KURIOSOS
"La ignorancia afirma o niega rotundamente; la Ciencia duda."

¿Podemos conocer el Universo?

Por: CARL SAGANAñadir imagen

"Nada hay rico como el inagotable caudal de la naturaleza. Sólo nos muestra su superficie, pero tiene millones de brazos de profundidad".RALPH WALDO EMERSON


La ciencia es más un modo de pensamiento que un cuerpo de conocimientos. Su objetivo es averiguar el funcionamiento del mundo, buscar las posibles regularidades, comprender las relaciones que existen entre las cosas, desde las partículas subnucleares - que pueden ser los componentes de toda la materia- hasta los organismos vivos, la sociedad humana y, por último, la totalidad del cosmos. Nuestras percepciones pueden estar distorsionadas por la educación y los prejuicios, o simplemente como consecuencia de las limitaciones de nuestros órganos sensoriales, que, por supuesto, sólo perciben directamente una parte muy pequeña de los fenómenos del Universo. Incluso una pregunta tan sencilla como la de si, en ausencia de rozamiento, cae más rápido una libra de plomo o un gramo de lana, fue contestada incorrectamente por Aristóteles y casi todo el mundo antes de Galileo. La ciencia basa en la experimentación, en la voluntad de poner en duda los viejos dogmas, en la intención de ver el Universo tal como realmente es. Por ello, en ocasiones la práctica científica exige valor, aunque sólo sea necesario para poner en entredicho la sabiduría convencional.

Aparte de esto, la estrategia principal de la ciencia consiste en pensar realmente sobre algo: la forma de las nubes que, de vez en cuando, presentan contornos inferiores igualmente marcados cuando se encuentran a la misma altitud; la formación de una gota de rocío sobre una hoja; el origen del hombre o de una palabra, como, ejemplos, Shakespeare o "filantrópico"; la causa de las costumbres sociales humanas, como el tabú del incesto; por qué una lente puede quemar un papel cuando pasa a través de ella la luz del Sol; por qué un insecto palo se parece tanto a una ramita; cuál es la razón de que la luna parezca seguirnos cuando andamos; qué es lo que nos impide clavar un túnel hasta el centro de la Tierra; qué significado tiene "abajo" en una Tierra esférica; cómo puede el cuerpo convertir la comida de ayer en el músculo y tendones de hoy; hasta donde se extiende el Universo -¿es infinito o, si no lo es, tiene algún sentido preguntarse por lo que se encuentra al otro lado? Algunas de estas cuestiones son muy sencillas. Otras, y en particular la última, son misterios de los que todavía hoy no se conoce la respuesta. Es natural que nos hagamos preguntas de este tipo, y todas las culturas se las han planteado de una u otra forma. Las repuestas eran casi siempre del tipo "esto es porque es así", intentos de explicación ajenos a toda investigación experimental o que ni siquiera se basan en observaciones comparativas rigurosas.

La mentalidad científica, sin embargo, analiza críticamente el mundo, como si pudiera existir muchos mundos alternativos y cosas que no existen; de ese modo nos vemos forzados a preguntarnos por qué existe lo que vemos y no algo distinto. ¿Por qué son esféricos el Sol, la Luna y los planetas? ¿Por qué no adoptan la forma de pirámides, cubos o dodecaedros? ¿Por que no tienen una forma irregular y caprichosa? ¿Por qué son simétricos los mundos? Si se dedica algún tiempo a elaborar hipótesis, a comprobar si tienen sentido y concuerdan con lo que ya conocemos, a desarrollar pruebas que permitan confirmar o desechar tales hipótesis, se estará haciendo ciencia. Y si se práctica esta forma de pensamiento más y más, cada vez se hará mejor. Penetrar en la esencia de algo - por pequeño que sea, incluso una brizna de hierba, como dijo Walt Whitman- constituye una experiencia estimulante, para la cual tal vez el hombre sea, en este planeta, el único ser capacitado. Somos una especie inteligente y, en consecuencia, el uso de nuestra inteligencia nos reporta placer. En este aspecto, la mente es como un músculo. Cuando pensamos correctamente, nos sentimos bien. La comprensión es una forma de éxtasis.

Pero, ¿hasta qué punto podemos conocer realmente el Universo que nos rodea? En ocasiones esta pregunta se plantea con ánimo de obtener una repuesta negativa, por miedo a un Universo del cual pudiera llegarse a conocer todo. Algunos científicos afirma que pronto se conocerá o, incluso que ya se conoce todo aquello que merece la pena conocerse, anunciando la llegada de una era dionisiaca o polinesia en la que el interés por los descubrimientos intelectuales se apagará y será reemplazado por una apagada languidez, una era de "lotófagos" que beberán leche de coco fermentada u otro alucinógeno suave. Esta teoría, además de difamar a los polinesios, que fueron intrépidos exploradores (y cuyo breve descanso en el paraíso está llegando, tristemente, a su fin), y de menospreciar el estímulo para los descubrimientos intelectuales que proporcionan algunos alucinógenos, es errónea y carece de seriedad.

Planteémonos una pregunta más modesta: no ya si podemos conocer el Universo, la Vía Láctea, una estrella o un planeta, sino si podemos conocer a fondo y en todos sus detalles un grano de sal. Consideremos un microgramo de sal de mesa, una partícula lo suficientemente grande como para poder distinguirla sin ayuda de un microscopio si se dispone de buena vista. Ese grano de sal contiene alrededor de 1016 átomos de sodio y de cloro, es decir, un 1 seguido de 16 ceros, diez mil billones de átomos. Si queremos conocer ese grano de sal, tendremos que determinar al menos las posiciones tridimensionales de cada uno de estos átomos. (En realidad, deberíamos saber mucho más, como por ejemplo, la naturaleza de las fuerzas que existen entre los átomos, pero nos contentaremos con reflexionar sobre un saber modesto.) Ahora bien, ¿es esta cifra superior o inferior al número de cosas que el cerebro puede llegar a conocer?

¿Cuál es la capacidad del cerebro para conocer? Este cuenta con aproximación 1011 neuronas, que son las células responsables del funcionamiento de nuestra mente, gracias a su actividad eléctrica y química. Una neurona cerebral típica puede contener un millar de pequeños cables, las denominadas dendritas, que la conectan con las neuronas contiguas. Si, como se cree, a cada una de esas conexiones corresponde un bit de información almacenada en el cerebro, el número total de datos que la mente está en condiciones de acumular no es superior a 1014, es decir, a cien billones. Cifra que, sin embargo, no representa más que el 1% de los átomos de nuestro grano de sal.

En este sentido, pues, el Universo es inexplicable e increíblemente inmune a todo intento humano de comprenderlo por completo. Si no podemos conocer en términos absolutos un grano de sal, mucho menos podemos comprender el Universo. Pero examinemos un poco más a fondo nuestro microgramo de sal: la sal es un cristal en el que, a no ser que existan defectos en su estructura reticular, la posición de cada átomo de sodio y de cloro está predeterminada. Si pudiéramos introducirnos en este mundo cristalino, veríamos una fila tras otra de átomos dispuestos ordenadamente, formando una estructura en la que se alternan regularmente los de sodio y los de cloro, y que, por tanto nos permitiría determinar la capa de átomos en que nos encontramos y todas las capas superiores e inferiores. La posición de cada átomo de un cristal salino absolutamente puro podría especificarse con unos 10 bits de información. Esto no supondría una gran carga para la capacidad de almacenaje de información del cerebro.

Si el Universo estuviese regido por leyes naturales tan regulares como las que determinan la estructura de un cristal de sal, no hay duda que sería posible su conocimiento. Incluso aunque estas leyes fueran muchas y complejas, los seres humanos podrían ser capaces de entenderlas todas. Aun cuando estos conocimientos excedieran la capacidad de almacenaje de información del cerebro, existiría la posibilidad de registrar la información adicional fuera de nuestro cuerpo, por ejemplo en libros o en memorias de computadora, por tanto, de conocer el Universo.

Como es fácilmente comprensible, los seres humanos están muy interesados en encontrar regularidades, leyes naturales. La búsqueda de las reglas, que es la única forma posible de entender este Universo tan vasto y complejo, se denomina ciencia. El Universo fuerza a quienes lo habitan a comprenderlo. Aquellos para los que la experiencia diaria constituye una confusa maraña de acontecimientos impredecibles e irregulares, se encuentran en grave peligro. El Universo pertenece a aquellos que, aunque sólo sea en cierta medida, logran descifrarlo.

Es un hecho de por sí asombroso que existen leyes naturales, reglas que resuman de manera adecuada, no sólo cualitativa sino también cuantitativamente, el funcionamiento del Cosmos. Imaginemos un Universo en el que no existiesen dichas leyes, en el que las 1080 partículas elementales que componen un cosmos como el nuestro se comportaran de forma arbitraria. Para comprender un Universo de estas características necesitaríamos un cerebro de tamaño equivalente, como mínimo, al de dicho Universo. Imposible además que éste pudiera albergar vida e inteligencia, dado que los seres vivos o inteligentes necesitan un cierto grado de estabilidad y orden internos. Incluso aunque en un Universo mucho más aleatorio existieran seres de inteligencia superior a la nuestra, no habría en él mucha sabiduría, pasión ni alegría.

Por suerte para nosotros, vivimos en un Universo en el que al menos ciertas partes importantes son cognoscibles. Nuestro sentido común y nuestra historia evolutiva nos han preparado para comprender en cierta medida el mundo cotidiano. Sin embargo, cuando intentamos abordar otras esferas, el sentido común y la intuición se convierten en guías poco fiables. No puede por menos que resultar sorprendente el hecho de que, al aproximarnos a la velocidad de la luz, nuestra masa aumente indefinidamente, se acumule nuestro espesor en la dirección del movimiento y el tiempo se dilate para nosotros. Muchas personas piensan que esto es una tontería, casi todas las semanas recibo alguna carta de protesta en este sentido. Pese a ello, es una consecuencia prácticamente segura no sólo de los experimentos realizados sino también de ese brillante análisis del espacio y el tiempo realizado por Albert Einstein que se denomina Teoría especial de la relatividad. Carece de importancia que estos efectos nos parezcan absurdos. No estamos acostumbrados a viajar a velocidades próximas a la de la luz. En este campo, el testimonio de nuestro sentido común no es fiable.

Considérese una molécula aislada compuesta por dos átomos con forma similar a la de una pesa de halterofilia, como por ejemplo una molécula de sal. Dicha molécula gira alrededor de un eje, constituido por la línea que conecta a los dos átomos. Pero, en el mundo de la mecánica cuántica, el reino de lo ínfimo, a este tipo de moléculas no les esta permitida cualquier orientación; puede por ejemplo, adoptar una orientación horizontal o vertical, pero no inclinada. Algunas posiciones rotatorias les están prohibidas. ¿Prohibidas por qué? Por las leyes de la naturaleza. La estructura del Universo limita, o cuantifica, la rotación. Esto es algo que no podemos experimentar directamente en la vida diaria; nos sentiríamos extraños y torpes si, al realizar unos ejercicios gimnásticos, pudiésemos extender los brazos hacia los lados y hacia arriba, pero no adoptar alguna de las muchas posiciones intermedias. No habitamos en el ámbito de lo diminuto, en una escala de 10-13 cm, en un mundo en el que doce ceros separan la coma decimal de la primera cifra. Las intuiciones de nuestro sentido común no cuentan. Lo que cuentan son los experimentos - en este caso la observación del extremo infrarrojo en el espectro molecular- que demuestran que la rotación molecular esta cuantificada.

La concepción de que el mundo impone restricciones a las posibilidades del hombre resulta sin duda frustrante. ¿Por qué no son posibles las posiciones rotatorias intermedias? ¿Por qué no podemos desplazarnos a una velocidad superior a la de la luz? Hasta el presente, sólo podemos decir que así es como esta constituido el Universo. Tales prohibiciones no sólo nos obligan a mostrarnos más humildes, sino que hacen más comprensible el Cosmos. Cada restricción corresponde a una ley natural, a una regularización del Universo. Cuantas más sean las restricciones que limiten las posibilidades de la materia y de la energía, mayor será el número de conocimientos que podrán adquirir los seres humanos. El hecho de que el Universo pueda llegar a conocerse no sólo depende del número de leyes naturales que puedan aplicarse a fenómenos muy diferentes, sino también de que poseamos la capacidad y flexibilidad intelectual necesarias para comprenderlas. Nuestras formulaciones de las regularidades de la naturaleza dependen con toda seguridad de la peculiar constitución de nuestro cerebro, pero también, en grado muy importante, de las del Universo.

Por mi parte, prefiero un Universo en el que haya muchos factores desconocidos y en el que, al mismo tiempo, sea mucho lo que se pueda llegar a conocer. Un Universo en el que todo fuese conocido sería estático y monótono, tan aburrido como el paraíso de algunos teólogos pobres de espíritu, y un Universo no cognoscible no sería lugar apropiado para un ser pensante. El Universo ideal para nosotros se parece mucho al que habitamos, Y creo adivinar que esto no es una simple coincidencia.

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[1] Texto seleccionado y resumido por César A. Cortes A. Profesor del Coljer. Tomado De “El Escarabajo Sagrado” de Martin Gardner. Biblioteca Científica Salvat.