LOS FRUTOS DEL PURO CÁLCULO

 

Vivimos por obra y gracia de la invención.
N. Wiener

 

Anticipando la existencia de cierta partícula es urgente encontrarla, o desmentir la anticipación, y menos urgente -por no decir en segundo plano- aquello que movió a postular ese nuevo ser. Mientras físicos teóricos y experimentales disputan sobre su existencia efectiva se aplaza lo inquietante en sí, el hecho de que la realidad se retoca para defender ciertas ecuaciones. «No me satisface -comenta Einstein a Born en 1953- la idea de poseer una maquinaria que permita profetizar, pero a la que somos capaces de conferir un sentido claro»22 . Desde esas palabras, escritas hace medio siglo, no se ha producido una interpretación de la mecánica cuántica aceptable para quienes la cultivan: sencillamente, no hay acuerdo en las conclusiones23 .

Buena parte de la responsabilidad es atribuible a progresos en la observación de lo inmenso y lo minúsculo. Obligada a atender datos procedentes de ambos dominios, esa mecánica certifica una escisión entre micro y macrocosmos, que sucesivas generaciones se esforzarán -hasta hoy en vano- por salvar con una teoría unificada de campos. El microcosmos obedece al criterio del cuanto y sus saltos, sujeto a mera probabilidad; el mundo visible se suponía ligado al determinismo de la mecánica newtoniana, con las correcciones allí introducidas por la relatividad. Curiosamente, también cabe decir lo opuesto: que la mecánica cuántica es determinista en su dominio de lo muy pequeño, y que la probabilidad corresponde al comportamiento de los objetos mayores, gobernados por la teoría clásica.

Un físico podría poner en duda tal escisión, afirmando que la mecánica cuántica ha servido para abordar temas del macrocosmos. Pero hay una coincidencia casi unánime en considerar que esa mecánica resulta defectuosa para lo macroscópico. Por si fuera poco, media un abismo entre la última explicación del mundo -la que Einstein ofrece como una incurvación del espacio/tiempo proporcional a la cantidad de materia/energía- y los modelos que se ligan a matrices, números cuánticos y otra parafernalia calculística. Tan banal como negar algunas ventajas de la cuantificación sería negar que ignora, por sistema, cualquier diferencia entre mundo físico y mediciones. De ahí que entre el universo visible y el no visible siga sin haber tránsito, aunque cualquier ser vivo pase fluidamente desde lo microscópico a lo macroscópico, y lo pequeño y lo grande pertenezcan a un mismo universo.

Esta heterogeneidad en el seno de una homogeneidad acontece justamente cuando materia y energía se han mostrado convertibles y, por tanto, cuando ninguna ley de las llamadas fundamentales puede considerarse esencialmente correcta. Más aún, acontece cuando la producción de altas energías en laboratorio ha permitido descomponer el viejo átomo en muchísimas «partículas», y las técnicas de observación inventan sensores de sutileza asombrosa, mostrando un rico juego de interacciones entre ellas.

 

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Parecía maduro el momento para no seguir atribuyendo el monopolio de lo real a leyes. En otras palabras, para reanudar un diáologo entre el espíritu newtoniano y el aristotélico, cuyo núcleo es una physis que va inventándose y que, por lo mismo, resulta tan impermeable a adivinaciones y exactitud como afín a lo cualitativo. Y eso acabarían haciendo, en efecto, el estudio de fenómenos como el desequilibrio termodinámico o las matemáticas de lo complejo. Pero la física fundamental estaba resuelta a descubrir los ladrillos últimos de la materia, y combinando grandes medios con eximios calculistas alimentó la paradoja: al buscar lo simple por excelencia, la partícula final, abrió un escenario de filigranas bizantinas, con legiones de partículas aspirantes a ladrillos últimos y ningún hilo que ofreciese conceptos unitarios. Violaba así una venerable regla de economía lógica (la «navaja de Occam»), en cuya virtud la oscuridad de un proceso jamás desaparecerá multiplicando la cantidad de sus agentes.

Primero los cientos de seres exóticos trataron de reunirse bajo el modelo llamado estándar, cuya virtud era «mantener un excelente acuerdo con la observación». Sin embargo, a despecho de es excelente acuerdo, la construcción: a) maneja una seis docenas de partículas llamadas elementales; b) utiliza más de una docena de constantes arbitrarias e incalculables; c) noincluye la gravitación; d) no trata los demás campos de modo unificado24 . Su talón de Aquiles son frecuentes divergencias -resultados infinitamente grandes,o ambiguos, de sus propias ecuaciones-, que suprime por el procedimiento llamado «renormalización», donde los productos desairados se evitan multiplicando por un factor y sumando una constante, usando términos proporcionales a las potencias de cierta cantidad o con una cosmética análoga.

Sintiéndose a disgusto dentro de una teoría tan escasamente teórica -tan parecida a una lista de ingredientes con pretensiones de balance, pero con demasiados retoques arbitrarios del contable-, el modelo estándar quiso revisarse con la llamada «teoría de la gran unificación» o modelo SU(3). No obstante, ese constructo: a) incluye todavía más partículas distintas como ladrillos «últimos»; b) eleva aún más el número de constantes arbitrarias e incalculables; c) solo trata unificadamente los demás campos considerándolos sometidos a condiciones hipotéticas (tan imposibles de observar cuanto que suponen a veces temperaturas superiores a las producidas por una nova). De «gran unificación» apenas tiene el nombre, y lo vagamente parecido allí a una estructura no viene de las propias cosas examinadas, sino de una rama de la matemática pura conocida como grupos de Lie, cuyo objeto son modos simétricos de combinar conjuntos.

El desasosiego ante lo incompleto, abstracto y poco elegante de ambos modelos suscitó la actual ortodoxia, conocida como cromodinámica cuántica, que se basa en ladrillos últimos de los ladrillos últimos, también denominados quarks. El número creciente de partículas elementales producía bochorno, y postular de nuevo unos elementos (ahora sí) absolutamente últimos pareció una tabla de salvación. A diferencia de otras subpartículas, los quarks obedecen leyes que les hacen inobservables por completo, sugiriendo a una eminencia en este campo que su inobservabilidad es «la forma que tiene la naturaleza de decirnos que hemos llegado al final de la búsqueda»25.

Pero la cromodinámica cuántica no solo parte de unos simples dudosamente simples, y sin duda hipotéticos: a) sigue dejando fuera el campo gravitatorio; b) sigue utilizando constantes arbitrarias; c) sigue postulando cosas dudosas -por ejemplo, que los quarks deben darse en familias completas- para disponer de un modelo manejable; d) sigue demandando un número ridículamente grande de partículas -61 para ser exactos- a fin de cuadrar sus cálculos; y e) sigue sin rozar el problema específico de la física fundamental, que es el origen de la masa. El barroquismo que hereda del modelo estándar y la (supuesta) gran unificación se complementa aquí con mundano humor, ya que los hiperelementales quarks (18 en total) obedecen a tres colores, dos sabores, extrañezas y encantos cuánticos, cuya virtud es no parecerse en nada a los que conocemos por experiencia26.

 

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Esta escueta reseña sugiere hasta qué punto una actividad profetizante puede cumplirse sin rozar una explicación o sentido de lo profetizado. Cabría añadir que en tiempos recientes el indivisible e inobservable quark ha tratado de subdividirse en nuevas ristras de cosas simplicísimas (rishones, estratones, preones, maones, dyones, ...).

En realidad, la inflación de partículas y subpartículas perfila un círculo vicioso: las falsas estructuras («todos» meramente analíticos, iguales a la suma de sus partes) colapsan en busca de un verdadero fundamento, que al no serlo vuelve a colapsar en otro y otro. El signo de su incompletitud es que cada sustrato se va presentando como sencillez final, aunque en vez de esa sencillez final -algo causante de sí mismo- ofrezca catálogos de numerosas cosas no ya distintas sino sueltas, en su mayoría perfectamente inútiles para dar cuenta de lo que llamamos materia.

Lo llamativo, sin embargo, no es que los esfuerzos fracasen por ahora, pues como dijo Hölderlin: mucho que sentir, y pocas certezas, forman en buena medida nuestra suerte. Lo llamativo es que estos modelos -tan defectuosos hasta para sus propios inventores- alardeen de funcionar con niveles muy altos de precisión. ¿Cómo hallar discrepancia entre un sistema de mediciones en cadena y las mediciones mismas?. De hecho, las evoluciones de la física fundamental no acaban de explicarse sin recordar que el presupuesto de sus experimentos ha ido aumentando vertiginosamente. Tras unos primeros años llenos de resultados espléndidos, con experimentos que no costaban prácticamente nada, cualquier conjetura sobre el comportamiento de una partícula exótica requiere hoy equipos formados por cientos de especialistas con grado doctoral, miles de operarios y aceleradores capaces de producir billones de electronvoltios, que exigen inversiones no menos billonarias en papel moneda.

Para averiguar, por ejemplo, si existe o no el llamado bosón de Higgs (a quien algunos atribuyen nada menos que el origen de la masa en todas las partículas) procede construir una mole con forma de rosquilla, cinco metros de diámetro y una longitud de 70 kilómetros, desembolsando aproximadamente cuatro mil millones de dólares; hace poco, el Congreso norteamericano revocó su decisión de apoyar las obras iniciadas en Tejas para poner en marcha un aparato levemente más modesto, el llamado Supercolisionador/Superconductor (SSC), y una amalgama sindical de constructores y físicos nobelizados -Steven Weinberg, Carlo Rubbia, Abdus Salam- denuncia desde entonces ese sabotaje a la ciencia, que según Gell-Mann representa «un conspicuo revés para la civilización humana»28 . En las alegaciones presentadas ante el Congreso, las empresas constructoras mencionaron también el valor ornamental de tales obras, aduciendo que los imperios ilustres legaron a la posteridad grandes monumentos, y los supercolisionadores podrían competir sin desdoro con las pirámides de Egipto o la Gran Muralla china.

 

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Tampoco faltan físicos convencidos de que esos aparatos no son un camino de progreso real para el conocimiento. Como nadie niega -por innegable- que seguir construyéndolos mantiene la vitalidad de una amplia gama profesional, lo que se discute hoy es tan solo el nexo entre conjeturas y hallazgos. Conjeturas sobre la física del estado sólido suscitaron el hallazgo de los transistores, que abrió enormes fuentes de conocimiento y rentabilidad mercantil. Conjeturas del joven Einstein sobre radiación suscitaron las células fotoeléctricas, y su famosa fórmula (e=mc2 ) fundó la energía atómica. Conjeturas sobre ingenios capaces de abandonar el planeta, y observar otros entornos, han producido notables progresos en la investigación del espacio, y muy especialmente en lo relativo a la inestabilidad de su materia.

No está claro que en física fundamental las conjeturas hayan promovido avances técnicos remotamente comparables, aunque algunos aparatos desarrollados por los laboratorios de aceleradores se empleen en otros campos. A diferencia de lo que acontecía hace dos décadas, cuando era la disciplina científica estelar, estos últimos años atestiguan en sus cultivadores más notorios, y vivos deseos de ofrecer resultados espectaculares; tanto es así que los ochenta se describen ya como la era de los falsos hallazgos29. A mediados de los noventa la opinión es que «en los últimos diez años no se ha producido ningún descubrimiento sensacional, y los físicos están tan inquietos sin tema de conversación que últimamente silban la canción "Miénteme mucho"»30.

Esta rama científica, que nació aplicando la mecánica cuántica al estudio de lo subatómico, tenía como meta explícita desvelar la medida de inercia o des-animación material que el físico clásico llamó masa. Mírese como se mire, nada concluyente ha explicado sobre ello, y hasta cabría decir que no ha explicado cosa alguna, sino solo predicho -en ciertos casos- algunos fenómenos. Para redondear su actual cura de humildad, parece que una proporción cercana al 90 por 100 de la materia cósmica es algo misterioso y oscuro, de índole totalmente distinta a la materia analizada por físicos fundamentales y astrónomos desde los años veinte31. Según Prigogine:

«Lejos de estar llegando al final de la ciencia, como Hawking sugiere, en mi opinión solo estamos empezando a poder producir una visión coherente del universo.»

 

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Seamos nosotros conscientes de la tensión -a menudo desgarradora- que reina entre modelos y teorías, capacidad predictiva y comprensión racional. La física subatómica constituye un buen ejemplo de ese desgarramiento, y por eso sus dilemas desbordan los límites de un saber especializado. La astronomía geocéntrica de Ptolomeo es tan eficaz predictivamente como la heliocéntrica de Copérnico, y logra incluso describir de modo más armonioso los movimientos del sistema solar gracias a los epiciclos y el punto ecuante, dos argucias geométricas32. Pero Copérnico clamaba diciendo que la matemática de Ptolomeo era un simple artificio, construido para defender algo físicamente tan falso como la posición central de la Tierra en nuestro sistema. Retrocediendo sobre ese dilema, cuatro siglos después, Whitehead sostiene la vigencia del argumento copernicano:

«La dificultad aparejada a la teoría cuántica es que debemos representarnos el átomo como algo que suministra un número limitado de acanaladuras definidas, únicas sendas por donde puede ocurrir la vibración, mientras el cuadro científico clásico no suministra ninguna de esas acanaladuras. La teoría cuántica quiere autobuses con un número limitado de rutas, y el cuadro científico ofrece caballos galopando sobre praderas. El resultado es que la doctrina cuántica del átomo cae en una situación que recuerda fuertemente los epiciclos de la astronomía de Ptolomeo.»33

 

A fin de cuentas, llamamos significativa a la experiencia externa cuando hace posible una experiencia interna, de manera que un caudal de datos sobre lo primero sea al mismo tiempo un caudal de información sobre uno mismo, pues solo la combinación de ambas cosas merece considerarse contemplación privilegiada, teoría. Sin embargo, nada más lejano a eso que una eficacia profética elevada a veracidad canónica. De ahí que broten nuevos copérnicos, nada inclinados a clausurar el enigma. Uno de los primero estaba destinado a inventar versiones actualizadas de los epiciclos y el punto ecuante, aunque acabase renegando de su propia obra.

 

REFERENCES

22 Einstein-Born, 1982, pág. 230.

23 Cfr. Laloë, 1990, pág. 175.

24 Sobre la historia de las partículas elementales, cfr. Glashow, 1994, y Gell-Mann, 1995.

25 Glashow, 1994, cap. 11.

26 He ahí un caso de extensión inverso al que denuncian Sokal y Bricmont (véase I,2), donde no es el lego quien usa abusivamente el idioma del especialista, sino el especialista quien usa abusivamente la jerga del lego.

27 Cfr. Glashow, 1996, pág. 363.

28 Gell-Mann, 1995, pág. 143.

29 Monopolo magnético, masa de neutrino, desintegración del protón, quarks libres, anomalones y un largo etcétera.

30 Glashow, 1994, pág. 383.

31 Cfr. Krauss, 1992.

32 Sin romper con el dogma antiguo de la circularidad astral, Ptolomeo logra describir mediante ciertos círculos (los epiciclos) toda suerte de trayectorias, incluyendo las triangulares y cuadradas.

33 Whitehead, 1967, pág. 131.

 

 

© Antonio Escohotado
Caos y Orden, 2000
http://www.escohotado.org



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