La lógica de la física moderna (1927) por Percy William Bridgman

THE LOGIC OF MODERN PHYSICS  /    LA LÓGICA DE LA FÍSICA MODERNA

Por Percy William Bridgman

HOLLIS PROFESOR DE MATEMÁTICAS E HISTORIA NATURAL EN LA UNIVERSIDAD DE HARVARD (1927)

 

PREFACIO

Esta incursión en el campo de la crítica fundamental por parte de alguien cuyas actividades hasta ahora se han limitado casi por completo a la experimentación no es una prueba de la decadencia senil, como podría suponerse cínicamente. Siempre, a lo largo de todo mi trabajo experimental, he sentido una necesidad imperiosa de una mejor comprensión de los fundamentos de nuestro pensamiento físico y durante mucho tiempo he realizado intentos más o menos asistemáticos para alcanzar tal comprensión. Sin embargo, sólo ahora, medio año sabático, me ha dado tiempo para intentar una exposición más o menos ordenada.

A pesar de los escritos previos sobre los fundamentos generales de Clifford, Stallo, Mach y Poincaré, por mencionar sólo algunos, creo que un nuevo ensayo de este carácter crítico no necesita disculpas. Porque, completamente aparte de la cuestión de si se pueden mantener muchos de los puntos de vista de estos ensayos, el descubrimiento de nuevos hechos en el dominio de la relatividad y la teoría cuántica ha cambiado el centro de interés y énfasis. Toda la actividad bastante reciente con la nueva mecánica cuántica parece requerir un nuevo examen de cuestiones fundamentales que reconocerá, al menos por implicación, la existencia de los fenómenos especiales del dominio cuántico. Sin embargo, la necesidad de un nuevo examen no significa en absoluto que muchos de los resultados de las críticas anteriores puedan no ser todavía aceptados; algunos de estos resultados se han incorporado tan a fondo en el pensamiento físico que podemos asumirlos sin mencionarlos. Así, la actitud fundamental de este ensayo es el empirismo, que ahora se justifica como la actitud del físico en gran parte por la indagación sobre el origen fisiológico de nuestros conceptos de espacio, tiempo y mecánica de los que se ocuparon en gran medida los ensayos anteriores.

Ninguno de los ensayos anteriores ha afectado consciente o inmediatamente los detalles de esto; de hecho, no he leído ninguno de ellos en varios años. Si aquí pasajes recuerdan pasajes ya escritos es porque las ideas han sido asimiladas y el origen preciso olvidado; Probablemente valga la pena dejar que tales pasajes permanezcan sin revisión, porque tales ideas ganan en plausibilidad al haber sido consideradas aceptables para el pensamiento independiente.

Estoy muy en deuda con el profesor R. F. Alfred Hoernle del Departamento de Filosofía de la Universidad de Johannesburgo, Sudáfrica, por sugerir varias modificaciones para hacer el texto más aceptable para un filósofo, y ligeras ampliaciones en beneficio de los lectores que no están familiarizados con todos los detalles de desarrollos técnicos recientes en física.

INTRODUCCIÓN

Uno de los movimientos más notables de la física reciente es un cambio de actitud hacia lo que podría llamarse el aspecto interpretativo de la física. Se está reconociendo cada vez más, tanto en los escritos como en la conversación de los físicos, que el mundo de los experimentos no es comprensible sin algún examen del propósito de la física y de la naturaleza de sus conceptos fundamentales. No es nada nuevo intentar una comprensión más crítica de la naturaleza de la física, pero hasta hace poco todos esos intentos han sido considerados con cierta sospecha o incluso a veces con desprecio. Es probable que el físico medio desapruebe su propia preocupación por tales cuestiones y se inclina a rechazar las especulaciones de sus compañeros físicos con el epíteto de "metafísico". Esta actitud, sin duda, ha tenido cierta justificación en la total ininteligibilidad para el físico de muchas especulaciones metafísicas y la esterilidad de tales especulaciones para producir resultados físicos. Sin embargo, la creciente reacción que favorece una mejor comprensión de los fundamentos interpretativos de la física no es una oscilación pendular de la moda del pensamiento hacia la metafísica, originada en el trastorno de los valores morales producido por la gran guerra, o algo por el estilo, sino es una reacción absolutamente impuesta sobre nosotros por una gama cada vez mayor de fríos hechos experimentales.

Esta reacción, o más bien nuevo movimiento, fue iniciada sin duda por la teoría restringida de la relatividad de Einstein. Antes de Einstein, un número cada vez mayor de hechos experimentales relacionados con los cuerpos en movimiento rápido requerían modificaciones cada vez más complicadas en nuestras nociones ingenuas con el fin de preservar la autoconsistencia, hasta que Einstein demostró que todo podía volver a tener una maravillosa simplicidad mediante un ligero cambio en algunos de nuestros conceptos fundamentales. Los conceptos más obviamente tocados por Einstein fueron los de espacio y tiempo, y gran parte de los escritos inspirados conscientemente por Einstein se han referido a estos conceptos. Pero ese experimento obliga a una crítica de mucho más que los conceptos de espacio y el tiempo se hace cada vez más evidente por todos los nuevos hechos que se descubren en el reino cuántico.

La situación que nos presentan estos nuevos hechos cuánticos es doble. En primer lugar, todos estos experimentos se refieren a cosas tan pequeñas que están para siempre más allá de la posibilidad de la experiencia directa, de modo que tenemos el problema de traducir la evidencia del experimento a otro lenguaje. Por tanto, observamos una línea de emisión en un espectroscopio y podemos inferir que un electrón salta de un nivel de energía a otro en un átomo. En segundo lugar, tenemos el problema de comprender la evidencia experimental traducida. Ahora, por supuesto, todo el mundo sabe que este problema nos plantea la mayor dificultad.

Los hechos experimentales son tan completamente diferentes de los de nuestra experiencia ordinaria que no solo aparentemente tenemos que abandonar generalizaciones de experiencias pasadas tan amplias como las ecuaciones de campo de la electrodinámica, por ejemplo, sino que incluso se está cuestionando si nuestra experiencia ordinaria las formas de pensamiento son aplicables en el nuevo dominio; A menudo se sugiere, por ejemplo, que los conceptos de espacio y tiempo se rompen.

La situación se agudiza rápidamente. Desde que comencé a escribir este ensayo, ha habido un aumento sorprendente en la actividad crítica inspirada por la nueva mecánica cuántica de 1925-26, y es común escuchar exposiciones de las nuevas ideas precedidas por el análisis de lo que realmente nos brinda el experimento o lo que nos brindan nuestros conceptos fundamentales realmente significan. El cambio de ideas es ahora tan rápido que algunas de las declaraciones de este ensayo ya están anticuadas como expresiones de la mejor opinión actual; sin embargo, he permitido que estas declaraciones se mantengan, ya que los argumentos fundamentales no se ven afectados de ninguna manera y no tenemos ninguna razón para pensar que las mejores opiniones actuales sean de alguna manera definitivas. Tenemos la impresión de estar en un período formativo importante; si lo somos, la complexión de la física durante mucho tiempo en el futuro estará determinada por nuestra actitud actual hacia las cuestiones fundamentales de interpretación. Para hacer frente a esta situación me parece que se necesita algo más que la filosofía del cuerpo a cuerpo que ahora está creciendo para hacer frente a emergencias especiales, algo que se acerque más a una filosofía sistemática de toda la física que cubrirá los dominios experimentales ya consolidados así como los que ahora nos están causando tantos problemas. Es el intento de este ensayo de ofrecer una crítica más o menos inclusiva de toda la física. Nuestro problema es el doble de comprender lo que estamos tratando de hacer y cuáles deberían ser nuestros ideales en física, y de comprender la naturaleza de la estructura de la física tal como existe ahora. Estos dos fines juntos se fomentan mediante un análisis de los conceptos fundamentales de la física; una comprensión de los conceptos que tenemos ahora revela la estructura actual de la física y una comprensión de lo que deberían ser los conceptos implica los ideales de la física. Este ensayo se ocupará en gran medida de los conceptos fundamentales; parecerá que casi todos los conceptos pueden beneficiarse de un nuevo examen.

El material de este ensayo se obtiene en gran parte mediante la observación de las corrientes reales de opinión en física; Mucho de lo que tengo que decir es propiedad más o menos común y, sin duda, todo lector encontrará pasajes que sentirá que le han salido de la boca. Sobre ciertas tendencias generales en la física actual, sin embargo, he puesto mi propia interpretación, y es más que probable que esta interpretación sea inaceptable para muchos. Pero incluso si no es aceptable, espero que el estímulo de combatir las ideas que aquí se ofrecen pueda ser valioso.

Será necesario establecer ciertas limitaciones en nuestra consulta para mantenerla dentro de la brújula manejable. Por supuesto, es una simple perogrullada que todo nuestro conocimiento experimental y nuestra comprensión de la naturaleza es imposible e inexistente aparte de nuestros propios procesos mentales, de modo que, estrictamente hablando, ningún aspecto de la psicología o la epistemología carece de pertinencia. Afortunadamente podremos llevarnos bien con una actitud más o menos ingenua hacia muchos de estos asuntos. Aceptaremos como significativo nuestro juicio de sentido común de que hay un mundo externo a nosotros, y limitaremos en la medida de lo posible nuestra investigación al comportamiento e interpretación de este mundo "externo". Descartaremos indagaciones sobre nuestros estados de conciencia como tales. Sin embargo, a pesar de las mejores intenciones, no podremos eliminar por completo las consideraciones que saborean lo metafísico, porque es evidente que la naturaleza de nuestro mecanismo de pensamiento colorea esencialmente cualquier imagen que podamos formar de la naturaleza, y tendremos reconocer que así se imponen características ineludibles de cualquier perspectiva nuestra.

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CONTENIDO

Prefacio

Introducción

Capitulo I

- Amplios puntos de vista

- Nuevos tipos de experiencia siempre posibles

- El carácter operativo de los conceptos

- Contribución de Einstein para cambiar nuestra actitud hacia los conceptos

- Discusión detallada del concepto de longitud

- El carácter relativo del conocimiento

- Preguntas sin sentido

- Comentarios generales sobre el punto de vista operativo

II. Otras consideraciones generales

- El carácter aproximado del conocimiento empírico

- Explicaciones y mecanismos

- Modelos y construcciones

- El papel de las matemáticas en la física

III. Consideración detallada de varios conceptos de física

- El concepto de espacio

- El concepto de tiempo

- El concepto de causalidad

- El concepto de identidad

- El concepto de velocidad

- Los conceptos de fuerza y masa

- El concepto de energía

- Los conceptos de termodinámica

- Conceptos eléctricos

- La naturaleza de la luz y los conceptos de relatividad

- Otros conceptos de relatividad

- Movimiento rotacional y relatividad

- Conceptos cuánticos

IV. Vistas especiales de la naturaleza

- La simplicidad de la naturaleza

- determinismo

- Sobre la posibilidad de describir la naturaleza completamente en términos de análisis

- Un vistazo al futuro

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Anexo 1.

a. Portada “The logic of modern physics  / La lógica de la física moderna” Por Percy Williams Bridgman (Bridgman, P. W.) (1927).

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Titulo: “The logic of modern physics  / La lógica de la física moderna”

Autor: Percy Williams Bridgman (Bridgman, P. W.)

Año: 1927

Idioma: Inglés

OBRA ORIGINAL

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