“Los impedimentos de la materia”
Las diferencias entre las predicciones teóricas y los resultados prácticos, no deben atribuirse a la teoría, pues son consecuencia del proceso de observación experimental y de la complejidad de los hechos naturales. Tales factores denotan una limitación operativa, debido al restringido acceso que tienen los sentidos para captar la compleja realidad material.
La construcción del modelo idealizado implica una simplificación de los hechos naturales. Pues, desde el mismo inicio de la observación científica, se prescinde ciertas notas particulares del fenómeno que se investiga. Por un lado, la simplificación e idealización son necesarias para superar la barrera que impone la complejidad de lo real y por otro lado, es un requisito necesario para alcanzar la generalización. En la primera fase de la investigación, se eliminan factores singulares con el fin de construir el «objeto científico». Por tanto, se comprende que existan discrepancias cuando se aplica la teoría a la situación particular del «objeto material».
El especialista en el método galileano, Ernan McMullin ha analizado este aspecto del método científico. Para lo cual, alude a un conocido pasaje de los Discorsi, donde Galileo se refiere a los «impedimentos de la materia». El texto justifica tal discrepancia entre teoría y práctica por la imposibilidad intrínseca de identificar los conceptos geométricos con las propiedades físicas de los objetos materiales. Así, en contra de lo que estipula la geometría, una esfera de hierro situada sobre una superficie plana tendrá más de un punto de contacto, debido al peso de la esfera. Por tanto, como objetos reales (materiales) la esfera y la superficie no se comportan como objetos geométricos. Sólo, cuando se toman como objetos idealizados, entonces, hay dos figuras geométricas: esfera y plano, que tendrán un solo punto común (el de tangencia). Esta ilustración sirve a Galileo para justificar las diferencia entre enunciados teóricos y resultados experimentales.
«La materia no puede alterar esas propiedades, simplemente dificulta su reproducción exacta».
Citado en McMullin, E. (1985): 250. “Galilean idealization”. Studies in History and Philosophy of Science, vol. 16, n. 3, pp. 247-273.
Al aplicar los enunciados teóricos a un caso real, en el que los objetos que intervienen son materiales, se produce un desajuste entre teoría y práctica, que proviene de las manifestaciones concretas de la materia y no de las formulaciones teóricas. Los objetos físicos, considerados como objetos matemáticos, pierden sus propiedades sensibles y al compararlos con los objetos reales ponen de manifiesto los «impedimentos de la materia». Las inexactitudes que se derivan de ellos pueden detectarse comparando los resultados medidos con los valores que predice la teoría. Este aspecto del método galileano señala la discrepancia esencial con la ciencia aristotélica. Discrepancia que Galileo ilustra en el siguiente texto de los Discorsi, en los términos siguientes:
«Aristóteles dice: ‘Una bola de hierro de cien libras, cayendo de una altura de cien codos, llega a tierra antes que otra de una libra haya descendido un solo codo‛. Yo digo que llegan al mismo tiempo. Al hacer el experimento, tú te encuentras con que la mayor se anticipa en dos dedos a la menor; es decir que cuando la grande toca tierra, está la otra a dos dedos de distancia. Ahora querrías esconder bajo estos dos dedos, los noventa y nueve codos de Aristóteles, y hablando de mi error mínimo, pasar en silencio ese otro tan enorme».
Galileo (1968): vol. 8, p. 109. Le Opere di Galileo Galilei. Edizione Nazionale, a cargo de A. Favaro. 20 vols. Barbèra 1890-1909, Florencia.
Además de rebatir la teoría aristotélica sobre la caída de graves, el texto anterior señala la diferencia entre la geometría, entendida como disciplina matemática y su aplicación a la ciencia experimental. Pues, la misma esfera material de hierro, una vez tomada como un objeto idealizado de forma esférica, posee los mismos privilegios que la esfera matemática. De hecho, son dos objetos ideales cuyas propiedades estudia la geometría, si bien al objeto material se le asigna tales propiedades por idealización, sin que por ello pierda las características propias de un cuerpo material. Una vez tomados como entes geométricos, son aplicables idealmente manifestaciones sensibles. En consecuencia, la razón de la desviación, entre lo que predice la teoría y el resultado que se mide en la verificación experimental, ha de buscarse en los «objetos ideales» (matemáticos) que se utilizan como «representación » de objetos reales.
Debemos precisar que las leyes científicas, por ser relaciones matemáticas, están inmersas en el modo de ser ideal de la matemática, con independencia de su referencia los seres materiales contingentes. Por lo cual, su validez sólo se da dentro del mundo ideal de los objetos matemáticos o de los entes idealizados de la ciencia experimental. Las formas ideales tienen un cierto grado de indeterminación, mientras que los casos reales son concretos y determinados por sus accidentes y circunstancias específicas.
Por ejemplo, en la naturaleza no existe ningún objeto cuya forma sea la de un polígono matemáticamente exacto, ni ninguna circunferencia material que cumpla la definición de ese objeto geométrico. De modo análogo, los objetos idealizados de la física, tal como el «sólido rígido», la máquina térmica» , el «cuerpo negro» o el «núcleo atómico», si bien tienen un correlato material, no se identifican con los entes ideales definidos por la teoría. En la materia tienen otro modo de ser distinto del que les asigna la razón científica.