Mitos sobre Ciencia (II): ¿Cómo funciona la ciencia?
“Toda ciencia exacta está dominada por la idea de aproximación. Cuando un hombre te dice que conoce la verdad exacta acerca de algo, puedes tener la conciencia tranquila al inferir que es un hombre inexacto.” Bertrand Rusell.
Continuamos otra semana más con la serie de mitos sobre ciencia. En esta ocasión trataremos el aspecto más práctico y funcional de la ciencia. ¿Qué significa que una ciencia sea “exacta”? ¿Es una teoría errónea completamente inútil? ¿Destruyen las nuevas teorías a las viejas y las destierran al olvido?
Mito 3: Los modelos científicos describen perfectamente la realidad.
Lo cual nos lleva a otro asunto. Hay un término que se escucha constantemente. “Ciencias exactas”. Para un físico que habitualmente hace aproximaciones de lo más salvaje (pi es aproximadamente el número de dedos que tienes en una mano) es una aseveración cuando menos humorística. Realmente nunca deberías hacer eso en una publicación seria, pero todos lo hemos hecho ante nuestra pizarra.
Así que, ¿por qué nos permitimos hacer estas aproximaciones? Porque la medida en la que podemos conocer el mundo jamás es absoluta. Sin tan siquiera entrar en los problemas de la cuántica (toda esa historia de no poder medir a la vez posición y velocidad), el hecho es que los instrumentos con los que observamos el mundo, desde nuestros ojos hasta el LHC, son parte del mismo, y uno no puede aislar la enorme complejidad de todo lo que les rodea del “pequeño” escenario que realmente quiere observar.
Y esto es un hecho fundamental – cualquier modelo que propongamos tiene que vivir dentro de los márgenes de error de la observación experimental… pero estos márgenes dejan bastante libertad al modelo, incluso para que puedan convivir varios a la vez. ¿Cómo? Sí, habitualmente nos encontramos con varias teorías que predicen resultados distintos… pero lo bastante parecidos como para no ser discernibles. No esta hasta que avanzamos más y refinamos nuestras observaciones que podemos decidir cuál se parecía genuinamente más a la realidad.
Quizá inmediatamente uno piense en las ciencias sociales – en la inmensa cantidad de factores que influyen en una observación. Volveremos a esto más adelante, pero de hecho, uno de los mejores candidatos a experimento que más ruido ha tenido que descartar para encontrar lo que quería observarse es… la búsqueda del bosón de Higgs. Aproximadamente por cada colisión en la que se pudo observar un Higgs… hubo que provocar unos diez mil millones de colisiones en las que se obtenían todo tipo de cosas. Si hubiésemos provocado unas mil colisiones, jamás podríamos haber dicho “sí” o “no” al Higgs. Si hubiésemos provocado diez mil millones de colisiones… seguiríamos sin poder. Podría haber errores, podríamos estarnos equivocando con las medidas. Fue necesario hacerlo más de millones de millones de veces para poder afirmar con seguridad que, de hecho, el Higgs estaba ahí, y decir con confianza que no era un error. La gran diferencia con las ciencias sociales, es que los protones jamás se quejarán por ser aniquilados a un ritmo de cuarenta millones por segundo, mientras que hacer esa clase de cosas con personas no sólo no es manejable, sino que resulta poco ético.
Simulación a partir de los datos de desintegración de dos protones de muy alta energía. Fuente: http://cdsweb.cern.ch/record/628469
¿Por qué nos preocupamos de esto, entonces? A fin de cuentas, es una cualidad positiva, ¿no? Bien, pues porque a nadie le gusta que esperen de uno más de lo que razonablemente puede ofrecer. Porque sería terrible conseguir la fama, sin haberlo pedido, de poder solucionar todos los problemas. Y que cuando la gente lo pida, tengas que responder que jamás fue tu intención decir que podías hacer eso. Y ver cómo la gente se frustra y se enfada, cuando desde el principio, todo lo que querías era ayudar… en la medida de lo posible.
Ni más, ni menos.
Mito 4: Las teorías viejas están “mal” y la ciencia se equivoca todo el rato.
“Remember that all models are wrong; the practical question is how wrong do they have to be to not be useful.” George Edward Pelham Box.
Dicho esto, ya se ve venir la siguiente queja. Si las teorías están permanentemente a la espera, si la ciencia por definición es inexacta, ¿cómo podemos fiarnos de ella?
El golpe directo, a la mandíbula, es magníficamente sencillo. No puedes fiarte demasiado de nada. La ciencia es simplemente aquello en lo que más puedes confiar. Y ese es el poder de la ciencia – estar dispuesta a equivocarse y corregirse.
Pero vamos un poco más hacia dentro. Siempre hubo una cierta concepción de que las “teorías” científicas son como gladiadores que luchan bajo la atenta mirada del César de la observación, permanentemente esperando ser brutalmente desmembradas. Filósofos como Kuhn no ayudaron mucho al propagar el nefasto concepto de “paradigma” como bloque integral, unido por él inefablemente al de “revolución”.
Voy a romper unos cuantos corazones románticos. En ciencia no hay revoluciones. Lo siento, pero hacemos las cosas demasiado bien como para perder el tiempo con eso. La revolución implica ruptura, implica un cambio radical, implica señalar a lo antiguo como malo o anacrónico. Eso, por suerte, no ocurre en ciencia. No hay revolución – hay asimilación.
Voy a poner un ejemplo sencillo. Un tal Isaac Newton, a quien no consta que jamás le cayese una manzana en la cabeza, sino que era increíblemente inteligente, trabajador y malvado, desarrolló una tal teoría de las fuerzas. En lo que fue probablemente uno de los momentos más gloriosos de nuestro entender del Universo, vimos como podíamos explicar de la misma manera la rotación de la Luna en torno a nosotros, y el fenómeno por el que las manzanas (no) le caen en la cabeza a ilustres físicos. La teoría ha descrito una variedad de fenómenos tan extensa con una simplicidad tan pasmosa que es lo primero que debe aprender cualquier estudiante de física.
Newton asustando al personal con un prisma. Era un hombre malvado.
Fuente: talleresartesplasticas.wordpress.com
Pasó el rato, y un señor de apellido judío que se aburría en una oficina de patentes en Suiza utilizó el trabajo de unos cuantos matemáticos para tratar de reconciliar lo que sabíamos gracias a Newton con lo que sabíamos sobre la luz gracias a otro listillo, Maxwell. El señor de la oficina de patentes se llamaba Einstein, y los matemáticos Poincaré y Lorentz – fundamentalmente.
Resulta que Einstein se dio cuenta de que Newton y sus seguidores jamás se habían puesto a tratar de correr detrás de un rayo de luz (no puedo culparlos por ello, desde luego). Pero resulta que si uno trataba de hacerlo, las magníficas ecuaciones de Newton… no tenían sentido. Einstein nos trajo una aportación fundamental (de entre muchas otras): la teoría de la relatividad especial, que mejoraba la teoría de Newton.
Si hubiese ocurrido una revolución, en ese momento habría salido gente a la calle con enormes carteles clamando “Newton se equivoca”, “Abajo la opresión de la mecánica clásica”, o “Fuera los sistemas de referencia absolutistas”. Todos estaremos de acuerdo en que esto habría sido… estúpido. ¿Por qué?
Porque la teoría de la Relatividad incluye a la teoría de Newton. Cualquier teoría que pretenda ser seria, tiene que aportar algo nuevo… a la vez que reproduce todo lo viejo. Si uno quiere calcular las fuerzas que actúan sobre un Fórmula 1 en la carrera, tiene dos opciones. Puede usar las leyes de Newton, que para el caso siguen siendo perfectamente válidas. O puede tener algún tipo de parafilia sadomasoquista que le impela a usar las matemáticas mucho más complejas de la teoría de la relatividad general. Por supuesto, no podremos distinguir el resultado. La teoría de Newton no es más que la teoría de Einstein cuando las cosas se mueven despacio. Por supuesto, si estuviésemos lanzando al vehículo y su piloto hacia una agujero negro otro gallo cantaría – pero me temo que entonces perderíamos más tiempo en batallas legales que en hacer los cálculos.
En resumen, una teoría aceptada por la comunidad científica, y respaldada por la observación, nunca estará ya mal. Simplemente, nunca va a ser completamente general. Eso no la convierte en algo desechable, sino todo lo contrario. Cada teoría es un cimiento para nuevos modelos que traten de englobar todo lo que vamos aprendiendo.
Escrito por Santiago Codesido y Javier Sánchez.
