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jueves, 31 de enero de 2019

El pico de la ciencia

 

Hemos hablado mucho sobre la modernidad, ese aspecto que ha permeado nuestras vidas de un modo inevitable, aquello que tanto amamos pero nos está destruyendo y cada vez nos separa más de lo natural, aquello que es ambivalente y no nos permite vivir ni en lo psíquico ni en lo material, porque vive siempre en lo inmediato y lo instrumental.

Es común escuchar anécdotas sobre alguien que dijo “todo lo que se podía inventar, ya se ha inventado”, y resulta que ese alguien jamás vio la transición entre televisores de blanco y negro a plasmas, LCD’s y LED’s, esa persona jamás vio un modem telefónico, ni conexiones ADSL, tampoco vio los modernos smartphones… y esa velocidad tecnológica sigue haciéndonos pensar que la carrera tecnológica aun puede ser infinita, vengo a deciros que no.

Uno de los problemas que los tecno-optimistas más ignoran es el energético, la civilización actual es posible gracias al maravilloso petróleo, que permitió mover grandes volúmenes de personas y mercancías a velocidades sorprendentes, superando incluso la velocidad del sonido. Pero ahora mismo estamos frente a una crisis energética, aunque no lo parezca, como se explica detalladamente en The Oil Crash, la civilización contemporánea está en vías del colapso por sencillas razones termodinámicas, se necesita de mucha energía para hacer cosas como trasladar personas y mercancías de un punto a otro. El petróleo (insisto) es un producto milagroso que permite concentrar en poco volumen un potencial calorífico.

La ciencia moderna desde la invención de las gasolinas no ha podido crear algo equivalente, que en poco espacio otorgue semejante autonomía, los eléctricos más modernos aún sufren de eso. Por otro lado la energía nuclear se está acabando (hablando del uranio) y tristemente los accidentes han acontecido, por lo que esta opción no puede ser viable a largo plazo.

Y la panacea o fusión nuclear se antoja imposible debido a que confinar el plasma es una labor titánica, imaginar crear un “sol” en la tierra y confinarlo “solamente” mediante técnicas electromagnéticas hasta ahora ha demostrado no ser posible, menos aún hacerlo para generar energía eléctrica.

¿Somos tecno-pesimistas o pesimistas entonces? Todo lo contrario, pero ese es otro tema de conversación, considero que el problema es la excesiva carga que se ha puesto en la ciencia y la negativa a reconocer los alcances de la ciencia y conocimiento humano respecto a un planeta finito y la incapacidad de obtener recursos naturales de otros lugares (planetas, satélites, etc.), además de una serie de problemas fundamentales de la ciencia que no se han querido abordar en décadas.
Lo anterior me lleva a citar (nuevamente) un maravilloso artículo titulado “ Sobre el fracaso del LHC Run 2, y los límites del conocimiento” en donde se exponen en resumen dos cosas:

1) La ciencia básica está limitada de modo práctico en cuanto a la descripción del mundo por el coste experimental y el hecho de que cada vez un mayor coste resulta en un menor aumento de precisión: esto hace que (relativamente) poco más se vaya a avanzar los próximos años en cuanto a la identificación (enumeración) de leyes, teorías y principios nuevos y revolucionarios.

2) La ciencia básica está limitada teóricamente en cuanto a la explicación (el porqué) del modo en que esas leyes y principios detectados (de modo descriptivo) funcionan del modo en que lo hacen (y no de otra manera, o de ninguna manera en absoluto). Uno puede, por ejemplo; conocer y comprender la formulación matemática (descriptiva) del principio de acción mínima, y no obstante, no tener ni idea de por qué el Universo funciona de este modo observado y no de otra manera diferente. Y lo mismo aplica al resto de leyes, principios, teorías, etc.

El primer punto y principal argumento del por qué el LHC es un fracaso, es que digamos en términos prácticos que todo lo que científicamente se podía descubrir (hablando específicamente de la física de partículas) ya se ha descubierto y lo que falta por descubrir requerirá más recursos de todo tipo, por lo que a menos de que invirtamos más dinero, ya no descubriremos más cosas y además de eso…cada vez tendremos menos precisión en cuanto a nuevos descubrimientos, ante eso surge una duda que lanzó al aire y que fue dicha por primera vez por mi compañero Jesús aludiendo a The Crash Oil y desde luego a Hubbert y su teoría del pico:¿Estamos en el pico de la ciencia?.

Es decir… ¿Estamos en el punto climax de descubrimientos e invenciones?, ¿La física de partículas ha tocado “techo”?, la analogía es imprecisa desde luego y metafórica, no pretende decir que a partir de ahora la ciencia irá en franco decaimiento, pero parece ser que por ejemplo al menos en el campo de la física teórica y experimental el LHC podría ser el último gran proyecto, a menos que se financie otro. ¿Hasta ahí llegará la investigación empírica?.

Otra cosa que es importante aclarar es que según la teoría de Hubbert, una vez que se alcanza el pico la caída no es inminente ni súbita, no se trata de el anuncio de un apocalipsis inmediato, pero si se trata de un punto de no retorno. Al respecto de la física y del LHC el debate está muy vivo y yo considero que si podría haber cierto estancamiento, podríamos ver en los próximos años que la investigación empírica de ciencia básica podría empezar a decaer, eso no significa que se dejará de hacer ciencia ni nada por el estilo, todo lo contrario seguramente la investigación seguirá y crecerá pero en campos muy específiocs y costosos particularmente de la física podría dejarse de hacer investigación empírica por falta de financiamiento e incluso incapacidad técnica.
Como el mismo artículo ilustra y tomo la siguiente imagen, el LHC tiene la potencia suficiente como para ver (detectar) objetos a escala de menos de 10^-10, pero las cuerdas de la teoría de cuerdas (valga la redundancia) según nuestros modelos teóricos existirían a una escala de 10^-30 centímetros, por lo que no hay forma de “ver” empíricamente si una cuerda existe o no existe, vibra o no vibra, es imposible (al menos en este momento y punto de la historia) construir una cámara diminuta que pudiese grabar una cuerda. Vale la pena si quiera intentar comparar el tamaño de un átomo con el de una hipotética cuerda.



 Justamente mientras escribía este artículo me encontré con una traducción de “el futuro incierto de de la física de partículas”, en donde se expone con argumentos más sólidos y desde un medio más “mainstream” lo que comentaba anteriormente, y que se resume en que efectivamente la física de partículas

Entonces encontramos un problema con la ciencia y empezamos a ver los límites que tenemos para seguir investigando, pero como mencionaba, hay otros temas de los que no se ha hablado y que siguen siendo oportunos.

Relacionado a lo anterior tenemos que la ciencia vive una severa crisis desde hace décadas y este problema ha sigo ignorado sistemáticamente hasta nuestros días. Un profesor de la universidad decía que fue Descartes quien fundó la modernidad, mediante su famoso “Discurso del método” separó los mundos de la introspección y la física para crear una doctrina empírica, que desembocaría en la perfección del método científico, en términos prácticos perfeccionó los conceptos modernos de teoría y práctica o teoría y verificación experimental.
A partir de entonces las ciencias abandonaron modelos introspectivos y se privilegio un mundo “objetivo” en donde la razón pudiese estar por encima de toda contaminación subjetiva y lo demás es historia… El problema vino alrededor del siglo XX con varios problemas que ya he relatado pero vale la pena rememorar. El primero y quizá más relevante vino de la mano de Kurt Gödel, un genio sin igual que provoco una herida narcisista de la que la ciencia jamás se repondría: Gödel demostró en sus teoremas de incompletitud que ninguna teoría matemática formal capaz de describir los números naturales y la aritmética con suficiente expresividad, es a la vez consistente y completa.

Los problemas de recursividad e completitud inspiraron a  Hofstater a escribir un libro.


Lo anterior resultó sumamente trágico para las ciencias porque en el andamiaje construido desde el positivismo, las matemáticas resultaban esenciales para el modelo teórico-experimental, puesto que desde ahí se construían modelos científicos que después se experimentaban y corroboraban para finalmente acabar como leyes universales o algo así. Pero Gödel queriendo o sin querer “se cargó” las matemáticas (en un sentido figurado) y borró toda esperanza de que alguna vez algo tan puro y “exacto” como las matemáticas fueran perfectas y perfectamente entendidas, el universo resulto ser más extraño e inconsistente de lo que pensábamos.

El asunto no quedó ahí, Einstein que para muchos ha sido el mayor genio que ha tenido la humanidad concibió su teoría general de la relatividad, una broma maestra en todos los sentidos, excepto porque después se hizo evidente algo que ya se sospechaba y es que su teoría describe muy bien que sucede con los objetos con masa en el universo, pero no puede explicar lo que sucede en el universo a microescala, hablamos de la física de partículas, esa misma que estudia el LHC a través del CERN.

Peor aún resultó que las teorías que explican la física de partículas como la mecánica cuántica, resultaron ser notablemente incompatibles con la teoría general de la relatividad, de modo que hasta la fecha no se puede explicar que hay “en medio”, es decir como es que en un mismo universo nuestros modelos teóricos no pueden explicar por qué los comportamientos de la materia y la energía son diferentes según la escala.

A partir de ahí el problema se ha hecho cada vez más grande, entre otras cosas porque la física de partículas tiene teorías que son probabilísticas y que debido a la dificultad de comprobarse experimentalmente en ocasiones se enumerar como meras teorías, lo que reduce su valor a los ojos del positivismo “clásico” que rechaza las ideas sin evidencia empírica. Peor aún resulta cuando la física de partículas dicen y comprueba experimentalmente cosas “raras” del universo como que un electrón pueda estar en dos lugares al mismo tiempo, lo que es imposible ante la lógica “tradicional/científica/positivista” pero que sin embargo se ha comprobado experimentalmente.

Ante estos problemas algunos científicos/físicos han dicho que el quehacer físico no implica especular ni hacer teorías sin sustento científico/teórico y que muchos físicos de partículas bien harían en dejar de hacer brujería y hacer ciencia en serio. El problema de fondo es que la ciencia en serio se ha venido quebrando con Gödel, con el problema presupuestario, y con el pico de la ciencia que hoy expongo aquí, para lo cual se me ocurren algunas soluciones o vertientes:

  1. Algunos compañeros, colegas y amigos me han sugerido que no hay problema con la ciencia. Esto es falso, porque Gödel demostró que si somos consistentes estamos siendo incompletos y que si somos completos, seremos inconsistentes. Evadiendo a Gödel, aún tenemos problemas para que la ciencia pudiera llegar a ser completa, los intentos más cercanos se ilustran en la llamada “teoría de las supercuerdas” y otros esfuerzos que aun pretenden vivir en un universo lógico y consistente con la esperanza de que algún día podamos entender las leyes que nos gobiernan. En ese universo sin embargo aún no se sortean problemas como la incapacidad técnica de comprobar experimentalmente cosas como la teoría de cuerdas o seguir fraccionando partículas subatómicas en aceleradores de partículas. Siento decirlo pero este modelo ha fracasado.
  2. Por otro lado muchas personas han intentado conciliar modelos científicos y filosóficos para atacar los problemas modernos en los que Gödel nos metió, pero esto me suena un poco recursivo, claro que los positivistas están en su derecho de querer arreglar su “ciencia”, pero esto involucra necesariamente rellenar aquellos huecos y eso no se antoja fácil. Continuar con la via pragmática es querer transitar nuevamente por ese camino tan fructífero que nos ha llevado hasta aquí, sinceramente no creo que funcione, pero se vale disentir. En este post hablo un poco sobre lo que podría ser una nueva filosofía de la ciencia.
  3. Considero que este es un buen momento para rendirnos, para aceptar que el universo y la realidad nos han rebasado y caminar hacia una aproximación realista del universo, aceptar la imposibilidad técnica de realizar más investigación experimental y abrir otras puertas, por ejemplo la lógica difusa. Se trataría de continuar con el trabajo de investigación partiendo desde aceptar que hay cosas que quizá no sabremos y sobretodo enfocar nuestras energías en lo que si podemos hacer, crear y descubrir. Considero que este es el espíritu de autonomía y bienvivir. Para este camino es necesario la reconciliación (creo yo) de la ciencia y la filosofía, divorcio fatal que fue promovido por el positivismo.

Para concluir solo queda decir que quizá seré yo el próximo ingenuo que creyó que “ya no se podía descubrir nada más”, quizá en el futuro los reactores de fusión nuclear sean una realidad y quizá haya una teoría que explique el universo en macro y nano escala y quizá las paradojas de Gödel no lleguen a ser tan graves como parecen, no tengo miedo a equivocarme. Pero por otro lado las limitantes que tenemos en nuestros modelos actuales empiezan a romperse y hacer ruido y es mejor atenderlas. Hoy más que nunca estamos habilitados para acabar con los grandes problemas de la humanidad pero no lo hacemos porque no hay modelos reales y funcionales de sustentabilidad y no los podrá haber hasta que empecemos a construirlos y señalarlos, pero por fortuna ya hemos comenzado.

1 comentario:

  1. Magnífico texto Eduardo. Hemos alcanzado nuestros límites simultáneamente en muchas áreas.

    Respecto a la ciencia, tal vez no tan conocido, el principio de incertidumbre de Heisenberg, mediante el vemos nuestra limitada capacidad para medir el microcosmos cuántico, con mucha exactitud, o tal vez mejor, con una exactitud alta en todo a la vez (velocidad y momento de la partícula). Es una aviso para navegantes en el mundo cuántico como el costosisimo y pírrico en descubrimientos acelerador de particulas

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