Leyes, teorías y modelos (I): La definición de ley física

El concepto de ley natural, ley de la naturaleza o ley o principio físico es esquivo y escurridizo. Así, por ejemplo, hay quien se refiere a la teoría de la gravitación de Newton como la “ley de la gravitación universal”, cuando ni es ley, ni es universal. Por otra parte a las leyes de la termodinámica hay veces que se las llama principios y hay principios, como el de exclusión de Pauli o el de incertidumbre de Heisenberg, a los que no se les llama leyes, siéndolo. Si a esto unimos la polisemia de términos de uso habitual en ciencia como teoría o hipótesis, es comprensible que reine cierta confusión sobre su uso.

Por otra parte la caracterización de lo que es una ley física es un campo de intensa actividad en filosofía de la ciencia con importantes implicaciones epistemológicas y metafísicas. Los expertos en el tema sabrán excusar que hoy dejemos aparte la teoría de la causalidad de Hume, a pesar de su interés, e intentemos ser un poco pragmáticos, aunque cerremos con filosofías.

Tomemos, de entrada, la definición de ley “científica” [sic.] que el pasado 30 de enero aparecía en el blog Library of Alexandria y que provocó cierto intercambio de pareceres en Twitter: Una afirmación que se basa en una observación experimental repetida que describe algún aspecto de un fenómeno natural. […] las leyes suelen expresarse usando matemáticas. Esta definición (en adelante, DLoA) se daba con la intención de ayudar a los lectores/comunicadores a hablar con propiedad cuando se referían a la ciencia. En lo que sigue mostraremos brevemente que esta definición es manifiestamente insuficiente y daremos cinco criterios para distinguir una ley física de un mero accidente estadístico. Dejaremos para una anotación posterior la discusión sobre qué es una teoría científica.

La lluvia es un fenómeno natural. Su localización geográfica es un aspecto de este fenómeno. Pues bien, yo he comprobado experimentalmente en repetidas ocasiones que cada vez que voy a Bilbao, llueve. Según, la DLoA, el que “si César está en Bilbao entonces llueve en Bilbao” es una ley física. El lector pensará que esto es absurdo, que esto no es una ley de la naturaleza ni nada parecido. Y, sin embargo, cumple con la DLoA incluida la coda de ser expresable matemáticamente, ya que, dada su estructura lógica (si A entonces B), es trivial en teoría de conjuntos.

¿Qué falla entonces en esa definición? O, dicho de otra manera, ¿qué es una ley de la naturaleza? ¿qué diferencia la segunda ley del movimiento de Newton, por ejemplo, de la afirmación de que cuando yo estoy en Bilbao, llueve?

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