Física: principios absolutos y relativos

Vamos a empezar con dos frases definitorias de lo que pretende ser esta entrada:

«La ciencia es mucho más que la simple acumulación de datos y hechos».

«El concepto de absoluto como elemento definitorio de una teoría debe ser descartado, por cuanto el propio concepto de teoría define un límite a cada teoría».

Cuando un experto físico teórico da una explicación en Youtube, o en otro medio, para explicar algún hecho relacionado con su trabajo, me gusta escuchar atentamente sus explicaciones y tomar buena nota. Aprender de su discurso, y disfrutar del nuevo conocimiento, o reafirmar algún conocimiento ya adquirido. De ningún modo se me ocurriría contradecir sus explicaciones, porque yo no soy físico teórico, y no tengo herramientas para ello.

¿Significa esto que no puedo llevar a cabo algún tipo de crítica? En absoluto. Todos podemos criticar aspectos no directamente relacionados con sus explicaciones. Esto es lo que hice hace cinco meses con una doctora en física teórica alemana, una mujer brillante con casi doscientos mil seguidores, que tiene una reputación altísima, y una consideración de científica de primer nivel. Esta mujer se llama Sabine Hossenfelder, y sus vídeos son didácticos y muy interesantes siempre.

Ni en mil años se me ocurriría contradecir a esta mujer en todos los aspectos relacionados con sus conocimientos de física. Sería absurdo por mi parte.

Pero, ¿y cuando entra en otros temas, o toca otros temas, relacionados con la filosofía del conocimiento? Ahí sí tengo algo que decir. Honestamente, y con toda la modestia del mundo por supuesto. Pero me veo en el derecho de hablar. Y es lo que hice hace cinco meses, cuando la doctora Hossenfelder afirmó que la teoría de la relatividad general es «errónea» porque no tiene en cuenta los efectos cuánticos de la gravedad. Es, dicho de otro modo, una teoría clásica, que no incluye los efectos cuánticos en sus postulados.

Vamos a entender algo desde el primer momento: una teoría es, por definición, una conceptualización de la realidad, pero de una realidad limitada a la formulación de las ecuaciones y principios que se encuentran dentro de dicha teoría. Por ello, por definición, cualquier teoría tiene unos límites establecidos. Por lo tanto, de todo ello podemos deducir que:

Una teoría es cierta, mientras no se verifique experimentalmente su falsedad, dentro de los límites del razonamiento de dicha teoría.

Por ello, podemos decir que la teoría de la relatividad general es cierta, y funcional, dentro de su ámbito de actuación. Fuera de su ámbito de actuación, cuando se llega a sus límites, la teoría deja de funcionar. ¿Hace eso a la teoría falsa o errónea? No. La teoría se demuestra como correcta dentro del contexto que desarrolla.

Por ello, la relatividad general es una teoría funcional y correcta, siempre que no se llegue a sus límites. ¿Cuál es su límite? Tenemos tres ejemplos en la naturaleza que demuestran sus límites. El primero es el big bang. El segundo es la dinámica de los agujeros negros, y el tercero es la energía oscura.

En el caso del big bang, a partir de ciento punto, cuando se mueve el tiempo hacia atrás, entramos en una zona donde, debido a los efectos cuánticos, la relatividad general deja de funcionar.

El segundo ejemplo son los agujeros negros, donde, debido a la gravedad tan intensa, se producen efectos cuánticos de la gravedad que no pueden ser descritos por la relatividad general.

El tercero es la energía oscura (no confundir con la materia oscura), que nos dice que, a grandes distancias, la relatividad general parece necesitar de parámetros adicionales, principalmente el llamado omega, también conocida como la «energía de vacío» que genera una fuerza contraria a la gravedad, que acelera la expansión del universo.

Esto fue, de forma muy breve por supuesto, lo que introduje en los comentarios de Youtube de la doctora Hossenfelder cuando habla de que la teoría de la relatividad es «errónea». Nada más.

De forma inesperada la entrada ha generado un debate en los comentarios, de los cuales presento el primero, que apoyaba mi comentario con el ejemplo de la gravedad de Newton que, de nuevo, es una teoría correcta, una vez más, dentro de sus límites.

Y, de hecho, la física newtoniana es suficiente para muchos ingenieros, sobre todo cuando se habla de mecánica celeste, o del cálculo de trayectorias en sondas espaciales. En esos casos, casi siempre es suficiente con la gravedad de Newton. ¿Por qué? Porque la gravedad de Newton es un caso especial de la relatividad general de Einstein, y, para muchos fenómenos, es suficiente con las matemáticas implicadas en la teoría de Newton para trabajar en muchos fenómenos.

Otras personas, sin embargo, con todo su derecho por supuesto, lo ven de otra manera. Yo lo respeto naturalmente. Pero que nadie me diga que debo razonar que Einstein estaba equivocado. No lo está, dentro de los límites. Y, fuera de esos límites, simplemente la teoría general de la relatividad no es aplicable. Por lo tanto, no es ni buena ni mala; simplemente, no aplica.

Este caso concreto es un ejemplo de un mundo que está completamente polarizado. Se enseña que las cosas son «correctas» o «incorrectas», «blancas» o «negras», «bien» o «mal». En un mundo binario así no podemos ver los matices de colores que conforman el universo, que no es blanco y negro, sino que tiene una enorme cantidad de colores, que deben ser apreciados con todo detalle.

Desde este modesto blog quiero felicitar a la doctora Hossenfelder por su brillante trabajo divulgador. En ningún momento critico su trabajo, primero porque no soy quién para ello, en segundo lugar porque me parece que su tarea divulgativa es brillante. La admiro, y creo que es una científica de primer nivel. Pero eso no significa que no pueda disentir en algunos aspectos aledaños a sus explicaciones científicas. Sí puedo, y lo hago con todo el respeto.

El debate siempre es bueno, con educación y con respeto. Y me alegro de haber abierto ese debate en Youtube. En todo caso, la ciencia nunca será absoluta, siempre relativa. La verdad absoluta queda para la teología. Para los amantes de la ciencia, la verdad es siempre relativa e incompleta. Y puede que nunca terminemos de conocerla del todo. Y puede, solo puede, que eso no sea tan malo. De eso hablaremos otro día. Muchas gracias.

A modo de complemento, dejo algunos enlaces que pueden ser de interés:

Errores de Einstein. Era un ser humano, y tuvo fallos como todo ser humano.

El mito del conocimiento absoluto. ¿Podremos conocerlo todo algún día?

La ecuación del universo. ¿Existe una ecuación que define al universo en su conjunto?