6. La concepción estructural de las teorías científicas
6.9. La concepción semántica
La concepción heredada propugnó análisis de las teorías científicas con contenido empírico tomando como referencia la metamatemá- tica, que conlleva la previa reducción de una teoría matemática (como la aritmética o la geometría) a términos de sistema formal. Sin embargo, como vimos en el segundo capítulo, aparecieron
82. Véase BALZER-GOTTNER, 1982. 83. BALZER, 1982b.
84. W. STEGMÜLLER, Theorie und Erfahrung, Teil H (Berlín, Springer, 1986).
85. W. STEGMÜLLER, Theorie und Erfahrung, pp. 360-361.
numerosas dificultades para caracterizar las teorías físicas como sistemas formales, motivo por el cual Suppes y sus discípulos introdujeron la axiomatización informal por medio de la técnica del predicado conjuntista como alternativa a las axiomatizaciones de las teorías físicas que tratasen de reproducir el programa forma- lista de Hilbert para las matemáticas. Surge así la concepción semántica en filosofía de la ciencia, por oposición al análisis bási- camente sintáctico de la concepción heredada. Van Fraasen esta- blece la siguiente distinción entre ambas:
La representación sintáctica (syntactic picture) de una teoría la identi- fica con un cuerpo de teoremas, formulados en un lenguaje particular que ha sido elegido para expresar dicha teoría. Esto podría contraponerse con la alternativa de presentar en primera instancia una teoría identificando una clase de estructuras como sus modelos. En esta segunda perspectiva (semántica) el lenguaje usado para expresar la teoría no es básico ni único.86
Sin embargo, esta concepción semántica no es ni mucho me- nos unitaria. La propia concepción estructural puede ser conside- rada como una de sus corrientes, particularmente activa y flore- ciente en los últimos años. Beth, Suppe, Giere y Van Fraasen representarían una segunda corriente, coincidente en algunos pun- tos básicos con la concepción estructural, pero divergente en otros. La escuela polaca de Wojcicki y Przelewski también recurre a métodos modelo-teóricos para el análisis de las teorías científicas, si bien manteniendo ciertos aspectos de lo que en el presente capítulo hemos llamado concepción enunciativa de las teorías. Y, desde luego, podrían mencionarse otros muchos autores dentro de la corriente semántica en filosofía de la ciencia, como Dalla Chiara, Toraldo e incluso algunos trabajos pioneros de Von Neu- mann.
En el presente apartado nos referiremos a la tendencia de Suppe, Giere y Van Fraasen bajo la denominación de concepción semántica, y ello a pesar de que los matices entre estos tres autores también son importantes, sobre todo desde el punto de vista onto- lógico. Nuestro objetivo consistirá en exponer los puntos funda- mentales de esta nueva epistemología científica, particularmente
86. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image (Oxford, Oxford University Press, 1980), p. 44.
200 Concepción estructural de las teorías científicas orientada hacia las ciencias físicas, así como sus divergencias con la concepción estructural, en la medida en que ello nos permitirá profundizar más, esta vez por vía crítica y negativa, en las tesis de Sneed y sus seguidores.
En este sentido, y antes de pasar a la concepción semántica en el sentido restringido en que aquí vamos a usar dicha denomina- ción, merece la pena considerar brevemente las críticas a la obra de Sneed procedentes de la escuela polaca recién mencionada.
En su amplio comentario a The Logical Structure of Mathemati-
cal Physics, Marian Przelewski," tras subrayar repetidamente la
gran importancia de la obra de Sneed, llevó a cabo una serie de críticas al respecto, acabando por contraponer el método modelo-
teórico usado por ella y por sus colaboradores al método conjuntis- ta-teórico de Sneed y de los estructuralistas. Przelewski muestra
que la distinción sneediana entre términos T-teóricos y T-no- teóricos puede ser expresada en términos clásicos de la teoría de modelos, sin necesidad de recurrir a las nociones conjuntistas de Sneed, e incluso ve una serie de ventajas en la presentación mode- lo-teórica de dicha distinción. Intuitivamente hablando, su pro- puesta es la siguiente: un término de un lenguaje L es teórico con respecto a la teoría T si y sólo si su interpretación intencional (noción paralela a la de aplicación propuesta) es dependiente del conjunto A de axiomas de la teoría T.88 Partiendo de esta definición, la condición de que la clase de los modelos potenciales parciales contenga a la clase de las aplicaciones propuestas, tesis fundamen- tal de Sneed con respecto al contenido empírico de una teoría T, puede a su vez expresarse en términos modelo-teóricos. Por lo tanto, no habría necesidad de renunciar a la presentación enuncia- tiva o lingüística de las teorías, porque dos de las tesis principales de Sneed pueden quedar recogidas en la terminología estándar de la teoría de modelos.
Przelewski ve dos ventajas en la presentación modelo-teórica. La primera, que permite referirnos a los diversos términos y axio- mas de la teoría, que en la concepción estructural quedaban implí- citos, caracterizados sólo conjuntista y extensionalmente. La segun-
87. M. PRZELEWSKI, «A Set Theoretic Versus a Model Theoretic Approach to the Logical Structure of Physical Theories», en Studia Logica, XXXIII:1 (1974), pp. 91-112.
88. M. PRZELEWSKI «A Set...», p. 97.
La concepción semántica 201
da, que, desde su punto de vista, el método conjuntista-teórico de Sneed se inclina más hacia el instrumentalismo que hacia el realis- mo, por lo cual no sería neutro ontológicamente.
Si pasamos ahora a la concepción semántica de Suppe, Giere y Van Fraasen, encontraremos otro tipo de crítica a la concepción estructural.
La concepción semántica coincide con la estructural en varias de sus críticas a la concepción heredada, y en concreto en los siguientes puntos:
1) La consideración sintáctica de las teorías, como conjuntos de enunciados deductivamente inferidos a partir de unos axiomas, resulta insuficiente para la física. Por el contrario, hay que llevar a cabo un análisis semántico de las mismas a partir de la clase de los modelos de dichas teorías, como afirma Van Fraasen:
Presentar una teoría es especificar una familia de estructuras, sus
modelos; y en segundo lugar, especificar ciertas partes de esos modelos
(las subestructuras empíricas) como candidatas para la representación directa de fenómenos observables.89
2) La distinción teórico-observacional no es aceptable, pero, sin embargo, sí cabe mantener (en el caso de Van Fraasen), la distinción observable/no observable referida a las entidades físicas, pero no a los conceptos o términos, que siempre son teóricos:
Los términos o conceptos son teóricos (son introducidos o adaptados según los propósitos en la construcción de una teoría). Las entidades son observables o inobservables."
La noción de 'observable' alude a entidades putativas, que pue- den existir o no: por ejemplo, un caballo volador, según Van Fraasen, es observable, mientras que el número 17 no lo es, como tampoco la masa de un cuerpo.
En relación con esta distinción Van Fraasen propone otra, entre observar y observar que, para cuya ilustración ofrece el si- guiente ejemplo.9' Si se presenta una pelota de tenis a una tribu recientemente descubierta en las islas Filipinas, y que está todavía
89. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 64. 90. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 14. 91. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 15.
202 Concepción estructural de las teorías científicas en la Edad de la Piedra, ciertamente observarán algo: moverán la pelota, la botarán; pero no observarán que es una pelota de tenis, porque no poseen los correspondientes conceptos. Pues bien, es característico de la actividad del científico observar que, y no puramente observar; de ahí que la distinción teórico/observacional de la concepción heredada sea inválida.
La concepción semántica rompe así con la filosofia estándar de la ciencia en el siglo xx, la cual se centraba en el análisis del lenguaje científico y su eventual estructuración en tanto que siste- ma formal axiomatizado. Van Fraasen afirma tajantemente que «la principal lección de la filosofia de la ciencia en el siglo xx podría muy bien ser ésta: ningún concepto que dependa esencialmente del lenguaje tiene alguna importancia filosófica».92 El problema de los términos teóricos, el teorema de Craig, los enunciados de Ramsey y de Carnap, los lenguajes empíricos, etc., han sido cuestio- nes mal planteadas: pseudoptoblemas. No existe lenguaje observa- cional puro, y si existiera, no sería traducible a términos de los lenguajes naturales." El análisis sintáctico estándar de las teorías es inadecuado y debe ser reemplazado por un estudio semánti- co, cuyo punto de partida serán los modelos determinados por una teoría:
El trabajo esencial de una teoría científica es proporcionarnos una
familia de modelos, para ser utilizada en la representación de los fenóme- nos empíricos."
Hasta aquí las tesis de la concepción estructural y las de la concepción semántica son similares; pero las diferencias van a surgir de inmediato.
Van Fraasen, por ejemplo, reprocha a la concepción estructu- ral su tendencia a identificar las teorías con esas clases de mo- delos:
Aun cuando una teoría se exponga siempre presentando una clase de modelos (estructuras), no podemos identificar aquélla con ésta, porque
La concepción semántica 203
una clase no puede ser verdadera o falsa. Así que la teoría tiene al menos que incluir algo más; por ejemplo, una afirmación o aseveración acerca de esta clase.95
Como puede verse, la divergencia atañe al contenido empírico de las teorías, que según la concepción semántica conlleva la posibilidad de que las teorías puedan ser verdaderas o falsas. Ello no equivale a resucitar las cuestiones de la verificación y de la falsación como criterios de demarcación de la cientificidad. La verdad de una teoría, considerada globalmente, no es importante para la ciencia. Pero en tanto las teorías físicas dicen cosas sobre el mundo, y pueden ser aceptadas o puestas en duda, deben tener algún tipo de relación con el problema clásico de la verdad y de la falsedad de sus afirmaciones.
La concepción estructural, por el contrario, niega la falsedad o la veracidad de las teorías científicas.96 Su metodología se orienta a la caracterización de la estructura formal de unas y otras, a partir de cuya especificación pueden abordarse las relaciones que, en virtud de sus componentes estructurales, las distintas teorías tienen entre sí. La aceptación de una teoría por una comunidad científica en un momento histórico dado, y su rechazo en una etapa ulterior, no son signos de verdad o de falsedad, sino de aplicación efectiva (o intencional) de una estructura matemática a distintos ámbitos empíricos. El estructuralismo no concibe el progreso científico como una aproximación a la verdad; se limita a analizar y a recons- truir las redes y evoluciones teóricas que engendran los científicos mediante sus investigaciones.
Para la concepción semántica, al menos tal y como la expone Van Fraasen, esto no basta. En su The Scientific Image de 1980 este autor ha defendido, en contra del realismo científico, lo que él llama empirismo constructivo. Para Van Fraasen el realismo cientí- fico podría ser caracterizado en los siguientes términos:
El objetivo de la ciencia consiste en proporcionarnos, mediante las teorías, una historia (story) literalmente verdadera de cómo es el mundo;
92. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 56. 93. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 56.
94. B. VAN FRAASEN, «A Formal Approach to the Philosophy of Science», en R. G. COLODNY (ed.), Paradigms & Paradoxes (University of Pittsburg Press, 1972), p. 310.
95. B. VAN FRAASEN, «On the Question of Identification of a Scientific Theory», en Crítica, XVII:51 (1985), pp. 21-31.
96. Véase, por ejemplo, el artículo de PÉREZ RANSANZ «Qué es una teoría empírica», en Crítica, XVIII:52 (1986), p. 118 para este tipo de tesis.
204 Concepción estructural de las teorías científicas La concepción semántica 205
la aceptación de una teoría científica incluye la creencia dera.97
El empirismo constructivo que él propugna, en ser definido así:
El objetivo de la ciencia consiste en proporcionarnos empíricamente adecuadas; la aceptación de una teoría creencia de que es empíricamente adecuada.98
Ahora bien, ¿qué significa esa adecuación empírica de una teoría? En primera aproximación cabe decir que «una teoría es empíricamente adecuada si lo que dice sobre las cosas y eventos observables de este mundo es verdadero —exactamente si salva los fenómenos—».99 Como se ve, las teorías tienen que ver con la
verdad, en la medida en la que hay fenómenos que, como luego veremos, han de tener algún tipo de isomorfismo con los modelos que caracterizan matemáticamente a dichas teorías. En términos más precisos, la adecuación empírica se produce «si la teoría tiene al menos un modelo que engloba adecuadamente todos los fenó- menos»,m entendiendo por tales todos los fenómenos observables. Hay proposiciones que no deben de ser confundidas con las aseve- raciones que las expresan en un determinado lenguaje, que han de ser verdaderas en una teoría; ésta no sólo consiste en una clase de modelos.
Ronald Giere distinguió dos aspectos en toda teoría científica: la definición teórica y la hipótesis teórica. La primera atañe a la clase de sus modelos; la segunda, en cambio, consiste en la propo- sición según la cual ciertas entidades reales en el mundo pertene- cen a una clase de sistemas que se corresponden isomórficamente con los modelos de la teoría. La definición teórica delimita así una clase de sistemas mediante las leyes de la teoría: dichos sistemas podrían, en principio, representar los fenómenos conforme a la teoría. La hipótesis teórica comporta un contenido empírico neto, y por lo mismo puede ser verdadera o falsa: afirma que algunos de los sistemas del mundo pertenecen a la clase anterior.
97. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 8. 98. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 12. 99. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 12. 100. B. VAN FRAASEN, The Scientific Image, p. 12.
Dichos sistemas no son los fenómenos, por ser éstos demasia- do complejos. Hay que idealizarlos previamente, seleccionando únicamente algunos aspectos de los mismos. Y en esta selección interviene la teoría: el procedimiento es constructivo. Tanto los conceptos como las funciones de la teoría (posición, tiempo, masa
y fuerza en la mecánica clásica de partículas) nos permiten elegir
en los fenómenos aquello que es pertinente para la teoría, dejando de lado todo lo restante. De la misma manera, una vez selecciona- do e idealizado un sistema, la ciencia sólo se ocupa de él, haciendo abstracción de los demás fenómenos y sistemas que pueden tener influencia sobre él. Al aplicar el aparato matemático y conceptual de T, y en particular sus leyes, el científico tendrá ocasión de contrastar su hipótesis teórica, dilucidando si el sistema físico así idealizado pertenece o no a la clase determinada por la definición teórica.
Complementando estas ideas de Giere, que suponen una dife- rencia importante entre la concepción semántica y la estructural, Van Fraasen va a introducir la noción de espacio-de-estados, muy importante en su,conceptualización de las teorías físicas. Ana Rosa Pérez,RaRpnz, quien se ha ocupado de confrontar algunos aspec- tos de ,Igu-p,oncepción estructural con las tesis de Van Fraasen, sintetiza estas últimas de la manera siguiente:
Una teoría fisica utiliza un modelo matemático para representar el comportamiento de cierta clase de sistema físico. Un sistema físico se define especificando el conjunto de estados que el sistema es capaz de adoptar. Estos estados se representan mediante elementos de cierto espa- cio matemático que Van Fraasen llama el espacio-de-estados. Normalmen- te, una teoría física se ocupa de una clase grande de sistemas dividida en subclases, y especifica un espacio-de-estados para cada subclase.m
El paso de un estado a otro viene determinado por las leyes de la teoría; estas nuevas configuraciones de los sistemas fisicos ideali- zados podrán tener luego, o no, su correspondiente isomorfo en los fenómenos observados. Cuando sucede así decimos que la teoría es empíricamente adecuada, pero también que su hipótesis teórica es verdadera. Hay o debe haber un isomorfismo entre los fenóme- nos observables y las subestructuras de los modelos matemáticos
101. A. R. PÉREZ RANSANZ, «El concepto de teoría empírica según Van Fraa- sen', en Crítica, XVII:51 (1985), pp. 3-20.
de que es verda- cambio, puede teorías que sean sólo incluye la
La concepción semántica 207 (espacios-de-estados). Las teorías científicas nos proporcionan imá-
genes del mundo, que pueden ser pertinentes o no. O como dirá Giere:
Entendemos la palabra 'teoría' como algo que incluye a la vez la clase o los modelos y una amplia ristra de hipótesis que utilizan dichos mode- los.102
Una teoría no es ni una clase de modelos (como piensan los defensores de la concepción semántica que afirman los estructura- listas) ni un conjunto de conjeturas que versan sobre los fenóme- nos observables, que luego habrían de ser verificadas, comproba- das, corroboradas o falsadas. Las teorías científicas deben de ser caracterizadas por la clase de sus modelos, pero también por las hipótesis que les otorgan contenido empírico, o si se prefiere verdad o falsedad.
Entre los principales defensores de la concepción semántica hay también diferencias y matices, sobre todo en sus pronuncia- mientos ontológicos. Vimos que Van Fraasen se definía en 1980 como un antirrealista, aunque posteriormente ha modificado un tanto sus posturas, como lo subrayó León Olivé.103 En cambio, Giere ha mantenido el realismo constructivo, defendiendo una filosofía naturalista de la ciencia frente a las epistemologías que tienden a fundamentar la ciencia metodológicamente, como las de Carnap, Reichenbach y Popper, y por oposición asimismo a la metametodo- logía de Lakatos y de Laudan. Como consecuencia propugnará una
concepción evolucionista de la ciencia, con cuyas tesis básicas
terminaremos esta breve exposición de la concepción semántica. Giere interpreta que la obra de Kuhn supuso la defensa de una filosofía naturalizada de la ciencia: prolongando las tesis kuhnia- nas, afirma que la filosofía de la ciencia no posee una función normativa, sino básicamente descriptiva de lo que es la ciencia. En consecuencia, la historia de la ciencia desempeña un papel rele- vante.
Para Giere, «el problema que afronta una filosofía naturalista de la ciencia consiste en explicar cómo criaturas con capacidad 102. R. GIERE, «Philosophy of Science Naturalized», en Philosophy of Scien- ce, 52 (1985), p. 331.
103. Véase L. OuvÉ, «Realismo y antirrealismo en la concepción semántica de las teorías», en Crítica, XVII:51 (1985), pp. 31-40.
natural como la nuestra llegan a aprender tanto sobre los detalles de la estructura del mundo».1°4 Ello no proviene de una facultad
abstracta dada de una vez por todas, la razón, sino de nuestra capacidad para adaptarnos al mundo e interactuar con él. Preten- der buscar normas generales para el conocimiento científico, inde- pendientemente de la etapa histórica en la que uno se sitúe y del grado de adaptación al mundo propio de la especie humana en dicho período, es una pretensión equivocada: «El naturalista niega que haya base alguna para normas que trasciendan a la sociedad en su actual contexto fisico».1°5 En lugar de empeñarse en definir lo que sea la racionalidad en abstracto, el filósofo de la ciencia debe