La ciencia es bella

?Es el mundo una obra de arte? Tal es la cuesti¨®n que el autor se propone indagar desde el t¨ªtulo y el pr¨®logo de este ensayo. La idea tiene su dificultad porque en principio induce a pensar en el gran artista y en sus intenciones a la hora de crear el mundo. Sin embargo, el autor no se lanza directamente en esta direcci¨®n, sino a todo un conjunto de cuestiones que se descuelgan de la pregunta inicial. Por un lado, se trata de comparar el mundo de las ideas en las que se mueve la mente del artista cuando crea y el mundo de los cuerpos f¨ªsicos de la realidad en la que est¨¢ inmerso. Por otro lado, se trata de enfrentar la belleza que vive el artista cuando hace arte con la belleza que vive el cient¨ªfico cuando hace ciencia. Aplicamos el concepto de belleza tanto a un atardecer, que es un paisaje en condiciones ef¨ªmeras, como al sonido de una m¨²sica, como a un pedazo de conocimiento concebido por una mente humana. En la propuesta de Wilczek destaca un concepto sobre todos los dem¨¢s: la simetr¨ªa. Simetr¨ªa exhiben los cristales, las plantas y los animales, simetr¨ªa hay tambi¨¦n en sus maneras de cambiar, hay simetr¨ªa en las obras de arte y, sobre todo, hay simetr¨ªa tambi¨¦n en las teor¨ªas cient¨ªficas. La creaci¨®n cient¨ªfica y la creaci¨®n art¨ªstica ofrecen una buena pista para empezar.

Se equivocan los que aseguran que ciencia y arte son la misma cosa y se equivocan los que dicen que arte y ciencia nada tienen que ver. Sin embargo, enfrentar estas dos grandes formas de conocimiento interesa tanto por lo que comparten como por lo que difieren. La intersecci¨®n no puede ser m¨¢s f¨¦rtil. La grandeza de la ciencia est¨¢ en que un cient¨ªfico puede llegar a comprender sin necesidad de intuir y la grandeza del artista en que puede llegar a intuir sin necesidad de comprender. Un f¨ªsico comprende el comportamiento cu¨¢ntico de una part¨ªcula porque lo anticipa usando la ecuaci¨®n de Schr?dinger, pero no lo intuye porque sus sentidos no han experimentado nunca nada similar. No hay intuici¨®n cu¨¢ntica porque no hay observadores cu¨¢nticos. En cambio, un artista puede distorsionar la realidad y fabricarse una met¨¢fora para intuir algo que no tiene por qu¨¦ comprender y que ni siquiera tiene por qu¨¦ existir en la naturaleza. Oscar Reutersv?rd, por ejemplo, fue un artista gr¨¢fico que invent¨® objetos en tres dimensiones que se pueden dibujar, pero que desaf¨ªan la intuici¨®n porque no se pueden construir. Es la idea de los objetos imposibles que cautiv¨® al gran f¨ªsico y matem¨¢tico Roger Penrose y al que tanto debe el celeb¨¦rrimo Maurits Cornelius Escher, el artista que finalmente ha quedado en la historia como padre de la idea.

El mundo como obra de arte, del premio Nobel de F¨ªsica Frank Wilczek, se sumerge en estas f¨¦rtiles tierras fronterizas. ?Qu¨¦ es la belleza? ?Qu¨¦ es la belleza natural de los objetos reales y qu¨¦ es la belleza cultural del conocimiento humano? ?En qu¨¦ punto se dan la mano ambas concepciones? El n¨²mero ¨¢ureo es una proporci¨®n conocida desde la antig¨¹edad como un canon de belleza que se deduce por un razonamiento puramente mental. Basta imponer la armon¨ªa y el equilibrio que resulta m¨¢s agradable y natural a nuestros sentidos. Por ello no es raro encontrarlo en todo tipo de estructuras de dise?o humano, desde la arquitectura a los muebles, pasando por un simple encendedor. Pero ?c¨®mo demonios se explica que ese mismo n¨²mero aparezca tambi¨¦n en las formas y estructuras vivas? ?Ser¨¢ como dec¨ªa Oscar Wilde que la naturaleza copia al arte? La cuesti¨®n es de una profundidad sin fondo y no se limita a los objetos naturales o culturales. La belleza no est¨¢ solo en los resultados visibles de las teor¨ªas cient¨ªficas y matem¨¢ticas. La belleza est¨¢ tambi¨¦n en el origen, en las hip¨®tesis de trabajo y en la concepci¨®n del mundo que han estimulado el pensamiento de los grandes creadores cient¨ªficos.

Wilczek revisa las formas m¨¢s bellas del pensamiento cient¨ªfico y de los objetos naturales para llegar a varias conclusiones no siempre expl¨ªcitas en su texto. A¨²n antes de acordar una definici¨®n de belleza, digamos que la belleza es un concepto frecuente en el arte, propio del arte, pero que no es necesario para hacer arte. Y a¨²n antes de acordar una definici¨®n de lo que es comprensible, digamos que la inteligibilidad es un concepto omnipresente y propio de la ciencia, pero que no es suficiente para hacer ciencia. Sin embargo, en todos los casos elegidos por Wilczek se filtra una relaci¨®n esencial entre lo que es bello y lo que es comprensible. La forma m¨¢s simple de belleza es la iteraci¨®n en el espacio y en el tiempo, esto es, la armon¨ªa y el ritmo. Y la forma m¨¢s inmediata de lograr esta belleza es la simetr¨ªa. Se dir¨ªa que la belleza es una especie de no cambio dentro del cambio. ?Qu¨¦ es una ley de la naturaleza? Pues algo muy parecido: es el cambio que menos cambia. Todos los movimientos de los planetas son diferentes, pero todos obedecen a las mismas ecuaciones de las mismas leyes. Los f¨ªsicos buscan siempre principios de conservaci¨®n (conservaci¨®n de la masa, de la carga, de la energ¨ªa, de la cantidad de movimiento, del momento angular¡­) porque con ellos se pueden anticipar los cambios que experimenta un sistema. Wilczek no puede disimular su emoci¨®n en el cap¨ªtulo que dedica a Emmy Noether, la gran matem¨¢tica que tanto admir¨® Einstein, cuyos teoremas establecen la relaci¨®n entre los principios de conservaci¨®n por un lado y las propiedades de simetr¨ªa del espacio y del tiempo por otro. A Einstein se le debieron saltar las l¨¢grimas con los trabajos de Noether (lo s¨¦ porque a m¨ª me ocurri¨® lo mismo cuando los vi por primera vez en la pizarra de la facultad). Despu¨¦s de todo, tanto la teor¨ªa especial como la teor¨ªa general de la relatividad se levantan sobre el mismo pilar: el mundo puede ser complejo, misterioso, extra?o¡­, ?pero no feo! Es un principio est¨¦tico como tambi¨¦n queda claro en el cap¨ªtulo que este ensayo dedica a la relatividad, sin duda la m¨¢s grande y m¨¢s bella teor¨ªa jam¨¢s concebida por una sola mente.

El caso de la f¨ªsica cu¨¢ntica, que el libro tambi¨¦n se entretiene en saborear a trav¨¦s de los trabajos seminales de Einstein y Bohr, tiene un valor a?adido: invita a comprender los fundamentos de la f¨ªsica cu¨¢ntica a trav¨¦s de intuiciones musicales. No alcanza quiz¨¢ ra¨ªces tan profundas en la fusi¨®n de los conceptos de belleza e inteligibilidad, pero s¨ª ofrece un camino que es bastante m¨¢s que una met¨¢fora. Comprender es buscar lo que hay de com¨²n entre cosas aparentemente diferentes. Los objetos fractales, por ejemplo, ofrecen un lenguaje com¨²n para dar cuenta de la autosimilitud y la irregularidad, de nuevo el no cambio dentro del cambio, lo que afecta tanto a los hex¨¢gonos de un panal de abejas, de la estructura de un material sint¨¦tico como el grafeno o a la estructura de un copo de nieve.

El libro recorre las ideas m¨¢s bellas y trascendentes de la f¨ªsica con Galileo, Newton, Maxwell o Einstein, pero no esquiva las ideas bellas que han resultado ser falsas. La concepci¨®n geom¨¦trica de los ¨¢tomos de Plat¨®n, el sistema solar de Kepler, el ¨¦ter que buscaban Michel?son y Morley, etc¨¦tera. Queda claro: aunque la belleza predispone a comprender, hay que reconocer que la belleza no es una garant¨ªa de verdad. Sin embargo, Wilczek consigue seducir al lector t¨¢cita y subliminalmente en favor de una respuesta a la pregunta inicial del libro: ?es el mundo una obra de arte? Y ¨¦sta no es otra que un sonoro y apasionado ?s¨ª!

La teor¨ªa especial y la general de la relatividad se levantan sobre el mismo pilar: el mundo puede ser complejo, pero no feo

Wilczek es un f¨ªsico te¨®rico de ampl¨ªsima cultura dentro y fuera de la f¨ªsica. Recibi¨® el Premio Nobel de F¨ªsica en 2004 por un tema aparentemente tan contradictorio como la libertad asint¨®tica en la teor¨ªa de las interacciones fuertes, esto es, cuando dos quarks se acercan mucho entre ellos su fuerza de interacci¨®n se debilita tanto que se convierten en part¨ªculas libres. El libro equivale a un paseo a trav¨¦s de la historia de la f¨ªsica de la mano de alguien que comprende la realidad desde una concepci¨®n est¨¦tica global del mundo¡­, como todos los grandes cient¨ªficos.

El mundo como obra de arte. Frank Wilczek. Traducci¨®n de Javier Sampedro. Cr¨ªtica. Barcelona, 2016. 520 p¨¢ginas. 28,90 euros.