Memorias XVII Foro Interno de Filosofía y Letras - Universidad de Caldas

Los enfoques y la estructura de las teorías en la filosofía de la ciencia


Juan Pablo Solarte Burbano

Universidad del Valle   


ISSN papel: 1909-6704
ISSN virtual: 2500-610X


Resumen

A mediados del siglo XX se ha problematizado, entre otras cosas, el concepto ´teoría científica´, puntualmente, la estructura de las teorías científicas y cómo éstas pueden contribuir a la obtención de un conocimiento (justificado, válido, y correcto) de los sistemas reales. En este sentido, se realizará, en primer lugar, un paneo general -reducido- sobre los focos de discusión que se han presentado desde el siglo XIX hasta el siglo XX en relación al tema de la estructuración de las teorías científicas; asimismo, se dará una definición sobre sintaxis, semántica y pragmática. Para luego mostrar y describir, en segundo lugar, los dos enfoques que han tenido mayor preponderancia en la filosofía de la ciencia, a saber, enfoque sintáctico de las teorías y enfoque semántico de las teorías. Ambos enfoques plantean diferencias sustanciales en su propuesta en torno a la estructuras de las teorías científicas. En tercer lugar, se sigue con las distincionesque cada enfoque, sintáctico y semántico, tiene con respecto al otro; teniendo presente los aportes de los empiristas lógicos, más concretamente los de Carnap (1966), y los de semanticistas -Giere y van Fraassen-. Cuarto lugar, se mostrará, someramente, la noción de modelo involucrada en el enfoque semántico de las teorías2, basándonos en las concepciones de los autores más representativos de cada enfoque; caso concreto, mostraremos los planteamientos, con respecto a modelos teóricos, de Giere (1988) –realismo constructivo- y van Fraassen (1989) -empirismo constructivista-. Posteriormente, y como punto final, seguiré con la conclusión, la cual pretende establecer la importancia y la utilidad que adquiere la representación en el enfoque semántico de las teorías, pues es más conveniente entender una teoría como un conjunto de modelos que representan sistemas reales y, asimismo, satisfacen un conjunto de enunciados (leyes).



    Ciertamente en el siglo XIX, dada la crisis de fundamentos de la física, ya se habían dado ciertos rasgos que demarcaban y propiciaban problemas relacionados con la actividad científica. Por poner un ejemplo, Los principios de la mecánica (1874), de Kirchhoff. En donde se niega que la ciencia explique el “por qué” las cosas suceden de tal manera, sino que se parte de un “como”. Por otro lado, nos podemos situar a principios del siglo XX con la obra de Pierre Duhem, a saber: La teoría física: su objeto y estructura (1906), en la cual se establece que la teoría científica es un sistema matemático cuyo cometido es resumir y catalogar un conjunto de leyes experimentales. En donde la teoría no se toma como una explicación, pues esta es una tarea de la metafísica -que se sustenta en la búsqueda de causas últimas de los fenómenos-. Ahora bien, en el transcurso del siglo XX se han problematizado diferentes problemas relacionados con la actividad científica, en especial, los relacionados con la estructura de las teorías científicas, los diferentes criterios de validez de la teorías, así como las diferentes concepciones de verdad y como se llega a esta, es, de esta manera, una variante constante de dichos procesos el poder explicar y comprender, de la mejor manera posible y bajo ciertos criterios de demarcación de la “verdad”,   los fenómenos -hechos- que acaecen en la realidad. Asimismo, es conveniente resaltar la  importancia  y  gran  influencia  del  Círculo  de  Viena en   la filosofía -conocido como positivismo lógico- particularmente, en la filosofía de la ciencia. Dado esto, se sigue una tradición empirista hasta mediados del siglo XX, en donde se tiene primacía las tesis sustentadas por esta doctrina; así, grosso modo, se puede decir que (i) se pretendía  una ciencia unificada, (ii) para lo cual se emplearía el método de análisi lógico elaborado por Peano, Frege, Whitehead y Russell, y (iii) consecuente se podría asegurar los resultados de la aplicación de ese método al material de las ciencias empíricas; para tal caso, se previa la eliminación de la metafísica y la clarificación tanto de los conceptos como de las teorías de la ciencia empírica, incluyendo los fundamentos de la matemática. Consecuentemente, y en relación a nuestro tema, se fueron excluyendo y establecieron otros enfoques sobre la estructura de las teorías científicas, ejemplo de ello es que se pasa de un enfoque guiado por la sintaxis -Carnap, por ejemplo- a uno donde se prima la semántica; en cuyo caso, tenemos a Giere y a van Fraassen. Hay que tener en cuenta, además, que se enmarcan en un enfoque semántico de las teorías (EST)4 y, por tanto, en un sentido particular de representación, a saber, en un sentido modelo teórico.

     Necesitamos diferenciar, por otro lado, qué se entiende por sintaxis, semántica y pragmática. En tal caso, la sintaxis es el estudio del orden que poseen los signos entre sí. La semántica, por otro lado, es el estudio de los signos y su referencia (lenguaje-mundo). Y la pragmática5, la  cual hace alusión al uso que las personas le dan a los signos. Antes bien, desde una concepción extensional6 del significado, la semántica se encarga del significado que, en esta ocasión y desde un enfoque extensional, es la referencia. Por otro lado, el enfoque semántico de las teorías surge como alternativa al enfoque sintáctico-axiomático de las teorías. Este último se identifica porque propone que una teoría es un conjunto de enunciados en un lenguaje en específico. En otras palabras, se tiene presente las leyes o principios de una teoría y las respectivas derivaciones de enunciados que se dan después del proceso lógicamente establecido. Se propone como ejemplo para este modelo la ejemplificación que se da en el artículo: Naturaleza y Estructura de las teorías científicas: el enfoque semanticista o modelista, de Guerrero Pino (2015, p. 99). El cual menciona que la mecánica newtoniana consta de tres leyes principales más la ley de la gravedad, y lo demás, es decir, los axiomas y las nuevas leyes, se deducen o se derivan de las principales. Éste es un enfoque lingüístico de las teorías pues se les da primacía a los enunciados de la teoría, más no a los modelos (o sistemas idealizados). En este caso, y conforme al enfoque sintáctico, partimos de un conjunto de elementos (leyes), los cuales se refieren a los sistemas reales y éstos, a su vez, satisfacen el conjunto de enunciados. Dicha relación de referencia entre el conjunto de enunciados y los sistemas reales, al igual que la satisfacción entre este último y el conjunto de enunciados, constituyen la relación del predicado de una entidad lingüística, a saber, la verdad. Es decir, la verdad es el predicado de una entidad lingüística que satisface, por un lado, una relación de referencia entre lenguaje y el mundo; y, por el otro, una relación de satisfacción entre el mundo y el lenguaje. De esto se sigue, por tanto, que verdad, representación y satisfacción no se tomen como sinónimos. La verdad, siempre y cuando cumpla con su referente en la realidad y la satisfacción con las leyes, no es la relación, sino que es el predicado de dicha relación. Las teorías se evalúan, entonces, en relación al valor de verdad de los enunciados.

      En el enfoque semántico de las teorías (EST) hay que definir una teoría empírica como un conjunto de modelos. El énfasis, por tanto, no hay que dárselo a las leyes o principios, sino que se da, en este caso, primacía a los modelos (o sistemas idealizados) que estas (las leyes o principios) describen, caracterizan o definen. Podemos decir, además, que la estructura del enfoque semántico está dada, en principio, por un conjunto de enunciados (leyes), los cuales definen modelos teóricos y éstos, a su vez, satisfacen el conjunto de enunciados. Además, los modelos teóricos representan los sistemas reales. Dado esto, no se acepta una relación directa entre leyes y sistemas reales, sino que se propone un modelo teórico que medie entre estos dos. Mientras que este último -el modelo teórico-se vincula con la realidad natural a través de hipótesis teóricas, que vienen dadas por las conjeturas de los científicos o investigadores. Es así como una hipótesis teórica asevera que un sistema real se acopla en cierto grado a los modelos que describe la teoría. 

     A continuación presentamos7, por un lado, la gráfica correspondiente al enfoque sintáctico (figura No.1); y, por el otro, la gráfica correspondiente al enfoque semántico (figura No.2) Ver inicio del artículo

    Al hablar del enfoque sintáctico nos enmarcamos, en este caso, en los planteamientos propuestos por Carnap (1969)8. Asimismo, partimos de que la ciencia, y más exactamente la física que es la que Carnap intentó sustentar, tiene como objetivo explicar, predecir y transformar (la técnica9). Para tal fin, la ciencia produce leyes, las cuales se subdividen en leyes de tipo empírico y leyes del tipo teórico. No obstante, el inconveniente surge al intentar relacionar este tipo de leyes. Como el mismo Carnap menciona:

La afirmación de que las leyes empíricas pueden ser deducidas de leyes teóricas es una simplificación excesiva. No es posible deducirlas directamente porque una ley teórica contiene términos teóricos, y una ley empírica sólo términos de observables. Esto impide toda deducción directa de una ley empírica a partir de una ley teórica. (Carnap, 1969, p.309).

     Para resolver tal problema, Carnap propone vincular este tipo de leyes (un enunciado que ha sido generalizado) mediante reglas de correspondencia. Dichas reglas tienen como objetivo vincular los términos empíricos con los términos teóricos, empero, de esto no se sigue que los aspectos o fenómenos que se pueden percibir, por medio de los sentidos, fundamenten una teoría (conjunto de enunciados más reglas de correspondencia); aunque, cabe aclarar, las leyes teóricas sí sirvan para predecir y explicar leyes empíricas. Entiéndase por ley empírica, aquella que surgen de las observaciones (lo que puede ser medible y cuantificable de manera simple) regularidades o suceso particulares (hechos) que se dan en el mundo. Por otro lado, una ley teórica  es  aquella  pretende  describir  la  conducta  de  ciertos  fenómenos  que  no  pueden  ser observados. Partimos, dado esto, de que en el enfoque sintáctico de las teorías se prima la relación que se da entre los signos -sintaxis- (una de las distinciones con el enfoque semántico); es así como la dependencia lingüística procura problemas a la hora de presentar una misma teoría. Pues aunque en la ciencia es posible presentar una misma teoría con diferentes lenguajes, en el enfoque sintáctico, empero, las teorías como son entidades lingüísticas, conducen a establecer una nueva teoría. En otras palabras, y teniendo presente que al presentar una misma teoría con un lenguaje diferente, equivale a tener una sintaxis diferente, lo que a su vez conduce a tener dos teorías distintas -se toma como una de las críticas al enfoque sintáctico-. Además de esto, su estructura no tiene en cuenta a los modelos como mediadores entre las leyes y los sistemas reales, sino que tiene una relación directa entre ellos.

     Con respecto al enfoque semántico podemos decir que, por un lado, las propiedades semánticas de una expresión se relacionan con la realidad y con el extenso y vasto mundo del discurso; y, por el otro, se tiene en cuenta el significado de los términos que componen el enunciado y el posterior valor de verdad del enunciado (o enunciados). Cabe aclarar, además, que las relaciones de la semántica y gracias a los aportes de Tarski, pueden expresarse en términos de interpretación o modelo de un lenguaje formal. Asimismo, en la estructura del enfoque semántico, la teoría es dada como una entidad abstractas; y, además, el componente que medie entre el conjunto de enunciados (leyes) y los sistemas reales, es el modelo. En tanto que  la relación de éste (el modelo teórico) con los sistemas reales se da mediante la representación, en función de la afirmación de la hipótesis teórica sobre que un sistema real se acopla con cierto grado al modelo que describe la teoría. El énfasis en la concepción semanticista se da, por tanto, en los modelos, los cuales, a su vez, tiene un sentido pragmático. De esta manera, tanto Giere como van Fraassen sugieren que se necesita del sujeto para que se dé una representación; claro está, cada uno lo sustenta de diferente manera, pues en el caso de Giere la relación entre el medio y el mundo se da por medio de la semejanza; y, en el caso de van Fraassen, se da por medio de una relación de isomorfismo. Es así como Giere hace alusión a las propiedades de una estructura y van Frassen hace alusión a la estructura como tal.

    Se debe tener en cuenta, en este caso, que no hay un consenso de los seguidores del EST sobre la noción de modelo10, pues las distintas versiones de éste solían entender los modelos como se entiende en teoría de modelos11. En este sentido, se puede decir que algunos autores como: van Fraassen y Giere (y P. Suppes) identifican los modelos del EST con los de teorías de modelos; aclarando que posteriormente tanto van Fraassen y Giere cambiarían de postura con respecto a dicha distinción. Se puede decir, en lo que respecta a van Fraassen que: “un modelo de una teoría es cualquier modelo que satisface sus axiomas” (van Fraassen. (1980), p, 43). Como se cita en Guerrero, 2010, p. 173. Es decir, se caracteriza la noción de moldeo del EST con la de cualquier estructura matemática relacionada con modelos axiomáticos, los cuales se relacionan con el enfoque sintáctico de las teorías. Por otro lado, en lo que se refiere a Giere, podemos decir que, y en concordancia con lo que establece en el libro Explaining Science (1988,79) plantea: “sugiero llamar modelos teóricos a los sistemas idealizados de que tratan los textos mecánica… Esta terminología incluso coincide convenientemente con el uso de los lógicos para quien un modelo de un conjunto de axiomas es un objeto o conjunto de objetos que satisfacen los axiomas”. Como se cita en Guerrero, 2010, p. 173. Esto es, que los sistemas idealizados o modelos teóricos tiene como función principal la satisfacción de un conjunto enunciados o axiomas. No obstante, como mencioné, las posturas de van Fraassen y Giere sufrieron cambios relevantes. Así pues, se puede decir que, con respecto a van Fraassen acontece un cambio sobre el enfoque en cómo se plantea y se entiende la noción de modelo en el EST, ya que la teoría se identifica por medio de una clase de estructuras, como se da en el caso de los modelos; en donde dicha estructura es entendida como una estructura matemática. Para Giere, por otro lado, se resalta que los modelos poseen no sólo la relación de satisfacción con respecto al conjunto de enunciados, sino que también pueden representar sistemas reales, el mundo.

   Podemos hablar, teniendo presente la terminología dada por Thomson-Jones (2006), de dos tipos de modelos hacedores de verdad, a saber, modelos semánticos y modelos que se ajustan a descripciones12. En lo que respecta a los modelos semánticos podemos decir que: es un modelo de acuerdo a la teoría de modelos o semántica formal, es decir, “una estructura no lingüística que proporciona una interpretación de un enunciado o un conjunto de enunciados y los hace verdaderos, los satisface en el sentido técnico de Tarski”. (Guerrero, 2010, p. 174). En otras palabras, podríamos decir que un modelo semántico es un modelo que, por un lado, proporciona una interpretación de un enunciado o un conjunto de enunciados y, por el otro, es un modelo hacedor de verdad, pues a partir de éste se interpreta y se satisface un conjunto de enunciados13. Por otra parte, los modelos que se ajustan a las descripciones se identifican como un tipo de sistema que hace verdaderos a los miembros o individuos de un conjunto de enunciados que está completamente interpretado o, en caso contrario, no es un modelo interpretativo como el modelo semántico. El lenguaje científico, es un ejemplo claro de un modelo descriptivo, pues está completamente interpretado. Así pues, podemos decir que la representación es una relación pragmática en la medida que no hay tal si no hay usuarios; y ya que los modelos teóricos se usan para representar, y no sólo para satisfacer conjunto de enunciados (leyes), por ende están plagados de planteamientos pragmáticos. Asimismo, al establecer la ciencia como una disciplina que modeliza ciertos aspectos de la realidad, se hace más útil hablar de una teoría más como una entidad abstracta, un conjunto de modelos teóricos y no simplemente un conjunto de enunciados. 

Notas

1 Sólo se trabajarán algunas distinciones entre ambos enfoques, pues no se ahondará en las críticas a la concepción lingüística sobre: la dicotomía observacional/teórico, los problemas con las reglas de correspondencia y las teorías no son sistemas axiomáticos.

2 Intentaremos, en la medida de lo posible, hacer una descripción general de los enfoques de van Fraassen y Giere; sin embargo, y dado la amplitud de cada concepción, nos limitaremos a hablar someramente de la distinción que ambos hacen con respecto a los modelos teóricos. Por tanto, no ahondaremos en las concepciones propias de cada autor. Para tener, en principio, una mayor aclaración de sus posturas puede recurrir, en el caso de la concepción de Giere: a Modelos e Hipótesis, de Gire (1988), y How Models Are to Represent Reality, de Giere (2004); y, con respecto a van Fraassen: puede recurrir a Modelos, de van Fraassen (1980), Representation Of, Representation As, de van Fraassen (2008).

3 Presentados oficialmente como Círculo de Viena en 1929, fecha en la cual, en compañía de Otto Neurath, Rudolf Carnap y Hans Hans, redactan un manifiesto titulado: La concepción científica del mundo: el Círculo de Viena, en el cual expone el método, las tesis que sustentan y los problemas que se abarcaron entre los integrantes en las distintas discusiones del del grupo.

4 El cual establece que una teoría empírica hay que definirla como un conjunto de modelos. El énfasis, por tanto, no hay que dárselo a las leyes o principios sino que se da, en este caso, primacía a los modelos (o sistemas idealizados) que estas (las leyes o principios) describen, caracterizan o definen.

5 La ciencia no es sólo un ejercicio de construcción, como lo menciona Giere y van Fraassen, sino que también hay inscrito un ejercicio de descubrimiento; pues la búsqueda del valor de verdad de las inferencias no depende solamente de los usuarios, sino que también depende de las restricciones que el mundo imponga.

6 Los términos, por un lado, tienen extensión; y, por el otro, tienen intensión. La primera, la extensión, hace alusión a la referencia, es decir, cuando se precisa los elementos que son denotados por el término; y, el segundo, la intensión, hace referencia a las características del concepto, a las que hace alusión el término.

7 Las gráficas que presentamos se basan en las que se proponen en el artículo: Guerrero. P. (2015). “Naturaleza y Estructura de las teorías científicas: el enfoque semanticista o modelista”, en Física y Cultura: Cuadernos Sobre historia y Enseñanza en las Ciencias. No, 9: 106.

Se toma como base el texto de Carnap, R. (1969). “Reglas de correspondencia (Capítulo XXIV)” Fundamentación lógica de la física. Buenos Aires. Editorial Sudamericana.

9 Se espera que tanto la ciencia como la tecnología estén al servicio de la sociedad, en función de poder satisfacer las necesidade e interés de los individuos que la conforman. Ciertamente hay diferentes variables que influyen en la decisión de lo que se cree es el mejor objetivo a alcanzar. Pues uno puede ser un enfoque guiado por la búsqueda de la verdad como fin último, y otro en el cual se la tome como medio para alcanzar otro fin deseado, como por ejemplo: económico, militar o eficiencia en algún trabajo. Para mayor información al respecto puede verse: Echeverría, Javier. La revolución tecnocientífica: Ciencia, macrociencias y tecnociencias, Madrid, Fondo de Cultura Económica, 2003. O bien, consultar aspectos relacionados con la “tradición racionalista” pues se sustenta en una concepción teleológica de la racionalidad científica, cuyo ideal a alcanzar es la verdad como fin último. Para tal caso, puede guiarse con Popper, K. R. (1962) [1934]. La lógica de la investigación científica. Traducción de Víctor Sánchez de Zavala. Madrid: Tecnos.

10 La postura estructuralista menciona que, y de acuerdo a los planteamientos de Sneed, Balzer y Moulines, “De acuerdo con el estructuralismo, los modelos (en el sentido de la semántica formal) son las unidades estructurales más simples de que consta una teoría” Se tiene como referente para la cita el libro sacado en conjunto entre: Balzer, W.;Moulines,C.U.; y Sneed, J.D. (eds.) (2000). “Structuralist Knowledge Representation. Paradigmatic Examples”, Amsterdam: Rodopi. Los estructuralistas, en este caso, no han cambiado su planteamiento, pues se han mantenido de identificar la noción de modelo del EST con los de la teoría de modelos.

11 Un claro ejemplo es la concepción tradicional de P.Suppes, quien en su artículo fundador del enfoque A Comparison of the Meaning and Use of Models in Mathematics and the Empirical Sciences (1961), propone que: pretendo que el concepto de modelo en el sentido de Tarski pueda usarse sin distorsión y como un concepto fundamental en todas las disciplinas…En ese sentido, aseveraré que el significado del concepto de modelo es el mismo en matemáticas y en las ciencias empíricas. Las diferencias que se encuentran en esas disciplinas se encuentra en sus usos del concepto. (como se cita en Guerrero, 2010, p. 172).

12 Esta división, según el profesor Guerrero (2010), no la acepta Giere, pues para él ambos modelos son semánticos.

13 Para mayor información sobre este tema véase: Guerrero. P. (2010). La noción de modelo en el enfoque semántico de las teorías. “Revista praxis Filosófica”. No. 31, julio-diciembre, pág. 169-185. Pues, en este caso, hemos dejado de lado la concepción que se tiene de estructura desde la teoría de modelos.

 


Referencias

Balzer, W.;Moulines, C.U.; y Sneed, J.D. (eds.) (2000). Structuralist Knowledge Representation. Paradigmatic Examples, Amsterdam: Rodopi.

Carnap, R. (1969). Reglas de correspondencia (Capítulo XXIV). Fundamentación lógica de la física. Buenos Aires: Editorial Sudamericana.

Echeverría, J. (2003). La revolución tecnocientífica: Ciencia, macrociencias y tecnociencias, Madrid: Fondo de Cultura Económica. pág. 19-60

Guerrero, P. (2010). La noción de modelo en el enfoque semántico de las teorías. Revista praxis Filosófica. No. 31, julio-diciembre, pág. 169-185

Guerrero, P. (2015). Naturaleza y Estructura de las teorías científicas: el enfoque semanticista o modelista, en Física y Cultura: Cuadernos Sobre historia y Enseñanza en las Ciencias. No, 9: 93-110.

Thomson-Jones, M. (2006). Models and the Semantic View.Philosophy of Science. 73, pp. 524-535.

Popper, K. R. (1962) [1934]. La lógica de la investigación científica. Traducción de Víctor Sánchez de Zavala. Madrid: Tecnos.