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La Concepción Estructuralista de la Ciencia

Resumen: Al igual que cualquier otra empresa de las ciencias de la cultura, la filosofía de la ciencia puede abordar su objeto de estudio desde dos perspectivas fundamentalmente distintas: desde un punto de vista sincrónico o bien diacrónico.

Publicación enviada por Ulises Moulines




 


 Al igual que cualquier otra empresa de las ciencias de la cultura, la filosofía de la ciencia puede abordar su objeto de estudio desde dos perspectivas fundamentalmente distintas: desde un punto de vista sincrónico o bien diacrónico. 

Esta distinción metodológica, que se retrotrae a las consideraciones de Ferdinand deSaussure sobre el estatuto de la lingüística (de Saussure 1916) es extremadamenteútil para determinar, ante un enfoque dado cualquiera, no solo cuál es el tema tratado por él, sino también cómo ese tema es tratado en él. Al mantener sistemáticamente la diferenciación entre una perspectiva sincrónica y una diacrónica, nos ahorramos muchas querellas innecesarias y estériles. Muchos de los conflictos supuestamente fundamentales en la teoría de la ciencia desde la llamada "revolución historicista" de los años 60 tienen como origen simplemente la confusión entre ambas perspectivas o bien la pretensión de monopolio por parte de una perspectiva en detrimento de la otra. También en su época había tenido de Saussure grandes dificultades en convencer a sus colegas historicistas de que una lingüística sincrónica tenía su derecho a la existencia. Hoy día ya nadie duda de ello. Y lo mismo habría que decir de la teoría de la ciencia, que a este respecto (como a tantos otros), revela tener muchos paralelismos metodológicos y conceptuales con la lingüística teórica. 

Dicho en términos generales, tanto la perspectiva sincrónica como la diacrónica deben ser reconocidas como igualmente importantes en cualquier ciencia de la cultura, y ello vale por tanto también para la filosofía de la ciencia.

 A largo plazo, y si la disciplina en cuestión se desarrolla de manera adecuada y fructífera, es probable que ambas perspectivas acaben por fundirse en una síntesis metodológica. Pero eso sólo puede ocurrir a través deuna dinámica orgánica propia, que permita una aproximación de los planteamientos en uno y otro enfoque, y no forzando una amalgama indigerible. Ciertamente, el desarrollo de la filosofía de la ciencia, tanto en su versión sincrónica como en la diacrónica, ha alcanzado en la actualidad ya un estadio en que puede tener sentido iniciar una síntesis orgánica de ambas perspectivas, por lo menos para algunos planteamientos muy determinados y siempre sin descuidar las diferencias metodológicas básicas.Este desarrollo metódico que observamos en la filosofía de la ciencia actual, es, por lo demás totalmente independiente de la cuestión de si hay que formalizar o  no las concepciones epistemológicas.

 Algunos autores han interpretado el llamado"giro pragmático" en la filosofía de la ciencia como un abandono de los métodos deanálisis formales. Esto es una interpretación metodológica errónea. Por lo menos desde los trabajos de Richard Montague sabemos que se puede construir una pragmática general formalizada; y muchos de los temas centrales de la teoría de la ciencia,como, por ejemplo, el concepto de explicación o la problemática de los términosteóricos, se tratan hoy día partiendo de concepciones a la vez pragmatizadas y formalizadas.  

En realidad, ya los clásicos de la teoría formal de la ciencia, en primer lugarel propio Rudolf Carnap, habían subrayado la necesidad de incluir elementos pragmáticos en una reconstrucción lógica completa de los constructos científicos. Ya ensu monografía sobre los fundamentos de la lógica y de las matemáticas (Carnap 1939)había indicado cómo habría que emprender correctamente un análisis formalpragmático del lenguaje descriptivo de la ciencia. Así pues, el "giro pragmático en lafilosofía de la ciencia no surgió apenas en los años 60, sino que ya estaba, por asídecir, "programado desde el principio. Sin embargo, es cierto que los clásicos de lateoría formal de la ciencia, en sus trabajos más sistemáticos, se dedicaron casi exclusivamente a los aspectos sintácticosemánticos de la ciencia. Ello tenía por otro ladosus buenos motivos metodológicos: en primer lugar, no se puede hacer todo a la vez;en segundo lugar, primero había que explorar todas las capacidades de la lógica clásica, de la semántica de Tarski y otros medios formales análogos para analizar lasestructuras sintácticosemánticas, antes de que se pudiera pasar a un aparato conceptual más general. Por razones parecidas, las estructuras diacrónicas de la ciencia no esque fueran completamente descuidadas por los epistemólogos clásicos, pero sí fueron dejadas a un lado con ventaja de la perspectiva sincrónica.Hoy día, la situación es completamente distinta. La dinámica propia de la teoría formal de la ciencia ha conducido a un complejo de resultados y planteamientos,ante los cuales, en rigor, carece de sentido establecer una distinción tajante, por unlado, entre semántica y pragmática, y por otro, entre sincronía y diacronía. Estasdistinciones metodológicas siguen siendo útiles como idealizaciones que nos sirven,a modo de medios heurísticos, al principio de cualquier análisis conceptual de laciencia; pero debemos concebirlas en realidad como la famosa "escalera deWittgenstein: las podemos arrojar una vez que hayamos alcanzado la visión correctade las cosas.Ahora bien, de todas las concepciones de la teoría de la ciencia que actualmente están en discusión, el programa estructuralista de reconstrucción de las teoríases, en mi opinión, el enfoque en el que la síntesis de las diferenciaciones metodológicasantes citadas se ha llevado a cabo de la manera más consecuente y prometedora. Esteenfoque pertenece al campo de la teoría formal de la ciencia en el sentido de que nosolo se hace uso de la lógica formal, sino también de los conceptos y métodos de lateoría de modelos tarskiana y de los medios de representación de la teoría de conjuntoselemental. En esto último se ve inspirado sobre todo por los trabajos previos de PatrickSuppes y sus colaboradores, quienes ya han reconstruido una gran porción de las ciencias empíricas con medios relativamente elementales de la teoría de conjuntos y utilizando el método que se conoce como "axiomatización por medio de un predicado Tarski y Suppes son, pues, los dos precedentes metodológicos inmediatos de la concepción estructuralista, tal como ésta fue iniciada primero por JosephSneed (1971), reelaborada y divulgada por Wolfgang Stegmüller (1983 y 1981), yque ha culminado (al menos por el momento) en la obra conjunta An Architectonicfor Science (Balzer, Moulines y Sneed 1987). 

El enfoque estructuralista procede formalmente o semiformalmente en todos aquellos aspectos de la reconstrucción dela ciencia que pueden tratarse de manera puramente extensional; pero también poneen claro que hay diversos aspectos que al menos de momento no pueden tratarse así,y como no está claro en qué medida se puede aplicar una lógica intensional formal adichos aspectos, deja como cuestión abierta hasta qué punto hay que proceder en unaformalización y qué partes del análisis deben ser informales. El punto de vista puramente sintáctico juega un papel escaso en la concepción estructuralista, aunque nodel todo inexistente; en cualquier caso, lo característico de este enfoque es una combinación original de los modos de análisis semántico y pragmático. Estos últimos, asu vez, los toma el estructuralismo como la base para un análisis a la vez sincrónico y diacrónico de determinados aspectos de los constructos científicos. En lo que sigue,me propongo exponer cuáles son los elementos esenciales de la metateoríaestructuralista que pueden tratarse desde un punto de vista semánticoformal, especialmente modeloteórico, y cuáles son aquellos que tienen un carácter más pragmático informal, y que tienen más que ver con la perspectiva diacrónica.El estructuralismo metodológico debe su nombre a su punto de partidareconstructivo, a saber, la propuesta metodológica de que no hay que tomar, como esusual en la filosofía de la ciencia, los enunciados o proposiciones como las unidadesbásicas del conocimiento científico, sino más bien diversos tipos de estructuras, encuanto entidades noproposicionales, que son inherentes al conocimiento científico. El término "estructura se entiende aquí como término técnico de la teoría de conjuntos, y más concretamente dicho, en el sentido de Bourbaki. De acuerdo con este enfoque, las teorías científicas se conciben como determinados complejos consistentes endiversos tipos de estructuras. En un primer paso (y solo este primer paso podemos daren este breve ensayo), esos complejos que son las teorías científicas consisten enmodelos en el sentido de la semántica formal, esto es, en estructuras que satisfacen determinados axiomas. Así pues, un modelo es un tuplo de la forma<D1,..., Dm, IR1,..., Rn> donde los Di representan los llamados "conjuntos básicos (o sea, la "ontología de la teoría), mientras que las Rison relaciones construidas sobre los conjuntos Di. 

En lasdisciplinas cuantitativas se tratará ahí generalmente de funciones métricas definidas sobre dominios de objetos empíricos y números reales. En cualquier caso, la identidad de una teoría (en este primer paso) viene determinada por una clase de modelos así definidos. La formulación que se escoja para los axiomas que han de ser satisfechos por estos modelos es considerada por el estructuralismo como una cuestión relativamente secundaria. Lo principal es que la forma axiomática escogida fije exactamente la clase de modelos que necesitamos para la representación formal de un determinado dominio de la experiencia que por alguna razón nos interesa. Es por ello que el análisis sintáctico de una axiomatización dada juega en el estructuralismo un papel relativamente subordinado con respecto a los planteamientos metateóricos generales;el análisis sintáctico es a lo sumo un medio heurístico para la reconstrucción adecuada de teorías particulares en estudios concretos. Al discutir la metateoría general, lo que pasa al primer plano son los conceptos y principios semánticomo de lo teóricos. Si bien, según lo anteriormente dicho, la elección concreta de los axiomas que determinan una teoría es relativamente secundaria para identificar dicha teoría, encambio, lo que es esencial es la distinción entre dos tipos generales de axiomas dentrode cada teoría. En efecto, hay que distinguir entre las condiciones de marco o determinaciones conceptuales de los modelos, por un lado, y los verdaderos axiomas concontenido, o sea, las leyes fundamentales, por otro. Esta distinción se puede hacertambién desde un punto de vista puramente modelo teórico

1: llamaremos "modelospotenciales a aquellas estructuras a las que solo se imponen las determinaciones conceptuales y que por lo tanto constituyen el marco conceptual de la teoría; a sutotalidad la simbolizaremos por "Mp. A las estructuras que, por añadidura, satisfacen las leyes genuinas de la teoría, las llamaremos "modelos actuales; las simbolizaremos simplemente por "M. Es evidente que vale "M? Mp. En caso deque la teoría en cuestión no sea empíricamente trivial, siempre valdrá: M? Mp.Así pues, de acuerdo con el estructuralismo, la identificación de una teoría dada cualquiera comienza por la fijación de sus clases Mpy M. La fijación de estas clases normalmente se hará dando una lista de fórmulas de la teoría de conjuntos que aceptamos como axiomas. No obstante, hay que tener presente siempre que estasfórmulas, como ya hemos indicado, solo son en realidad medios auxiliares para la identificación de las clases de modelos en cuestión y no constituyen la "sustancia de la teoría. Podríamos tomar otros axiomas para determinar las mismas clases de estructuras y por tanto la misma teoría. Confundir los axiomas concretamente escogidos con la teoría en sí misma sería un error parecido al de confundir el número depasaporte de una persona con la identidad misma de esta persona.En principio, y mientras no se deban tomar en cuenta ulteriores complicaciones, el par de estructuras <Mp, M> constituye la identidad formal de una teoría dada.Llamaremos a este par "núcleo (estructural) formal o simplemente "núcleo de lateoría y lo simbolizaremos por "K . Ahora bien, la identidad "K = <Mp, M> solovale en un primer paso de aproximación a la identidad formal de la teoría. En realidad, a dicha identidad le corresponden al menos tres complejos estructurales adicionales (o bien cuatro, si se quiere tratar la cuestión de la aproximación empírica); estas estructuras adicionales corresponden, respectivamente, a las siguientes constataciones metateóricas: Los detalles técnicos de esta distinción formal podrán encontrarse en el primer capítulo de Balzer/Moulines/Sneed, 1987.

1) al hecho de que los modelos de una misma teoría no suelen darse aislados unos deotros, sino que aparecen conectados entre sí mediante las llamadas "condicionesde ligadura;

2) al hecho de que los modelos de una teoría dada suelen estar esencialmente ligadosa los modelos de otras teorías y de que estas conexiones son de diversos tipos;

3) al hecho de que hay que distinguir dos niveles conceptuales y metodológicosdentro de una teoría T dada: el nivel de los conceptos que son específicos de esateoría, y a los que llamamos conceptos "Tteóricos, y el nivel de los conceptosque provienen, por así decir, del "medio ambiente de T, a los cuales llamamosconceptos "Tnoteóricos.

Estos tres (o cuatro) complejos adicionales que hay que tomar en cuenta paraidentificar formalmente una teoría son también definibles en términos modeloteóricos y en principio deberíamos definirlos aquí también, si expusiéramos la identidadde una teoría de una manera completa. Ello, sin embargo, rompería el estrecho marcode este ensayo. En el presente contexto, nos contentaremos con la simplificacióndrástica de que el núcleo formal de la teoría consiste meramente del par < Mp, M>;esta idea simplificada de las teorías basta para exponer los elementos esenciales de laconcepción estructuralista de la ciencia.Ahora bien, una tesis fundamental de esta concepción radica precisamente enla idea de que el núcleo formal (incluso si tomamos en cuenta la simplificación arribamencionada) no representa el único componente de la identidad de una teoría empírica. Esto es, no sabremos realmente de qué teoría se trata si solo indicamos el marcoconceptual y las leyes fundamentales de una teoría. Al contrario de lo que ocurre enlas teorías de la matemática pura, en el caso de las disciplinas empíricas necesitamosla indicación del dominio de aplicaciones intencionales de estas teorías para identificarlas de manera completa.Para mejor ilustrar estas ideas acerca de la estructura y contenido de las teoríasempíricas tomemos un ejemplo particularmente simple: la mecánica del choque. Estees un caso muy sencillo, aunque real, de teoría física. En su forma primigenia fueconcebida por Descartes (en su tratado póstumo Le Monde ou Traité de la Lumière),aunque la versión realmente correcta se la debemos a Huygens en la segunda mitaddel siglo XVII. Naturalmente, la formulación que aquí presentamos es una reconstrucción lógica en términos conjuntistas y modeloteóricos.El dominio empírico básico de la mecánica del choque es un conjunto (finito)de partículas que chocan entre sí. La teoría se interesa solamente por la configuracióndel sistema de partículas inmediatamente antes y después del choque. Ello significaque como conjunto básico adicional necesitamos solo un conjunto de dos instantes,t1y t2, para "antes y "después. Además, para definir las magnitudes físicas de estateoría (velocidad y masa de las partículas) se requiere del conjunto IR de los númerosreales, pues velocidad y masa son funciones métricas. Los modelos potenciales deesta teoría (los sistemas que llamamos "choques) serán pues estructuras consistentes de dos conjuntos empíricos ("P , para las partículas, y "T , para los instantes), un conjunto numérico auxiliar (los números reales, IR) y dos funciones métricas ("v,para la velocidad como función vectorial, y "m, para la masa como función escalarpositiva). Todo ello se resume en la siguiente definición:Def. 1:x ? Mp[MCh] (o sea: "x es un modelo potencial de la mecánica delchoque) si y solo si: Existen P, T, v, m, t1, t2tales que(0)x = <P, T, IR, v, m>(1)P es un conjunto finito y novacío(2)T = { t1, t2}(3)v: P x T > IR3(4)m: P > IR+Los modelos actuales de la teoría se obtienen al añadir a las condiciones anteriores la ley fundamental de la teoría, que en este caso es la ley de la conservación dela cantidad de movimiento:Def. 2:x? M [MCh] (o sea: "x es un modelo de la mecánica del choque)si y solo si: Existen P, T, v, m, t1, t2tales que(1)x ? Mp[MCh](2)m (p) v (p, t1) = m (p) v (p, t2)Ahora bien, habrá muchas estructuras (en realidad, un número infinito de ellas)que cumplirán las condiciones anteriores, incluida la ley fundamental y, por tanto,serán, formalmente, modelos de la teoría del choque y que, sin embargo, intuitiva opresistemáticamente no forman parte del dominio de aplicaciones intencionales de lamecánica del choque, es decir, no son choques genuinos. Por ejemplo, hay que exigirque el conjunto P conste de "verdaderas partículas, es decir, cuerpos físicos cuyotamaño sea desdeñable con respecto al tamaño global del sistema o que, al menos, nomanifiesten efectos de rotación, que no haya fricción del aire o de otro medio, quecoincidan las partículas realmente en un lugar en el espacio, etc. Se trata aquí, sinembargo de condiciones que, en general, no son formalizables, y que, además, pueden cambiar con la evolución de la teoría, de las técnicas de experimentación, de losintereses de la comunidad y otros factores no enumerables de una vez por todas. Perosolo si añadimos una tal especificación de las aplicaciones intencionales, sabremosque la teoría que analizamos es realmente la mecánica del choque.Atendiendo a las consideraciones ilustradas en el ejemplo anterior, resulta queuna teoría empírica no viene dada solamente por un núcleo K, sino también por undominio de aplicaciones intencionales que es independiente del primero, y al cualsimbolizaremos por "I  : T = <K, I >. Es justamente cuando nos planteamos la cuestión de una determinación ulterior de este dominio I, que se ponen de manifiesto las insuficiencias de una consideración puramente semánticosincrónica de las teorías yque nos vemos llevados directamente a la inclusión de elementos pragmáticodiacrónicos en nuestro concepto de teoría. Para comprender por qué ello es así, debemos preguntarnos primero cómo habría que imaginar la aprehensión modelo teórica del dominio I:

En primer lugar, hay que concebir las aplicaciones intencionales de una teoríadada como aquellos sistemas empíricos a los que queremos aplicar las leyes fundamentales de la teoría en cuestión, para posibilitar, por ejemplo, explicaciones, predicciones y quizás también transformaciones tecnológicas de hechos concretos. Para alcanzar este objetivo, esos sistemas, sin embargo, deben estar ante todo concebidosen términos de los conceptos de la teoría misma, de lo contrario, no obtendríamosninguna homogeneidad conceptual entre las leyes generales y los datos o hechosconcretos. Ello significa que los sistemas empíricos en cuestión deben ser representados ante todo como modelos potenciales de la teoría. En nuestro simbolismo, significa esto que debemos presuponer que I? Mp.De acuerdo con esta presuposición, las aplicaciones intencionales serán reconstruidas como determinados modelos potenciales de la teoría que nos interesanpara determinados fines empíricos. Se trata aquí simplemente de un supuestometodológico para que simplemente podamos empezar con el trabajo aplicativo de lateoría. Entonces, podemos imaginar distintas posibilidades con respecto a la cuestiónde la aplicabilidad de las leyes, es decir, respecto a la relación entre M e I; debemosconsiderar aquí tres alternativas posibles:(I)I? M;(II)No es el caso que I? M pero sí In M? Ø ;(III)In M = Ø .

(I) representa el caso de un éxito total de la teoría, es decir, todos los sistemas que sehan propuesto como aplicaciones intencionales resultan ser efectivamente modelosactuales de la teoría, lo cual a su vez significa que todos ellos satisfacen exactamentelas leyes planteadas. Es muy probable que en la historia real de las ciencias nunca sehaya dado esta situación ideal, si prescindimos de aproximaciones e idealizaciones.El caso (II) representa la situación de una teoría que tiene un éxito parcial o, dicho deotro modo, que ha sido "refutada parcialmente: algunos sistemas empíricos que nosinteresan cumplen las leyes, mientras que otros no. Cuanto mayor sea la intersecciónI n M en relación con la diferencia I œ M, tanto más exitosa será la teoría. El caso enque vale (III) significa una "catástrofe total para la teoría: en efecto, se trataría eneste caso de una teoría que no es capaz de abarcar entre sus modelos actuales ni unosolo de los sistemas a los que se pretendía aplicar; a una teoría así podemos eliminarlasin más del escenario científico, pues carece por completo de valor, al menos, desdeun punto de vista empírico. Así pues, para una evaluación metodológica adecuada deuna teoría dada, lo más decisivo es la pregunta de cuál de las tres alternativas indicadas es la real, o sea, que debemos preguntarnos por la relación existente entre I n M

El problema, sin embargo, es que si nos limitamos a emplear los mediosconceptuales hasta ahora reseñados de nuestro concepto de teoría, no podemos daruna respuesta satisfactoria a dicha pregunta. Desde un punto de vista puramente estáticosemántico, lo único que podemos constatar es que I es un subconjunto de Mp,pero no podemos decir nada acerca de cuáles son los bordes exactos de I dentro deMp, cuáles son sus límites. Ello a su vez proviene del hecho, esencial para elestructuralismo, de que el dominio I, por su constitución misma, es lo que se puedellamar un "conjunto abierto; esta denominación no del todo correcta no pretendesignificar otra cosa sino el hecho de que la determinación exacta de los bordes de Isolo puede llevarse a cabo, por principio, si hacemos uso de conceptos pragmáticodiacrónicos: I es una entidad con bordes imprecisos y constantemente cambiantes.Aparte de la determinación modeloteórica relativamente débil según la cual "I?Mp, la identificación de I presupone implícitamente una serie de parámetros sociohistóricos, que son irreducibles a conceptos puramente semánticosincrónicos. Dadoque la identidad de la teoría incluye el concepto de aplicación intencional, y éste a suvez, depende de dichos parámetros, resulta en consecuencia que la determinación dela teoría en su totalidad deberá tomar en cuenta dichos parámetros. Llegamos aquí aun punto en que la concepción estructural muestra claramente la necesidad de unacooperación interdisciplinaria entre lógicos, sociólogos e historiadores para resolverel problema conceptual, metatéorico, de la identidad de las teorías científicas, pues laelucidación de los parámetros pragmáticodiacrónicos que la constituyen deberá tomar en cuenta los resultados de esas disciplinas diversas. Más que ningún otro enfoque de la actualidad, el estructuralismo pone de relieve la necesidad del trabajointerdisciplinario en la metateoría de la ciencia.Referencias bibliográficasBalzer, W./Moulines, C.U./Sneed, J.D. (1987), An Architectonic for Science.Dordrecht.Carnap, R. (1939), "Foundations of Logic and Mathematics. InternationalEncyclopedia of Unified Science, vol. 1/3. Chicago.de Saussure, Ferdinand (1916), Cours de linguistique générale. París.Sneed, J.D. (1971), The Logical Structure of Mathematical Physics. Dordrecht.Stegmüller, W. (1973), Theorienstrukturen und Theoriendynamik. Berlin/Heidelberg.(trad. española, Estructura y dinámica de teorías. Barcelona, 1983).Stegmüller, W. (1979), The Structuralist View of Theories. Berlin/Heidelberg (trad.española, La concepción estructuralista de las teorías. Madrid, 1981).

 La concepción estructuralista de la cienciaRevista de FilosofíaResumen / AbstractDespués de exponer brevemente el trasfondo del desarrollo histórico en la moderna filosofía de la ciencia que ha desembocado en la concepción estructuralistade las teorías científicas, se explican los elementos esenciales de ésta. Las unidades básicas de las teorías no son enunciados sino modelos en cuanto estructuras en el sentido de Bourbaki. Hay dos clases de modelos: potenciales y actuales. Estas ideas se ilustran mediante un ejemplo paradigmático (la reconstrucción de la mecánica del choque), cuya discusión conduce a su vez a constatarque necesitamos adicionalmente un componente diacrónicopragmático para caracterizar adecuadamente las teorías científicas.After briefly laying out the background of the historical development of modernphilosophy of science that has led to the structuralist view of scientific theories,its essential elements are explained. The theories‘ basic units are not statementsbut rather models as structures in Bourbaki‘s sense. There are two classes ofmodels: potential and actual models. These ideas are illustrated by means of aparadigmatic example (the reconstruction of collision mechanics); its discussionleads, in turn, to establishing the need for an additional diachronicpragmaticcomponent to adequately characterize scientific theories.

Universität München



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