1. Espiritual

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Sobre cómo mienten las leyes de la física
Rodolfo Gaeta
Universidad de Buenos Aires
1. Desde hace muchos años y en una serie de publicaciones, Nancy Cartwright se ha
ocupado de examinar las características de las leyes científicas y en particular de las leyes de
la física. La singularidad de la posición de la autora sobre ese tema está resumida en el
provocativo título de su libro How the Laws of Physics Lie, publicado en 1983. Tal como
ella misma sostiene en “Fundamentalism vs the patchwork of laws” (Cartwrigth 1994),
aquella obra fue percibida generalmente como un ataque al realismo, pero en el artículo que
acabamos de mencionar confiesa que había confundido el enemigo, porque posteriormente
advirtió que lo que resulta necesario combatir no es el realismo sino lo que denomina
fundamentalismo (Cartwrigth 1994: 23) El presente trabajo se propone analizar algunas
peculiaridades de las elaboraciones de Cartwrigth.
2. En primer lugar, en ellas parece manifestarse una oscilación -que ya ha sido
destacada por otros autores- entre los sentidos de las expresiones “leyes de la naturaleza” y
“leyes de la ciencia”. Puede trazarse, en principio, una distinción entre a) factores que
“rigen” o “gobiernan” la realidad misma, para el caso, el mundo físico, con independencia
de que sean recogidas o no en alguna formulación, y b) las formulaciones que describen
cómo operan tales factores, para el caso, las formulaciones de las teorías físicas. A propósito
de este tema, en un texto escrito conjuntamente con otros autores (Carwright et alia
2005:792), Cartwrigth explícitamente diferencia dos concepciones tradicionales acerca de
las leyes: una que concibe las leyes como ”basic sources or governors of what happens”, las
que se llamarían “laws of nature”, otra, la que toma las leyes como “repository knowledge”,
las que se llamarían “laws of science. Sin embargo, como veremos en su momento parecería
que a veces Cartwrigth se desliza de unas a otras. Pero antes conviene precisar un poco qué
hemos de entender por realismo, el inicial adversario de Cartwright, y qué entiende la autora
por fundamentalismo, su verdadero enemigo.
3. Está claro que lo que aquí entra en juego es el realismo científico. Hay muchas
variantes de realismo científico, incluso ciertas combinaciones de tesis que permiten a
algunos filósofos ser realistas científicos en algunos aspectos y antirrealistas en otros. Así,
una posición -que podríamos denominar realismo semántico, en contraste con el
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instrumentalismo, por ejemplo- sostendría que las hipótesis científicas cuentan con valores
de verdad, lo que significa que constituyen descripciones verdaderas o falsas acerca de la
realidad. Esta forma de realismo no implica lo que podríamos llamar realismo epistémico,
pues no se compromete con la creencia de que los científicos hayan encontrado o vayan a
hallar algún día dichas hipótesis verdaderas, y tampoco se compromete con la idea de que en
caso de que las formularan tendrían certeza de su verdad. Sostener, como lo hizo Cartwright,
que las leyes de la física mienten presupone que cuentan con valores de verdad pero no
logran describir adecuadamente la realidad. Ahora bien, si este fuera el caso, la fuerza de la
tesis de Cartwrigh no radicaría en que, de hecho, los científicos no hayan dado con hipótesis
verdaderas sino en la sugerencia de que no sería factible que lo lograran. Ese negativo
resultado podría deberse, al menos, a dos razones. Una obedecería a cierta imposibilidad de
expresar la descripción, imposibilidad de poder formular leyes científicas que se
correspondan con las leyes de la naturaleza, sean estas últimas las que fueran: una suerte de
inefabilidad de las leyes naturales. La otra razón, más radical, sería simplemente la
inexistencia de leyes naturales, en cuyo caso, por supuesto, no habría nada que describir;
quizás podríamos bautizar esta postura metafísica como antirrealismo nómico. Tratar de
ubicar la posición de Cartwright con arreglo a estas distinciones es sumamente relevante,
pero no puede hacerse sin tener en cuenta su declaración de que ella se opone al
fundamentalismo, más que al realismo.
¿En qué consiste el fundamentalismo que Cartwright denuncia? Ella sostiene que los
hechos concretos que conocemos se podrían agrupar en dos conjuntos: (1) los que están
legítimamente regimentados en esquemas teóricos y (2) los que no lo están Los
fundamentalistas son los que creen que todos los hechos deben pertenecer a un grandioso
esquema, de tal manera que los hechos regimentados en esquemas teóricos gozan de un
estatuto privilegiado y sirven de ejemplo de cómo trabaja la naturaleza, mientras que los
demás hechos deben conformarse a los primeros (Cartwright 1999:24-25). La autora
sostiene, además, que aun cuando se concediera al realista que existen leyes científicas
verdaderas no hay motivo para admitir la pretensión de que tales leyes son universales,
valen (hold) en todas partes y rigen (govern) en todos los dominios. Obsérvese que en esta
oportunidad Cartwrighg comienza hablando de las leyes científicas –las que ella misma ha
llamado “repository knowlwdge” pero inmediatamente, al referirse al tema de su
universalidad, se expresa en términos de la capacidad de las leyes para regir o gobernar lo
que acontece, para las que ella misma había reservado el nombre “leyes de la naturaleza” y
que pertenecen por decirlo así, al nivel óntico. El error de los realistas o, en todo caso, el
error en el que incurre la variante fundamentalista del realismo radica precisamente, según
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Cartwright, en la creencia de que la verdad de las leyes de la ciencia tiene un alcance
universal, cuando se trata de dominios muy acotados, como los que podrían corresponder a
las artificiales condiciones de un experimente controlado. Las leyes de la mecánica, por
caso, podrían aplicarse a la caída de un objeto pesado desde lo alto de una torre y permitirían
predecir incluso en qué lugar aterrizará y cuánto demorará en tocar el suelo. Pero las leyes
de la mecánica no nos dicen nada sobre lo que ocurrirá si desde la torre se deja caer un trozo
de papel, porque esa disciplina no proporciona ningún modelo aplicable a esta última
situación. Cartwright rechaza la tesis definitoria del fundamentalismo, la afirmación de la
universalidad de las leyes, pero se muestra dispuesta a subscribir una forma de realismo que
restringe la verdad de las leyes a regiones determinadas.
“[l]a mecánica es verdadera, literalmente verdadera, podríamos conceder, para todos aquellos
movimientos cuyas causas completas pueden representarse
adecuadamente en los modelos
familiares donde la mecánica permite asignar funciones a las fuerzas. Para esos movimientos la
mecánica es una herramienta de predicción poderosa y precisa. Pero para otros movimientos es una
herramienta de limitada utilidad.”(Ibid.: 27)
Debemos notar aquí que Cartwright no dice que las leyes formuladas por la teoría
mecánica sean falsas fuera de ciertos dominios sino que, salvo dentro de ciertas esferas de
aplicación no nos permiten hacer predicciones, que es algo diferente. Aquellos casos donde
las leyes de la mecánica no proporcionan un modelo capaz de predecir qué sucederá
quedarían fuera del alcance de tales leyes ¿Pero sería esta una limitación de las leyes de la
mecánica, una deficiencia o incompletitud, tal vez irremediable, del conjunto de leyes que
integran la teoría mecánica o sería la consecuencia de una situación más profunda, a saber,
que en aquellas situaciones donde las leyes de la mecánica no pueden aplicarse no operan,
no rigen, leyes naturales que pudieran constituir su contrapartida óntica. Una pista de las
convicciones de Cartwright al respecto se encuentra en su artículo “Do the Laws of Physics
State the Facts” donde considera el hipotético caso de dos cuerpos que se atraen en virtud
de la gravitación y al mismo tiempo los efectos de su mutua atracción gravitatoria se ven
afectados porque los cuerpos están eléctricamente cargados, de manera que el
comportamiento de los cuerpos no responde directamente ni a la ley de Newton ni a la de
Coulomb. Cartwright concluye que en el caso dado cada una de ambas leyes es falsa porque
el comportamiento del sistema formado por ambos cuerpos es el resultante de aquellos
factores y ninguna de las dos leyes aisladamente lo describe. Esa situación se encuadra
dentro de lo que Mill llamaba “explicación por composición de causas” y Cartwrigth
reconoce que la ley de gravitación universal y la ley de Coulomb contribuyen para componer
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una adecuada explicación del fenómeno en cuestión, pero insiste en que ambas leyes son
falsas. Argumenta que cada una de esas leyes afirma la existencia de una fuerza, pero
sostiene que la fuerza resultante es la única que efectivamente existe allí. Desde el punto de
vista de Mill, cabría afirmar, por lo contrario, que las distintas fuerzas concurrentes, la
gravitacional y la de la cargas eléctricas, existen en la medida en que forman parte de la
resultante final. Pero Cartwright despacha esa respuesta con el argumento de que hablar de
“partes” en este tipo de casos es usar un lenguaje metafórico. La autora mantiene la idea de
que las leyes de la física, al menos tal como se las formula habitualmente, con alcance
universal, son falsas.
Una manera de hacer verdaderas las leyes de la física sería incluir en ellas cláusulas
ceteris paribus. Así, mientras resulta falso afirmar sencillamente que todos los cuerpos se
atraen conforme al producto de sus masas e inversamente al cuadrado de su distancia porque ello no ocurre en casos como los de los cuerpos con carga eléctrica-, la verdad
quedaría a salvo si se restringe el alcance de la ley a situaciones donde no intervienen otras
fuerzas. Pero, en tal caso, afirma Cartwright, las leyes científicas perderían valor explicativo.
En pocas palabras, si las leyes de la física han de explicar los fenómenos que realmente
ocurren –y que generalmente encierran una pluralidad de causas— no son verdaderas; y si
son verdaderas, no explican. Cartwright recuerda que esta doctrina, expuesta en “Truth
Doesn´t Explain”, presentaba ciertas perplejidades y concluía que la actividad de elaborar
explicaciones científicas comúnmente no hace uso de leyes de la naturaleza e
inmediatamente agrega:
“Pero las explicaciones científicas usan leyes. Son las leyes mismas las que son peculiares. La
lección que debemos aprender es que las leyes que explican por composición de causas no
cumplen con el requisito de facticidad. Si las leyes de la física son para explicar cómo se
producen los fenómenos, no pueden expresar (state) los hechos”
4. Las aseveraciones de Cartwrigh generan varios interrogantes. Para empezar,
resulta extraño que escriba “las explicaciones científicas comúnmente no hacen uso de
leyes de la naturaleza”. Tomada literalmente, esa oración parece ser trivial o carece de
sentido. Si las leyes de la naturaleza, de acuerdo a lo que la misma autora ha aceptado,
pertenecen a lo que hemos llamado el nivel óntico, es obvio que las explicaciones, que
corresponden al nivel de las proposiciones o del conocimiento no pueden incluir leyes
naturales. Tal vez, Cartwright hizo uso de una licencia verbal y mencionó las leyes de la
naturaleza cuando pretendía referirse a las leyes científicas. Interpretemos, pues, de ese
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modo sus palabras. Hecha esta salvedad, pasemos a considerar la relación entre las
explicaciones científicas y las leyes científicas.
Según Cartwright las leyes científicas tienen la finalidad de permitir la explicación
de fenómenos. Por supuesto, esto abre un debate sobre los objetivos de la ciencia. Van
Fraassen, por ejemplo, insistiría en que el objetivo de la ciencia es proporcionar teorías
empíricamente adecuadas, independientemente de que sus hipótesis teóricas sean verdaderas
o no. Él no niega que las teorías científicas pueden ser literalmente verdaderas o falsas, y
aun así rechaza la concepción de los realistas científicos, que atribuyen a la ciencia la
búsqueda de teorías verdaderas. Pero no es necesario que nos sumerjamos en ese debate;
basta convenir que las leyes científicas o, para simplificar el problema, las formulaciones
que se proponen como leyes científicas cuentan con valores de verdad, algo que Cartwrigtht
no objeta.
Tampoco necesitamos discutir que el conocimiento científico se usa principalmente
con fines explicativos, predictivos y tecnológicos. Lo que nos ocupa en este momento son
las relaciones entre las leyes científicas, las leyes naturales, y las virtudes explicativas
predictivas o tecnológicas. El modelo más conocido de explicación, el de cobertura legal,
presenta la explicación como una utilización importantísima pero adicional a la verdad de
las teorías científicas. De acuerdo con Hempel, las leyes científicas que figuran en el
explanans de una auténtica explicación no pueden ser falsas. Este requisito suena muy
razonable. ¿A quién puede interesarle una explicación cuyas premisas no fueran, en
principio, verdaderas o muy posiblemente verdaderas? Hempel sostenía, además, que las
explicaciones y las predicciones científicas marchas paralelas: toda explicación correcta
podría haber sido una predicción adecuada si se hubiera formulado oportunamente y toda
predicción justificada constituirá una explicación. La valoración de las virtudes explicativas
de las leyes científicas es propia de los realistas científicos que confían en la posibilidad de
arribar a hipótesis verdaderas acerca de cómo funciona la naturaleza. Más aun, algunos
realistas científicos, los partidarios de la inferencia a la mejor explicación, piensan que los
méritos explicativos de una hipótesis son indicios de que se trata de una teoría verdadera.
Para los instrumentalistas, en cambio, las explicaciones no prestan ningún servicio, pues las
teorías científicas no son ni verdaderas ni falsas sino herramientas útiles para predecir
fenómenos o intervenir en la naturaleza. La historia de la ciencia muestra que las teorías
científicas, aun cuando no sean verdaderas, como sucedió con la compleja teoría ptolemaica,
pueden tener un amplio y confiable poder predictivo; y esto es suficiente para nuestros
intereses.
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La doctrina de Cartwright parece instalarse en un difícil equilibrio entre el realismo
y el instrumentalismo. Como hemos visto, no niega que las leyes científicas posean valores
veritativos, y esto la acerca a los realistas. También comparte con muchos de ellos la
valoración del poder explicativo de una teoría. Y coincide con los instrumentalistas en la
apreciación del uso predictivo de las leyes. Pero su original señalamiento de que en la
medida en que las leyes de la física son verdaderas no sirven para explicar ni para predecir y
que en la medida en que explican dejan de ser verdaderas choca tanto con lo que postulan
los realistas como con las implicaciones de la postura instrumentalista. Por lo que ya he
dicho acerca de cómo entiende Hempel, desde la perspectiva de un realista científico, la
relación entre la verdad de las leyes y el éxito de las explicaciones, resulta obvio que no
podría aceptar la tesis de Cartwright sobre la relación inversa entre la verdad de las hipótesis
y su fuerza explicativa y predictiva. Como hemos indicada más arriba, para Hempel existe
una estrecha relación entre las explicaciones y las predicciones. La concepción hempeliana
ha recibido muchas críticas, especialmente en cuanto a la necesidad de que todas las
explicaciones asuman la forma de la cobertura legal y también en cuanto a la identidad
estructural de las explicaciones y las predicciones. Y es cierto que el continuo éxito
predictivo de una teoría hace razonable que se la siga utilizando para predecir –porque es
más simple o cómoda que sus rivales, por ejemplo- aun a sabiendas de que la teoría es
estrictamente falsa, pero debemos repetir que en ese caso no se ve el sentido de aceptarla
como una explicación de los fenómenos. Cartwright, sin embargo opina lo contrario: el
poder explicativo de las leyes científicas es inversamente proporcional a su verdad.
5. Pero las afirmaciones de Cartwright encierran por lo menos una situación más
desconcertante. Volvamos a la comparación entre la caída de un objeto pesado y la de un
billete o el fenómeno donde la atracción gravitatoria queda afectada por la acción de las
cargas eléctricas y viceversa. Cartwrigth se muestra dispuesta a admitir que el objeto pesado
del experimento en la torre –una esfera de hierro, digamos- cae de tal manera que la ley de
gravitación resulta verdadera o muy aproximadamente verdadera; pero si la bola sufriera el
efecto de una poderosa fuerza magnética, la ley de gravitación sería falsa. Estoy dispuesto a
conceder que si la ley de la mecánica se presenta como una descripción fenomenológica de
los hechos observados, podría considerarse falsa. Mas, cabe preguntarse si es correcta esa
manera de caracterizar las leyes de la ciencia. Un realista podría objetar que la fuerza
gravitatoria no deja de estar presente en la situación, no desaparece, aunque la intervención
de otras fuerzas provoque un resultado diferente del que se habría producido si actuara ella
sola. Cartwright podría responder, como hemos visto, que hablar de la “presencia” o de “la
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participación”, es usar un lenguaje metafórico. Pero esta forma de defenderse no me resulta
convincente. Todo nuestro lenguaje, incluido el vocabulario de las ciencias y el de la
filosofía está plagado de metáforas, empezando por las propias palabras “ley”, “rige” o
“gobierna”, que tienen un inocultable origen en el mundo jurídico. Von Wright recordaba, al
respecto, que el término “causa” se remonta al concepto de culpabilidad o responsabilidad
jurídica, así como “fuerza” seguramente proviene de las sensaciones de esfuerzo que
experimentamos en nuestro cuerpo. Es cierto que los científicos y (en menor medida) los
filósofos utilizan varios procedimientos para expresarse en un lenguaje técnico, menos
ambiguo, más preciso y más alejado de las metáforas, pero me parece que las exigencias de
Cartwright en este caso no están bien encaminadas. En principio, el estado de un objeto
físico que se mostrara inmóvil puede corresponder a situaciones diferentes. O bien puede ser
que ninguna fuerza lo afecte, o bien puede ser que se ejerzan sobre él varias fuerzas que se
neutralizan completamente. Podemos vivenciar en nuestro propio cuerpo la disparidad entre
una situación y la otra si comparamos lo que sentimos cuando simplemente estamos parados
sin intentar movernos de nuestro lugar y la presión que experimentamos cuando el intento
de desplazarnos se ve impedido por una fuerza opuesta de la misma magnitud. Si bien una
descripción puramente “fenomenológica” no permite discriminar entre ambas situaciones de
inmovilidad, los realistas científicos dirían que son sin duda distintas. Y no encontrarían
ningún inconveniente en afirmar que la coincidencia del movimiento resultante –en este
ejemplo, nulo— “responde”, “obedece”, “está regido” (no sé qué palabras usar que carezcan
de fuertes connotaciones metafóricas) por ciertas leyes. Pero ¿qué tipo de leyes? Se trataría,
al menos primariamente, de las que hemos llamado, con la venia de Cartwright, leyes de la
naturaleza. Si es que tales cosas existen, si los hechos físicos están gobernados por leyes, las
que rigen la manera de actuar de las fuerzas, ello tiene lugar en lo que hemos denominado el
nivel óntico y, así entendidas, esas leyes rigen tanto en el caso de que se trate de la acción
de una fuerza singular como en el caso de que haya una concurrencia de fuerzas, incluida la
posibilidad de que se neutralicen y el cuerpo sobre el que se ejercen presente un movimiento
nulo. Si así son las cosas, las leyes de la naturaleza tendrían un alcance universal.
Las argumentaciones de Cartwright deben dirigirse, entonces, a cuestionar la
verdad de las leyes científicas, esto es, su fracaso en la tarea de reflejar correctamente las
leyes naturales o, en sus escritos posteriores, a cuestionar la pretendida universalidad de las
leyes formuladas por las teorías físicas. Pero es necesario tener siempre presente que, aun
cuando esos cuestionamientos sean justificados, denunciarían solamente la falsedad o la falta
de universalidad de las leyes científicas, no de las leyes naturales. Si las objeciones de
Cartwrigth a las teorías científicas son correctas, ha logrado señalar una seria limitación del
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conocimiento científico. Pero sus observaciones se ubicarían dentro de los ámbitos de la
semántica, la epistemología y la pragmática de la ciencia. Sin embargo, en numerosas
ocasiones la autora va más allá y proyecta sobre las leyes naturales las mismas limitaciones
que, en todo caso, corresponderían a las leyes científicas. Como ya hemos sugerido, ese
desplazamiento podría deberse solamente a la manera como Cartwright se expresa algunas
veces. Por ejemplo, en “Fundamentalism versus the patches of World” sostiene: “And it is
the point of scientific activity to build models that get in, under the cover of laws in
question, all and only those circumstances that the laws govern.” (p. 14). Pero en una nota a
pie de página agrega “or in a more empiricist formulation that I would prefer , ‘that the laws
accurately describe”. Pero su consideración hacia el empirismo no le impide adoptar un
pluralismo explícitamente metafísico para enfrentar el fundamentalismo y afirmar que en la
naturaleza misma no existen leyes universales. En el artículo citado escribe: “Metaphysical
nomological pluralism is the doctrine that nature is governed in different domains by
different systems of laws not necessarily related to each other in any systematic way, by a
patches of laws”.
Referencias
Cartwright, N. (1980). “Do the Laws of Physics State the Facts?” In M. Curd & J. A.
Cover (eds.), Philosophy of Science: The Central Issues. Norton.
Cartwright, N. (1980). “The Truth Doesn't Explain Much”. American Philosophical
Quarterly. Vol. 17, No. 2. pp. 159-163
Cartwright, N. (1983). How the Laws of Physics Lie .New York: Oxford University
Press.
Cartwright, N. (1994). “Fundamentalism vs the patchwork of laws”. Proceedings of the
Aristotelian Society 94:279 - 292.
Cartwright, N. (1999). “Fundamentalism versus the patches of World”. In Nancy
Cartwright, The Dappled World: A Study of the Boundaries of Science. Cambridge
University Press, 1999
Cartwright, Nancy D. with Anna Alexandrova, Sophia Efstathiou, Andrew Hamilton
and Ioan Muntean (2005). 'Laws' in Oxford Handbook of Contemporary
Philosophy, Smith, M. and Jackson, F. (eds.), New York: OUP. pp. 792-818.