Fisici, filosofi e chiusura causale

[Bob Terwilliger]

Sto leggendo un link postato tempo addietro da Richard. Mi sono imbattuto in un brano che mi incuriosisce:

The most discussed counterarguments against the validity of such strong reductionist approaches are qualia arguments, which emphasize the impossibility for materialist accounts to properly incorporate the quality of the subjective experience of a mental state, the “what it is like” (Nagel 1974) to be in that state. This leads to a gap between third-person and first-person accounts for which Chalmers (1995) has coined the notion of the “hard problem of consciousness”. Another, less well known counterargument is that the physical domain itself is not causally closed. Any solution of fundamental equations of motion (be it experimentally, numerically, or analytically) requires to fix boundary conditions and initial conditions which are not given by the fundamental laws of nature (Primas 2002). This causal gap applies to classical physics as well as quantum physics, where a basic indeterminacy due to collapse make it even more challenging.

Conosco bene il primo argomento, ma meno quello che ho evidenziato. Qualcuno () sa spiegarmelo a grandi linee? E' l'analogo dei limiti della formalizzazione assiomatica completa in aritmetica?

[richard]

Sto leggendo un link postato tempo addietro da Richard. Mi sono imbattuto in un brano che mi incuriosisce:
[...]
Conosco bene il primo argomento, ma meno quello che ho evidenziato. Qualcuno () sa spiegarmelo a grandi linee? E' l'analogo dei limiti della formalizzazione assiomatica completa in aritmetica?

Credo che il neretto intenda semplicemente affermare che la realtà fisica, per essere descritta, ha bisogno, oltre alle leggi fisiche in senso stretto, anche di condizioni iniziali o al contorno relative al sistema in esame la cui scelta può non essere fissata da leggi fisiche stesse, ma ha natura diversa (per esempio geometrica, topologica, ecc.). Per questo si dice che essa non è causalmente chiusa.

Ad esempio in meccanica classica il moto sottostà alle leggi di Newton, ma la conoscenza della fisica risultante dipende dalle condizioni iniziali di moto (posizione e velocità) la cui scelta non è a priori vincolata da leggi di tipo fisico.
Analogamente in meccanica quantistica si ha lo stesso problema, visto che ad esempio l'equazione di Schroedinger fissa l'evoluzione di uno stato solo una volta noto lo stato iniziale e le condizioni al contorno relative.

[Bob Terwilliger]

Grazie

[Sly83]

Sempre interessantissimo leggervi ragazzi

[richard]

Grazie

In realtà non so quanto valga da contro-argomento; il passaggio dal micro al macro sistema tipicamente può venire abbandonando le condizioni al contorno o iniziali. Vedi ad esempio il caso della maccanica statistica che è descritta solo da leggi strettamente fisiche che, tramite processi opportuni di media (in ipotesi di sistemi cosiddetti ergodici), consente di bypassare il problema delle condizioni iniziali.
In altre parole, per descrivere un gas noi dovremmo risolvere le equazioni di Newton per ogni singola molecole e avremmo bisogno di tutte le condizioni iniziali; ma, tramite un processo ergodico che porta ad opportune medie, è possibile descrivere aspetti macroscopici del gas (introducendo macro grandezze quali temperatura, pressione, ecc.) utilizzando esclusivamente leggi fisiche (primo, secondo e terzo principio della termodinamica).
In maniera analoga la coscienza potrebbe essere descritta opportunamente da un "processo di media" che bypassa o "assorbe" i dati iniziali e al contorno. Non so se ho reso bene quanto intendessi.

Sempre interessantissimo leggervi ragazzi

Ehilà Sly! Fa piacere verti fare una capatina anche in queste sezioni ogni tanto.

[Bob Terwilliger]

Mi sono accorto ora che l'articolo è disponibile in rete: http://philsci-archive.pitt.edu/948/...erminismus.pdf.
Appena ho tempo lo leggo, così mi faccio un'idea più precisa di come questo concetto si ponga a controargomento sul riduzionismo forte. Credo comunque che l'argomento principe sulla coscienza, anche nella rassegna di Stanford, rimanga l'ontologia in prima o terza persona. Sto apprezzando molto il rigore con cui affronta la questione, riferendosi al gap tra i due livelli ontologici invece che a quello tra mente e materia.

[naoto]

Costruttivismo epistemologico (Goodman, ad esempio).
Ma anche Heisenberg.
Ci si dimentica spesso che la fisica, come la matematica, sono nella loro natura, linguaggi.
E come ogni linguaggio (conseguenza estrema ma plausibile del costruttivismo) "parla" fondamentalmente di "se stesso". Ovvero definisce al proprio interno in maniera convenzionale ma consistente (coerente) le regole della propria combinatoria.

[Dr.Vazzo]

è un piacere leggervi, anche se siete troppo avanti per me. fatico a seguirvi.

[Bob Terwilliger]

Costruttivismo epistemologico (Goodman, ad esempio).
Ma anche Heisenberg.
Ci si dimentica spesso che la fisica, come la matematica, sono nella loro natura, linguaggi.
E come ogni linguaggio (conseguenza estrema ma plausibile del costruttivismo) "parla" fondamentalmente di "se stesso". Ovvero definisce al proprio interno in maniera convenzionale ma consistente (coerente) le regole della propria combinatoria.

"Se si segue fino in fondo il sentiero riduzionistico, si finisce alla mente, non alle particelle. Infatti si tratta di matematica, un processo psicologico che è il linguaggio della fisica". E' una frase di Wigner riportata da Pribram (forse l'ho già postata). E citando un altro studioso, su questo argomento: cos'è allora la matematica? Se è una creazione della mente, perché la realtà segue le sue regole? E se invece è l'impronta della realtà sulla mente, allora stiamo parlando di misticismo.
La formalizzazione completa dell'aritmetica non si regge su se stessa, perché comunque rimangono al suo interno enunciati conosciuti come veri (dalla mente) che non sono dimostrabili come veri nella struttura formalizzata. La formalizzazione può essere coerente o consistente, ma non contemporaneamente coerente e consistente.

Non credo che la non-chiusura causale dell'articolo si riferisca a questo, comunque. Indagherò.

[Black87]

Credo che il neretto intenda semplicemente affermare che la realtà fisica, per essere descritta, ha bisogno, oltre alle leggi fisiche in senso stretto, anche di condizioni iniziali o al contorno relative al sistema in esame la cui scelta può non essere fissata da leggi fisiche stesse, ma ha natura diversa (per esempio geometrica, topologica, ecc.). Per questo si dice che essa non è causalmente chiusa.

Ad esempio in meccanica classica il moto sottostà alle leggi di Newton, ma la conoscenza della fisica risultante dipende dalle condizioni iniziali di moto (posizione e velocità) la cui scelta non è a priori vincolata da leggi di tipo fisico.
Analogamente in meccanica quantistica si ha lo stesso problema, visto che ad esempio l'equazione di Schroedinger fissa l'evoluzione di uno stato solo una volta noto lo stato iniziale e le condizioni al contorno relative.

Non so se ho colto bene il senso del tuo post, ma passando dal micro al macro nel caso specifico non faremmo riferimento una descrizione degli "stati" di coscienza piuttosto che della coscienza stessa? Mi viene in mente proprio perché nel primo passo si fa riferimento al problema dei qualia.

[richard]

Non so se ho colto bene il senso del tuo post, ma passando dal micro al macro nel caso specifico non faremmo riferimento una descrizione degli "stati" di coscienza piuttosto che della coscienza stessa? Mi viene in mente proprio perché nel primo passo si fa riferimento al problema dei qualia.

Nel post che hai quotato non tocco la questione della coscienza, mi limitavo soltanto ad approfondire dal punto di vista fisico il significato del neretto nel passo riportato da Bob.

Riguardo al secondo mio post, quello a cui forse ti riferisci, mi chiedevo in sostanza quanto fosse significativo l'argomento della non chiusura causale quando esistono procedure che, proprio per le caratteristiche del sistema fisico in esame, bypassano il problema delle condizioni iniziali e al contorno e portano direttamente alla descrizione dello stesso tramite grandezze macroscopiche (citavo temperatura, pressione, ecc., in riferimento ai sistemi termodinamici in cui avviene questa procedura di limite). Queste grandezze sono a tutti gli effetti i mattoni di leggi fisiche (primo, secondo e terzo principio della termodinamica) e non conservano più traccia dell'arbitrarietà "extra-fisica", diciamo così, dovuta alle condizioni iniziali e al contorno.
Anche la descrizione della coscienza in sé, e quindi dei suoi stati, potrebbe essere ricondotta ad una simile procedura per la quale appunto l'argomento della non chiusura causale, a mio avviso, si ridimensiona.

[richard]

E' ovvio che, perché tutto funzioni, occorre però che abbia fondamento l'idea di una coscienza riconducibile a stati macroscopici di un sistema ergodico o simile.
Se sia così non ne ho idea.

[Bob Terwilliger]

Ok, credo di aver capito.

Secondo l'articolo di Primas, le equazioni di moto fondamentali implicano una simmetria temporale sia rispetto alla traslazione sia rispetto all'inversione (a quanto pare è necessario per la conservazione del moto, secondo il teorema di Noether; mi fido di Noether e Primas).
Il principio di chiusura causale della fisica dice che la causalità degli eventi del mondo materiale appartiene esclusivamente al dominio fisico, senza livelli ulteriori (mente, spirito ecc.).

Il problema è che la time-reversal-simmetry implica sia una causalità anteroversa (la causa precede sempre l'effetto), che è quella osservata nel mondo come lo conosciamo, sia una causalità retroversa (l'effetto precede sempre la causa). Al livello delle equazioni fondamentali del moto, la relazione è puramente descrittiva (correlazione); passare al livello della relazione causale porta a due tipi di causalità, e la scelta dell'una o dell'altra non è deducibile dal livello delle leggi fondamentali della fisica.
Quindi l'introduzione di un principio causale porta con sé la necessità di stabilire condizioni esternamente alle leggi fondamentali, impedendo la chiusura causale della fisica.

[richard]

Ok, credo di aver capito.

Secondo l'articolo di Primas, le equazioni di moto fondamentali implicano una simmetria temporale sia rispetto alla traslazione sia rispetto all'inversione (a quanto pare è necessario per la conservazione del moto, secondo il teorema di Noether; mi fido di Noether e Primas).
Il principio di chiusura causale della fisica dice che la causalità degli eventi del mondo materiale appartiene esclusivamente al dominio fisico, senza livelli ulteriori (mente, spirito ecc.).

Occorre però fare attenzione qui. Le simmetrie rappresentano sempre una descrizione a monte rispetto alle equazioni del moto. Ovvero non sono le simmetrie ad essere implicate dalle equazioni del moto, ma sono le equazioni del moto coerenti con le simmetrie. Il teorema di Noether (che tra l'altro riguarda le cosiddette simmetrie continue, come l'invarianza per rotazione o per traslazione appunto) afferma che ad ogni simmetria continua corrisponde una grandezza conservata (la quantità di moto, nel caso dell'invarianza per traslazione; il momento angolare, nel caso di invarianza per rotazione). L'insieme di tutte le leggi di conservazione, discendenti dalle simmetrie, è quindi equivalente alle equazioni fondamentali della fisica.
Il problema ultimo della fisica si può, da questo punto di vista, sempre ricondurre alla determinazione di tutte le simmetrie del sistema in esame.

Non è però necessariamente vero il viceversa: ad una grandezza conservata non è detto che corrisponda sempre una simmetria, poiché la conservazione di alcune grandezze può semplicemente discendere da vincoli di tipo geometrico e non fisico.

La non chiusura causale della fisica corrisponde all'assunzione che esistano sempre vincoli di tipo non fisico necessari alla descrizione fisica di un sistema. Questa assunzione ha delle ripercussioni nel momento in cui si cerchi, ad esempio, di ricondurre la coscienza a soli fattori di natura fisica.

Il problema è che la time-reversal-simmetry implica sia una causalità anteroversa (la causa precede sempre l'effetto), che è quella osservata nel mondo come lo conosciamo, sia una causalità retroversa (l'effetto precede sempre la causa). Al livello delle equazioni fondamentali del moto, la relazione è puramente descrittiva (correlazione); passare al livello della relazione causale porta a due tipi di causalità, e la scelta dell'una o dell'altra non è deducibile dal livello delle leggi fondamentali della fisica.
Quindi l'introduzione di un principio causale porta con sé la necessità di stabilire condizioni esternamente alle leggi fondamentali, impedendo la chiusura causale della fisica.

La simmetria per inversione temporale è un esempio di simmetria discreta, non continua quindi, per cui non è applicabile il teorema di Noether. Tuttavia una tale simmetria ha delle ripercussioni nelle equazioni del moto, anche se non codificabili come leggi di conservazione. Fissare la condizione iniziale significa fissare il verso nel quale la soluzione delle equazioni evolve. Questa scelta, come dici, non è riconducibile a fattori fisici e determina la non chiusura causale.

[Reno Raines]

E' vero