Filosofía de la Física

¿Qué es el Filosofía de la Física?

La filosofía de la física no es tanto una disciplina académica -aunque lo es- como una frontera intelectual a través de la cual la física teórica y la filosofía occidental moderna se han estado informando e inquietando mutuamente durante más de 400 años. Muchos de los compromisos intelectuales más profundos de la cultura occidental -sobre el carácter de la materia, la naturaleza del espacio y el tiempo, la cuestión del determinismo, el significado de la probabilidad y el azar, la posibilidad del conocimiento y muchas otras cosas- se han cuestionado vivamente desde el inicio de la ciencia moderna, a partir de la obra de Galileo (1564-1642). En la época de Sir Isaac Newton (1642-1727), ya se había entablado una animada conversación entre la física y una tradición filosófica occidental claramente moderna, un intercambio que ha florecido hasta nuestros días. Esa conversación es el tema de este artículo.

En él se examinan las estructuras lógicas de las teorías físicas más generales de la ciencia moderna, junto con sus motivaciones e implicaciones metafísicas y epistemológicas. Para el tratamiento de los elementos de la investigación científica desde una perspectiva filosófica, véase ciencia, filosofía de la ciencia.

Filosofía del espacio y del tiempo

La concepción newtoniana del universo

Según Newton, el mobiliario físico del universo está formado en su totalidad por puntos materiales infinitesimales, denominados comúnmente partículas. Los objetos extensos, o que ocupan volúmenes finitos de espacio, se tratan como conjuntos de partículas, y los comportamientos de los objetos vienen determinados, al menos en principio, por los comportamientos de las partículas que los componen. Las propiedades de las partículas son la masa, la carga eléctrica y la posición.

La concepción newtoniana es completa y determinista. Es completa en el sentido de que, si fuera posible enumerar, para cada momento del tiempo pasado, qué partículas existían, cuáles eran sus masas, cargas eléctricas y otras propiedades intrínsecas, y qué posiciones ocupaban, la lista representaría absolutamente todo lo que podría decirse sobre la historia física del universo; contendría todo lo que existió y todos los acontecimientos que ocurrieron. La concepción newtoniana es determinista en el sentido de que, si fuera posible enumerar, para un momento concreto del tiempo, la posición y otras propiedades intrínsecas de cada partícula del universo, así como la forma en que la posición de cada partícula va cambiando a medida que avanza el tiempo, toda la historia futura del universo, en todos sus detalles, sería predecible con absoluta certeza. Sin embargo, muchos pensadores han considerado que este determinismo es incompatible con ideas profundas e importantes sobre lo que significa ser un ser humano o llevar una vida humana: ideas como la libertad y la responsabilidad, la autonomía, la espontaneidad, la creatividad y la aparente «apertura» del futuro.

La estructura lógica de la mecánica newtoniana

La velocidad a la que cambia la posición de una partícula en un momento determinado, a medida que avanza el tiempo, se denomina velocidad de la partícula en ese momento. El ritmo al que cambia la velocidad de una partícula en un momento determinado, a medida que avanza el tiempo, se denomina aceleración de la partícula en ese momento. La concepción newtoniana estipula que la fuerza, que actúa para mantener o alterar el movimiento de una partícula, surge exclusivamente entre pares de partículas; además, las fuerzas que dos partículas cualesquiera ejercen entre sí en un momento dado dependen únicamente de qué tipo de partículas son y de sus posiciones relativas entre sí. Así pues, en la mecánica newtoniana (la ciencia del movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas), la especificación de las posiciones de todas las partículas del universo en un momento determinado y de qué tipos de partículas son equivale a una especificación de qué fuerzas actúan sobre cada una de esas partículas en ese momento.