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4/9/06 - DJ:

“A más como, menos por qué”

Anticipo del ultimo libro del fisico español jorge wagensberg
Vía Página/12

Por Jorge Wagensberg
¿Cómo orientar la mente frente a una gran teoría? ¿Con la realidad? La realidad tiene siempre la última palabra. A veces incluso la primera. Es verdad, pero el criterio profundo que guía la mente no parte siempre de la experiencia. La realidad puede ser compatible con ideas muy distintas. ¿Con la intuición? También es muy importante, pero, en general, es donde una teoría revolucionaria encuentra, justamente, su mayor resistencia. La mente que piensa la esencia profunda de la realidad, y muy especialmente la de Albert Einstein, se orienta por algo que bien podría llamarse criterio estético.

Hay dos grandes conceptos relacionados con la realidad: lo bello y lo inteligible. Y la clave de ambos está en un concepto común: la simetría. En la naturaleza hay simetría: existen pautas que se repiten en el espacio y en el tiempo. Podría no ser así. Pero lo es. En un mundo sin simetría no hay sujetos ni objetos de conocimiento. Simetría es la parte del cambio que no cambia. Simetría es lo común entre lo diverso. Simetría es lo que se ve igual desde distintos puntos de vista. Simetría es lo que cualquier observador percibe independientemente de sus especiales condiciones. La simetría está reñida con los observadores de privilegio. Ambos conceptos, lo bello y lo inteligible, se alimentan de simetría. El gozo por lo inteligible y el gozo por lo bello son dos intensas sensaciones que se dan con el descubrimiento de una esencia compacta perdida en una maraña de matices. Pues bien, ante una gran teoría de la física, la mente se apoya en principios de simetría. Se trata de una creencia: el secreto de la parte del cambio que cambia está en la parte del cambio que no cambia. Creer en principios de simetría es tener fe, sí, pero se trata de una fe estética, una fe en la belleza intrínseca de la realidad.

Un importante “principio de simetría” es el que destierra a los observadores de privilegio. Cada vez que se aplica este principio, el conocimiento da un salto significativo. Se practica tácita o explícitamente desde mucho antes de Einstein: Copérnico expulsa a la Tierra del centro del universo; Galileo y Newton expulsan al observador del centro de la mecánica; Darwin expulsa al ser humano del centro de la evolución; Freud expulsa al consciente del centro de la conciencia; Einstein expulsa al observador no acelerado del centro de la física en la relatividad especial y a cualquier observador central en la relatividad general.

Otro potente principio de simetría parte de la idea de que diferentes conocimientos son diferentes expresiones de una misma esencia común. Como dice Steven Winberg, si esto es reduccionismo, entonces, ¡tres hurras al reduccionismo! Newton, con la ayuda de Galileo, se inventa la física integrando los conocimientos dispersos de su época. Por simetrías. Lo mismo hace luego Maxwell con su formulación del electromagnetismo. Por simetrías. Y llega el año 1905. En aquella época la física era un paisaje formado por tres islas mal conectadas: la mecánica (el movimiento de los cuerpos), la termodinámica (calor, temperatura) y el electromagnetismo de Maxwell. La asimetría es insoportable y cada uno de los artículos de 1905 tiende un puente indestructible entre dos de tales islas. El caso más bello de cómo se propaga el criterio estético después de Einstein lo protagoniza el príncipe Louis de Broglie. En el artículo del efecto fotoeléctrico (1905), Einstein concluye que a toda onda se le puede asociar un corpúsculo. Es sin duda el primer ladrillo de la mecánicacuántica. Pero en 1923, el joven físico Louis de Broglie, haciendo de Einstein y para regocijo de Einstein, propone la idea simétrica: a toda partícula se le puede asociar una onda. No había ninguna observación ni ningún problema en la época que invitara a considerar tal idea. La dualidad onda-corpúsculo está servida y la mecánica cuántica despega hasta convertirse en el sólido edificio que es hoy en día. Por simetrías. La relatividad general ya hervía en la mente de Einstein, ocho años antes de su publicación en 1915, en forma de un principio de simetría llamado principio de equivalencia: “Todo observador, sea cual sea su estado de movimiento, puede proclamar que se encuentra inmóvil y que es el resto del mundo el que se mueve respecto de él, siempre y cuando incluya un campo gravitatorio adecuado en la configuración del resto del mundo”.

La relatividad general no era necesaria, es decir, no había nada experimental ni teórico que la demandara. La idea nació en la mente de Einstein por simetría. ¿Cuánto hubiera tardado en aparecer esta teoría y, con ella, toda la cosmología teórica, si Einstein no se llega a inquietar por una insatisfacción estética? A diferencia de otras contribuciones cruciales de Einstein, en este caso quizá hubiera tardado mucho.

Einstein persiguió durante los últimos treinta años de su vida la llamada “teoría del campo unificado”: la unificación de la relatividad general con el electromagnetismo de Maxwell. Es un sueño ¡por simetrías!, cuyos primeros avances se han dado después de su muerte. Y ahora ¿qué está ocurriendo ahora? La relatividad general y la mecánica cuántica son hoy dos teorías solidísimas verificadas hasta límites impresionantes con rigurosísimas pruebas. En ambas grandes construcciones descansa hoy nuestra comprensión del mundo. Ambas parecen cubrir la comprensión de todo lo que desearíamos comprender. Lo que ocurre en los escenarios muy pequeños y lo que ocurre en los escenarios muy grandes. Siguiendo el hilo de la progresiva unificación de disciplinas en física, lo que tocaría ahora es buscar una teoría que abrazase a las dos. ¿Por qué no va a existir una gran teoría de la cual deducir cualquier otra, algo que bien podríamos llamar “teoría final”? La creencia más general es que tal teoría existe. Es como mirar los meridianos desde una región del planeta y concluir que convergen en un presunto Polo. ¿Cómo orientarnos para alcanzarlo? Por simetrías. Pero la relatividad y la cuántica son incluso incompatibles en su actual formulación. Las llamadas teorías de las supercuerdas son hoy, ante el escepticismo de unos y el entusiasmo de otros, la mayor esperanza. Einstein dijo una vez (¡en 1901!): “Es un sentimiento maravilloso descubrir las características unificadoras de un complejo de fenómenos diversos que parecen totalmente desconectados en la experiencia directa de los sentidos”.

¿Cómo puede una sola mente penetrar tan hondo en la comprensión de la realidad? ¿Qué tenía de especial una mente capaz de tal proeza? ¿Se trata de una especial imaginación matemática? ¿Se trata de una especial capacidad de comprensión? ¿Se trata de una especial intuición? ¿Se trata de una especial capacidad de observación? Creo que no fue nada de eso. Einstein no era un matemático excepcional, ni un genio de la comprensión, ni de la observación, ni (mucho menos) una sensibilidad ligada a la intuición de la vida diaria. Creo que su proeza está justamente en eso, en que ninguna de estas habilidades era prioritaria en su caso. Si de alguna manera se puede calificar el criterio fundamental de Einstein a la hora de penetrar en los secretos de la naturaleza, es con el término de estético.

En efecto, en ciencia, comprender es buscar la mínima expresión de un máximo compartido, la esencia entre los matices, lo común entre lo diverso... El mundo puede ser antiintuitivo, incomprensible, inobservable, cruel, incluso aparentemente absurdo y contradictorio, pero el mundo no puede ser feo, desconectado, asimétrico... Las dos hipótesis fundamentales de la teoría especial de la relatividad no pueden ser más absolutas. Dichas un poco libremente suenan así: “La física no puede depender dequién la mire. La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal de la naturaleza”.

A los doce años, Einstein quedó admirado con la lectura de un libro elemental de geometría euclidiana. Con cinco axiomas (que no hace falta explicar ni comprender, sólo aceptar) es posible demostrar cualquier propiedad de la geometría plana. ¡Qué elegancia! ¡Qué potencia! Con lo que no cambia se explica lo que cambia. El joven Einstein debió de pensar algo así como los axiomas matemáticos, como cualquier construcción mental, no dependen necesariamente de la realidad, pero acaso sea ésa su única diferencia con la física. Lo único que debemos buscar son aquellos axiomas ¡deducidos de pensar la realidad!, que nos permitan comprender la realidad entera. Lo único que no se comprende son los axiomas, lo único que no se comprende son las leyes fundamentales de la naturaleza. La simetría se puede definir como la parte del cambio que no combina. Simetría es que no haya observadores de privilegio, simetría es que un lado se parezca al otro, simetría es que un concepto se conserve cuando los demás cambian... El genio de Einstein se basa en una concepción simétrica del mundo, en poner este criterio estético por delante de cualquier otro valor. Lorentz y Poincaré llegaron a rozar la teoría de la relatividad, resolvieron incluso su matemática, pero al tropezar con una concepción antiintuitiva del espacio y del tiempo frenaron en seco. Se quedaron al margen de la historia por dar paso a la intuición antes que a una especial concepción del mundo, un mundo simétrico y estético. Einstein hizo lo contrario desafiando una intuición del espacio y el tiempo que arrancaba de la antigua Grecia. Las consecuencias filosóficas son muy fuertes. Sin objetos materiales o energía no hay espacio. Son los objetos los que crean espacio para ocuparlo, para extenderse en él. El espacio vacío carece hasta de sentido. Sin sucesos no hay tiempo. Son los sucesos los que crean tiempo para sucederse en él. Años más tarde, con la relatividad general, las consecuencias filosóficas son aún más fuertes y sorprendentes. La interpretación de Einstein de la gravitación cabe en un aforismo de bella simetría, extraído de comentarios de John Wheeler: “Los cuerpos agarran al espacio para decirle cómo debe distorsionarse y el espacio agarra a los cuerpos para decirles cómo deben moverse”.

Muchos grandes físicos orientan su pensamiento imaginando la simetría del universo. La relatividad clásica, la de Galileo y Newton, es el primer gran ejemplo. Maxwell es quizá el segundo. En tiempos de Faraday la electricidad, el magnetismo y la óptica constituían también tres islas. El electromagnetismo une las tres disciplinas en una. Faraday es a Maxwell lo que Lorentz es a Einstein. Maxwell y Einstein avanzan a golpe de insatisfacción estética. La tendencia a unir disciplinas es un raro monoteísmo de la física. Einstein murió persiguiendo la teoría del campo unificado. Sus últimas notas en el hospital son ecuaciones sobre este sueño. Tras su muerte algunos físicos han conseguido el Premio Nobel por resolver parcialmente el sueño de Einstein. La física de hoy sueña con la llamada Física del Todo. Nunca una idea de la ciencia ha manejado un concepto tan cercano al de divinidad. La física tiene su propia utopía: máxima compresión, máxima comprensión. Pero la ciencia no camina hacia esa idea por insatisfacción espiritual sino por insatisfacción estética.

Este fragmento pertenece al libro A más cómo, menos por qué: 747 reflexiones con la intención de comprender lo fundamental, lo natural y lo cultural (Tusquets), del físico español Jorge Wagensberg de reciente aparición.


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