Siglo XX: la muerte de la certidumbre

por Fran J. Velasco Lozano

En el siglo XX la ciencia toma un papel aún más relevante en la sociedad. En un siglo marcado por la guerra entre países, las teorías se desarrollaban en parte con fines militares. La ciencia debía ser de dominio público: toda la población se veía afectada por ella y debía conocerla para opinar al respecto.

El auge de esta “cultura científica” convirtió los experimentos en pruebas irrefutables a los ojos del público y muchas ideologías aprovecharon esta cada vez más aceptada legitimidad de la ciencia para justificar su postura: el nazismo, por ejemplo, se apoyó en la teoría de la selección natural de Charles Darwin (1809-1882).

Por otro lado, la creciente complejidad de los conceptos hizo que la disciplina científica se viera como únicamente accesible a los eruditos. La recién consolidada física teórica, por ejemplo, utilizaba ecuaciones verdaderamente complejas para el público.

Pero los avances científicos del siglo XX no solo dejaron perplejos al gran público, también revolucionaron la visión que los científicos tenían de la naturaleza del universo: la física, hasta entonces determinista, penetró en la incertidumbre.

En una época en la que las matemáticas, ciencias exactas, se utilizaban para comprender el Universo, se creía que debía haber una explicación determinista para todos los fenómenos. Podemos ver un ejemplo en la reacción del público ante el Proyecto Genoma Humano de James Watson (1928) y Francis Crick (1916-2004): la gente creía que debía haber un gen para explicar cada comportamiento humano. Aunque después se supo que no todo está determinado por los genes, la idea del ADN corroboraba las leyes de la herencia de Gregor Mendel (1822-1884), así como la teoría de la evolución de Darwin.

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James Watson y Francis Crick. Imagen de biology-forums.com

Con avances como éste, seguía aumentando la fe en la ciencia y crecía la confianza en el determinismo, pero entonces llegó Albert Einstein (1879-1955). Tras su teoría de la “relatividad especial”, el tiempo, hasta el momento considerado fijo e inalterable, se contempló como algo relativo: el tiempo transcurre de forma distinta según la velocidad a la que nos desplazamos. A esto hace referencia el experimento mental del gemelo que viaja al espacio y regresa mucho más joven que el gemelo que se queda en la Tierra.

El trabajo siguiente de Einstein, sobre el efecto fotoeléctrico, demostraba que la luz puede influir en la materia. Y su trabajo sobre la “relatividad general” unía el tiempo y el espacio en un mismo “tejido” que se ve afectado por la presencia de grandes masas.

Pocas personas han cambiado nuestra visión de la realidad como lo hizo Albert Einstein, pero la relatividad no fue el último golpe que la nueva ciencia le dio al antiguo sentido común.

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Albert Einstein. Imagen de https://es.wikipedia.org/

Las ideas de Einstein desembocaron en teorías que dejarían completamente de lado el determinismo científico: las teorías cuánticas. El “principio de incertidumbre” de Werner Heisenberg (1901-1976), por ejemplo, revela que es imposible medir la velocidad (o el momento) de una partícula y a la vez determinar su posición exacta.

El llamado “principio de complementariedad” de Niels Bohr (1985-1962) afirma que solo podemos describir la realidad mediante términos contradictorios: un ejemplo es la dualidad onda-partícula, de la que hablaremos a continuación.

En resumen, la mecánica cuántica abrió los ojos de la ciencia a un universo mucho más extraño de lo que se creía, sujeto a la incertidumbre y que obedece a leyes probabilísticas.

El mismo Einstein, como hemos dicho, se negó siempre a creer que el universo actuaba de manera tan aleatoria. En una discusión con Bohr (las cuales eran habituales), Einstein dijo que “Dios no juega a los dados con el universo”, a lo que Bohr le contestó: “Einstein, deja de decirle a Dios cómo hacer las cosas”.

Esta anti-intuitiva aleatoriedad de las leyes físicas vino acompañada de una afirmación aún más impactante: es físicamente imposible realizar una medición sin alterar de alguna manera el resultado. Una demostración de esta extraña característica de la materia fue el famoso “experimento de la doble ranura”, en él se demuestra la dual naturaleza de la luz: es onda a la vez que partícula, lo cual después se descubrió que ocurre con cualquier partícula subatómica.

El experimento de la doble ranura es muy simple: se trata de disparar fotones (partículas elementales de las que se compone la luz) contra una lámina en la que haya dos microscópicas ranuras verticales, poniendo detrás algún tipo de material fotosensible para así observar las marcas dejadas por los fotones que han atravesado las ranuras.

Imaginemos a un tirador que con un rifle de paintball dispara a una plancha de metal que tiene dos ranuras verticales. En la pared de detrás, las manchas de pintura representarían las marcas dejadas por los fotones. Podemos intuir lo que ocurriría si el tirador dispara durante un rato: con dos ranuras verticales en la plancha de metal, se formarían dos manchas verticales en la pared de detrás.

Sin embargo, al lanzar los fotones contra las dos ranuras no se obtuvo el mismo resultado: en lugar de dos líneas verticales, los fotones formaron un patrón de interferencias. Un patrón de interferencias es lo que se esperaría si en lugar de balines de paintball se lanzaran ondas contra la doble ranura: por ejemplo, ondas de sonido.

Si damos una palmada detrás de la doble ranura, es intuitivo pensar que el sonido pasará por ambas ranuras y, de hecho, así ocurre: una onda de sonido atravesaría la habitación hasta la plancha de metal y pasaría por ambas ranuras. En ese momento sería como si dos ondas idénticas a la primera salieran de cada una de las ranuras; a este fenómeno se lo conoce como difracción.

Las dos ondas interactuarían entre sí al chocar la una con la otra mientras se expanden y se propagan desde las ranuras: se producirían interferencias. Tras dar palmadas durante un rato, suponiendo que el sonido dejara marcas en la pared del fondo, se obtendría una gran marca vertical en medio y varias marcas a sus lados que progresivamente disminuyen de intensidad mientras se alejan del centro: lo que se conoce como franjas de interferencia. Esto es lo que ocurre con la luz, como si los fotones que la componen fueran ondas en lugar de partículas, cada fotón pasa por ambas ranuras.

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Imagen de www.geocities.ws
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Auténticas franjas de interferencia tras realizar el experimento de la doble ranura con fotones. Imagen de www.lusoacademia.org

Se demuestra así que los fotones, considerados partículas, son ondas por lo que respecta a su comportamiento. Y recordemos que esta afirmación se puede extrapolar a cualquier partícula subatómica; ¿acaso estamos hechos de ondas electromagnéticas?.

Pero hay algo que resulta todavía más extraño: al incluir un instrumento de medición para saber qué ocurría, los fotones cambiaron su comportamiento y pasaron a actuar de igual forma que lo harían las balas de paintball, pasando por una sola ranura y formando solo dos rayas verticales en el detector del fondo.

Observar un sistema implica que ese sistema no esté completamente aislado y, al no estar aislado, el sistema se comporta de forma distinta: el simple hecho de observar altera lo observado.

Las partículas que componen la materia y la energía, las partículas que nos componen, son ondas de probabilidades que al ser observadas se vuelven partículas detectables en posiciones concretas.

Esta es la conocida interpretación de Copenhage, vigente todavía. Si pensamos que observar implica un intercambio de información, de energía-materia, no es anti-intuitivo concluir que el hecho de observar modifique de alguna manera lo observado.

Por si la inverosimilitud de la física cuántica y la relatividad no fueran suficiente incertidumbre, en el siglo XX surgió la primera ciencia que pretendía entender lo más incierto de todo: la mente humana.

Patricia Fara (1948) realiza en su obra Breve historia de la ciencia un interesante paralelismo entre el autor de esta nueva ciencia Sigmund Freud (1856-1939) y el genio de la relatividad Albert Einstein. Además de numerosas coincidencias biográficas, Freud también se movía en el terreno de lo “relativo”, en una ciencia que elabora teorías con bases de probabilidad.

Creador del psicoanálisis, Freud dividió la mente humana en tres partes: el “yo”, el “superyó” y el “ello”. Ni siquiera el propio individuo es algo determinado y conocido: la mente humana posee rincones subconscientes ocultos e inaccesibles.

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Sigmund Freud. Imagen de sigmundfreud.net

Pero el psicoanálisis hace diagnósticos probables, estimados, lejos de ser irrefutables; Karl Popper (1902-1994) utilizó este argumento para lanzar su crítica al psicoanálisis de Freud, tachándolo de pseudociencia.

Según Popper, un verdadero científico se esfuerza en “poner a prueba” su teoría, intenta demostrar que se equivoca para corroborar si su teoría resiste las pruebas (lo que se conoce como el “criterio falsacionista” o “falsacionismo“). Por otro lado, los pseudocientíficos solo se preocupan de confirmar sus teorías, diseñando experimentos que la respalden.

Karl Popper también opina que toda hipótesis científica debe poder refutarse o reafirmarse al compararse con otras teorías, pero no hay nada con que contrastar la ciencia de la mente de Freud.

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Imagen de http://www.cde.peru.com

Por último, y volviendo al problema de la comprensión humana de la realidad, Popper opina que no es posible demostrar de manera definitiva una teoría, es siempre susceptible de ser contradicha por nuevas pruebas.

Si miramos al pasado, la historia nos muestra que muchas teorías que han durado decenas de siglos han caído en unas horas. Con física cuántica o sin ella, el ser humano estará siempre ligado a la incertidumbre.

Si los límites de la ciencia están en los instrumentos que se utilizan, con el psicoanálisis deberíamos preguntarnos: ¿Se puede entender la mente humana utilizando como único instrumento la mente humana?

De la misma manera, al analizar las nuevas teorías de la física uno se cuestiona: ¿Se puede entender la materia usando instrumentos hechos de materia?

O lo que es más inquietante: ¿Puede un ser real llegar a entender de manera inequívoca la realidad?

Pero no hay que detenerse al sospechar que jamás llegaremos al final del camino, o incluso al estar convencidos de ello, pues tal vez el final sea lo que menos importa. Es irregular y tortuoso, pero eso no significa que tengamos que abandonarlo. No es un camino de rosas, nunca lo ha sido, siempre ha sido un camino en el bosque, pero los seres humanos seguiremos caminando.

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