¿Siguen los físicos pensando que las matemáticas son el lenguaje en el que Dios escribió el universo?

Haciendo caso omiso de los armónicos teístas, la respuesta es prácticamente sí, los físicos todavía piensan que las matemáticas son el lenguaje de la naturaleza. Lo hacen principalmente porque el progreso que ha hecho la física en los últimos cuatro siglos es una prueba más de que Galileo era básicamente correcto.

En lo que hay mucho más debate es si la efectividad y la indispensabilidad de las matemáticas es una observación significativa que invita a la explicación, o es absolutamente como se esperaría, o es simplemente un hecho inexplicable sobre el mundo. Los físicos tienden a mantenerse al margen de tales debates, dejándolos a los filósofos de la física y las matemáticas.

Comencemos por rastrear de nuevo a la cita de Galileo. No usó el lenguaje teísta en absoluto. Habló sobre el Universo y la Filosofía:

La filosofía y la escritura en el libro grandioso, siempre en el lugar y en el libro y en el universo, es decir, no en la historia, ni en la letra, ni en la lengua, ni en la letra ni en la letra. . Egli è scritto in lingua matematica, ei caratteri son triangoli, cerchi ed altre figura geometriche, senza i quali mezzi è impossibile intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto

O:

La filosofía está escrita en este gran libro, me refiero al universo, que permanece abierto a nuestra mirada, pero no puede entenderse a menos que uno primero aprenda a comprender el lenguaje en el que está escrito. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es humanamente imposible entender una sola palabra de él; sin estos, uno está vagando en un oscuro laberinto

G. Galilei, Il Saggiatore (el Ensayador) 1623

El ensayador, además de ser Una de las obras más viciosas de Galileo, también contiene un esbozo temprano del método científico tal como él lo entendió. En este pasaje, está criticando a los escolásticos que no se involucran adecuadamente con los argumentos matemáticos. Es interesante que Galileo no argumenta la naturaleza matemática del universo, simplemente lo presenta sin soporte.

Al lado de Newton, se acercó mucho más la matematización de la naturaleza, y aunque en Principia estableció una ontología en la que el tiempo y el espacio “verdaderos, matemáticos” se separaron de las meras versiones aparentes, tampoco da ningún argumento de por qué “verdadero” y “matemática” debería estar muy ligada. Él, también, simplemente lo presenta como un hecho brutal.

Entonces … todos prácticamente se callan al respecto durante un par de siglos. Hay algunos comentarios desechables aquí y allá en Laplace, y el trabajo de Kant es obviamente relevante, pero no parece que los “grandes bateadores” aborden el problema de frente. *

Las siguientes personas que parecieron tocarlo fueron Poincare y luego Einsten, quien jugó con formas alternativas de separar las leyes matemáticas y físicas, lo que demuestra que había una gran cantidad de convenciones en la división entre, por ejemplo, geometría y leyes físicas).

El próximo trabajo de larga duración que conozco llega en 1960, con Eugene Wigner’s La eficacia irrazonable de las matemáticas en las ciencias físicas . Y Wigner no explica tanto la efectividad de las matemáticas como los ejemplos presentados del fenómeno y rechaza algunas explicaciones posibles. Termina su artículo expresando admiración por el don de la matemática, un fenómeno que “ni entendemos ni merecemos”, antes de expresar su esperanza de que pueda estar más allá de las ciencias físicas, aunque esto sería por razones igualmente desconcertantes.

Después del artículo de Wigner, ha habido un flujo constante de trabajo de los filósofos de la física y de las matemáticas, que han abordado varios enfoques. Aquí hay algunos:

  1. Platonismo : se debe a que el universo en sí es de naturaleza matemática (Platón, Penrose, sorprendentemente muchos físicos, si son capaces de acorralarlos)
  2. La necesidad es la madre de la invención: las matemáticas son muy flexibles, y eso es todo lo que necesitamos: la nueva física casi siempre requiere que se inventen nuevas matemáticas para describirla, por ejemplo, cálculo, vectores, tensores (Hamming)
  3. Kantian: Los seres humanos ordenan los fenómenos en su percepción de acuerdo con un marco que puede describirse matemáticamente (Kant, también hay versiones darwinianas)
  4. Sesgo de selección: la ciencia se limita a abordar lo que puede abordarse matemáticamente (Einstein, quizás …)
  5. Sociológico: los físicos como grupo han convertido las matemáticas sofisticadas en un ritual de inducción para su campo, y ahora se niegan a admitir a cualquiera que no lo use (la mitad de Quora, a veces parece)

Se supone que estos no son exhaustivos, pero me arriesgaría (impresión, no hay evidencia) de que la mayoría de los físicos se repondrían por uno de los dos primeros, y algunos de los pocos que habían chocado con Kant en sus días universitarios tal vez iban por el tercero.

Debo decir que personalmente no estoy satisfecho con ninguno de ellos. Estoy con Wigner. Es un hecho empírico, es un hecho empírico sorprendente y todavía no tenemos una explicación satisfactoria.


[*] Si me equivoco en esta afirmación (probablemente lo esté), por favor, haz un comentario para hacerme saber, estaría realmente interesado.

Ni las matemáticas ni la física son el tipo de realidades que es la naturaleza.

Cada uno de estos son modelos, basados ​​en ciertas suposiciones y resultados confiables. La idea es que ‘el modelo de carga’ es una construcción matemática-física, y que uno puede conectar algunos datos y esperar resultados.

El modelo de carga es perfectamente válido en matemáticas y física. Pero se aplica con cuidado contra la naturaleza. La gravedad y la electricidad funcionan por sus reglas, el magnetismo no. El modelo de carga no está mal, es solo que las suposiciones de que el magnetismo se basa en las cargas son incorrectas.

Y debido a esto, tuvimos que reescribir las “leyes de la física” en cómo funciona el magnetismo.

La noción de ondas y partículas se entiende bien, pero no significa que a nivel cuántico, el modelo de partículas duras, o el modelo de ondas, ambas válidas en nuestras experiencias, deban mantenerse en todas partes. Aquí la verdad está en algún lugar intermedio.

Las leyes de la física no son cosas que la naturaleza debería obedecer, no más que el océano obedecería el mandato del rey Knut para que la marea entrante obedeciera su palabra. De otras maneras, las leyes de la física deben obedecer el mandato de la naturaleza.

Bueno, está más en la línea de: los físicos piensan que las matemáticas son el sistema de lógica que la naturaleza obedece. Debes darte cuenta de que las matemáticas son eternamente verdaderas: “2 + 2 = 4” es cierta para siempre. Nada puede romper eso, ni dios, ni naturaleza. Todos obedecen las reglas eternas.

Lo que hacen los físicos es tratar de modelar matemáticamente el fenómeno natural.

Lo que dijo Galileo sería una manera poética de decir eso. Esto se debe a que dichos modelos han podido predecir el universo hasta un alto grado de precisión. Entonces, creemos que el universo funciona de acuerdo con las leyes matemáticas y estamos allí para encontrarlos.

La razón por la cual las matemáticas son tan exitosas se debe al hecho de que se ha vuelto tan avanzado que uno se esfuerza por describir cualquier patrón que lo use (incluso los caóticos o no deterministas).

Sobre si fue Dios quien escribió esto o no depende de tu creencia de Dios.

Las matemáticas son un modelo / lenguaje / formas de describir / sistema / abstracción del universo. Y actualmente es lo mejor que tenemos.

Si Dios lo escribió o no. No lo creo, creo que los humanos pueden encontrar más formas de escribir matemáticas en el futuro.

Dios no tuvo que escribir un plan de negocios para obtener una aprobación para crear toda esta belleza o desorden (de cualquier manera que veamos).

Dios no tiene lenguaje literal. Su creación es su lenguaje.

Un recién nacido no habla un idioma. Pero, los padres usan un lenguaje para entender lo que el niño quiere.

Una vez que mencionas a Dios, entras en la religión y diferentes físicos tienen diferentes creencias religiosas y filosóficas.

Hacer este tipo de pregunta es como preguntar “¿a los físicos les gusta beber café o té?” Incluso si hubiera algún tipo de consenso, no significa mucho.

Michio Kaku cree que sí.

La mayoría de los físicos ya no creen que Dios haya escrito el universo.