Historia del tiempo de Stephen W. Hawking (Un resumen crítico) II

3. EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE

Comienza explicando el determinismo de Laplace, que a principio del siglo XIX pensaba que existiría un conjunto de leyes científicas que nos permitirían predecir todo lo que ocurriría en el universo, si nos resultasen conocidas las condiciones en un instante determinado.

Sigue con los problemas de la emisión de energía de un cuerpo caliente, que según los correspondientes cálculos de Rayleigh y Jeans debería emitir una energía infinita, para llegar a la solución que da Max Plank en 1900: la energía se emite en «cuantos» o paquetes de energía. Posteriormente habla de Heisemberg, con su principio de indeterminación («…cuanto con mayor precisión se trate de medir la posición de la partícula, con menor exactitud se podrá medir su velocidad, y viceversa…», pág. 83) que da una explicación a otros experimentos, que hasta este momento no encajaban bien en ninguna teoría.

Después se explican las interferencias (constructivas y destructivas); sigue el tema de la dualidad onda-corpúsculo (sin citar a Luis de Broglie); continúa comentando las órbitas electrónicas de Niels Bohr ; y más adelante, el método de suma de historias probables de Feynmam.

Pienso que Hawking concede al principio de Incertidumbre una generalidad y una importancia, quizá, mucho mayor que la que tiene: «El principio de incertidumbre de Heisemberg es una propiedad fundamental, ineludible del mundo» (pág. 83); se define «…la tarea de la ciencia como el descubrimiento de leyes que nos permitan predecir acontecimientos hasta los límites impuestos por el principio de incertidumbre…» (pág. 221). ¿No podría suceder que este principio, más que una característica del ser de las cosas fuera, más bien, una restricción operacional en las técnicas de la medida, que ayudase a inferir conclusiones cualitativas válidas?

En aquella formulación podría existir un error lógico que podría enunciarse de la siguiente forma: «lo que no puede ser medido exactamente, no tiene existencia real». Sería invalidar toda la ciencia, que se apoya en el principio de causalidad. El mismo Hawking dice: «Toda la historia de la ciencia ha consistido en una comprensión gradual de que los hechos no ocurren de una forma arbitraria, sino que reflejan un cierto orden subyacente, …» (pág. 164).

Conviene recordar que Einstein rechazó la base sobre la cual Hawking pretende construir la teoría última del cosmos y expulsar así al creador («Dios no juega a los dados»). Dicha base es la teoría cuántica, y en concreto el principio de incertidumbre de Heisemberg.

Otras referencias tan contundentes como las anteriores se ve en la pág. 90, donde dice: «… la mecánica cuántica nos permite, en principio, predecir casi todos los fenómenos a nuestro alrededor, dentro de los límites impuestos por el principio de incertidumbre.» y en la pág. 186: «… De este modo, todas las complicadas estructuras que vemos en el universo podrían ser explicadas mediante la condición de ausencia de frontera para el universo, junto con el principio de incertidumbre de la mecánica cuántica.» Añadiría que también hay que tener en cuenta otros muchos principios no menos importantes de la física y de otras ciencias: ecuaciones de Maxwell, principios de conservación (de la carga, de la energía, etc. ) invarianza de la velocidad de la luz, principio de Le Chatelier, leyes de la termodinámica, leyes de Mendel, etc. etc. etc.

Pienso que falta alguna referencia a la teoría del «Caos», y los conjuntos fractales. Desde que Lorenz habló del «efecto mariposa», se sabe que las condiciones iniciales tienen una gran influencia en el desarrollo posterior de los acontecimientos. En el año 1988, año de la publicación del libro, este tema era ya muy conocido.

También falta hacer alguna referencia a Godel (premio Nobel) y sus teoremas de «incompletez». Este teorema excluye la posibilidad de teorías necesariamente ciertas acerca del universo. Como dice Stanley L. Jaki: «Una cosmología que en el presente diera buena cuenta de todos los fenómenos empíricos conocidos no puede proporcionar seguridad de que en un futuro no aparezcan datos que contradigan esa teoría. Y si la teoría científica pretende haber probado experimentalmente la eternidad del universo, el experimento mismo debe de ser de duración eterna». La teoría filosófica deberá obtener la prueba de su consistencia de una proposición que esté fuera de ella.

4.EL ORIGEN Y EL DESTINO DEL UNIVERSO

Comienza con unas palabras bastante injustas con el Papa Juan Pablo II. según él, en la conferencia de cosmología astrofísica de la Academia Pontificia de Ciencias, celebrada en otoño de 1981 les dijo que: «estaba bien estudiar la evolución del Universo después del big bang, pero que nosotros no deberíamos inquirir en el big bang mismo porque ese era el momento de la Creación y por lo tanto tarea de Dios». Las actas de esa conferencia se publicaron en 1983 bajo el título «Cosmología Astrofísica». Lo que les hizo notar el Papa es que no está dentro del método físico discutir el origen del universo, en cuanto se trata de una creación de la nada. Un recordatorio parecido al de Maxwell: » Una de las pruebas más estrictas para una mente científica es la de discernir los límites de legítima aplicación de los métodos científicos». La física estudia la materia, la energía, las fuerzas, etc. cosas, todas ellas, reales, existentes, pero no, cosas que no existen.

Después describe el modelo del «big bang»: el modelo aceptado generalmente sobre el origen y evolución posterior del universo. Una descripción en la línea de realizada por Weinberg, S. en: Los tres primeros minutos del Universo. Un origen cifrado en unos quince mil millones de años, donde las temperaturas serían muy elevadas; el universo contenía materia y energía en formas muy simples y el enfriamiento en ese tiempo ha dado lugar a formas cada vez más organizadas de materia.

* En el primer segundo la temperatura sería unos diez millones de grados. Solo habría radiación y unas partículas muy elementales en continuas y fortísimas interacciones.

* En los tres primeros minutos, en el proceso de enfriamiento, se formarían los núcleos de los elementos más ligeros, como el hidrógeno y el helio. La teoría permite calcular la proporción relativa de ambos elementos; proporción que actualmente se mantiene.

* Al cabo de cientos de miles de años, la temperatura ha descendido a unos pocos miles de grados. Se forman los átomos con sus núcleos y sus electrones. La radiación de fotones se habría expansionado, de modo igual en todas direcciones y enfriándose cada vez más hasta alcanzar actualmente las propiedades de la radiación detectada por Penzias y Wilson.

* A lo largo de miles de millones de años se irían formando las galaxias y las estrellas.

* Después el universo tendría la apariencia actual.

A continuación plantea varias preguntas, (pág. 162), que, desde mi punto de vista, quedan sin contestar:

¿Por qué estaba tan caliente el universo primitivo? ¿Por qué la homogeneidad e isotropía del espacio a gran escala? ¿Por qué la expansión se produjo (y se produce) a la velocidad crítica? ¿Por qué aparecen singularidades?

Después se comenta (planteando diversas objeciones) el principio antrópico: el universo es así, tal como lo conocemos y ha sufrido diversas evoluciones, para hacer posible la vida del hombre sobre la tierra. Parece ser que algunas cantidades fundamentales de la naturaleza, como la carga y masa del electrón, la relación de masas entre el electrón y el protón, etc. han sido ajustadas para hacer posible el desarrollo de la vida.

Hay una observación que hace, y me parece de mucho interés, en el sentido de poner las teorías científicas en su lugar; dichas teorías, en sus desarrollos, utilizan modelos matemáticos, que son eso: «modelos matemáticos»; muchas veces ayudan a entender mejor la realidad, pero que en algunos casos no se encuentra para ellos un correlato en la vida real: «…una teoría científica es justamente un modelo matemático que construimos para describir nuestras observaciones: existe únicamente en nuestras mentes. Por lo tanto no tiene sentido preguntar: ¿qué es lo real?, ¿el tiempo real o el tiempo «imaginario»? Dependerá simplemente de cuál sea la descripción más útil», (pág. 185). Pienso que esta observación se deberá tener en cuenta a la hora de ver las teorías de la ciencia, por ejemplo, en la cuestión que se plantea como final del capítulo 8, sobre la no uniformidad del universo primitivo, o que el espacio-tiempo sea una superficie cerrada sin frontera.

5. CONCLUSIÓN

Comienza el capítulo diciendo: «Nos hallamos en un mundo desconcertante. Queremos darle sentido a lo que vemos alrededor,…» Pienso que esas mismas palabras se podrían aplicar a este libro, especialmente al último capítulo, las últimas cinco páginas. Hemos llegado a la página 219, y durante toda la lectura hemos sido sorprendidos con preguntas y más preguntas. Esperaríamos en el capítulo dedicado a las conclusiones que, en frases concisas y escuetas, se expusieran las nuevas ideas que aporta, el resumen ordenado de todo lo demás, y la solución a todos los interrogantes que se han ido planteando a lo largo del libro. Pero no es así, en el citado capítulo aparecen 11 nuevas preguntas directas, otras indirectas, y muchas dudas nuevas, frases redactadas en estilo condicional.

Las preguntas son, repetidas, las mismas que se han ido haciendo a lo largo de todo el recorrido del texto de una u otra forma. Comienza por: «¿cuál es la naturaleza del universo?» (pág. 219), para terminar con la cuestión número once diciendo: «¿tuvo el universo un principio?» (pág. 223). Sinceramente esperaría que al llegar a este momento el autor tuviera una respuesta clara y concisa y la expresara con rigor científico y con claridad gramatical. Quizá la intención es que, el lector, saque las consecuencias por su cuenta; de todos modos pienso que el autor debería decir claramente cuáles son las suyas.

No obstante lo dicho anteriormente, diría que las conclusiones a las que se llega son las siguientes:

* Las teorías (para ser ciertas) necesitan una comprobación experimental.

* La explicación científica de las cosas empieza por las observaciones cotidianas.

* El éxito de la ciencia es descubrir regularidades o leyes.

* El determinismo de Laplace es incompleto, debido al principio de incertidumbre.

* La mecánica cuántica es, en cierto sentido, determinista.

* La gravedad determina la estructura del universo a gran escala.

* Según la teoría general dela relatividad hubo un principio del tiempo: el big bang.

Para terminar, en las páginas 222 y 223, vienen las dudas y las frases condicionales, que me gustaría citar, para terminar el comentario de este capítulo. ¡Poco se puede concluir de tantas suposiciones!

* «… si el universo entero se colapsase…»

* «…cuando combinamos la mecánica cuántica con la Relatividad general parece haber una nueva posibilidad…»

* «…parece que esta idea podría explicar muchas de las características…»

* «…podría incluso explicar la flecha del tiempo que observamos…»

* » … si descubrimos una teoría completa, con el tiempo habrá de ser…»

* «…si la propuesta de la no existencia de frontera es correcta…»

* » …si hay solo una teoría unificada posible…»

Para terminar, por fin, con la última afirmación condicional: » Si encontrásemos una respuesta a esto, sería el triunfo definitivo de la razón humana, porque entonces conoceríamos el pensamiento de Dios». Quizá esté aquí el resumen de todo lo dicho: que la meta final deseada sea conocer el pensamiento de Dios. Un intento de expulsar a Dios del mundo, con la apariencia de un apoyo científico. Como si esa fuera una pretensión de la ciencia: demostrar que Dios no existe (o que si existe), o que no necesitamos para nada de él.

Pienso que el mayor error que se puede imputar a Hawking sea el de querer pasar, basado en su prestigio de científico, de un campo que sí conoce: el de la física, a otros que desconoce (como parece ser) el de la filosofía y de la teología. Querer salirse del marco propio de la ciencia: «Hasta ahora, la mayoría de los científicos han estado demasiado ocupados con el desarrollo de nuevas teorías que describen «cómo» es el universo para hacerse la pregunta de «por qué». Por otro lado, la gente cuya ocupación es preguntarse por qué, los filósofos, no han podido avanzar al paso de las teorías científicas». (pág. 223).

Se está utilizando un método inadecuado: el método científico, para decir cosas que no dice la ciencia.