¿Cómo podemos tomar en serio las ontologías de nuestras mejores teorías físicas?

Sobre la filosofía de la renormalización específicamente, la referencia canónica es Conceptual Foundations and the Philosophical Aspects of Renormalization Theory de Cao-Schweber , véase también Reduction, Emergence and Renormalization de Butterfield.para una toma más reciente. Hay más o menos consenso en que las ontologías de la teoría cuántica de campos son de carácter transitorio como si. Después de todo, la esencia de la renormalización es cortar las contribuciones de los objetos de alta energía inaccesibles y producir una teoría efectiva, o más bien una jerarquía de teorías, que son necesariamente no fundamentales. Pero hay dos puntos de vista opuestos en cuanto a la importancia de esta jerarquía de teorías de campos efectivos (EFT). Para algunos, son el preludio de una "teoría del todo" fundamental (ya sea la teoría de cuerdas o cualquier otra cosa). Como describe Cao-Schweber:

En las últimas tres décadas, los neoplatónicos que trabajan en la física fundamental, dentro del contexto de QFT, han tomado entidades y relaciones matemáticas ahistóricas, particularmente simetrías y supersimetrías de calibre, y sus representaciones, como expresión de la verdadera realidad y/o manifestación de la esencia oculta . existen debajo de los fenómenos manifiestos, tanto en términos de entidades como de sus patrones estructurales. Al revelarse en la naturaleza real de varios fenómenos, son apropiados para constituir el fundamento universal de las teorías físicas " .

Sin embargo, la jerarquía de EFT plantea desafíos particulares para el platonismo físico tradicional. Específicamente, el llamado teorema de desacoplamiento sugiere que incluso si postulamos alguna "ontología fundamental" en la parte superior de la escalera, no se manifestará en absoluto en los peldaños accesibles para nosotros, y la teoría de estos peldaños intermedios es estructuralmente irreconocible en comparación con el "fundamental". Además, no hay forma de reducir la "ontología fundamental" a ellos sin un aporte empírico, sus reducciones puramente teóricas son legión sin razones intrínsecas para discriminar entre ellas. Pero entonces estos peldaños son emergentes de todos modos, y no apuntan a ningún "límite" ideal:

" La necesidad, tal como lo requiere el teorema de desacoplamiento y EFT, de un aporte empírico a las ontologías teóricas aplicables a las escalas de energía más bajas - escalas para las cuales las ontologías a escalas de energía más altas no tienen relevancia directa en las investigaciones científicas - está fomentando una particular Representación del mundo físico En esta imagen, este último puede considerarse como capas en dominios cuasi autónomos, cada capa tiene su propia ontología y leyes 'fundamentales' asociadas ...

Esta posición rechaza sin concesiones la idea presentada sucesivamente durante los últimos quince años por los grandes teóricos unificados, los teóricos de la supergravedad y los teóricos de las supercuerdas de que el desarrollo de la física fundamental terminará con el descubrimiento de un formalismo matemático último, definitivo y concluyente. Más bien, se toma el desarrollo como un proceso de sucesivas extrapolaciones que se supone no tiene fin... ”

Esto sugiere una actitud diferente a lo que significa "tomar la ontología en serio". Wallace en Everett and Structure critica la "falacia de la exactitud" detrás de las duras lecturas realistas de "real" y "existe" ya en el contexto de la mecánica cuántica:

" La objeción anterior surge de un punto de vista implícito en gran parte de la discusión de las interpretaciones al estilo de Everett: que ciertos conceptos y objetos en la mecánica cuántica [como base preferida] deben entrar formalmente en la teoría en su estructura axiomática, o ser considerados como una ilusión... Para ver por qué es razonable rechazar la dicotomía... considere que en la ciencia hay muchos ejemplos de objetos que son ciertamente reales, pero que no están directamente representados en los axiomas.Un ejemplo dramático de tal objeto es el tigre: tigres son incuestionablemente reales en cualquier sentido razonable de la palabra, pero ciertamente no son parte de la ontología básica de ninguna teoría física " .

Nuestra ontología de los objetos cotidianos se disolvería en la inexistencia si tomamos la mecánica cuántica "en serio", al igual que las entidades científicas clásicas como los enlaces químicos. En la teoría cuántica de campos, ni siquiera los campos cuánticos, o partículas, "existirían", véase Baker's Against Field Interpretations of Quantum Field Theory . El enfoque de la indispensabilidad de Quine sobre la existencia de entidades teóricas parece más razonable, en On What There Is escribe:

El esquema conceptual físico simplifica nuestra explicación de la experiencia debido a la forma en que una miríada de eventos sensoriales dispersos llegan a asociarse con los así llamados objetos únicos; aún así, no hay probabilidad de que cada oración sobre objetos físicos pueda ser traducida, por más tortuosa y compleja que sea. al lenguaje fenomenalista... Visto desde dentro del esquema conceptual fenomenalista, las ontologías de los objetos físicos y los objetos matemáticos son mitos. La cualidad de mito, sin embargo, es relativa; relativa, en este caso, al punto de vista epistemológico" .

Algunas entidades teóricas podrían ser prescindibles incluso desde el punto de vista ontológico. Por ejemplo, muchos consideran que las partículas virtuales, que cosifican las líneas internas en los diagramas de Feynman, pertenecen a esta categoría. Consulte ¿Realmente necesitamos partículas virtuales para existir? , el éter lumenífero de la electrodinámica clásica, una vez " una de las mayores generalizaciones de la ciencia moderna " según Michelson en 1902 , es quizás el ejemplo histórico más famoso.

Para un libro bastante técnico sobre filosofía de la mecánica cuántica y QFT, puede leer Laura Ruetsche "interpretando teorías cuánticas".

También encontrará numerosos artículos allí (enlace a páginas temáticas, pero puede navegar por todo el sitio):

http://philsci-archive.pitt.edu/view/subjects/quantum-field-theory.html

http://philsci-archive.pitt.edu/view/subjects/fields-and-particles.html

Como parece interesado en la cuestión del realismo científico, también puede leer sobre este tema general (para teorías en general, no QFT en particular) y los problemas relacionados, como la subdeterminación (el problema de tener dos teorías empíricamente indistinguibles) o empirismo constructivo (el antirrealismo contemporáneo más influyente). Puede consultar todos estos temas, incluido QFT, haciendo una búsqueda en la enciclopedia de Stanford. Ese es un buen punto de partida para encontrar referencias sobre un tema.

http://plato.stanford.edu/

Parece que estás preguntando sobre el realismo científico frente al realismo estructural , etc.

Este trabajo trata bien esa pregunta:

• Anjan. Chakravartty, Una metafísica para el realismo científico: conocer lo inobservable (Cambridge; Nueva York: Cambridge University Press, 2007).

Resumen:

El realismo científico es la opinión de que nuestras mejores teorías científicas dan descripciones aproximadamente verdaderas de los aspectos observables y no observables de un mundo independiente de la mente. Los debates entre los realistas y sus críticos están en el corazón mismo de la filosofía de la ciencia. Anjan Chakravartty rastrea la evolución contemporánea del realismo examinando las estrategias más prometedoras adoptadas por sus defensores en respuesta a los contundentes desafíos de los escépticos antirrealistas, lo que da como resultado una propuesta positiva para el realismo científico actual. Examina los principios básicos de la posición realista y arroja luz sobre temas que incluyen las variedades de compromiso metafísico requerido y la naturaleza del conflicto entre el realismo y sus rivales empiristas.

Los físicos han tomado en cuenta esta crítica al hablar de teorías efectivas , es decir, teorías que son válidas hasta un cierto rango/escala de energía.

La física es un proyecto en curso, por lo que no sorprende que su ontología sea un proyecto en curso; renormalización, es una solución alternativa de infinitos que surgen en una expansión perturbativa de un QFT.

Que una teoría pueda usarse para modelar diferentes fenómenos no debería sorprender, dado que incluso en la física clásica ocurre la misma posibilidad: la ecuación de onda se usa para modelar ondas de varios tipos, y aparentemente son fenómenos diferentes; un ejemplo moderno sería reescribir la gravedad como una teoría de calibre para que pueda cuantificarse de la misma manera que otras teorías de calibre como la de la luz.

Un excelente libro que analiza algunos de los problemas que surgen en la física de lo pequeño es Omnes Quantum Philosophy , que aborda las principales paradojas asociadas con QM a través del formalismo de historias consistentes; Sin embargo, no creo que aborde las preguntas de ontología que está haciendo aquí, pero puede que le resulte una lectura interesante.