La Crisis de la Cosmología
Adam Booth
Pero este viaje de descubrimiento, como con todos los campos de la ciencia,
no ha sido un ascenso suave de menores a superiores planos de conocimiento. Por
el contrario, el proceso se desarrolla de una manera dialéctica: en cada caso,
una acumulación de evidencias constituye lo que está en contradicción con la
teoría establecida; es necesario un cambio radical en la perspectiva para
cuadrar el círculo y seguir moviendo la comprensión hacia adelante; y con
mejoras graduales en nuestros modelos, sentamos las bases para los cambios
teóricos cualitativos, que a su vez permiten nuevos avances.
Tales saltos cualitativos, por su parte, rara vez son fáciles, si no
que requieren un rompimiento dramático y revolucionario con el paradigma
científico establecido, que está respaldado con frecuencia por el peso de los
prejuicios del pasado y de los intereses conservadores del status quo. Así fue
con la revolución Copernicana y Galileo, que desafió a la vieja visión
geocéntrica del mundo -promovido y defendido con vehemencia por la Iglesia- que
colocaba la Tierra en el centro del sistema solar.
Ahora, en el siglo 21, apoyándonos sobre los hombros de gigantes como
Einstein y muchos otros, somos capaces de ver más lejos que nunca. Gracias a la
investigación de las generaciones anteriores, hemos desarrollado una
extraordinaria comprensión del Universo y sus leyes a partir de las
predicciones precisas proporcionadas a nivel atómico y subatómico por la
mecánica cuántica, las teorías de la relatividad especial y general y sus
explicaciones de gravedad, movimiento, espacio y tiempo.
Desde hace muchos años, sin embargo, las nubes de tormenta se han estado
acumulando en el horizonte. Se ha producido una acumulación de pruebas e
inconsistencias que ponen los modelos cósmicos actuales en tela de juicio.
Problemas profundos y fundamentales con las teorías existentes siguen sin
respuesta y los años de la investigación de nuevas ideas han llegado a ninguna
parte. En resumen, la cosmología moderna está en crisis.
¿Qué es lo que sabemos?
Las teorías cosmológicas actuales se pueden dividir ampliamente en dos y
luego en dos de nuevo. A escala atómica y subatómica tenemos la mecánica
cuántica y el Modelo Estándar de Física de Partículas SMPP por sus siglas en
inglés. En la escala de las estrellas y galaxias - y aún más grande - tenemos
las teorías de Einstein de la relatividad general y el Modelo Estándar de la
Cosmología del Big Bang SMBBC conocida así por sus siglas en inglés también.
El SMPP describe el verdadero zoológico de partículas que se dice que son
los "bloques de construcción fundamentales" de la materia, que
consiste en pequeñas partículas llamadas leptones, como el electrón y los
neutrinos y una variedad de partículas más grandes llamadas quarks, que
componen los protones y neutrones . Además, el SMPP explica el comportamiento
de tres de las cuatro fuerzas de la naturaleza: la fuerza electromagnética
(electromagnetismo, incluyendo la luz y la repulsión magnética y atracción); la
fuerza nuclear débil, (responsable de la desintegración radiactiva) y la fuerza
nuclear fuerte (que une los protones y los neutrones).
La cuarta fuerza es la gravedad, lo que causa que toda materia sea atraída
mutuamente; esta es significativamente más débil que las otras tres, pero opera
a gran escala y no está incluida en el SMPP, pero que es explicada en cambio
por la relatividad general.
Las tres fuerzas dentro de la SMPP se dice que son transmitidas entre las
partículas de la materia por bosones -partículas portadoras de fuerza- tales
como el fotón, que lleva la fuerza electromagnética. Además, el SMPP explica
que toda la materia tiene la propiedad de masa debido a su interacción con el
campo de Higgs, a través del bosón de Higgs - la llamada "partícula de
Dios" cuyo descubrimiento fue anunciado por los científicos inicialmente
en julio de 2012, confirmándose más adelante en marzo de 2013. Esto fue después
de una búsqueda de 40 años, que incluyó la construcción del Gran Colisionador
de Hadrones.
La mecánica cuántica tiene como objetivo describir el comportamiento de las
partículas cubiertas por el SMPP. En particular, la mecánica cuántica trata de
explicar cómo estas partículas pueden ser consideradas para comportarse ya sea
como partículas o como ondas. La luz, por ejemplo, que por mucho tiempo
fue considerada una onda electromagnética, fue demostrado en 1905
por Einstein que se compone de partículas sin masa, fotones, con valores
discretos de energía proporcional a la frecuencia de la onda. A la inversa, el
famoso "experimento de la doble rendija" demostró que una corriente
de partículas cuánticas, cuando se disparan contra una lámina con dos ranuras,
produciría un patrón sobre una película fotográfica normalmente asociada con la
interferencia producida por ondas interactivas.
En el mundo cuántico, las nociones mecánicas de las leyes del movimiento de
Newton se reemplazan con probabilidades. De acuerdo con ciertas
interpretaciones - como la de la "escuela de Copenhague" - las
propiedades de las partículas no existen objetivamente, es decir, independientemente
del observador subjetivo, pero están determinadas por el acto de la medición y
la observación misma. Las partículas aparecen y desaparecen; ambos existen y no
existen al mismo tiempo. En lugar de la previsibilidad, la mecánica cuántica
introduce únicamente incertidumbre. Donde una vez tuvimos causa y efecto, de
repente nos encontramos sumidos en la aleatoriedad.
En el otro extremo de la escala tenemos la teoría de Einstein de la
relatividad especial, lo que explica el carácter relativo del espacio y el tiempo;
es decir, la manera en la que las curvas y el espacio se ralentiza para la
materia, en la medida que se aproxima a la velocidad de la luz, lo cual (en el
vacío) es constante, generalmente denotado como unac. Las teorías de Einstein
incluyen la suposición importante que nada en el universo puede viajar más
rápido que la velocidad de la luz.
La relatividad general, por su parte, explica la fuerza de la gravedad en
términos de la interacción entre la materia y la noción de espacio-tiempo. El
espacio-tiempo es una tela conjunta de las tres dimensiones espaciales y la
dimensión de tiempo que se curva bajo la influencia de la materia. De acuerdo
con la relatividad general, la curvatura del espacio-tiempo, que es causada por
la materia, a su vez afecta el movimiento de la materia. Vemos, pues, una
interacción dinámica entre la materia y el espacio-tiempo, en la cual una
condiciona a la otra, y de la cual la fuerza de gravedad emerge.
Por último, tenemos el Modelo Estándar de la Cosmología del Big Bang (SMBBC),
que en última instancia trata de explicar la naturaleza del universo como un
todo, incluyendo sus orígenes y su historia. La base fundamental de la SMBBC es
la idea de que el universo tiene un principio, y antes de que este principio no
había nada: ni el espacio ni el tiempo existían. Hasta 1917, cuando Einstein
trató de aplicar las ecuaciones de la relatividad general al Universo como un
todo, la opinión científica predominante era que el universo era estático y
eterno. Los cálculos de Einstein, sin embargo, mostraron que el universo es
dinámico; su conclusión fue que la fuerza de la gravedad mutua entre la materia
podría causar inestabilidad, con el Universo finalmente colapsando sobre sí
mismo.
En 1931, las observaciones del astrónomo estadounidense Edward Hubble
presentaron pruebas que sugieren que las galaxias, lejos de colapsar, están de
hecho alejándose unas de otras. La conclusión de estas observaciones fue que,
si todo se aleja de todo lo demás, tiene que haber habido un momento en el
tiempo y el espacio en que todo estaba unido; un punto de origen de todo el
Universo. Este suceso de "origen" se llamó el "Big Bang",
un término utilizado por primera vez despectivamente por el astrónomo inglés
Fred Hoyle para describir este creacionismo cosmológico.
En conjunto, estas modernas teorías - la SMPP, la mecánica cuántica, la
relatividad especial y general, y el SMBBC - forman los actuales modelos
cosmológicos que se utilizan para describir las leyes fundamentales del
Universo. Por todo un siglo, se han hecho intentos por los físicos teóricos,
entre ellos Einstein y sus contemporáneos, para combinar las cuatro fuerzas de
la naturaleza en una sola "Teoría del Todo", pero fue en vano. Y, se convierten
en lo más rápidamente evidentes a partir de la descripción adicional y la
investigación, en lugar de explicar las leyes fundamentales, estos modelos
están a su vez llenos de contradicciones y defectos fundamentales.
La materia oscura y la energía oscura
Parece que la capacidad de los modelos y las teorías actuales para explicar
las observaciones y pruebas a nuestra disposición ha llegado a su límite. Han
surgido contradicciones en cada intento. Desde la pequeña escala sub-atómica a
la cosmológicamente grande.
Partiendo hacia atrás con el SMBBC, nos encontramos de inmediato con
problemas que son, literalmente, masivos. Para ser más específicos: ¿dónde está
toda la masa? A partir de mediciones de las velocidades de los objetos
astronómicos grandes, como las galaxias y las estrellas, y la fuerza de los
efectos gravitacionales necesarios para tales velocidades, se ha inferido
constantemente que la gran mayoría de la masa en el Universo parece estar
"perdida". Las estimaciones para esta aparentemente inexistente materia
son asombrosamente altas, con un 90% de la masa necesaria para las
observaciones para que tenga sentido (en base a las teorías actuales)
aparentemente esta ausencia. Esto no es exactamente un pequeño ¡error
estadístico!
El término "materia oscura" es ahora comúnmente utilizado para
describir esta masa perdida. Para dar cuenta de esto, los científicos han
comenzado una búsqueda de "WIMPs", o partículas masivas de
interacción débil; es decir, un tipo de materia que es difícil de ver o detectar,
pero que tiene poderosos efectos gravitacionales. Hasta ahora, la búsqueda de
posibles candidatos WIMP han sido esquivos y ninguna de las teorías
cosmológicas estándar arrojar alguna luz sobre dónde puede estar escondida esta
enorme cantidad de la llamada materia oscura.
El siguiente en la lista de los problemas evidentes es la "energía
oscura". A pesar de su nombre similar al de la materia oscura, este es un
problema totalmente diferente dentro del SMBBC, y se relaciona con la cuestión
de la expansión del universo. A finales de 1990, más observaciones astronómicas
demostraron que las galaxias no sólo se están alejando una de otra, sino que la
velocidad de esta expansión es de hecho cada vez mayor. Las galaxias están, al
parecer, la distanciándose una de otra. En toda la física estándar se entiende
que la aceleración sólo se produce cuando se aplica una fuerza. La implicación
de la aceleración de las galaxias, por lo tanto, es que debe haber una fuerza,
opuesta a, y mayor que la atracción mutua de gravedad, y que esta fuerza está
acelerando la separación de la materia en todas las direcciones.
Einstein había presentado originalmente esta idea con su famosa
"constante cosmológica" efectivamente un número arbitrario
introducido para eludir sus ecuaciones para crear un Universo que fue mantenido
en un equilibrio constante y estable, en lugar de colapsar sobre sí mismo
debido a los efectos de la gravedad. Einstein más tarde admitió que esto era
realmente una falsedad, sin evidencia empírica o profundidad teórica que lo respaldase,
y él describe la constante cosmológica como "el mayor error de su
vida."
Con las últimas observaciones, sin embargo, la constante cosmológica fue
presentada de nuevo en la forma de "energía oscura" - la energía
asociada con el espacio vacío que actuaría para separar la materia. Pero de
nuevo, esto no es un pequeño error: el cálculo más reciente indica que la
energía oscura debería representar el 73% de toda la masa-energía en el
Universo; la materia oscura debe aportar entre el 22% - ¡dejando la materia
física real y la radiación que en realidad podemos detectar para dar cuenta de
sólo el 5% de toda la masa-energía de lo que la observación sugiere que debe
ser!
Esto da un nombre a los fenómenos, sin embargo, no los explica.
Federico Engels, con Karl Marx, fue uno de los fundadores del socialismo
científico y cuando argumentaba contra aquellos científicos que estaban
satisfechos con sólo agregarle etiqueta de "fuerza" como una
explicación para cubrir cualquier vacío en el conocimiento, comentó,
"El hecho de que todavía no estamos claros sobre las "condiciones
bastante complicadas" de estos fenómenos, a menudo nos refugiamos entonces
en la fuerza de la palabra. Nosotros por lo tanto, no expresamos nuestro
conocimiento, sino la falta de conocimiento de la naturaleza de la ley y de su
modo de acción”.
Al igual que Engels polemizó contra científicos del siglo XIX, en el siglo
XX podemos criticar justificadamente aquellos científicos que están contentos
con el encubrimiento de vacíos en sus teorías con frases como "materia
oscura" y "energía oscura".
El Big Bang
Un problema aún más fundamental en relación con el Modelo
Estándar de la Cosmología del Big Bang es la cuestión del propio Big Bang. La
principal evidencia de la teoría de un "Big Bang", un evento en el
tiempo y el espacio cuando toda la materia del Universo estaba concentrada en
un solo punto, es la observación de que los objetos astronómicos, tales como
galaxias, se alejan las unas de las otras, lo que implica un punto común a
partir del cual se inició este movimiento.
Este concepto de un "Big Bang", involucra un único
punto concentrado de toda la materia—conocida como la singularidad - arroja
toda una serie de problemas para los cosmólogos que están aún sin resolver. La
primera es que en dicha singularidad teórica, la densidad de la materia sería
infinita, y en ese momento todas las leyes conocidas de la física se vendrían
abajo. En segundo lugar, surge la interrogante ¿de dónde vendría la energía de
una explosión tan todopoderosa? Algunos han sugerido que el Big Bang, y la
creación resultante del Universo, era simplemente el producto de una
"fluctuación cuántica", es decir, una perturbación aleatoria en el
espacio-tiempo. Pero si nada - ninguna materia, energía, movimiento, espacio o
tiempo - existían antes del Big Bang, ¿cómo podría haber ninguna ley física -
incluyendo la mecánica cuántica - que tendrían algún significado? Una
"fluctuación cuántica “¿de qué, a partir de qué y dentro de qué?
Por último, y lo más importante, en una nota relacionada con lo
anterior: ¿Qué se dice que ha existido antes del Big Bang? Algunos sugieren que
este momento fue el punto de la creación de todo el universo; la fuente
original de todo movimiento; el motor primario. Así que, ¿que había
antes? Algunas teorías modernas sugieren que había un universo de materia en
éxtasis puro - es decir, un Universo sin movimiento. ¿Qué fue entonces lo que
puso al Universo en movimiento? ¿Qué fuerza - externa al Universo – pudo haber
proporcionado este salto de la inmovilidad al dinamismo? Como Engels explica en
su polémica contra Dühring, con el fin de sugerir tal salto de lo estático a lo
dinámico, se debe recurrir en última instancia a Dios:
"Si el mundo nunca había estado en un estado en el cual no
hay cambio que estuviese ocurriendo, ¿cómo podía pasar de este estado a la
alternancia? La absoluta inmutabilidad, sobre todo cuando ha estado en este
estado desde siempre, no puede salir posiblemente de ese estado por sí mismo y
pasar a un estado de movimiento y cambio. Por tanto, un impulso inicial debe
haber venido de fuera, de fuera del Universo, un impulso que lo puso en
movimiento. Pero como todo el mundo sabe, el "impulso inicial" es
sólo otra expresión de “Dios".
La idea de que, en lugar de un salto de la inmovilidad pura al
dinamismo, había quizás nada en absoluto, y entonces algo - es decir, la
creación de todo el universo de la nada, incluyendo toda la materia y la
energía - es igual de absurdo y equivale a la misma cosa. Como Engels prosigue:
"El movimiento es el modo de existencia de la materia.
Nunca en ninguna parte ha habido materia sin movimiento, ni puede haber... La
materia sin movimiento es tan inconcebible como el movimiento sin materia. Por
lo tanto, el movimiento es tan increable e indestructible como la materia misma...
la cantidad de movimiento que existe en el mundo es siempre la misma. El
movimiento por lo tanto, no puede ser creado; sólo puede ser transferido".
La nada puede venir precisamente de la nada -esto es un
principio fundamental de la física y del materialismo dialéctico, y se expresa
por la ley científica de la conservación de la energía: la energía ni se crea
ni se destruye. Esa forma de hablar del "principio de los tiempos",
por lo tanto, es pura tontería. Y, sin embargo esto -este moderno mito del día
de la creación - es el paradigma dominante en el SMBBC.
Como se explicó anteriormente, el modelo SMBBC actual se basa en
la idea del Big Bang en un momento en que toda la materia del Universo había
sido supuestamente comprimida en un único punto infinitamente pequeño. Después
de esta creación inicial, de acuerdo con el modelo, el universo experimentó una
rápida expansión conocido como inflación.
Recientes observaciones ampliamente reportadas han sido citadas
como evidencia en apoyo de este modelo inflacionario del temprano universo.
Cabe señalar, sin embargo, que mientras que la teoría de la inflación ayuda a
responder a varias inconsistencias observadas empíricamente, en su forma actual
la teoría todavía genera un nuevo conjunto de preguntas y problemas. Por
ejemplo, ¿cuál es la causa de esta inflación? Y ¿de dónde viene la energía para
semejante rápida expansión?
El principal contendiente para la respuesta a estas preguntas es
la hipótesis puramente especulativa de una nueva partícula, el inflatón, que se
dice conduce el proceso de la inflación. Pero dicha respuesta es, en
realidad, no una respuesta en absoluto. Como con tantas otras áreas de la
cosmología moderna, como los ejemplos de WIMPs y la materia oscura, los físicos
teóricos simplemente han tratado de explicar un fenómeno asignándole una nueva
partícula que nunca antes existió. Tal "explicación" no hace más que
empujar el problema un paso atrás. Uno debe preguntarse ahora: ¿cuáles son las
propiedades de la partícula inflatón? ¿Cómo surgen estas propiedades? ¿Y por
qué estas propiedades hacen que el proceso de la inflación?
Lo más importante es, sin embargo, que tales teorías
inflacionarias - ya sean verdaderas o falsas - no ayudan a superar la
contradicción principal en el modelo del Big Bang: el hecho de que no se puede
tener un "principio de los tiempos", que marca la creación de algo de
la nada.
La preferencia inicial de Einstein era por un "estado
estacionario" del Universo – uno de tamaño fijo que no tiene principio ni
fin. A raíz de las observaciones del Hubble de que los objetos galácticos se
fueron alejando el uno del otro, Einstein propuso un universo "oscilante"
o "cíclico" para permitir la idea de un Big Bang, pero sin
tener que recurrir a la idea de un "principio de los tiempos". En el
Universo cíclico, hay un ciclo perpetuo de expansión y contracción, lo que
lleva a una serie de grandes explosiones y los llamados Grandes Crujidos.
Una versión moderna del Universo cíclico ha sido propuesto por
los defensores de la teoría M, una extensión de la teoría de las cuerdas, que
es un intento de crear una teoría cosmológica del “Todo". Esta teoría M
del universo cíclico se basa en la idea de que nuestro universo existe como una
membrana de cuatro dimensiones -o simplemente "branas"- dentro de
otro espacio dimensional superior que contiene otros "branas". Estas
branas oscilan y en ciertos puntos se encuentran. Tales colisiones, que se
producen cíclicamente, conducen a una enorme liberación de energía y la
creación de la materia, que desde la perspectiva del observador en la brana da
la impresión de un Big Bang.
Por desgracia para los defensores de esta teoría cíclica de las
"branas", no hay ninguna evidencia observable real o prueba de esta
hipótesis, ni puede existir nunca. Esta "ciencia" es una mera
conjetura, basada, como tantas cosas en la cosmología moderna, en nada más que
construcciones matemáticas ecuaciones que son cada vez más abstractas y
divorciadas de toda la realidad.
Todas estas teorías – ya sea el modelo estándar SMBBC, el estado
de equilibrio del universo, o el Universo cíclico - padecen de un problema
similar, ya que prevén un finito universo cerrado, un espacio atado que existe
con nada fuera de él. Pero ¿cómo puede existir un límite al Universo? ¿Qué hay
más allá de este límite? ¿Nada? Hablar de un "borde del Universo" es
tan absurdo como para hablar del principio de los tiempos.
Cualquier propuesta de un Universo finito, limitado plantea en
sí la idea de algo más allá de este límite, que a su vez demuestra el absurdo
de poner límites al Universo. Hegel, el gran dialéctico alemán, comentó en su Ciencia de la Lógica: "Es la
naturaleza misma de lo finito que trasciende a sí misma, para negar su negación
y llegar a ser infinita."
Para superar el absurdo de que el universo tiene un
"borde", la analogía de la superficie de un globo se utiliza a
menudo: el espacio de tres dimensiones de nuestro universo es, al parecer, al
igual que la superficie bidimensional de un globo - algo que es finito, pero
que no tiene límite. Al igual que el globo, la analogía sigue, nuestro universo
limitado es capaz de ampliarse (o contraerse) sin necesidad de ningún
"borde".
La analogía del globo, sin embargo, en realidad demuestra el
absurdo de lo que la analogía tiene como objetivo superar, ya que la idea de la
superficie curvada de un globo expandiéndose sólo tiene sentido si hay una
tercera dimensión -en ángulos rectos (es decir, perpendicular) a la superficie
del globo- para que la expansión se mueva. La superficie del globo es en sí
misma un límite. Del mismo modo, si el Universo es concebido como algo finito
pero ilimitado, cualquier expansión requiere que haya algo fuera del universo
en el que la expansión tenga lugar. Tal concepto del Universo no tiene sentido.
El Universo - por definición - es todo lo que existe. Si hay algo más allá de
la frontera, un poco de espacio desocupado o espacio potencial, entonces esto
también forma parte del Universo.
Por otra parte, este tipo de conceptos de un universo finito son
vagos sobre lo que es finito y lo que no. El "Universo" no es una
cosa en sí misma, sino un nombre para la colección de todas las cosas; una
palabra de todo lo que existe - es decir, para toda la materia física. Un
universo finito, por lo tanto, significa una cantidad finita de materia, que a
su vez implica un "borde del Universo", más allá del cual no existe
ninguna materia.
Toda la historia de la ciencia ha sido una en la que
constantemente se han ampliado los límites del Universo conocido. Una vez que
creíamos que la Tierra era el centro del Universo, sin nada encima, pero los
cielos. Con el avance de cada vez más potentes telescopios, hemos sido capaces
de mirar más lejos en el espacio, la búsqueda de otros planetas, estrellas y
galaxias. Cuanto más buscamos, más encontramos. Donde una vez hubo escepticismo
sobre la existencia de otros planetas, ahora cientos han sido encontrados por
las mediciones telescópicas sofisticadas, incluyendo al parecer los planetas
similares a la Tierra cientos de años luz de distancia. Sin embargo, todos
hablan de un Universo finito - con un principio del tiempo y un límite en el
espacio - levantan una barrera a lo que puede ser conocido, una pared mística
que nos separa de lo que es aparentemente más allá de los dominios de la
ciencia.
El problema para muchos, al parecer, en términos de proponer
tanto el principio de los tiempos y un límite de espacio, es la cuestión de la
eternidad. Los matemáticos han tratado de desterrar la eternidad a cada paso,
considerándolo un concepto aparentemente inconmensurable e imposible. Pero las
matemáticas son sólo una abstracción - una aproximación a una realidad
infinitamente compleja que no puede ser capturada totalmente por cualquier
ecuación, el modelo o la ley.
Hablar de un "principio de los tiempos" es tan absurdo
como hablar de un "fin del mundo", porque, como explica Engels,
concebir una eternidad con un principio y sin final es lo mismo que imaginar
una eternidad con un final, pero sin principio:
"Está claro que un infinito que tiene un fin, sino hay
principio no es ni más ni menos infinita que lo que tiene un principio pero no
el final."
El universo sólo puede ser entendido como una unidad dialéctica
de contrarios: una infinidad de materia finita que es así misma infinitamente
divisible y transformable. Es decir, hay una cantidad infinita de la materia -
la materia que es en sí misma eterna en tamaño y está constantemente cambiando.
Todos los intentos de desterrar esta infinitud de la cosmología sólo han dado
lugar a aún mayores enigmas y confusión, hablar de "singularidades",
donde todas las leyes de la física se rompen. Pero una singularidad no es más
que un punto en teoría infinitamente pequeño, que a su vez es simplemente una
eternidad invertida. Lejos de remover el infinito del universo, por lo tanto,
los cosmólogos simplemente lo han re-introducido por la puerta de atrás.
Todos los intentos de eliminar la contradicción de la eternidad
de nuestras explicaciones sobre el Universo, por lo tanto, sólo sirven para
crear nuevas contradicciones insolubles por doquier, como Engels explica:
"La eternidad es una contradicción, y está llena de
contradicciones. Desde el principio se trata de una contradicción de que una
eternidad se compone de nada más que de finitos, y sin embargo, este es el
caso. La falta de límites del mundo material conduce nada menos que
a contradicciones que su ilimitación, y todo intento de superar estas
contradicciones conduce, como hemos visto, a nuevas y peores contradicciones.
Es sólo porque la eternidad es una contradicción que es un proceso infinito,
desenrollada infinitamente en el tiempo y en el espacio. La eliminación de la
contradicción sería el fin del infinito”.
La infinitud del Universo es una realidad objetiva que no puede
dejarse de lado con engaños matemáticos. Esta realidad del Universo se
encuentra en la unidad de los opuestos, de lo infinito y lo finito: una
colección infinita de las cosas finitas, sin límite, ni principio, ni fin.
Diversas teorías modernas han intentado superar el absurdo de un
"principio de los tiempos" de diferentes maneras. Lo primero es el
concepto de que el Big Bang, en lugar de ser una dramática expansión de una
singularidad, un momento de "cambio de fase", análogo a la forma en
la que el agua líquida se convierte en hielo. En esta teoría, el Universo se
plantea la hipótesis de haber sido amorfo antes del cambio de fase, con el
espacio y el tiempo "cristalizando" esta carencia de forma.
La idea de un universo en evolución y el desarrollo es un paso
adelante en comparación con la idea de un estado de equilibrio infinitamente o
cíclico, el cual repite periódicamente Universo. Tanto la idea de un equilibrio
estable o un Universo cíclico retratan una visión mecánica de la eternidad -
una eternidad idealista que surge de la intemporalidad de ecuaciones
abstractas. Todos los equilibrios reales en la naturaleza son los equilibrios
dinámicos que involucran cambio, el resultado de las interacciones mutuas de materia
en movimiento.
Por esta misma razón, los equilibrios reales y movimientos
periódicos en el Universo no son eternos, sino que son fenómenos temporales.
Aunque podemos ver una cierta repetición y la estabilidad (equilibrio) en todos
los niveles de la naturaleza, estos son sólo fases nunca en el desarrollo
continuo y la dialéctica evolutiva de los procesos. Esta relación entre la
estabilidad, la repetición y el cambio se expresa por la ley dialéctica de la
cantidad y la calidad, que muestra cómo todos los cambios en la naturaleza, la
historia y la sociedad, se llevan a cabo a través de la combinación de
graduales (y a menudo imperceptibles) cambios cuantitativos, que finalmente
sientan las bases para un cambio cualitativo - vertiendo puntos de transformación
radical o revolucionaria.
De esta manera, la idea del Big Bang de que es simplemente un
"cambio de fase" - que no representa el principio del tiempo, sino
más bien un punto de inflexión cualitativo en la evolución del Universo - es un
paso adelante, frente a la idea de un Universo en estado inmutable o cíclico, o
un Big Bang que marca el "principio de los tiempos". Sin embargo, la
teoría del "cambio de fase" es en sí confusa, porque habla del tiempo
y el espacio, como si ellos fuesen así mismos tangibles, cosas materiales. El
espacio y el tiempo, sin embargo, en lugar de ser las cosas materiales de sí
mismas, son expresiones relacionales entre las cosas materiales reales las
relaciones de la materia en movimiento.
Materia y movimiento son inseparables. El movimiento es el modo
de existencia de la materia. Pero para que la materia tenga movimiento, se debe
cambiar la posición sobre un cambio dado en el tiempo. El espacio y el tiempo,
por lo tanto, son propiedades del movimiento de la materia, que al igual que
todas las demás propiedades - expresan las relaciones entre las cosas. Los
conceptos de espacio, tiempo, materia y movimiento están, por lo tanto,
inseparablemente vinculados entre sí. Sin espacio y tiempo, todo discurso sobre
la materia y el movimiento no tiene sentido. Igualmente, para hablar sobre el
espacio y el tiempo, sin hacer referencia a la materia y el movimiento, es
tratar con abstracciones vacías. Como comenta Engels, "las formas básicas
de toda la existencia son el espacio y el tiempo, y estar fuera de tiempo es
algo tan absurdo como estar sin espacio."
Las explicaciones de la evolución del Universo que implican un
"amorfo" Universo que se "cristaliza" para crear el
tiempo y el espacio son, por tanto, vacías y abstractas también. El Universo
está hecho inmerso en un proceso continuo de evolución y desarrollo - pero no
es simplemente "El Universo" que está evolucionando; más bien es la
materia - presente en cantidades infinitas y avanzando eternamente en todas las
direcciones - que está continuamente en movimiento, produciendo la evolución a
través del proceso de interacción mutua. Este movimiento, que no tiene
principio ni fin, da lugar a un desarrollo dialéctico y la evolución en el
Universo - a un proceso infinito de la interacción y el cambio, con equilibrios
dinámicos temporales en forma, y con igual, pero nunca exactamente idénticos,
acontecimientos que se desarrollan sobre el tiempo.
Otra teoría en la cosmología moderna es la teoría de la
"inflación eterna", que plantea la hipótesis que nuestro
universo es en sí mismo una burbuja inflada dentro de otro universo. La teoría
se basa en una mezcla de las fluctuaciones cuánticas y la energía del vacío (la
energía del espacio vacío), que causan que nuevos universos nazcan y crezcan
dentro de los antiguos. Si bien esta teoría evita la concepción mecánica de la
infinidad planteados por la teoría del estado estable o cíclico del Universo,
la idea de que los nuevos universos se pueden crear a partir de burbujas de
vacíos inflatorios es igualmente absurda y no dialéctica. La teoría nos lleva
de nuevo a la pregunta más obvia con respecto a la inflación: ¿de dónde viene
la energía para cada nuevo universo? Un artículo en la revista New Scientist, explica:
"La inflación, una teoría que [Alex] Vilenkin ayudó a
crear, inicia con un vacío en un estado de energía inusualmente alta y con una
presión negativa. En conjunto, estos dan la gravedad repulsiva de vacío que
separa las cosas en lugar de unirlas. Esto infla el vacío, haciéndolas
más repulsivas, que causa que se inflen aún más rápido.
"Pero el vacío inflacionario es cuántico en la naturaleza,
lo que hace que sea inestable. Por todo ello, y de forma aleatoria, los bits se
desintegran en un vacío cotidiano normal. Imagínese el vacío como un vasto
océano de agua hirviendo, con la formación de burbujas y la expansión en toda
su longitud y anchura. La energía del vacío inflacionario tiene que ir a alguna
parte y se dedica a la creación de la materia calentándola a una
temperatura feroz dentro de cada burbuja. Avanza en la creación de grandes
explosiones. Nuestro Universo está dentro de una de esas burbujas que apareció
en una gran explosión hace 13,7 mil millones años”.
Se nos dice que, al parecer, que la energía para los nuevos
universos se crea a partir de la energía del espacio vacío, lo que aumenta a
medida que las burbujas de vacío se expandan. Pero, de nuevo, la energía no se
puede crear (o destruir). No se puede crear algo de la nada. No hay tal cosa
como un almuerzo cosmológico gratis. La teoría inflacionaria eterna, por lo
tanto, lejos de resolver el problema del "principio de los tiempos"
a lo que el modelo del Big Bang tradicional conduce, simplemente vuelve a
introducir el mismo problema de otra forma.
Junto con el concepto de "universos dentro de
universos", hay teorías similares que involucran universos múltiples o
paralelos, existiendo al mismo tiempo como parte de un
"multiuniverso". Una de estas teorías multiversas es el de las
"branas", como se mencionó anteriormente, las cuales chocan una
contra otra en un espacio de dimensiones más altas. Otra teoría multiuniversal
- nacida de la mecánica cuántica - propone que los nuevos universos se crean en
cada evento cuántico. Esta interpretación hipotética de "muchos
mundos", en lugar de establecer que existe un universo único verdadero,
con una historia real de los acontecimientos y procesos, establece que todas
las historias posibles alternativas son reales, que existen en un número
(posiblemente infinito) de universos paralelos.
Estas ideas de "universos dentro de universos" y
"multiuniversos" han dado lugar a todo tipo de especulaciones y
conjeturas, muchas de las cuales tiene un mayor parecido con la ciencia ficción
que a una verdadera investigación científica. Lo más importante, que debería de
subrayarse es que no hay pruebas - y nunca puede haber ninguna evidencia
- para tales teorías.
Todos discurso sobre lo infinito en relación con el Universo -
ya sea en términos de un universo que es infinito en el tiempo y en el espacio,
o de una serie infinita de universos, o de un número infinito de universos
paralelos - provoca inevitablemente la discusión sobre el concepto de la
infinidad misma. Esto, a su vez, permite a la imaginación funcionar de
manera salvaje: si tenemos un Universo infinito, o un número infinito de
universos, entonces seguramente cualquier cosa que pueda suceder - no importa
lo pequeña que sea la probabilidad - iba a pasar, ¡y de hecho debe haber
sucedido ya!
Esta hipótesis se basa en la lógica matemática formal que
plantea que cuando una probabilidad infinitesimal se reúne un número infinito
de eventos, el resultado debe ser un evento definido o real. Por ejemplo, un
número infinito de monos tecleando en un número infinito de máquinas de
escribir, por lo que se nos dice, con el tiempo va a producir las obras
completas de Shakespeare. Pero esta lógica es una abstracción vacía que está
completamente divorciada de la realidad. Hay una diferencia cualitativa entre
una posibilidad abstracta y una posibilidad concreta, entre una posibilidad y
una probabilidad, y entre una probabilidad y una fatalidad. Lo que es posible
en teoría no es necesariamente probable; y lo que es probable no siempre es
real.
El mundo real - tanto en la naturaleza como en la historia - no
es una serie de eventos probabilísticos aleatorios. Más bien, en lugar vemos
procesos, dialécticamente evolucionando debido a las contradicciones internas;
procesos que se desarrollan con su propia dinámica interna y la lógica. Fuera
del movimiento aparentemente caótico y la interacción en el Universo surge una
cierta previsibilidad: condiciones similares producen resultados similares;
patrones emergen; tendencias y leyes generalizadas desarrollan.
Tomemos, por ejemplo, el proceso de la evolución en el mundo
biológico. Está claro para la ciencia moderna que los seres humanos no son ni
la creación de un diseño inteligente, ni el producto de sucesos aleatorios. En
lugar de ello, toda la evolución es un proceso de desarrollo dialéctico - de la
cantidad transformándose en calidad, y de nuevo en cantidad. Por supuesto, el
accidente juega un papel en este proceso - la posibilidad de variaciones
aleatorias y mezclas de los genes individuales es un mecanismo esencial en la
evolución. Pero estos "accidentes" tendrán solamente una
oportunidad el poder de dar forma a toda una población cuando expresan una
necesidad - cuando esa mezcla genética específica proporciona una ventaja a un
organismo en su entorno dado.
Del mismo modo, las obras de Shakespeare, o de cualquier
escritor o artista, nunca pueden ser el producto de accidentes y sucesos
aleatorios. Acontecimientos accidentales juegan un papel en la formación de un
individuo, pero las grandes obras de arte y la literatura son el producto de
toda una historia de desarrollo cultural. Las obras de Shakespeare serían
inconcebibles sin la literatura previa de las epopeyas y tragedias helénicas o
clásicas.
Vemos, pues, cómo esas teorías, al tratar de evitar el absurdo
de un "principio de los tiempos", sólo terminan creando nuevos
absurdos. Tales intentos de superar la contradicción de lo infinito a su vez
terminan mostrando variaciones de “negativa eternidad" agrupados en
polos opuestos: en un extremo vemos el concepto mecánico del infinito – la
eternidad idealista de inmovilidad o repetición cíclica; en el otro extremo
vemos la idea caótica del infinito - una infinidad compuesta por eventos
puramente al azar, sin ningún potencial para el desarrollo, la evolución, o el
proceso.
En contraste con estos ejemplos de "eternidad
negativa", que existe sólo como abstracciones en la mente de los físicos
teóricos, podemos ver todos los días que la eternidad verdadera parece
mirando por la ventana en el tiempo: un sistema que es dinámico y caótico ,
pero que también puede ser explicado y predicho dentro de los límites; un caso
de la materia en movimiento en la que no hay dos días que sean siempre
idénticos, pero sin embargo hay uno en el que hay límites materiales y
tendencias generales que dan lugar a un cierto grado de repetición y similitud.
La infinidad real no es ni
puramente mecánica ni completamente aleatoria, sino que es una unidad
dialéctica de los opuestos: lo nuevo y lo viejo, la novedad y la repetición, el
caos y el orden, aleatoria y determinista, casualidad y necesidad. Este
infinito es un proceso evolutivo de desarrollo y el cambio dialéctico, con
patrones y tendencias, pero sin repetición exacta; un proceso de transformación
de la cantidad en calidad, y de nuevo en la cantidad.
La eternidad real en el
Universo, por lo tanto, no una eternidad del universo sino que la eternidad de
la materia en movimiento, pero la infinidad de la materia en movimiento - una
infinidad de cosas finitas, sin principio ni fin.
Los otros tres pilares
fundamentales de la cosmología –la mecánica cuántica, la el SMPP, y la
relatividad general - no están exentos de problemas evidentes. En la mayoría de
los casos, estos poseen una teoría que tiene un poco más de, nos atrevemos a
decir, naturaleza filosófica.
La mecánica cuántica,
mientras ha sido consistentemente validada por experimentos aún plantea
cuestiones fundamentales en cuanto a la interpretación de sus resultados. El
paradigma dominante en el campo de la mecánica cuántica es el de la Escuela de
Copenhague, llamada así por el físico danés, Niels Bohr, quien fundó esta
interpretación. De acuerdo con este paradigma, el estado de una partícula no es
una realidad objetiva, sino simplemente una probabilidad, expresada en términos
de una función de onda. La "función de onda", sin embargo, no es más
que una construcción matemática - una ecuación; un modelo abstracto creado por
los matemáticos, pero que promete convertirse en la base de toda la
realidad por la Escuela de Copenhague de la filosofía.
Esta interpretación
probabilística de la conducta de las partículas atómicas y subatómicas
significa que la incertidumbre es inherente a cualquier sistema cuántico; la
vieja previsibilidad proporcionada por la mecánica newtoniana se pierde, y así
con ella, todo el sentido de la causalidad y la ley de la naturaleza. Dada la
pequeña escala y altas velocidades involucradas en el nivel cuántico, un grado
de probabilidad y la incertidumbre es de hecho inevitable. Sin embargo, la
Escuela de Copenhague lleva las cosas a un extremo y niega la existencia de la
realidad objetiva, la ley y la causalidad por completo.
Con esta interpretación de
la mecánica cuántica, por lo tanto, regresamos al idealismo de la filosofía de
Kant, de la "incognoscible" cosa-en-sí; a la idea de una realidad
cuya objetividad verdadera será siempre un misterio para nosotros. Esto es
contrario a los fundamentos mismos de la ciencia que se basa en un método
materialista y que afirma que existe la legalidad en la naturaleza. A través
del proceso de la experimentación científica e investigación, el funcionamiento
interno del Universo puede ser conocido por nosotros. Esta filosofía
materialista, que está en la base tanto del método científico y del marxismo,
explica que no hay tal cosa como lo "incognoscible", sino simplemente
lo que es actualmente desconocido.
Incluso más que eso, Bohr
y sus seguidores afirmaron que las propiedades de una partícula son
simultáneamente todos los valores - en un estado de "superposición" -
hasta el punto de medición, momento en el cual se dice que la función de onda
de una partícula "colapsa" en un solo estado. Esta interpretación en
última instancia conduce a una forma de idealismo subjetivo, en el que no
existe una realidad objetiva distinta de la que se observa - una forma moderna
de la cuestión filosófica: si un árbol cae en el bosque y no hay nadie
alrededor para escucharlo, ¿sigue teniendo un sonido?
El enigma obvio es: de
acuerdo con la interpretación de Copenhague, en qué punto del "acto de la
observación" ¿las probabilidades cuánticas de la función de onda se hacen
realidad? ¿En qué momento el acto subjetivo de la medida se convierta en un
hecho objetivo? En ese entonces, el físico austriaco Erwin Schrödinger se
burlaba de la interpretación de Copenhague, con la elaboración del famoso
experimento mental del "gato de Schrödinger" para mostrar lo absurdo
de la opinión de Bohr, lo que llevaría a la consecuencia de que un gato,
colocado en una caja junto con un cierto instalación de equipos radiactivos
¡podría decirse que está vivo y muerto al mismo tiempo hasta que el punto de
observación!
Las implicaciones de la
Escuela de Copenhague es que ciertos experimentos con sistemas cuánticos
producen resultados que son aparentemente sobrenaturales. En concreto se da el
fenómeno de "entrelazamiento", en el que dos partículas pueden estar
"enredadas", de tal manera que una propiedad de una partícula siempre
es el opuesto de la propiedad equivalente de su socio. Las dos partículas están
inicialmente en un estado de superposición, en el que no se conocen las
propiedades de ninguna de las partículas, pero cuando se observa la propiedad
de una partícula y la función de onda colapsa, la propiedad de la segunda
partícula se puede inferir por el conocimiento de la primera. El resultado es
que dos partículas cuánticas, separadas a grandes distancias, parecen ser
capaces de comunicar información de manera instantáneamente la una con la otra,
rompiendo así el límite máximo de la velocidad de la luz. Este fenómeno aún no
ha sido explicado por las teorías cuánticas actuales.
Por supuesto, en la
medición de cualquier aspecto de la naturaleza, estamos obligados a interactuar
con el sistema bajo observación, y al hacerlo, tenemos un efecto sobre las
propiedades del sistema en sí. No podemos situarnos fuera de la naturaleza con
el fin de observarla. La experimentación científica es interactiva, en esencia,
un proceso de aplicación de la mano de obra a la naturaleza con el fin de
entender sus relaciones internas, la causalidad interna, y las interconexiones.
Pero negar la objetividad de la realidad y para afirmar que no existe una
realidad hasta que se produce la observación, equivale a moverse hacia el
idealismo subjetivo, en el solipsismo. Se trata de un refugio de última
instancia, en la mística, de nuevo al reino de lo divino de la realidad
"incognoscible" más allá del alcance de la ciencia y por lo tanto más
allá de las posibilidades del entendimiento humano también. "Dios",
como se nos ha dicho en repetidas ocasiones, "se mueve de maneras
misteriosas".
El método materialista de
la ciencia y del marxismo también, se basa en el principio fundamental de que
existe una realidad objetiva, que existe independientemente de la observación
humana, pero que puede ser conocida por nosotros. Como explicó Lenin, al
ridiculizar los subjetivistas, que argumentaron que el mundo dejó de existir
fuera de la mente de la humanidad.
"Las cosas existen
independientemente de nuestra conciencia, independientemente de nuestras
percepciones, fuera de nosotros..."
"... [L]a existencia
de la cosa reflejada independiente del reflector (la independencia del mundo
externo de la mente) es un principio fundamental del materialismo. La
afirmación hecha por la ciencia que la tierra existía antes que el hombre es
una verdad objetiva”.
El SMPP también deja a los
científicos rascándose la cabeza de confusión. La principal causa de la
confusión es la completa falta de rima o razón detrás de las diversas
partículas que se han postulado. No hay un patrón se puede discernir que
explique la compleja variedad de materia que existe.
También está la cuestión
particular de la masa. ¿Por qué las partículas tienen las masas que ellos
hacen? ¿Qué es lo que causa la masa en el primer lugar? ¿Y qué es la
"masa" en el primer lugar?
En términos físicos
generales, la masa es una propiedad de toda la materia. Física newtoniana
explica la masa en términos de inercia - la resistencia de la materia a la
aceleración, que es, una resistencia a los cambios en el movimiento. En el
paradigma newtoniano, los cambios en el movimiento se explican por el concepto
de "fuerza" - algo concebido como puramente externo al objeto en
cuestión.
Este punto de vista de un
solo lado refleja la visión mecánica de todo el paradigma newtoniano. Una
visión dialéctica, por el contrario, ve la interconectividad y de dos
parcialidad de cualquier proceso, incluyendo el cambio en el movimiento de la
materia. Como Engels explica en su gran obra inacabada, La Dialéctica de la Naturaleza,
"Todos los procesos
naturales tienen dos lados, que se basan en la relación de por lo menos dos
partes operativas, acción y reacción. La noción de la fuerza, sin embargo,
debido a su origen a partir de la acción del organismo humano en el mundo
externo, y la mecánica terrestre más extensa, implica que sólo una parte es
activa, operativa, siendo la otra parte pasiva, receptiva ... La reacción de la
segunda parte, en la que la fuerza actúa, aparece en la mayoría de veces como
una reacción pasiva, como una resistencia. Ahora bien, este modo de la
concepción es permisible en una serie de campos, incluso fuera de la mecánica
pura, es decir, en los que es una cuestión de la simple transmisión de
movimiento y su cálculo cuantitativo. Pero ya en los procesos físicos más
complicados ya no es adecuada... "
La masa, como una
resistencia a los cambios en el movimiento, por lo tanto, sólo puede ser
definida como algo relacional entre objetos, en otras palabras, en términos de
una interacción entre la materia.
Además, en la interacción
mecánica de dos objetos, el impulso, que se define como la masa multiplicada
por la velocidad (MV), se conserva siempre. La energía cinética de la materia
en movimiento viene dada por la fórmula ½ mv ², mientras que Einstein, con su
famosa ecuación E = mc ², mostró la equivalencia entre masa y energía. Es un
hecho bien conocido de la naturaleza que la masa y la energía siempre deben ser
conservadas en cualquier proceso. Todo esto muestra, además, cómo la masa sólo
puede adecuadamente ser concebida como una propiedad de la materia; una
propiedad que surge de las relaciones - es decir, la interacción - de la
materia en movimiento.
Uno de los grandes avances
de la SMPP es que la masa ya no se concibe como algo inherente a un objeto. Una
visión mecánica e idealista de la naturaleza ve las propiedades de las cosas
como algo inherente e intrínseco. Por lo tanto, se puede ver cómo en la
antigüedad, la temperatura (es decir, picor) de un objeto se considera que es
un resultado de la misma que posee una cierta cantidad del elemento fuego. Del
mismo modo, en el siglo XVII, una sustancia llamada flogisto fue considerado
para dar a la materia la propiedad de combustibilidad. El color de un
objeto una vez fue considerado como una propiedad inherente de ese objeto, de
manera que las cosas rojas son rojas debido a que tienen la propiedad del
enrojecimiento. O bien, desde el punto de vista subjetivista, el color es
simplemente debido a nuestra percepción sensorial individual. En el ámbito de
las ciencias sociales, los capitalistas hablan de la "naturaleza
humana", como el egoísmo innato de todos los pueblos, para justificar su
sistema de explotación de la codicia. Mientras tanto, el valor de cualquier
producto, de acuerdo con la teoría económica burguesa de la "utilidad
marginal", es simplemente el resultado de las preferencias subjetivas de
los individuos abstractos.
La filosofía dialéctica,
respaldada por todos los descubrimientos de la ciencia moderna, demuestra, por
el contrario, cómo las propiedades de las cosas siempre son verdaderamente una
expresión de las relaciones entre las cosas. Las propiedades emergen de las
interacciones entre las cosas. Por ejemplo, gracias a las modernas teorías de
la termodinámica, sabemos que la temperatura de un objeto es una expresión del
movimiento de los átomos y las moléculas, mientras que la combustión hoy se
conoce como una interacción química entre un combustible y un oxidante. La
propiedad del color ahora se sabe que surgen de la interacción entre la luz
(fotones) y los electrones en los átomos de un objeto. Estos absorben fotones
de ciertas frecuencias (valores de energía en términos cuánticos) y emiten
fotones a ciertas frecuencias específicas que son a su vez detectadas por las
células receptoras en los ojos y convertida en señales nerviosas eléctricas
para ser interpretados por el cerebro.
El marxismo, es
decir, la visión dialéctica y materialista de la historia y la economía,
explica cómo el comportamiento humano es un producto de la sociedad y el modo
de producción, mientras que el valor de una mercancía es una expresión de una
relación social, que sólo puede ser determinado a través del acto de
intercambio.
En la SMPP, la masa de
cualquier partícula ya no es inherente o intrínseca, pero se describe en
términos de la interacción entre la partícula y el "campo de Higgs",
por medio de llevar una partícula conocida como la "Higgs". Si bien
este concepto de masa como una propiedad interactiva de la materia es un paso
adelante, el uso del campo de Higgs y el bosón de Higgs para explicar esto en
realidad no explica nada. ¿Qué es lo que crea el campo de Higgs? ¿De qué manera
la interacción de tres vías entre el campo de Higgs, el bosón de Higgs y otras
partículas dan lugar a la propiedad de los medios? ¿Y por qué esta interacción
proporciona partículas con los valores de las masas que observamos? Además,
existe el problema no menos documentado-que la teoría de Higgs sólo representa
una fracción de la masa de la materia.
Al igual que con los
ejemplos de la partícula "inflatón" en relación a la inflación, la
partícula "gravitón", y la fuerza de la gravedad, o "WIMPs"
y la cuestión de la materia oscura, al recurrir a términos como
"campo" y "bosón" , los científicos simplemente han
aplicado etiquetas y han inventado nuevas partículas hipotéticas para dar
cuenta de fenómenos inexplicables. Una verdadera comprensión de la masa como
una propiedad emergente debe surgir, sin embargo, no está fuera de los campos
misteriosos y "partículas de Dios", sino de estudiar la forma en la
materia interactúa con otras materias. Este es el único camino verdaderamente
materialista - es decir, científico – la forma de explicar cualquier fenómeno de
la naturaleza.
La pregunta de por qué
diferentes partículas tienen la masa que tienen surge de la misma confusión.
Pero también hay otras partes en este tema y otras cuestiones que no se han
formulado. ¿Por qué las masas de las diversas partículas
"fundamentales" tienen un buen patrón para ellos? ¿Por qué la
naturaleza debería siempre mostrar "belleza" en su disposición? ¿Y
por qué consideramos estas partículas "fundamentales" para sean
"fundamentales" en absoluto?
Las dos primeras preguntas
ponen de relieve uno de los principales problemas en la cosmología moderna - el
tremendo idealismo filosófico al que se ha deslizado, por lo que las teorías se
consideran correctas o incorrectas sobre la base de la estética matemática. Nuestros
modelos y teorías son siempre y en todas partes sólo una aproximación de un
Universo que es infinitamente complejo en todos los sentidos. En muchos casos,
a cierta escala, la sencillez surge de la complejidad - y viceversa. Por lo
tanto la complejidad de naturaleza a veces puede ser expresada por las
ecuaciones relativamente simples. Pero asumir y buscar la simplicidad en la
naturaleza es a su vez plantear el problema de cabeza. Nuestras ideas,
matemática, científica o de otro tipo, son un reflejo del mundo que nos rodea,
no al revés. Esta es la base fundamental del materialismo en la ciencia y el
marxismo. Ya sea que las ideas, teorías o ecuaciones sean "bellas" o
no, su utilidad depende de la precisión con que reflejan la realidad material y
que nos permiten tener una mejor comprensión del funcionamiento de la
naturaleza. Afirmar que la naturaleza debe ser conforme a nuestra idea
subjetiva de la belleza es puro idealismo.
La tercera cuestión
relativa a la "fundamentalidad" de las partículas en el SMPP se
relaciona con las dos primeras. Donde esperamos ver patrones en la naturaleza
como resultado de nuestras teorías-que son las generalizaciones de nuestras
observaciones anteriores-, en su lugar vemos aleatoriedad inexplicable, esto
sugiere que una mejor comprensión de las relaciones causales y las
interconexiones de los fenómenos es necesario.
El llamado "principio
de incertidumbre" en la mecánica cuántica es un ejemplo de ello.
Observamos fenómenos en los niveles atómicos y sub-atómicos que son aparentemente
aleatorios y que las teorías actuales no pueden explicar. Pero en lugar de
profundizar con el fin de revelar las conexiones internas reales dentro de
estos fenómenos, los defensores de la Escuela de Copenhague, simplemente
levantan una barrera de misticismo y declaran el funcionamiento interno a
escala cuántica a ser "incognoscible". Esto es contrario a toda la
historia y el método de la ciencia, la tarea de la que siempre ha sido la de
encontrar explicaciones a lo que se pensaba hasta ahora inexplicable, de
proporcionar previsibilidad, donde una vez hubo incertidumbre y de descubrir
las leyes donde antes veíamos sólo aleatoriedad.
Patrones e incluso las
leyes generalizadas pueden surgir de procesos aparentemente aleatorios y
caóticos, no lineales, e impredecibles. Por ejemplo, para modelar y predecir el
movimiento de cada partícula en un cilindro de gas sería imposible. Pero debido
a la interacción de muchos miles de millones de partículas de gas, surgen leyes
definidas de la termodinámica que relacionan la presión, la temperatura y el
volumen del gas. Los patrones emergen de aleatoriedad; el orden surge del caos;
la predictibilidad es vista dentro de lo impredecible. Incluso los procesos de
la mecánica cuántica, que es uno de los pocos ejemplos de un proceso que
todavía es considerado verdaderamente fortuito, produce resultados
predecibles y patrones, como los famosos patrones de interferencia observados
en el experimento de la doble rendija.
Con el tiempo, a través
del desarrollo y la profundización de la comprensión científica, las relaciones
estadísticas que simplemente describen los patrones y los fenómenos pueden ser
reemplazados por modelos físicos o leyes científicas que explican la
interrelación y las relaciones causales dentro de estos fenómenos. Incluso las
llamadas "leyes" científicas, sin embargo, sólo son exactas a cierta
escala y dentro de ciertos límites. Tales leyes son siempre sólo una
aproximación de la realidad objetiva y siempre contienen errores, imprecisiones
e incertidumbre, hasta cierto punto.
En el caso de los SMPP, el
problema es que podemos asumir que podemos hablar de partículas “fundamentales”
en absoluto. Toda la historia de la ciencia de la física ha sido la de reducir
y encoger continuamente lo que consideramos los bloques “fundamentales” del
edificio. Primero existió el concepto de átomo—originalmente planteado como
hipótesis por el antiguo filósofo griego Demócrito (la palabra átomo se deriva
del griego “indivisible”. Más tarde aparecieron los descubrimientos de
Rutherford, quien propuso un modelo atómico consistente de electrones, protones
y neutrones. Las investigaciones posteriores llevaron al descubrimiento de los
quarks, los cuales están compuestos de neutrones y protones. ¿Quién sugiere
ahora que los quarks representan el límite de los descubrimientos
científicos en términos de las partículas físicas?
La dificultad para la
mayoría de los científicos reside en la respuesta a esta pregunta. Si asumimos
que los quarks están compuestos por partículas incluso más pequeñas, entonces
¿de qué están compuestas estas partículas más pequeñas? y podemos hacernos está
pregunta sucesivamente, hasta el infinito. Pero ese es precisamente el punto,
uno puede seguir dividiendo incluso todavía más. Así como no existe tal cosa
como un número más pequeño “indivisible”, de esa manera no existe una
partícula “fundamental” en la naturaleza.
Hace un siglo, las
principales diferencias químicas y físicas entre los más o menos cien elementos
se descubrieron y se basaron en un patrón fundamental relativamente
simple que involucró diferentes combinaciones de no más de tres partículas
"fundamentales" subatómicas. Este descubrimiento marcó un importante
paso adelante en la comprensión de la estructura de la materia. Ahora, la
variedad de las partículas sub-atómicas postuladas se cuentan por docenas
y la ciencia no le está apostando más a la comprensión de cualquier patrón
fundamental.
La solución a la cuestión
de las llamadas partículas "fundamentales" se encuentra en una serie
infinita de objetos finitos - una regresión infinita de las cosas compuestas de
otras cosas. Y es la interacción entre las cosas en cada etapa de esta serie
que da lugar a las propiedades que emergen en los niveles superiores.
Esta es la respuesta a los
problemas de la SMPP y de la mecánica cuántica también. Donde nuestras teorías
actuales no pueden explicar lo que actualmente vemos, debemos profundizar en la
búsqueda de una verdadera descripción, más precisa y completa de la naturaleza;
es una búsqueda que no tiene límite, debido a la complejidad infinita del
Universo en todas direcciones.
Por encima de todos estos
problemas con los diversos componentes teóricos cosmológicos descritos
anteriormente, hay una cuestión que molesta a los científicos en el campo por
encima de todo: la incompatibilidad de los diferentes pilares de la cosmología
moderna, y en particular, el carácter irreconciliable de la mecánica cuántica y
la SMPP con la relatividad general.
La mayoría de las veces
esta incompatibilidad no es relevante, ya que la mecánica cuántica sólo se
aplica a pequeñas escalas, sub-atómicas, mientras que la relatividad general se
utiliza para describir la gravedad y el efecto de las grandes masas en una
escala cósmica. Bajo la descripción SMBBC del Big Bang, sin embargo, toda la
materia del Universo entero se dijo inicialmente que estaba concentrada
en un solo punto. Del mismo modo, en la actualidad la hipótesis de que una
singularidad, con una cantidad finita de materia concentrada en un punto infinitamente
pequeño, existe en el centro de cada agujero negro, formado a partir de las
estrellas (de una cierta masa) colapsando sobre sí mismos bajo la fuerza de su
propia gravedad. Tales hipótesis plantean grandes problemas, ya que implican
tratar tanto una pequeña escala como una gran masa - de ahí las tentativas de
reconciliar estos dos pilares de la cosmología moderna.
El carácter
irreconciliable de la mecánica cuántica y la relatividad general tiene muchas
formas. En primer lugar, la forma en que cada teoría trata espacio y el tiempo.
En la mecánica cuántica, el espacio y el tiempo son discretos, con una longitud
mínima conocida como la "longitud de Planck". En la relatividad
general, el espacio - o más precisamente, el espacio-tiempo - es continua. El
"tejido" del espacio-tiempo es comparado con frecuencia, con la
analogía de los objetos que ruedan sobre una lámina de goma a menudo usada para
explicar cómo la fuerza de la gravedad surge de acuerdo con la teoría de la
relatividad general.
Desde una perspectiva dialéctica
y materialista, ambas interpretaciones del espacio y el tiempo son deficientes,
ya que el espacio y el tiempo no son cosas en sí mismas, sino que son
expresiones de relación o propiedades de la materia en movimiento. Como se
señaló anteriormente en relación con las teorías de "cambio de fase"
del Big Bang, el espacio y el tiempo no son tangibles, materiales, objetos
físicos, y no pueden, por lo tanto, ser considerados, ya sea continua o
discreta. Hablar de "tiempo" y "espacio" sin hacer
referencia a la materia y el movimiento es hablar de abstracciones vacías,
carentes de todo contenido real. El tiempo, el espacio, la materia y el
movimiento son inseparables.
En segundo lugar, existe
el problema de las cuatro fuerzas "fundamentales" descritas por estas
dos teorías. A pequeña escala, el SMPP describe el electromagnetismo, la fuerza
nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil en términos de las interacciones entre
la materia a través de bosones – partículas transportadoras de fuerza. A gran
escala, la cuarta fuerza, la gravedad, se explica sin recurrir a ningún
"bosón", excepto a través de la relatividad general, con la materia
(masa-energía) que afectan a la curvatura del espacio-tiempo y el
espacio-tiempo a su vez afecta a la moción de materia. Algunos han planteado la
existencia de un "gravitón", un bosón de gravedad, pero su existencia
todavía no se ha probado.
El problema con la
cuestión de cómo surgen las cuatro fuerzas "fundamentales", y la
divergencia en la forma que la SMPP y la Relatividad General explican estas
fuerzas, es el resultado de la visión mecánica y unilateral de lo que la
"fuerza" significa, en primer lugar, como se discutió anteriormente.
Esto resulta del paradigma Newtoniano de las leyes del movimiento, en el que se
analiza cada objeto de forma aislada, con el cambio en el movimiento de
cualquier objeto el cual se da por una fuerza externa. Esto se expresa en
términos físicos como la fuerza equivalente a cambio en el momento y que a
menudo se simplifica a F=ma, donde F es la fuerza, m es la masa y a es la
aceleración (un cambio de velocidad).
Expresar cambios en el
movimiento de esa manera, sin embargo, es para representar cada término de la
ecuación como algo tangible, con una fuerza externa que actúa sobre un objeto
(con masa) y provoca un cambio en el movimiento (la aceleración). En otras
palabras, se recurre a una forma de idealismo, en el que los elementos de la
ecuación, que son en sí mismos abstracciones, se conciben como reales, es decir
cosas materiales. La realidad, sin embargo, es que la materia en movimiento, en
toda su complejidad, nunca puede ser capturada totalmente por alguna fórmula.
Todas las leyes, ecuaciones y modelos matemáticos son simplemente abstracciones
útiles de este movimiento dinámico e interconectado.
Lamentablemente la Ciencia
se ha quedado con esta visión newtoniana mecánica desde entonces, que se abre
paso en todos los campos de investigación. Donde hay movimiento, se supone que
hay una fuerza responsable de tal movimiento. Desde el punto de vista del materialismo
dialéctico, sin embargo, el movimiento de la materia es lo primario. Cualquier
"fuerza" no es más que una expresión de la relación entre los cambios
en el movimiento cuando interactúa la materia mutuamente. Asignar una fuerza a
cualquier forma de movimiento que no entendemos es simplemente cubrir nuestra
actual falta de comprensión de los fenómenos que se investigan. Adelantarnos un
paso más allá y decir que las fuerzas se deben a "partículas portadoras de
fuerza" tampoco mejora la cuestión. Esto es lo mismo decir que el calor se
debe a la alta temperatura.
Como Engels explica:
"Con el fin de
ahorrar de tener que dar la verdadera causa de un cambio provocado por una
función de nuestro organismo, sustituimos una causa ficticia, una llamada
fuerza correspondiente al cambio. Entonces llevamos a cabo este conveniente
método hacia el mundo externo también, y así inventamos tantas fuerzas en la
medida que hay diversos fenómenos. "
No hay ninguna razón, por
lo tanto, porqué las tres "fuerzas" descritas por el SMPP deben
describirse en los mismos términos que la "fuerza" de la gravedad. El
SMPP y la relatividad general son, como todos los modelos, sólo aproximaciones
que describen el movimiento de la materia en diferentes escalas. Pero las leyes
de cómo interactúa la materia no son necesariamente las mismas a diferentes
escalas. En un momento determinado, la cantidad se transforma en calidad y
emergen fenómenos diferentes, con diferentes leyes.
Tenemos, por ejemplo, como
se ha descrito anteriormente, las leyes de la termodinámica que se desprenden
de la multitud de interacciones que tienen lugar entre un gran número de
partículas y que describen las propiedades tales como la temperatura y la
presión, dos propiedades que son insignificantes cuando se habla de una
partícula individual. En otras palabras, tenemos fenómenos en los que el todo
es más que la suma de sus partes.
Del mismo modo, las leyes
de la química, que describen las interacciones a nivel atómico y molecular, no
se pueden utilizar para predecir el comportamiento de un organismo biológico
conjunto. Del mismo modo, el conocimiento de las leyes biológicas no da mucha
información sobre los patrones emergentes y leyes generales que pueden
observarse en la historia, la sociedad y la economía; para esto, se requiere
que el método materialista del marxismo.
El mismo razonamiento
explica por qué la mecánica cuántica y la relatividad general son
incompatibles: porque ambos son, como todas las leyes o teorías, sólo
aproximaciones que pueden describir el movimiento de la materia, dentro de
ciertos límites. Como Engels explica:
"[No] hay
absolutamente ninguna necesidad de alarmarse por el hecho de que la etapa de
conocimiento que hemos alcanzado es tan final como todos los que le han
precedido ... La verdad y el error, al igual que todos los pensamientos-los
conceptos que se mueven en polos opuestos, tienen validez absoluta sólo en un
campo muy limitado ... Tan pronto como aplicamos la antítesis entre la verdad y
el error fuera de ese estrecho campo que se ha mencionado anteriormente se
vuelve relativo y, por tanto, inservible para los modos científicos exactos de
expresión; y si tratamos de aplicarlo como absolutamente válida fuera de dicho
ámbito del que realmente nos encontramos totalmente agotados: los dos polos de
la antítesis se transforman en su contrario, la verdad se convierte en error y
el error en verdad. "
El papel de la ciencia es
mejorar continuamente nuestros modelos con el fin ampliar su utilidad; para
aumentar nuestra comprensión de todas las formas de movimiento y para obtener
una mayor precisión de la predicción. Así se dió la base para el salto de la
mecánica newtoniana a las teorías de la relatividad y la mecánica cuántica. Las
leyes de Newton son adecuadas para la mayoría de las experiencias del día a
día, pero no pueden explicar el movimiento a pequeña escala o en altas
velocidades.
Esta es entonces la
regresión infinita del progreso científico - una serie representada por
sucesivas generaciones de investigación, que exponen de manera amplia nuestra
comprensión más allá y se acercan a la captura de la infinitamente
compleja naturaleza del Universo. Como Lenin comenta:
"El pensamiento
humano entonces, por su naturaleza, es capaz de dar y sí proporciona, la
verdad absoluta, que está compuesta de una suma total de verdades relativas.
Cada paso en el desarrollo de la ciencia añade nuevos granos a la suma de la
verdad absoluta, pero los límites de la verdad de cada proposición científica
son relativos, ahora expandiéndose, ahora encogiéndose con el crecimiento del
conocimiento. "
La mecánica cuántica y la
relatividad general son excelentes teorías que han demostrado que pueden
proporcionar predicciones exactas dentro de ciertos límites. Para tratar de
unificar los dos, sin embargo, es una tarea inútil, ya que ellas están
describiendo el movimiento en diferentes escalas, cada una con su propio
conjunto de leyes que surgen de la interacción de la materia en movimiento en
esas escalas.
La razón principal de los
intentos de unificar estas teorías se debe a la hipótesis del Big Bang - una
hipótesis que está a sí misma lejos de ser probada. Es más, incluso si había un
momento en que una gran masa se concentró en una escala tan pequeña, esto
necesariamente implica nuevas formas de interacción entre la materia, es decir,
nuevas leyes emergentes, lo que sería diferente de las descritas por la
mecánica cuántica, relatividad general, o incluso una combinación formal de los
dos. El todo es siempre más que la suma de sus partes.
Toda conversación, por lo
tanto, de una "Teoría del Todo" es una utopía. Todas las teorías son
verdades relativas, aproximaciones de la dinámica del movimiento dentro de los
límites. Las leyes científicas de la naturaleza, al igual que con todas las
leyes de la historia, la economía o la sociedad, no son leyes de hierro
fundido, pero son descritas con más precisión como "tendencias":
generalizaciones que surgen de los procesos de la materia en movimiento, en el
que las condiciones similares producen resultados similares. No existe una ley
que es absoluta y universalmente aplicable a todas las situaciones en todo
momento y en todas las escalas.
Para plantear la hipótesis
de la posibilidad de una ley tan absoluta es ver el Universo de una forma
idealista, ver las "leyes" como primarias y el mundo material como un
reflejo secundario de estas leyes. El punto de visto materialista dialéctico
afirma lo contrario: la materia en movimiento es lo principal y las leyes de la
naturaleza surgen de las interacciones de la materia. Estas leyes no están
escritas en la estructura del universo, pero son abstractas y generalizadas por
la ciencia con el fin de comprender mejor y manipular el mundo que nos rodea.
No hay un "programador de computadoras en el cielo", que ha
especificado y descrito todas las leyes de la naturaleza con antelación, sólo
con presionar la tecla "enter" y sentarse a ver desplegar el
movimiento de acuerdo con estas leyes.
Este es el concepto
idealista de las "leyes" que se ha heredado del paradigma newtoniano
y su mecánica del "determinismo puro" de un "reloj del
Universo", en el cual todo movimiento futuro puede ser especificado
y predicho a partir de un conocimiento de las condiciones iniciales y las leyes
en juego. El materialismo dialéctico del marxismo, confirmado por toda la
ciencia moderna, incluyendo las ideas de la teoría del caos, muestra cómo la
materia en movimiento es fundamental, nuestras leyes son sólo descripciones
aproximadas de este dinamismo complejo y la interacción mutua.
El único "Teoría del
Todo" verdadero, por lo tanto, es una teoría, derivada de las experiencias
generalizadas del proceso concreto que vemos en la naturaleza, la sociedad y el
pensamiento, que describe las leyes generales de todo movimiento; las leyes del
cambio en sí mismo. Tal teoría es explicada por la filosofía marxista del
materialismo dialéctico.
Los diversos misterios sin
resolver en la física descritos anteriormente no son un secreto. La comunidad
científica es plenamente consciente de los retos que enfrentan. La búsqueda de
la solución a estos problemas ha producido muchos candidatos, ninguno de los
cuales todavía puede cantar victoria. Lo que es notable, sin embargo, es lo
poco que el campo de la cosmología ha avanzado en las últimas décadas.
Hay una multitud de
aspirantes al trono de la Teoría del Todo. Estos incluyen la súpersimetría, la
teoría de cuerdas, la teoría-M junto con otros. Hay muchas variedades y sabores
diferentes dentro de cada teoría, con nuevas hipótesis, supuestos y extensiones
realizadas a cada paso cuando las observaciones y experimentos no confirman las
predicciones (¡si incluso hay ninguna predicción!) de la teoría original.
Por ejemplo, en la
súpersimetría, se propone una nueva gama de partículas para explicar y unificar
tres de las cuatro fuerzas de la naturaleza: el electromagnetismo, la fuerza
nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. Sin embargo, los experimentos con el
Gran Colisionador de Hadrones hasta ahora han fallado en encontrar cualquier
evidencia de la súper simetría. En lugar de aceptar la muerte de la
súpersimetría, los académicos han desarrollado versiones cada vez más
elaboradas en un intento desesperado de mantener la teoría viva (¡y al
mismo tiempo sus carreras!). Es una gran ironía que en su búsqueda de la
"belleza" de la simplicidad matemática, los físicos teóricos terminan
produciendo modelos cada vez más difíciles de manejar que contienen un conjunto
cada vez más amplio de las partículas y parámetros.
Por otra parte tenemos la
teoría de cuerdas, que plantea la hipótesis de que todas las partículas
elementales de la SMPP son de hecho variaciones de una sola cuerda vibrante
fundamental, con diferentes energías de vibración que forman el conjunto de
partículas que vemos. La supuesta elegancia de la teoría de cuerdas es que al
parecer ofrece una Teoría del Todo que unifique la mecánica cuántica y la
relatividad general. La desventaja es que la teoría sólo funciona si de hecho,
a pesar de todas nuestras experiencias, vivimos en un universo de diez
dimensiones que consiste de nueve dimensiones espaciales mas el tiempo. Estas
seis dimensiones espaciales adicionales son, por lo que dice la teoría, no
observables - y por lo tanto no comprobables - ya que se envuelven y se
compacta a una escala minúscula.
De hecho, hay cinco
teorías de cuerdas diferentes que pueden ser incluidas en una única teoría,
conocida como la teoría M, si asumimos un universo de once dimensiones. De la
teoría M se despliega el concepto de nuevos objetos matemáticos, tales como las
"branas" discutidas anteriormente, que se dice están flotando
alrededor y chocando unas con otras, lo que provoca los eventos como de
Big Bang.
Si todo esto suena
bastante extravagante, es porque lo es. Debe hacerse hincapié en que no existe
evidencia empírica para cualquiera de estas afirmaciones fantásticas. La teoría
de cuerdas y la teoría M son simplemente un caso de un conjunto de suposiciones
y conjeturas apiladas una sobre la otra. No son más que modelos matemáticos
abstractos, juguetes y artículos de juego teóricos académicos, que, si bien
internamente tienen coherencia en términos matemáticos, no tienen ni
observaciones que los respalden, ni predicciones verificables para apoyarlos.
Sorprendentemente, la teoría-M, que ha sido ampliamente discutida e investigada
en el campo de la física teórica y la cosmología, en realidad no es una teoría
en absoluto. Hasta el momento, en realidad nadie ha escrito formalmente por lo
que sería o cómo debería ser; simplemente existe como la idea de una idea.
Tales teorías son completamente
indemostrables y están más cerca de las discusiones medievales por parte de
sacerdotes sobre "cuántos ángeles pueden bailar en la cabeza de un
alfiler" que a una verdadera ciencia en ningún sentido significativo. Sin
embargo, a pesar de estas graves limitaciones, esas teorías se presentan al
público como ideas científicas viables por profesores conocidos como Brian
Greene y otros científicos famosos. Parece que por cada paso dado hacia
adelante en el campo de la cosmología se han dado dos pasos hacia atrás,
con un sinnúmero de horas de tiempo de trabajo y las enormes sumas de dinero
que se desperdicia en la búsqueda de este tipo de oscurantistas e idealistas
viajes de fantasía.
Fuente: argentina.elmilitante.org/