ACTA CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA
REVISTA DE LA ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE CIENTÍFICOS Nº 2 AÑO 2000
EL HACHA DE SÍLEX
- AUTOR: Alfredo Tiemblo
- Es un tópico bastante extendido el asociar la Ciencia a conceptos e ideas tan complicadas que parecen situarse al margen de lo que razonablemente se puede considerar "sentido común". Es cierto que, en este terreno, se encuentran, a veces, detalles de cierta sutileza que pueden causar una relativa perplejidad, pero en líneas generales las ideas en juego en el campo de la Ciencia están exentas de la complejidad que se les suele atribuir, de modo que no existe a priori razón suficiente para renunciar de entrada a incorporarlas entre los contenidos de lo que se suele denominar Cultura General.
En términos coloquiales la Física no hace otra cosa que intentar adquirir un cierto conocimiento del Mundo que nos rodea y un programa así formulado, de hecho, entra de lleno en lo que todos consideramos cultura. Es ésta la razón por la que no se construye desde supuestos específicos, aislados del resto del conocimiento, como pretende el mito de las dos culturas, más bien al contrario, es un aspecto más de la aventura intelectual propia de cada época.
Resulta por tanto necesario detenerse, con carácter previo a toda consideración, en el
propio contenido del término "entender" cuando se refiere a los procesos de la naturaleza. Nuestro modo de ver, heredero directo de lo que se denomina mundo clásico, está asociado al concepto de determinismo, idea tan incluida en el fondo de nuestra cultura que trasciende, con mucho, al ámbito de las Ciencias de la Naturaleza.
En síntesis se trata de una visión de la realidad en la que todos los fenómenos siguen leyes inmutables, que gobiernan los distintos procesos naturales. Un Universo legislado se "entiende", en consecuencia, cuando se descubren sus leyes especificas que son las que van a aportar "todo" el conocimiento posible. En esta visión, todo acontecer es por lo tanto necesario y en esta afirmación se puede resumir, con todo rigor, el concepto de determinismo.
Es una posición que parte de la base de que el Universo, es decir sus leyes, son inteligibles en términos de la razón humana, postura optimista o soberbia, según se mire, que sin duda alguna se aparta bastante de lo evidente. En cualquier caso es una idea que dista mucho de ser especifica de la aproximación científica y que sólo se entiende dentro del contexto general de la cultura en la que surgió.
Los héroes de la tragedia griega se debaten impotentes ante el sino, que inexorable, va a determinar el rumbo de sus vidas y es probablemente en este hecho donde reside el propio concepto de tragedia. La egregia figura de Ulises, personaje probablemente no estrictamente griego, representa la gozosa excepción del hombre que reclama la libertad aunque sea al precio de renunciar a una discutible inmortalidad. Sirva esta breve incursión literaria, para poner de manifiesto que estamos hablando de ideas que trascienden ampliamente, como apuntábamos, el ámbito de las Ciencias de la Naturaleza.
El determinismo científico adquirió una importancia extraordinaria durante el siglo XIX, hasta suscitar la idea, un tanto pueril, de que ya estaba todo descubierto. Su origen hay que buscarlo, sin duda, en la Mecánica Racional (curioso el apellido) pero trascendió a otros campos, llegando finalmente hasta invadir el de las concepciones sociales y políticas.
No vive, en cambio, en la actualidad sus mejores momentos, y es casi un elemento coloquial el afirmar que la Física Moderna ha desterrado el determinismo. No obstante es mi intención matizar esta afirmación, pues bien entendida suscita muy sabrosas reflexiones.
Dos grandes concepciones están en la base de esta nueva visión del mundo, la Relatividad y la Mecánica Cuántica. De la primera cabe decir que presentada como la primera gran teoría moderna, es más bien, en cierto sentido, todo lo contrario, es decir, la ultima gran teoría antigua, consecuencia, en gran medida natural, de toda la física clásica que la precede y de la que conceptualmente se separa muy poco.
La Mecánica Cuántica por el contrario representa la apertura a un mundo del que no teníamos ni siquiera atisbos razonables y que suscita incluso perplejidad y sorpresa. No obstante, conviene precisar los términos de la cuestión, pues, en el fondo la Mecánica Cuántica y la Clásica, tampoco son tan diferentes como, a primera vista pudiera parecer, de hecho la Física Cuántica hereda una buena parte del pensamiento clásico que mantiene como estructura conceptual, allá hasta donde le es posible.
Se suele afirmar que el mundo microscópico manifiesta una ruptura con la concepción determinista propia de la Física Clásica, y siendo cierto, es precisamente en este punto donde conviene detenerse, pues el problema tiene matices, a mi entender, extremadamente interesantes.
Detalles técnicos aparte, el esquema del pensamiento de la Dinámica Clásica es bastante sencillo. Se parte de la introducción de un espacio en el que las coordenadas son posiciones y momentos, o si se prefiere en forma aun más simple, posiciones y velocidades. Se trata de una definición nada banal, pues, de hecho, en Física Clásica el estado de un sistema dinámico viene totalmente descrito por posiciones y velocidades, en otros términos, conocidas ambas magnitudes, se sabe todo lo que hay que saber de un sistema.
Así pues, en definitiva, el espacio de posiciones y velocidades no es otra cosa sino el conjunto de "todos" los estados del sistema. En él se establece una prescripción que permite, una vez conocido el estado inicial, predecir que es lo que le va a ocurrir en cualquier instante posterior. Son las "ecuaciones del movimiento" expresión matemática del concepto "Ley de la Naturaleza" al que hemos aludido repetidamente. Se trata, evidentemente, de un programa estrictamente determinista en el que la evolución del estado del sistema acontece necesaria e inexorablemente. Prescindiendo de factores de complejidad que estamos empezando a entender, así como de problemas de integrabilidad, caos, etc., que estaría fuera de lugar, estamos ante un proyecto cuyos éxitos han sido más que notables, por ello es también más que natural la reticencia inicial de algunos físicos, entre ellos el propio Einstein, a aceptar las nuevas ideas. Lo curioso del caso es que la Mecánica Cuántica incorpora en gran medida este esquema.
En Mecánica Cuántica se parte, en efecto, de un espacio que contiene, al igual que en Física Clásica, todos los estados del Sistema y asimismo establece una prescripción, la famosa ecuación de Schrödinger, que permite calcular la evolución del estado en términos que también son rigurosamente deterministas. De tal modo que hasta aquí pervive el esquema del pensamiento clásico en la descripción sin apenas modificaciones.
Las dimensiones "duras", se dice ahora, del problema están precisamente en el concepto de "estado", un término que casi tiene un estatuto metafísico por cuanto es una forma de describir como existen los elementos de la realidad o quizas apurando el lenguaje, cual es la naturaleza del "ser" de las cosas.
En efecto un objeto cuántico no viene descrito por posiciones y velocidades como la partícula clásica de la Física de Newton, pues, entre otras cosas, lo impide el Principio de Indeterminación, además los objetos clásicos están en un estado o en otro, pero no en los dos "a la vez", imposibilidad que algunos consideran casi metafísica. Podríamos añadir otros muchos detalles que forman parte incluso de lo que patrocina el propio sentido común. El hecho es que los estados cuánticos hacen esto y otras muchas cosas nada habituales, de aquí que la clave del problema se encuentre en la propia definición del concepto de estado cuántico. En este trance ha sido preciso, recurrir a la abstracción para construir un esquema matemático capaz de describir una forma de "ser" tan insólita y compleja, es lo que se conoce como Espacio de Hilbert. Así pues, para resumir, los estados cuánticos evolucionan según leyes deterministas. Pero cuando uno hace una medida, es decir cuando pregunta al sistema, no hay forma a priori de saber exactamente cual va a ser la respuesta, que además tampoco tiene por que ser siempre la misma.
propio contenido del término "entender" cuando se refiere a los procesos de la naturaleza. Nuestro modo de ver, heredero directo de lo que se denomina mundo clásico, está asociado al concepto de determinismo, idea tan incluida en el fondo de nuestra cultura que trasciende, con mucho, al ámbito de las Ciencias de la Naturaleza.
En síntesis se trata de una visión de la realidad en la que todos los fenómenos siguen leyes inmutables, que gobiernan los distintos procesos naturales. Un Universo legislado se "entiende", en consecuencia, cuando se descubren sus leyes especificas que son las que van a aportar "todo" el conocimiento posible. En esta visión, todo acontecer es por lo tanto necesario y en esta afirmación se puede resumir, con todo rigor, el concepto de determinismo.
Es una posición que parte de la base de que el Universo, es decir sus leyes, son inteligibles en términos de la razón humana, postura optimista o soberbia, según se mire, que sin duda alguna se aparta bastante de lo evidente. En cualquier caso es una idea que dista mucho de ser especifica de la aproximación científica y que sólo se entiende dentro del contexto general de la cultura en la que surgió.
Los héroes de la tragedia griega se debaten impotentes ante el sino, que inexorable, va a determinar el rumbo de sus vidas y es probablemente en este hecho donde reside el propio concepto de tragedia. La egregia figura de Ulises, personaje probablemente no estrictamente griego, representa la gozosa excepción del hombre que reclama la libertad aunque sea al precio de renunciar a una discutible inmortalidad. Sirva esta breve incursión literaria, para poner de manifiesto que estamos hablando de ideas que trascienden ampliamente, como apuntábamos, el ámbito de las Ciencias de la Naturaleza.
El determinismo científico adquirió una importancia extraordinaria durante el siglo XIX, hasta suscitar la idea, un tanto pueril, de que ya estaba todo descubierto. Su origen hay que buscarlo, sin duda, en la Mecánica Racional (curioso el apellido) pero trascendió a otros campos, llegando finalmente hasta invadir el de las concepciones sociales y políticas.
No vive, en cambio, en la actualidad sus mejores momentos, y es casi un elemento coloquial el afirmar que la Física Moderna ha desterrado el determinismo. No obstante es mi intención matizar esta afirmación, pues bien entendida suscita muy sabrosas reflexiones.
Dos grandes concepciones están en la base de esta nueva visión del mundo, la Relatividad y la Mecánica Cuántica. De la primera cabe decir que presentada como la primera gran teoría moderna, es más bien, en cierto sentido, todo lo contrario, es decir, la ultima gran teoría antigua, consecuencia, en gran medida natural, de toda la física clásica que la precede y de la que conceptualmente se separa muy poco.
La Mecánica Cuántica por el contrario representa la apertura a un mundo del que no teníamos ni siquiera atisbos razonables y que suscita incluso perplejidad y sorpresa. No obstante, conviene precisar los términos de la cuestión, pues, en el fondo la Mecánica Cuántica y la Clásica, tampoco son tan diferentes como, a primera vista pudiera parecer, de hecho la Física Cuántica hereda una buena parte del pensamiento clásico que mantiene como estructura conceptual, allá hasta donde le es posible.
Se suele afirmar que el mundo microscópico manifiesta una ruptura con la concepción determinista propia de la Física Clásica, y siendo cierto, es precisamente en este punto donde conviene detenerse, pues el problema tiene matices, a mi entender, extremadamente interesantes.
Detalles técnicos aparte, el esquema del pensamiento de la Dinámica Clásica es bastante sencillo. Se parte de la introducción de un espacio en el que las coordenadas son posiciones y momentos, o si se prefiere en forma aun más simple, posiciones y velocidades. Se trata de una definición nada banal, pues, de hecho, en Física Clásica el estado de un sistema dinámico viene totalmente descrito por posiciones y velocidades, en otros términos, conocidas ambas magnitudes, se sabe todo lo que hay que saber de un sistema.
Así pues, en definitiva, el espacio de posiciones y velocidades no es otra cosa sino el conjunto de "todos" los estados del sistema. En él se establece una prescripción que permite, una vez conocido el estado inicial, predecir que es lo que le va a ocurrir en cualquier instante posterior. Son las "ecuaciones del movimiento" expresión matemática del concepto "Ley de la Naturaleza" al que hemos aludido repetidamente. Se trata, evidentemente, de un programa estrictamente determinista en el que la evolución del estado del sistema acontece necesaria e inexorablemente. Prescindiendo de factores de complejidad que estamos empezando a entender, así como de problemas de integrabilidad, caos, etc., que estaría fuera de lugar, estamos ante un proyecto cuyos éxitos han sido más que notables, por ello es también más que natural la reticencia inicial de algunos físicos, entre ellos el propio Einstein, a aceptar las nuevas ideas. Lo curioso del caso es que la Mecánica Cuántica incorpora en gran medida este esquema.
En Mecánica Cuántica se parte, en efecto, de un espacio que contiene, al igual que en Física Clásica, todos los estados del Sistema y asimismo establece una prescripción, la famosa ecuación de Schrödinger, que permite calcular la evolución del estado en términos que también son rigurosamente deterministas. De tal modo que hasta aquí pervive el esquema del pensamiento clásico en la descripción sin apenas modificaciones.
Las dimensiones "duras", se dice ahora, del problema están precisamente en el concepto de "estado", un término que casi tiene un estatuto metafísico por cuanto es una forma de describir como existen los elementos de la realidad o quizas apurando el lenguaje, cual es la naturaleza del "ser" de las cosas.
En efecto un objeto cuántico no viene descrito por posiciones y velocidades como la partícula clásica de la Física de Newton, pues, entre otras cosas, lo impide el Principio de Indeterminación, además los objetos clásicos están en un estado o en otro, pero no en los dos "a la vez", imposibilidad que algunos consideran casi metafísica. Podríamos añadir otros muchos detalles que forman parte incluso de lo que patrocina el propio sentido común. El hecho es que los estados cuánticos hacen esto y otras muchas cosas nada habituales, de aquí que la clave del problema se encuentre en la propia definición del concepto de estado cuántico. En este trance ha sido preciso, recurrir a la abstracción para construir un esquema matemático capaz de describir una forma de "ser" tan insólita y compleja, es lo que se conoce como Espacio de Hilbert. Así pues, para resumir, los estados cuánticos evolucionan según leyes deterministas. Pero cuando uno hace una medida, es decir cuando pregunta al sistema, no hay forma a priori de saber exactamente cual va a ser la respuesta, que además tampoco tiene por que ser siempre la misma.
- Una parte del debate de fondo de la Mecánica Cuántica es, por tanto, el de averiguar "como son las cosas", pues, de hecho no son tan sencillas como parecía, por ello cabe decir que lo que está emergiendo a través de nuestros laboratorios es una forma de "ser" de la realidad que invade algunas de las preocupaciones de la Metafísica.
La novedad que cabe atribuir a la situación tiene, a mi modo de ver, un carácter de fondo esencialmente cultural y filosófico. La Física ha construido hasta el presente sus esquemas, a partir de las vigencias habituales del contexto intelectual en el que surgía. El acuerdo de la Física de Galileo y Newton con el marco filosófico de su época es un ejemplo bastante claro de esa situación. En nuestros días, sin embargo, el desarrollo de la Ciencia está contribuyendo a la creación de nuevas vigencias en el terreno del pensamiento, dando de este modo origen a una coyuntura en el terreno de la cultura, de la que, a mi modo de ver, existen muy pocos precedentes. El conocimiento puro adquiere de este modo carácter instrumental. A mí me gusta describir el momento presente recordando la vieja denominación de las edades, por sus industrias especificas, la industria de la piedra, la de la cerámica, más tarde la de los metales y hoy lo que a muchos gusta denominar la "Industria del Conocimiento". En términos más paleolíticos y ancestrales, me atrevo a concluir que el conocimiento puro es el hacha de sílex del próximo milenio, con todas las consecuencias que ello implica, que trascienden, por supuesto, al to restringido del pensamiento científico.