Realismo estructural
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Realismo estructural es una posición en la filosofía de la ciencia según la cual el éxito de las teorías científicas maduras se explica mejor si se acepta que captan, al menos aproximadamente, la estructura del mundo (aunque no necesariamente la naturaleza intrínseca de las entidades no observables postuladas por tales teorías).[1] En su formulación contemporánea, el realismo estructural pretende ocupar una posición intermedia entre el realismo científico sui generis y diversas formas de antirrealismo científico, por cuanto conserva el compromiso realista con el éxito explicativo y predictivo de la ciencia, pero restringe tal compromiso a las estructuras matemáticas que sobreviven a los cambios teóricos.[2]
Antecedentes históricos
Aunque el realismo estructural contemporáneo fue reintroducido por John Worrall, sus antecedentes suelen localizarse en autores de fines del siglo XIX y comienzos del siglo XX, especialmente en discusiones sobre la matematización de la física, la geometría, la termodinámica, el electromagnetismo y la relatividad.[1] Entre los precursores más citados se encuentran Henri Poincaré, Pierre Duhem, Bertrand Russell, Rudolf Carnap, Ernst Cassirer, Arthur Eddington, Hermann Weyl y Grover Maxwell.[3][4]
Poincaré
Henri Poincaré es uno de los antecedentes más importantes del realismo estructural (especialmente en lo que se conocerá como la variante epistémica). En La valeur de la science sostuvo que la objetividad científica no consiste en captar directamente la naturaleza última de las cosas, sino en identificar aquello que puede ser común a múltiples sujetos racionales, en particular la armonía expresada mediante leyes matemáticas.[5] Poincaré defendería la idea de que las teorías científicas superadas pueden haber captado relaciones verdaderas entre objetos cuya naturaleza permanece oculta.[6]
Russell, Carnap y las oraciones de Ramsey
Otra línea histórica del realismo estructural proviene de Bertrand Russell, especialmente de The Analysis of Matter (1927), y de la tradición lógico-empirista asociada con Rudolf Carnap.[7][8] En esta tradición, las teorías científicas pueden ser reconstruidas por medio de oraciones de Ramsey. Una oración de Ramsey reemplaza los términos teóricos de una teoría por variables cuantificadas existencialmente, preservando su estructura inferencial y sus consecuencias observacionales.[9]
Grover Maxwell usó este enfoque para defender que el conocimiento de entidades inobservables es un conocimiento por descripción estructural. No conocemos su naturaleza intrínseca, sino el lugar que ocupan en la red teórica de propiedades, relaciones y leyes científicamente relevantes.[10]
Motivación filosófica
El realismo estructural responde a una tensión central en la filosofía de la ciencia contemporánea. Por un lado, el argumento del no milagro, asociado a Hilary Putnam, sostiene que el éxito predictivo y explicativo de la ciencia sería difícil de explicar si las teorías científicas maduras no fueran aproximadamente verdaderas.[11] Por otro lado, el argumento de la metainducción pesimista, formulada influyentemente por Larry Laudan, subraya que muchas teorías empíricamente exitosas del pasado fueron abandonadas y contenían términos teóricos que hoy se consideran no referenciales, como flogisto, calórico o éter.[12]
La propuesta estructuralista intenta preservar la intuición realista sin comprometerse con toda la ontología de una teoría científica. Las teorías pasadas, aun en su falsedad, sino que podían haber captado estructuras, relaciones o dependencias que fueron retenidas por teorías posteriores. En este sentido, el realismo estructural desplaza el foco desde la referencia exitosa de entidades individuales hacia la continuidad estructural entre teorías sucesivas.[1][2]
Variedades y posiciones próximas
Realismo estructural epistémico (ESR)
Este sostiene que las teorías científicas permiten conocer la estructura del mundo no observable, pero no la naturaleza intrínseca de las entidades que instancian esa estructura.[13] Esta posición puede interpretarse como una restricción epistemológica del realismo científico. Acepta que existen objetos, propiedades o relaciones no observables, pero sostiene que nuestro acceso cognitivo a ellos está mediado por la estructura matemática de las teorías.
Una formulación extrema afirma que la ciencia solo proporciona conocimiento de propiedades de segundo orden o rasgos puramente formales del mundo. Bertrand Russell y Rudolf Carnap han sido interpretados como defensores de versiones de esta tesis, especialmente en relación con reconstrucciones lógico-formales de las teorías científicas.[7][8]
Realismo estructural óntico (OSR)
Este sostiene que la estructura no es solo aquello que podemos conocer, sino aquello que existe de manera fundamental.[13] A diferencia del realismo estructural epistémico, no se limita a una tesis sobre los límites del conocimiento, sino que propone una revisión metafísica: las estructuras pueden ser ontológicamente anteriores a los objetos individuales.
James Ladyman distinguió explícitamente entre realismo estructural epistémico y realismo estructural óntico en 1998.[13] Steven French y Ladyman desarrollaron posteriormente una defensa del realismo estructural óntico en el contexto de la física cuántica, argumentando que los problemas de identidad e individualidad de las partículas cuánticas favorecen una ontología estructural antes que una ontología de objetos portadores de propiedades intrínsecas.[14]
Dentro del realismo estructural óntico suelen distinguirse versiones eliminativistas y moderadas. Las primeras niegan que existan objetos individuales fundamentales y sostienen que solo hay estructura relacional. Las segundas aceptan objetos, pero afirman que su identidad y diversidad dependen de la estructura relacional en la que se encuentran.[15][16]
Empirismo estructural
El empirismo estructural es una posición cercana, pero no realista. Bas van Fraassen defendió una forma de estructuralismo empirista según la cual las teorías científicas deben entenderse como representaciones estructurales de los fenómenos, sin que ello implique creer en la verdad literal de sus afirmaciones sobre entidades no observables.[17][18] En esta versión, el componente estructural no fundamenta un realismo sobre la estructura del mundo, sino una teoría empirista de la representación científica.
Ejemplos históricos y didácticos
| Caso | Relevancia para el realismo estructural |
|---|---|
| Óptica ondulatoria y electromagnetismo | Es el ejemplo clásico de John Worrall. La teoría de Fresnel apelaba a un éter elástico, abandonado por la física posterior. Sin embargo, ciertas ecuaciones y relaciones matemáticas fueron preservadas en la teoría electromagnética de Maxwell.[19] |
| Termodinámica | El paso desde la teoría de Carnot hacia la termodinámica de Clausius preserva la Segunda Ley de la Termodinámica, aunque cambia el marco ontológico del calor.[1] |
| Flogisto y oxígeno | Aunque la teoría del flogisto fue abandonada, las tablas de afinidad de la química flogística pueden reinterpretarse parcialmente dentro de la química lavoisierana.[20][21] |
| Mecánica clásica y mecánica cuántica | El principio de correspondencia de Bohr exige que los modelos cuánticos recuperen resultados clásicos en ciertos límites, por ejemplo cuando la constante de Planck es pequeña respecto de la acción del sistema o cuando se consideran números cuánticos grandes. Este tipo de relación límite es un caso paradigmático de continuidad estructural.[22] |
| Astronomía ptolemaica y copernicana | Simon Saunders ha señalado continuidades estructurales entre ambas astronomías: aunque cambian el marco cosmológico y la interpretación física, ciertas relaciones geométricas y predictivas se conservan en la descripción de los movimientos celestes.[23] |
| Relatividad especial y mecánica clásica | La mecánica clásica puede recuperarse como aproximación límite de la relatividad especial cuando las velocidades son pequeñas en comparación con la velocidad de la luz.[24] |
| Electrón | Las descripciones del electrón han cambiado desde los modelos clásicos hasta la teoría cuántica de campos, lo que no obsta que existe una continuidad parcial de las relaciones electrónicas definidas en cada una.[25] |
| Óptica de rayos y óptica ondulatoria | Robert Batterman ha estudiado relaciones asintóticas y límites singulares entre óptica geométrica y física.[26] |
| Física cuántica de campos | En la teoría cuántica de campos, las partículas pueden entenderse como excitaciones de campos o como entidades emergentes dependientes de escala. Esto ha motivado versiones ónticas del realismo estructural que conceden prioridad a las estructuras de campo por sobre partículas individuales fundamentales.[14][27] |
| Partículas cuánticas indiscernibles | En ciertos estados cuánticos, como el estado singlete, dos electrones pueden no diferir por propiedades intrínsecas, pero sí por relaciones irreflexivas (i.e. tener espines opuestos). Así, la individualidad puede depender de relaciones estructurales.[28] |
| Espaciotiempo y argumento del agujero | En la relatividad general, modelos relacionados por difeomorfismos pueden ser empíricamente equivalentes. El argumento del agujero se ha usado para cuestionar una ontología de puntos espaciotemporales con identidad primitiva y favorecer una concepción estructural del espaciotiempo.[29][30][31] |
Objeciones
Objeción de Newman
Una de las objeciones más influyentes contra el realismo estructural epistémico es la objeción de Newman. M. H. A. Newman argumentó en 1928, contra la teoría causal de la percepción de Russell, que conocer solo la estructura abstracta de una relación no basta para identificar una relación concreta en el mundo.[32] Si la estructura se entiende extensionalmente, cualquier conjunto suficientemente numeroso puede realizar una misma estructura formal. Por tanto, el conocimiento puramente estructural correría el riesgo de reducirse a un conocimiento trivial de cardinalidad.
William Demopoulos y Michael Friedman reactivaron esta objeción en su análisis de The Analysis of Matter, sosteniendo que la versión russelliana del realismo estructural colapsa en una forma de empirismo estricto si su contenido teórico se reduce a una oración de Ramsey.[33] Autores posteriores, como Jeffery Ketland y Peter Ainsworth, han discutido si la objeción trivializa efectivamente la formulación ramseyana del realismo estructural epistémico.[34][35]
Relaciones sin relata
Otra objeción sostiene que no puede haber estructura sin objetos que la instancien. Bertrand Russell ya había criticado la idea de objetos definidos solo por su posición estructural, afirmando en The Principles of Mathematics que, si los ordinales han de ser algo, deben ser intrínsecamente algo y no solo términos de una progresión.[36] Paul Benacerraf formuló una dificultad análoga en filosofía de las matemáticas: si los números pueden identificarse con múltiples sistemas estructuralmente equivalentes, no está claro qué objetos son realmente los números.[37]
Los realistas estructurales ónticos han respondido de distintas maneras. Algunas versiones eliminativistas aceptan que no hay objetos fundamentales en sentido tradicional. Otras versiones moderadas sostienen que hay objetos, pero que su identidad depende de la estructura relacional en la que están insertos.[15][16]
Inestabilidad como postura
Stathis Psillos ha objetado que el realismo estructural epistémico parece inestable. Si solo afirma que conocemos las relaciones, mas no la naturaleza de las entidades relacionadas, entonces puede ser demasiado débil para explicar el éxito científico. Si, en cambio, admite que las propiedades y relaciones científicas revelan la naturaleza de las entidades, entonces colapsa en una forma de realismo científico estándar.[38][39] Otros críticos han sostenido que, si el contenido estructural se entiende de forma demasiado abstracta, la posición se aproxima al empirismo estructural y pierde, por tanto, su fuerza realista.[17]
Indeterminación del concepto de estructura
También se ha objetado que el término "estructura" es ambiguo. Puede referirse a estructuras de tipo matemático, causal, modal, de modelos, empírica, así como a simetrías, invariantes, relaciones de dependencia o patrones informacionales.[40] Jonas R. Becker Arenhart y Otávio Bueno han argumentado que, cuando la noción de estructura se precisa, el realismo estructural enfrenta dificultades que favorecen una versión empirista del estructuralismo.[41]
Relación con otras áreas
El realismo estructural tiene una relación estrecha con la filosofía de la física, especialmente con los debates sobre simetría, invariancia, mecánica cuántica y relatividad general.[1][14] También se ha discutido en relación con la filosofía de las matemáticas, en particular con el estructuralismo matemático, aunque ambas posiciones no son idénticas: el realismo estructural trata sobre la estructura del mundo representada por nuestras teorías empíricas, mientras que el estructuralismo matemático trata sobre la naturaleza de los objetos matemáticos.[42] En décadas recientes, la discusión se ha extendido a la biología,[43] las ciencias sociales,[44] la lingüística[45] y la filosofía de la información.[46]