Pierre Duhem

1. Pierre Duhem Jaime Ernesto Vargas Mendoza Asociación Oaxaqueña de Psicología A.C. 2010

2. Pierre Duhem (1861-1916) fue un físico, un historiador y un filósofo de la ciencia Francés. Como físico encabezó el movimiento de la “energética”, sosteniendo que la generalización de la termodinámica era el fundamento de la teoría física, es decir, pensaba que toda la química y toda la física, incluyendo la mecánica, la electricidad y el magnetismo, debían derivarse de los principios fundamentales de la termodinámica. Como filósofo de la ciencia, es más conocido por su trabajo sobre la relación entre la teoría y la experimentación, argumentando que las hipótesis no son completamente refutadas por los experimentos y que no hay tales experimentos cruciales en la ciencia. En la historia de la ciencia, estudió la ciencia medieval y defendió la tesis de la continuidad entre ésta y la ciencia moderna inicial.

3. Vida y Obra Pierre Duhem nació el 10 de Junio de 1861, en París, en un barrio modesto. Su padre Pierre-Joseph Duhem tenía un origen noble, era el hijo mayor de una gran familia que vivía en la ciudad industrial de Roubaix, al norte de Francia, cercana a la frontera con Bélgica. Luego de la muerte de sus padres, Pierre-Joseph tuvo que dejar sus estudios con los Jesuitas, para ayudar a su familia. Trabajó en la industria textil en el área de ventas, pero nunca abandonó su amor por el aprendizaje. Se decía, que ya viejo, siempre se le veía con algún libro importante bajo el brazo.

4. La mamá de Pierre Duhem, Marie-Alexandrine Fabre, descendía por el lado materno de los Hubault-Delormes, una familia burguesa que se había asentado en París en el Siglo XVII. Por el lado paterno, su familia provenía de pueblo sureño de Cabesprine, cerca de Carcasonne, y fue ahí, en una casa que aún tenían y a la que Pierre regresaba cada verano, donde muere el 14 de Septiembre de 1916. Los Duhem se aseguraron que Pierre estuviera bien educado. Empezando a la edad de 7 años, recibía clases particulares , con un pequeño grupo de estudiantes, de gramática, aritmética, latín y catecismo. Ya redactaba bien a la edad de 9 años. El joven Duhem fue testigo de tiempos difíciles, la Guerra Franco-Prusiana y la Comuna de París. Para su familia, la Comuna era un paradigma de anarquía e irreligiosidad. El otoño de 1872 trajo dos grandes tragedias a la familia Duhem, una epidemia de difteria mató a su hermana menor Antoinette y a su hermano recién nacido Jean, solo quedó Pierre y la hermana gemela de Antoinette, Marie.

5. Pierre continuó su educación en una escuela católica y en el Collège Stánislas de París en 1872 y para los siguientes 10 años. Ya grande, Duhem recordaba estos años de estudio como los más formativos. En particular, citaba a su maestro de ciencia como una influencia importante: “Jules Moutier fue quien nos introdujo a la física, era un teórico ingenioso, su sentido crítico siempre pendiente y extremadamente perspicaz, lo llevaba a notar con suma precisión los puntos débiles de muchos sistemas que otros aceptaban sin oposición. No faltan pruebas de su mente ingeniosa y la química le debe una de sus leyes más importantes. Fue este maestro quien plantó en nosotros la admiración por la física teórica y el deseo de contribuir a su progreso”. El maestro de ciencias de Duhem Jules Mountier luego se fue a trabajar en la Ecole Polytechnique para publicar numerosos libros, incluyendo La Thermodynamique y sus principales aplicaciones (1885). Duhem reconoce en su teoría de la disociación química y en su termodinámica general, la primera enunciación de las teorías químicas que Josiah Willard Gibbs, una posterior influencia importante sobre Duhe,m, quien las desarrollaría mayormente.

6. En 1882 Duhem se inscribe en una institución prestigiosa y secular de educación superior, como lo era la Ecole Normale Supérieure. Él era el más destacado de su clase en la Sección de Ciencias entre aproximadamente 30 compañeros escogidos entre los 800 mejores de los graduados en Francia durante ese año. Siempre fue el primero durante los tres años que duraba el currículum. Duhem pasó un cuarto y un quinto año ahí como agrégé prépararateur. Recibe un título como Matemático y otro como Físico al final del año académico de 1883-84. En su año final, a Duhem le ofrecen un trabajo en el Laboratorio Louis Pasteur, como químico bacteriólogo, pero lo rechaza por su deseo de trabajar en la física teórica. Algo importante le sucede en su tercer año como estudiante. Duhem presenta una tesis en física para su doctorado, es un trabajo sobre las potencialidades de la termodinámica y sus aplicaciones a la mecánica química y a los fenómenos eléctricos. La tesis es rechazada por un jurado encabezado por Gabriel Lippmann. Se dice que esto fue una represión política, pues la tesis refutaba el principio de “máximo trabajo” que sostenía Marcelin Berthelot, amigo de Lippmann y quien aseguró: “Este muchacho nunca dará clases en Paris·” Lo que se volvió cierto.

7. No obstante, el prestigiado publicista científico francés Hermann, hace una edición de este trabajo al año siguiente. Duhem prepara otra tesis sobre matemáticas aplicadas, respecto al magnetismo por inducción y recibe su doctorado en Octubre de 1888. En esa época en que los científicos franceses eran predominantemente liberales y anticlericales, Duhem se mantenía abiertamente conservador y profundamente religioso. Duhem asume el puesto de Maitre de Conférences en la Facultad de Ciencias en Lille, desde 1887. Ahí conoce a Adèle Chayet, con quien se casa en 1890. Su hija Hélène nace en Septiembre de 1891. Trágicamente Adèle muere en trabajo de parto en el verano siguiente y tampoco sobrevive el recién nacido. Duhem nunca se casó otra vez. En 1983, luego de un conflicto con un trabajador de su laboratorio, cambia de trabajo. Para entonces había publicado seis libros: un par de volúmenes sobre hidrodinámica, elasticidad y acústica, sus lecciones sobre electricidad y magnetismo, en tres volúmenes y una introducción a la química física.

8. En Octubre de 1893, Duhem deja Lille y se va a Rennes. Ahí dura solo un año y se va para Bordeaux. Él quería un trabajo en Paris, pero ni la prodigiosa cantidad de publicaciones que tenía podían cambiar su situación. Ya al final de su vida, le ofrecieron una posición recientemente creada en Historia de la Ciencia en el Collège de France, la que rechazó. El orgulloso y necio de Duhem le dijo entonces a su hija: “Yo soy un físico teórico y no iré a Paris si no es a enseñar física teórica”. El curriculum vitae de Duhem, redactado en 1913, en ocasión de su nominación como miembro no residente de la Academia de Ciencias, enlistaba más de 350 trabajos, cerca de 50 eran libros que había escrito.

9. Filosofía de la Ciencia La temprana visión metodológica de Duhem reflejaba el positivismo tardío del Siglo XIX: la teoría física no era más que una ayuda de la memoria, coleccionando y clasificando hechos, al proporcionarles una representación simbólica a cada uno de ellos; los hechos de la teoría física eran diferentes de los del sentido común y de los de la metafísica, especialmente los de las teorías mecánicas que imperaban en esa época. Esta postura de Duhem fue inmediatamente atacada por un Ingeniero Católico, Eugène Vicaire, diciendo que el separar la física de la metafísica implicaba que la física era el único conocimiento real (otra tesis positivista), con lo que se concedía mucho al escepticismo. Vicaire tocaba un punto importante para los Católicos del cambio de siglo, pues la iglesia tenía un compromiso oficial con el neo-tomismo y su apología racionalista.

10. En su réplica, Duhem adoptaba una posición quasi-tomista: la metafísica era una forma real de conocimiento, de mayor excelencia que la física, pero separada de ella por tener diferentes objetos y métodos de estudio. • La posición madura de Duhem fue algo diferente, la cual contenía tres ideas fundamentales, a las que se refirió en diversas ocasiones: • La indeterminación de la teoría por los hechos, frecuentemente conocida como “la tesis de Duhem”. • El rechazo de la metafísica y los modelos por la Física. • La clasificación natural como el punto final de la teoría física.

11. En contra del “Método Newtoniano” : La Tesis de Duhem El trabajo de Duhem resultó importante para los miembros del Círculo de Viena, incluyendo a Otto Neurath y Philipp Frank, como lo había sido para Ernst Mach. La tesis de Duhem resaltó completamente en la filosofía anglo-americana de los años 50’s mediante el trabajo de W. V. O. Quine. En el escrito de Quine “Dos Dogmas del Empirismo”, el segundo dogma es el reduccionismo, la creencia de que “toda proposición significativa es equivalente a un constructo con términos que se refieren a la experiencia inmediata”. En contra de este dogma, Quine sugiere que “lo que digamos sobre el mundo exterior enfrente el tribunal de la experiencia sensorial, pero no individualmente, sino como un cuerpo corporativo”.

12. Quine procede a elaborar un “empiricismo carente de estos dogmas” en el que el conocimiento está vinculado a un campo de fuerzas, en el que “un conflicto con la experiencia en la periferia produce un reajuste en el interior del campo” y donde “cualquier proposición puede mantenerse como verdadera, si hacemos drásticos cambios en alguna otra parte del sistema”. Duhem no pregona que si hay un conflicto con la experiencia siempre podemos hacer reajustes en alguna otra parte del sistema., él afirma su tesis de no-falsiabilidad que dice que “si no se produce el fenómeno predicho, no solo se pone en duda la proposición cuestionada, sino la totalidad de la teoría”. Más aún, Duhem no argumenta directamente a partir de la tesis de no-falsiabilidad, el parece relegarla como un corolario obvio de otra tesis, a la que llamaríamos la tesis de no-separabilidad, donde el físico nunca puede someter una hipótesis aislada a prueba experimental.

13. La tesis de Duhem aparece en el contexto de la crítica de Duhem al método inductivo (al que él se refiere como el método Newtoniano), que rechaza cualquier hipótesis respecto a cuerpos imperceptibles y movimientos ocultos y solo admite leyes generales conocidas por inducción a partir de la observación. Duhem acusa a este método de ser inmanejable, afirma que la ciencia solo puede seguir el método Newtoniano cuando sus recursos para obtener conocimiento son los del sentido común: “Cuando la ciencia deja de observar directamente los hechos y los sustituye por mediciones a través de instrumentos o por magnitudes definidas solo por la teoría matemática, en esos casos no puede practicarse la inducción en la forma que requiere el método Newtoniano”. Él claramente nos indica que algunas ciencias pueden usar el método Newtoniano, derivar sus principios mediante inducción a través de la observación y la desconfirmación de ellos como garantía de evaluación. Lo que Duhem piensa que está mal de la inducción, es que no puede usarse en todas las ciencias.

14. En contra del “Método Cartesiano” :Metafísica y Modelos En la revisión de todo su trabajo académico que se encuentra en el documento que fundamentaba su candidatura para ser miembro de la Academia de Ciencias, Duhem contrastaba la metodología de la energética con las dos metodologías que lidereaban la ciencia de ese momento, lo que él denominaba como el método de los Cartesianos y el de los Newtonianos. Lo que la energética ofrecía era una teoría formal con el carácter de un sistema lógico, que en lugar de reducir las cualidades físicas a la manera de las teorías mecanicistas, se limitaba a señalar, mediante una escala numérica, las diferentes intensidades de tales cualidades.

15. La crítica de Duhem a las teorías mecanicistas (o el método Cartesiano y atomista) era que no resultaban autónomas : Los físicos que quieran seguirlo ya no podrán usar los métodos propios de la física exclusivamente . . . entrarán en el dominio de la cosmología. Ya no podrán cerrar sus oídos a lo que la metafísica les quiera decir sobre el mundo real de la materia y, como consecuencia, al depender de la cosmología metafísica, su física sufrirá todas las incertidumbres y vicisitudes de tal doctrina. Las teorías construidas con el método cartesiano y atomista también están condenadas a la multiplicación infinita y a la reformulación perpetua. No parecerán estar en ningún estado que asegure el consenso y el progreso continuo de la ciencia. Para Duhem, el científico contemporáneo que ejemplificaba el método “cartesiano” era James Clerk Maxwell.

16. Duhem es bien conocido por su ataque contra el uso de modelos en la ciencia física. Al principio, pareciera que Duhem tratara de vincular sus ataques a la construcción de modelos con su compromiso instrumentalista. Él acusaba a los científicos Ingleses de creer que “entender el fenómeno físico es componer un modelo” y de “confundir un modelo con una teoría”. Especialmente maldecía a Maxwell por esta malinterpretación. Para Duhem existe una diferencia crucial entre representar y explicar. Él divide las teorías en dos grandes categorías, teorías explicatorias y teorías puramente representativas y argumenta que las teorías de la física no deberían considerarse como explicatorias, sino como puramente representativas o clasificatorias. El argumento, como hemos visto, es que, para que la teoría física sea explicatoria, tendría que estar subordinada a la metafísica.

17. Duhem amplía la crítica de la construcción de modelos para incluir los modelos matemáticos junto con los modelos mecánicos. Él decide que, para un científico Inglés, la teoría es “para él, ni una explicación, ni una clasificación racional de las leyes físicas, sino un modelo de estas leyes, un modelo no construido para satisfacer la razón sino por el placer de la imaginación”. El reproche es claro : la construcción de modelos no tiene un verdadero lugar en la teoría física (más allá de un papel heurístico menor), no puede basarse en el realismo, en la idea de que las teorías físicas son estructuras explicatorias, ni en el instrumentalismo, en la idea de que las teorías físicas son clasificaciones de estructuras representativas. De hecho, la construcción de modelos no está siquiera conectada con la facultad intelectual alta de la razón, sino con la facultad baja de la imaginación. Así, finalmente, el ataque de Duhem contra la construcción de modelos tiene raíces en algo más fundamental que la metodología instrumentalista de las ciencias físicas.

18. Una ecuación no solo tiene letras, tales letras simbolizan magnitudes físicas que deben medirse experimentalmente o derivarse de otras magnitudes medibles. Así que, si al físico se le da solo una ecuación, no se le dice nada. A esa ecuación deben de adjuntarle reglas mediante las cuales las letras de la ecuación se hacen corresponder con magnitudes físicas que ellas representan. Y lo que nos permite conocer estas reglas es un conjunto de hipótesis y argumentos que nos llevan a la ecuación en cuestión. El conjunto de reglas es la teoría que resume la ecuación en forma simbólica : en física, una ecuación, despegada de la teoría que la sustenta, no significa nada.

19. Las teorías no necesitan guardar analogías con la cosmología, sino con la teoría ideal hacia la que la teorización actual tiende a través de un progreso continuo. No podemos adivinar el punto final de la teoría física, que sería la clasificación natural, a partir de una teoría en particular. Debemos apelar a la trayectoria de la teorización física, a su historia, lo que nos permitiría decir si alguna teoría en particular es posible que contribuya a la clasificación natural final. La doctrina de Duhem, de la clasificación natural, proporciona la base para que los que lo estudian argumenten que Duhem no es un instrumentalista, que su filosofía de la ciencia, considerada como un todo, se ve más como un realismo convergente o motivacional.

20. Desarrollos tardíos • Hasta ahora hemos presentado a Duhem como un filósofo que propone dos tesis: • instrumentalismo, anti-atomismo o anti-Cartesianismo, anti-modelismo y autonomía de la física desde la metafísica, y • anti-inductivismo o crítica al método Newtoniano, la tesis de Duhem, es decir, no-falsiabilidad y no-separabilidad. • Ambas tesis se proponen como tesis empíricas relativas al trabajo de la ciencia y ambas son importantes para entender el pensamiento de Duhem..

21. Para Duhem siempre hay al menos dos formas de proceder en ciencia. Algunos científicos prefieren los detalles concretos y no piensan en explicaciones ad hoc, complicaciones y teorías sujetas a corrección. Otros prefieren las teorías abstractas y simples, aún cuando se consigan con el precio de la novatéz conceptual. Duhem se refiere a esta dicotomía bajo la rúbrica de la mente Inglesa y la mente Francesa (a las que también les llama “espirit de finesse” y “spirit de géométrie”, siguiendo a Blaise Pascal). A pesar de las etiquetas “Inglés” y “Francés”, las categorías de Duhem son de tipo analítico y no meros epítetos para su uso retórico contra sus adversarios. Curiosamente, cuando describe la mente Inglesa, su arquetipo era Napoleón Bonaparte, el gran genio de los detalles militares (que no era Inglés). A su vez, el sujeto ideal, poseedor de la superficial mente Francesa para Duhem, era Newton, el geómetra de la física (que no era Francés).

22. En su trabajo final, “La science allemande”, una publicación en tiempo de la propaganda de guerra, Duhem agrega un tercer tipo de mente, la mente Alemana. Citando a Pascal, Duhem nos dice que la verdad requiere tanto de la razón como de la argumentación. Como resultado, se puede hablar de la existencia de un continuo en las ciencias. En un extremo está el lado teórico que es la ciencia Alemana, el culto a la lógica, y en el otro extremo, del lado experimental, está la ciencia Inglesa o el modelismo crudo. En la mitad se encuentra la ciencia Francesa, la cual atempera la lógica mediante el historicismo.

23. BIBLIOGRAFIA : Ariew, Roger, 1984 “The Duhem Thesis” British Journal for the Philosophy of Science 35:313-25