Percepción, Física y el papel de la luz en Filosofía

Realidad, como lo percibimos, no es del todo real. Las estrellas que vemos en el cielo nocturno, por ejemplo, no están realmente allí. Ellos pueden haberse movido o incluso muerto en el momento en que llegamos a verlos. Esta irrealidad es debido al tiempo que tarda la luz de las estrellas y galaxias distantes para llegar hasta nosotros. Sabemos de este retraso.

Incluso el sol que nos conocemos tan bien que ya es de ocho minutos de edad para el momento en que lo vemos. Este hecho no parece presentar particularmente graves problemas epistemológicos – si queremos saber lo que está pasando en el sol ahora, todo lo que tenemos que hacer es esperar durante ocho minutos. Sólo tenemos que 'correcta’ las distorsiones en la percepción debido a la velocidad finita de la luz antes de que podamos confiar en lo que vemos. El mismo fenómeno en el ver tiene una manifestación menos conocida en la forma en que percibimos los objetos en movimiento. Algunos cuerpos celestes aparecen como si se están moviendo varias veces la velocidad de la luz, mientras que su 'real’ velocidad debe ser mucho menor que la.

Lo que es sorprendente (y rara vez resaltado) es que cuando se trata de detectar el movimiento, no podemos respaldar a calcular en la misma clase de manera que podamos para corregir el retraso en la observación del sol. Si vemos un cuerpo celeste que se mueve a una improbablemente alta velocidad, no podemos calcular qué tan rápido o incluso en qué dirección es "realmente’ en movimiento sin tener que hacer ciertas suposiciones adicionales.

Einstein eligió para resolver el problema mediante el tratamiento de la percepción como distorsionada e inventar nuevas propiedades fundamentales en el ámbito de la física – en la descripción de espacio y tiempo. Una idea central de la Teoría Especial de la Relatividad es que la noción humana de una secuencia ordenada de eventos en el tiempo necesita ser abandonada. De hecho, ya que se necesita tiempo para que la luz de un evento en un lugar lejano para llegar hasta nosotros, y para nosotros a tomar conciencia de que, el concepto de 'ahora’ ya no tiene ningún sentido, por ejemplo, cuando hablamos de una mancha solar que aparece en la superficie del sol justo en el momento en que el astrónomo intentaba fotografiarlo. La simultaneidad es relativa.

Einstein redefinió lugar simultaneidad utilizando los instantes en el tiempo detectamos el evento. Detección, como él lo definió, implica un viaje de ida y vuelta de la luz similar a la detección por radar. Enviamos una señal que viaja a la velocidad de la luz, y esperar a que la reflexión. Si el impulso reflejado a partir de dos eventos nos llega en el mismo instante, entonces ellos son simultáneos. Pero otra manera de ver las cosas es simplemente llamar a dos eventos simultáneos '’ si la luz de ellos nos llega en el mismo instante. En otras palabras, podemos utilizar la luz generada por los objetos bajo observación en lugar de enviar señales a ellos y mirando a la reflexión.

Esta diferencia puede sonar como un tecnicismo argucia, pero sí hacer una enorme diferencia en las predicciones que podemos hacer. Elección de Einstein resulta en una imagen matemática que tiene muchas propiedades deseables, incluyendo el de hacer un mayor desarrollo teórico más elegante. Pero a continuación,, Einstein creía, como una cuestión de fe, parecería, que las normas que rigen el universo deben ser "elegante.’ Sin embargo, El otro enfoque tiene una ventaja cuando se trata de describir objetos en movimiento. Debido, por supuesto, no utilizamos radar para ver las estrellas en movimiento; nos sentimos más que la luz (u otra radiación) viniendo de ellos. Sin embargo, el uso de este tipo de paradigma sensorial, en lugar de "detección de radar-como,’ para describir los resultados del universo en una imagen matemática más feo. Einstein no aprobaría!

La diferencia matemática genera diferentes posturas filosóficas, que a su vez filtrarse a la comprensión de nuestra imagen física de la realidad. Como una ilustración, Supongamos que observamos, a través de un telescopio de radio, dos objetos en el cielo, con aproximadamente la misma forma, tamaño y las propiedades. Lo único que sabemos con certeza es que las ondas de radio procedentes de estos dos puntos diferentes en el cielo nos llegan en el mismo instante en el tiempo. Sólo podemos adivinar cuando las olas comenzaron sus viajes.

Si asumimos (ya que rutinariamente hacemos) que las ondas comenzaron el viaje más o menos en el mismo instante en el tiempo, terminamos con una imagen de dos 'real’ lóbulos simétricos más o menos la forma de verlos. Pero hay otra, posibilidad diferente y que es que las ondas se originaron del mismo objeto (que está en movimiento) en dos instantes diferentes en el tiempo, alcanzando el telescopio en el mismo instante. Esta posibilidad, además, explicar algunas propiedades espectrales y temporales de estas fuentes de radio simétricos. Entonces, ¿cuál de estas dos imágenes debemos tomar como real? Dos objetos simétricos como los vemos o un objeto que se mueve de tal manera que nos dé esa impresión? ¿Realmente importa lo que uno es "real"? Real no '’ significa nada en este contexto?

Relatividad Especial da una respuesta inequívoca a esta pregunta. Las matemáticas descarta la posibilidad de un único objeto que se mueve de una manera tal como para imitar dos objetos. Esencialmente, lo que vemos es lo que está ahí fuera. Sin embargo,, si definimos los eventos por lo que percibimos, la única postura filosófica que tiene sentido es el que se desconecta de la realidad detectada a partir de las causas que están detrás de lo que se está detectando.

Esta desconexión no es infrecuente en las escuelas filosóficas del pensamiento. Fenomenalismo, por ejemplo, sostiene la opinión de que el espacio y el tiempo no son realidades objetivas. Ellos no son más que el medio de nuestra percepción. Todos los fenómenos que ocurren en el espacio y el tiempo no son más que haces de nuestra percepción. En otras palabras, espacio y el tiempo son construcciones cognitivas surgen de la percepción. Así, todas las propiedades físicas que atribuimos al espacio y el tiempo sólo se pueden aplicar a la realidad fenoménica (la realidad de 'cosas-en-el-mundo’ como lo percibimos. La realidad subyacente (que mantiene las causas físicas de nuestra percepción), por el contrario, queda fuera de nuestro alcance cognitivo.

Sin embargo, hay un abismo entre los puntos de vista de la filosofía y la física moderna. No en vano, el físico ganador del Premio Nobel, Steven Weinberg, pregunto, en su libro Sueños de una Teoría Final de, ¿por qué la contribución de la filosofía a la física había sido tan sorprendentemente pequeño. Tal vez es porque la física aún tiene que llegar a un acuerdo con el hecho de que cuando se trata de ver el universo, no hay tal cosa como una ilusión óptica – que es probablemente lo que Goethe quiso decir cuando dijo, "Ilusión óptica es verdad óptica.’

La distinción (o falta de ella) entre la ilusión óptica y la verdad es uno de los debates más antiguos de la filosofía. Después de todo, se trata de la distinción entre el conocimiento y la realidad. El conocimiento es considerado nuestro punto de vista sobre algo que, en la realidad, es 'realmente el caso.’ En otras palabras, el conocimiento es un reflejo, o una imagen mental de algo externo, como se muestra en la siguiente figura.

ExternalToBrain

En esta foto, la flecha negro representa el proceso de creación de conocimiento, que incluye la percepción, actividades cognitivas, y el ejercicio de la razón pura. Esta es la imagen que la física ha llegado a aceptar. Si bien reconoce que nuestra percepción puede ser imperfecta, la física supone que podemos conseguir más y más a la realidad externa a través de la experimentación cada vez más fino, y, más importante, mediante una mejor teorización. Las teorías especial y general de la relatividad son ejemplos de brillantes aplicaciones de esta visión de la realidad donde los principios físicos simples son implacablemente perseguidos usando formidable máquina de la razón pura a sus conclusiones lógicamente inevitables.

Pero hay otra, visión alternativa del conocimiento y de la realidad que ha existido durante mucho tiempo. Esta es la opinión de que se refiere a la realidad percibida como una representación cognitiva interna de nuestras entradas sensoriales, como se ilustra a continuación.

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En este punto de vista, conocimiento y la realidad percibida son dos constructos cognitivos internos, aunque hemos llegado a pensar en ellos como algo separado. Lo que es externo no es la realidad tal como la percibimos, sino una entidad incognoscible dando origen a las causas físicas detrás de los estímulos sensoriales. En la ilustración, la primera flecha representa el proceso de detección, y la segunda flecha representa los pasos de razonamiento cognitivo y lógicas. Para la aplicación de esta visión de la realidad y el conocimiento, tenemos que adivinar la naturaleza de la realidad absoluta, incognoscible, ya que es. Un posible candidato para la realidad absoluta es la mecánica newtoniana, que da una predicción razonable para nuestra realidad percibida.

En resumen, cuando tratamos de manejar las distorsiones debidas a la percepción, tenemos dos opciones, o dos posibles posturas filosóficas. Una es aceptar las distorsiones como parte de nuestro espacio y el tiempo, como lo hace la Relatividad Especial. La otra opción es asumir que hay una "mayor’ realidad distinta de nuestra realidad detectada, cuyas propiedades sólo podemos conjeturar. En otras palabras, una opción es vivir con la distorsión, mientras que la otra es la de proponer conjeturas de la realidad superior. Ninguna de estas opciones es particularmente atractivo. Pero el camino adivinar es similar a la vista aceptado en phenomenalism. También conduce naturalmente a la forma de ver la realidad de la neurociencia cognitiva, que estudia los mecanismos biológicos detrás de la cognición.

El giro a esta historia de la luz y la realidad es que parece que hemos sabido todo esto por un largo tiempo. El papel de la luz en la creación de nuestra realidad o universo está en el centro del pensamiento religioso occidental. Un universo desprovisto de luz no es simplemente un mundo donde usted ha apagado las luces. De hecho, es un universo carente de sí mismo, un universo que no existe. Es en este contexto que tenemos que entender la sabiduría detrás de la afirmación de que "la tierra estaba desordenada, y sin efecto’ hasta que Dios hizo la luz para ser, diciendo "Hágase la luz.’

El Corán también dice, 'Alá es la luz de los cielos y la tierra,’ que se refleja en una de las antiguas escrituras hindúes: "Llévame de la oscuridad a la luz, me llevan de lo irreal a lo real.’ El papel de la luz en la que nos lleva desde el vacío irreal (la nada) a una realidad de hecho se entiende por un largo, mucho tiempo. ¿Es posible que los antiguos santos y profetas sabían cosas que sólo ahora estamos empezando a descubrir con todos nuestros supuestos avances en el conocimiento?

Hay paralelismos entre la distinción-nouménico fenomenal de Kant y los fenomenistas posteriores, y la distinción Brahman-Maya en Advaita. La sabiduría de la naturaleza de la realidad desde el repertorio de la espiritualidad se reinventa en la neurociencia moderna, que trata la realidad como una representación cognitiva creada por el cerebro. El cerebro utiliza los estímulos sensoriales, memoria, conciencia, e incluso el lenguaje como ingredientes en inventar nuestro sentido de la realidad. Esta visión de la realidad, sin embargo, es la física algo todavía es incapaz de llegar a un acuerdo con. Pero en la medida en que su ámbito (espacio y el tiempo) es una parte de la realidad, la física no es inmune a la filosofía.

De hecho, como empujamos los límites de nuestro conocimiento cada vez más, estamos descubriendo interconexiones insospechadas ya menudo sorprendentes entre las diferentes ramas de los esfuerzos humanos. Sin embargo,, ¿cómo pueden los diversos ámbitos de nuestro conocimiento sean independientes entre sí, si todo conocimiento es subjetivo? Si el conocimiento no es más que la representación cognitiva de nuestras experiencias? Pero a continuación,, es la falacia moderna a pensar que el conocimiento es la representación interna de una realidad externa, y por lo tanto distinta de ella. En lugar, reconociendo y haciendo uso de las interconexiones entre los diferentes dominios de la actividad humana puede ser el requisito previo esencial para la siguiente etapa en el desarrollo de nuestra sabiduría colectiva.

Caja: Tren de EinsteinUno de los experimentos mentales famosas de Einstein ilustra la necesidad de repensar qué entendemos por eventos simultáneos. En él se describe un tren de alta velocidad corriendo por una pista recta más allá de una pequeña estación como un hombre que se encuentra en la plataforma de la estación de verla acelerar por. Para su asombro, mientras el tren le pasa, dos pernos de fulguración la pista junto a cada extremo del tren! (Convenientemente, para los investigadores posteriores, dejan marcas de quemaduras tanto en el tren y en el suelo.)

Para el hombre, parece que los dos pernos del aligeramiento golpean exactamente en el mismo momento. Más tarde, las marcas en el suelo por la vía del tren revelan que los lugares donde el aligeramiento golpeó eran exactamente la misma distancia de él. Desde entonces los pernos del aligeramiento viajaron a la misma distancia hacia él, y desde que aparecieron al hombre a pasar exactamente en el mismo momento, él no tiene ninguna razón para no concluir que los pernos del aligeramiento golpeó exactamente en el mismo momento. Ellos fueron simultáneos.

Sin embargo, supongamos que un poco más tarde, el hombre conoce a una pasajera que se encontraba sentado en el coche de buffet, exactamente en el centro del tren, y mirando por la ventana en el momento los pernos del aligeramiento golpeó. Este pasajero le dice que ella vio el primer perno del aligeramiento golpeó el suelo cerca del motor en la parte delantera del tren poco antes de que el segundo cayó al suelo al lado del coche de equipaje en la parte trasera del tren.

El efecto no tiene nada que ver con la distancia que la luz tenía que viajar, ya que tanto la mujer y el hombre eran equidistante entre los dos puntos que el golpe relámpago. Sin embargo, se observaron la secuencia de eventos de manera muy diferente.

Este desacuerdo de la cronología de los acontecimientos es inevitable, Einstein dice, como la mujer es, en efecto, se mueve hacia el punto donde el relámpago golpeó cerca del motor -y de distancia desde el punto donde el relámpago golpear al lado del coche de equipaje. En la pequeña cantidad de tiempo que toma para que los rayos de luz que llegan a la dama, porque el tren se mueve, la distancia que el primer flash debe viajar a sus psiquiatras, y la distancia del segundo flash debe viajar crece.

Este hecho no puede ser observado en el caso de los trenes y aviones, pero cuando se trata de distancias cosmológicas, simultaneidad realmente no tiene ningún sentido. Por ejemplo, la explosión de dos supernovas distantes, visto como simultáneos desde nuestro punto de vista sobre la tierra, aparecerá a ocurrir en diferentes combinaciones de tiempo desde otras perspectivas.

En la Relatividad: La teoría especial y general (1920), Einstein lo dijo de esta manera:

'Cada cuerpo de referencia (SISTEMA COORDINADO) tiene su propio momento determinado; a menos que se nos dice el cuerpo de referencia a la que el estado de tiempo se refiere, no hay sentido en un comunicado de la hora de un evento.’

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