Physical Systems: Conceptual Pathways between Flat Space time and Matter – Taro Yamane – 1st Edition

Este libro tiene su origen en el primer curso que tomé en la escuela de posgrado. El curso era de Filosofía de la ciencia y lo impartía Arthur Fine en la Universidad Northwestern. No era la primera vez que leía La estructura de las revoluciones científicas de Kuhn, pero esta vez al leerlo me intrigó la afirmación de Kuhn de que el concepto de masa es un ejemplo principal de un concepto que ha sufrido una revolución científica. Según Kuhn, el parámetro m en la física newtoniana y en la Teoría especial de la relatividad podría denominarse con la misma palabra, masa. Sin embargo, de hecho, los conceptos de masa en las dos teorías operan dentro de paradigmas radicalmente diferentes, en la medida en que no comparten significado y son inconmensurables. La opinión de Kuhn me pareció absurda y me dispuse a refutarla en un breve artículo de seminario.

Para refutar la tesis de la inconmensurabilidad, traté de articular lo que tomé como la superposición de significado entre la masa newtoniana y la relativista. La tarea resultó ser más desafiante de lo que pensé originalmente, pero se me ocurrió una descripción vaga del papel geométrico-dinámico compartido que tiene la masa en las dos teorías. Poco a poco me di cuenta de que mi interpretación de la masa se desvía de la forma en que se presenta la masa en los libros de texto de física, por lo que concebí la idea de escribir una disertación sobre el concepto de masa, que hará precisa la explicación vagamente concebida para el seminario. papel.

Pronto me encontré leyendo y pensando sobre la naturaleza del espacio-tiempo, ya que la interpretación semi-geométrica de la masa requería un análisis de los fundamentos del espacio-tiempo, o al menos una comprensión decente de los debates filosóficos sobre el tema. Mientras me preparaba para mi proyecto, comencé a leer textos de los siglos XVII y XVIII relacionados con la publicación de los Principia de Newton, una lectura que despegó en su propia dirección, ya que me di cuenta de que conocer la rica historia de los conceptos newtonianos es clave para comprender los diversos roles sutiles. esa masa tenía originalmente para la física y la filosofía de la ciencia de Newton. Leer sobre la historia y la prehistoria de la física de Newton también reformuló mi proyecto, ya que ahora creía que para comprender el concepto de masa (y los conceptos físicos en general) es central la noción de sistema físico.

Inspirándome en la física del siglo XVII, articulé una explicación filosófica de los sistemas físicos, que considera que el movimiento es una entidad fundamental y que los sistemas son estructuras en las que el movimiento de los sistemas compuestos se construye a partir de los movimientos de sus partes. La disertación que terminé escribiendo comprendía una extraña mezcla de análisis históricos y filosóficos de los fundamentos del espacio-tiempo y la masa tanto en el contexto de la teoría de Newton como en el de la Teoría Especial de la Relatividad.

El proyecto, dada su peculiar historia, acabó tocando varios temas de la historia y la filosofía de la física, desde la filosofía del espacio y el tiempo, hasta el concepto de masa, pasando por el método científico. El concepto de masa era como un nudo atado en el centro de la física newtoniana y la Teoría Especial de la Relatividad. Desatar este nudo requirió un proceso lento y cuidadoso de desenredar varios hilos, hasta que se vislumbraron los cimientos de la física newtoniana y relativista. (O, al menos, espero que sea una forma novedosa de ver los fundamentos de las teorías clásicas).

Desenredar cada hilo requería abordar problemas conceptuales espinosos. Después de completar la disertación, me di cuenta de las muchas infelicidades del trabajo que se me ocurrió. Estaba descontento con la vaga articulación de la conexión entre la geometría del espacio-tiempo y la masa, y me encargué de articular mis puntos de vista del espacio-tiempo más claramente, comenzando con el más simple de los axiomas que toman los movimientos unidireccionales uniformes como las entidades fundamentales del espacio-tiempo, y procediendo para derivar el espacio-tiempo galileano conocido y el espacio-tiempo relativista plano. Terminé reescribiendo la mayoría de los capítulos, agregando algunos que no estaban en el proyecto original y revisando el resto para afinar las opiniones y hacer que los argumentos fueran más convincentes.