¿Qué base tenemos para la certeza en las teorías científicas actuales?

Isaac Asimov escribió un gran ensayo relacionado con esto, The Relativity of Wrong . Esta cita resume su punto:

Mi respuesta para él fue: "John, cuando la gente pensaba que la Tierra era plana, estaba equivocada. Cuando la gente pensaba que la Tierra era esférica, estaba equivocada. Pero si crees que pensar que la Tierra es esférica es tan erróneo como pensar que la Tierra es esférica". la tierra es plana, entonces tu punto de vista es más erróneo que los dos juntos".

De alguna manera tocaste esto al mencionar que la física newtoniana es técnicamente incorrecta, pero sigue siendo útil en la práctica. Este es un punto clave. La ciencia no está muy preocupada por cómo son realmente las cosas. Más bien se ocupa de predecir cómo se comportarán las cosas en determinadas circunstancias específicas. Pensar que la Tierra es plana es incorrecto, pero operar con un modelo de que la Tierra es plana es bastante válido para la mayoría de lo que hacemos. Un modelo más preciso, pero más complejo, es la Tierra como una esfera. Esta se convierte en la mejor opción cuando se cubren largas distancias. Sin embargo, al final del día, no importa mucho que ambos modelos estén "equivocados", siempre y cuando sigan proporcionando datos útiles.

En cuanto a las teorías que mencionaste, la clave es que nunca hubo mucha evidencia empírica que las respaldara. Si lo hubiera habido, eso solo los habría hecho útiles, a pesar de estar equivocados. La ciencia no es gente inteligente pensando en cosas y proponiendo ideas sobre cómo podrían ser las cosas. Más bien, son personas inteligentes que examinan datos y crean modelos que explican estos datos y hacen otras predicciones comprobables.

Leer esa lista wiki muestra muchas ideas interesantes y no muchos modelos útiles. La relatividad es un ejemplo de una teoría que levanta muchas cejas, pero tiene un montón de evidencia que la respalda . Incluso si en una generación descubrimos algunas fallas serias en la relatividad, no caerá completamente en desgracia como lo han hecho las teorías en esa lista. La diferencia clave, una vez más, es que la relatividad está de acuerdo y explica una gran cantidad de evidencia. Esas "teorías" no tenían evidencia real que las respaldara, y muchas veces eran simplemente la primera idea que se les ocurría a las personas cuando no tenían forma de hacer observaciones realmente detalladas.

La teoría de cuerdas es un buen ejemplo de una excepción que confirma la regla. Es una teoría moderna que bien puede terminar en esa lista (o su sucesora). La clave es que no hay mucha evidencia (si es que hay alguna). Todavía no hace ninguna predicción comprobable. La teoría de cuerdas aún puede resultar útil, o puede resultar completamente falsa. La diferencia importante es que la teoría de cuerdas, si bien es ampliamente conocida, no es ampliamente aceptada y no ha proporcionado ningún modelo útil.

Entonces, la respuesta a ¿Están equivocadas nuestras teorías actuales (en el sentido más estricto de que la física newtoniana está equivocada)? Es sí. Ningún científico argumentará que tenemos modelos totalmente precisos. Pero son modelos útiles, que producen resultados reales y son más precisos que cualquier otro modelo desarrollado anteriormente. Si eso está mal, no quiero tener razón.

Sería difícil, supongo, mejorar sustancialmente la discusión de Richard Feynman sobre la incertidumbre en la ciencia , de un libro de conferencias, El significado de todo .

El esqueleto de su idea es que no podemos estar absolutamente seguros de nada y, por lo tanto, tenemos que permanecer abiertos a una revisión de nuestras ideas siempre y cuando surjan nuevos hechos, pero estamos tratando con predicciones a las que asignamos una cierta probabilidad. . Esta probabilidad es producto tanto de predicciones correctas en el pasado como de teorías racionales sobre cómo se relacionan ciertos hechos sobre el mundo, explicando qué factores deberían influir en nuestra asignación de probabilidades.

Además, cuanto más acumulativos sean nuestros conocimientos sobre el funcionamiento del mundo, más seguros podemos estar de que estamos en lo cierto. De esta forma, la mecánica newtoniana se convierte en un caso especial de la Relatividad, que a su vez se convierte en un caso especial de la mecánica cuántica. La trayectoria aquí es de modelos explicativos con más excepciones a modelos con menos excepciones. La única conclusión racional a la luz de tal evidencia es asumir (provisionalmente) que nuestros modelos se están acercando a lo que bien podríamos llamar 'realidad'.

Por supuesto, la respuesta de DaleSwanson anterior que menciona "La relatividad del error" de Asimov es un factor tan importante para hacer justicia a la pregunta, si no más.

Tenemos confianza en las teorías científicas, no convicciones inquebrantables en nuestro conocimiento de su certeza.

Una creencia científica simplemente no puede justificarse por ningún otro medio que las diversas evidencias producidas por el análisis y la experimentación científica. No estoy seguro de que sea justo exigir que una teoría sea absolutamente cierta; más bien debería predecir cosas, resolver problemas, enseñarnos a construir cosas e, idealmente, indicar nuevas direcciones para explorar.

Las teorías científicas aceptadas generalmente no se prueban como erróneas por completo, sino que son reemplazadas por teorías más generales que conservan la mayoría de las técnicas existentes; como sugiere que Einstein suplantó a Newton simplemente no probó que la física newtoniana fuera "falsa".

Además, la "verdad" última de una teoría científica es probablemente el criterio erróneo (e incluso puede estar fuera de lugar). Es decir, una teoría es o no efectiva para predecir cosas y resolver problemas. Pero el hecho de que una teoría te permita predecir algo todavía no te dice que la teoría sea verdadera , o de hecho nada en absoluto sobre cualquier "realidad" subyacente, para el caso.

No creo que sea cierto que las creencias científicas se consideran cada vez más verdaderas. Al menos en filosofía hemos aprendido la lección de la " Inducción Pesimista ".

Lo que ha cambiado es la percepción que tiene el público en general de la ciencia. Bien podrían estar cada vez más seguros de la ciencia. Eso se debe en parte a su creciente uso y confianza en los productos de la ciencia. También se debe en parte a algunos hechos incómodos sobre la retórica del discurso científico público. Dicho sin rodeos, si no suena seguro de sí mismo, no obtendrá financiación para la investigación. Y luego está toda la cooptación de la ciencia para apoyar a los ateos militantes como Dawkins y compañía. Pero no vayamos por ahí. Nadie sensato debería tomar en serio a Dawkins como filósofo. Ciertamente no como un filósofo de la ciencia.

Entonces, ¿por qué uno podría tener una confianza cada vez mayor en la ciencia a pesar de las teorías de la luz del Flogisto, Calórico, Éter, las teorías del Humor de la enfermedad, etc.? Bueno, siempre está el Realismo Estructural . Esta es básicamente la opinión de que si bien ha habido teorías falsas notables, contenían, de alguna manera, una pizca de verdad. Hay un aumento en nuestra comprensión de la estructura del mundo, a pesar de las revoluciones sobre de qué creemos que está hecho. Entonces, a pesar del error, la teoría de la luz del éter de Fresnel acertó en algunas cosas: a saber, las ecuaciones para la difracción, etc.

La motivación para este tipo de punto de vista es la intuición de "no hay milagros". La idea es que sería una coincidencia cósmica si lográramos construir computadoras, aviones, microondas y similares, si no estuviéramos acertando en algo sobre la naturaleza del mundo.

Todo esto está muy lejos de la certeza. Pero entonces, la certeza escasea en filosofía.

Adopto un enfoque algo pragmático. Es poco probable que la proporción entre conocimiento científico sólido y conocimiento falso sea muy diferente hoy en día de lo que fue en otros momentos de la historia humana. Mi base para la afirmación proviene de la lectura de historias de la ciencia y los científicos. Invariablemente, las ideas científicas falsas resultan ser explicaciones razonables y potencialmente correctas de los datos disponibles . Cuando surgen avances en los instrumentos, la técnica de observación y la experimentación, tienden a hacer que la ciencia falsificada parezca incorrecta. En el momento en que se propusieron las ideas, esos datos no existían. No hay razón para pensar que hemos llegado a los límites de la observación.

Además, la ciencia parece avanzar sobre la base de percepciones creativas que provienen de las mentes de pensadores especialmente dotados. (Mi pensamiento sobre esto proviene de mi lectura de Thomas Kuhn, especialmente La estructura de las revoluciones científicas ). Nuestras mentes tienen la notable capacidad de tolerar datos inconsistentes y podemos pasar mucho tiempo aceptando teorías erróneas antes de que una percepción repentina nos haga aceptar una alternativa que mejor se ajuste a los datos. La sensación de que todos los datos nuevos se ajustan a nuestros modelos es un sesgo peligroso. Tendemos a descartar los contraindicadores como "valores atípicos".

Ahora, probablemente sabemos más en un sentido absoluto. Dado que el nuevo conocimiento se basa en trabajos anteriores, hemos aprendido de los errores y de las teorías refinadas. Las hazañas de ingeniería que dependen de la ciencia fundamental validan (desde un sentido pragmático) que sabemos más de lo que sabíamos antes. Pero también afirmamos muchas, muchas más cosas de las que alguna vez hicimos. Algunas cosas que "sabemos" se basan en fenómenos naturales que eran desconocidos incluso hace una generación. (Estoy pensando en cosas como afirmaciones médicas, teorías informáticas y física de partículas. Es probable que haya teorías que no puedo comenzar a entender en otros ámbitos del conocimiento). Para que la proporción de cosas que sabemos se mantenga con la cantidad de cosas que afirmamos, es inevitable que sepamos más en un sentido absoluto.

Una pregunta más difícil es cómo sabemos qué afirmaciones son verdaderas y cuáles son falsas. El ejemplo de la física aristotélica sugiere que simplemente elegir las teorías más respetables no es una forma segura de seleccionar teorías verdaderas.

Parece que se han dado algunas respuestas excelentes, pero solo para agregar algo más:

Independientemente de que una teoría científica se demuestre posteriormente que es incorrecta, los datos y las pruebas que respaldaban previamente esa teoría siguen siendo igual de correctos y útiles. Es solo nuestra interpretación de esos datos lo que se cuestiona.

Siento que es importante mencionar esto, porque a menudo escuché a personas mencionar que la práctica de la ciencia de descartar con regularidad las creencias previas significa que es inconsistente y poco confiable.

Si mañana se demuestra que la teoría de la gravedad no es precisa para describir algún fenómeno recién descubierto, eso no la hace menos precisa para describir las cosas que solía hacer. Ya no es un marco integral que se puede utilizar, pero eso no cambia el hecho de que el 99,9 % de lo que afirma sigue siendo cierto.

El último libro de David Deutsch trata más o menos exclusivamente sobre este tema: The Beginning of Infinity

Allí argumenta que aunque el conocimiento objetivo es alcanzable, la creencia justificada ("cierta verdad") no lo es.

Eso significa que podremos acercarnos cada vez más a la verdad pero nunca alcanzarla. Explicación tras explicación será infinitamente mejor , pero como con todos los infinitos, siempre estaremos al principio (como cada número que puedas concebir es siempre pequeño en comparación con el infinito).

¡La lectura de esta pieza monumental es muy recomendable!

La razón básica de la falsificación no es inspirar dudas, sino insistir en que cada adición a la complejidad de nuestro campo está justificada por al menos un rendimiento ligeramente mejor de la inversión.

El punto de la falsabilidad popperiana, o la ciencia normal de Kuhn, es insistir en que agregar a la teoría debería mejorar las probabilidades de que cualquier cálculo dado mejore. Las nuevas teorías siempre deben explicar adecuadamente lo que ya ha sido validado, o al menos explicar por qué nuestra confianza actual en los principios existentes parece funcionar, y claramente predecir algo más. Entonces, las matemáticas dicen que debes aumentar el número de tus predicciones que serán correctas.

Los intentos de falsificación utilizan la teoría que intentamos extender. Entonces, en un grado real e importante, cada caso de no falsificación de una teoría falsable es una revalidación de cada teoría en la que se basó hasta los primeros principios. Si fallamos en falsificar, estamos validando una amplia gama de cálculos realizados de acuerdo con la ciencia subyacente.

Entonces, lo que tenemos, si nos mantenemos en este marco, para aumentar continuamente nuestra certeza, son las estadísticas.

¿Por qué toda esta discusión? Como decía Feynman no podemos estar absolutamente seguros de nada... . ¿Podrías ser un cerebro en una tina y quieres certeza?