay que crear los instrumentos adecuados para llevar a cabo la observación o el experimento.
Ø  Las relaciones entre hechos o estados de cosas se pueden traducir al lenguaje matemático. La matemática es esencial a la explicación científica.

Aunque la ciencia del siglo XX mostró algunas limitaciones explicativas en la tradición que comparten Galileo y Newton, el hecho cierto es que en lo esencial, la ciencia se ha mantenido fiel a las condiciones inauguradas por éstos. Y aunque desde las trincheras posmodernas se pretenda validar la idea de la horizontalidad de los discursos, el hecho cierto es que hasta ahora no hay sustituto explicativo para la ciencia, y la matemática es esencial en esa tarea. Hoy, nos parece, el eslogan “sin matemáticas, no hay ciencia” tiene tanta validez como lo tuvo en tiempos de Galileo.

Lo anterior no implica que la matemática haya de verse solamente desde el punto de vista de sus servicios a la ciencia, de ser el lenguaje de la ciencia. Es necesario puntualizar el carácter comprensivo que la matemática entraña, así como su carácter estético.


4. Referencias:

Aranu, H. (et al) (1982): Antología y comentarios de textos de Filosofía, Alambra.

Dampier, W. C. (1972): Historia de la Ciencia, Tecnos, Madrid.

Hull, L. W. (1980): Historia y Filosofía de la Ciencia, Ariel.

Norwood, Hanson (1971): Observation and Explanation.

Mason, S. (1985): Historia de las Ciencias (tomo 2.): La Revolución Científica de los siglos XVI y XVII, Alianza Editorial, Madrid.








* Conferencia dictada durante la Semana de la Matemática, Departamento de Matemáticas, Universidad de Panamá, 21 de octubre de 2009.