jueves, 5 de mayo de 2016

La teoría del todo

En la novela de ciencia-ficción de Joe Dacy, Esquelle and the lost enclave (2015), del género de hard science fiction (ciencia-ficción difícil), que combina hábilmente con los géneros de espionaje, aventura y política-ficción, abarca 1500 años de la historia futura de la humanidad e incluye viajes en el tiempo y manipulación del pasado, se dice lo siguiente:

En este momento, la Teoría del Todo es en realidad la Teoría de la Poca Cosa.

¿Tiene razón Joe Dacy? ¿Creemos que sabemos mucho, pero sabemos muy poco? ¿Qué es esa Teoría del Todo, que tiene un nombre tan rimbombante?
Se trata de un nombre inventado por algunos físicos y jaleado por la prensa, en la misma línea que el nombre de la partícula de Dios, aplicada al bosón de Higgs, que posiblemente se descubrió en 2012, y digo posiblemente porque, aunque la partícula descubierta tenía la masa prevista y se descompuso en algunas de las partículas previstas (no todas), aún no se ha demostrado que el campo de Higgs exista.
Lo que se quiere dar a entender con el nombre de Teoría del Todo es que ya lo sabemos todo sobre los fundamentos físicos de la materia, que no necesitamos a Dios.

¿Realmente lo sabemos todo? En mi artículo antes mencionado mencioné algunas de las cosas que aún no sabemos sobre la física de partículas, sobre el mundo de lo enormemente pequeño. Las pongo aquí de nuevo, reorganizadas y ampliadas con lo que aún no sabemos sobre la parte de la física que se ocupa de cosmología, sobre el mundo de lo enormemente grande.
1.      La teoría actual de física de partículas depende al menos de 19 constantes fundamentales independientes (las masas de los seis quarks, los tres leptones y el bosón de Higgs, más 9 parámetros adicionales). Si se confirma que los neutrinos tienen masa, harían falta 7 constantes más (un total de 26). Por otra parte, la teoría cosmológica estándar depende de 6 parámetros ajustables y otros dos fijos. A esto hay que añadir las constantes fundamentales de la física (la velocidad de la luz, la constante de gravitación, la constante de Planck, y algunas más). En total, nuestras teorías físicas dependen al menos de 40 parámetros independientes. Muchos físicos piensan que son demasiados.
Peter Higgs
  2.      La teoría estándar de física de partículas explica la existencia de masa (en la mayoría de las partículas que la tienen) a través de la teoría del campo de Higgs, la que predijo la existencia del bosón de Higgs. Sin embargo, de acuerdo con esta teoría los neutrinos no deberían tener masa. Posteriormente se ha descubierto que los tres tipos de neutrinos pueden transformarse unos en otros, pues sólo llega a nosotros desde el sol la tercera parte de los calculados. Los demás, se supone, han cambiado de especie. Esto implica que los neutrinos deben tener masa, en contra de la teoría de Higgs, aunque seguramente será muy pequeña.
  3.      No tenemos una teoría estándar, sino dos: la mecánica cuántica, que se aplica al mundo de lo muy pequeño, y la relatividad general, que se aplica al mundo de lo muy grande. Tres de las cuatro interacciones fundamentales (electromagnética, fuerte y débil) las trata la mecánica cuántica, aunque aún no se ha conseguido unificarlas por completo. La cuarta (la gravitatoria) es objeto de estudio de la relatividad general, que es incompatible con la mecánica cuántica. Su bosón gauge correspondiente (el gravitón) aún no ha sido detectado.
4.      No tenemos una explicación satisfactoria de por qué en el universo actual hay materia y no antimateria. O bien, lo que a primera vista parece más razonable, no debería haber ni materia, ni antimateria.
5.      Se habla mucho de energía oscura y de materia oscura. Se supone que la primera podría ser una nueva interacción fundamental y la segunda estaría constituida por partículas desconocidas. Esas partículas y esa interacción (si existen, que tampoco es seguro) están fuera de la teoría estándar de física de partículas, tal como la tenemos ahora.
6.      La teoría estándar de física de partículas predice que la energía del vacío (también llamada energía del punto cero, que desempeña un papel importante en la novela de Joe Dacy) debería ser infinita. Como ese resultado no puede sostenerse, se aplican ciertas aproximaciones (teorías gauge) que sustituyen los valores absolutos por valores relativos y así evitan los infinitos, pero en el fondo esta solución sólo esconde el problema bajo la alfombra. En consecuencia, no se ha podido demostrar que la teoría estándar de física de partículas sea matemáticamente consistente.
¿De verdad lo sabemos todo? Como vemos, llamar a la teoría estándar de física de partículas la teoría del todo es, como poco, algo optimista. Voy a poner aquí algunas otras citas pertinentes de la novela de Joe Dacy:

Cogieron un jarrón hermoso, lo rompieron, pusieron nombre a todas las piezas y lo llamaron la Teoría del Todo.

La “Marcha de la Ciencia” se parece más bien al camino tambaleante de un borracho.

Si puedo inventar mis propias Matemáticas, puedo probar cualquier teoría imaginable.


Manuel Alfonseca

12 comentarios:

  1. ¿Qué tal está la novela? ¿Y la primera de la safa?

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    1. Sólo he leído la tercera, pero incluye al principio un resumen de las otras dos, así que no las eché de menos. Está bien construida y a veces es trepidante...

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  2. Una vez más seguimos intentando enfrentar (bajo mi punto de vista de forma equivocada) a la ciencia y a la fé. Ni a Dios se le puede destruir con la ciencia, ni el mundo debe ser explicado y condicionado desde la fé. En cualquiera de los dos casos, o bien se cometen enormes errores que históricamente van siendo demostrados, o bien deriva en un proceso infinito y estéril. Creo que el error surge al intentar aplicar reglas de uno de ámbitos sobre el otro.

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    1. ¿Dónde estoy intentando enfrentar a la ciencia y la fe? Como usted, me limito a señalar que otros lo hacen indebidamente, y explico por qué es indebidamente. Eso es todo.

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    2. Totalmente de acuerdo. El objetivo de mi comentario era únicamente remarcar precisamente esa idea, que sinceramnete creo queda muy bien expuesta en el texto. En ningún caso queria transmitir lo contrario y siento si así lo hace entender.

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  3. Hola. Acabo de comer, pero antes de tomarme un descanso quiero felicitar al autor por su excelente artículo. Me parece interesantísimo el argumento de la novela de ciencia ficción que ha comentado el señor Alfonseca, y me ha recordado a una historia del mundo futuro, que escribió el jesuita portugués Vilanova (al menos esa es la idea que tengo :-)). En otra novela escrita por la premio Nobel noruega Sigrid Undset "La zarza ardiente" hay un simpático personaje el Padre Falk, que también escribe una historia del mundo futuro (mi padre la compró en la colección Crisol, y Encuentro la edito hace varios años, pero hoy está descatalogada :-().

    Es curioso, pero "La teoría del todo" es el título del biopic que narra de forma hagiográfica la vida del científico Stephen Hawking, por la que Eddie Redmayne ganó el Oscar al mejor Actor. Me dijeron que estaba bien, pero no fui a verla. Por lo que me dijeron se parecía mucho a "La mente maravillosa" de Ron Howard.

    Yo creo, que estamos lejos de saberlo todo, también cuando cayó el comunismo Francis Fukujama decía que era el fin de la historia y hechos contemporaneos recientes han demostrado que no es así. Terminó con esta frase no existe el progreso infinito en un mundo finito :-).

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  4. Caballeros me corrijo en un error. Parece ser que el Jesuita, no se llamaba Vilanova, sino Antonio Viera y publicó su "Historia Futura" en el año 1663. Creo, que en España fue editado por la Editorial Cátedra Letras Universales (creo, que también está descatalogado).
    El resto de mi mensaje lo mantengo.

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  5. Excelente y maravilloso árticulo.-Más me apego para descifrar un código de carácter espiritual...Dios es único e irreversible--definirlo, quizá cuando regresemos a la "ETERNIDAD"...LOS DEMÁS TANTO :quarks=leptones y el bosón de Higgs--son definitivamente una fracción de energía---cuando la fracciones toman una condición material--estamos sujetos los SERES HUMANOS---a padecer enfermedades---u otras clases de buenas y erronés--tal como las tenemos todos los Seres en condición Humana...El futuro se lo puede escribir como "ciencia ficción" es muy cierto---existen lógicamente coincidencias y muchas---Pero la Inteligencia -el AMOR Y LA LIBERTAD QUE SON NUESTROS ATRIBUTOS, SE LO DEBEMOS EXCLUSIVAMENTE Al "CREADOR" LA mente en el hombre/mujer tiene una vibrante energía ,la más evolucionada que acompaña a todos en armonía con su partícula...En el hombre es la más purificada.Gracias a todos vosotros, existe mucha emoción para discernimiento nuestro.Dios con vosotros hoy y siempre.Atte, Gerson T. Ramos C.

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  6. Agradezco a Alfonseca esta página y este artículo. Igualmente agradezco y coincido con lo aportado por los que ya han intervenido con sus comentarios.
    No tengo nada realmente nuevo que aportar, pero no he querido dejar de participar y quiero hacerlo con este comentario (siempre de carácter filosófico).
    Creo que hay un “Único Todo” (al que identifico con el Dios de los Filósofos).
    Como el Todo Divino tendría entre otras cualidades la de “Ser Abstracto e Infinito”, nunca jamás llegaremos a conocerlo en su totalidad y sería absurdo definirlo (limitarlo).
    Queda claro que ni el Universo, ni la Teoría del Todo de las que hablamos, se refieren al Verdadero Todo Infinito, sino que hablamos de una teoría limitada al Universo Energético Material. Esta todavía inalcanzada Teoría del Todo/Universal, me parece un incompleto pero buen esfuerzo de la Ciencia por desarrollar a nivel concreto, las antiguas filosofías naturalistas-esencialistas, tomando el concepto de “energía” como principio esencial de todo (todo ello me parece bastante coherente, pero evidentemente muy incompleto, como casi todos ya han dejado entrever).

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    1. Por supuesto, Gustavo, coincido en que la ciencia actual ha alcanzado grandes logros que nadie puede negar, pero estamos muy lejos de saberlo todo, como algunos se apresuran a anunciar, lanzando las campanas al vuelo.

      Hay un refrán castellano que dice que "el hombre es el único animal que tropieza dos veces en la misma piedra". Esto de anunciar que ya lo sabemos todo ya sucedió en la física a finales del siglo XIX, cuando "apenas nos queda explicar la radiación del cuerpo negro y el experimento de Michelson, y ya lo sabremos todo". Y en la primera década del siglo XX, Planck y Einstein demostraron que esos dos pequeños detalles eran más grandes de lo que parecían...

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    2. Creerse que se domina todo el conocimiento es frecuente hoy; no tanto en los científicos como en los que viven aplicando la ciencia (a los que considero una especie de tecnólogos, (científicos serían los que crean ciencia). Pero ya los antiguos filósofos advertían y luchaban contra esta falsa creencia; Pitágoras rechazó ser llamado sabio (dijo que el único sabio era Dios y se autodenominó "amante del sofia/saber" , Sócrates negaba ser sabio hasta que aceptó ser el más sabio (no por saber mucho, sino solo por saber algo; No recuerdo si fue Lao Tsé o Confucio... pero hubo otro sabio que decía algo así.. Cambio todo lo que sé, por una parte de lo que desconozco.

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  7. Así es. En nuestro/vuestro blog hicimos una broma sobre este asunto aquí:

    http://frasesdedios.blogspot.com.es/2014/07/ya-lo-sabemos-todo-leido-al-pasar-ii.html

    :-)

    Abrazos, Manuel, Gustavo y todos los demás.

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