10/5/08

Temerosa simetría. La búsqueda de la belleza en la física moderna. Anthony Zee. Ellago Ediciones 2005.


Temerosa simetría” es un libro que pretende reflexionar sobre las motivaciones estéticas que alientan la física del siglo XX, transmitir una idea sobre el marco intelectual en el que se mueve la física, no sobre su contenido “objetivo”.

Ya en este punto podemos detenernos para reflexionar, porque la palabra “estética” tiene muchas connotaciones. No tantas la palabra “física”. Yo me siento tranquila cuando leo “física”, pero me pongo muy nerviosa cuando leo “estética”; si a esto sumo el término “motivación” me asusto más porque se apunta al juego el “sujeto” pensante, y la cosa puede llegar a complicarse mucho.

Para muestra, como siempre, un botón: “Quiero saber cómo creó Dios este mundo. No me interesan los fenómenos en particular ni tal o cual elemento. Lo que quiero saber son Sus pensamientos. Lo demás son minucias”. La frase es de Albert Einstein.

“Estoy convencido de que podemos descubrir, mediante construcciones puramente matemáticas, los conceptos y las leyes (…) que nos proporcionan la clave para comprender los fenómenos naturales. Puede que la experiencia sugiriera los conceptos matemáticos adecuados, pero casi con toda seguridad no pueden deducirse de ella (…) En cierto sentido, por tanto, tengo por cierto que el pensamiento puro es capaz de entender la realidad, tal como soñaron en la Antigüedad”

La frase, vuelve a ser de Albert Einstein y me recuerda a los pitagóricos y su armonía de los números. Pero, sobre todo, me recuerda a Kant y la cuestión de la experiencia como fuente de principios para un conocimiento que deba entenderse como ciencia, en particular las críticas que sufrió su “idealismo trascendental” (al que prefirió llamar en los Prolegómenos “idealismo crítico”) que, para algunos, reducía la naturaleza de las cosas (en sí mismas) a mera ilusión.

Kant dedicó parte de los Prolegómenos a responder a estas críticas, dejando bien claro que su idealización del espacio y tiempo (no existía todavía el espacio-tiempo de Einstein) en ningún caso reducía el mundo sensible a mera apariencia sino más bien, era “el único medio de asegurar que la aplicación de uno de los conocimientos más importantes, a saber, aquel que la matemática expone a priori, a objetos reales, y de impedir que se tenga a este conocimiento por mera apariencia ilusoria”. Es decir, que “las intuiciones del espacio y tiempo no sean meras quimeras que nos forjamos nosotros mismos, a las cuales no corresponde ningún objeto, al menos de modo adecuado”.

Por supuesto, Kant no es la ley, simplemente me entran ganas de sacarle de la tumba para que arroje un poco de luz sobre el objetivo de los físicos teóricos actuales: la ciencia o la construcción de quimeras. Hay otro punto de vista muy crítico sobre el sistema de Kant en la Historia de la filosofía de Bertrand Rusell (pags 320 – 336). Para este último, “el conocimiento matemático no se obtiene por inducción, de la experiencia. No es aún empírico. Pero tampoco es a priori sino un conocimiento meramente verbal” (pág. 449). También hay “explicaciones” muy buenas sobre la obra de Kant (Martínez Marzoa, Releer a Kant, Barcelona, 1989”)

La primera frase de Einstein que he transcrito aparece en el prefacio del libro de Zee (página 15), la siguiente en el capítulo 15 (página 364). El libro tiene unas 452 páginas, entre notas y apéndices.

He puesto estas dos frases porque creo que definen claramente el sentido del libro. El objetivo está definido en la primera, y el método para conseguirlo, caiga quien caiga, en la segunda”.

Me gustaría haber apuntado aquí una tercera frase, pero no la tengo porque presté el libro… Se encuentra en uno de los capítulos de los Diarios de las estrellas (I) de Stanislaw Lem en el que Ijon Tichi acude a la sede parlamentaria de la federación galáctica para ver si la tierra entra o no en ella… y justo aquí aparece la palabra “basura”; no se permite la entrada de la tierra por ser considerada obra de un basurero despistado que se dedicó a tirar desperdicios donde no debía, provocando el surgimiento de lo que llamamos vida en la tierra… Algo así era y, en su momento, me resultó muy, muy gracioso.

En el capítulo 14 del libro de Zee hay una entrada titulada “Dios no va tirando basura por ahí”… ¡Cáspita, me dije… Ijon Tichi again¡ No entraré a analizar el por qué de la basura (materia), o el por qué hay tan poca materia en el universo y por qué ésta (aparentemente) es tan poco “estética”.

Hasta aquí se repiten las palabras “estética” y “Dios”. Finalmente terminamos con “basura” y risas varias.

Intentaré explicar por qué. La estética puede connotar orden y armonía, belleza. La belleza puede connotar simplicidad. Esta simplicidad es la que Zee considera “bella”. Fórmulas simples. Pero la realidad es que su libro es muy, muy complicado. Una vez más, vuelvo al mensaje de Balzac y a la mujer que aparece en el cuadro de Frenhofer. La historia que me cuenta Zee, se transforma en ese cuadro: una masa ingente de pintura sin sentido donde solamente adivino un pié desnudo casi divino.

Debo aclarar que este libro no me ha resultado sencillo, aunque es una estupenda obra de divulgación. Es cierto que al principio resulta casi aburrido por la sencillez excesiva, tanto como hacer una madeja con un largo hilo de lana. Pero según avanzaba en la lectura, empezaban a escaparse los hilos, y más, y más… hasta terminar con un montón de lana llena de nudos dispersa por el suelo. O sea, que es muy probable que yo sea incapaz de entender a este señor. Quizás sea eso.

Hace tiempo le pregunté a un amigo mío científico qué opinaba sobre “toda esta materia”… en particular esta que vemos tan definida (la nuestra). Le pregunté directamente por qué se ha producido todo esto (desde las primeras moléculas orgánicas). Me contestó simplemente que es algo necesario, la mejor manera de terminar lo antes posible con todo. Dicho en otras palabras: la forma más rápida de llegar al máximo grado de entropía. Somos máquinas que provocamos el aumento de entropía alrededor nuestro. Yo no le entendía… Tras el Big Bang el universo tiende a distribuir la energía uniformemente, es decir, maximizar la entropía. La entropía del universo, si lo consideramos como sistema aislado, crece constantemente. Cuando la entropía sea máxima, se llegará a la muerte térmica del universo… No entendía porque me preguntaba ¿por qué no pasar al equilibrio directamente? ¿por qué la tierra, nosotros y todos los demás sistemas organizados que habrá por ahí? ¿no es más rápido estallar y llegar al equilibrio inmediatamente como cuando mezclo agua fría con agua caliente? Porque así es todo más rápido, me contestó él… Se llega antes a la máxima entropía del universo si se forman sistemas muy ordenados, como nosotros… No sé yo, tendré que leerme un librito de Prigogine que lleva un tiempo llenándose de polvo en mi casa. A ver si me entero de algo.

Ya solo pensar en la irreversibilidad me hace temblar porque, cuando uno estudia los principios de termodinámica, aprende que hay cierta linealidad, tendencia, dirección en el tiempo, los sucesos ocurren en una dirección y no en otra. A mí me hablaron sobre la irreversibilidad en los procesos químicos… y sobre la consecuente pérdida de energía en todo proceso irreversible que provoca un aumento de entropía. Algo así. Quizás este es el “sentido” de la naturaleza. Las cosas ocurren de una manera y no al contrario…

Pero resulta que el mundo de algunos físicos contemporáneos es otro. En ese mundo se puede hablar de simetría de las leyes físicas bajo inversión del tiempo. Los físicos dicen que la naturaleza es invariante cuando el tiempo se invierte si las leyes de la naturaleza no determinan la dirección que sigue el tiempo. Uno puede invertir cualquier proceso siempre y cuando no contradiga alguna ley física…

Prefiero no pensar en la segunda ley de la termodinámica… Quizás ya ni siquiera sea relevante después de hacernos gastar horas y horas en la universidad para comprenderla.

Como siempre, no he dicho nada sobre el libro y me he perdido por el bosque. Zee nos habla sobre la simetría que puede o no gobernar la física de partículas. Desde los principios del átomo, hace un recorrido por las búsquedas de simetrías (rotatorias, bilaterales, como vínculo de fermiones y bosones, de espacio-tiempo, isospin, izquierda-derecha…). Entenderlas no es moco de pavo… es muy difícil, al menos para mí que jamás estudie demasiada física. Pero esto no es lo peor; ya bien temprano comienza el autor a centrarse en las matemáticas, hasta tal punto que ya no sé cuando me habla de hechos comprobados empíricamente o pura estructura mental (necesaria matemáticamente hablando, pero no real… creo). Teoría de campos, invariancia, grupos… impresionante, y sin una fórmula. Todo ello para explicar por donde van los tiros en el estudio de las 4 fuerzas fundamentales que pululan en el universo (gravedad, interacción débil, interacción fuerte y electromagnética) y su unificación. La realidad es que yo no puedo más que imaginar. Y mi imaginación se construye a partir de la experiencia sensible (en eso, estoy de acuerdo con Kant), así que voy apañada. Me leo un libro que te cuenta las previsiones matemáticas sobre la estructura de “algo” que no sabemos qué forma tiene ni apenas cómo se comporta… Bien. Recuerdo que cuando tuve que imaginar los orbitales atómicos y aceptar que el electrón no “estaba” en un lugar concreto sino que existía cierta probabilidad de que estuviera en un lugar o en otro dije ¡aja!... porque esto me ayudaba a entender por qué una inmunoglobulina se unía a un antígeno y no a otro, o por qué moléculas semejantes estructuralmente hablando tenían funciones diferentes porque adquirían formas distintas en el espacio… O quizás lo imaginé todo…

Pensemos en unos cuantos kilos de papel llenos de fórmulas matemáticas que predicen las acciones y reacciones de muchas partículas; que crean, ellas mismas, partículas. Ahora pensemos en un solo papel que incluya La Fórmula Simple y Bella que nos “cuenta” que todo esto es una cosa muy bien pensada. No existe; de momento nos encontramos entre miles de hojas e ideas dispersas, contradictorias, grupos de físicos teóricos enfrentados, etc… Pero hasta el momento hablamos todos de partículas, algo es algo. Estas partículas se representan matemáticamente como puntos (sin dimensiones) y, como no las vemos, las creamos matemáticamente en base a unas supuestas simetrías que creemos deben mantenerse. En el capítulo final del libro Zee nos expone “otras” teorías que han surgido en los últimos años, otros patrones de medida, otras redes matemáticas (verdaderos encajes) en las que todo (las cuatro fuerzas) encaje de forma coherente, ya que lo que existe hasta el momento está lleno de agujeros. Pues bien, estas teorías no hablan de partículas sino de cuerdas. Si ya nos hemos vuelto locos escribiendo hojas y hojas llenas de fórmulas que dibujen una teoría coherente de partículas… pensemos ahora en la infinidad de variables que deben incluirse si resulta que no son partículas sino “cuerdas” que con su movimiento nervioso e impredecible parecen ser partículas…

Aunque bien es cierto que esto explicaría muchas de las “rarezas” que se encuentran en los experimentos y resultados matemáticos… (en los que hay que inventarse, literalmente, partículas para que la fórmula encaje y sea coherente), pensemos, de lejos, lo que supone hablar de “cuerdas”.

Pues eso. Ánimo con el tocho… Entremos en el apasionante mundo del diseño asistido por las mates. Y... ¿qué pinta Dios en todo esto?… Quizás más de lo que parece. Para tranquilizarme a mí misma y poder irme a dormir a pierna suelta, pensaré una vez más en Monod, en su azar y su necesidad, en la bioquímica… y en la ausencia de este Dios escurridizo y complicado.

3 comentarios:

ipm dijo...

La teoría de cuerdas ha generado un par de vertientes para seguir profundizando y las llaman "primera revolución de supercuerdas" y "segunda revolución de supercuerdas", respectivamente.

Además de las 4 fuerzas fundamentales en el universo es muy interesante la actual inquietud que está generando el estudio de los hadrones.

Yo siempre me he apoyado en Kant cuando deseo entender un poco mejor el mundo que nos rodea, sobretodo el aspecto humano. Pero me he topado con una secuela de la teoría del caos y su relación con la fenomenología fractal (lo infinito dentro de lo finito), llamada
the fuzzy theory presentada por Lofti Zadeh en su día y retomada recientemente, pero mucho más digerible a través de la lectura de el futuro borroso o el cielo en un chip de Bart Kosko. Evaluar el mundo bajo una escala de grises o porcentajes de blanco y de negro pareciera más real que borroso.

Respecto a nuestra percepción de la estética hoy día me remito al pensamiento de Omar Rincón y su estudio sobre narrativas mediáticas. No obstante, el reciente estudio sobre la genealogía de lo estético de Terry Eagleton en su libro la estética como ideología plantea unas cuantas cosillas dignas de reflexión profunda.

Me quedo estudiando (aún, por lo denso que resulta) los misterios del pensamiento planteados por el científico Douglas R. Hofstadter en Gödel, Escher, Bach: un eterno y grácil bucle. Y, por supuesto, compartir a carcajadas la genialidad de Stanislaw Lem a través de su entrañable Ijon Tichi y su particular visión del mundo.

Tomo nota de esta temerosa simetría y de tus comentarios sobre el tema.

Nice to meet you.

ipm dijo...

fe de erratas: el link acerca de la teoría del caos es
este

vera dijo...

Yes... very nice.

Jolines! voy a tardar meses en leer todos los links. Bueno no, mañana mismo te suelto una réplica. Mencionas demasiadas cosas interesantes.

Lo primero que me ha dejado alucinada es la mención a Kant. Luego los fractales (yo me quedé en Mandelbrot y ya está :-) Por cierto ¿has visto una peli que se llama Pi?

Y el libro de Hofstadter está en mi librería, lo he regalado dos veces y aún no lo he leído... Ahí está esperando :-)

Temerosa simetría es más "técnico" supuestamente, aunque es una obra de divulgación. Yo estudié ciencias en primer lugar y bellas artes en segundo. Y es cierto que existe un vínculo fuerte entre la ciencia y el arte, o la ciencia y la estética... Y entonces nos encontramos a Kant :-) ja, ja...

Salud!