Posts etiquetados ‘predicción’

Esta entrada es una respuesta a este interesante post de La Máquina de Von Neumann. Aunque podría contestar en su caja de comentarios (y de hecho lo hice) creo que conviene fomentar el debate e incluso la polémica entre los cuatro o cinco gatos que tenemos un blog en español sobre filosofía y, en concreto, sobre filosofía de la ciencia básicamente.

Partiendo de una imagen del siempre magnífico Escher, Santiago sostiene principalmente que la realidad es un puro fluir y que los modelos matemáticos que generamos para explicarla son presa de una intrínseca rigidez geométrica. Así, la imagen científica sostenida por esos modelos y teorías jamás daría cuenta de la auténtica complejidad de las cosas, que se escaparía a la pretensión de medición y formalización como el agua del mar entre las manos. Esa tensión irresoluble es la tragedia del conocimiento humano y un reflejo de sus propios límites. Me recuerda al Nietzsche de Sobre verdad y mentira en sentido extramoral, que señalaba el papel limitado de la cognición y el conocimiento humano respecto a la pluralidad inabarcable del cosmos teniendo en cuenta el darwinismo.  Santiago entiende que nuestros modelos matemáticos quieren ser isomorfos respecto a las cosas que explican. Es decir, que quieren representarlas de una manera fiel, en una correspondencia de uno-a-uno. Pero ese ideal estaría constreñido por la inmensa complejidad de lo real, que a veces no responde a regularidades ni a figuras geométricas concretas, claras y distintas.

Yo no estoy de acuerdo con la concepción de la realidad de Santiago, ni tampoco con su idea de qué es un modelo matemático explicativo. Empezamos por el segundo punto. Como se ha sugerido también en los comentarios, los modelos no buscan exactamente simular la realidad ni siquiera ser completamente isomorfos respecto a ella.  Un modelo teórico no pretende agotar la parcela de realidad en la que se basa ni tampoco ser una representación especular de ella. No es su objetivo. A mi entender, es mejor tomar el criterio de la potencia explicativa: un modelo será adecuado y eficiente cuando de él se extrae un gran número de predicciones o retrodicciones (reconstrucciones del pasado)  o simplemente un buen nivel de explicaciones. No es necesario, por tanto, que el modelo contenga en sí toda la información del fenómeno que modela o que lo simule en toda su magnitud de variables posibles. El poder de la explicación reside en su enorme (¿infinita?) potencialidad, incluso para usos prácticos inimaginables por su primer teorizador. Newton no podía haber pensado en las sondas especiales ni Maxwell en la radio o en la televisión. En ese sentido, los modelos matemáticos explicativos no es que sean simplemente “imperfectos” (no isomorfos) respecto a la realidad, es que tienen que serlo si quieren ser modelos explicativos. Desde luego, el tema de la explicación es muchísimo más complejo y es central en filosofía de la ciencia. Han corrido ya ríos de tinta sobre él desde hace muchísimo tiempo. En un post no lo vamos a abarcar ni resolver.

Por último, el tema de la realidad. Como plantea Santiago en los comentarios, en la realidad existen las suficientes semejanzas, regularidades y repeticiones como para que el conocimiento sea posible. Si la realidad fuera el Caos, con el que comienza la Teogonía de Hesíodo, sería imposible dar cuenta del mundo científicamente. No habría cosmos ni orden, ni posibilidad de leyes universales y necesarias. No habría matemáticas, el lenguaje de la ciencia según Galileo. En definitiva, no habría ciencia como tal. Sería todo muy parecido al País de las Maravillas, sin lógica posible. Por tanto, nuestro universo, en cierto sentido, es racional o computable. Yo aventuro o apuesto que esas regularidades responden a la estructura misma del universo y no son simples “presupuestos antrópicos” (elementos que ponemos nosotros en el universo para entenderlo y manejarlo, a la manera de paralelos y meridianos) sino que además tienen un trasfondo ontológico. O sea, que aunque no veamos en la realidad fenoménica figuras geométricas exactas o ideales, la geometría euclídea y la geometría de Riemann tienen un contenido de verdad ontológico. Pero esto es demasiado arriesgado. Como he comentado antes, no es más que una apuesta porque quizá no se pueda dirimir jamás empíricamente.

Adenda: Es muy popular la observación de que las matemáticas son como un corsé, una especie de camisa de fuerza de la razón. Las críticas hacia la matematización de la realidad, según algunos irreductible, tienen un fondo de incomprensión muy fuerte sobre qué son las matemáticas y qué hacen los matemáticos (y los físicos) hoy en día. Las matemáticas son mucho más. Los modelos matemáticos de la meteorología o los que nos parecen más “irracionales” o “caóticos” son también parte de nuestras matemáticas y están cada vez mejor desarrollados. La estadística y la teoría de la probabilidad también demuestran que las matemáticas contemporáneas son más sofisticadas que lo que hace entender la caricatura extendida sobre ellas.

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Al parecer, se ha extendido el rumor, basado en la primera frase de un informe interno, de que la sección ATLAS de colaboración del Gran Colisionador de Hadrones del CERN ha observado el famoso bosón de Higgs. Hay que recalcar que es una información dudosa y que, en el caso de que fuese cierta, habría que esperar a que ese informe sea sometido a una rigurosa y seguramente larga revisión por pares que confirme o niegue esa tesis. A posibles descubrimientos extraordinarios les corresponden comprobaciones extraordinarias. Lo importante de esta noticia es que nos permite reflexionar acerca de la íntima vinculación que existe entre la predicción científica y el avance tecnológico.

En primer lugar, podríamos decir que una característica típica de las teorías de las ciencias empíricas es que permiten a los seres humanos predecir hechos futuros. Como dice Jose María Chamorro en su Positivismos y antipositivismos (p. 38), aunque la predicción no sea aplicable a algunas subdisciplinas como la cosmología o la paleontología (que serían, usando su expresión, ciencias históricas), sí lo es en cuanto al núcleo de teorías o hipótesis de sus correspondientes ciencias. Desde luego, tanto la magia como las supersticiones, organizadas o no, pretenden poseer capacidad predictiva, pero en ese caso no viene aunada con el concepto de objetividad. Sin objetividad, esto es, el «grado comprobable en que una afirmación se acomode a los hechos» (p. 33), el posible acierto del método de alguna superstición en una predicción dada es sólo ruido aleatorio, no conocimiento científico.

La eficacia en la predicción es tan potente como criterio epistemológico, de hecho, que incluso puede coronar a una hipótesis y darle el rango de teoría científica. Así, la teoría de la relatividad general de Albert Einstein fue una hipótesis matemática más hasta que el astrónomo Sir Arthur Eddington contempló el eclipse total de sol del 29 de mayo de 1919. Tal y como predecía el modelo físico de Einstein, la luz se curvaba debido al efecto del campo gravitatorio solar en el espacio-tiempo, y a partir de entonces la mera hipótesis matemática se convirtió con derecho propio en teoría física empírica, después de la confirmación objetiva de tal predicción, a la par con la mecánica newtoniana.

En segundo lugar y en relación con la búsqueda del bosón de Higgs, parece que la tecnología tiene un papel cada vez más explícito en la ratificación de las teorías científicas. La certeza íntegra del modelo estándar depende de la existencia empírica de la partícula y el mecanismo de Higgs sobre los que ha teorizado, pues sin ellos aquél dejaría excesivos cabos sueltos. Chamorro comenta este asunto (p. 36):

«[…] el modelo estándar de la física de partículas aún no es seguro porque no se han podido comprobar algunas de sus predicciones, como la existencia de los quark top [ya comprobada] o del mecanismo de Higgs. Pero precisamente no se ha podido comprobar el mecanismo de Higgs porque nuestros aceleradores de partículas no son los suficientemente potentes como para generar las energías que podrían transformarse en las partículas aún no detectadas. Hay toda una serie de nuevas teorías (de gran unificación, supersimetría, supercuerdas, etc) más avanzadas que el modelo estándar, incompatibles entre sí aunque compatibles con los datos disponibles, pero entras las que no podemos deicidir racionalmente. Y no podemos decidir racionalmente precisamente porque sus predicciones sólo discrepan en dominios de energía superiores a los alcanzables en nuestros actuales [el libro se publicó en 2009] aceleradores de partículas. De momento se puede decir, y así se dice, que son mera metafísica matemática, no física empírica. Pero esto es lo mismo que decir que lo que puede convertir en física empírica una mera metafísica matemática es el éxito predictivo inserto en procesos tecnológicos».

Por tanto, los dispositivos tecnológicos no pueden verse únicamente como una derivación o excrecencia de la ciencia básica, un subproducto o simple ciencia aplicada a la práctica, sino que más coherentemente son «el criterio implícito en la propia lógica de la investigación». Sólo mediante los recursos tecnológicos que ofrece el LHC a la física de altas energías podremos saber si el modelo estándar está o no en lo cierto en sus predicciones. Si lo está, como la teoría de la relatividad general en su momento, acabará formando parte del conocimiento científico consolidado de la física empírica. En todo caso, si no existiera el bosón ni el mecanismo de Higgs nos veríamos obligados a modificar o derrumbar nuestro actual modelo estándar, ya que requiere de un mecanismo que dote a las partículas de masa. En otro orden de cosas, ¿cabe la posibilidad de que necesitemos construir aceleradores cada vez mayores para comprobar la existencia de nuevas partículas, que a su vez hayan sido teorizadas por las hipótesis que han surgido a partir de éxitos (o fracasos) predictivos en el LHC? Es un bucle muy interesante al que nos puede conducir el desarrollo mismo de la física teórica contemporánea.

En suma, la tecnología nos da la oportunidad de realizar predicciones activas, donde los propios científicos determinan el medio experimental técnico que demostrará los hechos que predicen su conjetura. Esto no es una muestra de circularidad porque la objetividad de la experimentación conlleva su universalidad y capacidad de replicación.