Teoría de cuerdas: la tormenta perfecta de la ciencia

Últimamente se habla mucho, y cada vez más, sobre la idea de que la teoría de cuerdas, una de las famosas “teorías de unificación”, sea un inmenso castillo de naipes en el aire, sin una base sólida. También se habla de si es necesario replantearse la base misma de qué es ciencia y qué no lo es. Si tenemos una gran teoría, que lo predice todo, pero de la que no se puede verificar nada, ¿qué tenemos? ¿La gran teoría final? ¿O una inmensa nube de argumentos imposibles de verificar, y que por lo tanto hay que descartar? Este es el problema de la ciencia de hoy día. Vamos a hablar de ello, si el amable lector lo desea por supuesto.

Ante todo, podemos decir que la teoría de cuerdas es la más compleja estructura matemático-física que se ha creado hasta el momento para explicar la naturaleza del universo. Nació hace unos cuarenta años, y desde entonces ha tenido varias versiones, siendo la versión “M” la última. Nadie sabe exactamente qué es la M. Probablemente no tenga nada que ver con Magneto, el malo de los X-Men. En todo caso, la teoría de cuerdas ha magnetizado recursos y personal durante cuatro décadas, pero sigue sin visos de ser la respuesta definitiva. Y quizás nunca lo sea. Vamos a intentar verlo en las siguientes líneas.

conocimiento

La ciencia no es exacta. De hecho, mucha gente critica los cambios que se producen en las ideas científicas. Se podría decir que el libro de la ciencia se reescribe cada día. Una de las cosas que envidio de las personas con creencias religiosas, es que todo lo que corresponde al universo y su naturaleza tiene una explicación clara y precisa: Dios. El universo y todo lo que contiene, junto a las leyes físicas, son en última instancia creación de Dios. Además, disponen de un libro donde se explica no sólo el origen del universo, sino todo lo relacionado con el ser humano. En los libros sagrados, inalterados durante miles de años, se puede encontrar la explicación a todo. No hay nada que preguntar. No hay dudas, todo es claro y absoluto. Ante cualquier pregunta, siempre se puede terminar la frase con algo similar a: “fue decisión de Dios”, o “Dios lo quiso así”, o “eso corresponde a Dios”. Fin de la historia. No tengo más preguntas, señoría.

Lamentablemente, los no creyentes, y amantes de la ciencia, no lo tenemos tan fácil. Nuestros libros cambian constantemente sus leyes y teorías. Constantemente se debaten sus postulados, y constantemente aparecen datos que modifican ideas anteriores. La verdad es que es tentador dejar la ciencia y refugiarse en la religión, donde todas las preguntas tienen respuesta. Pero, por algún extraño motivo, me veo motivado a seguir con ese caos de ideas absurdas y contradictorias que conlleva el hecho científico, en vez de aceptar la realidad de que no hay nada que explicar, porque todo está ya explicado.

Pero, según algunas voces, incluso la ciencia tiene dogmas, y defensores de esos dogmas. Uno de esos dogmas es, según algunos, la teoría de cuerdas. Actualmente, esta teoría, que lleva en desarrollo cuarenta años, sigue siendo una de las candidatas a unir la teoría de la relatividad, y la mecánica cuántica. Se han invertido ingentes cantidades de dinero y tiempo en su desarrollo, su modelo matemático es extremadamente complejo, y tiene un gran número de devotos seguidores. El problema es que la teoría de cuerdas no predice nada que sea potencialmente visible por ningún instrumento o prueba, lo que predice no se ha observado, y, lo más importante: es no falsable. Pero ¿qué significa esto último?

No falsable significa que no podemos demostrar la falsedad de la teoría. Dicho de otro modo, la teoría puede decir que los seres humanos tenemos un dragón en casa cuando estamos fuera, o puede decir que los perros tocan rock cuando no les vemos. Pero que el dragón desaparece cuando llegamos a casa, y los perros dejan el rock cuando les observamos. Lamentablemente, aunque estos ejemplos suenen exagerados, que lo son, sin embargo la realidad es la que es: la teoría de cuerdas no puede verificarse, del mismo modo que no podemos verificar que mi perra y el del vecino han formado una banda de blues. Del mismo modo que tenemos que tener fe en un Dios que no podemos ver ni tocar, debemos tenerla en una teoría cuyas bases no se pueden verificar. En ambos casos, tenemos que creer en algo intangible.

Tampoco permite la teoría de cuerdas hacer predicciones, al menos aquellas que sean factibles de comprobar. Trabaja a nivel de la escala de Planck, muy por debajo de tamaños, distancias, y tiempos mensurables actualmente, y, quizás, de lo que nunca podamos analizar. Luego, si no podemos observar la escala de Planck, cualquier idea que esté basada en esas escalas es no falsable.

Pero un momento. Alguien dirá: “que no podamos verificarlo no significa que no sea cierto”. Es verdad. Que yo diga que tengo un dragón blanco en casa de veinte metros que habla y cuenta chistes no tiene por qué ser falso. Pero no se puede verificar. Si no se puede verificar, que yo tenga ese dragón no sirve de nada. Cada vez que llego a casa el maldito dragón se esconde.

A la teoría de cuerdas le pasa lo mismo. Es, en muchos aspectos, una mitología, un conjunto de modelos físico-matemáticos que demuestran matemáticamente muchas cosas, pero ello no implica que la realidad sea esa. En la historia de la ciencia han surgido mil modelos matemáticos que no tuvieron una correspondencia física. Algunos eran modelos bellísimos. Pero la belleza por sí sola no demuestra nada. Hacen falta hechos. Hacen falta pruebas.

Pero vamos más lejos. Las preguntas que actualmente se plantea la comunidad científica, ante la situación que ha producido la teoría de cuerdas, son, primero: ¿es la teoría de cuerdas científica? Y segundo: ¿debe replantearse qué es ciencia, y qué no lo es?

Toda teoría debe cumplir dos premisas básicas: debe predecir nuevos aspectos de la naturaleza no conocidos anteriormente, o no verificados, y debe ser falsable, es decir, debe poder someterse a experimentos que permitan ver que sus predicciones y cálculos teóricos se adscriben a la realidad. Lamentablemente, la teoría de cuerdas falla en ambos extremos. No es capaz de predecir nada, y no podemos verificar que lo que dice no es cierto, luego no podemos entenderla como un modelo científico. De hecho, la teoría de cuerdas se ajusta a los datos que van surgiendo de tal forma que es capaz de predecir cualquier cosa. Una teoría que lo predice todo, incluso elementos contrarios entre sí, no predice nada. Esto no significa que todo lo que postula la teoría de cuerdas sea falso. Solo significa que no podemos verificarlo. Es posible que haya aspectos reales en la teoría de cuerdas. Que ciertos postulados sean correctos. Pero si la base falla, todo se desmorona como un castillo de naipes. Entonces, no nos quedará otro remedio que acudir a otra teoría. Una nueva teoría que sí podamos verificar.

Esto lleva al segundo punto. ¿Debemos replantearnos qué es ciencia? Saber si una teoría es científica hasta ahora ha sido posible, gracias a la cada vez mejor precisión de los instrumentos, que han permitido verificar los aspectos postulados por cada teoría. Pero esos instrumentos imponen unos límites que quizás no se puedan superar. Si la teoría de cuerdas se mueve más allá de la precisión del mejor instrumento, sus definiciones y modelos nunca podrán ser verificados. ¿Debemos dejar entonces de considerarla ciencia?

Este es un problema complejo, y resolverlo supone rediseñar el concepto mismo de ciencia. No debemos olvidar que la ciencia debe poder ser contrastable, y debe poder verificar que sus postulados son correctos en cada momento y situación, dentro de los límites de cada teoría. Si esto falla, la misma base de la ciencia falla. Es entonces cuando mucha gente advierte que hay que volver a la religión, donde los dogmas lo explican todo.

Naturalmente, yo soy de los que creo que prefiero la mayor incerteza que contenga un solo gramo de conocimiento empírico, a la verdad absoluta más grande totalmente indemostrable. Por ello, creo que la ciencia debe reinventarse a sí misma si es necesario, eso deberá decidirlo la comunidad científica. Pero siempre, y de forma irremisible, bajo un postulado fundamental: impedir que las pseudociencias, las creencias, las opiniones no contrastadas, y las posiciones subjetivas no tengan nunca cabida antes de ingresar como teoría científica en la comunidad.

Estamos ante un momento complejo en la historia de la ciencia. Vamos alcanzando unos límites increíbles en la precisión de los instrumentos, pero mucho más en el desarrollo de las teorías más modernas, como la propia teoría de cuerdas. Desde los años ochenta, mucha gente cree que esta teoría es una huida hacia delante. Otros creen que es la teoría definitiva. Pero una cosa está clara: sea quien sea que tenga razón, la teoría deberá demostrar su solidez, y deberá permitir que sea falsable. Sino, por muy imaginativa y elaborada que sea, no dejará de ser un inmenso y complejo puzzle matemático. Fantástico, ingenioso, y elegante. Pero nada más. Y eso puede tener interés como herramienta para mil cosas, pero no para crear ciencia teórica sobre la estructura y funcionalidad del universo.

Si nos plegamos a que “hemos superado los límites de lo que somos capaces de comprender, o de verificar” estaremos consumando la muerte de la ciencia. Y eso es algo que no debe, ni puede, ocurrir. No solo por el desastre que supone, sino por la tentación que supondría para muchos volver a las pseudociencias, a las religiones, a los mitos, y a los dioses. Y eso sí sería el final de la civilización tal como la conocemos.


Como de gran interés sobre este tema, recomiendo el siguiente libro: “Las dudas de la física en el siglo XXI: ¿Es la teoría de cuerdas un callejón sin salida?” del físico teórico Lee Smolin. También el número de abril de 2016 de la revista “Investigación y ciencia”, y su artículo “La teoría de cuerdas y los límites de la ciencia” de Adán Sus.

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