LA FÍSICA TEÓRICA… CONTRA LAS CUERDAS

¿Cuánto tiene de ciencia la teoría de las cuerdas? Para Gustavo Esteban Romero, este es un debate que está ahogando la investigación en física teórica. El ensayo que publicamos, originalmente titulado Con la cuerda al cuello: crisis y reconstrucción de la física teórica, es parte de su obra, pendiente de publicación, “La naturaleza del tiempo”.

El 29 de abril de 1980, el famoso físico británico Stephen Hawking fue nombrado profesor Lucasiano de Matemáticas en Cambridge. Era la misma cátedra que en su tiempo ostentó Isaac Newton, la más prestigiosa de Gran Bretaña. En esa ocasión, Hawking pronunció una conferencia titulada: “Is the end in sight for theoretical physics?”[1] Hawking profetizó (práctica a la que es muy adepto) que en veinte años la física teórica probablemente habría alcanzado todos sus objetivos, y que para el nuevo milenio existiría una teoría unificada de todas las interacciones, una “teoría del todo”. Su candidato para tal teoría era una variante con 8 supersimetrías diferentes de la llamada teoría de la supergravedad.

stephen-hawking-los-simpsonHoy ya nadie recuerda las teorías multi-supersiméticas de la supergravedad, ni importa ya mucho que significa semejante expresión. Todo eso ha sido olvidado y archivado, reducido a la categoría de disparate. Poco después de la conferencia de Hawking, en 1984, la teoría de cuerdas comenzó ubicarse en el centro de atención de los físicos teóricos de altas energías, y allí ha permanecido por ya 36 años. Sin embargo, en un sentido muy diferente del que Hawking tenía en mente, su profecía parece haberse cumplido en cierto grado: la física teórica de altas energías, que había dominado el avance del conocimiento del universo en el medio siglo anterior, parece estar inmersa en una crisis interminable, de completa esterilidad, que ha llevado a que no haya habido ninguna predicción nueva realmente significativa en ese campo en más de un cuarto de siglo. Esta es una situación única en la historia de la física, que es un campo de investigación altamente dinámico y en rápido progreso. El proceso actual ha venido acompañado de un degradación del sistema académico que amenaza la evolución de toda la física, acarreando una crisis de incalculables consecuencias. En las páginas que siguen, describiré como se llegó a esta situación, los peligros que conlleva, y daré mi visión sobre cómo es posible superarla.

La teoría de cuerdas

Lo primero que hay que saber sobre la teoría de cuerdas es que no se trata de una teoría en el sentido usual, sino más bien de un conjunto de suposiciones y métodos de cálculo basados en ellas[2]. La “teoría” de cuerdas no tiene ecuaciones fundamentales que determinen la evolución dinámica de los objetos a los que se refieren las suposiciones y conjeturas. Tampoco tiene la unidad conceptual que confiere la identificación de un grupo de simetrías subyacente al marco teórico. Los objetos o referentes de la teoría de cuerdas se supone que son entidades básicas, los “constituyentes últimos” de todos los existentes, que geométricamente pueden describirse como cuerdas unidimensionales que pueden ser abiertas (con dos extremos) o cerradas (formando una especie de lazo). En la Figura 1 vemos dos ejemplos de la forma que pueden adquirir estas cuerdas.

fig-1Dos representaciones gráficas de cuerdas; una abierta y la otra cerrada.

Una característica de estas cuerdas es que pueden vibrar. Como toda cuerda, sólo admiten modos discretos de vibración. Esto da lugar a un espectro de energía interna (asociada a la vibración de las cuerdas) que se identifica con la masa de las partículas elementales. Así, según la teoría de cuerdas, lo que se conoce como partículas en el llamado Modelo Estándar de la física, en realidad serían pequeñas cuerdas vibrantes. De acuerdo a cómo vibran se obtendrían las diferentes partículas. Estas ideas fueron propuestas a fines de los años sesenta y se aplicaron a principios de la década del setenta al estudio de las interacciones nucleares. Más tarde, debido a muchos problemas técnicos que se fueron presentando, la teoría fue desplazada por la llamada cromodinámica cuántica (QCD, por Quantum ChromoDynamics) y cayó en el olvido.

Durante la segunda mitad de los setenta, el físico John Schwarz y algunos colegas continuaron estudiando las cuerdas. La teoría original se aplicaba sólo a partículas llamadas bosones, que tienen espín entero. Los bosones son lo que se llama “cuantos de interacción”. En el Modelo Estándar a estos “cuantos” se los interpreta como las perturbaciones de los campos de interacción. El bosón del campo electromagnético, por ejemplo, es el fotón. Otros campos, como el débil y el nuclear, tienen sus propios bosones. Schwarz y otros se percataron de que si querían que la teoría de cuerdas pudiese describir a otras partículas, los llamados fermiones, debían incluir una nueva simetría en la teoría. Esta simetría, que no existe en el Modelo Estándar, es llamada “supersimetría”. Implica que, a grandes energías, los bosones se pueden convertir en fermiones, y viceversa. Sin embargo, el cumplimiento de la supersimetría exige que existan partículas llamadas “compañeros supersimétricos” de las partículas conocidas, a fin de que no se violen leyes de conservación bien establecidas. El Modelo Estándar admite la existencia de 17 partículas (ver Figura 2) por lo que la supersimetría exige que haya 17 partículas supersimétricas no descubiertas. Se suele argumentar que esas partículas son todas tan masivas que aún no han podido ser creadas en acelerados como el Large Hadron Collider (LHC ) del CERN. El esquema teórico de las cuerdas, con sus extensiones supersimétricas, pasó a llamarse “teoría de supercuerdas”, aunque, como su predecesora, no es una teoría bien formulada y completa.

fg-2Las 17 partículas del Modelo Estándar: 6 hadrones (llamados quarks), 6 leptones, 4 bosones de interacción (llamados también bosones de Gauge) y la partícula de Higgs (bosón).

En 1983 el físico norteamericano Edward Wittencomenzó a mostrar interés por la teoría de cuerdas. Witten, nacido en 1951, era ya en esa época uno de los físicos teóricos más famosos del mundo. Hijo del también físico Louis Witten, Edward se graduó en historia en Bradeis, y luego se mudó a Princeton para realizar una tesis en física bajo la supervisión de David Gross, un reputado físico de partículas. Ya durante su trabajo doctoral Witten comenzó a adquirir la fama de genio, particularmente versado en matemáticas. Luego de doctorarse hizo una estadía postdoctoral en Harvard y al terminar fue contratado como profesor por Princeton, algo totalmente inusual para alguien de su edad. Ha permanecido en Princeton (al poco tiempo se desplazó al Instituto de Estudios Avanzados) desde entonces. La influencia de Witten en la comunidad de físicos de altas energías es enorme. Por eso, cuando presentó su visión de la teoría de supercuerdas en una conferencia durante 1984, y consideró públicamente que el campo era muy promisorio, inmediatamente muchos comenzaron a trabajar en el tema. En 1983 se habían publicado sólo 17 trabajos científicos sobre supercuerdas. Sólo en 1986 aparecieron 639. En 1990, la teoría de supercuerdas dominaba completamente la atención de la mayoría de los físicos teóricos.

Para entonces era claro que a fin de poder caracterizar las muchas propiedades de las partículas elementales, era necesario incrementar el numero de dimensiones en que pueden vibrar las supercuerdas de las 4 (tres espaciales y una temporal) usuales, a 10. Las otras 6 dimensiones, al no ser observables, se suponen “compactificadas”. La compactificación es una idea propuesta en los años 1920 por el físico sueco Oskar Klein. Consiste en suponer que una dimensión está doblada sobre sí misma con un radio de curvatura tan pequeño que es completamente indetectable a escala humana. Por ejemplo, un hilo puede parecer de 1 dimensión a un ser humano, pero a una hormiga, que puede moverse a su alrededor, le parecerá una superficie de 2 dimensiones. La dimensión que sólo puede experimentar la hormiga es la dimensión compactificada. La teoría de supercuerdas requiere de 6 de estas dimensiones minúsculas y cerradas sobre si mismas.

Otro problema de la teoría de supercuerdas era que sus cálculos producían “infinitos” a menos que las curvaturas de las dimensiones extra satisficieran ciertas condiciones. Existen ciertos espacios topológicos llamados espacios de Calabi-Yau, donde en 6 dimensiones esas condiciones son satisfechas (ver Figura 3). Así, pues, la teoría de supercuerdas pasó a formularse sobre espacios de Calabi-Yau, de 6 dimensiones compactas, apoyados en cada punto del espacio-tiempo de Minkowski, que es el espacio y tiempo en que se formula la teoría de la relatividad especial. Al principio, apenas unas pocas variedades de espacios de Calabi-Yau eran conocidos, pero pronto se volvió evidente que su número es inmenso, y acaso infinito. Cualquier cálculo de supercuerdas realizado en un espacio de Calabi-Yau diferente, lleva a diferentes resultados. Así, pues, no es posible formular predicción alguna con la teoría, ya que no es posible determinar qué espacio de Calabi-Yau corresponde al universo real, si es que alguno lo hace.

A principios de los años 1990 ya había cinco versiones diferentes de la teoría de supercuerdas, o, quizás es mejor decir, cinco conjuntos diferentes de conjeturas sobre supercuerdas.  Esta proliferación de teorías y la ausencia absoluta de predicciones hizo que la actividad en el campo de las supercuerdas empezase a desacelerar. Entonces, en 1995, Witten intervino nuevamente. En una conferencia celebrada en la Universidad de Southern California, presentó un conjunto de ideas que motivaron nuevamente a los físicos teóricos. En primer lugar sugirió que las cinco teorías diferentes podrían ser casos límite de una teoría aún mayor, a la que llamóteoría M. No especificó que significa la “M”. Algunos sugieren que es “M” por “Magia”. Otros que es la W de Witten invertida. Como sea, esa supuesta teoría explicaría y resolvería los problemas de las incompletas teorías de supercuerdas. Witten propuso además que en vez de cuerdas unidimensionales, se debería trabajar con membranas de 2 dimensiones, que también pueden vibrar, aunque de más modos que las simples cuerdas.  Llamó a estos objetos “branes”, o “branas” en castellano, abreviación de “membranes” (“membranas”). Finalmente, propuso agregar una dimensión más a las ya conjeturadas. Los campos usuales, excepto la gravedad, no podrían moverse por esta dimensión, y estarían confinados en las 4 usuales (más las 6 compactificadas). El esquema resultante es de tal complejidad que ha tenido ocupados a los físicos de partículas hasta hoy. En estos 35 años, sin embargo, ninguna predicción, absolutamente ninguna, ha resultado de todas estas conjeturas.

fig-3Espacio de Calabi-Yau. Es un espacio de 6 dimensiones. Aquí se muestra la proyección sobre 3 dimensiones. En cada punto del espacio-tiempo normal, la teoría de supercuerdas supone existe un espacio de Calabi-Yau compactificado.

¿Es la teoría de cuerdas una teoría científica?       

Para empezar, la “teoría de cuerdas” no es una teoría, ni fundamental (como la relatividad general) ni fenomenológica (como el Modelo Estándar). Nadie sabe cuáles son las ecuaciones básicas que rigen la dinámica de los objetos postulados, ni nadie ha sabido jamás realizar una predicción experimental contrastable basándose en los supuestos y conjeturas “cuerdistas”. El formalismo de los cálculos de las interacciones entre supercuerdas es tan complejo, que incluso entre especialistas es difícil evaluar si los cálculos son correctos o no. Hace algunos años, dos hermanos franceses,Igor y Grichka Bogdanov, publicaron en total seis artículos en revistas con sistema de arbitraje por pares de física y matemáticas. Entre las revistas se encontraban Annals of Physics y Classical and

Espacios de Calabi-Yau en cada punto del espacio-tiempo normal.

Quantum Gravity. Estos artículos usaban jerga de diferentes campos de la física teórica incluida la teoría de cuerdas. Tiempo después de las publicaciones y de que los hermanos obtuvieran doctorados en la Universidad de Borgoña, Francia, se estableció que los artículos carecían de sentido. No se trataba de un caso como el llamado affair Sokal, donde la publicación de un texto ininteligible fue realizada para mostrar la permeabilidad del sistema académico al mero disparate, sino engaños deliberados para obtener beneficios gracias a la mencionada permeabilidad. Lo notable del caso es que tantos árbitros no se dieran cuenta del engaño. Incluso mucho tiempo después de las publicaciones había serios problemas en determinar si el contenido era disparatado o no. Lo que quedó expuesto con este incidente es que muchos físicos no entienden lo que están haciendo, y consideran normal no entender nada de un artículo… en su propia área de especialidad. “El trabajo de los Bogdanov resulta significativamente más incoherente que cualquier otra cosa publicada. Pero el creciente bajo nivel de coherencia en todo el campo les permitió pensar que habían hecho algo sensato y publicarlo”, escribióPeter Woit, físico de Columbia. Por su parte, Jacques Distler, de la Universidad de Texas en Austin, escribió:“Los artículos de los Bogdanov consisten en jerga técnica de varios campos de la física matemática, la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica dispuesta en frases sintácticamente correctas pero semánticamente sin sentido.” En realidad, el campo de la teoría de cuerdas se ha vuelto tan embrollado matemáticamente que ya ni sus partidarios pueden comprenderlo completamente. Uno esperaría que entre los rasgos de una teoría física bien formulada esté la claridad, además de la coherencia interna.

Por otro lado, la teoría de cuerdas no posee un principio abarcador o un grupo de simetría que permita un formulación única y clara, como sucede con otras teorías fundamentales de la física. No hay leyes específicas relacionadas con las cuerdas, y por tanto, no hay predicción alguna que realizar. Peor aún, los cálculos pueden hacerse sobre una infinidad de espacios de Calabai-Yau (unos 10500 según algunas estimaciones) por lo cual la teoría, si se formulase en forma clara, igual tendría un degeneración intrínseca o indeterminación que haría imposible en principio ninguna predicción.

Se ha sugerido que la teoría de cuerdas es refutable ya que predice la supersimetría. Esto es falso, la teoría no predice la supersimetría; la teoría necesita de la supersimetría para poder ser extendida a fermiones. Si se descubre la existencia de la supersimetría, no sería una confirmación de la teoría de supercuerdas, ya que esta podría aún ser falsa. Y si no se descubre, los cuerdistas siempre podrán argumentar que las partículas supersimétricas tienen masas más allá del alcance de los aceleradores mas potentes en existencia… sin importar cuán potentes son.

Además de las consideraciones anteriores, es importante destacar que la teoría de cuerdas no se relaciona con el resto de la ciencia, como sucede con otras teorías bien establecidas de la física.  Por ejemplo, en su límite de baja curvatura la teoría de la relatividad general se reduce a la teoría de la gravitación de Newton, y a velocidades bajas a su mecánica. La mecánica cuántica, en el límite de grandes números devuelve la mecánica clásica. La mecánica estadística da lugar a la termodinámica. La teoría de cuerdas, en cambio, no puede recuperar al Modelo Estándar ni explicar uno sólo de sus parámetros libres. Literalmente, es un teoría, o área de investigación, completamente aislada del resto de la ciencia.

pseudociencia

Otro problema serio es la llamada “dependencia del fondo” que presenta la teoría de cuerdas, algo incompatible con su pretensión de ser un teoría del “todo”. Por “dependencia del fondo” se quiere significar que la teoría se formula sobre un espacio-tiempo dado, que se fija a priori y cuyas propiedades métricas no resultan de resolver las ecuaciones de la propia teoría (como sucede en el caso de la relatividad general y otras teorías relativistas de la gravitación). La teoría de cuerdas postula un espacio euclídeo de 4 dimensiones y sobre el mismo los espacios compactificados de Calabi-Yau. Si uno se pregunta por qué esos espacios y no otros, la respuesta es que sólo en ellos pueden ser realizados los cálculos perturbativos de las supercuerdas, lo que dista de ser una explicación “fundamental” o incluso satisfactoria, ya que hay infinitas teorías posibles cuyos cálculos se pueden realizar solamente sobre ciertos espacios multidimensionales. Eso no implica en forma alguna que esos espacios existan realmente y no sean meras ficciones matemáticas.

La impotencia de la teoría de cuerdas para realizar predicciones y su completa inmunidad ante cualquier experimento, junto con su complejidad artificiosa, y su divorcio del resto de la ciencia física, son las características de un programa de investigación que ha degenerado en una pseudociencia.

La principal motivación para trabajar en la teoría de cuerdas como si fuera un candidato a teoría unificada está solamente en la fe de sus seguidores. Esa fe es la que ha llevado a una situación única en la ciencia moderna, que afecta seriamente la estructura y la credibilidad del sistema académico-científico.

George_Ellis

Crisis en la física teórica  

En diciembre de 2014, dos de los más importantes cosmólogos del mundo, George Ellis y Joe Silk, publicaron en la revistaNature un artículo titulado “Defend the integrity of physics”. Se trataba de un artículo valiente donde expresaban su preocupación porque muchos físicos trabajando en el área de la teoría de cuerdas están abogando por un cambio de los criterios de evaluación de las teorías científicas. En particular, están sosteniendo que criterios como la capacidad de realizar predicciones sobre el mundo real o que una teoría deba ser confrontada con los experimentos, deben ser abandonados y reemplazados por otros más laxos, basados en consideraciones estéticas o de orden no empírico, como ser el consenso de una cierta comunidad. En una época en que la cosmología, una disciplina usualmente considerada como especulativa, ha entrado en una etapa de enorme precisión debido a la existencia de datos de alta calidad obtenidos por satélites y telescopios, no sorprende que este clamor por la especulación sin control experimental sea visto como un retroceso y una amenaza. Más aún si consideramos que la ciencia, desde hace bastante tiempo, es objeto de permanentes ataques por parte de filósofos posmodernos, fundamentalistas religiosos y otros elementos radicalizados.

Los científicos que sostienen que sus trabajos no se deben evaluar por el hecho de que predigan o no cosas contrastables sino por su belleza interna y por consenso dentro de la comunidad donde esos trabajos han sido realizados, han tomado lo que en filosofía se llama una posición posmodernista: la ciencia es un discurso entre otros muchos que forman el “texto social”. Para estos posmodernos, una teoría, considerada como discurso, es válida si es aceptada por la comunidad que genera ese discurso. La sensación que deja esta posición es que esa gente está cuidando su trabajo y no procurando una representación lo más verdadera posible de la realidad[3]. De hecho, han abandonado el ideal de buscar la verdad, expresarse claramente y entender la realidad, que ha caracterizado a la actitud científica desde los tiempos de filósofos pre-socráticos y el nacimiento del pensamiento racional y crítico. Si lo que están produciendo no satisface los estándares de lo que, hasta hace poco, se llamaba ciencia, entonces este grupo de personas hacen una gran presión por que se cambien los estándares de evaluación en lugar de cambiar ellos y direccionarse hacia otro tema de investigación que pueda permitir una salida al callejón en el cual se encuentran. Es una situación muy grave porque si esas tendencias llegan a predominar pueden llevar a una enorme crisis al sistema científico, sobre todo en una época en la cual otras áreas de la ciencia están creciendo mucho y con grandes aportes. Los avances recientes en neurociencias, por ejemplo, son asombrosos.  En los últimos veinte años toda la experimentación sobre el cerebro ha revolucionado el conocimiento que tenemos acerca de cómo funcionan las capacidades cognitivas del ser humano. Propagar a esas disciplinas jóvenes los criterios anti-empíricos y anti-experimentales que promueven algunos físicos de cuerdas puede generar una situación que detenga el crecimiento de esas disciplinas que están en enérgico desarrollo. Algunos cuerdistas, en cierta forma, están tratando de exportar y universalizar su fracaso, en vez de admitirlo.

La situación de la física teórica es difícil por múltiples causas. La causa sociológica reside en la organización empresarial de estilo norteamericano del sistema científico. Esa organización funcionó para fabricar una bomba atómica o para crear los aceleradores de partículas que llevaron a la gran explosión de la física de partículas a fines de los años cincuenta, pero no sirvió para encontrar nueva física. Desde que terminó la segunda guerra mundial no se ha descubierto esencialmente nueva física fundamental comparable a la hallada en la primera mitad del siglo XX.

En el sistema científico norteamericano al investigador no le queda tiempo para dedicarse a los fundamentos de sus teorías o a cuestiones de fondo: hay una enorme presión por publicar artículos que van a servir para ganar subsidios que es lo que, en el fondo, hace valioso al investigador. ¿Por qué? Porque la universidad norteamericana elige a los profesores que va a contratar de acuerdo a sus capacidades para conseguir subsidios, dado que a ella le quedan los diezmos u overheads de los mismos, lo que les significa una importante fuente de ingresos. Entonces, la universidad prioriza aquellos investigadores que publican mucho en áreas de moda y que pueden conseguir, por tanto, subsidios jugosos. La academia se ha monetarizado, se ha comercializado en detrimento de la búsqueda de la solución a los grandes problemas científicos. La gente ya no se plantea problemas fundamentales, porque los grandes problemas requieren mucho tiempo y maduración, y eso afecta los altos ritmos de publicación. El publish or perish[4] ha llegado a su reductio ad absurdumproduciendo un flujo permanente de artículos superfluos que en su gran mayoría jamás serán leídos o comprendidos.

Todo esto ha llevado a que la originalidad tienda desaparecer, porque siempre es más confiable adoptar una técnica comprobada, y volver a aplicarla, que lanzar o tratar de plantear de cero un nuevo problema. El  mercado académico presiona para que se asignen puestos académicos estables a los científicos que tienen capacidad de obtener grandes subsidios y son reconocidos por sus pares. Estos científicos estarán luego en posición de elegir a las nuevas personas que se incorporan al sistema, personas cuyos trabajos estarán en general en la línea de quienes los seleccionan. Ocurre, entonces, una especie de reproducción de los temas: los discípulos se forman a imagen y semejanza de los maestros y, después, los maestros deciden que ellos sean quienes los reemplacen en las cátedras. El sistema académico “monotematiza” la investigación, por medio de un círculo vicioso cuyo resultado es un investigador hiper-especializado y de poca versatilidad y originalidad. Esta situación pasó en buena medida con el boom de publicaciones en teoría de cuerdas a fines de los años noventa en Estados Unidos. El resultado es que hoy hay un montón de físicos ocupando muchas cátedras muy importantes en las mejores universidades y cuya especialización es algo que no sirve básicamente para nada ni hay esperanzas de que en algún momento sirva. Esto lleva a la crisis actual de la física: se trata de gente sin formación como para dedicarse a otra cosa, y por tanto presiona para que las condiciones externas se adapten a lo que pueden hacer.

Ante una situación como la de la teoría de cuerdas, con una degeneración de 10500, los nuevos paladines de la teoría en vez de decir “bueno, esto es un callejón sin salida, nunca voy a poder predecir nada”, lo que dicen es: “para cada una de estas representaciones topológicas de la teoría de cuerdas hay un universo donde la teoría es válida”. Eso los lleva a postular algo increíble: infinitos universos. En lugar de tratar de estudiar el universo observable lo que hacen, para “solucionar” el problema de la degeneración, es postular infinitos universos. Es el paroxismo de la inflación ontológica.  Un camino metodológico que es opuesto a lo que, tradicionalmente, ha llevado a los grandes descubrimientos de la ciencia. Cuando una teoría no es compatible con la realidad se cambia la teoría, no se modifica la realidad agregando infinitos universos.

Algunos cosmólogos están aterrorizados de que, en breve, proliferen los trabajos sobre universos múltiples y su disciplina vuelva a la vieja especulación sin asidero. Por eso Ellis y Silk publicaron ese artículo valiente para llamar la atención de la comunidad científica y proponer una reunión en la cual también participen filósofos, con el fin de mostrar que hacen falta estándares estrictos a la hora de evaluar las teorías científicas.

El problema de discutir el problema con filósofos es que muchos de ellos no están de acuerdo con usar criterios estrictos de evaluación de teorías.  La filosofía académica en el mundo anglosajón ha sufrido un proceso similar al de la física teórica después de los grandes desarrollos en lógica de la década del treinta y del cuarenta del siglo pasado, cuando se estableció la semántica formal.

Saúl Kripke

A partir de los años cincuenta, los lógicos de orientación filosófica se dedicaron, más que nada, a fabricar lógicas alternativas. La mayor parte de las aplicaciones de la lógica están en la lógica del primer orden, que es lo que se llama la lógica de predicados, y en algunos aspectos de la lógica de segundo orden. Hay muchas otras lógicas, infinitas lógicas posibles, pero en general no tienen aplicación a la realidad. Una de esas lógicas se llama lógica modal o lógica de la posibilidad, que siempre se ha considerado como un mero juego formal que no tiene aplicación en ciencia. El filósofo estadounidense Saul Kripke postuló que la lógica modal podía resolver su problema fundamental, que es cómo establecer el valor de verdad de sus enunciados, postulando infinitos mundos: un enunciado modal es verdadero si y sólo si hay un mundo en el cual ese enunciado es verdadero. Un montón de lógicos y filósofos analíticos se dedicaron a reformular la lógica modal en términos de la pluralidad de los mundos o de los infinitos universos. Esto concuerda con la postura de algunos físicos cuerdistas radicales y sus “multi-universos”. Estos supuestos universos no interaccionan entre sí y están totalmente desconectados unos de otros. Jamás se podrá, siquiera en principio, planear un experimento que permita establecer la realidad de esos otros universos. Se presenta así una situación peculiar, y potencialmente muy peligrosa: tanto lógicos y filósofos que están sin problemas serios de los que ocuparse, como físicos teóricos que se hayan atrapados en el callejón de las cuerdas, de repente se encuentran que tienen intereses comunes y comienzan a apoyarse mutuamente. Esto termina en científicos como Hawking, que hablan de la muerte de la filosofía, refiriéndose a la filosofía tradicional, y filósofos que dicen “bueno, hay que basar la filosofía en las modernas teorías de la física” haciendo referencia a la teoría de supercuerdas y a la teoría del multi-universo o “multiverso”. Es un movimiento peligroso: los investigadores se apartan de la realidad y de los problemas reales y pasan a considerar una actividad científica legítima algo que sólo es un discurso, un monólogo posmodernista. Un relato. La realidad se genera en la oficina del físico.

Este movimiento ha tenido otra consecuencia perjudicial: la aparición de científicos mediáticos y gurúes de la ciencia. Lo opuesto a la imagen tradicional del científico, que se cuida de hacer observaciones extravagantes y es un referente para detener la charlatanería.

Muchos cuerdistas consideran a Ed Witten una especie de gurú. Su sola opinión, expresada en una conferencia, puede hacer que cientos de científicos jóvenes se pongan a trabajar en una dirección sin cuestionarse las razones. Otros científicos, más preocupados por su popularidad más que por la ciencia, se la pasan haciendo profecías sobre toda clase de temas, desde el fin de la filosofía o de la física hasta el fin del mundo. Es el triste caso de Hawking, que en los últimos años parece dedicado solamente a cultivar su popularidad personal entre el gran público por medio de las más disparatadas aseveraciones. Todo esto crea una muy pobre imagen de la ciencia y su contribución a la cultura, en particular si lo comparamos a la situación cuando las figuras de referencia eran Albert Einstein, Max Planck, Niels Bohr, y otros de similar envergadura y conciencia cívica y social.

Juan-maldacena

Reconstrucción de la física 

Los físicos de cuerdas suelen defenderse diciendo que la llamada correspondencia AdS/CFT (por “anti-de Siter/ Conformal Field Theory”), propuesta por Juan Maldacena en 1997, permite hacer cálculos de gran utilidad en teoría de materia condensada y física nuclear. Eso es cierto, pero al aplicar esa correspondencia lo que hacen es aplicar un método de cálculo que nada tiene que ver con supercuerdas ni teorías unificadas. Difícilmente la mencionada conjetura permita nunca realizar una predicción concreta para el universo real en el marco de la teoría de cuerdas. La correspondencia es entre la matemática que se realiza en un espacio de Sitter de 5 dimensiones y un espacio de dimensión inferior de la teoría de campos conforme con cuatro supersimetrías (esta última es una teoría que sólo admite la existencia de partículas sin masa, esto es, bosones). Ni nuestro universo tiene una geometría tipo “anti-de Sitter” ni está poblado únicamente por bosones. De allí que la correspondencia no se pueda aplicar al mundo real, aunque puede ser útil en otros campos, como mero formalismo matemático, reinterpretando el significado de los diferentes términos implicados fuera del marco de la teoría de supercuerdas. Los físicos de cuerdas más realistas están utilizando sus conocimientos de esta correspondencia para pasarse a campos de investigación donde pueden aplicar los métodos de cálculo tan duramente aprendidos con resultados de algún provecho, como ser en teoría de materia condensada y superconductores.

Una solución de fondo a la crisis de la física actual requiere un cambio en la formación de los físicos. Ese cambio debe implicar, entre otras cosas, una cierta conciencia filosófica de los fundamentos e implicaciones de la investigación científica. Pienso que la filosofía necesita de la ciencia y la ciencia necesita de la filosofía. Creo que la filosofía que tiene chances de hacer aportes reales a la sociedad y a la cultura es lo que se llama filosofía científica. Esta es una filosofía informada por la ciencia, por la buena ciencia y, que a su vez, le puede proveer a la ciencia del marco más general en el cual se desarrollen las teorías científicas y ayudar a que esas teorías no se desbanden, poniendo criterios estrictos de evaluación, de peso de la evidencia, y de interpretación semántica. Creo que hay una relación simbiótica, o mejor dicho, que debería haber una relación simbiótica entre filosofía científica y ciencia. La filosofía científica se ocupa de problemas bien concretos, problemas como qué es una ley científica,  qué es un evento, qué es una cosa, qué es una teoría, qué es un modelo, qué diferencia hay entre teoría y modelo, qué es el espacio, qué es el tiempo, qué es el espacio-tiempo, cuáles son los constituyentes últimos de las cosas, qué son los infinitos –¿existen en la realidad o son meras construcciones matemáticas?– y mucho más.

Los físicos hablan todo el tiempo de infinito pero difícilmente han analizado los aspectos más profundos de la teoría matemática del infinito y sus implicaciones filosóficas. Un físico bien informado de esos tópicos va a hacer mejor física. O un científico, en general, va a hacer mejor ciencia. Por otro lado, un filósofo que no conozca el estado de la ciencia actual cuando hable del espacio y del tiempo va a decir disparates; debería conocer, por ejemplo, relatividad general. O un filósofo que se ocupe del problema del libre albedrío, si no conoce los avances actuales de la neurociencia simplemente va a hacer especulaciones. La relación es simbiótica. ¿Cómo se trata eso, a nivel universitario?, ¿cómo se implementa a nivel formativo de los estudiantes?

En mi opinión debería haber, básicamente, para todas las carreras de ciencia, una materia de ciencias formales, como lógica y semántica, que complementen la formación matemática para que el futuro graduado sepa utilizar e interpretar lenguajes formales. Una única materia de filosofía científica, que explique qué entendemos por una ley, si hay leyes de leyes, si  puede haber propiedades de propiedades, qué es un cambio, qué es el azar, qué es una propensión, qué es una probabilidad, o sea, cosas que permanentemente el científico usa pero que raramente o jamás se plantea qué son, cómo se definen, qué rol juegan dentro de todo el esquema del conocimiento que él está tratando de abordar. Además, debería haber una materia de filosofía científica que incluya ontología y epistemología. La ontología es el estudio de las ideas más generales acerca de lo que hay, básicamente el estudio de cosas, cambios, propiedades, leyes, espacio y tiempo. La epistemología es el estudio del  conocimiento: qué es aprender, qué es una teoría, qué es una representación de la realidad, qué es un modelo, cuál es la diferencia entre ciencia y pseudociencia –tema muy importante, de gran relevancia cultural y social–, qué es la tecnología, en qué se diferencia la ciencia de la tecnología. Finalmente, la materia debería incluir ética. Yo creo que habría que enseñar ética en una materia de filosofía científica: ética científica, o sea, ética basada en el estudio del comportamiento humano, en tratar de determinar por qué los seres humanos se comportan de una manera o de otra y cuáles son las pautas, las normas, la moral, que caminos son convenientes para alcanzar ciertos objetivos.

Yo creo que uno de los grandes defectos de la formación de los científicos actuales es que deja de lado los aspectos éticos y cada vez asistimos a más casos de plagio, fraude, publicaciones refritadas varias veces, conferencias que son robadas y montones de cosas más, como ese anhelo por la fama que aqueja a muchos científicos. Se podría ayudar a combatir esas tendencias nocivas enseñando un poco de ética a nivel universitario a los estudiantes de ciencias. Todos los grandes sistemas de pensamiento de la antigüedad, como por ejemplo los del periodo helenístico de Grecia y el propio sistema aristotélico, siempre empezaban con lo que llamaban una gramática, que es lo que hoy llamaríamos una semántica, el conocimiento del lenguaje que usamos para describir la realidad, después seguían con una física y luego con una episteme, una teoría del conocimiento, para terminar siempre con una ética. El final siempre resultaba ser una ética. Y eso nosotros lo hemos perdido; ahora la ética no nos importa nada y yo creo que es lo que más tendría que importarnos porque es, en el fondo, lo que codifica cómo nos vamos a comportar. Eso es algo que incide directamente en todas nuestras actividades y en nuestra vida: la supervivencia de toda nuestra civilización, acaso, dependa de nuestra capacidad para comportarnos éticamente.

Lecturas sugeridas    

Bunge, M., 2001, Philosophy in Crisis: The Need for Reconstruction, Amherst: Prometheus Books
Ellis, G., & Silk, J. 2014, Defend the integrity of physics, Nature 516, 321-323
Baggot, J. 2013, Farewell to Reality: How Modern Physics Has Betrayed the Search for Scientific Truth, London: Pegasus
Smolin, L.  2006, The Trouble with Physics, NY: Mariner Books
Unzicker, A. 2013, Bankrupting Physics: How Today’s Top Scientists are Gambling Away Their Credibility, NY: Palgrave Macmillan
Woit, Peter 2006, Not Even Wrong, NY: Basic Books

Referencias

[1] “¿Está a la vista el fin de la física teórica?”.
[2] A lo largo de este texto me referiré ocasionalmente a este conjunto de conjeturas como “teoría”, lo cual debe considerarse, estrictamente, un abuso de lenguaje. La expresión, infelizmente, está tan extendida que facilita la comprensión del texto y ese es el motivo por el cual la he adoptado.
[3] Algo que en general no mencionan los defensores de esta posición es que pretenden que sus sueldos sigan siendo pagados por una comunidad mayor en la cual está insertos, comunidad que no entiende una palabra o ecuación de lo que hacen.
[4] “Publica o perece”.

YAPA:

Mario Bunge presenta a Gustavo Romero en la conferencia “Einstein y la metafísica del tiempo” (Seminario de Filosofía de la Ciencia, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Buenos Aires, 30 de Septiembre de 2015)

(Source: factorelblog)

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