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sábado, 23 de octubre de 2010

Hadrones y el bing - bang

Ciencia, la Cueva de los Hadrones y el Big-Bang…
Ariel Tarazaga es un ingeniero nuclear mendocino que indaga sobre el tratamiento de las noticias difundidas sobre el origen del mundo, cuando en realidad no lo son tanto.

Por Ariel Esteban Tarazaga.

Cada tanto una noticia del ámbito de las ciencias naturales irrumpe en los medios de comunicación y las gentes, curiosas y amantes del saber por naturaleza, la devoran rápidamente, con mucho provecho en algunos casos, y sin demasiados cuidados en otros.

Me gustaría compartir aquí unas pocas reflexiones que considero vitales, y que tienen que ver con nuestra actitud frente a este tipo de noticias. Las considero vitales porque según esa actitud es que la llegada a nuestros oídos de la noticia sobre cada magnífico avance en el mundo de las ciencias, puede o no ser aprovechada al máximo, con un sentido crítico; y por todos, es decir, por quienes hacen ciencias y por quienes son entusiastas aficionados a la misma. Pienso que de no mediar cierto freno en nuestros impulsos psicológicos corremos el riesgo de ilusionarnos por lo que no existe, o de tergiversar lo que existe, y hasta de ascender a la calidad de dioses a teorías que no pueden ocupar tales dignidades. Estas reflexiones son de índole personal y muy bien puede estarse en desacuerdo con ellas, o de acuerdo sólo en parte. No obstante quise aprovechar esta oportunidad para compartirlas abiertamente.

Es esencial tener presente que toda teoría está sujeta a comprobación y revisión permanentes, con las consecuentes ampliaciones, modificaciones y hasta con la posibilidad de que deba ser descartada en parte o por completo si los experimentos la contradicen claramente. Si consideramos la historia evolutiva de las ciencias, echamos de ver que, en efecto, siempre ha ocurrido de este modo. Y si tenemos en cuenta cuánto, entre las que hoy se consideran teorías consolidadas, hay de conjeturas, y cuánto hay verdaderamente probado, más el hecho innegable de que la capacidad humana para ir más adentro del seno de la materia, de sus “rincones, pliegues y repliegues”, aumenta cada vez más, no es extraño que la modalidad en que evolucione la producción científica continúe siendo la que se ha dado hasta ahora: postulaciones y/o ensayos iniciales-error-reformulación-(postulación)-ensayo-error-reformulación-(postulación)-ensayo-error …. ad infinitum. De hecho es algo bien comprendido que toda teoría para ser digna de tal condición, debe estar sujeta a permanente comprobación y revisión.

Es oportuno mencionar que todo avance hacia las profundidades de la materia se correlaciona con una extensión de los sentidos por medio de complejas herramientas tecnológicas y del brillante uso de la mente y su poder de penetración. Estas cuestiones permiten inferir indirectamente la naturaleza interna de la materia hasta cierto límite, hasta cierto horizonte que va ampliándose con el tiempo. Pero es necesario mencionar también que a pesar de esa profundización se sigue estando dentro del mundo de la materia, y que mientras lo que ya ha sido visto, medido, experimentado, puede, plausiblemente, decirse que existe, lo que no ha sido visto aún, ni pensado siquiera, no puede negarse a priori, a riesgo de caer en la necedad. Tanto da creer algo por fe ciega como negar cualquier cosa sin sólidos fundamentos; ambas actitudes valen lo mismo y son estériles para la búsqueda y construcción del conocimiento.

Es difícil entender porqué a veces, y dentro mismo de la comunidad científica, una persona es casi “excomulgada” de la misma, simplemente por poner en tela de juicio lo que por mucho tiempo y casi inconscientemente ha sido tomado por verdad indiscutible, sin que medie una actitud crítica. Alguien se pronuncia diciendo “la teoría de la evolución de Darwin es hermosa pero no es completa ni ha sido probada de manera absoluta”, o “la teoría del Big-Bang es una de otras tantas posibles visiones de la historia del universo, no es la única y está llena de huecos e inconsistencias”, e inmediatamente es señalado por algunos colegas como hereje. Éstos que así señalan han caído en una especie de dogmatismo casi religioso al defender férreamente ciertas posturas, más no el valor de la verdad, que inmutable y pura espera pacientemente ser descubierta. Ciertamente a veces “el árbol tapa el bosque”, por mucho intelecto del que se disponga.

Equilibrio, visión amplia y profunda, mente libre de prejuicios, libre de pasiones irracionales, pero llena de entusiasmo y pasión por ir cada vez más adentro del seno de la vida, y no por cuanto provecho de ello devenga, sino por amor al saber en sí mismo; una mente dotada de suficiente madurez que la proteja de las fantasías que puede producir ella misma, que la proteja del orgullo de sí misma, debieran ser, entre otras, las más relevantes características en el corazón de un verdadero científico. El mismo hecho de que una teoría pueda evolucionar y perfeccionarse debiera constituir un permanente incentivo y la más hermosa muestra de que es algo que crece, que cambia y se transforma, de que en definitiva una teoría es algo vivo. Sería, al menos para algunos, casi asfixiante pensar en la existencia de una teoría última producida por la mente humana, cerrada en sí misma, que pretendiera describirlo absolutamente todo. Ello podría significar que el contenido del universo es finito y trivial, y llegados a tal instancia habríamos de preguntarnos: y después de esto, ¿qué? Estaríamos ante un panorama bastante triste por cierto, ¿acaso no habría nada más para saber y para seguir creciendo? Y por otra parte sería, al menos también para algunos, una tremenda arrogancia, una gran soberbia y sencillamente necedad, creer que una mente humana puede contenerlo todo en forma absoluta. Hasta el presente ningún planteo teórico a nivel cosmológico o antropológico ha hecho más que decir cómo avanzan los fenómenos, cómo viven y qué correlaciones internas mantienen una vez establecidos, una vez “puestos a vivir”. Sin embargo, a pesar de la utilidad práctica que obtenemos de esas formulaciones, ninguna ha sido capaz, nunca, al menos desde el pensamiento netamente científico, de explicar la causa última de todo y de resolver los problemas del vivir. Esto es algo que no puede perderse de vista jamás, al menos mientras uno se considere un ser humano, antes que simplemente un científico o un intelectual. Basta contemplar un firmamento desbordante de estrellas por las noches, en absoluta calma y arrobo… para darse cuenta que es casi infantil querer encerrarlo todo en un producto puramente intelectual, ¡y encima envanecerse por ello! Qué la búsqueda de la verdad pueda proseguirse eternamente, que nunca acabe el proceso, que lo que haya para saber sea ilimitado y no pueda encerrarse en una única teoría de una sola vez, podrían convertirse en los alicientes de vida más hermosos concebibles.

Si se me permite el símil diría que las conjeturas y puntos débiles de una formulación teórica pueden verse como el cartílago que permite un determinado proceso de maduración: le permite crecer al hueso; en tanto que el hueso por su parte representa aquello que de dicha teoría ya está totalmente probado. Si este fuera un buen símil, entonces habríamos de procurar no arruinar ese “cartílago” falseando las conjeturas y forzando al mundo a pensar que son la verdad, del mismo modo que la excesiva actividad física con sobrecarga de pesos arruinaría el crecimiento normal de un adolescente, por osificación prematura de sus cartílagos.

Ahora bien, hechas estas reflexiones trataré de ilustrar su aplicación presentando un caso concreto. Me referiré, sólo a modo de ejemplo, a una novedad relacionada con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN por sus siglas en francés), sita en las cercanías de la ciudad de Ginebra en la frontera Franco-Suiza, que hace apenas unos días atrás (21 de Septiembre de 2010) recorrió el mundo. Algunos medios se hicieron eco de la misma, en algunos casos con la mesura y el equilibrio de quien juzga las cosas críticamente y se ciñe a la objetividad, y en otros con ciertas manifestaciones de ilusión y fantasía, por no decir de “espectacularidad”. Parece que esto siempre ha sido así, pero un exceso en lo segundo afecta el propio crecimiento de la ciencia.

La máquina en cuestión tiene varios propósitos que han definido su diseño. Entre otros, la búsqueda del bosón de Higgs, o la llamada, un tanto pintorescamente, “partícula de Dios”, y el estudio de la materia y del estado físico que, se supone, se asemejan a los que existieron en los primeros instantes de vida del universo. La noticia que trascendió las paredes del CERN tiene que ver de algún modo con todos los propósitos del proyecto, pero especialmente con éste último. Estudiar la materia que se supone se asemeja a la del universo primordial, es algo que lleva una gran carga de sutilezas cuya explicitación verán con desprecio aquellos quienes gustan de ver algo fantástico a toda costa donde no lo hay; en otras palabras, quienes gustan de ilusionarse y caer sin quererlo en el mundo del error. Antes de mencionar específicamente la noticia en cuestión, enumeraré algunas de esas sutilezas que a mi entender están aquí presentes.

Muchas premisas o supuestos están en juego aquí. Por ejemplo, se asume que las leyes de la física que valen, dentro de ciertos límites, aquí en la tierra, son aplicables a todo el universo hasta sus mismos confines, cuestión acerca de la cual no tenemos obviamente, una prueba directa y satisfactoria. Otras premisas similares están en juego aquí, muchas de índole profundamente filosófica. Pero sin dejar de tener esto presente, creo que vale más la pena centrarnos ahora en aquellas que tienen que ver con la teoría del Big-Bang más específicamente.

Una primera premisa que puede ocultarse engañosamente en la mente de quienes no han reflexionado acerca de lo cambiante de la vida propia de cualquier formulación teórico-experimental, y han mostrado la noticia en cuestión exagerando su trascendencia, es que vale sin discusión la teoría del Big-Bang, sin advertir sus naturales debilidades, su costado formado por conjeturas. Ha de tenerse presente que algo como la “teoría del Big-Bang” es en realidad un conjunto de teorías y de resultados experimentales que tratan de armonizarse tan coherentemente como sea posible, para intentar explicar cómo el universo puede haber evolucionado por expansión del propio espacio-tiempo, a partir de una singularidad infinitamente caliente y densa -no se trata de una explosión de algo, sino de la expansión del propio espacio-tiempo en medio de un vacío absoluto-. Esta construcción corresponde a una visión particular de la cosmología moderna acerca del universo, no siendo la única.

La raíz fundamental de esta visión cosmológica descansa en algunas de las soluciones de las ecuaciones de la teoría general de la relatividad (TGR) formulada por Albert Einstein a comienzos del siglo XX; en principio sólo eso, unas pocas soluciones puramente matemáticas. El gran entusiasmo y emoción provocados por estas soluciones son justificados y exaltados por corroboraciones experimentales. Pero dichas corroboraciones sólo prueban esta visión en parte.

Por ejemplo, no sabemos si lo más remoto que alcanzamos a ver en el espacio es verdaderamente el límite o borde final del universo, suponiendo que exista tal cosa. Si ese límite en realidad estuviera más allá de una cierta distancia relacionada con la velocidad de la luz y con la edad del universo estimada al día de hoy, caeríamos en un problema donde, o dicha estimación es incorrecta, o de lo contrario no valdría la causalidad, no valdría el postulado relativista de que nada puede, en este universo, superar la velocidad de la luz en el vacío. Esto representa un punto débil de difícil, por no decir de imposible resolución con las condiciones actuales de experimentación. Por otra parte se ha constatado que esa expansión del universo se da de manera acelerada, es decir, que la velocidad de expansión va aumentando cada vez más, y esto no puede explicarse aún de manera satisfactoria en el marco teórico. Más aún, para poder explicar cuál es el contenido del universo en cada instante, nada dice en principio, la TGR, y para ello se echa mano del modelo estándar de partículas, un “catálogo” matemático-experimental de partículas que se postulan como las fundamentales en la arquitectura de la vida, entre las cuáles estaría el tan esquivo bosón de Higgs. Pero dicho modelo está sujeto a comprobación y al presente no es capaz, entre otras cosas, de incorporar y explicar satisfactoriamente lo que ha sido propuesto para resolver algunos problemas de la astrofísica, recibiendo los nombres de materia oscura y energía oscura. Y un poco más todavía: al mismo tiempo que se intenta determinar de qué manera es posible reducir las cuatro fuerzas fundamentales conocidas de la física (la fuerza gravitatoria, la electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil) a una sola y única fuerza, para lo cual existen varias teorías tentativas propuestas, sin tener resuelto este problema aún, se piensa que dichas fuerzas se fueron separando durante el proceso de expansión del universo a lo largo de sus primeros instantes de evolución. Y se trata de dar explicaciones de esta separación, dentro del marco del Big-Bang, por medio de esas teorías tentativas que no han tenido comprobación empírica adecuada. Al momento, el modo en que las fuerzas se hayan separado (si tal cosa ha ocurrido efectivamente) en el universo muy primigenio, y todo lo que tiene que ver con el desarrollo y la evolución del mismo, es de naturaleza altamente especulativa, todo ello pertenece al mundo de las conjeturas.

Estas son algunas de las muchas cuestiones a tener en cuenta, escogidas aquí para ilustrar simplemente porqué se ha dicho antes que la “teoría del Big-Bang” no es una teoría en sí misma, sino algo mucho más complejo y sujeto a revisión permanente; un intento de armar un gran rompecabezas echando manos de casi todo cuanto hay disponible en el almacén del conocimiento humano hasta el presente.

No ha de perderse de vista que la “teoría del Big-Bang” no explica porqué ocurre lo que ella postula, ni explica porqué, una vez que se ha dado la expansión del espacio-tiempo, se da un determinado centro del universo y no otro, o porqué este centro se ubica en un lugar preferencial del espacio-tiempo y no en otro, o si esto está sujeto a alguna ley o si es simplemente arbitrario y nada más. Tampoco explica porqué no habría de existir más de un universo a la vez, ni qué había antes del Big-Bang, ni qué habrá después de éste; esto último se intenta explicar por medio de otras teorías propuestas (Big-Freeze, Big-Cranch, Big-Rip, Big-Bounce, etcétera). Librada a sus propias implicancias, la teoría del Big-Bang estaría hablando de un universo que ha nacido a partir de una nada absoluta, de un vacío absoluto, asunto que ha sido fuertemente criticado desde hace mucho tiempo por la misma ciencia ortodoxa a las religiones que admiten un creacionismo a partir de la nada; ¿y entonces…?. No debiéramos fanatizarnos por ninguna formulación y más bien ser prudentes y tener un pensamiento claro.

La segunda premisa que puede esconderse inadvertidamente detrás del pensamiento de los que quieren estudiar los primeros instantes de vida del universo mediante los resultados obtenidos en el LHC, surge al suponer, a priori, cómo debió ser la materia presente en ese universo primigenio, y asimilarla sin más, y necesariamente, a la que esté presente en estados de altísimas energías producidos en las colisiones logradas en el LHC, produciendo así un condicionamiento en el propio experimento y en lo que se espera obtener del mismo. Se supone, desde la teoría del Big-Bang, la existencia de altísimas energías durante los primeros instantes del universo, y simplificando mucho las cosas, por ello se piensa que las altísimas energías producidas en las colisiones del LHC, pueden ser semejantes a aquellas y arrojar luz sobre la naturaleza de los tiempos primigenios del universo. Pero el planteo de esta semejanza, si hilamos muy fino, es también forzado aunque pudiera llegar a ser correcto. Sin embargo, y a decir verdad, no hay muchas otras formas de proceder con método científico: sin perder de vista el conjunto… ¡por algún lado hay que comenzar a desbrozar la maleza!.

Los resultados que fueron noticia días atrás corresponden a la observación de, literalmente “signos de efectos potencialmente nuevos e interesantes”. Haces de hadrones (en este caso se trató de protones), son acelerados en ambas direcciones de la máquina circular para hacerlos colisionar en su encuentro. En dicho encuentro y como consecuencia de la colisión de partículas que han alcanzado altísimas velocidades (cercanas a la de la luz), surge una gran cantidad de información susceptible de análisis. La cantidad de información a extraer de cada colisión aumenta, o en todo caso se vuelve más interesante, a medida que las partículas que van a colisionar alcanzan mayores velocidades, y a medida que aumenta la cantidad de “ramilletes” de hadrones que logran ser acelerados por la máquina. La capacidad máxima del LHC aún no se ha alcanzado, pero a pesar de ello ya se tienen estos “signos” o insinuaciones de la existencia de un nuevo campo de la física a investigar. Concretamente se ha observado que algunas partículas surgidas de la colisión están íntimamente correlacionadas de modos no observados previamente en colisiones de protones. Una “sopa” de partículas elementales de muy altas energías, mostrando fenómenos desconocidos hasta la fecha, se ha puesto, posiblemente, en evidencia en estos experimentos. Pero todo ello es aún oscuro, o tal vez pudiera decirse “menos que preliminar”, y todo el plantel de científicos que trabaja en ello, muy probablemente esté revisando que todo el procedimiento se haya realizado correctamente, y esté al mismo tiempo solicitando la crítica y el intercambio constructivos de toda la comunidad científica internacional. De modo pues que es necesario tener paciencia y serenidad ante la noticia.

Tal vez estemos en el umbral de un mundo de fenómenos inesperados, inimaginables, un nuevo campo de la física, y tal vez esto que hoy es débil insinuación sea considerado un resultado de gran trascendencia dentro de algún tiempo. Como quiera que sea, algo habrá de salir de estos experimentos una vez se hayan coleccionado unos cuantos datos. Algunos “colosos” de la ciencia podrán caer y otros podrán erguirse tal vez… No se trata todavía de un descubrimiento trascendente, son apenas indicios de la existencia de ese nuevo campo de la física, lleno posiblemente, de fascinantes secretos. Y hay que estar preparados y dispuestos a desprenderse de todas aquellas “bellas teorías” de las que estemos enamorados y que podrían ser muy transformadas o tiradas por tierra por los experimentos. La pregunta permanente en nosotros es ¿qué llegaremos a ver cuando la máquina alcance su máxima capacidad de trabajo? Los resultados podrían ser fascinantes, o no… Hay que esperar.

La vida de cualquier teoría en un determinado instante, cuál si pudiéramos verla en una foto, es efímera, es fugaz, debe poder cambiar, debe poder crecer todo el tiempo…, como nosotros mismos. La aventura es infinita y deliciosa, pero requiere quitarse de encima todo apasionamiento irracional, y más bien requiere un profundo amor por la verdad, infinita paciencia, una mente amplia que sea capaz de trascenderse a sí misma y que otorgue la enorme paciencia de aquel que busca el saber por el saber mismo, y no por la utilidad que pueda traerle. La invitación es pues, a buscar con fervor, con ahínco, a estar bien informados, rectamente informados, a ponerlo todo en tela de juicio, a no hacer juicios demasiado prematuros, y a caminar hacia la porción de verdad que cada quien pueda alcanzar. En cada instante de vida de toda teoría podemos ver un modelo limitado de la realidad, una forma particular, una apropiación un tanto artificial y transitoria aunque útil y maravillosa, de lo que está detrás de ella: la verdad en sí misma, la esencia vital y palpitante de la naturaleza, silenciosa, profunda y misteriosa; aquello que no admite divisiones y que no puede encerrarse en fórmulas definitivas, aquello que no puede siquiera ser dicho, el manantial inagotable de vida que da lugar a las formas en todo sentido.

La pregunta inevitable es, a estas alturas: ¿sabremos los seres humanos hacer un uso de esos conocimientos cuya motivación no se ciña estrictamente al mundo material, y siendo así, que se trate de un uso que favorezca un progreso integral de la humanidad?; y esto, por supuesto, suponiendo que haya una idea clara de lo que significa “progreso”. Sería verdaderamente muy temible que el conocimiento ganado por el hombre aumentara y su naturaleza interna se estancara o retrocediera en su calidad, y no pudiera reaccionar, o advertirlo, o tan siquiera sospecharlo a tiempo. Sería una gran desidia, y también una gran picardía, trágica y a la vez perversa, permitir que ese conocimiento fuera producto total o se convirtiera en esclavo de los señores oscuros y tenebrosos cuyos nombres mundanos son ambición y poder (económico, político, etcétera), en definitiva, egoísmo (pues hay poderes y ambiciones altruistas también). Sería muy temible si así nuestro “gran tesoro” se convirtiera en material nocivo y hubiéramos de arrepentirnos por haberlo conquistado, sin poder desligarnos de responsabilidad alguna… demasiado tarde por cierto.

* Ariel Esteban Trazaga tiene 33 años, es ingeniero nuclear recibido en el Instituto Balseiro, vive actualmente en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y trabaja en el Sector Estudio de Reactores y Centrales Nucleares de la Comisión Nacional de Energía Atómica. También cursa la carrera de Filosofía de la Facultad de Filosofía y Letras de la UBA.

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