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La caja de Pandora el blog de Sofía Cárdenas Cortés


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28 de febrero, 2015

Dimensiones estéticas, dimensiones astronómicas

 

Los comienzos de la ciencia de la astronomía surgieron de admirar la regularidad de los fenómenos que ocurren en el cielo. El carácter principal del hombre es reconocer patrones, como las estaciones, es un mecanismo de supervivencia. Platón hablaba metafóricamente de que la inteligencia humana entiende primero las cosas en continuo cambio para ir fijándose en lo permanente de las mismas hasta poder mirar hacia arriba, hacia el cielo, donde la luz pura, la luz del sol, mostraría la verdad infinita e inmutable, más allá de las palabras, más allá de lo temporalmente comprensible, incluso más allá de la primera vida. Pero esa luz si se mira fijamente, ciega, si se mira a través del camino de lo mutable, ilumina.

 

Lo que viene a decir Platón es que el tiempo liga al ser humano a los acontecimientos intelectuales sin que estos seres puedan adelantarse a las manecillas del reloj, esas manecillas del conocimiento procesual. Para lo demás, las hipótesis. Pero incluso las hipótesis son, siempre en ese tanto por ciento que no es ensayo y error,  resultados temporales de pensamientos que se han ido construyendo a través de experimentos enlazados. En la astronomía las hipótesis que surgieron de mirar lo repetitivo del cielo se verificaron o no con la llegada del telescopio, una mirada más certera, un cielo más abierto. La luz final, la verdad, como en la metáfora de Platón, siempre está un paso más allá de lo dudoso, pero lo dudoso es un valor constante.

 

La astronomía es una ciencia muy dinámica, prácticamente hay descubrimientos cada semana. La evidencia en astronomía llega en forma de radiación electromagnética, de radiación que llega a los instrumentos de medida, no por contacto directo con aquello que se está estudiando. Desde esta radiación se realiza una inferencia que explique de manera indirecta como era aquello que produjo esa radiación que nos ha llegado tiempo después de que se haya producido. Luego, lo normal la construcción teórica sigue una lógica que explique los experimentos con una base matemática que soporta el conocimiento.

 

Sin embargo, esa lógica de la explicación sigue unos parámetros que obviamente no llegan a la perfección. Para empezar, una hipótesis que descubre determinados patrones ha de ser verificada, pero hay que pensar cuántos datos hay que obtener para verificar esa hipótesis. ¿Qué pasa con aquello que puede ser verdad pero todavía no ha sido observado, los llamados contrafácticos? ¿Cuánta cantidad de lo observable hay que reunir para que suene científico que una hipótesis ha sido verificada?

 

La lógica deductiva, la típica de la aritmética, no puede ella sola con la ciencia, necesita de  lógica inductiva,  la generalización, que ocurre en ciencia todo el tiempo, por ejemplo en 1859 en la Teoría de la Evolución de las Especies. La dichosa certeza, verdad clara y distinta, algo que ya, desde hace tiempo, no se busca para lo científico, sigue siendo un fantasma muy presente dentro del lugar que la ciencia ocupa en la sociedad de la vida cotidiana. Hace falta un poco de despertar. Lo científico en realidad siempre ha sido la búsqueda de patrones dentro de la maraña de lo nuevo y sorprendente, siendo así que cada hallazgo abre la veda a otra maraña de lo nuevo y sorprendente. En la ciencia, como se sabe que dijo Einstein, es más importante la imaginación que el conocimiento. La imaginación en su trabajo, la creatividad, combina dos o más piezas de información que tratan de explicar aquello sorprendente. Ese trabajo, pasando por la característica científica por excelencia, a saber, la reducción a lo más simple posible, es lo que genera el avance en cada caso.

 

La incertidumbre es inevitable tanto en  las medidas que se realizan por medio de aparatos, o sea las limitaciones instrumentales, como en el marco teorético o el universo físico. La ciencia no se mueve en el plano de la certeza, sino en diferentes niveles del plano de la certidumbre.

 

Para la astronomía existe una  mayor incertidumbre que la normal para el resto de las ciencias. Suele ocurrir que la incertidumbre se mueva entre que algo sea 10 veces más grande o más pequeño, esa variación lo común es que sea entre un margen de error de 2 a 10. Para las medidas más exactas en astronomía  se considera razonable un 10%  de incertidumbre. Incluso para aquellas que se salen de lo común y hay mayor exactitud, el margen de error no desaparece. Como la edad del Universo, sigue existiendo ese margen del 1%.

 

En el plano macroscópico las limitaciones surgen porque se trabaja de forma indirecta y por las imprecisiones de los instrumentos de observación. Hubble ya demostró lo turbulento que resultaba confiar en un aparato para que fuera más allá del ojo humano. En el plano microscópico también se cuenta de una imprecisión que ya no es instrumental sino constitutiva de la realidad cuántica. El comportamiento atómico de la radiación electromagnética conlleva medidas impredecibles, igual de impredecibles que  las que conlleva  una bolsa de palomitas: se sabe que tardan en el microondas dos minutos y medio en saltar toda la bolsa (3 si eres un aventurero) pero no cuánto va a tardar cada grano de maíz en explotar. Einstein veía esta parte del comportamiento atómico impredecible como un obstáculo y buscaba otra teoría que llenara esos huecos, pero ahora se cree que no existe una teoría subatómica perfecta.

 

En todos los ámbitos científicos se trabaja con dos leyes incuestionables: la ley de la simplicidad y la ley de la causalidad. Es decir, siempre se acepta, aunque sea solo a nivel práctico, que no hay causa sin efecto y que la naturaleza es fundamentalmente simple. Esto no implica que haya un compromiso de cada científico con una realidad tal, pero se acepta que esa es la tarea de la ciencia. Buscar en la jungla de lo caótico la supervivencia de lo constante. Y eso es una de las cosas que más nos gustan como seres humanos, nos alimenta de muchas maneras diferentes. Incluye en el ámbito científico un grado, mayor o menor pero siempre presente, de coraje al perseguir una hipótesis o una teoría científica, sea la que sea, precisamente por ese porcentaje de lo caótico que sigue asomando la cabeza. Incluso en una teoría que se acepta como válida, el corolario de la misma juega a la dispersión y el rango en sus parámetros a ser difuso. Corolario no siempre significa causación. Como dijo Wernher von Braun, "investigación es lo que hago cuando no sé lo que estoy haciendo”.

 

Locos y cuerdos, los científicos participan de los dos y rigen lo que consideramos en general el mejor uso y desarrollo del potencial de nuestra inteligencia. Cuando lanzamos Hubble al espacio el resultado fue tan estético como científico. Las imágenes, aparte de descubrir indicios de la existencia de agujeros negros, y agregar datos para interpretar sobre la edad del Universo, formaron un compendio de asombrosos espectáculos para la vista que contaban con el atractivo de ser algo demasiado lejano pero existente, real.  La imaginación se dispara hacia lo fantástico y hacia lo posible, hacia el placer de regodearse y hacia el placer de desarrollarse.

 

La mente humana gusta de jugar a la dualidad lo mismo que la realidad del Universo. Y no se sabe aún quién es el hermano mayor, imaginamos cosas que no pasan pero pasan cosas que no podemos imaginar.

 

Ahora que Hubble es un aparato destinado a la muerte en el espacio, vamos a mandar a James Webb, un aparato que va a viajar tan lejos que, esta vez, va a tener que funcionar  él solito a la primera, porque no se va a poder mandar un equipo con personas para arreglarlo. James Webb, a diferencia de su predecesor, va a tener sensibilidad de larga longitud de onda visible al infrarrojo medio, operará a longitudes de onda infrarrojas, tratando con esto de recoger información sobre la evolución de las galaxias y el surgimiento de las estrellas y planetas y sobre la luz de las primeras estrellas y galaxias de los comienzos del Universo.

 

En las misiones y las investigaciones de astronomía se pretende explotar la radiación electromagnética más allá de lo que de ella resulta visible, en busca de  biomarcadores, exoplanetas y evidencias que indiquen la historia del Universo, nuestro origen. Otro caso es el de Lisa (Laser Interferometer Space Antenna). El proyecto de la ESA y la NASA de mandar al espacio un conjunto de tres naves espaciales que funcionarían como un telescopio que trataría de dectectar ondas gravitatorias. Las mismas ondas que LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) trata de detectar pero a partir de dos observatorios en la Tierra.

 

Las ondas gravitatorias aún no han sido detectadas, pero se suponen a partir de la Teoría de General  de la Relatividad de Einstein. Esta predijo que cuando la distribución de  masa en el universo cambia se liberan ondas en el espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz y distorsionan el espacio-tiempo. Dos masas compactas acercándose  pierden energía porque emiten ondas gravitacionales y forman un agujero negro en el que también se producen ondas gravitacionales. La predicción de ondas gravitacionales sería una información que llegaría de manera directa ayudando a explicar grandes fenómenos del universo y ratificando la teoría de la relativida general.

 

Si las ondas gravitacionales fueran detectadas, la teoría de la relatividad general predeciría su comportamiento. Sin embargo, ¿y si pasara como con el Bosón de Higgs y una vez el más el corolario no significara causación? ¿Y si lo esperado no llegara nunca? ¿Hasta dónde habría que replantearse la situación?

 

Por otro lado, en el mundo microscópico, aquellas partículas sin estructura de la que se componen los átomos, los quarks, los constituyentes de la materia, se combinan para formar partículas subatómicas, son las únicas partículas esenciales que interactúan con las cuatro fuerzas que actúan fundamentales en el universo. Pero los tipos de quarks que se conocen están mediadas por intecambios de otro tipo de partículas, mediadores de fuerza: el gluón, el fotón, los bosones débiles y el gravitón. De estos últimos, el gravitón solo se asume, no ha sido confirmado experimentalmente. El gravitón sería la partícula subatómica de la fuerza de gravedad.

 

El Ouroboros, la serpiente que muerde la cola, es la base del inventario de la Astronomía, lo macroscópico colisionando con lo microscópico. Es un habitual el que se necesiten mutuamente, interactuando con lo que se ignora y con lo que por ello produce asombro. La belleza la encontramos en este pasar lo enorme a lo mínimo que conforma un baile en una pista discontinua en la que desaparecen las causas y desaparecen los efectos pero sigue existiendo un ritmo que nos sigue atrapando en una melodía que no tiene final.

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