Teoria cuantică, între atomism și pozitivism

Pozitivismul s-a născut în secolul al XIX-lea, luând elemente atât din empirismul englez, cât și din iluminismul francez. Pe de o parte, într-o reacție împotriva metafizicii, el se baza pe ideea de a-și însuși cunoștințele despre date swnzoriale; pe de altă parte, a menținut o încredere generalizată în progresul rațiunii și al științei. Positivismul a derivat din gânditori precum Laplace și mulți alții, dar a fost inițial sistematic teoretizat de August Compte, care a văzut în „metoda științifică” posibilitatea înlocuirii metafizicii în istoria gândirii. Doar cu un secol înainte, Kant a luptat de asemenea ăn sensul acesta, văzând metafizica timpului său ca „dogmatică”, dezvoltând un nou sistem capabil nu numai să rezolve disputa dintre raționaliști și empiriciști din secolele XVII și XVIII, ci și capabil să justifice fizica newtoniană ca o „cunoaștere obiectivă”. Cu toate acestea, un secol mai târziu, categoriile și formele de intuiție deveniseră exact ceea ce Kant dorea să atace: elementele ideale dogmatice și indiscutabile ale gândirii. Împotriva metafizicii, pozitivismul a afirmat că singura cunoaștere autentică este cunoașterea bazată pe experiența reală a simțurilor. Aceste cunoștințe pot proveni numai din afirmarea teoriilor concepute în termenii a ceea ce se credea a fi o „metodă științifică strictă”. Metoda de speculație metafizică – înțeleasă acum ca un discurs care încearcă să depășească fenomenele observate – ar trebui să fie întotdeauna evitată și chiar ștersă din cercetarea științifică.

Ernst Mach este poate unul dintre cei mai influenți gânditori pozitivi din secolul al XIX-lea. Criticile sale ar putea fi privite ca fiind condițiile de oportunitate pentru dezvoltarea fizicii care a avut loc la începutul secolului XX. El a dezvoltat o deconstrucție meticuloasă a conceptelor fundamentale ale fizicii newtoniene; o critică care a produs o criză în fundamentul gândirii științifice în sine. Această criză a fost cu siguranță un punct de vedere nu numai pentru nașterea relativității – recunoscută chiar de Einstein – ci a jucat, de asemenea, un rol esențial în dezvoltarea teoriei cuantice. Mach, el însuși fizician, era în primul rând interesat de natura cunoștințelor fizice. Cercetările lui l-au condus la concluzia că știința nu este altceva decât înregistrarea sistematică și sinoptică a datelor din experiențe. În Analiza senzațiilor, Mach a concluzionat că senzațiile primare constituie cele mai importante elemente ale științei, deducând în același timp că conceptele științifice sunt admisibile numai dacă pot fi definite în termeni de senzații:

„Natura constă din elementele date de simțuri. Omul primitiv ia mai întâi din ele anumite complexe ale acestor elemente care se prezintă cu o anumită stabilitate și care sunt cele mai importante pentru el. Primele și cele mai vechi cuvinte sunt nume pentru „lucruri”. […] Senzațiile nu sunt „simboluri ale lucrurilor”. Dimpotrivă, „lucrul” este un simbol mental pentru un complex de senzații de stabilitate relativă. Nu lucrurile, corpurile, ci culorile, sunetele, presiunile, timpii (ceea ce numim, de obicei, senzații) sunt adevăratele elemente ale lumii.”

În pozitivismul machian nu există astfel niciun spațiu pentru concepte a priori, nici pentru entități neobservabile – cum ar fi atomi. Vorbind despre entități care nu pot fi observate este posibil să se cadă în capcana metafizicii, trebuie să depășim fenomenele care produc un discurs fără nici un înțeles sau referință, să ne bazăm discursul de singura referință adevărată: senzațiile. În ceea ce a fost una dintre principalele controverse științifice ale timpului său, Mach se opunea ferm să accepte existența atomilor. Cu toate acestea, ca urmare a muncii experimentale și teoretice elaborate de fizicieni precum Dalton, Maxwell și Boltzman, spre sfârșitul secolului al XIX-lea, atomismul – fără resentimentul unei comunități nou-născute care s-a întors la o descriere a realității – a câștigat lupta și a ocupat din nou poziția dominantă în comunitățile științifice. În același context, teoria cuantică își face apariția, producând foarte curând o inseparabilitate paradoxală între două poziții reciproc incompatibile, și anume substantivismul atomist – care a menținut, în termeni metafizici, existența atomilor neobservabili – și pozitivismul machian – care se bazează pe fenomene observate, afirmând necesitatea eradicării tuturor noțiunilor metafizice din fizică, inclusiv, desigur, a „atomului”.

Fizica cuantică s-a născut în secolul al XX-lea, după introducerea de către Max Planck în 1900 a „postulatului cuantic” – pentru a rezolva o problemă legată de emisia de radiații de către corpurile fierbinți. Teoria cuantică a început istoria sa ca o teorie despre atomi. Dezvoltarea sa a continuat în primele trei decenii ale secolului XX, când a devenit în sfârșit ceea ce numim astăzi ca „mecanica cuantică”. Dar odată ce formalismul mecanicii cuantice a devenit o schemă matematică închisă, de asemenea a devenit foarte curând evident pentru părinții fondatori ai teoriei că au existat prea multe probleme pentru a concepe teoria ca descriind realitatea fizică în termeni de atomi – ca „particule elementare care trăiesc în spațiu-timp „. Potrivit lui Heisenberg, „schimbarea conceptului de realitate care se manifestă în teoria cuantică nu este doar o continuare a trecutului; pare a fi o adevărată pauză în structura științei moderne „. Contextualitatea cuantică, existența suprapunerilor ciudate, problema de măsurare, problema individualității cuantice și problema non-localității, printre multe altele, au arătat limitele încercării de a înțelege fizica cuantică în termeni de ontologie atomistă.

Concomitent cu mecanica cuantică, în primele decenii ale secolului XX, pozitivismul logic a fost de asemenea dezvoltat încercând să combată gândirea metafizică prin dezvoltarea ideilor lui Mach și a opiniilor sale empirice. Congregați în ceea ce se numea Cercul de la Viena, în celebrul manifest, ei au argumentat că: „Totul este accesibil omului; și omul este măsura tuturor lucrurilor. Aici este o afinitate cu sofiștii, nu cu platoniștii; cu epicureienii, nu cu pitagoreanii; cu toți aceia care stau la baza existenței pământești aici și acum.” Principalul lor atac asupra metafizicii s-a bazat pe ideea că trebuie să ne concentrăm pe „declarațiile așa cum sunt ele făcute de știința empirică; înțelesul lor poate fi determinat prin analiza logică sau, mai exact, prin reducerea la cele mai simple afirmații despre ceea ce este dat empiric.” Esența lor se baza pe distincția dintre termenii ”empiric” și ” teoretic”, tradusă în declarații simple. Această separare și corespondență dintre afirmațiile teoretice și observațiile empirice au lăsat în urmă considerațiile metafizice, considerate acum doar ca un discurs despre entități neobservabile, o pălăvrăgeală. Una dintre consecințele majore ale acestei perspective empirice față de observare este că conceptele fizice devin doar elemente suplimentare în analiza teoriilor fizice. Cel mult, o economie pentru a ține cont de fenomenele fizice. Atunci când un fenomen fizic este înțeles ca o auto-evidență dată (independent de conceptele fizice și presupozițiile metafizice), termenii empirici configurează un set obiectiv de date care pot fi direct legate – fără nicio constrângere metafizică – la o schemă formală. Observațiile empirice actuale devin apoi fundamentul teoriilor fizice care, conform lui Mach, ar trebui înțelese ca furnizând un raport „economic” al unor astfel de date observaționale. Ca o consecință, metafizica a fost complet exclusă din principala imagine pozitivistă care încearcă să descrie teoriile științifice.

Conform acestei scheme, conceptele fizice nu sunt esențialmente necesare, deoarece analiza unei teorii se poate face doar prin abordarea structurii logice care contabilizează datele empirice. Rolul conceptelor devine apoi accesoriu: „adăugarea” metafizicii ne poate ajuta să vedem ce se întâmplă conform unei teorii. Ar putea fi interesant să știm ce este lumea după o interpretare a formalismului, dar, așa cum remarcă van Fraassen : „Cu toate acestea, putem răspunde la aceste întrebări, considerând că teoria este adevărată sau falsă, este ceva de un nivel diferit”. Punctul important pe care ne-am dori să îl remarcăm aici este că, potrivit acestui punct de vedere empiric, lumea este fără probleme ” descrisă „în termenii înțelegerii noastre” comune „a fenomenelor, o teorie empirică adecvată poate fi perfect responsabilă pentru experimente fără a fi nevoie de o interpretare. Cu toate acestea, proiectul de articulare a relației empirico-formale prin distincția dintre termeni teoretici și termeni observaționali niciodată nu a îndeplinit promisiunea de a justifica independența acestor domenii – în special în ceea ce privește definiția categorică sau metafizică a conceptelor. Motivul fundamental a fost deja discutat de Kant în Critica rațiunii pure: „observațiile reale” (sau termenii empirici) nu pot fi considerați ca „dăruitori”, observarea nu poate fi înțeleasă și luată în considerare fără a lua în considerare anterior o categorică structură care permite evidențierea fenomenelor. Descrierea fenomenelor presupune întotdeauna elemente metafizice – în mod implicit sau explicit. Identitatea sau non-contradicția nu sunt „lucrurile” pe care le vedem în lume, ci mai degrabă însăși condițiile de posibilitate a experienței clasice; noi le presupunem pentru a da sens lumii. Această sistematizare categorică, care permite o reprezentare teoretico-conceptuală, este în sine metafizică. După cum ar fi spus filozoful din Königsberg, este cadrul reprezentativ al subiectului transcendental, articulând categoriile și formele de intuiție, ceea ce permite o experiență empirică obiectivă.

După al doilea război mondial și stabilirea unei continuități cu pozitivismul, gândirea anglo-saxonă s-a consolidat în ceea ce se numește „filosofia analitică”. Această nouă filozofie a apărut în opoziție cu o altă „școală” filozofică, numită „continentală” – care semnifică continentul european. Chiar dacă ramificația filosofiei analitice a evoluat într-o manieră vertiginoasă în lumea academică și chiar și cu criticile interne din anii ’60 și ’70 ale unor figuri precum Lakatos, Feyerabend și Kuhn (printre alții), putem spune cu siguranță că presupunerile fundamentale au rămas cele ale pozitivismului clasic logic. Filosofia contemporană a științei (nu numai a fizicii) continuă să se bazeze pe două distincții fundamentale: una dintre „termeni teoretici” și „termeni empirici”, iar cealaltă între „observabile” și „neobservabile”. Despre prima dintre aceste distincții, Curd și Cover afirmă: „Pozitivismul logic este mort și empirismul logic nu mai este o școală de gândire filosofică. Dar, în ciuda distanței noastre istorice și filozofice față de pozitivismul logic și empirism, influența lor poate fi simțită. O parte importantă a moștenirii lor este însăși distincția observațional-teoretic, care continuă să joace un rol central în dezbaterile despre realismul științific.” Și despre distincția dintre observabile și neobservabile, Musgrave explică: „În discuțiile tradiționale ale științelor realismul, realismul de bun-simț referitor la mese și scaune (sau luna), este acceptat ca fiind fără probleme de ambele părți. Atenția se concentrează asupra dificultăților realismului științific în ceea ce privește electronii „neobservabili”. Această perspectivă are consecințe foarte profunde pentru cercetare nu numai în filosofie, ci și în fizică. În special, ea închide ușa dezvoltării unor reprezentări fizice radical noi, deoarece presupune că deja știm ce este realitatea în ceea ce privește observația („naivă”) a „mesei” și a scaunelor – cunoscută și după Sellars ca „imaginea manifestă a lumii”. În acest cadru, problema realismului a fost reconfigurată – între limitele stabilite de filozofia științifică – în jurul problemei justificării științifice a unei realități „date” expuse întotdeauna prin limbajul de „bun-simț” pe care noi îl folosim pentru a spune ceea ce observăm.

Prin aceste căi multiple ajungem la situația actuală în care filosofia mecanicii cuantice se află în centrul unei furtuni perfecte, creată în jurul întrebărilor legate de sensul și referința ei. Aceste întrebări sunt articulate într-un mod paradoxal, susținând două perspective reciproc incompatibile, în ceea ce am putea numi un „substantivism sofistic” curios. Pe de o parte, filosofia fizicii încearcă să producă o punte între, pe de o parte, un limbaj asumat de fizicieni în termeni de particule elementare neobservabile – atomii, protonii, electronii, cuarcii, etc. – și, în al doilea rând, bunul-simț,  în care „mesele și scaunele” sunt luate în mod critic ca fiind evident existente fără probleme. Pe de altă parte, referențialitatea teoriilor este considerată sub un dublu standard, unde considerăm știința ca fiind o economie a experienței subiecților (a experimentelor și a rezultatelor măsurătorilor) și, în același timp, vorbim – cu puțină susținere conceptuală – despre realitatea lumii dincolo de rezultatele măsurătorilor. Se pare că însăși fundamentele proiectului se bazează pe inseparabilitatea paradoxală a unei metafizici substantiviste care se referă la particule neobservabile, cu un empirism observațional care, în timp ce urmărește să lase deoparte dezbaterea conceptuală metafizică, încearcă să justifice în același timp existența unei reprezentări clasice a lumii „de bun simț” (dar totuși metafizică).

Sursa: C. de Ronde and R. Fernandez Moujan, Epistemological vs. Ontological Relationalism in Quantum Mechanics: Relativism or Realism?