El determinismo científico es una idea filosófica que mantiene que la estructura y la evolución del mundo son tales que cualquier suceso que pueda ocurrir puede ser predicho y descrito, con el grado de precisión que se desee, siempre que se conozcan de forma precisa los sucesos pasados junto con todas las leyes inmutables de la Naturaleza.
A lo largo de la historia el hombre, incluso antes de elaborar un construcción racional del conocimiento, ha aventurado hipótesis sobre el funcionamiento estructural de la Naturaleza.
Hugh Kearney, en su obra Orígenes de la Ciencia Moderna (1970), dice que a lo largo de la historia han existido tres modelos básicos para explicar el mundo: El modelo organicista que concebía el mundo como un ser vivo, formado por partes distintas, donde cada una de ellas sólo tenía sentido por la función que desempeñaba dentro del conjunto de todas ellas. Este modelo estaba lleno de analogías con mundo biológico. Y en él se destacaba, no el desarrollo regular y uniforme de la naturaleza, sino su cambio constante, e imprevisible en ocasiones, semejante al carácter voluble de los seres vivos. La tradición organicista está representada por Aristóteles (384-322 a. C.) y Galeno (130-210)
El modelo místico-mágico, basado en la tradición del Hermes Trismegisto, para el que la realidad era un conjunto de seres vivos interrelacionados, dónde cada uno era a su vez, otro conjunto de elementos interrelacionados. La Naturaleza era concebida como una obra de arte, en la cual la belleza y lo oculto eran sus principales características. Algunos filósofos pensaban que la numerología y las matemáticas eran los hilos o los motores ocultos que estaban detrás de los cambios del mundo sensible y que el papel del científico debía ser, como el del mago, adivinar, predecir y comprender los secretos de la Naturaleza. La tradición místico-mágica hunde sus raíces en la corriente Pitagórico-platónica y, más concretamente, en el neoplatonismo. De esta concepción el Dios cristiano tomó los atributos del mago o del artista. La tarea de los científicos de esta tradición consistía en buscar el camino que conducía a conocer la causa de las cosas o llegar a conocer al Creador.
En el modelo mecanicista el mundo se concebía como un mecanismo formado por partículas homogéneas sólo distinguibles por su número y por su disposición. La tradición mecanicista aportó la analogía de que la Naturaleza era una máquina. Los científicos mecanicistas buscaban el descubrimiento de las regularidades de la naturaleza y lo previsible de los fenómenos. Los movimientos de los astros se definían en términos mecánicos, e, igualmente, el cuerpo humano y el de los animales se concebían como mecanismos . Los científicos mecanicistas pensaban que las leyes naturales debían ser como las de los mecanismos de los relojes, inmutables y expresables en términos matemáticos. Desde esta perspectiva el Dios cristiano era considerado como un ingeniero. La tradición mecanicista enlaza con el atomismo de Demócrito (460-370 a.C.) y con Arquímedes (287-212 a.C.).
La ciencia de los siglos XVI y XVII fue elaborada por unos los científicos que creían en la existencia de un Dios que había creado el mundo según unas leyes racionales, las cuales podían ser observadas en la naturaleza y creían, además, que el hombre podía descubrirlas por medio de la razón. En este sentido surgieron voces como la de G. D. Campanella (1568-1639) que escribió un soneto que comenzaba diciendo: El mundo es un libro donde la razón eterna escribe sus propios conceptos, que recuerda o anuncia la famosa frase que escribiría Galileo (1564-1642) en Il Saggiatore (1623) pocos años después:
La filosofía está escrita en ese gran libro que tenemos abierto ante los ojos, (Hablo del universo), pero no se puede entender si antes no aprendemos antes a entender la lengua y a conocer los caracteres en los que se ha escrito. Está escrito en lengua matemática y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es imposible entender ni una palabra; sin ellos se deambula en vano por un oscuro laberinto.
La naciente Ciencia Moderna recibió influencia metafísicas de dos grandes filósofos, F. Bacon (1561-1626), introductor del método inductivo y de R. Descartes (1596.1650) que creía en un Dios creador, infinito, eterno, inmutable, omnisciente, omnipotente y causa primera de todas las cosas. Ese Dios había creado la materia y la había dotado de una cantidad de movimiento. El Dios Creador cartesiano fue una de las inspiraciones para que Descartes formulara la ley de conservación del movimiento. Descartes consideraba a Dios como la causa primera de su Universo mecanicista y pensaba que el mundo funcionaba como una máquina y que todo lo que sucedía en ese mundo mecánico estaba condicionado por la causa divina que actuaba de motor primero. Descartes, que imaginó el funcionamiento del mundo como una máquina, representada por un mecanismo de relojería. El hombre realizaría el sueño cartesiano de ese mundo mecánico cuando descubriera las leyes matemáticas de ese reloj.
Isaaac Newton (1642-1727) realizó la formulación matemática de la visión mecanicista de la Naturaleza, fundiendo en una teoría física las ideas de Bacon, de Galileo, de Descartes, de N. Copérnico (1473-1543), de J. Kepler (1571-1630) y Ch. Huygens (1629-1695). La formulación matemática realizada por Newton tenía un amplio, pero limitado, margen de aplicación que iba del movimiento de pequeñas rocas al movimiento planetario.
Pero la profunda religiosidad de Newton le hacía creer que las partículas, las fuerzas de atracción gravitatoria existentes entre ellas y las leyes que gobernaban todas las interacciones habían sido creadas por Dios. Dejando aparecer a Dios en Escolio General de sus Principia (1687) como observador externo del Sistema de Mundo con estas palabras:
“Este elegantísimo sistema del Sol, los planetas y los cometas sólo pudo originase en el consejo y dominio de un ser y poderoso e inteligente… Este rige las cosas, no como alma del mundo, sino como dueño de los universos…El Dios supremo es un ente eterno, infinito y absolutamente perfecto… Es eterno e infinito, omnipotente y omnisciente, esto es, existe desde la eternidad a la eternidad y está presente desde lo infinito hasta lo infinito. Rige todo y conoce todo cuanto es o puede ser hecho…”
Donde aparece claramente la semilla del determinismo.
A comienzos del siglo XIX la Mecánica de Newton había alcanzado una formulación completa con las obras de L. Euler (1707-1783), J.L. Lagrange (1736-1813) y P.S Laplace (1749-1827) y era el modelo del resto de las ciencias. Laplace expuso claramente el espíritu determinista de la Mecánica y escribía:
“Es nuestro deber considerar el estado actual del universo como un efecto de su anterior estado y como la causa de lo sucederá. Si fuera posible tener por un instante una inteligencia que pudiera abarcar todas las fuerzas que animan a la Naturaleza y la situación respectiva de los objetos que la componen – una inteligencia lo suficientemente grande como para someter al análisis estos datos – comprendería en la misma fórmula el movimiento de los cuerpos más grandes del universo y el del átomo más livianos; para ella nada sería incierto y tanto el futuro, como el pasado, estaría presente ante sus ojos”.
El determinismo de Laplace no necesitaba suponer la existencia de un Dios, origen y mantenedor del universo (había probado con el Cálculo que el Sistema Solar era estable) por eso se cuenta la anécdota de que cuando presentó a Napoleón, al que le había dedicado el tercer tomo de su Mécanique céleste (1799-1825,), el Emperador le preguntó si en su obra había alguna referencia a la Divinidad, a lo que Laplace contestó Sire, no he tenido necesidad de esa hipótesis.
Con el triunfo del determinismo en la Mecánica desató tanto entusiasmo por el poder predictivo de la ciencia que muchos científicos tuvieron la sensación de que se había eliminado el azar, de que con el método científico y el Cálculo Diferencial se podía alcanzar un conocimiento certero de la naturaleza en toda su amplitud.
Pero la realidad se mostraba tozuda, en Termodinámica aparecieron procesos ireversibles que no se comportaban como indicaban las ecuaciones de la Mecánica. El descubrimiento de que la materia estaba formada por átomos y que, por lo tanto, era discontinua, comenzó a poner en tela de juicio los métodos diferenciales continuos de la Mecánica Newtoniana. La naturaleza atómica de la materia hacía que, a ciertos niveles, los métodos continuos de la mecánica no fueran aplicables, aunque la Mecánica Estadística salvó el modelo mecanicista y determinista con las funciones de estado y utilizando valores promedios que cumplían las leyes de la mecánica. Finalmente, en la radiación del cuerpo negro, se comprobó que algunas realidades concretas de la Naturaleza no se podían explicar desde la Física Clásica y fue necesario establecer leyes de la Naturaleza que empleaban la probabilidad y que, por tanto, no eran deterministas.
