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Sobre el concepto de thema en la obra del filósofo de la ciencia Gerald Holton

( Por Julián Jesús Martínez López). Marzo de 2006.

 

 

PRESENTACIÓN

El concepto de thema es un concepto acuñado por el profesor Gerald Holton, actualmente profesor emérito en la universidad de Harvard, con una larga trayectoria desde los años cuarenta,  en historia y filosofía de la ciencia, especialmente de la ciencia física.

Para elaborar este artículo nos hemos centrado en cuatro capítulos de tres libros de Holton, que referenciamos  a continuación:

 

 

 

 

 

 

En principio abordaremos una aproximación  general al concepto de thema, y después haremos una reflexión más concreta, centrada en un ejemplo que da el mismo Holton  sobre los orígenes de la complementariedad en la física atómica (Holton,1982:pp.118-164). La apuesta que hacemos en este artículo es a favor del uso de nociones del tipo de  de thema para abordar el análisis de las representaciones científicas en lo que tienen en común con representaciones no científicas de las culturas.  Creemos por tanto que la noción de thema u otras afines pueden ser muy útiles para estudiar la ciencia en su relación con la cultura y viceversa.

 

El CONCEPTO DE THEMA EN LA OBRA DE HOLTON

 

Antes de explicar específicamente la noción de “thema”, veamos algunas caracterizaciones que Holton da al hecho científico.

Holton señala ocho aspectos significativos a estudiar en un acontecimiento científico (HOLTON, 1982:pp.19-22):

  1. El contenido conceptual-científico del acontecimiento dentro de los contenidos científicos de su tiempo.
  2. El desarrollo evolutivo-conceptual de ese acontecimiento científico desde conceptos anteriores a conceptos posteriores.
  3. La singularidad creativa del investigador que promovió dicho acontecimiento,  Holton habla del momento del surgimiento de la nueva idea, del “contexto de descubrimiento”, y de cómo  se gesta dicha idea en la mente del científico o del equipo de científicos.
  4.  La trayectoria profesional del investigador que promovió dicho acontecimiento, es decir, su biografía profesional.
  5. La trayectoria vital del investigador, esto es, su desarrollo psicobiográfico. Se trata aquí de relacionar el trabajo científico con la vida privada, cotidiana.
  6. El contexto social de la comunidad científica y de sus instituciones.
  7. El contexto histórico y social extracientífico. Las relaciones del contexto científico con el contexto cultural más amplio. Holton cita particularmente las relaciones entre ciencia, tecnología y sociedad, y entre ciencia y literatura y entre ciencia y ética.
  8. El análisis lógico de la obra estudiada. Holton confiesa que este punto fue el que primero tocó en sus estudios de historia y filosofía de la ciencia, primero siendo estudiante de P.W. Bridgman y Phillip Frank, y luego, como colega de ambos.

 

Holton señala que estos dominios están interactuando, no son autónomos y que el estudio por separado que cada uno de ellos es una abstracción analítica impuesta por las limitaciones humanas. Pero, contemplando estos ocho elementos,  opina que hay algo que no encaja, pues, con estas perspectivas no termina de entenderse el comportamiento científico, por ejemplo, cuando se mantienen de un modo pertinaz teorías, utilizando argumentaciones “ad hoc”, pese a que los experimentos las invalidan. Holton propone un noveno elemento a tener en cuenta: el análisis temático. Hay “themata” (plural de thema) que están implícitos en los debates y en las actividades de los científicos y que entran en relación con la cultura general y el contexto sociohistórico, pero no sólo de su tiempo, sino que se extienden a lo largo de épocas diferentes.

 

Holton desarrolla una presentación muy  gráfica del lugar que ocupan esos themata en las consideraciones del estudioso respecto de un hecho científico (Holton,1993: pp.314-317). Se imagina una proyección tridimensional con los tres ejes del espacio. El eje de X representaría las proposiciones empíricas del hecho científico, el eje de las y representaría las relaciones lógicas y matemáticas del hecho científico. Así, conceptos, leyes e hipótesis se podrían imaginar como  líneas trazadas con coordenadas xy.

 Pero hace falta añadir una dimensión más al estudio del hecho científico: la dimensión temática, los “themata”. Holton los emparenta con los “axiomas de la física” a los que, según nos cuenta, se refirió Copérnico, y que están más allá de las observaciones empíricas, y también los relaciona con las afirmaciones de Bertrand Russell , en obras como Human Knowledge, sobre “suposiciones previas”, que no son necesarias ni empírica ni lógicamente. Esta nueva dimensión estaría representada por el eje z. Entre los ejemplos que da Holton para ilustrar esto tenemos el del thema de “principio de potencia” que aparece recurrentemente en la historia de la ciencia y que iría desde la “energueia” aristotélica al concepto físico moderno de “fuerza”. Otros ejemplos serían: el thema  de “invariabilidad o constancia en el universo”, que podría rastrearse en la conservación del movimiento de Descartes y en el principio moderno de conservación de la energía, o las díadas de themata, como los dos themata “continuidad”-“discontinuidad”, relacionados por oposición e intercalándose a lo largo de la historia, que tienen una expresión moderna en los debates de la física cuántica clásica entre Heisenberg (discontinuo) y Schrödinger (continuo).

 

Además, discrimina  tres usos diferentes de los themata: concepto temático, tema metodológico e hipótesis temática:

“Resulta fructífero hacer una distinción entre tres usos diferentes de los themata: el concepto temático, o el componente temático de un concepto (los ejemplos que he analizado son el uso del concepto de simetría y del continuo); el tema metodológico (tal como la preferencia por expresar las leyes de la ciencia, mientras sea posible, en términos de conservaciones, extremos o imposibilidades); y la proposición temática o hipótesis temática (ejemplificada por enunciados muy generales tales como las hipótesis de Newton concernientes a la inmovilidad del centro del mundo, o los dos principios de la teoría de la relatividad especial.” (Holton , 1982:  p. 26).

  Holton  es consciente de que este análisis temático existe ya, especialmente en las ciencias humanas: hay un parecido por ejemplo entre el análisis temático que el propone y el análisis de un folklorista, de un antropólogo, que describe y cataloga las prácticas de un pueblo[1]:

 “La actitud que he adoptado en la tarea de ordenación y de identificación de los elementos temáticos encontrados en las discusiones científicas, es en cierto modo análoga a la actitud del folklorista o el antropólogo que  escucha historias épicas buscando la estructura temática subyacente y los elementos recurrentes. Aunque la analogía deja mucho que desear, existe algo más que relaciones superficiales.” (Holton:1982: p. 26). 

Holton señala que dichos themata pueden por tanto investigarse fuera de lo que se considera ciencia propiamente dicho, por ejemplo, en las cosmogonías griegas. Pero, es renuente a relacionar esta categoría con los arquetipos platónicos o jungianos, o con los mitos, aunque admite que asociar los themata a estos elementos es una tarea que todavía no se ha realizado (él la considera no necesaria, no obstante).

 Holton entiende que las constantes temáticas no se eliminan, ni se resuelven. Pone como ejemplo la anteriormente citada díada continuidad-discontinuidad; así mientras en el siglo XIX vence el atomismo sobre la teoría de los vórtices de éter de Kelvin, en el XIX, con las nuevas teorías de campo, se reintroduce el tema del continuo. Citamos a Holton:

 “Porque en contraposición a las teorías físicas que se materializan en los términos del plano xy, los ‘themata’ no pueden aprobarse o desaprobarse. Además, suben y bajan para volver a subir según las mareas de la utilidad contemporánea o la moda intelectual. Ocasionalmente, un gran tema desaparece de la vista o un nuevo tema se desarrolla y lucha por establecerse firmemente (al menos durante un tiempo)”. (Holton,1993: pp.320-321). 

 Según Holton, el plano de los themata se mantiene en una parte no pública de la ciencia, mientras que los científicos de lo que debaten es de los ejes x e y, es decir, de los aspectos empíricos y analíticos, donde fácilmente se puede cooperar o estar en desacuerdo de un modo operativo. Pero esta dimensión temática es escurridiza, no se deja aprehender bien, empezando por su apartamiento de las formulaciones y                        argumentaciones de los científicos cuando están enfrascados en el trabajo colaborativo y en la publicación de su trabajo a la comunidad científica. Seguimos a Holton nuevamente:

 “Pero está bien claro que, aunque puede haber factorías automáticas funcionando por medio de ordenadores programados y realimentación con elementos sensibles, no pueden existir laboratorios automáticos. La esencia del automatismo es su éxito en el plano xy a expensas de la dirección z (por tanto, los autómatas no hacen, cualitativamente, nuevos descubrimientos). Y, con frecuencia, la esencia del genio científico es exactamente lo contrario (sensibilidad en la dirección z, incluso a expensas del éxito en el plano xy). Pues, aunque la dimensión z nunca está ausente, ni siquiera en la más exacta de las ciencias cultivadas por personas reales, se trata de una dirección en la cual la mayor parte de nosotros nos movemos sin una formulación explícita o consciente y sin entrenamiento; es la dirección en la cual la materia en cuestión y los medios de comunicación son enteramente distintos de aquellos inventados específicamante para el estudio de las materias en el plano xy, con el cual el científico se siente en casa después de un largo entrenamiento.” (Holton,1993:p.321)[2] .

 

 Holton considera que, antiguamente, el plano de los themata era más consciente en el discurso científico (así por ejemplo, cita la relación entre la teología de Newton y su física, aunque los físicos de la cuántica clásica  (cita a Einstein, a Bohr, a Heisenberg, a Schrödinger entre otros) parece que han vuelto a hacer conscientes sus themata.

 

“…/…/, para el cuerpo principal de científicos, el plano del discurso se ha inclinado progresivamente, o proyectado del espacio xyz al plano xy.(Quizás impulsado por este ejemplo, lo mismo está ocurriendo, cada vez más, en otros campos de la educación).” (Holton,1993: pp.321). 

 

Es importante subrayar que los themata son elementos que no están constreñidos al contexto científico, sino que se relacionan con el contexto cultural e histórico más amplio, esta es otra cuestión sobre la que volveremos en la segunda parte de este artículo. Por otro lado, en los themata se puede detectar una yuxtaposición entre la ciencia natural y las humanidades, cuestión también que nos merecerá reflexión posterior:

 

 “Debe aclararse que el hecho más significativo, implicado en este ejemplo, es que la mayor parte, o quizás, todo esos ‘themata’, no se restringen simplemente a su uso en el contexto científico, sino que parecen proceder del campo menos especializado de nuestra capacidad general imaginativa. Este punto de vista nos lleva en seguida más allá de la usual yuxtaposición de antítesis entre la ciencia y las humanidades. Pues los lamentos sobre la separación entre la ciencia y los otros componentes de nuestra cultura dependen de la simplificación de que la ciencia sólo tiene dimensiones x e y, mientras que el trabajo educativo o artístico lleva consigo decisiones de una clase distinta con elementos predominantemente estéticos, cualitativos y míticos. Esta dicotomía, desde nuestro punto de vista, se atenúa mucho (si no se elimina) al observar que también en la ciencia el plano xy no es suficiente, ni nunca lo ha sido.” (Holton,1993: p.322). 

 

 Añade que, aunque los aspectos temáticos en la ciencia, están también en lo que no es ciencia, no debemos cometer la ingenuidad de identificar lo que es ciencia con lo que no lo es.

 

Holton (1982:p.27) se confiesa impresionado por lo que él cree reducido número de los themata existentes, y cifra, en Física, un número aproximado de unos cien, además subraya que los themata pueden presentarse en dobletes, como ya habíamos referido antes, e incluso en tripletes. Cree que es rara la aparición de themata nuevos, aunque de vez en cuando aparecen, así piensa que la “complementariedad” , en 1927 es un thema nuevo, y también la “quiralidad” en 1950.  Considera que los themata permiten el acceso a operaciones cognitivas creativas  y se refiere  al uso de la analogía en la ciencia, relacionada con los themata (Holton,1982:pp.34 y ss). Holton analiza un artículo de Steven Weinberg que apareció en Scientific American [3]. En este artículo se habla de la unificación de las fuerzas elementales del átomo, cuestión por la  que Weinberg obtuvo el premio Nobel .  Holton alude al thema de la unificación de las leyes de la naturaleza, y a partir de ahí, argumenta sobre algunos elementos temáticos en el estudio del átomo. Menciona Holton la díada  elemental-compuesto, y luego también, lo contínuo, opuesto a la díada anterior, y que forma pareja a su vez en la díada continuo-discontinuo. También estudia la categorización en la física actual: gravitación, interacción electromagnética, interacciones fuertes e interacciones débiles, y cómo esto es una versión temática-metodológica que ha sido constante en la historia, por ejemplo, se ha dado en los elementos básicos en la física griega antigua (tierra, aire, agua, fuego, éter). Es más, con los nuevos descubrimientos, como los de Weinberg, que ha unificado en su teoría electromagnetismo e interacción débil, se resalta el thema de la unificación de leyes de la naturaleza.

 

 Centra su atención en  palabras “antropomórficas” del artículo de Weinberg, que surgen de una analogía entre la física de las partículas y el lenguaje de la biología y de la vida cotidiana. Esta analogía, por lo demás, es corriente y se ha convertido en lenguaje también común de la física cuántica, pudiendo decirse, que da lugar a un campo de analogías y de metáforas.

 

 “Una de las concepciones que aparece una y otra vez en el artículo de Weinberg, y de otros muchos en este campo, es precisamente esta espléndida idea de grupos, familias y superfamilias (‘superfamilias’ de ocho, diez, o incluso más miembros).”(Holton,1982:p.34).

 

Además del término metafórico “familia”, aparece el término metafórico “vida”:

“Permítame que aproveche la ocasión de que haya aparecido esta magnífica palabra antropomórfica para volver a la página inicial en el artículo de Weinberg, donde se hace referencia a ‘unas cuantas partículas adicionales, de vida corta’. A la física de partículas elementales se la llama irónicamente ‘zoología’”(Holton,1982:p.35).

 

Y esta “vida” de la partícula, además, se narra, esto es se contempla como un ciclo vital. Esto se ve muy bien en los informes técnicos en los que se analizan los resultados de las cámaras de burbujas.[4]:

 

 “El informe técnico del análisis de una fotografía de una cámara de burbujas, por ejemplo, está estructurado en gran medida como la narración de un ciclo vital. Es una historia de evolución y degeneración, de nacimientos, aventuras y muerte. Las partículas entran en escena, encuentran a otras, y producen una primera generación de partículas que subsiguientemente degeneran, dando lugar a una segunda y quizá a una tercera generación. Están caracterizadas por vidas relativamente cortas o relativamente largas, y por la pertenencia a distintas familias o especies.” (Holton,1982,p.35).

 

Holton, a a partir de estos comentarios, se recrea en la paradoja de que la ciencia natural importe temas tomados de los asuntos humanos al mismo tiempo que los científicos sociales, por ejemplo los psicólogos de principios de siglo, se afanan por adoptar conceptos prestados de la física para referirse a  las relaciones humanas, esos mismos psicólogos no advertían que estaban reimportando nociones que posiblemente hubieran tenido su primer origen también en el ámbito de lo humano cotidiano o de las ciencias humanas, y no propiamente en el de las ciencias naturales . Al respecto cuenta Holton una anécdota:

 

“Uno recuerda la anécdota del banco que se estaba construyendo en Atenas, bajo la Acrópolis, y que parecía una copia especialmente mala de un templo griego. Resultó que el arquitecto no había tomado como modelo cualquiera de los grandes templos que tenía allí mismo a mano, sino que había recurrido a una fuente mucho más de moda. Su diseño estaba basado en el de un banco berlinés que a su vez procedía de una copia lejana, de tercera categoría de un templo griego idealizado” (Holton,1982:p.36).

 

 Así que, Holton detecta una interacción, a través de  los themata, que sirve de puente entre conceptos de las ciencias sociales y humanas y las ciencias naturales; además, en la medida en que también nos referimos a los asuntos humanos cotidianos, creemos que está justificado atribuir a Holton la presunción de que los themata arraigan en lo que los filósofos llaman el “mundo de la vida”, en la cultura de los pueblos  vivida en la cotidianeidad  de la gente. Al respecto son también reveladoras las alusiones que hace a la influencia en los científicos de su formación cultural general y previa a la especialización científica:  “…themata que podían muy bien haber tenido origen en una parte de las formas de pensamiento desarrolladas antes de que el investigador tomase la decisión consciente de convertirse en científico”. (Holton,1982:p.35).

 

Holton, cautelosamente, se reserva prevenciones autocríticas respecto al uso de la noción de thema. Considera que la noción necesita ser más perfilada, pues tiene un contorno demasiado borroso, además previene sobre su uso como “panacea” explicativa, pues confiesa que hay partes importantes de la historia antigua y  actual de la ciencia en los que los themata no parecen servir como categoría explicativa. Así dice:

“/…/,no me gustaría que se pensase que los themata son la realidad primordial en un trabajo científico. De otra forma, el trabajo en la historia de la ciencia degeneraría en descriptivismo, y los hallazgos científicos parecerían estar a la par con las leyendas de los ancianos en los montes de Albania, para los cuentos de hoy son, más o menos, igual de buenos que los de ayer. Hay en la ciencia, evidentemente, una sucesión de refinamientos, una ascensión, y un declive, y ocasionalmente el abandono o la introducción de themata. Pero indudablemente, también ha habido, en conjunto, un cambio progresivo hacia una comprensión más completa y más general de los fenómenos naturales”. (Holton, 1982:p.40).

 

 Tampoco hay “themata” mejores o peores, hay una imparcialidad en los themata respecto al éxito o fracaso de las teoría científicas[5]. Así dice:

“El estudio del papel desempeñado por los themata en el trabajo de los científicos puede ser igualmente interesante tanto si el trabajo condujo al ‘éxito’ como al ‘fracaso’; la fidelidad de un conjunto de themata no hace que un científico acierte o esté equivocado”. (HOLTON: 1982:p.40).

 

Los themata, por otra parte son tanto individuales como compartidos por una comunidad, aunque Holton subraya más el aspecto personal de los mismos:

 

 “Aunque el científico individual es el depositario fundamental de los themata, éstos son también compartidos, con pequeñas variaciones, por los miembros de una comunidad” (Holton,1982:p.41). Sería interesante analizar más a fondo esta preferencia de Holton por la relación personal, que le acerca más bien, y lo vemos como un obstáculo, a una visión demasiado centrada en el sujeto. Por eso, aunque Holton valora la importancia de la psicología cognitiva para estudiar a los científicos, su trabajo e ideaciones, lo hace en relación con la psicología individual del científico particular.[6]. Son reveladoras declaraciones como éstas:

“Para mí es bastante claro que un enfoque que haga hincapié en las conexiones entre la psicología cognitiva y el trabajo científico individual, es un punto adecuado de partida”. (Holton, 1982:p.41).

 Nos vamos a referir, por último, al texto más reciente con el que contamos, se trata de un artículo original de 1995, publicado en español en 1998, que arriba hemos referenciado ya y que recordamos aquí nuevamente: La imaginación en la ciencia in Holton, G.: Einstein, historia y otras pasiones  (La rebelión contra la ciencia en el final del siglo XX). Ed. Taurus. Madrid, 1998).

Holton  corrobora en este artículo explícita o implícitamente todos los rasgos con los que caracterizó a los themata anteriormente. No obstante, hay algunos elementos interesantes a considerar, especialmente , la relación que establece entre arte y ciencia, es decir, entre un elemento de la cultura como es el arte, diferenciado de la ciencia, aunque interactuando con la misma. Aquí de nuevo volvemos a tocar el terreno de las analogías y la metáforas, tácitas o expresas. Dice Holton.

 “Se piensa habitualmente que las artes y las ciencias pertenecen a dos mundos diferentes, pero en algunos aspectos son primas cercanas. Pues mientras que los objetivos, las herramientas y los productos difieren, el ingenio y la pasión que hay detrás de las dos empresas son similares”.(Holton,1998:p.111)

 

Para descubrir esta mutua influencia entre artes y ciencias, piensa Holton que no podemos quedarnos con las teorías formalizadas y los libros de texto o comunicaciones solemnes de la ciencia, es preciso pillar “desprevenido” al científico, es decir estudiarlo en los registros privados y en los cuadernos de laboratorio, en pleno trabajo.[7]

 

Holton se apresta a hablar de la imaginación visual, de la imaginación metafórica y de la imaginación temática, que, aunque él separa, pensamos que se dan en íntima interconexión.

 Respecto a la imaginación visual, Holton  nos habla de la interpretación de las fotos de trazas de partículas subatómicas, primero, en cámaras de niebla, y más tarde en cámaras de burbujas. Aquí se repite lo que ya había mencionado Holton de la terminología antropomórfica en la física de partículas:

 “Usted advertirá que en semejante descripción técnica el físico está utilizando la retórica de un tipo de obra teatral o cuento popular familiar y primordial, que se representa en el espacio y en el tiempo; una historia de nacimiento, aventura y muerte. Esto anticipa un punto que se comentará más adelante: la fuerza de muchos conceptos científicos útiles reside, al menos en parte, en el hecho de que son proyecciones antropomórficas del mundo de los asuntos humanos, y en esa medida son metáforas.” .(Holton,1998: p.116).

 

 La visualización de los conceptos científicos implica un elemento intuitivo, que no está sometido en principio a un rígido control matemático-analítico o experimental. Holton habla de la facilidad para pensar en imágenes que tenía Einstein, capacidad favorecida por su trabajo de “visualización mental” de los proyectos que le enviaban a la oficina de patentes donde trabajó en Berna. Holton incide en que esta tarea de visualización es manifiestamente importante en la elaboración de modelos que sirvan de mediadores entre las teorías y los fenómenos observados. Aquí, justamente se entrecruzan las cuestiones por los modelos y por las imágenes, y resulta que muchas de estas imágenes se conciben por analogías a modelos anteriores  o a elementos de la cultura general en la que están insertos los científicos en cuanto miembros de una sociedad. El ejemplo que da Holton, sobre la descripción de la Luna que ofreció Galileo en su tiempo, en la que el científico renacentista fue influido por sus conocimientos de la perspectiva en la pintura de la Academia de Vasari, en Florencia , es un ejemplo revelador. Galileo pudo ir más allá de los”prejuicios”  existentes sobre la Luna perfecta y lisa , porque leyó los claroscuros de la Luna en términos de sombras e irregularidades en perspectiva, y apostó por esta nueva interpretación de una luna erosionada, con cráteres y montañas. Pero esta misma influencia del arte y del ideal de belleza y armonía, le hizo errar en su apuesta por las órbitas circulares frente a las órbitas elípticas de Kepler. Pensamos que hay una analogía implícita, la de trabajar con la imagen en el telescopio, como trabajaba con los esbozos de cuerpos y edificios en el taller de pintura. Así que, Galileo planteó su propio modelo de Luna, comparando más o menos conscientemente su formación artística y pictórica con su trabajo de astrónomo.

 En física cuántica, y pese a la renuencia a los modelos visuales de muchos físicos, por el carácter poco intuitivo de esta parte de la física, también tenemos modelos, que son visuales, y que están basados en analogías. Empezando por la famosa analogía del átomo de Bohr:

“En la primera parte del siglo XX, la imaginación icónica continuó llevando de un triunfo científico a otro. Por ejemplo, el modelo atómico de Niels Bohr de 1913 adoptaba la imaginería del sistema solar copernicano. Fue, por supuesto, un gran avance. Pero, a mediados de los años veinte se hizo claro cuán peligroso era pensar sobre procesos atómicos en términos ideados originalmente para sucesos a gran escala tales como el movimiento de los planetas. Se necesitaba un modo nuevo de imaginar fenómenos tales como el del ‘espín’ del electrón, o la consideración de la luz como onda y partícula al mismo tiempo. Las intuiciones fácilmente visualizadas y basadas en modelos, en tanto que opuestas a abstracciones conceptuales, se habían convertido en un obstáculo.” (Holton, 1998:p.126).

 

 Pese a que físicos como Heisenberg y Dirac mantenían sus objeciones a emplear intuiciones visuales y eran más partidarios de la pura representación matemática, más abstracta, el uso de representaciones y modelos visuales sigue siendo común. Recordemos, por ejemplo, los célebres diagramas de Feynman para la electrodinámica cuántica. Por otra parte las mismas representaciones geométricas de los campos cuánticos, pese a tener un elevado grado de abstracción matemática, son representaciones visuales.

 Los diagramas de Feynman sirvieron y sirven de modelo de visualización de las interacciones entre las particulas, y en su momento han sido cruciales para la interpretación de fenómenos nuevos que han permitido elaborar nuevas teorías: es el caso de la teoría electrodébil de Steven Weinberg, a  la que Holton se refirió tal como hemos comentado anteriormente. Aunque Holton, no lo menciona, pensamos que tras la visualización de diagramas de choque de partículas sigue viva la analogía con la mecánica clásica, que permite visualizar lo que ya no es mecánica clásica, tal vez porque nuestros patrones de visualización son los del mundo macroscópico de la mecánica clásica.

Holton habla en el artículo que nos ocupa de las metáforas y analogías, separadas de las representaciones y modelos visuales, pero nosotros creemos que debería haberlas relacionado más entre sí, pues las representaciones intutitivas son deudoras de las comparaciones que hacen los científicos entre diversas áreas de la misma ciencia o entre varias ciencias, o entre la ciencia y la vida cotidiana. No obstante aboga por una revalorización de analogía y metáfora para entender el trabajo del científico, pone los ejemplos de Thomas Young y de Enrico Fermi. Young comparó los colores de una película delgada con los sonidos de los tubos de un órgano, y Fermi fue prolífico en el uso de analogías: en particular Holton recuerda la analogía en la que comparó la desintegración beta del átomo  con la anterior teoría de la emisión de cuantos de luz en un átomo que se desexcita. Dice Holton:

 “La metáfora ha sido llamada ‘la esencia de la poesía’; trabaja a través de la ilusión. Y, ciertamente, el quehacer de los científicos es precisamente lo contrario. Podría parecer así que metáfora y analogía son lo que los científicos deberían ‘evitar’ con más diligencia.

 De todas formas, los científicos utilizan analogías continuamente, aunque lo hacen calladamente.” (Holton,1998:p.131).

 Y finalmente, Holton se refiere ya directamente a los “themata”, la noción que viene usando desde los años cincuenta. Nos parece,en este artículo más reciente al que nos estamos ahora refiriendo, que Holton ha separado los themata en demasía de las otras instancias imaginativas a las que se refiere. Tal vez sea porque no ha pensado todavía la conexión suficientemente, o quizá porque está quitando protagonismo a esta noción clave en su pensamiento. Nosotros tendemos a pensar lo primero. 

Habla Holton de la imaginación temática, como la instancia imaginativa que propicia la creación y recreación de themata. Aquí se refiere como ejemplo al thema de la belleza y la armonía que guió a Galileo y que le hizo errar en su apuesta por las órbitas circulares y que nosotros hemos citado más arriba. Se sirve, y esto nos parece muy interesante, de la crítica de arte, y cita a Panofsky, uno de los críticos de arte más célebres y padre de la  iconología en el arte.[8]

El thema supone una asunción previa a las pruebas experimentales, que guía, a modo de premisa “metafísica”, a los científicos en su trabajo. Nuestra presunción, que adelantamos ahora, es que el thema es el magma- permítasenos la metáfora- a partir del cual   se puede comprender una gran parte de la elaboración de sentido que tienen lugar en las representaciones visuales y en las metáforas y analogías de los científicos, y reiteramos que en este artículo último (Holton:1998) Holton no ha subrayado suficientemente  esto, pues ha dado una imagen demasiado inconexa entre los tres elementos que comenta. Leemos:

 “Hemos visto ahora cómo algunos de los mejores científicos disponen de tres de las herramientas claves de la imaginación científica. Estos ejemplos muestran de nuevo qué caricaturesca resulta la idea tan extendida del pensamiento científico como un casi irresistible y maquinal proceso de inducción. Los historiadores de la ciencia  y otros estudiosos en todo el mundo han estado reconstruyendo esta comprensión más compleja y caótica pero más realista e interesante del modo en que los científicos han utilizado sus mentes mientras perseguían cada vez con más denuedo problemas durante los cuatro últimos siglos.” (Holton,1998:p.140)

 

 

 

REFLEXIONES EN TORNO A UN CASO CONCRETO

 

Holton, actualmente profesor emérito en la universidad de Harvard , es uno de los estudiosos de la obra de Einstein, y encargado de la edición de las obras completas de Einstein, por otro lado, como físico él mismo, ha conocido de primera mano los avances de la física en el siglo XX.  Él mismo realizó investigaciones sobre el comportamiento de la materia bajo altas presiones. Su obra abunda en análisis de casos en torno a la relatividad y Einstein y sobre al modelo atómico. Vamos a dirigir nuestra atención al artículo sobre la complementariedad, ya citado al principio de este artículo, publicado originalmente como uno de los capítulos de  The scientific imagination: Case Studies (Cambridge, Inglaterra: Cambridge University Press, 1978). Lo vamos a analizar a partir de la traducción española en el libro Holton: Ensayos sobre el pensamiento científico en la época de Einstein. (Alianza Universidad. Madrid,1982).

En este capítulo, Holton  nos cuenta el proceso de elaboración del modelo atómico de Bohr, su evolución y, especialmente, la concepción del principio de complementariedad onda-partícula, que según Holton, ha nacido a partir de la díada de themata  “continuo-discontinuo”, themata (díada de opuestos, en este caso) que aparece en la historia de la física recurrentemente. Al mismo tiempo el principio de complementariedad conciliaría la indeterminación con la causalidad, por lo que estaríamos ante un nuevo thema en la historia de la física: si el continuo-discontinuo expresaba una oposición irreconciliable, ahora la dualidad onda-partícula  representa una oposición “conciliada”: la conciliación entre onda, indeterminada en tanto que basada en cálculo de probabilidades, y partícula determinada causalmente en los registros de laboratorio.

Bohr elaboró, en un principio,  su modelo simple de átomo, como conjunto de partículas en torno a un núcleo (a la manera de un pequeño sistema solar) y este modelo sirvió como punto de partida para la elaboración de modelos más sofisticados en los que trabajaron todos los eminentes físicos de la teoría cuántica clásica para dar lugar más tarde a lo que en la actualidad se llama el modelo estándar, con el trabajo y aportaciones de todas las comunidades científicas que estudian la física atómica y de partículas. La historia es larga, ha sido y es largamente estudiada, por filósofos e historiadores de la ciencia. Nosotros nos vamos a fijar en las cuestiones que Holton aporta en relación a las influencias de la  peripecia vital y de los estudios no físicos del físico Niels Bohr.

 La ventaja, con Bohr, es que él mismo  tiene sugerentes páginas de reflexiones filosóficas sobre su trabajo [9] . En esta medida, tanto Holton como nosotros nos basamos prácticamente en memorias del científico, y no tanto en análisis de tipo etnometodológico y fenomenológico sobre las conductas en un laboratorio. Es decir, nos “fiamos” de lo que nos cuenta el sujeto que estudiamos y reflexionamos sobe “su” versión. Somos conscientes de las limitaciones que esto acarrea; pero aún así, pensamos fructífera la indagación. Pasemos a la misma.

Bohr opina que la consideración de estas duplicidades, onda-partícula e indeterminismo-causalidad, que entran en aparente contradicción no nos debe llevar a un bloqueo en el trabajo; realmente, ambos elementos se pueden considerar juntos, y válidos, alternativamente. En esa medida, Holton piensa que tenemos una novedad en la historia y es que las díadas citadas, que hasta entonces habían sido alternas y opuestas, ahora son simultáneas; esto sería un nuevo thema en la historia de la física. Creo que sobre este aspecto también habría mucho que hablar, aunque desde el punto de vista de nuestros intereses la controversia respecto a la novedad de un thema no resulta significativa. Lo que nos interesa, recordamos, son los lazos del thema de la complementariedad con otras ciencias y con la esfera cultural en toda su amplitud.

Una anécdota interesante es que Bohr recibió el título de caballero de la Orden danesa del Elefante, en 1947, y con motivo de ello, tuvo que encargar un escudo personal, según dictaban los estatutos de esta orden. Bohr eligió el símbolo milenario del yin y del yang, con un lema que decía “contraria sunt complementa”. ¿Influencia de la cultura oriental en la física atómica?. No, no vamos tan lejos. Simplemente, reseñamos una anécdota en la que un científico, o un conjunto de científicos asocian sus nociones, trabajadas técnicamente, a elementos de la o las culturas populares.

Bohr, con su modelo planetario de electrones que saltaban de una órbita a otra (imperfecto, pero eficaz), logró aunar la versión ondulatoria del electromagnetismo de Maxwell, de finales del siglo XIX, y la versión de los fotones ,partículas discretas, que Einstein había elaborado a principios del siglo XX. La explicación que dió Bohr del espectro del átomo de hidrógenos aunaba estas dos versiones científicas. Desde luego, este admirable trabajo no fue el resultado del yin y del yang, sino de la ardua tarea de laboratorio, de encuentros de trabajo y de congresos,confrontada y rediseñada durante décadas. Pero, el sólo hecho de que los científicos establezcan relaciones conscientes entre sus resultados y los elementos culturales amplios nos incita a reflexionar sobre la naturaleza entre ciencia y cultura. En este aspecto el término “thema” consigue hacer de su debilidad, de su ambigüedad, una virtud, pues es operativo a la hora de nombrar lo que vamos a llamar “ámbitos conceptuales y cognitivos” en los que se desarrollan en común los trabajos de los científicos y  las actividades múltiples de las sociedades de cada época histórica. Nuestra presunción es que en estos “ámbitos conceptuales” se establecen patrones de modelización, de analogías, de metáforas y de relaciones cognitivas, en fin, para construir los discursos científicos. En este aspecto el “thema” podría ser un trasunto de lo que a principios del siglo XX se llamaban “cosmovisiones”, ciertamente, y esta puede ser una sugerencia digna de ser analizada más detenidamente en otro artículo, para ver sus pros y sus contras. Lo que sí nos parece claramente interesante es que, si rastreamos en las categorías de los estudios de la ciencia, el término thema nos ofrece más operatividad que nociones más estrechas de los planteamientos de estudiosos como Kuhn (matrices disciplinares, con valores compartidos), o Laudan (programas de investigación , con supuestos ‘metafísicos’ compartidos). La medida de  esta operatividad está en que, frente a estos discursos de la filosofía de la ciencia ya clásicos en los que la referencia está más limitada al interior de las comunidades científicas, en el concepto “thema” Holton quiere integrar la visión del científico, su relación con otras ciencias y con el mundo cultural en general, con el mundo amplio de la vida (el Lebenswelt de la tradición filosófica). En esta línea tal vez sea interesante enlazar la propuesta de Holton con los trabajos de “arqueología del saber” y la noción de episteme de Foucault, que son también citados por estudiosos actuales , como Arnold Davidson[10]

 

Para glosar este carácter amplio, omniabarcador, de la nocion de thema en Holton, vamos a citar del artículo referido arriba un párrafo que nos da la medida de la posibilidad de investigación  que Holton abre al usar un thema, en este caso, el de la complementariedad:

“ El principio de complementariedad es una manifestación de un thema, en el sentido que desarrollé en otro lugar; un thema dentro del conjunto relativamente pequeño de themata del que se surte la imaginación en todos los campos de la actividad humana. Cuando prestamos atención a un thema particular en la física o en cualquier otra ciencia, sea la complementariedad, el atomismo o la continuidad, uno no debe olvidar que cada forma especial de enunciar el thema es un aspecto de una concepción general que se ejemplifica de forma específica en el trabajo del físico, del biólogo o de cualquier otro científico. Así un tema general, θ, tomaría una forma específica en física que podría ser simbolizada por θ, en la investigación psicológica por θ, en el folklore por θ. El thema general de la discontinuidad o de los discreto aparece de esta forma en la física como el θ del atomismo, mientras que en los estudios psicológicos aparece como el  θ de la identidad individualizada.”. (Holton,1982, p.157).

 Sigue diciendo Holton, que por tanto, un thema sería el sumatorio de todas las versiones del mismo en cada ámbito del saber.

En su análisis de Bohr y del principio de complementariedad, Holton, cita las analogías que Bohr hace entre la conducta humana y el estudio del átomo, inspiradas en la experiencia vital del eminente físico, en las relaciones que Bohr ve entre literatura y física, y  en la comparación entre los conocimientos de psicología de Bohr (William james, especialmente) y su trabajo científico, así como en las lecturas de filosofía de Bohr (especialmente, Kierkegaard). Todas estas analogías son reflexiones escritas por el propio Bohr en sus libros, escritos y conversaciones registradas.

Sobre la experiencia cotidiana de Bohr, dice Holton:

“Porque es en principio curioso, y más tarde indudablemente significativo, que desde los mismos comienzos en 1927 Niels Bohr citase experiencias de la vida diaria para poner de manifiesto la dificultad de distinguir entre objeto y sujeto, y tal como escribió Oscar Klein en su ensayo retrospectivo, para ‘facilitar la comprensión de la nueva situación en física, en los puntos en que su visión parecía demasiado radical y misteriosa incluso a muchos físicos’. En relación con esto, según Klein, Bohr escogió un ejemplo particularmente simple y llamativo: el uso que se puede hacer de un bastón para encontrar el camino en una habitación oscura. El hombre, el bastón y la habitación forman una entidad. La línea divisoria entre sujeto y objeto no está definida. Por ejemplo, la línea divisoria está al final del bastón cuando se le sostiene firmemente. Pero cuando se le sujeta con menos fuerza, el bastón parece ser un objeto que está siendo explorado por la mano.” (Holton,1982,p.139).

 También cita Holton, en relación con la literatura, cómo Bohr establecía un símil entre el yo, como identidad, y la personalidad en general, basándose en la lectura de una novela del escritor Paul Martin Moller.  Esta novela, que Bohr solía citar a sus colegas  más cercanos, se titula  “Las aventuras de un estudiante danés”. El personaje central, dicho estudiante, argumentaba sobre sus dificultades para fijar la atención en su yo, pues esto le procuraba una regresión infinita en pensamientos concatenados sobre él mismo. [11] El estudiante de la novela de Moller se planteaba como personaje literario cuestiones largamente debatidas por filósofos y por psicólogos, como veremos más abajo, y que Bohr concebía como una versión de la complementariedad: cómo pensamos las cosas en tanto que delimitadas, pero cómo se nos diluye esa delimitación cuando intentamos pensar el yo qua objeto.

Por otra parte, están las lecturas que hizo Bohr sobre la psicología de William James, lecturas que fueron recordadas y comentadas por el mismo Bohr.  William James hablaba del flujo de la conciencia  como algo continuo, no fragmentario. Pero esa misma conciencia podía discriminar los objetos de su pensamiento. William James, en  Principles of Psychology,  hablaba de las partes transitivas del pensamiento, frente a las partes substantivas, las partes transitivas del pensamiento no podían ser estrictamente delimitadas. El pensamiento, dice James, es como un pájaro que vuela y se detiene en el espacio alternativamente.  El problema de registrar cabalmente los momentos de vuelo sería equivalente a , en palabras de James, encender la luz rápidamente para ver cómo es la oscuridad. Ni que decir tiene que Bohr gustaba de estas imágenes y se recreaba en ellas. Curiosamente, y de modo literal, William James utilizó el término inglés de “complementariedad” en Psicología clínica para referirse al fenómeno de conciencias escindidas, en las que un sujeto presenta mútiples personalidades o conciencias.

Mostramos al respecto una cita del propio Bohr[12], que Holton  reproduce:

“En particular, el aparente contraste entre el flujo continuo hacia delante del pensamiento asociativo y la preservación de la unidad de la personalidad presenta una analogía sugestiva con la descripción entre la descripción ondulatoria de los movimientos de las partículas materiales regida por el principio de superposición y su individualidad indestructible.” (Holton,1982,p.155).

Y, por último, veamos  las lecturas  que hizo Bohr de filósofos como Kierkegaard Parece que  Bohr se interesó  por Kierkegaard desde sus primeros tiempos de estudiante en la universidad, donde recibió clases de Hoffding, uno de los más importantes estudiosos de Kierkegaard en la época. Bohr también lo atestigua en sus escritos. Entre las tesis de Kierkegaard, está la célebre elección entre las opciones vitales  (estética, ética, religiosa). Esta elección  supone una apuesta no racionalizable,  en la que hay un salto, una discontinuidad que el sujeto atraviesa por creencia, y estos aspectos fueron especial objeto de cavilación por parte de Bohr.

 

 Hay que considerar, ciertamente,  después de comentar estos aspectos, que la rigurosa génesis del concepto de complementariedad en física está relacionada de modo estricto con la historia del concepto de luz en física y con los trabajos físicos de Bohr; pero aquí no se trata de intentar explicar el concepto físico o su génesis con nociones metafóricas; se trata de relacionar dicho concepto con elementos culturales, científicos o no, que, pese a no formar parte de la física, entran en un espacio o ámbito conceptual común, desde la óptica cultural más amplia[13] .

 Pensamos que este ejemplo concreto de análisis del thema de complementariedad tal como lo consideró Niels Bohr, y su conexión con versiones temáticas afines en otros ámbitos culturales, es una muestra interesante de investigación ciencia-cultura. Reiteramos que un thema puede servir como elemento operativo para comprender la organización en campos conceptuales afines  de representaciones científicas en las que intervienen operaciones cognitivas  tales como las analogías y las metáforas, de un modo interactivo, a través de ciencias y mundo cultural. En suma, creemos que la indagación en el estudio de la interrelación  ciencia-cultura,  precisa de categorías amplias, como ésta de thema, empleada por Holton, aún a sabiendas de sus limitaciones. Entre las cuales, no es poco el riesgo de hipostasiar los “themata” y convertirlos en algo así como “ideas platónicas”. Creemos más adecuado verlos como conceptos reguladores, deducidos por semejanzas culturales , en el seno de las prácticas científicas y no científicas de las culturas[14].

 

 


 

[1]  Actualmente, en Filosofía y sociología de la ciencia se inspiran en los estudios de campo de la antropología, huyendo de  “estructuras esencialistas”. Véase al respecto: Sperber, D., "How to be a True Materialist in Anthropology”, cap.1 in Explaining Culture, Harvard University Press, Cambridge (Mass.),1994,9-31.

 

[2] En los últimos años se están desarrollando fecundas investigaciones para analizar cómo representan cotidianamente sus prácticas de laboratorio los científicos y la importancia que esto tiene para la ciencia, más allá del teoreticismo y formalismo tradicionales; además de la importancia de la modelización con fotos, ilustraciones, esquemas, u otros recursos en artículos y libros de texto. Ver al respecto: Knorr- Cetina, K., "Image Dissection in Natural Scientific Inquiry", Science, Technology, & Human Values, 15/3 (1990), 259-283; y Lynch, M., "The externalized retina: Selection and mathematization in the visual documentacion of objects in the life sciences", Human Studies, 11 (1988), 201-234.

 

[3] Weinberg,  Steven: Unified Theories of Elementary-Particle Interaction), in Scientific American, 231, número 1 (julio de 1974).

[4] Holton está aquí en la línea de los trabajos, ya citados, de Knorr-Cetina. Véase: Knorr-Cetina, K., "Image Dissection in Natural Scientific Inquiry", Science, Technology, & Human Values, 15/3 (1990), 259-283.

 

[5]  En común con los llamado principios de “simetría” e “imparcialidad” en sociología de la ciencia , que podemos ver por ejemplo en Latour, B: Ciencia en acción. Ed. Labor. Barcelona, 1992.

 

[6]  En los últimos tiempos se está desarrollando una óptica de estudio no subjetivista, ni idealista o mentalista, más “naturalista” y “pragmática”: el sentido se genera en las prácticas. Véase: Hutchins, Edwin: Cognition in the Wild. MIT Press,1995.

 

[7]  De nuevo tenemos que citar  a las investigaciones de Knorr-Cetina, y respecto al arte y la ciencia, actualmente hay una interesante bibliografía de la que citamos dos ejemplos.: Alpers, S: Uta Pictura, “Ita Visio: El ojo según Kepler y el modelo nórdico de representación visual”, in El arte de describir, Hermann Blume, Madrid,1987. Y también Latour, Bruno: “How to Be Iconophilic in Art , Science and Religion”, in Jones, C. A. y Galison, P. (eds.) Picturing Science, Producing Art. Routledge. New York, 1995.

[8]  Los estudiosos de la ciencia no dejan en la actualidad de acudir a  los críticos e historiadores de arte, especialmente, para el problema de la representación científica. Véase como ejemplo de este tipo de trabajos citados por filósofos de la ciencia el trabajo del estudioso del arte Gombrich, E., "El mapa y el espejo: teorías de la representación pictorica", in La imagen y el ojo, Alianza, Madrid, 1987, 163-202.

 

[9]  Véase Niels Bohr: Essays 1958-1926 on Atomic Physics and Human Knowledge. Interscience Publishers. Nueva York,1963

[10] Véase  Davidson, Arnold: Styles of Reasoning, Conceptual History, and the Emergente of Psychiatry.

[11] Bohr cita la novela en sus escritos: “ Bohr, Niels:Essays 1958-1926 on Athomic physics and Human Knowledge” ( Nueva York: Interscience Publishers,1963).

 

[12] Bohr, Niels: Atomic Theory and the description of Nature, Ox Bow Press; 1987.

 

[13] A este respecto no creemos que seamos culpables de cometer “imposturas intelectuales” , según el término popularizado por Sokal. Véase Sokal, Alan y Bricmont, Jean: Imposturas intelectuales. Ed. Paidós. Barcelona,1999[originalmente,  Sokal, Alan y Bricmont, Jean  Intelectual Impostures. Profile Books. London, 1998].

[14] Véase: Hutchins, Edwin: Cognition in the Wild. MIT Press,1995; y también Sperber, D., "How to be a True Materialist in Anthropology”, cap.1 in Explaining Culture, Harvard University Press, Cambridge (Mass.),1994,9-31.

 

 

 

 

Referencias bibliográficas

 

 

Alpers, S.

 

-(1987)  Uta Pictura, Ita Visio: El ojo según Kepler y el modelo nórdico de representación visual, in El arte de describir, Hermann Blume, Madrid.

 

-Bohr, Niels

 

- (1963) Essays 1958-1926 on Athomic physics and Human Knowledge. ( Nueva York: Interscience Publishers.

 

- (1987) Atomic Theory and the description of Nature. Ox Bow Press.

 

 

Davidson, Arnold

 

-(1999)  Styles of Reasoning, Conceptual History, and the Emergence of Psychiatry, in Mario Biagioli (Editor) :  The Science Studies Reader. Routledge.

 

              

-Gombrich,E.

 -(1988) "El mapa y el espejo: teorías de la representación pictorica", in Gombrich, E: La imagen y el ojo, Alianza, Madrid. 163-202.

 

Holton, Gerald:

 

-(1982) Ensayos sobre el pensamiento científico en la época de Einstein. Alianza Universidad. Madrid. En su versión original : Holton, Gerald: The Scientific Imagination. Cambridge University Press, 1978.

 

-(1993) Holton, Gerald: Introducción a los conceptos y teorías en las ciencias físicas (2ª edición corregida y revisada por Stephen G. Brush). Editorial Reverté. Barcelona. En su versión original : Holton, Gerald: Introduction to Concepts and Theories in Physical Science, Second edition. Addison-Wesley. Massachussets.(Nota- No he conseguido encontrar la fecha original de edición)

 

-(1998) Holton, Gerald: Einstein, historias y otras pasiones. Ed. Taurus. Madrid.  En su version original :Holton, Gerald: Einstein, History, and Other Passions. AIP Press. Woodbury.NY,1995.

 

-Hutchins, Edwin

 

-(1995) Cognition in the Wild. MIT Press.

 

 

-Knorr-Cetina,K.

-(1990) Knorr-Cetina, K., "Image Dissection in Natural Scientific Inquiry", Science, Technology, & Human Values, 15/3 , 259-283.

 

-Latour, B.

 

-(1992) Ciencia en acción. Ed. Labor. Barcelona.

-(1995) How to Be Iconophilic in Art , Science and Religion, in Jones, C. A. y Galison, P. (eds.): Picturing Science, Producing Art. Routledge. New York.

 

 

 

-Lynch, M.

- (1988). "The externalized retina: Selection and mathematization in the visual documentacion of objects in the life sciences", Human Studies, 11, 201-234.

 

 

-Sokal, Alan

 

-(1999). Sokal, Alan y Bricmont, Jean: Imposturas intelectuales. Ed. Paidós. Barcelona.

 

 

-Sperber, D.

 

-(1994). How to be a True Materialist in Anthropology, cap.1 in Sperber, D: Explaining Culture. Harvard University Press, Cambridge (Mass.),9-31.

 

 

Weinberg, Steven

 

-(1974) Unified Theories of Elementary-Particle Interaction, in Scientific American, 231, número 1 (julio de 1974).

 

 

 

 

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