Al ser científicos, estamos dialogando con la naturaleza mediante la observación y experimentación sistemática con el fin de identificar sus leyes y los principios del mundo físico y sus relaciones entre sí. Si un científico hace las preguntas adecuadas y correctas, la naturaleza le da las respuestas correctas.
Poco a poco, con el paso de los siglos, nuestro conocimiento se ha ido perfeccionando y profundizando, pero sigue siendo “docta ignorancia” o ignorancia científica, un conocimiento incompleto de las leyes y fundamentos ontológicos de la naturaleza. Pero la búsqueda del conocimiento no se alimenta de certezas, sino de una radical falta de ellas.
“Lo que necesitamos son cosas fiables, no ciertas. Porque cosas ciertas ni tenemos ni tendremos nunca, a menos que queramos creer a pie juntillas en algo. Las respuestas más fiables son las respuestas científicas porque la ciencia es la investigación de las respuestas más fiables, no de las respuestas ciertas”. (C. Rovelli)
Aceptar nuestra ignorancia significa intentar conocer lo que podemos conocer. Sin embargo, hoy conocemos nuestro mundo mucho mejor que hace dos siglos. Lo que sabemos lo podemos expresar con una serie de ecuaciones, que quizás tengamos que corregir en un futuro próximo.
Sabemos que:
1. Tiempo y espacio no son entidades absolutas. Tiempo-espacio y masa-energía son cantidades interdependientes. La masa/energía deforma el tiempo/espacio. El espacio se está expandiendo, y esta expansión empezó en el momento del Big Bang, es decir, las galaxias se están alejando” unas de otras.
Generalmente se cree que las estrellas y galaxias se ubican aleatoriamente en el espacio. Pero las observaciones modernas han demostrado que toda la materia del universo tiene una estructura celular: los cúmulos de galaxias no están distribuidos aleatoriamente, sino que forman largas cadenas, agregados en forma de discos. Estas formaciones densamente pobladas están separadas entre sí por grandes vacíos: los espacios entre filamentos, que son las estructuras de mayor escala en el universo, que contienen muy pocas o ninguna galaxia.
Cuando uno compara la imagen a escala microscópica de las células nerviosas en el interior del cerebro con otra que representa a gran escala la distribución de la materia en el universo, no cabe sino el asombro. Las similitudes son tantas que parece imposible que sean fruto de la casualidad.
2. El tiempo solo puede moverse del pasado hacia el futuro, todo se mueve como una flecha en una sola dirección. Filosóficamente podemos decir que la flecha de tiempo es la flecha de la vida. La vida nunca corre hacia atrás.
3. La velocidad de la luz es una constante universal (300 000 km/s). Contrariamente a la intuición natural, sin importar la velocidad a la que un observador se mueva relativamente hacia otro observador, ambos medirán la velocidad de un rayo de luz que se avecina con el mismo valor constante, la velocidad de la luz.
4. De acuerdo con la ecuación E = m*c2, la energía puede obtenerse de una masa y viceversa. El equivalente de energía de un gramo de masa es equivalente a 21,5 kilotones de energía equivalente a TNT. La detonación de la bomba lanzada sobre Hiroshima creó una explosión equivalente a 16 kilotones de TNT.
5. Casi todos los elementos son hijos de las estrellas. El origen de los átomos más ligeros (hidrogeno y helio) está en el origen del universo, y la mayor parte de los átomos más pesados son más viejos que el Sol y la Tierra. El 97 % de la masa del cuerpo humano está conformado por materia procedente de las estrellas.
6. El núcleo contiene casi toda la masa de un átomo, pero solo ocupa algunas milésimas de billonésima de su volumen. En consecuencia, el núcleo es extremadamente denso.
El átomo no se parece a un sistema solar, es decir, los electrones no giran alrededor de núcleo atómico. No sabemos dónde están y qué hacen, pero sabemos con qué probabilidad podemos verlos en uno u otro lugar. Esto es una característica de todos los objetos cuánticos.
7. Todos los átomos (y otras partículas) son iguales e indistinguibles. En el mundo atómico y subatómico no existe “individualidad”. En el caso de los radioisótopos, los átomos tampoco saben qué van a hacer ellos o sus vecinos: desintegrarse (morir) en el próximo momento o extender su vida en la forma actual por millones de años.
8. No sabemos cómo es el mundo subatómico (mundo cuántico) en sí mismo. Sus objetos se revelan a nosotros como ondas o como partículas. Si les preguntamos “qué son”, en función de cómo lo medimos nos dicen que son “ondas”, y si lo medimos de otra manera, nos dicen que son “partículas”. Reaccionan de la misma manera que los seres humanos: algunas veces respondemos que somos cuerpo (por ejemplo, al tener hambre) y otras veces que somos el alma (manifestaciones de la vida interior).
Las partículas elementales no se pueden explicar por medio de otros objetos, solo podemos hablar de las relaciones de una partícula con otras.
9. Según el modelo estándar (no alcanza a ser una teoría completa de las interacciones fundamentales debido a varias cuestiones sin resolver) existen tres tipos de las partículas elementales (indivisibles, carecen de estructura interna): leptones, quarks y bosones. Estas partículas (y todas las otras) pueden “verse” unas a otras por tener características específicas (las másicas por tener masa; las que tienen carga eléctrica sienten a las otras partículas cargadas, así como el campo electromagnético; en el caso de quarks, por tener sabor y carga de color – estos atributos no tienen nada que ver con la percepción de sabor o color –, etc.).
10. En física existen muchos problemas (teoréticos y experimentales) no resueltos, y las palabras de Einstein todavía son relevantes: “Estamos en la posición del niño pequeño que entra a una inmensa biblioteca con cientos de libros de diferentes lenguas. El niño sabe que alguien debe de haber escrito esos libros. No sabe cómo o quién. No entiende los idiomas en los que esos libros fueron escritos. El niño percibe un plan definido en el arreglo de los libros, un orden misterioso, el cual no comprende, solo sospecha”.
Nuestro universo para nosotros seguirá siendo por siempre un misterio, y este “por siempre” es el llamado del alma que nos hace reflexionar, investigar, filosofar, hacer ciencia y escribir poesías.
Y en esto hay algo profundamente humano y auténtico.
Anton Musulin