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Desde la otra esquina: Traducciones y comentarios |
por Alberto Loza Nehmad |
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Desde el rincón de siempre, a muchos temas se les termina viendo solo una cara, como a la luna. Con la finalidad de enriquecer los puntos de vista cotidianos, "Desde la otra Esquina" presenta traducciones -- de reseñas de libros, artículos, entrevistas -- y comentarios que ofrecen nuevos ángulos de reflexión al visitante de Libros Peruanos
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| La reinvención de la física: la búsqueda de lo realmente inexplorado |
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Por Robert Laughlin. Publicado originalmente como “Reinventing Physics: the Search for the Real Frontier”. The Chronicle of Higher Education, Sección “The Chronicle Review” Vol. 51, No. 3, p. B6, 11/Feb/2005.
http://www.physics.ohio-state.edu/~wilkins/writing/Resources/essays/laughlin.html |
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| Hace pocos años tuve ocasión de atraer a mi suegro, un académico retirado, hacia una conversación sobre el tema de la naturaleza colectiva de las leyes físicas. Avanzada la tarde habíamos terminado de jugar al bridge y estábamos concentrados en un par de gin and tonics con el fin de rehuir la discusión de unas películas hondamente emotivas con nuestras esposas. Yo argüía que, en el mundo natural, las relaciones confiables de causa-efecto tienen algo que decirnos acerca de nosotros mismos en la medida en que ellas deben su confiabilidad a principios organizativos más que a reglas microscópicas. Las leyes de la naturaleza que nos preocupan, en otras palabras, emergen a través de su autoorganización colectiva, y en realidad no se requiere conocer sus partes componentes para comprender y explotar esas leyes. |
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Robert B. Laughlin (1950- ), Premio Nobel de Física 1998 dice en este artículo: “Resulta que nuestro dominio del universo es en gran medida un alarde: mucho ruido y pocas nueces. El argumento de que todas las leyes importantes de la naturaleza son ya conocidas es parte de este alarde... La humildad sería una muestra de sabiduría...”.
En la autobiografía que escribió para la Fundación Nobel, Robert Laughlin escribe sobre sus estudiantes: “Les enseño a tener fe en sí mismos y en su propia brújula, a oír a la naturaleza para hallar la verdad, a amar el conocimiento por el conocimiento mismo y a luchar para lograr la grandeza. Pocos días después del anuncio del Premio Nobel, recibí el siguiente, maravilloso e-mail de Andrew Tikosky, uno de mis mejores estudiantes del posgrado..: “Hola, Bob. El martes que viene Ian McDonald, Steve Strong y yo nos reuniremos cerca a Grand Central Station para tomar una cerveza en honor a tu premio. Estás cordialmente invitado a venir”. |
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Luego de escucharme cuidadosamente, mi suegro declaró que no comprendía. Él siempre había pensado que las leyes creaban la organización y no al revés. No estaba ni siquiera seguro de que ir en la otra dirección tuviera sentido. Le pregunté entonces si las legislaturas o los directorios de las empresas creaban las leyes y los reglamentos, o si más bien eran creados por éstos, e inmediatamente él vio el problema. Meditó por un rato y después confesó que ahora se encontraba profundamente confundido acerca de por qué suceden las cosas y que necesitaba pensar más acerca de ello. Dijo exactamente eso.
Es algo terrible que la ciencia se haya desarrollado tan distante del resto de nuestra vida intelectual puesto que ella no comenzó de ese modo. Los escritos de Aristóteles, por ejemplo, a pesar de sus notorias inexactitudes, son hermosamente claros, firmes y accesibles. El Origen de las especies de Darwin lo es también. La oscuridad de la ciencia moderna es un desafortunado efecto lateral del profesionalismo y por ello, a menudo, a los científicos se nos pone —merecidamente— en la picota. Todos disfrutan maliciosamente cuando, escuchando la radio de vuelta a casa, oyen al Doctor Científico responder en broma a preguntas telefónicas tales como por qué las vacas pastan mirando en la misma dirección: “ellas deben mirar a Wisconsin — estado ganadero y apacible — varias veces al día”. Esos locutores suelen terminar diciendo: “Y recuerden que yo sé más que usted: tengo una maestría en ciencias”. En otra ocasión mi suegro señaló que la economía había sido magnífica hasta que la convirtieron en ciencia. Tenía razón.
La conversación acerca de las leyes físicas me puso a pensar acerca de qué es lo que la ciencia tiene que decir sobre el obviamente acientífico problema —tipo “el huevo o la gallina”— de las leyes, las organizaciones de las leyes, y las leyes como producto de la organización. Comencé a notar que mucha gente tenía marcados puntos de vista acerca de este tema |
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pero sin poder expresar por qué. Recientemente el asunto llegó a un punto crítico cuando me di cuenta de que yo tendía a tener la misma conversación con mis colegas, una y otra vez, acerca del libro de Brian Greene El universo elegante (“The Elegant Universe”, W. W. Norton, 1999), un libro popular acerca de la teoría de las supercuerdas (“String Theory”), un conjunto de ideas especulativas acerca de la mecánica cuántica en el espacio. La conversación se centraba en la cuestión de si la física era una creación lógica de la mente o una síntesis construida en base a la observación.
Por supuesto, la discusión nunca estuvo impulsada por algún problema existencial sino por el dinero, cuya falta es el común denominador en el mundo de la ciencia. Sin embargo, el tema siempre parecía flotar de regreso, hasta el sinsentido de construir hermosos modelos del mundo que no predecían ningún experimento, y desde allí hacia la cuestión de qué es la ciencia. Luego de que esto sucediera un número de veces en lugares tan dispares como Seattle, Taipei y Helsinki, caí en cuenta de que el desacuerdo creado por el libro de Greene era fundamentalmente el mismo problema que nos había tenido ocupados ese día después de nuestro juego de bridge. Además, era una disputa ideológica: no tenía nada que ver con cuál era la verdad sino con qué era la “verdad”.
Comúnmente se dice en física que la buena notación permite avanzar, mientras la mala notación hace retroceder. Esto es ciertamente verdad. Se necesita menos tiempo para dominar un alfabeto fonético que para dominar uno pictórico, y por eso el primero hace más accesible la escritura. Los números decimales son más fáciles de usar que los números romanos. La misma idea se aplica a las ideologías. Ver nuestro entendimiento de la naturaleza como una construcción matemática tiene fundamentalmente diferentes consecuencias que verlo como una síntesis empírica. Una de las visiones nos identifica como dominadores del universo; la otra nos identifica como dominados por el universo. Sorprende poco que mis colegas allá en las trincheras de la ciencia experimental se hayan animado tanto por la cuestión. En el fondo el asunto no es para nada científico, pero atañe al sentido de nuestro ser individual y al sentido que tenemos sobre nuestro lugar en el mundo.
Los hilos de estos dos mundos recorren caminos muy profundos. Cuando era muy joven llevé a mis padres al parque y reserva natural de Yosemite para encontrarnos con mi tía y su esposo, quienes habían llegado conduciendo desde Chicago. Mi tío era un brillante y exitoso abogado de patentes que parecía conocerlo todo y que no se sentía tímido acerca de esto último. En esa ocasión, él y mi tía se alojaron en el Ahwahnee, el hotel más distinguido del lugar y establecieron su corte ahí, con nosotros; consumieron algunos desayunos del buffet y luego dejaron el lugar para irse por Tuolumne Pass hacia el desierto y de ahí a casa. No creo que ellos vieran de cerca ni una de las cataratas. No había por qué puesto que ellos habían visto cascadas antes y comprendían el concepto.
La visión del mundo que motivaba la actitud de mi tío hacia Yosemite, y quizá también la de Brian Greene acerca de la física, está expresada con gran claridad en El final de la ciencia de John Horgarn (“The End of Science”, Addison-Wesley,1996) donde éste sostiene que todas las cosas fundamentales son ahora conocidas y no hay nada que podamos hacer sino llenar los detalles. Esto empuja a mis colegas experimentales más allá de sus ya estirados límites de la paciencia, pues esa afirmación es a la vez errónea e injusta. La búsqueda de cosas nuevas siempre parece una causa perdida hasta que se hace un descubrimiento. Si lo que existe fuera obvio, uno no tendría que buscarlo.
Desafortunadamente, ese punto de vista tiene una amplia aceptación. En una oportunidad tuve una conversación acerca de los chorros galácticos (“galactic jets”) con David Schramm, el famoso cosmólogo de la Universidad de Chicago, ya fallecido. Esos fenómenos consisten en delgadas tiras de plasma que se proyectan desde el centro de algunas galaxias hacia distancias fabulosas, extendiéndose algunas veces varios radios galácticos, potenciados de alguna manera por la rotación mecánica del centro. Cómo pueden permanecer delgados a lo largo de esas increíbles distancias es algo que no se entiende y que encuentro tremendamente interesante. Sin embargo, David desechó todo ese efecto atribuyéndolo a “cuestiones climáticas”. Él estaba interesado solo en el universo primitivo y en las observaciones astrofísicas que pudieran iluminar estas cuestiones aunque fuera solo de manera marginal. Él calificaba esos chorros como distracciones molestas basándose en que no tenían nada en particular que decirle acerca de lo que era fundamental. Yo, por el contrario, estoy fascinado por el clima y creo que la gente que dice no estarlo, solo alardea.
Creo que los fenómenos organizativos primitivos tales como el clima, tienen algo de importancia duradera que decirnos acerca de otros fenómenos más complejos, incluyendo nosotros mismos. Su calidad de primitivos nos permite demostrar con certeza que ellos están gobernados por leyes microscópicas, aunque también, paradójicamente, que algunos de sus aspectos más sofisticados son insensibles a ciertos detalles de esas leyes. En otras palabras, somos capaces de probar en estos casos simples que la organización puede adquirir significado y vida propios y comenzar a trascender las partes de las que está hecha.
Así, lo que la física nos tiene que decir es que la afirmación de que el todo es más que la suma de sus partes, no es solamente un concepto sino un fenómeno físico. La naturaleza está regulada no solo por reglas básicas microscópicas sino por poderosos y generales principios de organización. Algunos de estos principios son conocidos, pero la vasta mayoría no lo son. Todo el tiempo se está descubriendo principios nuevos. En los más altos niveles de sofisticación, las relaciones causa-efecto son más difíciles de documentar, pero no hay ninguna evidencia de que los descendientes jerárquicos de las leyes físicas encontradas en el mundo primitivo sean reemplazados (o superados) por alguna otra cosa. Así, si un fenómeno físico simple puede hacerse efectivamente independiente de las leyes más fundamentales de las cuales desciende, también lo podemos hacer nosotros. Yo soy carbón, pero no necesito haberlo sido. Yo tengo un significado que trasciende los átomos de que estoy hecho.
Estoy cada vez más persuadido de que todas las leyes físicas de las que tenemos conocimiento, y no solamente algunas de ellas, tienen orígenes colectivos. En otras palabras, la existencia de una distinción entre las leyes fundamentales y las leyes que descienden de ellas, es un mito; del mismo modo lo es, por tanto, la idea de que se pueda dominar el universo exclusivamente mediante las matemáticas. Las leyes físicas no pueden generalmente ser anticipadas por el pensamiento puro sino que deben ser descubiertas experimentalmente puesto que el control de la naturaleza se consigue solo cuando la naturaleza lo permite mediante un principio de organización.
Podría subtitularse esta tesis como el fin del reduccionismo (la creencia de que las cosas necesariamente se aclararán cuando ellas sean subdivididas en sus cada vez más pequeñas partes componentes) aunque ello no sería tan exacto. Todos los físicos somos reduccionistas de corazón. No deseo impugnar el reduccionismo tanto como quiero establecer su lugar apropiado en el plano más general de las cosas.
Para defender mi afirmación debo discutir abiertamente algunas ideas chocantes: el vacío del espacio-tiempo en tanto “materia”, la posibilidad de que la relatividad no sea fundamental, la naturaleza colectiva de la computabilidad, las barreras epistemológicas al conocimiento teórico, similares barreas para la falsificación experimental, y la naturaleza mitológica de importantes partes de la física teórica moderna. Este radicalismo es, por supuesto, en parte, un recurso escénico pues la ciencia, como tarea experimental, no puede ser radical ni conservadora sino solo fiel a los hechos. Sin embargo, estos grandes asuntos conceptuales, que no son ciencia para nada sino filosofía, a menudo son lo que más nos interesan debido a que ellos son a lo que recurrimos cuando queremos estimar los méritos, escribir las leyes y tomar decisiones en nuestras vidas.
El objetivo, entonces, no es crear controversias por el mero gusto de hacerlo sino ayudarnos a ver con claridad en qué se ha convertido la ciencia. Para hacer esto, obligadamente, primero debemos separar la función de la ciencia como facilitadora de la tecnología, de su función como un medio para entender las cosas, incluidos a nosotros mismos. El mundo que actualmente habitamos, en oposición a la feliz idealización de la moderna mitología científica, está lleno de maravillosas e importantes cosas que aún no hemos visto porque no hemos mirado bien, o porque no hemos sido capaces de mirar debido a limitaciones técnicas. El gran poder de la ciencia es su habilidad de revelarnos, mediante su brutal objetividad, verdades que no anticipábamos. En esto la ciencia continúa siendo invalorable y una de las más grandes creaciones humanas.
La idea de la ciencia como un vasto territorio a ser explorado se remonta al pasado más remoto. Aunque claramente existen muchos caminos no científicos hacia la aventura, la ciencia es el único lugar donde lo verdaderamente inexplorado aún puede encontrarse. Este terreno inexplorado no es el espeluznante oportunismo tecnológico al cual las sociedades modernas parecen estar tan desesperanzadoramente adictas sino el prístino mundo natural que existía antes de que los humanos llegaran: los vastos horizontes de la bestia solitaria que camina, salpicando, a lo largo de una corriente, con una pequeña manada de animales bajo la mirada de poderosas montañas. Es la coreografía de las ecologías, la majestuosa evolución de los minerales en la tierra, el movimiento de los cielos y el nacimiento y la muerte de las estrellas. Los rumores de su muerte, parafraseando a Mark Twain, son enormemente exagerados.
Mi rama particular de la ciencia, la física teórica, está dedicada a las causas últimas de las cosas. Los físicos no tenemos el monopolio de las causas últimas, por supuesto, puesto que todos y cada uno estamos preocupados acerca de ellas hasta cierto punto. Sospecho que es una característica atávica adquirida hace mucho en África para supervivir en un mundo físico en el que realmente hay causas y efectos; por ejemplo, entre la proximidad a los leones y el ser devorado por ellos. Estamos hechos para buscar relaciones causales entre las cosas y para mostrarnos profundamente satisfechos cuando descubrimos una regla con múltiples y sucesivas consecuencias. También estamos hechos para ser impacientes ante lo opuesto: bosques poblados de hechos de los cuales no podemos extraer ningún significado. Todos nosotros secretamente ansiamos la teoría final, última, de las cosas, una regla maestra establecida desde la cual todas las verdades fluyan y que nos liberará por siempre de la frustración de lidiar con los hechos. Esta preocupación por las causas últimas le da a la física teórica un atractivo especial incluso para quienes no son científicos, a pesar de que de acuerdo a la mayoría de sus estándares, esta disciplina sea técnica y abstrusa.
Aprender acerca de estas cosas equivale a una vuelta por una montaña rusa intelectual. Primero, uno encuentra que su deseo por la última de todas las teorías, a nivel de los fenómenos de escala humana, ha sido satisfecho. Nosotros somos los orgullosos poseedores de un conjunto de relaciones matemáticas que, hasta donde sabemos, da cuenta de todo aquello que en el mundo natural es más grande que un núcleo atómico. Esas relaciones son muy simples y hermosas y pueden ser escritas en dos o tres líneas. Después, sin embargo, uno encuentra que esta simplicidad es altamente equívoca. Las ecuaciones son endiabladamente difíciles de manipular e imposibles de ser realmente resueltas totalmente sino en un muy pequeño número de instancias. El demostrar que ellas son correctas requiere de largos, sutiles y cuantitativos argumentos. Si las ideas básicas fueron inventadas por Schrödinger, Bohr, y Heisenberg en la década de 1920, ellas no pudieron ser comprobadas cuantitativamente mediante la experimentación, bajo un amplio rango de condiciones, sino hasta que los gobiernos pudieran construir poderosas computadoras electrónicas y crear ejércitos de gente técnicamente competente.
De esta manera, 80 años después del descubrimiento de la última de todas las teorías, nos encontramos en dificultades. La repetida y detallada confirmación experimental de estas relaciones oficialmente ha declarado que no quedan ya territorios inexplorados. Como cuando en Los Estados Unidos se declaró oficialmente el “cierre” de la frontera del Oeste, este es un acontecimiento cultural significativo que hace que la gente proclive a pensar, en todas partes, inicie el debate de qué significa esto para el futuro del conocimiento. Al mismo tiempo, la lista de las cosas de todos los días consideradas “demasiado difíciles” de describir con estas ecuaciones continúa extendiéndose alarmantemente.
Aquellos de nosotros que estamos en las fronteras reales de lo inexplorado, quienes oímos a los coyotes aullar por la noche, nos reímos entre dientes acerca de todo esto. Hay pocas cosas que un explorador de verdad encuentre más entretenido que las reflexiones de la gente, allá atrás en la civilización, aquellos quienes con dificultad encuentran su camino hacia el supermercado. Encuentro este momento de la historia encantadoramente similar al invierno que pasaron los exploradores norteamericanos Lewis y Clark en el estuario de Columbia: con dureza y determinación su grupo se había abierto camino a través de un continente, solo para descubrir que el valor de todo ello no descansaba en haber alcanzado el océano sino en el viaje mismo. La frontera oficial de lo inexplorado en aquel entonces era una ficción legal, y tenía más que ver con los derechos de propiedad y la política de población y distribución de tierras en el “Lejano Oeste” que con un enfrentamiento con la naturaleza. Lo mismo es cierto hoy. La verdadera frontera de lo inexplorado, inherentemente indómita, puede encontrarse justo detrás de la puerta, si es que uno se toma el trabajo de mirar allí.
Las importantes leyes que conocemos son, sin excepción, descubrimientos fortuitos más que deducciones. Esto es completamente compatible con la experiencia propia de cada día. El mundo está lleno de regularidades sofisticadas y relaciones causales que pueden ser cuantificadas, pues así es cómo somos capaces de darle sentido a las cosas y de explotar la naturaleza para nuestros fines. Sin embargo, el descubrimiento de estas relaciones es enojosamente impredecible y ciertamente no es anticipado por los expertos científicos. Este punto de vista, basado en el sentido común, continúa firme cuando la materia es examinada de manera más cuidadosa y cuantitativa. Resulta que nuestro dominio del universo es en gran medida un alarde: mucho ruido y pocas nueces. El argumento de que todas las leyes importantes de la naturaleza son ya conocidas es parte de este alarde.
Así, el final del conocimiento y el cierre de la frontera que ese “final” simboliza, después de todo, no es una gran crisis que se avecina sino solamente un ataque de orgullo autodestructivo en la larga historia de la civilización. Al final, éste pasará y será olvidado. La nuestra no es la primera generación que lucha para entender las leyes organizativas de lo desconocido, que se engaña diciéndose que ya lo consiguió y que va a la tumba después de haber fracasado. La humildad sería una muestra de sabiduría, como la del el pescador irlandés, que observaba calladamente cuán grande era el mar y cuán pequeño su bote. El terreno inexplorado en que todos necesitamos vivir, crecer y el que debemos definir por nosotros mismos, está vivo y con buena salud, y sus gloriosas leyes se encuentran en todo lugar. |
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