Preguntas sobre la nada

Mariano, las "reflexiones" que has escrito en el documento 'Universo y Ciencia.doc' tienen mucha "enjundia" y tocan varios temas sobre los que se podría hablar largamente. 

Creo que lo más apropiado sería discutir esas ideas en una reunión del grupo. También está pendiente la petición de Juan Carlos de hablar sobre la expansión del espacio a una velocidad superlumínica.

Yo vuelvo a Sevilla el 10 de septiembre, por favor esperadme.

Mientras tanto, para echar "leña al fuego" y seguir calentando el ambiente planteo a Mariano y a cualquier otro que se atreva con la filosofía estas dos preguntas:

1.- ¿ Hay alguna pega filosófica a la afirmación de que "Pueden existir dos entes (partículas, cuerpos, objetos, individuos o como haya que llamarlos) que sean tan exactamente opuestos que su fusión los aniquile (anule, destruya, los haga desaparecer, etc) totalmente sin dejar ningún rastro ni de materia ni de energía, es decir convertirlos en 'nada'". ?

2.- ¿ Hay alguna pega filosófica a la afirmación de que "De la Nada pueden surgir espontáneamente dos "entes opuestos" tal como se definen en el punto anterior." ?

Por cierto, recuerdo que la Mecánica Cuántica afirma que con ciertos condicionantes y durante un brevísimo lapso de tiempo ocurre algo de esto con las "partículas virtuales" a partir del vacío. Parejas de partículas virtuales se generan y desaparecen espontáneamente a partir del vacío.


¡ Pero ojo, el vacío no es la nada !

Pinchar AQUÍ para acceder a un artículo de Álvaro de Rújula (investigador del CERN) sobre este asunto. 

Juan

Mundo, Universo, Multiverso

En los últimos 30 años han aparecido varias sorprendentes teorías que propugnan que lo que creíamos que era todo lo existente y llamamos "Universo" podría ser en realidad sólo una parte de una entidad mucho mayor a la que han bautizado como "Multiverso". No pretendo aquí entrar a discutir estas teorías ni siquiera si son o no científicas. La opinión de la mayoría de los científicos es que no lo son. Lo que pretendo es poner de manifiesto que el problema de nomenclatura que crea esta ampliación no es nuevo en absoluto.

A lo largo de la historia al ir ampliando sus conocimientos el hombre ha tenido que modificar varias veces su concepto de cuál era el entorno global de todo lo que conocía. Llamémosle de forma genérica concepto-todo a ese concepto global y palabra-todo a la palabra de nuestro idioma que se ha utilizado para referirse a ese concepto. Veamos como se han gestionado lingüísticamente las ampliaciones conceptuales en estos cuatro casos:

1.- Hasta el siglo XV el concepto-todo se refería a los continentes conocidos Europa, Asia y África. Por aquella época la palabra-todo que se utilizaba para referirse a ese concepto era "Mundo". Cuando se descubrió America se amplió automáticamente el concepto-todo con la inclusión del nuevo continente pero se conservó la misma palabra-todo que siguió siendo "Mundo". Como esta palabra había cambiado (ampliado) su significado y para evitar ambigüedades se creo la denominación "Viejo Mundo" para referirse al concepto-todo-anterior.

2.- Más tarde, cuando los telescopios permitieron entender que las luminarias que se veían en el cielo nocturno no estaban asociadas a nuestro mundo sino que estaban muy lejos y podían contener otros mundos como el nuestro hubo que ampliar el concepto-todo englobando a la Tierra y a todos los astros que se veían en el cielo. Ahora en cambio no se conservó la palabra-todo anterior sino que se adoptó una palabra nueva, la palabra "Universo".

3.- En el primer tercio del siglo XX con el descubrimiento de las galaxias lejanas hubo que ampliar de nuevo nuestro concepto-todo para englobar todas esas agrupaciones de estrellas. Ahora en cambio no se introdujo una nueva palabra-todo sino que se siguió usando "Universo" para referirse al concepto-todo ampliado y se empezó a utilizar las palabras "Galaxia Vía Láctea" para referirse al concepto-todo-anterior.

4.- La última ampliación del concepto-todo se produjo a finales del siglo XX cuando aparecen las nuevas teorías que propugnan que además de nuestro universo existen otros universos independientes. Los promotores de estas teorías optaron por crear una nueva palabra-todo y se inventaron la palabra "Multiverso". Con la introducción de esta palabra se ha continuado utilizando la palabra "Universo" para referirse al concepto-todo-anterior.

En resumen, lo que pretendo poner de manifiesto aquí es que en las sucesivas ampliaciones del concepto-todo, unas veces se ha conservado la misma palabra-todo ampliando obviamente su significado, como fue en los casos 1 ("Mundo") y 3 ("Universo") mientras que otras veces se ha empezado a utilizar una palabra-todo nueva como han sido en los casos 2 ("Universo") y 4 ("Multiverso").


La adopción de una u otra alternativa no creo que se deba a razones muy profundas sino más bien a la oportunidad del empleo de los diversos términos por autores de prestigio involucrados en los avances de cada momento como suele ocurrir cada vez que la aparición de nuevos conceptos de todo tipo requiere la introducción de nuevos términos en los idiomas.

Las matemáticas (y la ciencia) que es ¿creación o descubrimiento?

Acabo de leer el libro "La poesía de los números. El rol de la belleza en matemáticas" de Antonio J. Durán, y me ha gustado mucho por lo que os recomiendo que por 10€ lo pidáis en cualquier quiosco de prensa, pues salió el pasado día 18 de Septiembre en la colección "el mundo es matemática" que publica semanalmente ELPAIS todos los domingos.

Hoy os voy a exponer un tema: Las matemáticas (y la ciencia) que es ¿creación o descubrimiento?

Este tema lo trata el libro en la pág. 26, del que saco el siguiente extracto:

".. quizás son mayoría los que sostienen que el termino "creadores" no debería aplicarse a los científicos en general, y a los matemáticos en particular. Por ejemplo, Fernando Savater en el libro Las preguntas de la vida en la pág. 236 escribe: "Decimos que es creador quien fabrica algo que sin él nunca hubiera llegado a ser, el que trae algo al mundo - grande o pequeño - que sin él nunca hubiera podría haber existido precisamente de ese modo y no de otro más o menos parecido". Así, Fleming no "inventó" la penicilina sino que la "descubrió" ..."

"En el hecho científico hay, sin embargo, dos planos: uno es lo descubierto - ya sea un teorema, una ley universal -  y otro es la forma en que se hace o se justifica el descubrimiento. Sin duda, por "lo descubierto" parece más apropiado calificar al científico de "descubridor". Pero ocurre a veces que cabe aplicarle a un científico la calificación de "creador" por la forma en que hizo o justificó su descubrimiento".

Otro día os hablare sobre la ciencia y la belleza: En la revista Physics World se hizo una encuesta sobre cual consideraban el experimento más bello de la física de todos los tiempos, entendiendo por bello aquel que para su demostración exigiera el menor número de elementos posibles y produjera a su vez resultados sorprendentes.

Emilio Jiménez

El Multiverso en el programa Redes (de TV2)

En el programa "En busca de otros universos" de la seie REDES que acaban de emitir en TV2, insisten en la explicación de que existen tantos universos paralelos como para que se puedan dar todas las alternativas posibles a todas las cosas que pueden ser de formas diferentes.

Este es el enlace a dicho programa en la página de RTVE http://www.rtve.es/television/20110603/busca-otros-universos/436660.shtml

Concretamente alguien del programa que se toma un refresco en una taza blanca dice que debe haber otro universo en el que alguien como él se toma el refresco en una taza negra. Este tipo de recurso es muy usado por los que tratan de explicar el multiverso, para transmitir la idea de que deben existir tantos universos qu es posible afirmar que todo lo que puede ocurrir, ocurre en alguno de los universos.

El problema fundamental que actualmente se aborda en cosmología es que al parecer, los valores de los parámetros que se dan en nuestro universo están tan extraordinariamente ajustados para la existencia de nuestra vida que una de dos:

• O bien la combinación de parámetros ha sido elegida por una inteligencia superior para que nuestro universo sea como es y podamos existir.
• O bien existe una (casi) infinitud de universos paralelos donde al azar se dan todos las combinaciones de parámetros posibles, de forma que en algunos de esos universos se dan las (improbables) combinaciones que permiten nuestra existencia. (Evidentemente vivimos en uno de esos pocos  universos).

Personalmente ambas alternativas me parecen realmente "increibles" pero si tengo que elegir (igual que la mayoría de los científicos) me quedo con la segunda, que al menos tiene cabida en una mente racional.

Juan Rojas

El Principio Antrópico

El físico teórico australiano Brandon Carter (1942), que actualmente trabaja en Francia en el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), fue quién, en 1973 introdujo el principio antrópico para explicar por qué surgió la vida inteligente en el universo a pesar de que ese hecho parece del todo improbable. Este principio afirma que el universo en el que vivimos (el único que existe) ha de ser el adecuado para el desarrollo de la vida inteligente porque, de otro modo, no existiríamos para observarlo. Una variante de este principio asegura que pueden existir multitud de universos, pero que no deberíamos asombrarnos de vivir justo en el nuestro, ya que es este el que proporciona las condiciones para la existencia de vida inteligente.
El físico, cosmólogo y divulgador científico inglés Stephen W. Hawking (1942), en su libro Historia del tiempo, habla del principio antrópico aplicado al tema del origen y formación del universo y dice textualmente: "vemos el universo en la forma que es, porque nosotros existimos".
Dieter Lüst, profesor de física matemática y teoría de cuerdas en la Universidad Ludwig Maximilian y director del Instituto de Física Max Planck en su artículo ¿Es la teoría de cuerdas una ciencia? (Investigación y Ciencia, septiembre 2010) opina que el principio antrópico representa algo más que una argucia filosófica, ya que en la teoría de cuerdas soluciona dos viejos problemas de la física:
Primero. ¿Por qué las leyes físicas son las que son?
Segundo. ¿Por qué las constantes de la naturaleza parecen estar ajustadas con tanta exactitud para permitir la existencia de vida inteligente?
En ambos casos, el principio antrópico se apoya en la ley de los grandes números: en una muestra suficientemente grande tomada al azar, todo evento posible ha debido ocurrir en algún lugar. De acuerdo con esto, todas las posibles leyes de la naturaleza han cobrado forma en sus respectivos universos; sin embargo, los observadores sólo existen en los (relativamente pocos) universos favorables a la vida.
En el multiverso, el principio antrópico logra explicar el excepcional ajuste fino del que hace gala nuestro universo; es decir, el aparente "milagro" que permite nuestra existencia, a pesar de que una mínima variación de las constantes de la naturaleza habría impedido la aparición de la vida.
El gran número de combinaciones posibles en el multiverso ocasionó necesariamente que en algún universo (el nuestro) se diera la precisa combinación de constantes de la naturaleza que provocó nuestra existencia. Esta es la explicación científica alternativa a la de que nuestro universo es un fenómeno extremadamente raro por estar ajustado al milímetro (por la razón que sea) para que pueda haber vida inteligente.
Hay un considerable número de científicos (no todos) que aceptan la idea de una multitud de universos como algo que en realidad existe y fundamentan su postura en el principio antrópico.

Juan Rojas

La realidad y la percepción

En este mundo traidor,
nada es verdad, ni mentira,
Todo es según el color
del cristal con que se mira.

Poco se imaginaría Don Ramón de Campoamor que su verso iba a relacionarse con importantes ideas físicas que se divulgarían un siglo después por un cosmólogo del prestigio de Stephen Hawking. Pero vayamos por partes, empecemos por una definición. La realidad es todo lo que existe, sea o no perceptible, accesible o entendible por la ciencia, la filosofía o cualquier otro sistema de análisis. Pero aquí nos vamos a ceñir a la realidad física, es decir a la realidad perceptible y entendible por la ciencia.
Lo primero que hay que considerar es que una cosa es la realidad y otra cosa es cómo esa realidad se describe o se representa en distintos medios. Por ejemplo, una cosa es la torre Eiffel y otra cosa es su representación mediante una fotografía digital en la pantalla de un ordenador. Hay una cierta relación entre ambas cosas pero esa relación no pasa de ser una analogía en la que unos pocos millones de puntos de la pantalla iluminados con luces de distintos colores representan a miles de trillones de átomos de hierro y de otros elementos que forman la famosa estructura que hay en París.
Si nos analizamos introspectivamente podemos entender que en nuestro cerebro debe ocurrir lo mismo que en la pantalla, es decir, debe haber una representación de la realidad, una realidad subjetiva "torre Eiffel" a base de conexiones neuronales. Aquí, en vez de puntos de pantalla iluminados tenemos otra forma de representación, millones de neuronas profusamente interconectadas activan en nuestra consciencia el concepto "torre Eiffel" y evocan su característica imagen y los datos que conocemos sobre esa torre, su ubicación, su altura, su diseñador, etc.
Pero la representación neuronal se diferencia de la representación en la pantalla fundamentalmente en dos aspectos. Uno, que la forma de codificar la información (el formato) en la pantalla se conoce en todos sus detalles mientras que la forma en que el cerebro guarda la información nos es totalmente desconocida. Y dos, que una representación en la pantalla es algo que vemos desde fuera mientras que la representación cerebral la vemos desde dentro, desde nuestra consciencia. La consciencia es la propia estructura sináptica de nuestro cerebro, es el sistema de referencia individual desde el que se observa, desde el que se existe y que tiene como misión identificar cada aspecto de la realidad con su estructura neuronal correspondiente. Hasta tal punto esto es así, que si por medios externos nos estimularan las neuronas donde guardamos los recuerdos sobre la torre Eiffel nuestra consciencia nos evocaría inmediatamente los conceptos que conocemos de la torre.
Si con el conocimiento y los medios suficientes analizáramos los cerebros de varios individuos, probablemente encontraríamos grandes diferencias entre como se han conectado las neuronas en cada uno de ellos, aunque todos hubieran hecho la misma visita y recibido idéntica información sobre la torre. Decía Ortega y Gasset que "hay tantas realidades como puntos de vista." Por supuesto, que esas diferencias en las conexiones neuronales se agrandarían enormemente si un individuo hubiera conocido la torre acercándose en un helicóptero, otro cruzando por su base a pié y otro hubiera subido en el ascensor hasta el "sommet". Lo sorprendente de nuestra consciencia es que todas esas percepciones o realidades subjetivas permitirían a esos individuos ser conscientes de que habían captado la misma realidad.
Hasta ahora hemos estado refiriéndonos a una realidad tangible, estática, que podemos observar desde múltiples perspectivas y de la que conocemos su composición y sus más mínimos detalles. Pero, ¿cómo concebimos una realidad que no podemos observar con la misma facilidad? ¿cómo concebimos el centro de la Tierra? ¿cómo concebimos una estrella lejana?.
En estos casos ya no son suficientes nuestros sentidos sino que tenemos valernos de instrumentos que nos permitan percibir esas otras realidades. Además, tenemos que ser conscientes de las alteraciones que esos instrumentos ejercen sobre la realidad, para que nuestra consciencia pueda corregir la información que ha recibido por los sentidos. Como decía Campoamor, ser conscientes del color del cristal con que se mira. Estos instrumentos han sido los que desde Galileo, nos han permitido hacer grandes progresos en la concepción de la realidad del universo, tanto en el aspecto macroscópico de los astros como en el aspecto microscópico de todo lo que nos rodea y de nosotros mismos.
Al principio los instrumentos fueron muy sencillos, simples telescopios o microscopios ópticos que apenas alteraban la percepción de los sentidos. Pero cuando se usaron instrumentos mas complejos la percepción de la realidad cambió radicalmente. Pensemos en el proceso de medir la velocidad con que se aleja una galaxia utilizando un espectrómetro aplicado a un telescopio. El significado de las líneas espectrales obtenidas no es nada evidente para quién no tenga los conocimientos adecuados pero a los especialistas les muestra una realidad tan válida como a quien está observando la torre Eiffel.
La que ocurre es que, la utilización de un instrumento de observación interpuesto entre la realidad y nuestros sentidos implica la necesidad de dotar al observador con una capa adicional de conocimiento que también se interponga en su cerebro y le permita interpretar (decodificar) lo que el instrumento de observación ha codificado. Esta capa adicional de conocimiento es lo que llamamos un modelo o una teoría y aunque funciona a un nivel más complejo actúa de la misma forma que, volviendo a Campoamor, cuando nos ponemos unas gafas de sol azuladas, nuestro cerebro corrige la percepción y hace que no nos sorprendamos de ver azuladas las caras de otras personas. O con otro ejemplo menos poético, cuando conectamos a un ordenador un nuevo dispositivo (hardware) tenemos también que definirle su modelo, cargando el programa (driver) que describe el funcionamiento de ese dispositivo.
La ciencia clásica se rige por los principios del realismo que establece que: a) Las propiedades del mundo están perfectamente definidas y son independientes del observador y b) Las teorías físicas describen las propiedades de diferentes aspectos del mundo real y por esa razón nuestras medidas y percepciones coinciden con la realidad. Por el contrario, los antirealistas sostienen que las teorías no son más que instrumentos útiles pero que no encarnan verdades mas profundas que trasciendan los fenómenos observados.

Hawking, en su libro "El gran diseño" adopta una perspectiva que no se identifica con ninguna de esas dos posturas anteriores y que denomina "Realismo dependiente del modelo" afirmando que no existe una realidad objetiva sino que la realidad depende del modelo elegido. Es decir, hace énfasis en el modelo por encima de la realidad, hasta tal punto que afirma que no tiene sentido preguntarse si un modelo es real o no sino que sólo tiene sentido preguntarse si el modelo concuerda o no con las observaciones. Si hay más de un modelo que concuerden con las observaciones podremos usar el modelo que nos resulte más conveniente en la situación que estamos considerando.
Podríamos replicar a Hawking que en vez de afirmar que "no existe la realidad objetiva", es mas lógico decir que "no hay forma de conocerla". Con este cambio, el resto de su razonamiento sigue teniendo sentido.
Para entender mejor el significado de estas ideas fijémonos en el enfrentamiento que surgió en el siglo XVI sobre el movimiento del Sol y los planetas. Se comparaba el antiguo modelo de Ptolomeo (siglo II), que afirmaba que la Tierra estaba inmóvil en el centro del universo, con el nuevo modelo de Copérnico, que afirmaba que el Sol estaba en reposo y eran los planetas, entre ellos la Tierra, los que giraban alrededor del Sol. Pues bien, con su idea del "Realismo dependiente del modelo", Hawking afirma que no podemos afirmar que el modelo de Ptolomeo sea erróneo y que por tanto, podemos utilizar ambas visiones como modelos del universo, ya que ambas explican correctamente nuestras observaciones del firmamento. La ventaja del sistema de Copérnico es simplemente que las ecuaciones de movimiento son mucho más simples porque utiliza como sistema de referencia el Sol que se halla en reposo.
El realismo dependiente del modelo se aplica no sólo a los modelos científicos sino también a los modelos mentales que nos creamos para interpretar el mundo cotidiano. Porque no hay manera de eliminar nuestra propia influencia de observadores de la percepción que tenemos del mundo, que está creada por nuestro procesamiento sensorial, y por la manera que pensamos y razonamos. Esto quiere decir que, nuestra percepción no es directa sino una especie de lente que es la estructura interpretativa de nuestros cerebros.
Estas ideas están de acuerdo con Kant, que decía que lo que se denomina usualmente "realidad" está "teñido" de subjetividad, y limitado a los medios de observación que el sujeto posee en su época. Esto implica que la realidad no tiene muchas posibilidades de perdurar estable. Si a nivel estadístico observamos todas las ideas que hoy en día consideramos erróneas y que en tiempos pretéritos se dieron por hecho como realidad, podemos deducir que, en tiempos futuros, la humanidad considerará errónea una buena parte de lo que hoy pensamos que es la realidad.
En resumen, la idea central es que no tenemos forma de percibir la realidad nada más que a través de un modelo. Las percepciones de la vida cotidiana se rigen por el modelo que hemos aprendido de forma natural a lo largo de la vida. Las percepciones de objetos mas complejos requieren el aprendizaje de sus correspondientes modelos. El uso de instrumentos requiere conocer los modelos específicos asociados a los mismos. Cualquier teoría física o cualquier imagen del mundo es un modelo (normalmente matemático) asociado a un conjunto de reglas que relacionan los elementos del modelo con las observaciones. Puede haber varias teorías que describan un aspecto del mundo. Una determinada teoría será tanto mejor cuanto más exactamente sea capaz de predecir las observaciones.

Juan Rojas



3 Pensamiento

3.1   Filosofía
3.2   Religión

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