En la filosofía de la ciencia , el estructuralismo [α] (también conocido como estructuralismo científico [1] o como la teoría-concepto estructuralista ) [2] afirma que todos los aspectos de la realidad se entienden mejor en términos de construcciones científicas empíricas de entidades y sus relaciones, en lugar de en términos de entidades concretas en sí mismas. [3]
El estructuralismo es un programa de investigación activo en la filosofía de la ciencia , que fue desarrollado por primera vez a fines de la década de 1960 y durante la década de 1970 por varios filósofos analíticos .
Como ejemplo del estructuralismo, el concepto de materia debe interpretarse no como una propiedad absoluta de la naturaleza en sí misma, sino como la forma en que las relaciones matemáticas con base científica describen cómo el concepto de materia interactúa con otras propiedades, ya sea en un sentido amplio, como los campos gravitacionales que produce la masa, o de manera más empírica, como la forma en que la materia interactúa con los sistemas sensoriales del cuerpo para producir sensaciones como el peso. [4]
El objetivo del estructuralismo es abarcar todos los aspectos importantes de una teoría empírica en un marco formal. Los defensores de esta teoría metateórica son Frederick Suppe , Patrick Suppes , Ronald Giere , [5] [3] Joseph D. Sneed , Wolfgang Stegmüller Carlos Ulises Moulines , Wolfgang Balzer, John Worrall , Elie Georges Zahar, Pablo Lorenzano, Otávio Bueno, Anjan Chakravartty , Tian Yu Cao, Steven French y Michael Redhead .
El término "realismo estructural", para la variación del realismo científico motivada por argumentos estructuralistas, fue acuñado por el filósofo estadounidense Grover Maxwell 1968. [6] En 1998, el filósofo realista estructural británico James Ladyman distinguió formas epistémicas y ónticas del realismo estructural. [7] [3]
El concepto filosófico del estructuralismo (científico) está relacionado con el del realismo estructural epistémico ( ESR ). [3] ESR, una posición sostenida originalmente e independientemente por Henri Poincaré (1902), [8] [9] Bertrand Russell (1927), [10] y Rudolf Carnap (1928), [11] fue resucitada por John Worrall (1989), quien propone que hay retención de la estructura a través del cambio de teoría . Worrall, por ejemplo, argumentó que las ecuaciones de Fresnel implican que la luz tiene una estructura y que las ecuaciones de Maxwell , que reemplazaron a las de Fresnel, también lo hacen; ambas caracterizan la luz como vibraciones. Fresnel postuló que las vibraciones estaban en un medio mecánico llamado " éter "; Maxwell postuló que las vibraciones eran de campos eléctricos y magnéticos. La estructura en ambos casos son las vibraciones y se mantuvo cuando las teorías de Maxwell reemplazaron a las de Fresnel. [12] Debido a que se conserva la estructura, el realismo estructural (a) evita la metainducción pesimista [β] y (b) no hace que el éxito de la ciencia parezca milagroso, es decir, plantea un argumento de que no hay milagros . [13]
El llamado problema de Newman (también problema de Newman , objeción de Newman , objeción de Newman ) se refiere a la crítica de The Analysis of Matter (1927) de Russell publicada por Max Newman en 1928. [14] [3] [15] Newman argumentó que la afirmación de la ESR de que uno puede conocer solo la estructura abstracta del mundo externo trivializa el conocimiento científico. La base de su argumento es la comprensión de que "cualquier colección de cosas puede organizarse de manera que tenga una estructura W , siempre que haya el número correcto de ellas", donde W es una estructura arbitraria. [16]
John Worrall (2000) defiende una versión de la ESR aumentada por la reconstrucción de teorías físicas mediante oraciones de Ramsey [17] (una oración de Ramsey tiene como objetivo aclarar proposiciones que contienen términos teóricos no observables sustituyéndolos por términos observables). John Worrall y Elie Georges Zahar (2001) sostienen que la objeción de Newman se aplica sólo si no se hace una distinción entre términos observacionales y teóricos. [18]
El realismo estructural epistémico al estilo Ramsey es distinto e incompatible con el realismo estructural epistémico russelliano original [19] (la diferencia entre ambos es que el realismo estructural epistémico al estilo Ramsey hace un compromiso epistémico con las oraciones de Ramsey, mientras que el realismo estructural epistémico russelliano hace un compromiso epistémico con las estructuras abstractas, es decir, con las clases de isomorfismo (de segundo orden) de la estructura observacional del mundo y no con la estructura física (de primer orden) en sí misma). [20] Ioannis Votsis (2004) afirma que el realismo estructural epistémico russelliano también es inmune a la objeción de Newman: Newman atribuyó falsamente la afirmación trivial "existe una relación con una estructura abstracta particular" al realismo estructural epistémico, mientras que el realismo estructural epistémico hace la afirmación no trivial de que existe una relación física única que está causalmente vinculada con una relación observacional única y que las dos son isomorfas. [21]
El realista científico tradicional y destacado crítico del realismo estructural [3] Stathis Psillos (1999) señala que "el realismo estructural se entiende mejor como la emisión de una restricción epistémica sobre lo que se puede conocer y sobre lo que las teorías científicas pueden revelar". [22] Él piensa que la ESR enfrenta una serie de objeciones insuperables. [23] Estas incluyen, entre otras, que el único compromiso epistémico de la ESR son las ecuaciones no interpretadas que no son suficientes por sí mismas para producir predicciones [24] [15] y que la distinción "estructura versus naturaleza" a la que apela la ESR no puede sostenerse. [25]
Votsis (2004) responde que el realista estructural "sí suscribe las ecuaciones interpretadas, pero intenta distinguir entre las interpretaciones que vinculan los términos a las observaciones de aquellas que no lo hacen" [26] y puede apelar a la visión russelliana de que "naturaleza" simplemente significa la parte no isomórficamente especificable de las entidades. [27]
Psillos también defiende la teoría descriptiva-causal de la referencia de David Lewis [28] [3] (según la cual los términos teóricos abandonados después de un cambio de teoría se consideran como referenciantes exitosos "después de todo") [3] [28] y afirma que puede tratar adecuadamente la continuidad referencial en las transiciones conceptuales, durante las cuales se abandonan los términos teóricos, [29] haciendo así que la ESR sea redundante.
Votsis (2004) responde que un realista científico no necesita vincular la verdad aproximada de una teoría al éxito referencial. [30] Cabe destacar que el realismo estructural inicialmente no dictó ninguna teoría particular de la referencia ; [31] sin embargo, Votsis (2012) propuso una teoría estructuralista de la referencia según la cual "los términos científicos pueden referirse a objetos individuales, es decir, de manera término por término, pero que para fijar esta referencia es necesario tener en cuenta las relaciones que estos objetos instancian". [32]
Mientras que el ESR afirma que solo la estructura de la realidad es cognoscible, el realismo estructural óntico ( OSR ) va más allá y afirma que la estructura es todo lo que hay . En esta visión, la realidad no tiene una "naturaleza" subyacente a su estructura observada. Más bien, la realidad es fundamentalmente estructural, aunque las variantes del OSR no están de acuerdo sobre qué aspectos de la estructura son primitivos. El OSR está fuertemente motivado por la física moderna, en particular la teoría cuántica de campos , que socava las nociones intuitivas de objetos identificables con propiedades intrínsecas. [3] Algunos de los primeros físicos cuánticos sostuvieron esta visión, incluidos Hermann Weyl (1931), [33] Ernst Cassirer (1936), [34] y Arthur Eddington (1939). [35] Recientemente, el OSR ha sido llamado "el marco ontológico más de moda para la física moderna". [36]
Max Tegmark lleva este concepto aún más lejos con la hipótesis del universo matemático , que propone que, si nuestro universo es solo una estructura particular, entonces no es más real que cualquier otra estructura. [37] [38]
En lógica matemática, una estructura matemática es un concepto estándar. Una estructura matemática es un conjunto de entidades abstractas con relaciones entre ellas. Los números naturales en aritmética constituyen una estructura, con relaciones como "es divisible por" y "es mayor que". Aquí la relación "es mayor que" incluye el elemento (3, 4), pero no el elemento (4, 3). Los puntos en el espacio y los números reales en geometría euclidiana son otra estructura, con relaciones como "la distancia entre el punto P1 y el punto P2 es el número real R1"; equivalentemente, la relación "distancia" incluye el elemento (P1, P2, R1). Otras estructuras incluyen el espacio de Riemann de la relatividad general y el espacio de Hilbert de la mecánica cuántica. Las entidades en una estructura matemática no tienen ninguna existencia independiente fuera de su participación en las relaciones. Dos descripciones de una estructura se consideran equivalentes, y describen la misma estructura subyacente, si existe una correspondencia entre las descripciones que preserva todas las relaciones. [37] [39]
Muchos defensores del realismo estructural atribuyen formal o informalmente "propiedades" a los objetos abstractos; algunos sostienen que dichas propiedades, si bien pueden tal vez "introducirse con calzador" en el formalismo de las relaciones, deberían en cambio considerarse distintas de las relaciones. [40]
En la teoría cuántica de campos (QFT), las propuestas tradicionales para "las estructuras más básicas conocidas" se dividen en "interpretaciones de partículas", como atribuir realidad al espacio de Fock de partículas, e "interpretaciones de campo", como considerar que la función de onda cuántica es idéntica a la realidad subyacente. Las diferentes interpretaciones de la mecánica cuántica proporcionan una complicación; otra complicación, tal vez menor, es que ni los campos ni las partículas están completamente localizados en la QFT estándar. Una tercera complicación, menos obvia, es que las "representaciones unitariamente inequivalentes" son endémicas en la QFT; por ejemplo, el mismo parche de espacio-tiempo puede ser representado por un vacío por un observador inercial, pero como un baño de calor térmico por un observador acelerado que percibe la radiación Unruh , lo que plantea la difícil cuestión de si la estructura de vacío o la estructura de baño de calor es la estructura real, o si ambas estructuras inequivalentes son reales por separado. Otro ejemplo, que no requiere las complicaciones del espacio-tiempo curvo, es que en el ferromagnetismo, el análisis de ruptura de simetría da como resultado espacios de Hilbert inequivalentes. En términos más generales, los infinitos grados de libertad de la QFT conducen a representaciones desiguales en el caso general. [36]
En relatividad general , los académicos a menudo otorgan un estatus de "estructura básica" a la estructura del espacio-tiempo, a veces a través de su métrica . [3]