Scientific explanation and the troubles with causal explanations in physics

Abstract

Fifty years ago, Carl Gustav Hempel published his famous book Aspects of Scientific Explanation. Since then the number of publications on this subject has grown exponentially. An occasion like this deserves to be commemorated. In this article I offer a modest tribute to this great methodologist of science. This paper tackles the uses of explanation in theoretical sciences. In particular it is concerned with the possibility of causal explanations in physics. What I intend to do is to focus on the issue of whether the explanation of the empirical Kepler’s laws of the planetary motions can be a causal explanation. More specifically my point is: can the deductive subsumption of Kepler’s 3rd Law (also known as Kepler’s 1-2-3 law) under theoretical principles provide a causal explanation for the planetary motions? My answer is a definitive no. As a matter of fact, on occasion subsumptions occur under differing theoretical principles that are incompatible with one another. In such cases we would have incompatible scientific explanations. This is precisely the situation facing the scientific explanation of Kepler’s laws, in particular the third law. Since there exist incompatible gravitational theories, it is impossible for the scientific account of Kepler’s law to be a causal explanation of the planetary motions. This is just one example of the difficulties faced by causal explanations in sciences such as theoretical physics.

Hace cincuenta años, Carl Hempel publicó su famoso libro Aspects of Scientific Explanation. Desde entonces el número de publicaciones sobre este tema ha crecido exponencialmente. Una ocasión como ésta merece ser conmemorada. Así pues, en este artículo ofrezco un modesto homenaje a este gran metodólogo de la ciencia. El presente trabajo aborda los usos de la explicación en las ciencias teóricas. En particular se ocupa de la posibilidad de explicaciones causales en física. Lo que intento es centrarme en si la explicación de las leyes empíricas de Kepler de los movimientos planetarios puede ser una explicación causal. De modo más específico, mi problema es: ¿proporciona la subsunción deductiva bajo principios teóricos de la 3ª Ley de Kepler (también conocida como ley 1-2-3 de Kepler) una explicación causal de los movimientos planetarios? Mi respuesta es, definitivamente no. En efecto, en ocasiones las subsunciones tienen lugar bajo principios teóricos diferentes e incompatibles entre sí. En tales casos tendremos explicaciones científicas incompatibles. Ésta es precisamente la situación a la que se enfrentan las leyes de Kepler, en particular la tercera ley. Como hay teorías gravitacionales incompatibles, es imposible que la explicación científica de la ley de Kepler constituya una explicación causal de los movimientos planetarios. Éste es solo un ejemplo de las dificultades a las que se enfrentan las explicaciones causales en ciencias como la física téorica.