HISTORIAS Manuel Espejo
Teoría cuántica y multiverso
La física del siglo XX, tras las aportaciones de Einstein y de la mecánica cuántica, abre la puerta a unas ideas de espacio y de tiempo que ya no son mecanicistas y deterministas como las que había descrito la ciencia hasta el siglo XIX, sino relativistas. Y paradójicas. La física de Newton llevaría al ser humano a la Luna pasada la mitad del siglo XX. Sin embargo, las nuevas teorías de la física dibujan un mundo incomprensible, excepto para los expertos en esa ciencia. Tanto la mecánica cuántica como la relatividad de Einstein sirven para hacer descripciones y predicciones absolutamente precisas. No obstante, no está del todo claro por qué suceden ciertos fenómenos subatómicos y cosmológicos. Las observaciones de la nueva física son una caja negra que todavía sigue siendo un misterio para la ciencia. Entre los defensores de la mecánica cuántica y aquellos de la física relativista hay contradicciones y debates. Las teorías cuántica y relativista, siendo ambas verificadas empíricamente, parecen oponerse entre sí. ¿Qué está sucediendo en el mundo de la física? ¿Qué repercusiones tiene todo esto en la filosofía?
En este trabajo intentaré poner un poco de orden acerca de esta otra materia oscura, en terminología física. Una buena manera de empezar es refiriéndome a la novela de Edwin Abbott Abbott denominada Flatland, romance of many dimensions. En esta obra los personajes viven en un mundo de dos dimensiones espaciales y una dimensión temporal. En este universo matemático y abstracto los polígonos que habitan en él no pueden superar la barrera de una raya extendida en el plano. No existe una tercera dimensión para pasar por encima de ella. Si un objeto de tres dimensiones atraviesa el plano donde ellos habitan perciben un polígono que aparece, se hace más grande, cambia de forma, hasta finalmente desaparecer. Este es un fenómeno misterioso para ellos. No pueden comprender un mundo en tres dimensiones. Los habitantes de Flatland ven el espectro que atraviesa el plano como un fantasma.
Nosotros vivimos en un mundo de tres dimensiones espaciales y una cuarta dimensión temporal. En este universo podría haber dimensiones inaccesibles para el ser humano. Esto explicaría que los fenómenos estelares y cuánticos tengan una naturaleza diferente de aquellos que describe perfectamente la física clásica. Estos fenómenos se describen mediante leyes que no tienen nada que ver con la física de Newton. Nosotros percibimos ciertos fenómenos que no podemos explicar, quizás como los habitantes de Flatland.
Describiré lo anterior de otra manera. Todos sabemos que el agua tiene tres estados en función de su temperatura. El agua adopta forma sólida aproximadamente a los 0ºC. Entre los 0ºC y los 100ºC es más o menos líquida, y a partir de esta temperatura adopta la forma gaseosa. El comportamiento del agua es diferente según la temperatura a la cual se halla. Esto quiere decir que las leyes físicas no son uniformes para la materia, sino que la materia produce catástrofes, siguiendo la terminología matemática de René Thom, que hace que cambien las reglas del juego físicas. Algo parecido sucede con los fenómenos explicados mediante la conocida teoría del caos.
Nacy Cartwright nos advierte en su obra How the Laws of Physics Lie de que los modelos de la ciencia (y especialmente de la física) tienen limitaciones. Yo voy más allá. La física de las partículas elementales y la física de los universos (en plural) nos advierten de que la física mecánica y determinista de Arquímedes, Galileo y Newton es una física de nuestro mundo articulada en tres dimensiones espaciales más una temporal. Sin embargo, esta física no es válida necesariamente para otros fenómenos cuyo comportamiento hemos descubierto mediante la ciencia del siglo XX. Ni siquiera la matemática que conocemos la podemos separar de una topografía en tres dimensiones espaciales. No creo que podamos estar seguros de que los conocimientos analíticos y sintéticos con los que nos manejamos en nuestro espacio-tiempo de cuatro dimensiones sean útiles para espacios cuánticos o estelares.
Hasta los antiguos griegos la especie humana solía explicar la realidad mediante mitos o alusiones a seres sobrenaturales. Más tarde hemos descubierto que la realidad no se rige por la voluntad de los dioses, si bien tampoco esto es descartable si seguimos el hilo de mis razonamientos. Las propiedades magnéticas de algunos minerales no son magia, como pensaban los humanos hasta no hace mucho, sino que pueden ser explicadas científicamente. Hoy esto lo sabemos, pero hace escasos siglos las personas tenían dudas acerca de ello. ¿No nos sucede lo mismo cuando nos enfrentamos a los resultados sorprendentes que se derivan de la mecánica cuántica o de la relatividad de Einstein? ¿Realmente conocemos nuestra propia realidad física? Los científicos dudan.
Cuando una persona se interesa por la filosofía, como es mi caso, es porque pretende buscar respuestas a preguntas que muchos nos hacemos. Sin embargo, el resultado de las pesquisas intelectuales suele ser el contrario al pretendido. Conforme más conocemos la realidad empírica y los objetos ideales, más nos damos cuenta de lo que ignoramos. La filosofía no nos muestra sabiduría, sino cuán ignorantes somos. Quizás nuestra actitud ante los mundos cuánticos y la realidad cosmológica sea tan ingenua como la de aquellos seres humanos que atribuían la realidad empírica a la voluntad de los dioses. Posiblemente nos queda mucho por conocer. Más de lo que sabemos. Esta conciencia, en mi opinión, es ya un gran avance, a la vista de que los físicos de finales del siglo XX pensaban que la humanidad había alcanzado el límite del conocimiento científico. En pocos años esta certeza acerca del mundo iba a desaparecer, y esto arrastraría a la filosofía en el mismo sentido.
Centrándonos en las teorías de los mundos múltiples, a partir del denominado Gato de Schrödinger se han derivado toda clase de teorías y de fantasías. Las líneas de la ciencia, de la filosofía y de la imaginación se difuminan hasta llegar a realidades intelectuales donde podemos plantearnos la conocida sentencia de Hegel de que todo lo real es racional y todo lo racional es real. Los matemáticos han creado mundos ideales de varias dimensiones. ¿Quién puede demostrar que estos mundos racionales no existen? En un mundo infinito existen infinitas posibilidades de que se produzcan infinitas realidades de un mismo hecho. En un mundo infinito este ensayo está siendo redactado por infinitas personas que son variaciones de quien escribe. ¿Por qué no? Quizás en uno de esos mundos el Quijote no lo escribió Cervantes, sino un mono con una máquina de escribir. Todo es posible en un cosmos de universos sin fin. Lo posible se convierte en necesario. Cada universo puede tener leyes físicas diferentes. Las ideas anteriores alimentan la denominada teoría de las cuerdas, que desarrolla el tema de los multiversos.
La noción de que el mundo no es algo único, sino de que existen numerosos universos, lo que conocemos por multiverso, es algo que trasciende lo científico y lo filosófico para adentrarse dentro de lo literario. Esta realidad no puede ser demostrada, pero tampoco puede ser refutada. Es como la noción de las propiedades magnéticas de algunos minerales para nuestros ancestros. Existen no pocas películas y obras literarias que basan su trama es un universo múltiple. Podríamos explicar ciertas experiencias místicas sobre la base de la existencia de otros mundos. ¿Quién sabe si ese infierno o ese cielo donde van las almas tras la muerte no son más que otras formas de universo que nosotros todavía no conocemos por medio de nuestra ciencia? Los positivistas lógicos descartaban estudiar aquello que no podía ser estudiado por la ciencia. ¿No es esta una postura similar a la de las confesiones religiosas que no permitían el avance de la ciencia porque afirmaban que toda la Verdad se halla revelada en un Libro Sagrado? Quizás nuestra ciencia, cuando arrincona en un baúl cerrado con siete llaves todo aquello que no podemos explicar ni predecir, lo que hace es impedir su propio progreso. Quizás existen escenarios inexplorados que la ciencia actual desprecia porque no tiene respuesta para ellos, del mismo modo como lo hacía el hombre antiguo.
El mundo positivista de la física hasta el siglo XX era predecible, exacto, medible, determinista. El futuro era cognoscible si se conocen las fuerzas que interactúan en un momento cero, según el modelo de Laplace. Sin embargo, el siglo XX nos ofrece una ciencia basada en la ambigüedad, la indeterminación, el caos, la impredecibilidad, la inexactitud, la incompletud, la falsabilidad, la irracionalidad, el hermetismo, la aleatoriedad, la probabilidad, la abstracción, la inconmensurabilidad y la multiversidad. Todo esto hace que la filosofía ya no pueda ser positivista y que la ciencia no tenga respuestas para todo. Estas son las consecuencias de una ciencia física que ha destapado la caja de Pandora de la realidad multivérsica. Ya no hay certezas, sino solo probabilidades y dudas.
La relatividad y la mecánica cuántica nos devuelven la humildad que habíamos perdido. Ahora tenemos más motivos para pensar que conocer el mundo es una tarea difícil. Sin embargo, filósofos de la ciencia realistas como Mario Bunge insisten en que el mundo es al menos parcialmente cognoscible. Nuestra relación con la realidad consiste en un descubrimiento asintótico de la realidad empírica. Ya no podemos afirmar como lo habían hecho los físicos de finales del siglo XIX que ya no queda nada por descubrir, sino que nos tenemos que hacer a la idea de que hay muchas cosas que no conocemos. Pero sabemos que podemos conocerlas, siempre que no caigamos en el solipsismo intelectual de pensar que somos nosotros quienes producimos intelectualmente la realidad.
La nueva física abre un sinfín de desconocidas posibilidades al conocimiento humano. Extiende la frontera del saber quizás no hasta el infinito, pero sí más allá de nuestro entendimiento actual. Crea un futuro diferente del anterior. ¿Quién puede negar que existen formas de vida diferentes en dimensiones o mundos que desconocemos? ¿Se pueden realizar viajes a cualquier parte del universo empleando tecnologías ignoradas actualmente basadas en una ciencia que hoy es inédita? ¿Existe una dimensión o un mundo paralelo donde haya lugar para un alma inmaterial? ¿Se pueden conectar mundos separados cosmológicamente? Las preguntas que podemos hacernos a partir de las teorías de los mundos múltiples no tienen fin conocido.
Como conclusión, podemos decir que la filosofía es la última frontera de la física y que tras ella no hay más que pura fantasía. Pero no hemos de valorar negativamente esta fantasía. Lo que hace doscientos años era solo un sueño hoy es una realidad cotidiana. Lo que en la actualidad son especulaciones filosóficas entre la física y la matemática, en pocos años puede ser experiencia diaria. No existe extremo para el pensamiento y las ideas. La investigación matemática y la ciencia carecen de límites. La ciencia cuántica y la física de Einstein nos han llevado a un mundo donde no están definidas sus dimensiones espaciales, temporales o intelectuales. La física y la matemática nos han demostrado que mundos intelectualmente ignotos son posibles.
Quizás Bunge se equivoca respecto de la ciencia y de las pseudociencias. Quizás tiene razón Feyerabend cuando valora positivamente otras formas de saber no científico. ¿Quién sabe?