Felipe Asenjo

Qué duda cabe de que la ciencia es importante para la humanidad. Gracias a esta disciplina, la sociedad ha alcanzado un desarrollo sin precedentes, que ni el más visionario de nuestros centenarios antecesores hubiese podido imaginar. Esto se debe a que la ciencia es un método diseñado para favorecer un pensamiento crítico que coincida objetivamente con las observaciones de la naturaleza.

De esta forma, la base de la ciencia es la experimentación, y en esto es importante ser enfático. Cualquier argumento científico que es considerado como una verdad de la naturaleza ha sido sometido a innumerables experimentos por diversos científicos en diferentes partes del mundo. Poniéndolo de otra forma, la realidad científica solo existe si es medida. Este es un sesgo muy fuerte que diferencia a la ciencia de otras actividades humanas.

En ciencia no importan las opiniones, sino solo lo que es empíricamente demostrable.

Entonces, ¿cómo caben en ciencias las disciplinas que se dedican a teorizar? ¿Cómo es que ramas, como la física teórica o la astrobiología, son todavía aceptadas cuando estudian espacios de 11 dimensiones, o el tipo de vida existente en planetas que no han sido detectados aún? La razón y la importancia actual de estos campos de estudio radican en las cualidades fundamentales de nuestro Universo.

Como humanidad llevamos mucho tiempo estudiando todo el universo que nos rodea. Hemos  comenzado desde lo más cercano, como la agricultura, hasta alcanzar lo más lejano, como el Big Bang. Y la conclusión más importante a la que hemos llegado hasta ahora es que nuestro Universo tiene estructura. Y esta estructura es fundamentalmente de origen matemático.

Sin embargo, no tenemos claro por qué es así, pero lo es, y es una característica que permea a toda la ciencia. Es el entramado íntimo del Universo. Así, sabiendo esto, es posible aprovechar nuestro entendimiento matemático de la estructura del Universo para poder entender la realidad del mismo.  Hay un sinfín de ejemplos de esta forma de proceder en ciencias.

Philosophiæ naturalis principia mathematica
Philosophiæ naturalis principia mathematica (Wikipedia)

En 1687, Isaac Newton publicó sus Philosophiæ Naturalis Principia Matemática [1], en los cuáles se establecieron las bases de la gravitación universal. Con esto, fue posible entender que el movimiento de la Luna, es equivalente al movimiento de una caída simple hacia la Tierra.  De esta forma, fue factible entender que cualquier satélite puede orbitar un planeta, aunque solo en 1957, fuimos capaces de poner un satélite artificial en órbita.

Lo importante es que las bases teóricas de cómo lograrlo databan de hace casi tres siglos atrás, y lo más importante, la humanidad ya sabíamos cómo funcionaría. Otro ejemplo interesante, fue la predicción de Neptuno en 1846 [2], casi un mes antes de que fuera observado definitivamente, todo esto gracias al conocimiento matemático que teníamos sobre los movimientos de los planetas de nuestro sistema solar.

Las disciplinas que teorizan se basan en nuestro conocimiento de la estructura matemática del Universo para explorar los límites de la ciencia (y a veces para empujarlos un poco más allá).

La importancia de teorizar radica en esta exploración, y en las posibles hipótesis que podrían ser confirmadas en los años venideros.

Esto puede parecer una apuesta muy arriesgada, pero es lo suficientemente atractiva para tomarla. Y además, ha demostrado muchas veces ser altamente fructífera de formas inimaginables.

Un gran ejemplo de esto ocurrió en 1931. Tan sólo valiéndose de física teórica y matemáticas, el físico Paul Dirac fue capaz de teorizar y predecir en 1931 la existencia de la antimateria, una sustancia nunca antes observada (ni imaginada). Este solo concepto cambiaba todo el paradigma que se tenía en ese entonces de la realidad misma. Su predicción teórica fue confirmada experimentalmente un año después, otorgándosele a Dirac un premio Nobel. Casos como este hay muchos en todas las disciplinas científicas, los cuales han producido grandes descubrimientos partiendo tan solo de teorías.

En ciencia no importan las opiniones, sino solo lo que es empíricamente demostrable.

La ciencia es como un gran pilar, donde la experimentación son los bloques que se van sumando para darle su estructura.

 

Las teorías son el adhesivo entre los bloques para darle fortaleza. Esta es la importancia de las teorías y de teorizar.  Nos permiten lograr que este pilar se eleve cada vez más alto y más fuerte,  haciendo que la receta de nuestro adhesivo mejore con el tiempo, usando nuestro profundo conocimiento de la naturaleza subyacente de nuestro Universo, nuestra intuición y una pizca de nuestra imaginación.

Referencias:

[1] http://cudl.lib.cam.ac.uk/view/PR-ADV-B-00039-00001/

[2] http://www.elmundo.es/elmundo/2009/06/15/ciencia/1245064953.html

[3] https://institucional.us.es/blogimus/2017/09/dirac-y-la-antimateria/; https://www.scientificamerican.com/article/what-is-antimatter-2002-01-24/

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Felipe Asenjo
Académico y Doctor en Ciencias con mención en Física. Con postdoctorados en Umeå Universitet, Suecia, y The University of Texas at Austin, USA. Escríbenos a contacto@chilecientífico.com

2 Comentarios

  1. Gracias por tu columna Felipe. Es muy interesante entender la necesidad de teorizar. Muchas veces entre los físicos experimentales nos preguntamos (y bromeamos) acerca de como la teoría se ha vuelto cada vez más compleja y que los teóricos ya perdieron la conexión con la realidad. #ConRespeto

    En ese sentido, siempre he entendido que nuestra percepción de la naturaleza y el universo está más bien acotada a nuestras herramientas cognitivas. Hemos creado instrumentos para aumentar el rango de “realidades” que podemos ver con ellos, pero siempre estas observaciones serán subjetivas, ya que no podemos escapar de nuestros prejuicios y experiencias. *Queremos* encontrar esa partícula que la teoría nos dijo que debiese existir. Muchas veces cuesta darse cuenta que lo que hipotetizamos no era correcto. Y hay que empezar de nuevo.

    Cuando escucho -y leo- que la estructura del universo es matemática, me pregunto hasta que punto. ¿Qué interpretación del universo tendrá una civilización extraterrestre? ¿Será la matemática el lenguaje universal? Hay que recordar que la matemática es una invención humana, lograda a partir de la observación de la naturaleza y de tratar de darle una interpretación. Esa interpretación está dada por nuestros sentidos, con todo lo limitados que seguían siendo en 1687… ¿que sucedería entonces si logramos observar el universo desde otra perspectiva? ¿se seguirá manteniendo la estructura matemática?

    Dejo planteada la duda… esto es como el huevo o la gallina, así que no se si lleguemos a un consenso.

    Saludos y gracias!
    Gonzalo Avaria

  2. Hola Gonzalo,
    lo que planteas es muy interesante y un problema abierto. Estoy de acuerdo que todo se basa en una descripción humana que es, a fin de cuentas, una herramienta inventada. Pero por ahora es lo único que tenemos. Al menos en física, cada cierto tiempo, aparecen personas tratando de re-entender fenómenos desde una perspectiva diferente, pero nunca esos esfuerzos no-matemáticos han dado frutos.

    Es totalmente posible que existe un entendimiento mejor del universo, al cual nosotros aún no podemos llegar, pero yo creo que es poco probable. Todas las pocas pistas que tenemos muestran que el universo se rige matemáticamente, con las mismas matemáticas que nosotros fuimos capaces de deducir sin la intención de describirlo (de eso hay muchos ejemplos). Y me refiero a que somos capaces de entender matemáticamente el universo desde las escalas subatómicas hasta las cosmológicas.

    Si yo tuviera que apostar, diría que cualquier civilización superior a la nuestra usa la misma matemática que nosotros para entender el Universo.

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