Física, comprensión teórica y los límites del conocimiento/comprensión humana

Si bien puede haber límites kenóticos para la inteligencia humana, creo que el mayor error en estos días es el desdén general que muchos físicos y científicos tienen por la filosofía , de todas las cosas. Es importante señalar que Einstein estaba muy interesado en la filosofía, y esto bien puede haber influido en su genio. Michael Friedman argumenta esto en Dynamics of Reason :

E incluso en el clima mucho más especializado del siglo XX, los científicos cuyo trabajo ha tenido un carácter particularmente revolucionario han seguido estando involucrados también en problemas filosóficos fundamentales. En el caso de Albert Einstein, por ejemplo, hay un volumen de la Biblioteca de Filósofos Vivientes dedicado a él (junto a figuras como John Dewey, George Santayana, Bertrand Russell, Ernst Cassirer, Karl Jaspers, Rudolf Carnap, Martin Buber, CI Lewis, Karl Popper, Gabriel Marcel y WV Quine), titulado Albert Einstein: Philosopher-scientist . (3)

Personal Knowledge de Michael Polanyi entra en algunos detalles sobre Einstein y su filosofía. Señala, por ejemplo, que el experimento de Michelson-Morely no influyó particularmente en Einstein para que presentara su teoría de la relatividad especial, como se afirma a menudo. Einstein lo descubrió en gran medida filosofando . Esto se pierde en muchos científicos hoy en día. A continuación se muestra un ejemplo.

En mi respuesta a ¿Por qué tendemos a discretizar las cosas a nuestro alrededor y dentro de nosotros? , cité a Massimo Pigliucci 2012-04-25 publicación de blog Lawrence Krauss: otro físico con un complejo anti-filosofía :

Lee Smolin, en su “ The Trouble with Physics ” lamenta la pérdida de una generación para la física teórica, la primera desde finales del siglo XIX que pasa sin un gran avance teórico que haya sido verificado empíricamente. Smolin culpa de este lamentable estado de cosas a una variedad de factores, incluida la sociología de una disciplina donde las prioridades de financiación y contratación las establece un pequeño número de profesionales intelectualmente endogámicos. Irónicamente, uno de los culpables de Smolin es la falta de interés y apreciación de la filosofía entre los físicos contemporáneos. Esta cita es del libro de Smolin:

“Estoy totalmente de acuerdo contigo sobre la importancia y el valor educativo de la metodología, así como de la historia y la filosofía de la ciencia. Muchas personas hoy en día, e incluso científicos profesionales, me parecen alguien que ha visto miles de árboles pero nunca ha visto un bosque. Un conocimiento de los antecedentes históricos y filosóficos da ese tipo de independencia de los prejuicios de su generación que sufren la mayoría de los científicos. Esta independencia creada por la intuición filosófica es, en mi opinión, la marca de distinción entre un mero artesano o especialista y un verdadero buscador de la verdad”. (Albert Einstein)

Estuve de acuerdo:

Tenga en cuenta los "miles de árboles, pero nunca ha visto un bosque". Esta sería una preferencia por centrarse en los particulares, una actitud empirista, por encima de un enfoque en los universales, una actitud racionalista. Propongo que Albert Einstein, Lee Smolin y Massimo Pigliucci tienen razón: necesitamos encontrar formas nuevas, productivas y holísticas de pensar sobre la ciencia, formas que no solo discreticen y reduzcan a elementos básicos.

El sinsentido siempre ha sido una condición de la ciencia, como lo ha sido el sentido. Los dos forman una dialéctica en varios niveles diferentes y de diferentes maneras.

Se requieren muchas tonterías para producir un poco de sentido nuevo. Somos los herederos de una larga historia; del pensamiento reflexionando sobre sí mismo. Uno recuerda el largo aprendizaje de las matemáticas a través de Babilonia hoy como meros datos, como carentes de sentido; con Grecia agregando sentido - eso es prueba; lo mismo ocurre con la astrología: la adivinación de futuros, la coronación de reyes a través del movimiento de las estrellas que aún hoy proyecta una larga sombra como una mera tontería hasta que Galileo tomó su telescopio.

Esta es la dialéctica de la intuición y la técnica. Todo comienzo es intuitivo y todo final está saturado de técnica. Los comienzos son lúdicos, los finales totalizadores. Hacia el final, la mirada retrospectiva a los comienzos se vuelve desdeñosa. Uno ha crecido y su rostro mira hacia el futuro, hacia un final.

Esto - la actitud de Janus. Somos criaturas divididas que tienen la capacidad de mirar en ambos sentidos. Asumiendo la postura de reverencia al pasado, se descarta el futuro. Asumiendo la postura de éxtasis hacia el futuro, el pasado se convierte en una especie de sinsentido. Siendo criaturas encarnadas no podemos trascender esta condición; más bien lo trascendemos sólo para encontrarnos en un nuevo paisaje cuyos contornos se asemejan al antiguo (el retorno nietzschiano).

Tome las conjeturas de Langlands en Teoría de Números. Su desarrollo no fue a través de la lógica, sino a través de la intuición. Nace una nueva visión. Este es el reverso de la dialéctica de la intuición y la técnica. A través de un largo aprendizaje de la técnica, una larga marcha solitaria para hacer coherente lo abstracto y volverse sensato y sensual en el Entendimiento, Langlands logra suficiente claridad de visión para tener una visión. No se debe confundir la fórmula del pensamiento.

Abstracción es el nombre de cierta estrategia mágica en matemáticas entre otras. Pero esta no es la condición de las matemáticas para los matemáticos. Más bien es hacer lo invisible Sensible al Entendimiento y Sensual a la Imaginación (la perspectiva kantiana). Uno podría señalar a Conways The Sensual Quadratic Form .

¿No es el lenguaje abstracto? ¿Puedes sostener una palabra? Siendo una de las condiciones de nuestra existencia y esencia, esta abstracción es concreta. Pero no siendo el Número tal condición, espiritualizado es visión, y materializado es medida. A través de la medida - la escalera - al espíritu y a la visión (Wittgenstein)

La doxa y los datos de las matemáticas babilónicas, en su tiempo, entonces una hermosa visión, operando bajo una estrella materialmente significativa ahora perdida; por lo tanto, tonterías - ahora.

Para volver a su primera pregunta, sobre el "creciente sinsentido" de la contradicción entre QM y GR. Hay profundas diferencias entre las dos teorías. Los físicos asumen que la unidad del mundo tal como se nos presenta debe reflejarse en sus teorías. Esto, por supuesto, es una suposición metafísica. Esto puede ser realmente cierto, pero en el nivel epistemológico, el mundo puede estar organizado de tal manera que nunca podamos darnos cuenta, es decir, a través de nuestras teorías físicas. Verlinde lo comentó en una entrevista.

El 'tonto' producido es entonces pensado operando intuitivamente; se avanza en ciertas direcciones, otras direcciones resultan falsas; los puentes se construyen, se derriban y se vuelven a construir.

Uno podría señalar a Ashtekars New Variables como desbloqueando un viejo camino en la cuantificación de GR; las redes causales como un nuevo pensamiento; Los TQFT colocan las integrales de ruta de Feynman de manera formal como logros sólidos, entre otros. El pensamiento de gravedad termodinámicamente es una nueva dirección teorizada por Padmanubhan & Verlinde; uno recuerda aquí la aplicación de la termodinámica de Bekenstein a la física del Agujero Negro y la afirmación posterior de Hawking. Chris Isham, Doering y otros están explorando QM en el contexto de la teoría topos, que es una generalización de la teoría de conjuntos cuya lógica es intuicionista. Además, pueden o no tener 'puntos', y los puntos que hay pueden tener forma: esto se está alejando del dictado de Euclides .de un punto siendo un sin ancho. Los topos se han dispuesto en una serie cuya encarnación infinita da forma lógica. Esto se conoce como teoría del tipo de homotopía. Urs Scheiber está usando esto para sintetizar grandes extensiones de física matemática en un sistema coherente y consistente. También se observa la introducción de métodos inconsistentes y paraconsistentes en matemáticas con una lenta filtración a través de la frontera hacia la física.

Habrá que producir muchas más 'tonterías' antes de que se pueda destilar algo de sentido. El topólogo Alexsandrov dijo al comienzo de Topología que se sintió amenazado por la inmensa producción de artículos topológicos hasta que se dio cuenta de que eran "tonterías", es decir, que contenían ideas de poca importancia al alejarse de la línea principal de las matemáticas. Pero uno debe recordar que las ideas que se alejan de la línea principal pueden encontrar su contexto adecuado para su expresión completa mucho más tarde, por ejemplo, la teoría de nudos de Lord Kelvin como modelo para los átomos, reduciendo los átomos a geometría pura; o Brouwer reaccionando contra la defensa de Hilbert de lo formal e infinito (Cantors Paradise) retirándose a lo intuitivo y constructivo.

Cabe recordar que la Física es una tradición con raíces que se remontan a la Antigüedad, y antes; y con un futuro no menos largo.

Uno no necesita una comprensión profunda de la física moderna para comprender que el mundo es misterioso. Esta ha sido la condición de los hombres en la mayoría de los tiempos. La mayoría de los pensadores en la mayoría de los tiempos lo han comentado. Solo en una civilización saturada de técnica, esta observación familiar y ampliamente entendida se vuelve desconocida, extraña y extraña.

Solo se necesita pensar un poco para ver que el conocimiento es infinito, que nosotros somos finitos y, por lo tanto, lo que sabemos, aunque suma mucho para nosotros, siempre está al comienzo del infinito. La sencillez de este pensamiento se ha convertido en un lugar común, y como todos los lugares comunes han sufrido la indignidad de ser ignorados. Esto no lo hace malo, pero para conocerlo realmente , uno tiene que experimentarlo . Esto es lo que William Blake, el poeta y artista inglés, quiso decir cuando escribió en Canción de la experiencia, El matrimonio del infierno y el cielo:

Si se limpian las puertas de la percepción, todo aparecerá ante el hombre tal como es, infinito.

Finalmente:

(1) ¿existen simplemente limitaciones en lo que podemos entender como significativo y sensato porque carecemos de la capacidad de dar sentido a los resultados que estamos obteniendo?

Sí. Cuando se mira de la 'manera correcta', esto siempre es cierto. También es muy fácil olvidar esto.

(2) ¿Con qué tipo de teoría terminamos si estamos preparados para conformarnos simplemente con una teoría que es completamente sensata pero dentro de los límites de lo significativo y sensato?

¿Cómo se puede trabajar fuera de lo 'significativo y sensible'? Es nuestro horizonte de pensamiento como lo señala Wittgenstein en el Tractatus .

(3) ¿Ofrece la abstracción de las matemáticas una vía más allá de lo que los experimentadores pueden siquiera ver o entender?

Sí; como las matemáticas son una herramienta, cuantas más herramientas haya mejor, cuanto más eficientes sean mejor; pero no hay que confundir las matemáticas con la intuición física, ni con el pensamiento o la especulación. También se debe recordar que los experimentadores encuentran cosas que son sorpresas desagradables para los sueños de los teóricos, como la muerte lenta de la supersimetría, o la materia y la energía oscura. Recuerde que el experimento y la teoría forman una dialéctica. Uno no debe valorizar uno sobre el otro. Aunque es humano.

1. Los seres humanos están necesariamente limitados en su alcance. Esta limitación nos permite tener una cierta funcionalidad y lugar en el orden de este mundo. Como dice Noam Chomsky, no somos ángeles. [La conferencia de Noam Chomsky sobre el tema se encuentra en el siguiente enlace]
2. Esta es una pregunta importante y que se relaciona con una revolución en la lógica dentro del siglo XX. Lo que su pregunta implica en última instancia es que muchas de nuestras teorías se basan en fundamentos limitados. El teorma de incompletitud de Gödel nos dice que dentro de un sistema formal hay al menos un enunciado que no puedes probar. En lenguaje sencillo, cualquier campo distinto de las matemáticas (geometría, teoría de conjuntos, álgebra, etc.) está limitado porque puede haber varios teoremas que no son demostrables. Ergo, llegamos a la conclusión de que las herramientas que tenemos son defectuosas pero suficientes en el sentido de que todavía podemos tener algunas verdades absolutas.
3. Lo mismo puede decirse de cualquier campo que tenga un crecimiento creciente de conceptos y conexiones entre esos conceptos. La idea de que las matemáticas no son intuitivas es simplemente un concepto erróneo. Hay muchos libros que describen cómo las matemáticas en su núcleo son comprensibles para cualquier individuo educado porque en el núcleo modelan patrones. Pero dado que su pregunta realmente se refiere a la física, la física teórica usa las matemáticas para modelar conceptos creados por físicos. Por lo tanto, un experimentador entendería las matemáticas aplicadas pero no necesariamente las ejecutaría.

Noam Chomsky - "La máquina, el fantasma y los límites del entendimiento"

¿Existen simplemente limitaciones en lo que podemos entender como significativo y sensato porque carecemos de la capacidad de dar sentido a los resultados que estamos obteniendo?

Sí, con los pies en la tierra, estamos entre las personas vivas de unos pocos miles de millones, cada uno con una capacidad limitada de comprensión y, por lo tanto, la suma. En cuanto al tiempo, la suma dejará de acumularse en algún momento. Durante más de 100 años desde Plank y Einstein, ¿cuánto más hemos avanzado en la comprensión fundamental? Si no mucho, la señal para llegar a un límite es aparente, así como una hipérbola se acerca a su eje. Se debería haber supuesto todo lo contrario, es decir, los avances científicos deben haber sido exponenciales con el tiempo debido a que las herramientas cada vez más sofisticadas se crean en número y ritmo (por ejemplo, con la ayuda de las computadoras y la ley de Moore).

si estamos llegando a un techo con respecto a que podemos dar sentido a lo que podemos decir que es cierto matemáticamente, especialmente si las matemáticas son completamente coherentes, en oposición a una necesidad inflexible de verificar experimentalmente... Por el contrario, las matemáticas se vuelven cada vez más complicado y no intuitivo... ¿Ofrece la abstracción de las matemáticas una vía más allá de lo que los experimentadores pueden siquiera ver/entender?

Las matemáticas inherentemente tienen barreras que no puedes pasar, demostradas por el teorema de incompletitud de Goedle y su siguiente declaración más intuitiva:

De modo que la siguiente conclusión disyuntiva es inevitable: O bien las matemáticas son incompletables en este sentido, que sus axiomas evidentes nunca pueden estar comprendidos en una regla finita, es decir, la mente humana (incluso dentro del ámbito de las matemáticas puras) supera infinitamente los poderes de cualquier máquina finita, o bien existen problemas diofánticos absolutamente irresolubles del tipo especificado. . . (Gödel 1995: 310).

NB : Goedle planteó un punto muy fino sobre la Mente, pero está más allá de la noción de conocimiento y para otra discusión, aunque muy relevante para la tendencia de R.Penrose.

¿Con qué tipo de teoría terminamos si estamos preparados para conformarnos simplemente con una teoría que es completamente sensata pero dentro de los límites de lo significativo y sensato?

Bueno, la mejor herramienta que se puede emplear hasta ahora es Math y ves la limitación. Hay algunos candidatos más allá de la ciencia, primero para comenzar con la metafísica. Encuentro la filosofía de CSPeirce sobre Semiótica y lo relevante que son tan distantes de la mayoría de los demás. Sorprendentemente, parece evitarse o mantenerse alejado.