LA CUESTIÓN
DE WIGNER

“La enorme utilidad de las matemáticas en las ciencias naturales es algo que bordea lo misterioso y no tiene explicación racional” (Eugene Wigner)

“Lo más incomprensible acerca del universo es que es comprensible” (Einstein)



Wigner y el “Milagro”de las Matemáticas

Bajo el título “La irrazonable efectividad de las matemáticas en las ciencias naturales”, el físico (premio Nobel) Eugene Wigner impartió una conferencia, en 1959, en la Universidad de Nueva York. Esta conferencia se publicó como artículo el año siguiente [Wigner, 1960] y tuvo un gran impacto al plantear la cuestión de la interrelación entre las matemáticas y las ciencias naturales, la física especialmente. Las ideas principales de Wigner eran las siguientes:
Las explicaciones parciales de Hamming a la cuestión de Wigner

Richard Hamming [1980] −el creador del código de corrección de errores que se lleva su nombre− proporcionó cuatro explicaciones parciales a la cuestión planteada por Wigner, aunque reconoció que la cuestión esencial queda todavía sin contestar:
  1. Los humanos ven lo que buscan. La ciencia no se fundamenta solo en la experiencia, pues también depende de las “gafas” que utilicemos, la forma de mirar los fenómenos. Muchas leyes físicas se pueden deducir intelectualmente. Eddington iba más allá al afirmar que una mente suficientemente sabia podría ser capaz de deducir toda la física sin apoyarse en la experiencia. Hamming da cuatro ejemplos de fenómenos físicos no triviales que surgen de las herramientas matemáticas empleadas y no de las propiedades intrínsecas de la realidad física:


  2. Los humanos crean y seleccionan las matemáticas que mejor se ajustan a cada fenómeno. Por ejemplo, los escalares no eran adecuados para representar las fuerzas, por lo que hubo que inventar los vectores y los tensores.

  3. Las matemáticas solo cubren una parte de la experiencia humana. Gran parte de la experiencia humana no cae bajo la matemática, sino bajo la filosofía de los valores (ética, estética, etc.). Se necesita una perspectiva más amplia.

  4. La evolución ha suministrado el modelo, de tal forma que los humanos que han tenido los mejores modelos de la realidad son los que han sobrevivido. Pero la evolución puede habernos bloqueado en algunas direcciones, por lo que “quizás hay pensamientos que no podemos pensar”.

Física vs. Matemática

El tema de la relación entre el mundo abstracto de la matemática y la física (que pretende describir el universo) es un tema recurrente de la filosofía de las matemáticas. La idea en general de que el universo es matemático en algún sentido, se remonta a los antiguos griegos, que consideraban a la matemática una ciencia superior.
Características de la matemática en relación a la física
Los Tres Mundos

Los “Tres Mundos” de Penrose

Para Roger Penrose [2006], la realidad es una unidad estructurada en tres mundos: “Vivimos una única realidad con tres dimensiones, matemática, física y psíquica, unificadas en el hombre”.
  1. El mundo físico.
    Tiene su fundamento ontológico en el mundo matemático. Es un mundo externo, el de la realidad sensible y perceptible a través de las sensaciones. El mundo físico es una manifestación del mundo matemático. Hay una dependencia profunda del mundo físico con respecto al mundo matemático. La explicación física del mundo se fundamenta en las matemáticas.

  2. El mundo psíquico.
    Es un mundo de experiencias internas, personales e intersubjetivas. La conciencia es una propiedad psíquica, pero solo de algunos seres del mundo físico. Existe una interrelación entre el mundo psíquico y el matemático, que cierra el ciclo entre los tres mundos. Los tres mundos se necesitan mutuamente y se complementan.

  3. El mundo matemático platónico.
    Penrose es un platonista convencido. Las matemáticas habitan en el mundo del Ser, un mundo atemporal, armónico, ideal y perfecto. Es un mundo inteligible, en sentido racional e intuitivo. Las entidades matemáticas poseen una existencia que solo pueden ser descubiertas por la inteligencia y la intuición. El fundamento ontológico del mundo físico es matemático. El hombre es el único ser capaz de contemplar las realidades matemáticas.
Penrose admite que estos mundos pueden ser reflejo o manifestación de una realidad superior o más profunda.


El “Tercer Reino” de Frege

Frege, en “Der Gedanke” (La Idea), Frege afirma que existe un mundo de objetos no sensibles e independientes, que denomina “Tercer Reino” (Drittes Reich).

Según Frege, existen tres mundos o reinos:
  1. El mundo físico exterior, objetivo y sensible.

  2. El mundo mental interior de las ideas, los procesos mentales y las representaciones psicológicas, de tipo subjetivo. El mundo mental es ontológicamente superior al mundo físico.

  3. El mundo de los conceptos y entidades ideales de tipo lógico, un mundo objetivo y atemporal, que es independiente de las mentes subjetivas individuales, que está por encima de los mundos físico y mental y que es independiente de la mente humana. Por ejemplo, los números son entidades de tipo lógico que residen en el Tercer Mundo, que son independientes de todo proceso y representación psicológicos.
Para Frege, las entidades matemáticas y lógicas son entidades reales, objetivas que moran en el Tercer Mundo. Es un mundo que está más allá del físico y el mental, un mundo abstracto, que es real, verdadero, eterno, no-sensible e invisible. Es un mundo arquetípico del que emerge el mundo físico y el psíquico. Es el mundo de donde de donde emergen todas las leyes. “Las leyes de la aritmética no son leyes de la naturaleza, sino leyes de las leyes de la naturaleza, esto es, principios fundamentales acerca de lo pensable”. Es una especie de reino platónico real, objetivo y eterno, donde viven las entidades matemáticas que tienen existencia propia, independientemente del mundo físico y mental.

Frege también se opuso al psicologismo, la idea de que los números (o los entes matemáticos en general) son contenidos mentales subjetivos. La matemática no está subordinada a la psicología, sino por encima de ella.

El sentido no es algo subjetivo, es decir, no pertenece a la mente del individuo, sino que es una entidad objetiva, ontológicamente independiente y compartida por una comunidad de hablantes. El sentido es una noción abstracta, no psicológica. Reside en el Tercer Mundo.

Para Frege, las expresiones formales abstractas tienen significado, son objetivas y pertenecen al Tercer Mundo. Rechazó el formalismo de la aritmética, según el cual el número y las expresiones aritméticas son un mero juego de símbolos sin significado, sin sentido. Con la idea del Tercer Mundo, Frege se alineó con el realismo platonista.

Para Frege, la verdad lógica solo se predica de las relaciones lógicas entre los objetos matemáticos del reino platónico lógico-matemático. La referencia y la verdad conectan el lenguaje con la realidad. Las expresiones lingüísticas simples se refieren a elementos simples de la realidad (objetos, individuos, etc.) y las proposiciones se corresponden con hechos, que pueden ser verdaderos o falsos. La referencia de una proposición es su valor de verdad.

Frege postuló el platonismo matemático al afirmar en su obra “Fundamentos de la Aritmética” que la objetividad de los conceptos está disociada de la cognición del sujeto. Consideraba a la matemática como una ciencia del dominio platónico de los conceptos y los objetos matemáticos. “Los matemáticos, como los geógrafos, no pueden crear algo de nada”. La matemática es el lenguaje del pensamiento. Con el poder del pensamiento captamos o aprehendemos los objetos matemáticos. “En la aritmética nos ocupamos de objetos que no nos vienen dados desde fuera, como algo extraño, gracias a la mediación de los sentidos, sino que son dados directamente a la razón, la cual los puede contemplar como lo más profundo de sí misma”.


Los “Tres Mundos” de Popper

Según Popper, existen 3 mundos:
  1. El mundo exterior: las entidades físicas (la realidad objetiva y corpórea), el mundo físico, químico y biológico.

  2. El mundo interior: el no corpóreo de las entidades mentales, el mundo psicológico, incluyendo las experiencias subjetivas e inconscientes.

  3. Los productos de la mente humana, que son entidades que tienen existencia propia. Es el mundo de la cultura, incluyendo todos los productos del intelecto humano (los contenidos filosóficos, científicos, artísticos, etc.). Las teorías científicas y las leyes lógicas pertenecen al tercer mundo. Este mundo es el más valioso y productivo.
Estos 3 mundos interactúan entre sí. Los mundos 2 y 3 son capaces de interactuar cn el mundo 1. La interacción entre el mundo 3 y el mundo 1 se realiza a través del mundo 2.

Según Popper, el tercer mundo es un mundo objetivo sin sujeto cognoscente. La prueba está en que estos objetos pueden producir efectos causales o manifestarse en los mundos 1 y 2. Por ejemplo, una escultura no es solo un objeto del mundo 1, sino que es el resultado de un proyecto planeado y elaborado en el mundo 3. Y dos ejemplares de un libro (que son objetos distintos porque ocupan espacios diferentes) son el mismo libro en el mundo 3. Siguiendo este razonamiento, podríamos decir que solo hay un único ADN en el mundo 3 y múltiples manifestaciones en el mundo 1. Esto va en la misma línea de lo que propuso John Wheeler de que hay un solo electrón, y que esa es la causa de la indistinguibilidad de los electrones (todos tienen la misma carga y la misma masa).

Popper estableció analogías entre la evolución cultural y la biológica, al señalar las semejanzas existentes entre el proceso de progreso científico y la selección natural. En su obra “La lógica de la investigación científica” (1934) proponía una teoría del conocimiento basada en el ensayo y error, es decir, por selección darwiniana.

Popper no creía en la causalidad descendente, sino en la ascendente: la naturaleza es creativa, siendo el hombre el resultado supremo de esta creatividad. El hombre es un fenómeno emergente, el resultado de un proceso de evolución gradual de la naturaleza. La mente y la conciencia son epifenómenos del cerebro.

La concepción de Popper se diferencia respecto a los 3 mundos de Penrose en que para éste, el mundo 3 es el mundo de las matemáticas.


MENTAL, el Tercer Mundo: Una Teoría de Todo

Los arquetipos primarios: la clave de la respuesta a la cuestión de Wigner

MENTAL, al basarse en arquetipos de la conciencia, proporciona una respuesta simple a la cuestión planteada por Wigner, desvelando y clarificando la relación profunda existente entre matemática y física. En efecto, podemos distinguir 3 niveles de la realidad:
  1. La conciencia es la fuente de fuente de todas las posibilidades y de todo lo que existe.

  2. Los mundos posibles (manifestados y no manifestados). Entre los manifestados está nuestro universo.

  3. MENTAL es el mundo que conecta los dos anteriores, el mundo de los arquetipos primarios, el reino abstracto de todas las posibilidades. Es la estructura común, la Constitución (o Carta Magna) de todos los mundos posibles.
Los arquetipos de la conciencia conectan lo interior con lo exterior. Es el tercer factor, el tercer mundo. Desde la conciencia, ontología es lo mismo que epistemología. El significado emerge de la conexión entre mundo interno y mundo externo a través de los arquetipos de la conciencia.

Las primitivas de MENTAL son arquetipos primarios, un concepto equivalente a las Ideas platónicas. Los arquetipos primarios son inexpresables y trascendentes, de los que solo podemos ver sus manifestaciones concretas. Las expresiones de MENTAL, que son manifestaciones de los arquetipos primarios, se pueden considerar que residen también en un Tercer Reino de entidades abstractas, pues no son ni físicas ni mentales. Así que podemos identificar el Tercer Mundo con el mundo arquetipal, un mundo real, objetivo y profundo que se manifiesta a nivel físico y mental.

Para Popper hay 3 mundos. Pero según el principio universal de causalidad descendente, solo hay una realidad profunda y todo lo demás son manifestaciones.

El Tercer Mundo es real, existe y está constituido por todas las posibles expresiones que pueden formarse. Es lo que hemos simbolizado por @ (la expresión universal o el universo de las expresiones). Cuando escribimos una expresión, estamos accediendo a algo que ya existe.

MENTAL es un mundo en si mismo a explorar. Es autónomo. Subyace en todo lo manifestado a nivel físico y mental. MENTAL es el tercer mundo, el mundo subyacente, un mundo real, objetivo, ya existente a priori. Son todas las posibilidades (todas las posibles expresiones), que ya existen. El universo es una de las posibles manifestaciones.

Los arquetipos de MENTAL no se pueden expresar (como tampoco la conciencia), solo se pueden intuir, pues pertenecen a un nivel profundo. Solo se pueden expresar mediante ejemplos, es decir, “materializaciones” o particularizaciones a nivel superficial de estos arquetipos primarios.

MENTAL va más allá de la mera metáfora del mundo físico. MENTAL conecta mente y naturaleza. Por eso es un modelo de la mente, de la naturaleza y de los mundos posibles. El juego de instrucciones o primitivas de MENTAL son comunes a la mente y a la naturaleza. Mente y naturaleza comparten los mismos arquetipos primarios.

MENTAL va más allá del mundo matemático. La matemática y la informática son dos de sus manifestaciones.

Para Galileo, la naturaleza es un libro escrito en el lenguaje de las matemáticas. Para Zuse, Fredkin y Wolfram, la naturaleza está escrita en el lenguaje de la computación, en el lenguaje de los ordenadores. Pero ambas posturas tienen razón, pues el universo comparte los mismos principios o arquetipos que la matemática, la informática y la mente humana. La verdad reside en lo profundo y, en ese lugar, no hay distinciones ni diferencias ni fronteras; todo es la misma cosa. Mente y naturaleza son, en esencia, la misma cosa. El modelo de la mente y el modelo del universo son análogos (o sincronísticos) porque ambos son manifestaciones de los mismos arquetipos primarios. “La estructura objetiva del universo y la estructura intelectual del ser humano coinciden” (Papa Benedicto XVI).

MENTAL es conciencia y crea conciencia. En general, cuando utilizamos la matemática estamos elevando nuestra conciencia. MENTAL proporciona un punto de vista profundo (o superior), donde todo tiene sentido y significado. La verdad matemática reside en lo profundo: en los arquetipos primarios.

Por lo tanto, a la pregunta clave (¿Por qué la matemática es tan útil para describir los fenómenos naturales?), estamos ahora en condiciones de proporcionar una respuesta: MENTAL es una “teoría de todo”:

Bibliografía