Fisikaren filosofia

Fisikaren filosofia fisikaren teoria desberdinen eta errealitatearen izaera arautzen duten interpretazio, kontzeptualizazio, epistemologia eta printzipioei buruzko hausnarketa filosofikoen multzoa da. Historikoki, fisikaren filosofoek espazioaren, denboraren, materiaren eta haien arteko elkarrekintzen legeen izaerari buruzko galdera sakonak egin dituzte, baita fisikariek praktikan erabiltzen dituzten teorien oinarri epistemologiko zein ontologikoei buruzkoak ere. Diziplina honek filosofiaren hainbat arlo (metafisika, epistemologia, zientziaren filosofia...) uztartzen ditu, aldi berean fisika teoriko eta esperimentalaren azken aurrerapenei erreparatuz. Fisikaren teoriei buruzko eztabaida filosofikoak ez dira beti ugariak izan, baina zientzialarien ikuspegi filosofikoek funtsezko garrantzia izan dute teoria horien garapenean. Beste era batera esanda, fisikaren filosofiak fisikaren emaitzen gaineko kritika eskaintzen du, eta, aldi berean, fisikaren beraren ekarpen berrietatik elikatzen da.

Denbora, espazioa... Horiek guztiak zer diren fisika ez ezik fisikaren filosofia arduratzen da.

Tales materiaren lehen definizioa ematen saiatu zen, Demokritok atomoen existentzia proposatu zuen, Ptolomeok bere astronomia landu, eta Aristotelesek bere Fisika liburuan higidura filosofiaren ikuspegitik deskribatu nahi izan zuen. Horrela, fisika Antzinako Greziar filosofiaren ondorengoa dela esan dezakegu. Hala, XVIII. mende amaierara arte “filosofia naturala” zeritzon fisikari aurretik bereizketa egiteko ezintasunaren ondorioz. XIX. mendean, fisika diziplina bereizi gisa finkatu zen, hala ere, zientzia guztien antzera, zientziaren filosofiaren eta “metodo zientifiko"-aren euskarriari esker ezagutza metatzeko gai izan eta izaten jarraitzen du.

Errealitatearen interpretazioa

Gizakiok errealitatea ulertzeko ahaleginean, hiru ikuspegi nagusi erabili izan ditugu gertakari fisikoen bilakaera ulertzeko:

1. Ikuspegi mitiko-erlijiosoa: ikuspegi mitiko-erlijiosoa errebelazioetan, tradizioan eta liburu sakratuen edukietan oinarritzen den errealitatea ulertzeko modu bat da. Interpretazio horretan fenomenoei borondate bat egokitzen zaie, gizaki baten jokabidea pentsamendu ezkutuek baldintzatzen duten bezala. Hartara, bai sinesmen animistetan bai teismo erlijioetan, uste da badirela nolabaiteko buru kontzienteak (indar natural kontzienteak, jainkoak, espirituak…) haien borondatezko ekintzek fenomeno fisiko moduan eragin dezaketenak. Hortaz, badago aukera entitate horiekin komunikatzeko, eta hori da erlijio horien oinarria.
2. Hurbilketa arrazionalista: hurbilketa arrazionalista arrazoibide deduktiboan oinarritzen da, tradizioz filosofiaren eta matematikaren metodoa izan dena, nahiz eta hauetan ere behaketa eta indukzio puntuala erabili izan den, garapenean orientazioa emateko.
3. Hurbilketa enpirikoa: hurbilketa enpirikoa behaketan, esperimentazioan eta metodo induktiboan oinarrituta ezagutza berria osatzea du helburu. Fisika, batez ere, azken ikuspegi horretan sustraitzen da, nahiz eta arrazoibide deduktiboari ere etekina ateratzen dion.

Zientzia modernoak azalpen erlijiosoak alde batera utzi ditu arrazionalismoak eskaintzen duen metodo deduktiboan eta enpirismoak planteatzen duen metodo induktiboan oinarrituz.

Bigarren eta hirugarren ikuspegi horiek onartzen dute badirela errepikakorrak, denboraz kanpokoak eta unibertsalak diren harremanak gertakari fisikoen artean, proposizio logiko gisa adierazi daitezkeenak: lege unibertsal edo lege fisikoak. (Lehen ikuspegi mitiko-erlijiosoan, berriz, anabasa edo arbitrariotasuna sor daiteke gertakarien arteko harremanetan.). Fisikaren eta, oro har, zientziaren helburua unibertsoa gobernatzen duten lege horiek ezagutzea da, gertakari ezagunetan oinarrituta iraganari buruzko ulermena hobetzeko eta etorkizuneko jokabidea aurresateko. Zientziaren filosofiak, berriz, galdera hauek jorratzen ditu: zer dira teoriak, nola azaltzen dute mundua, zein ebidentzia eta inferentzia hartzen dute oinarritzat, eta nola egiaztatzen edo ezeztatzen dira hipotesiak.

Ohiko suposizioak

Zientziaren eraikina behaketa eta esperimentazio bidez lortutako ezagutzan oinarritzen da, etorkizuneko jokabidea aurreikusteko, arrazoibide deduktiboaren laguntzarekin. Teoriak ikertzeko eta garatzeko modua unibertsalki onartuak diren zenbait oinarri filosofikoren gainean eraikitzen da:

Mundu fisikoaren ulergarritasuna

Mundu fisikoaren ulergarritasuna natura gizakien arrazoimenak uler ditzakeen lege batzuen mende dagoen ustean oinarritzen da. Lege horiek proposizio logiko gisa adieraz daitezke, naturan agertzen diren eredu edo harreman errepikakorrak azaltzeko. Gizakia, beste animalia batzuk bezala, eboluzio-prozesu baten ondorioz garatu da, baina gizakiek garapen kognitibo handiagoa izan dute. Adimen diskurtsibo horri eta belaunaldien arteko transmisio kultural konplexuari esker, gizakiak oinarrizko behar biologikoak asetzetik harago joan dira, mundua modu abstraktuan irudikatzeko gaitasunari esker.

Kontzeptualizazio abstraktua egiteko gaitasuna, neurri handi batean, gizakion (eta primate aurreratu batzuen) bereizgarri da. Gaitasun kognitibo horiek behatutako eredu errepikakorrei buruzko orokortasunak egiteko aukera eman digute, natura gobernatzen duten legeen formulazioan oinarrituta. Lege naturalen existentzia eta gizakion adimenak haiek ulertzeko adinakoa izatea komunitate zientifikoan gehiengoz onartutako hipotesia da, baina horixe bera da filosofiaren xedeetako bat, mundu fisikoaren ulergarritasuna eta azalpenaren posibilitatea planteatzen duena.

Mundu fisikoaren objektibotasuna

Mundu fisikoaren objektibotasunak fenomeno fisikoak behatzailearen mende ez daudela adierazten du, beste modu batean esanda, behatzaile desberdinek tarteko fenomenoei buruzko adostasunera irits daitezkeela (intersubjektibotasuna). Halaber, espazio eta denbora objektibotasuna ere aurresuposatzen da: badira leku batetik bestera eta momento batetik bestera aldatzen ez diren erlazio eta eredu konstanteak. Ekintza baten ondorioa hemen zein han bera da, baldin eta ekintza eta baldintzak berdinak badira. Gaur gertatzen dena etzi ere gauza bera izango da, baldintza berdinak baldin badira.

Kontsistentzia

Zientziaren egitateak berdinak dira behatzaile guztientzat.

Kontsistentziak gertakari edo fenomeno bati buruzko egia bakarra existitzen dela adierazten du. Interpretazio edo ikuspegi desberdinek ezin dute bi egiatan bukatu batera, bata bestearen aurkakoa izanik. Oinarri filosofiko horren ondorioz, baliozko lege fisikoetatik ondorioztatzen diren proposizio logikoki baliozkoak behaketek babestuko dituztela onartzen da.

Historia

Fisika aristotelikoa

Antzinako Greziar naturaren filosofoek ez zuten naturaren mekanismoen deskribapen zehatzik proposatu nahi, ezta emaitza esperimental kuantitatiboen iragarpen zehatzik ere. Fenomeno naturalak analogien bidez ulertzen saiatzen ziren, gizakion gorputza, harreman sozialak edo gatazka politikoak gogoan hartuz. Hala, magnetismoa norbaitek beste pertsona batzuekiko azaleratzen duen “sinpatia” bereziaren antza zuen.

Erakarpena eta aldaratzea funtsezko kontzeptuak ziren Aristotelesen aurreko zientzian, naturan gertatzen ziren aldaketen eragile nagusitzat hartzen baitziren. Materia—aldaketen subjektu pasiboa—eta indarra—aldaketen eragile—bereizten ziren jada K.a. V. mendean. Horrez gain, lau “kausa” (arrazoi) motei buruzko doktrina zabaldu zen. Horietan, kausa eragilea zen aldaketa ororen iturri primarioa, egungo “ekintza” edo “indarra” kontzeptuetatik hurbilena dena.

Aristotelesen (K.a. 384–322) Fisika mugimenduaren eta kausa eragileen arteko erlazioa aztertzera dedikatu zen bereziki. Haren sistema honako lau printzipiotan oinarritzen zen:

1. Hutsaren ukapena. Espazio hutsak abiadura infinitua ekarriko luke, mugimenduaren abiadura bitartekoaren erresistentziarekin alderantziz proportzionala delako. Aristotelesen ereduan ezin zen halako “mugimendu infinitu” bat onartu, hortaz, hutsaren ukapena oinarrizko printzipioa zen.
2. Aldaketa ororen kausa eragilearen beharra. Kausa eragilea gorputz bakoitzak zehaztutako dagokion posiziora mugitzeko duen joera naturalean datza. Joera hori, batzuetan, energia potentzial primitibo baten lehen adierazpen gisa ikusi izan da, edo Lurretik beste gorputzetara gertatzen den urrutiko ekintzaren lehen aztarna moduan ikusi izan da.
3. Kontaktu bidezko ekintzaren printzipioa. Mugimendu guztietan (mugimendu “naturaletan” izan ezik), objektu mugikorrari eragiten dion kausa eragile bat behar da, objektuarekin kontaktu harremanean egon dena. Hori garai hartan datu esperimentaltzat hartzen zen, nahiz eta zailtasunak agertzen ziren jaurtigaiak, magnetismoa eta itsasaldiak azaltzeko. Kasu horietan, agerian geratzen zen agian bitartekoaren jarraitutasuna jokoan zegoela.
4. Lehen eragile geldi baten existentzia. Arrazoibide logiko batetik, Aristotelesen fisikan, nahiz eta elkarrekintzen arazoa konpontzeko interes praktikotik at geratu, beharrezko zen “lehen motor” mugiezin bat, bere burua eragin zuena fenomeno guztiei hasiera emateko.

Kosmologiaren alorrean, fisika aristotelikoak unibertsoa esfera bat balitz bezala hartzen du, Lurra zentroa den erdigunearekin. Materia, lau elementu klasikoek osatzen dute (lur, ur, aire eta su) eta horiek era egoki batean banatzen dira esferan zehar. Lurra erdigunean, ura lurraren gainean... Azkenik, eterrean dauden gauzek (Ilargia, Eguzkia, planetak eta izarrak) erdigune horren inguruan biratzen dute.

Fisika kartesiarra

René Descartesek (1596–1650) unibertsoaren sistema oso bat proposatu zuen, non materia espazioarekin identifikatzen zen, hutsunerik gabe. Adibidez, planeten mugimendua Eguzkiaren inguruan partikulen zurrunbiloen ondorio zela zioen, baina sistema kartesiarrak ez zuen mekanismoaren xehetasunik eskaintzen.

Descartesen sistema fisikoaren oinarrizko legea mugimenduaren kontserbazioa da: Jainkoak unibertsoari mugimendu kopuru jakin bat eman zion, eta hori ez da aldatzen. Descarten ustez, “higidura” masa bider abiadura (mv) da, norabideari jaramonik egin gabe. Partikulek talken bidez higidura elkarri pasa diezaiokete, baina ezin dute sortu edo suntsitu. Hori Newtonen lehen legearen aurrekari argia da, nahiz eta desberdintasun garrantzitsuak egon bi pentsalarien artean. Descartesen ikuspegian, kausalitate fisikoa printzipio mekaniko hutsera mugatzen da: aldaketa oro higidura da, eta higiduraren aldaketa oro gorputzen arteko kontaktutik dator. Beraz, Descartesentzat fisikaren gakoa partikulen talka-legeen formulazioa zen.

Newtonen fisika

Fisika newtondarrak abiapuntutzat gorputz zabalez eta hutsunez osatutako unibertso bat hartu zuen. Gorputz horietako bakoitzak kontaktuz zein urrutitik elkarreragin zezakeen, bere masari proportzionalak ziren grabitate-indarrak berehalakoan gainerako gorputzei eraginez. Oinarri-eskema horren bidez, Newtonek 1686an argitaratu zituen higiduraren eta grabitazioari buruzko bere teoria ezagunak.

Newtonen (1642–1727) 1686ko Filosofia naturalaren printzipio matematikoak lanean azaltzen da nola indarrek higidura sortzen duten, eta hortik ondorioztatzen dira Newtonen hiru legeak:

1. Bigarren legea: indarraren intentsitatea eta azelerazioa zuzenki proportzionalak dira.
2. Lehen legea (inertziaren legea): gorputz batek bere atseden-egoeran edo higidura zuzen uniformean jarraituko du, kanpo-indarrek hori aldatzera behartzen ez duten arte. Aristotelesen fisikaren hainbat axiomaren ordez lege hau onartu zen.
3. Ekintza-erreakzioaren printzipioa: gorputz batek beste bati eragiten dion indarra bigarrenak lehenari eragiten dionaren berdina da, baina kontrako noranzkoan.

Newtonentzat lege hauek “gorputz oro”-k barne hartzen zituen. Ilargia zein sagar bat, edo edozein materia mota (airea, ura, harriak, sugarrak…). Ezerk ez du mugimendu naturalik edo berezko joerarik. Espazio absolutua hutsune euklidear mugagabe bat da, erdigunerik gabea. “Atseden-egoeran” egotea espazio absolutuaren puntu berean jarraitzea da denbora pasatu ahala. Horrek espazioaren eta denboraren dimentsio finkoak eskatzen ditu, bai topologiari bai egitura afinari dagokienez.

Unibertsoa osatzeko, Newtonen grabitazio unibertsalaren legeak erakusten zuen grabitate-indarra beti erakarpen-indarra zela, eragile “zentral” gisa jarduten zuena, gorputzaren zentroen arteko lerroan. Indar horrek bi masen arteko distantziaren karratuaren alderantzizko proportzioan jokatzen zuen. Lege hori erabat dator Newtonen metafisikarekin, interpretazio geometrikoa duelako eta espazioaren izaera berari jarraitzen diolako. Imajinatu iturri argitsu bat, intentsitate konstantekoa; edo ura norabide guztietara isurtzen duen iturri bat; edo bero-iturri bat solido uniformean. Imajinatu, halaber, bi esfera, bata bestea baino handiagoa, biak ere iturriaren inguruan zentrokideak. Argiak, urak eta beroak esferen geometriaren arabera hedatuko dira, distantziaren karratuaren alderantzizko legeari jarraituz, eta horren ondorioz, intentsitatea gutxituz joango da.

Issac Newton. Mekanika klasikoaren aita.

Newtonen garapenei esker, planeten mugimenduak zehaztasun handiz kalkula zitezkeen, Kepler (1571–1630) eta Galileoren (1564–1642) legeak berrinterpretatuz. Bere teoria aurreko edozein teoriaren gainetik zegoen emaitza berriak aurresateko orduan. Newtonen urrutiko ekintzaren teoriak ez du ingurunea kontuan hartzen, eta partikulen existentzia, espazio hutsa, distantziara jarduten duten indar zentralak eta elkarrekintza berehalakoa onartzen ditu. Newtondar eskema barruan, grabitazio-legea erabat koherentea bazen ere, nabarmendu behar da Newtonentzat berarentzat ere agerian zegoela beste elkarrekintza mota batzuei egokitzeko zailtasuna. Ez zuen ezer aurresaten gorputz batek beste batengan izan zitzakeen ekintza-modu askori buruz. Ez zuen, adibidez, argi azaltzen kohesioa —gorputzak elkartuta mantentzen dituen indarra—, ezta indar elektrikoak, magnetikoak edota hainbat prozesu fisiko-kimikoren mekanismoa ere. Hala eta guztiz ere, uste zen modelo honek beste fenomeno batzuk (hala nola elektrizitatea) aztertzeko oinarri gisa balioko zuela.

Leibnizen aldaketa

Gottfried Wilhelm Leibnizek (1646–1716) newtondar fisika hainbat puntutan ukatu eta bere ideia propioak garatu zituen, Descartesen nahiz Newtonen pentsaerarekiko kritiko agertuz. Berak energia zinetikoa eta energia potentziala oinarri zituen dinamika berri bat proposatu zuen, eta Newtonen espazio absolutuaren ordez espazioaren izaera erlatiboa defendatu zuen 1695eko Specimen Dynamicum lanean.

Lehen partikula-azpiatomikoen aurkikuntza aurretik, Leibnizen zenbait ideia ez ziren oso sinesgarriak suertatu. Hala ere, espazioaren, denboraren eta higiduraren erlatibotasunari buruzko planteamendu batzuk aurrea hartu zioten Albert Einsteinen teoriari. Leibnizek berak honela laburbildu zuen bere posizioa: “Nire iritzia da espazioa erlatiboa dela, denbora bezala; [espazioa] koexistentzien ordena bat da, denbora gertakarien segiden ordena den bezala.”

Dinamika garatzean, Leibnizek Descartesen eredua birplanteatu zuen talken legeei eta, esaterako, gorputzen zeharkaezintasunari lotutako gaiei dagokienez. Zergatik gorputzek ez dute elkar zeharkatzen, entitate matematiko hutsak balira bezala? Galdera horri Descartesen ereduak ez zion erantzun argirik ematen. Leibnizek proposatu zuen, hedapenaz gain, materiak aldarapen-indarra ere baduela eta indar hori da gorputz batek beste baten barnera sartzea eragozten duena. Horrez gain, argudiatu zuen indar hori materian dauden puntu guztiei dagokiola, eta ez partikula finituei soilik.

Leibnizek proposatutako espazio-ikuskerak —puntu materialek eratutako jarraitutasuna, aldaratze-indarrarekin— oposizio handia aurkitu zuen newtondar fisikaren partetik. XVII. mendean espazioaren eta denboraren filosofiak eztabaida bizia piztu zuen, eta Leibniz eta Newtonen arteko gatazka izan zen puntu gorena. Biek proposatu zituzten espazioaren eta denboraren izaerari buruzko teoria kontrajarriak, ondorengo mendeetan gai hori landu zuten filosofo gehienei ildo nagusiak ezarriz.

Leibnizek dio denbora gertaeren arteko denborazko segida-harreman guztien multzoa dela. Gertaerarik ez balego, ez litzateke harremanik egongo; beraz, modu horretan ulertuta, denborak ez luke haiekiko independentziaz existituko. Hala ere, gertaeren arteko harremanak errealitatearen parte dira, eta, horrenbestez, okerra da esatea erabat ezer ez dagoela “denbora” deitzen denik.

Leibnizen aurkari handia, Isaac Newton, anti-erlazionista zen. Haren ustez, espazioa eta denbora objektu eta gertakari materialen arteko erlazio espazial eta denborazkoak baino zerbait gehiago dira. Nahiz eta “zerbait gehiago” hori zertan datzan zehazki definitu ez zuen, substantziaren kontzeptura hurbiltzen zela uste da, edo, zenbait pasartetan, atributu edo propietate gisa deskribatzen zuen (bereziki, Jainkoaren propietate gisa). Leibnizen ikuspuntu erlazionistaren aurka argudio filosofikoak aurkeztu bazituen ere, Newton bereziki ospetsu bilakatu zen behaketa eta esperimentuaren emaitzek, haren iritzian, doktrina erlazionista era erabakigarrian gezurtatzen dutela defendatzeagatik; horrela, espazio eta denbora absolutuen ideia indartzen zuen.

Kanten sintesia

Boscovichek (1711–1787) eta Immanuel Kantek (1724–1804) Newtonen eta Leibnizen oinarriak bateratzeko ahalegina egin zuten: Newtonen zientzia indartsua eta Leibnizen metafisika erakargarria uztartzen saiatuz. Espazio betea uzteko ideia (materiaz edo indarrez beterik zegoena) baztertu zuten biek, haien eraginez Michael Faraday (1791–1867) indar-eremuaren teoria proposatzen hasiz.

Horrela, espazioa zati huts batek eta mota desberdinetako indarrek osatzen dute. Aldaratze-indarrek espazioaren eskualde mugatu bat betetzen dute, hurbileko puntuei eraginez, baina ez urruneko puntuei. Indar erakargarriek, berriz, urrutitik dihardute, espazioan bitartekorik gabe. Materia-gorputz bat, hortaz, espazioaren eskualde jarraitu bat litzateke, aldaratze-indarrez hornitua, hutsa duena ingurune gisa, baina aldi berean indar erakargarriek orekan mantendua.

Historia garaikidea

XIX. mendean egindako aurkikuntzek funtsezko aldaketa eragin zuten errealitate fisikoaren ikuskeran. Fenomeno elektriko eta magnetikoak aztertzeko saio aitzindariek, azkenik, James Clerk Maxwellen ekuazioetan amaitu zuten. Horietan, argia, elektrizitatea eta magnetismoa fenomeno elektromagnetiko bereko adierazpen gisa deskribatzen dira, espazioa huts soiltzat hartu beharrean eremu bizidun bat balitz bezala ulertuta.

Bestalde, lurrun-makinen eraginkortasuna hobetzeko beharrak termodinamikaren sorrera bultzatu zuen. Sadi Carnotek, Rudolf Clausiusek eta William Thomsonek (Lord Kelvin) beroa, energia eta entropia lotzen dituzten legeak ezagutzera eman, prozesu industrialak interpretatu eta gailu eraginkorragoak diseinatzeko oinarriak ezarri zituzten. Geroago, metodo estatistikoek milioika partikulek osatzen dituzten sistemen propietate mikroskopikoak haien jokabide makroskopikoarekin lotzea ahalbidetu zuten, atzeraezintasunaren eta denboraren geziaren kontzeptuak era zehaztuago batean ulertuz.

XX. mendearen hasieran, fisikan “krisi klasikoa” izenekoa gertatu zen, fisika modernoaren atariko. Albert Einsteinek 1905ean erlatibitate berezia plazaratu zuen, argiaren abiaduraren konstantean eta Lorentzen transformazioetan oinarritua. Lan horrek unibertsaltasun absolutuko aldiberekotasunaren ideia baztertu eta espazioaren zein denboraren kontzeptuak erlatibizatu zituen. Ondoren, 1915ean, erlatibitate orokorraren bidez grabitatea espazio-denboraren kurbaduraren ondorio gisa azaldu zuen, unibertsoaren geometriaren interpretazioa eraldatuz.

Bitartean, mekanika kuantikoak atomoa eta partikula azpiatomikoak deskribatzeko bidea ireki zuen. Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born eta Paul Dirac bezalako ikerlariek gainjartze-egoerak, korapilatze kuantikoa eta ziurgabetasun-printzipioa bezalako fenomenoak azaldu zituzten, aurreko fisika determinista kolokan jarriz.

Partikulen fisika eta kosmologiaren garapenek unibertsoaren funtsezko egitura eta haren sorrera ulertzeko bidean aurrera egin zuten. Eredu estandarra, unibertsoaren hedapena, hondoko erradiazioaren detekzioa edo materia zein energia ilunen ebidentziak, horiek guztiak, zientziari erronka berriak ekarri zizkioten, oinarrizko interakzioen batasunaren bila jardunez. Horrekin batera, erlatibitate orokorra eta mekanika kuantikoa bateratzeko ahaleginek —korden teoria, kriribilen grabitate kuantikoaren teoriak eta beste— eztabaida fisiko zein filosofiko bizien jatorri izan dira, errealitatearen egitura sakonaren inguruko galdera berriak sortuz.

Mekanika kuantikoa, erlatibitatearen teoria eta beste arazo asko ez ezik gaur egungo fisikaren filosofiak arazo moral eta politiko askori aurre egiten dio.

Azkenik, fisikaren aurrerapenek —energia nuklearretik adimen artifizialera— gizartean eta ingurunean dituzten ondorioak begi-bistan utzi dituzte, gai etiko eta erantzukizun zientifikoaren inguruko eztabaidak sustatuz. Ildo horretan, fisikaren garapen historikoa filosofiaren laguntzaz egin izan den bezala, gaur egun ere beharrezkotzat jotzen da, zientzia garaikideak irekitzen dituen aukerak eta arriskuak aztertzeko, interpretatzeko eta baloratzeko.

Teoria desberdinen inplikazio filosofikoak

Fisika newtondarraren inplikazio filosofikoak

Garai modernoetan, fisikaren filosofiaren papera goraipatu da, fisikaren oinarriak era zorrotzago batean aztertu diren heinean. Fisikaren filosofiak bereziki espazioaren eta denboraren izaera jorratu du, fisikaren emaitzen kritika arrazoituaren bitartez, baina unibertsoa interpretatu nahian materia, higidura eta indarrak ere aztertu ditu.

Historian zehar ikusi dugu nola unibertsoaren kontzeptua, hasierako interpretazio mitikotik edo magikotik, modu arrazional batera joan den aldatuz. Haren garapenean, fisikak bi jarrera kontrajarri bizi izan ditu:

1. Bere postulatuetan konfiantza osoa izatea,
2. Emaitzen inguruko ziurgabetasuna edo zalantza.

Greziarrek (K.a. IV. mendean) egin zuten unibertso arrazionalaren lehen interpretazioa, geometria euklidearra proposatuz oinarri gisa. Hortik abiatuta, hainbat teoria espekulatibo garatu zituzten: batzuek proposatu zuten materia atomo zatiezinez osatua zela, Lurra esfera bat zela eta Eguzkiaren inguruan biratzen zela… Ideia horietako asko zientzia modernoak egiaztatu zituen.

Antzinako Greziako pentsamendu zientifikoa esperimentaziora eta analisira gerturatzen ari zen, baina Mendebaldean Erromatar Inperioa erori ondoren, Eliza kristauaren nagusitasunpean, askatasun intelektuala asko murriztu zen. Ekialde Hurbilean eta Ipar Afrikan, erlijio-aginte zentralizaturik ezean, X. mendetik aurrera jarrera irekiagoa egon zen greziar filosofoen ideiarekiko, eta garapen originalak izan ziren matematiketan, astronomian nahiz fisikan (apalkiago).

Mendebaldean, XV. mendean berriz piztu zen pentsalari greziarren ideiekiko interesa (arabiarrek eginiko ekarpenengatik parte handi batean). Horrela, intelektual europar batzuek zientzia-ideien bidez kultura unibertsalean eragin handia izan zuten:

• Nikolas Kopernico (1473–1543), Galileo Galilei eta Johannes Keplerrek unibertso heliozentrikoaren kontzeptua landu zuten. Lurra ez zen laua, ezta unibertsoaren erdigunea ere; esfera bat zen, Eguzkiaren inguruan biraka.
• René Descartesek eta Isaac Newtonek (batez ere azken horrek) objektuak atseden-egoeran egotean indar batek mugitzera bultzatzen ez baditu, eta mugimenduan badaude, linealki egiten dutela, beste indar batek (fisikoa edo grabitatorioa) bidea aldatzen ez badien ideia garatu zuten.
• Ondoren, energia zinetikoaren eta higidura kantitatea kontserbazio-legeen aurkikuntzek materia suntsiezina dela erakutsi zuten. Energia potentziala energia zinetikoa bihur daiteke, baina ez da sortzen edo suntsitzen.

XVIII. mendean, newtondar fisikaren ardatza espazio euklidear tridimentsionala zen, denbora aldagai modura erabilita. Denbora “fluxu uniformetzat” hartzen zen, etenik gabea, ezerk eragin ezin zezakeena. Pierre-Simon Laplacek (1749–1827) determinismo zientifikoaren bertsio muturrekoa planteatu zuen: unibertsoaren partikula guztien posizioa eta egoera ezagutuz gero, etorkizuna erabat aurresangarria dela esanez.

Horrela, XIX. mende bukaeran uste izan zen dena ezagutua zegoela: naturaren legeek erabat bat egiten zuten fisikaren aurresanekin. Hura zen zientziarekiko konfiantzaren garaia. Ikuspegi hori erabat erakargarria zen, unibertsoaren ikuspegi intuitibo eta dedukzio logikoan oinarritua eskaintzen baitzuen. Ikuspegi mekanizista horren arabera, gorputzen indarrak eta ibilbideak neur daitezke determinismo batean eroriz. Unibertsoaren etorkizuna jakin nahi badugu, materia-partikula guztien oraingo posizioa, abiadura eta haien arteko indarrak nahikoak dira. Oinarrizko abiapuntu klasikoak ondorengoak dira:

• Espazioari dagokionez: espazioaren geometria euklidearra da; hiru dimentsioko hutsean kokatzen dira gorputzak.
• Denborari dagokionez: denbora absolutua da, behatzaile guztiek bat egin dezakete gertakariak aldi berean jazo diren edo bata bestearen aurretik iritsi den esateko. Denbora etengabe aurrera doan fluxua da, partikulak ezin du atzerarazi edo azkartu bere denbora subjektiboa. Ondorioz, objektu batek espazioan mugitzeko duen abiadura beste gorputzekiko duen posizioak zehazten du.
• Materiari dagokionez: materia espazioan eta denboran kokatutako oinarrizko elementua da, atomo zatiezinez osatua. Posizioa geometria euklidearraren ekuazioekin defini daiteke. Materia eralda daiteke, baina ez suntsitu.
• Indarrei dagokienez: gorputz batek atseden-egoeran edo higidura uniformean jarraitzen du, baldin eta indar batek egoera hori aldatzen ez badu. Argia, soinua, erradiazioak… materia edo “eterraren” bibrazio gisa ulertzen ziren. Newtonen lege grabitazional unibertsala beste indar batzuen eredugarri hartu zen, karga elektrikoekin eta beste prozesu fisiko-kimikoekin analogia eginez.

Hala ere, XVIII. mende bukaeran irudi hori aldatzen hasi zen:

• “Espazioaren” kontzeptua: benetan existitzen da objektu materialik gabeko espaziorik?
• Unibertsoa amaigabea edo finitua da? Non amaitzen da espazioa, materiaren presentzia desagertzen den tokian?
• Denboraren kontzeptua are misteriotsuagoa da: geldituko litzateke denbora “mugimendu” guztiak berehala amaituko balira?

XVII. mendetik aurrera ere, espazio eta denboraren filosofiak eztabaida bizia sortu zuen Newtonen eta Leibnizen artean, epistemologia eta metafisikarekin loturiko galdera sakonak jorratuz. Newtonentzat espazioa eta denbora substantzia modura har zitezkeen, Leibnizek ordea erlazio huts gisa interpretatzen zituen. Bi jarrerak ezin ziren bateratu, eta ondorengo belaunaldiek jarraitu zuten gai horretan sakontzen. Maxwellen ekuazioen bidez, argia beti abiadura konstantearekin hedatzen zela erakutsi zen, eta Michelson–Morley esperimentuak agerian utzi zuen “eterraren” hipotesiak huts egiten zuela. Horrek gaizki-ulertu handiak sortu zituen mekanika klasikoan, erlatibitate bereziaren oinarriak jartzeraino.

Erlatibitatearen teoriaren inplikazio filosofikoak

1881ean A. A. Michelson eta E. W. Morley fisikari estatubatuarrek esperimentu erabakigarria egin zuten Clevelanden (Ohio). Argi-izpi baten abiadura neurtu zuten Lurraren mugimenduaren noranzkoan nahiz kontrakoan, eta baita beste noranzko batzuetan ere. Emaitzek erakutsi zuten beti abiadura berbera (∼300.000 km/s inguru) neurtzen zela, iturria zein behatzailea mugitu arren. Bi aukera gogoan hartu ziren: Lurra unibertsoaren erdigunea zen, edo fisika klasikoa ez zen zuzena. Argi gelditu zen teoria klasikoaren postulatuak errealitatearekin kontraesanean zeudela. Eterraren bidezko azalpenak (Lurrak eterra arrastatzen zuela, argia korpuskulu gisa …) ere hutsalak izan ziren.

1905ean, Albert Einstein (1879–1955) gaztearen proposamen iraultzaileak misterioa argitu zuen: argiaren abiadura konstantea da, behatzailea edozein abiaduratan mugitu arren. Hori betetzeak ekarriko du mugimenduan dagoen behatzailearentzat denborak beste erritmo batean igarotzea (fenomeno hori abiadura handietan soilik nabarmentzen da). Hortaz, bi gertakari “aldi berean” izatea ez da berezkoa, behatzailearen erreferentzia-sistemaren araberakoa da. Hau zuzenean kontraesanean dago fisika klasikoaren oinarriekin.

Erlatibitate teoriaren hipotesi nagusiak hauek dira:

• Denbora aldagai ez-absolutua da, ezinezkoa da bi gertakari “aldi berean” gertatzen direla esatea behatzaile guztientzat batera.
• Abiadura absoluturik ez dago; abiadurak beti erlatiboak dira.
• Azelerazio absolutua existitzen da, gorputzaren beraren egoerarekiko neurtzen baita.
• Grabitatea ez da berehalakoa, argiaren abiaduran zabaltzen da.
• Espazioaren “kurbadura” masa handien ondorio da; masa handiko gorputzek eragin bera sortzen dute espazioan, inertziazko erreferentzia-sistema azeleratu batean bageunde bezala.

Mekanika kuantikoarekin batera Albert Einsteinen erlatibitatearen teoriak fisikaren ikuskera newtondarrarekin bukatu zuen.

Teoria kuantikoaren inplikazio filosofikoak

Erlatibitate teoriak espazioaren eta denboraren kontzeptu newtondarrak errotik aldarazi bazituen, Laplacek postulatutako determinismoa edo Natura non facit saltus printzipioa oraindik bizirik zeuden. Kopenhageko mekanika kuantikoaren interpretazio estandarrak, berriz, zoriaren papera txertatu zuen (unibertsoaren bilakaera ez da guztiz determinista) fisikaren baitan. Mekanika kuantikoaren postulatuen artean, hirugarrenak dio neurketaren ekintzak sistema egoera berri batera “salto” eginarazten diola, modu ezin aurresan batean, probabilitate zehatz batzuei jarraituz. Gainera, bosgarren postulatuaren arabera, neurketarik ez badago, sistema modu deterministan garatzen da Schrödingerren ekuazioaren arabera.

Albert Einsteinek eta David Bohmek (1917–1992) uste zuten zori hori “benetako ezagutza faltaren” ondorio izan zitekeela, eta teoria determinista (aldagai ezkutuekin) proposatzen saiatu ziren. Hala ere, esperimentuetan frogatu da halako bertsio sinpleek porrot egiten dutela (Bell-en teoremak adierazten duen bezala). Gaur egun onartzen da aldagai ezkutuak sartzen dituzten bertsio bateragarriak oso “arraroak” direla, filosofoen ikuspegitik, kuantikaren ezaugarri gehienak bere horretan gordetzen dituztelako.

Gaur egungo fisikaren filosofiaren gai nagusiak

Fisikaren filosofiak gure errealitate materialaren inguruko teorien oinarri kontzeptualak azaleratu nahi ditu. Galdera handienetako bat teoria horien xedea benetako mundu bat irudikatzea (errealismoa), edo, bestela, tresna praktiko hutsak, ontologiarekiko konpromiso ahularekin planteatzea(instrumentalismoa) den izan da.

Beste aztergai nagusi bat espazioak eta denborak fisikaren egituran duten eginkizuna da. Gaur egun, zenbait ikerlarik proposatzen dute eremu fisikoak eta materia espazio-denboraren gorabehera edo “kitzikapenetatik” eratorriak izan litezkeela, espazio-denbora bera “eduki gabeko edukiontzi” bat baino zerbait bizidunagoa dela iradokiz.

Halaber, termodinamikaren eta mekanika estatistikoaren ikuspegi filosofikoek interes berezia dute, eskala mikroskopikoko jokabide (oro har, itzulgarria dena) eta eskala makroskopikoko prozesuen atzeraezintasunaren arteko loturagatik. Denboraren geziaren arazoa (zergatik prozesu naturalek energia disipaziorantz jotzen duten) oraindik eztabaidagai nagusi bat da, baita bigarren legearen (entropiaren handitzea) interpretazio probabilistikoar ere.

Bestalde, mekanika kuantikoak arazo kontzeptual ugari planteatzen ditu: egoeren gainjartzea, ez-lokaltasuna, uhin-funtzioaren interpretazioa… Proposatu diren interpretazioek (Kopenhague, mundu anitz, aldagai ezkutuak…) adierazten dute oso zaila dela fenomeno kuantikoak intuizio klasikora egokitzea. Bereziki, behaketaren rola eta neurtzeko ekintzak sortzen duen “kolapsoa” gai eztabaidatua da, teoria eta esperientzia arruntaren arteko tentsio bat sortuz.

Hausnarketa filosofiko hauek ez dira eztabaida akademikora soilik mugatzen: unibertsoaren oinarrizko egiturari buruzko bateratze-saio berriak edo hipotesi berriak plazaratzean, filosofia funtsezko foroa da, zientziaren oinarrizko kontzeptuak arrazionalki aztertu eta garatutako teoria bakoitzaren ondorioak arakatzen dituena

Espazio eta denboraren filosofia

Espazio eta denboraren (edo espazio-denboraren) existentzia eta izaera fisikoa filosofiaren muineko gaietako batzuk dira. Bi galdera nagusi daude:

1. Espazioa eta denbora funtsezkoak ala agerikoak dira?
2. Zein da, operatiboki, espazioaren eta denboraren arteko aldeai?

Denbora

Mekanika klasikoan, denbora oinarrizko magnitude gisa hartzen da (beste batzuen bidez defini ezin daitekeena). Bada, teoria batzuetan —hala nola kiribilen grabitate kuantikoan— espazio-denbora bera agerikoa dela proposatzen da. Carlo Rovellik, kiribilen grabitate kuantikoaren sortzaileetako batek, honela dio: “Ez dago espazio-denboran existitzen den eremu bat besterik; eremuak eremuen gainean daude.”

Denbora praktikan neurtzetik dator (denbora-tarte estandar bat). Gaur egun, SI sisteman “segundo” gisa definitzen da 133 zesio atomoaren trantsizio hiperfin baten 9.192.631.770 oszilazio. Definizio horri esker zehazten da zer den denbora eta nola funtzionatzen duen; denbora espazio eta masa bezalako oinarrizko magnitudeekin uztartzen da, abiadura, momentu, energia edo eremu kontzeptuak definitzeko.

Isaac Newtonek, Galileo Galileik eta XX. mende aurreko jende gehienek uste zuten denbora unibertsala zela, berdina guztientzat, espazioan nonahi. Gaur egun, denboraren kontzepzioa Albert Einsteinen erlatibitatearen teorietan eta Hermann Minkowskiren espazio-denboraren formulazioan oinarritzen da. Hor, denboraren joana erlatiboa da, erreferentzia inertzialaren arabera, eta espazioa eta denbora elkarrekin lotzen dira lau dimentsioko espazio-denboran. Erlatibitate orokorrak eta galaxia urrunen argiaren gorritzeak erakusten dute Unibertso osoa, agian espazio-denbora bera ere, duela ~13.800 milioi urte hasi zela Big Bangarekin. Erlatibitate bereziak, bestalde, zaildu egiten du “une orain” unibertsal baten ideia, denbora erreferentzia-sistemaren mendekoa baita.

Espazioa

Espazioa fisikaren oinarrizko magnitudeetako bat da, hots, beste magnitude batzuen bidez defini ezin daitekeena gaur egungo ezagutzaren arabera. Denborarekin edo masarekin gertatu bezala, espazioa neurtzetik abiatuta definitzen da: gaur egun, “metro” edo “metro estandar” izenekoa argiak hutsean 2997924581​ segundotan egiten duen distantziatzat hartzen da (balio zehatza).

Fisika klasikoan, espazioa hiru dimentsioko espazio euklidear gisa ulertzen da, non puntu baten posizioa hiru koordenatutan adieraz daitekeen, denbora parametro gisa hartuta. Erlatibitate berezian eta orokorrean, aldiz, lau dimentsioko espazio-denbora erabiltzen da, eta gaur egungo teoria espekulatibo askok hiru baino dimentsio espazial gehiago iradokitzen dituzte.

Mekanika kuantikoaren filosofia

Mekanika kuantikoa fisikaren filosofiaren abangoardian dagoen gai bat da, batez ere interpretazioari dagokionez. Oro har, gaur egungo eztabaida filosofikoetan, gainjartze-egoerek sortzen duten arazoari heltzen zaio: nola da posible partikulak “hemen” eta “han” aldi berean egotea? Ezaugarri paradoxiko horrek hizpide asko jartzen ditu zalantzan, batez ere gure ohiko metafisikaren baitan. Mekanika kuantikoaren arrakasta enpirikoa bistakoa den arren, haren formalismoak zer esaten duen mundu fisikoari buruz ulertzea ez da erraza.

Ziurgabetasun-printzipioa

1927ko martxoan, Niels Bohrren babesean, Werner Heisenbergek ziurgabetasun-printzipioa formulatu zuen, Kopenhageko interpretazioaren oinarriak ezarriz. Heisenbergek Paul Dirac eta Pascual Jordanen lanak ikertu zituen, ohartuz oinarrizko aldagaien neurketan, betiere, zehaztugabetasun jakin bat agertzen dela, posizioa eta momentua aldi berean neurtu nahi direnean, adibidez. Heisenbergek ondorioztatu zuen zehaztugabetasun hori ez zela esperimentatzailearen akatsa, baizik eta oinarrizko mugapen bat, mekanika kuantikoan agertzen diren eragile matematikoen ezaugarri atxikiaren ondorio.

Ziurgabetasun-printzipioak dio bi aldagai konjugatu (adibidez, posizioa eta momentua) ezin direla aldi berean zehaztasun mugagabez neurtu. Eragileetan oinarritutako formulazio matematikoan, muga hori kalkulatzen da bi eragileen arteko kommutadorea neurtuz. Printzipio hau mekanika kuantikoaren oinarrizko alderdi bat da, klasikotik kuantikorako deskribapenaren arteko ezberdintasuna azaleratuz (uhinen mekanikaren bidez abiatuta).

Lokaltasuna eta ezkutuko aldagaiak

Bell-en teorema fisika arloko emaitza multzo bati erreferentzia egiteko erabiltzen da; emaitza horiek frogatzen dute mekanika kuantikoa bateraezina dela tokiko aldagai ezkutuen teoriarekin, zenbait hipotesi oinarrizko ontzat hartuta. Hemen “tokiko” esatean, partikula bat bere inguru hurbiletik kanpoko arrazoi batek eraginik egon ezin dela ulertu behar da, eta argiaren abiadura baino azkarrago ezin dela ezer hedatu. “Aldagai ezkutuak” mekanika kuantikoan azaltzen ez diren partikulen “propietate” batzuk dira, esperimentuen emaitzetan eragiten dutenak. John Stewart Bellek, teorema honen aitzindariak, honako hau adierazi zuen: “Aldagai ezkutuen teoria bat tokikoa baldin bada, ezin da bat etorri mekanika kuantikoarekin; eta mekanika kuantikorekin bat badator, ezin da tokikoa izan.”

Terminoa Bell-ek 1964ko “On the Einstein Podolsky Rosen Paradox” artikuluan proposatutako lehen dedukzioari aplika dakioke, baina beste hainbat bertsio eman dira, guztiek “Bell motako desberdintasunak” izenez ezagutzen diren baldintza matematikoki antzekoak planteatuz. Hasierako ideia Einstein, Podolsky eta Rosenek 1935ean proposatutako pentsamendu-esperimentuari erantzun bat zen, fisika kuantikoa “osatugabetzat” jotzen baitzuten. Bi partikula egoera korapilatsu batean sortzen dira eta gero oso urrun jartzen dira elkarrengandik. Esperimentatzaileak zenbait neurketa aukera ditzake partikula baten gainean, eta aukeratutako neurketa egiterakoan beste partikulak bere egoera kuantikoa “kolapsatzen” duela dirudi, distantziari jaramonik egin gabe. Horrek iradokitzen du:

• Edo lehen partikularekiko neurketak bigarrena argia baino abaidura azkarragoan eragiten du,
• Edo partikulek bazituzten jada neurketan azalduko ziren propietate “ezkutu” batzuk, espazioan urrundu aurretik aurrez finkatuak.

Tokikotasuna onartzen badugu, orduan mekanika kuantikoa osatugabea da, ezin baitu partikularen benetako propietate fisikoen deskribapen osoa eskaini. Partikula kuantikoek (elektroi, fotoi…) eraman behar zituzten, beraz, teoriak kontuan hartzen ez dituen atributu horiek, “aldagai ezkutuak” izendatuak.

Bellek urrunago eraman zuen korapilatze kuantikoaren azterketa. Frogatu zuen baldin eta bi partikulen neurketak era independentean egiten badira, tokiko aldagai ezkutuen hipotesiak muga matematiko bat ezartzen duela bi neurketen emaitzen arteko korrelazioen gainean (Bell-en desberdintasuna). Mekanika kuantikoaren aurresanak, baina, muga hori hausten du. Ondorioz, aldagaiek tokikoak izanez gero, ezin dituzte fisika kuantikoaren emaitzak azaldu, “ez-tokiko” izan beharko lukete.

Urteotan Bell-en teoremaren bertsio ugari proposatu dira, “Bell motako desberdintasunak” izan litezkeen baldintza desberdinekin. Lehena 1972an John Clauser eta Stuart Freedmanek egin zuten proba xumea izan zen, baina handik aurrera “Bell probak” izeneko esperimentu aurreratu asko egin dira. Gaurdaino, esperimentu horiek behin eta berriz erakutsi dute sistema fisikoek mekanika kuantikoari jarraitzen diotela, Bell-en desberdintasuna hautsiz; hots, emaitzak bateraezinak direla tokiko aldagai ezkutuetan oinarritutako edozein teoriarentzat.

Bell-en teoremak ondorio filosofiko sakonak ditu, errealismo eta tokikotasun printzipio klasikoak kolokan jartzen baititu. Mekanika kuantikoaren interpretazio estandarra onartzen badugu, ezin dugu tokiko eredu errealista bat gorde; partikulak ez daude neurketa aurretik guztiz zehaztuta, eta badira berehalako itxura duten korrelazio ez-lokalak. Horrek errealitatearen, kausalitatearen eta behatzailearen zein behaketaren arteko banaketa tradizionalari buruzko galdera berriak eragiten ditu, aurreko fisika klasikotik zetozen aurreiritzi batzuk birpentsatzera behartuz. Hala, Bell-en teoremak ez du soilik ondorio teknikorik mundu kuantikoaren deskribapenean, baizik eta errealitatearen kontzepzioaz zein gure ezagutzaren muga posibleez hausnarketa sakona pizten du.

Mekanika kuantikoaren interpretazioak

Kopenhageko interpretazioa

Kopenhageko interpretazioa ez da bakarra ezta guztiz zehatza, fisikari eta filosofo askok antzeko —baina ez berdin— ikuspegiak proposatu izan baitituzte. Hala ere, Heisenbergi eta Bohri lotu ohi zaie, nahiz eta bi horien jarrera filosofikoetan aldeak egon. Kopenhageko interpretazioak eta antzekoetan oinarri komun batzuk daude:

• Mekanika kuantikoa, berez, indeterminista da; probabilitateak Born-en arauaren bidez kalkulatzen dira.
• Osagarritasun-printzipioa: objektu batek propietate bateragarri batzuk baditu, ezin dira aldi berean neurtu edo behatu.
• “Behaketa” edo “neurketa” ekintza atzeraezina da, eta objektu bati egotzi ahalko diogun egia bakarra neurketaren emaitzaren araberakoa da. Kopenhageko interpretazioek diote deskribapen kuantikoak objektiboak direla, hots, fisikariaren buruan dauden faktore arbitrarioetatik independenteak.

Mundu anitzetako interpretazioa

Uhinen hedapena mundu anitzetatik planteamendu determinista bat sortzen dute fisikaren filosofiatik.

Hugh Everettek proposatu zuen mekanika kuantikoaren interpretazio honek uhin-funtzioa egiazko errealitatearen deskribapen fideltzat hartzen du. Uhin-funtziorikv“kolapsatzen” ez dela baieztatzen du, gainjartze-egoerak literal-literalik egiazko errealitate anitzetan banatzen direla planteatuz. Sarri erreferentzia egiten zaio errealismo zientifikoaren korolario gisa, teoriaren iragarpenek benetako mundua deskribatzen dutela esan nahi baita. Interpretazio honen arazoetako bat probabilitatearen papera da. Interpretazio hau determinista da erabat, baina probabilitateak funtsezko papera du mekanika kuantikoan. Everettzaleek argudiatu dute Born-en arauaren arrazoia teoria-erabakiaren frogapen batetik atera daitekeela, baina oraindik ez dago adostasun osoa horren arrakastaren gainean.

Roland Omnèsek adierazi duenez, esperimentuen bidez ezin da bereizi Everett-en ikuspuntua (uhin-funtzioa benetan heda daitekeela unibertso adar desberdinetan, non denak benetakoak direnak) interpretazio klasikoago batetik (uhin-funtzio batek emaitza bakarra adierazten duela). Hori dela eta, “arrakala” handia dago bi ikuspegi horien artean: “Errealitatearen ezaugarri oro gure eredu teorikoan berreraiki da; bat salbu: gertakarien bakantasuna."

Termodinamikaren eta fisika estatistikoaren filosofia

Termodinamikaren eta fisika estatistikoaren filosofiak termodinamikaren eta mekanika estatistikoaren oinarri kontzeptualez eta ondorioez arduratzen dira. Bi adar hauek sistema makroskopikoen portaera aztertzen dute (partikula asko dituztenak) eta horien atzeraezintasun-izaera, entropia eta beste hainbat lege nola sortzen diren ulertzeko. Filosofoen interesa piztu da lege fisikoen atzeraezintasun makroskopikoaren eta oinarrizko lege mikroskopikoen itzulgarritasunaren arteko gatazka antzeko bat dagoelako (denbora-geziaren arazoa).

Beste auzi garrantzitsu bat probabilitatearen interpretazioa da mekanika estatistikoan. Galdera nagusiak zera dio: probabilitate horiek epistemikoak dira (gure ezagutza mugatuaren neurria), ala “ontikoak” (errealitatearen ezaugarri objektiboak)?

• Ikuspegi epistemikoak (subjektibo edo bayesiar modura ere ezaguna) dio probabilitatearen erabilera gure ezjakintasunaren ondorio dela; sistema bateko aldagai mikroskopiko guztiak ezagutea ezinezkoa denez, probabilitateaz baliatzen gara. Horrenbestez, probabilitateak ez du esan nahi mundua berez probabilista denik.
• Ikuspegi ontikoak (objektibo edo maiztasunezkoa deitua) probabilitate horiek errealitate fisikoaren bertute direla aldarrikatzen du, eta, nahiz eta sistema osoaren egoera mikroskopikoa ezagutu, sistema horren portaera makroskopikoa deskribatzeko onena probabilitate-legea dela, natura berez probabilista dela iradokiz.