La cuántica y la realidad I

publicado en la revista «nexos»
# 389, mayo de 2010

 

¿Cómo sabemos que sabemos?

Nunca en la historia de la ciencia, quizá desde el glorioso siglo VI a.C. en Jonia, la ciencia se había interrogado tanto sobre sí misma como a partir del segundo cuarto del siglo XX, de 1927 —cuando Heisenberg, Schrödinger, De Broglie y Bohr culminan el edificio de la nueva física, comenzado en 1900 por Planck y en 1905 por Einstein— hasta las reflexiones acerca de la naturaleza del universo emprendidas por Pauli, Dirac y Jeans.

Después de dos mil 500 años volvimos a estar, como Demócrito, ante el mismo panorama: el universo se compone de átomos y vacío. Del vacío tenemos una intuición (errónea, como ha probado la cuántica), ¿y el átomo, qué es? Tuvimos la respuesta de Rutherford: es casi por completo vacío, como el interior de una catedral con un melón a media altura y unos grumos de sal orbitando de las naves al piso. Pero había al menos esos dos, luego tres ladrillos sólidos: protones en el centro y electrones en órbitas que Bohr descubrió ordenadas por la constante de Planck. La pregunta, entonces, fue más puntual: ¿y qué es un electrón? Esa pregunta abrió la puerta a Platón, Spinoza y, casi increíblemente, a Berkeley: la filosofía que, hasta el terremoto iniciado en 1900, la ciencia rechazaba como simple especulación inútil y el marxismo decía haber barrido para siempre. Un electrón no es una cosa, nos remite a “símbolos y ecuaciones matemáticas que reflejan su comportamiento…”, afirma sir Arthur Eddington.

La materia se desvanece

Pero si insistimos: no queremos saber cómo se comportan los electrones, sino qué son, la respuesta es desoladora: “La física carece de medios para indagar por debajo de ese nivel simbólico”, reconoce Eddington, a quien debemos la primera comprobación de la teoría de la relatividad general, durante el eclipse solar de 1919. Y remata: “Hemos ido arrinconando a la sustancia sólida, llegamos al átomo y de éste al electrón, en donde ha acabado por escapársenos de las manos”. (Estas y todas las citas de Eddington, en Cuestiones cuánticas, Ken Wilber, ed.)

Es más definitivo Heisenberg: “Las mínimas porciones de materia no son de hecho objetos físicos en el sentido ordinario de la palabra; son formas, estructuras o —en el sentido que les da Platón— Ideas, que pueden ser transcritas sin ambigüedad a lenguaje matemático…”. Y como corolario: “Platón estaba mucho más cerca de la verdad acerca de la estructura de la materia que los atomistas Leucipo y Demócrito” (ídem.).

El platonismo de Pauli

Wolfgang Pauli predijo la existencia del neutrino y fue esencial en el desarrollo de la cuántica, recibió el Nobel de Física en 1945. Lo que Heisenberg escribe de Pauli en Across the Frontiers (v. Wilber, K.), se podría aplicar a él mismo y a todos los físicos del último siglo: “Para Pauli, un primer tema central de reflexión filosófica fue el proceso mismo de conocimiento”. Todos ellos, forzados por los extravagantes datos emergidos de los laboratorios, pusieron a revisión las bases mismas de la ciencia: los principios de objetividad y de causalidad. “La búsqueda científica de conocimiento condujo en el siglo XIX a concebir el mundo de manera limitada, como materia objetiva, independiente de toda observación”. Descartes lo había definido en pocas palabras un par de siglos antes: hay dos sustancias: la res cogitans y la res extensa: la cosa pensante y la cosa extensa, mente y materia, un dualismo irresoluble que, por su equivalente religioso: alma y cuerpo, tuvo inmediata aceptación, para confusión de la filosofía occidental durante tres siglos hasta la recuperación presente de Spinoza a través de la neurofisiología y la física cuántica.

“Pauli no se daba por satisfecho con la concepción puramente empirista, según la cual las leyes naturales únicamente pueden derivarse de los datos experimentales”. En eso se adelantó a los filósofos de la ciencia como Karl Popper. “En el cosmos”, sostiene Pauli, “existe un orden distinto del mundo de las apariencias”. Cuando el científico hace hallazgos en la magnitud de las leyes de Kepler para las órbitas planetarias o la antimateria de Dirac, experimenta un placer que viene de la concordancia entre el hallazgo e ideas preexistentes: sí, el mundo de las Ideas de Platón. Continúa Heisenberg hablando de Pauli: la elaboración del pensamiento de Platón en el cristianismo, sobre todo por san Agustín, “condujo a caracterizar la materia como un vacío de Ideas. Y puesto que lo inteligible se identificaba con lo bueno, la materia quedó identificada con lo malo”. De ahí la condena cristiana: mundo, demonio y carne.

La mesa de Eddington

¿Qué es una mesa? Para cualquier persona común es un objeto sólido y casi siempre pesado que puede aplastarnos si nos cae encima. Para el físico clásico es una objeto caracterizado por una imbricación de los conceptos masa, peso e inercia, cuya existencia captamos por medio de la vista, el tacto y quizá el olfato y el oído. A eso lo llamamos percepción. Percibimos la mesa por señales eléctricas y neuroquímicas que viajan a nuestro cerebro y allí un proceso, sobre el que la humanidad se interroga hace dos mil 500 años, nos entrega una imagen. De muchas imágenes elaboramos un concepto: lo mesa. Pero…

Pero si acercamos microscopios cada vez más poderosos a la mesa y a nuestros sentidos (a los ojos, nervios y neuronas), vamos encontrando que son también átomos, electrones viajando por vías neurales, que son más átomos… Dejemos por un momento de lado el cerebro que percibe y entremos al objeto percibido. La madera está constituida por átomos de diversos elementos y los átomos por tres partículas (para darles un nombre, pero no son partículas ni son cosas). Si entramos al átomo como al interior de una catedral, ya vimos que contendrá a media altura un núcleo no mayor a un melón y donde estarían muros y bóvedas habrá minúsculos grumos de sal que se dispersan en torno al núcleo en ondas con ligeros bultos apenas perceptibles: el átomo es vacío. “El concepto familiar que tenemos de lo que es una mesa ha resultado ser una ilusión”, concluye sir Arthur Eddington.

La imagen de la mesa

Sigamos ahora la percepción de la mesa en nuestro cerebro y nos ocurrirá lo mismo: el cerebro está formado por átomos y éstos por núcleos de protones y neutrones (salvo en el hidrógeno común de un solo protón), más electrones. Los mensajes con las características de la mesa también llegarán al cerebro como intercambios de iones y paso de electrones. Las longitudes de onda del rojo al violeta el ojo las transforma en señales, en intercambios de sodio y potasio que viajan a regiones específicas del cerebro donde se reconstruyen los colores. En breve, son voltajes eléctricos, electrones. Al entrar en las cavidades y circunvoluciones del cerebro encontraremos lo mismo: tenues ondas de probabilidad señalando la posible posición de cada electrón. Y nada más. Es lo que sabemos del átomo desde que Rutherford lo encontró vacío. Lo cual lleva a Eddington a ironizar que no quedó piedra sólida alguna a la cual propinarle un puntapié, como hizo, según anécdota extendida, el doctor Johnson para refutar a Berkeley exclamando: “Yo refuto así esos argumentos”… según los cuales el universo es de naturaleza ideal.

Entonces nos bastará con preguntar a los físicos qué es un electrón y tendremos la respuesta final. Saben mucho del electrón: su carga, su spin o giro, el arreglo de sus órbitas en proporciones dictadas por la constante de Planck. Insistimos: No, no, no me digas sus características, dime qué es.

La respuesta es que no lo saben. “Si se les pregunta hoy a los físicos qué son los átomos o los electrones, no nos responderán hablándonos de bolas de billar ni de ninguna cosa concreta; nos remitirán a una serie de símbolos y ecuaciones que reflejan su comportamiento de modo satisfactorio. ¿Qué representan esos símbolos, qué hay detrás de ellos? Misteriosamente se nos responderá que esa pregunta es indiferente para la física; ésta carece de medios para indagar por debajo de ese nivel simbólico”, señala Eddington.

Pero en ese súbito destello en que la realidad parece escapar de entre los dedos, hay algo que subsiste: el cartesiano sentimiento de que estoy pensando en eso, de que tengo conciencia de mí y de la mesa y de la ilusión que hay más allá de la masa y la inercia que la constituyen. “Nadie puede negar que la mente es el dato primero y más directo de la propia experiencia”, nos dice, y agrega: aunque el material aportado por los sentidos al cerebro “sea un tanto escuálido, la mente es un gran almacén de asociaciones que permiten vestir el esqueleto. Tras haber tejido la impresión, la mente la repasa, y la da por buena”.

La conciencia no es de átomos

¿Esa conciencia es producto de la actividad cerebral, esto es, de átomos y electrones? Eddington dice que no y da buenas razones: “Partiendo del éter, de los electrones y demás instrumental físico, nos es imposible llegar al hombre consciente y dar cuenta de lo que éste aprehende en su conciencia. Posiblemente, podríamos llegar a una máquina humana, conectada con su entorno por medio de reflejos, pero no podemos llegar hasta el hombre racional, moralmente responsable en su búsqueda de la verdad con respecto al éter, a los electrones o a la religión”. Poco antes ya había planteado: “La conciencia es algo superior a esos aspectos cuasi-métricos que componen el cerebro físico”, sus células hechas de moléculas orgánicas, hechas de átomos, hechos de electrones que son todos idénticos. Las entidades físicas (color, temperatura, peso, sabor) “son lecturas de indicadores”, como un tablero de instrumentos. “Pero por debajo de ellas existe una naturaleza que está unida a la nuestra sin solución de continuidad”, sin saltos, sin rupturas. Es el contacto que nos ofrecen la poesía, el arte y la mística.

Ya vimos que la mesa de Eddington, en su profundidad atómica, es una ilusión, un vacío. “Pero si una voz nos hubiera advertido que era una ilusión, y no nos hubiéramos preocupado, por tanto, de seguir investigando más allá, nunca hubiéramos descubierto el concepto científico de lo que es una mesa”.

 

la talacha fue realizada por: eltemibledani
 

 

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