El origen de todo
Aunque no fueron compa?eros de estudios y les separan once a?os de edad, las carreras cient¨ªficas de Stephen Hawking (1942) y Roger Penrose (1931) muestran muchos rasgos comunes. En 1966 compartieron el Premio Adams de la Universidad de Cambridge, al que Penrose opt¨® con un trabajo titulado Un an¨¢lisis de la estructura del espacio-tiempo y Hawking con uno sobre Singularidades y la geometr¨ªa del espacio-tiempo. Poco despu¨¦s (a partir de 1969) unieron fuerzas publicando una serie de art¨ªculos que conten¨ªan teoremas de gran generalidad sobre el espacio-tiempo de la relatividad general, resultados que ayudaron a que la idea de los agujeros negros se tomase en serio como una posibilidad real. Luego sus caminos se separaron, Hawking instalado en Cambridge y Penrose en Oxford, y aunque continuaron trabajando en el campo de la teor¨ªa de la relatividad general, lo hicieron desde perspectivas diferentes.
"El concepto de multiuniverso puede explicar el ajuste fino de las leyes f¨ªsicas sin necesidad de un Creador"
Sin embargo, a finales de la d¨¦cada de 1980, respondiendo tal vez a una especie de Esp¨ªritu del Tiempo, ambos se adentraron en un dominio diferente: el de la publicaci¨®n de libros de ensayo cient¨ªfico. Primero (1988) lleg¨® Historia del tiempo (Cr¨ªtica), de Hawking, que se convirti¨® en un ¨¦xito de ventas mundial, y luego (1989) La nueva mente del emperador (Mondadori), de Penrose, tambi¨¦n un ¨¦xito aunque no alcanzase las cifras del libro de su colega. M¨¢s tarde publicaron otros libros; los mejores, El universo en una c¨¢scara de nuez (Cr¨ªtica 2002), de Hawking, y de Penrose, Las sombras de la mente (Cr¨ªtica, 1996) y El camino a la realidad (Debate, 2006). Y ahora llegan dos m¨¢s, como si se marcasen estrechamente en una inacabable competici¨®n: El gran dise?o y Los ciclos del tiempo. Una competici¨®n que, debido a su estado f¨ªsico, Hawking ya no puede librar en solitario, necesitando la ayuda de un coautor, Leonard Mlodinow, quien probablemente ha realizado la mayor parte del trabajo, pero ciertamente perfectamente imbuido del "estilo y esp¨ªritu Hawking".
Se trata de libros muy diferentes, aunque nos hablen de los grandes temas del espacio-tiempo c¨®smico. Diferentes entre s¨ª, pero en los que no es dif¨ªcil encontrar abundantes ecos de sus libros anteriores.
As¨ª, de forma parecida a El camino a la realidad, aquel may¨²sculo -y en mi opini¨®n imposible de seguir para lectores sin una formaci¨®n avanzada en f¨ªsica y matem¨¢ticas- texto de 1.471 p¨¢ginas, en Los ciclos del tiempo, Penrose ha optado por tratar el problema de la naturaleza del tiempo y del universo, y de c¨®mo se pueden introducir los requisitos cu¨¢nticos en la teor¨ªa de la relatividad general, recurriendo a sus formidables habilidades matem¨¢ticas. Es un libro riguroso, en el que no se escamotean las presentaciones revestidas de un ropaje geom¨¦trico, y en el que Penrose da un papel preferente a la segunda ley de la termodin¨¢mica, la del crecimiento de la entrop¨ªa, y a -otro viejo tema suyo, que ya se apuntaba en La nueva mente del emperador- la geometr¨ªa conforme. Aunque, como dec¨ªa, el estilo se asemeja a El camino de la realidad, afortunadamente para muchos lectores Los ciclos del tiempo no es ni tan extenso ni tan t¨¦cnico, encontr¨¢ndose en ¨¦l un mayor n¨²mero de disquisiciones de ¨ªndole m¨¢s general. Es, en cualquier caso, un texto exigente.
Muy diferente es El gran dise?o, un libro bien escrito, cuya lectura atrapa la atenci¨®n m¨¢s incluso que Historia del tiempo. Ciertamente, est¨¢ fabricado para atraer esa atenci¨®n mezclando h¨¢bilmente cuestiones cient¨ªficas con otras a las cuales es dif¨ªcil no ser sensible. Preguntas como: "?Por qu¨¦ hay algo en lugar de no haber nada?", "?por qu¨¦ existimos?" y "?por qu¨¦ este conjunto particular de leyes y no otro?".
En el entramado argumental que Hawking y Mlodinow construyen en El gran dise?o destacan varios puntos. El primero, que para tratar la cuesti¨®n del origen del universo es imprescindible hacerlo en base a una teor¨ªa que sea v¨¢lida en una situaci¨®n tan extrema como la que se debi¨® dar entonces, en lo que denominamos Big Bang. En semejante teor¨ªa, las cuatro fuerzas que reconocemos en la naturaleza deben mostrarse como manifestaciones de una ¨²nica fuerza. Para Hawking y Mlodinow, tal teor¨ªa existe, tiene once dimensiones en lugar de las cuatro espacio-temporales de la relatividad general y se llama "teor¨ªa M" (aunque en El gran dise?o se comentan algunas de sus propiedades, los lectores har¨¢n bien en repasar El universo en una c¨¢scara de nuez, donde Hawking se detuvo con mayor detalle en ella).
Una caracter¨ªstica de esta teor¨ªa es que tiene soluciones que representan unos 10500 (un 1 seguido de ?500 ceros!) universos, cada uno con sus propias leyes. Ante esto, surge la pregunta si debemos otorgar existencia a esos universos, meras posibilidades te¨®ricas en principio. Siguiendo una l¨ªnea de pensamiento que se remonta a la tesis doctoral (1957) de Hugh Everett, la de los "multiuniversos", Hawking y Mlodinow no dudan en asignarles realidad. Y esto les sirve bien para alguno de sus prop¨®sitos: "Mucha gente a lo largo de los siglos", escriben, "ha atribuido a Dios la belleza y la complejidad de la naturaleza que, en su tiempo, parec¨ªan no tener explicaci¨®n cient¨ªfica. Pero as¨ª como Darwin y Wallace explicaron c¨®mo el dise?o aparentemente milagroso de las formas vivas pod¨ªa aparecer sin la intervenci¨®n de un Ser Supremo, el concepto de multiuniverso puede explicar el ajuste fino de las leyes f¨ªsicas sin necesidad de un Creador ben¨¦volo que hiciera el universo para nuestro provecho". En otras palabras, existimos -existe vida- porque las leyes que gobiernan nuestro universo lo permiten, mientras que en la mayor¨ªa de los restantes sus leyes no ser¨¢n propicias para que surja vida. Es una forma elegante y atractiva de combatir el argumento, similar al cl¨¢sico del Dise?o Inteligente, que defiende la necesidad de un Dios porque este se manifiesta en la existencia de un producto tan refinado, tan "raro", como es la vida.
En cuanto a la gran pregunta, la de c¨®mo empez¨® todo, Hawking y Mlodinow recurren a las posibilidades que abre la f¨ªsica cu¨¢ntica: el universo apareci¨® espont¨¢neamente, como una fluctuaci¨®n cu¨¢ntica que englobaba todos los estados posibles, todos los universos imaginables, o al menos los 10500 mencionados antes. "Seg¨²n las predicciones de la teor¨ªa M", leemos, todos los universos "fueron creados de la nada. Su creaci¨®n, sin embargo, no requiere la intervenci¨®n de ning¨²n Dios o Ser sobrenatural, sino que dicha multitud de universos surge naturalmente de la ley f¨ªsica: son una predicci¨®n cient¨ªfica".
Como dec¨ªa antes, es este un libro fabricado para atraer la atenci¨®n. Podr¨ªa haberse construido para decir lo mismo pero sin meter a "Dios" por medio. Al fin y al cabo, esto es lo que hacen la mayor¨ªa de los muchos libros que se ocupan de la Teor¨ªa de Todo. Pero est¨¢ bien que este haya seguido la senda que ha tomado. Se le podr¨¢ acusar de oportunista, pero no de trivial. Porque las cuestiones que aborda importan, pertenecen al patrimonio at¨¢vico del pensamiento humano. Aun as¨ª, ?qu¨¦ sentido tiene decir que la creaci¨®n del universo "no requiere la intervenci¨®n de ning¨²n Dios o Ser sobrenatural, sino surge naturalmente de la ley f¨ªsica"? "?Qui¨¦n cre¨® esa ley f¨ªsica?", continuar¨¢n argumentando quienes defienden la idea de un Dios creador. Los razonamientos de Hawking y Mlodinow son buenos para socavar algunos de los argumentos de los creacionistas, como el ya mencionado de un universo en el que existe vida (as¨ª como el chapucero de que se necesita una causa, un Dios -cuyo propio origen no se explica- para explicar el origen del universo), pero no parece que la ciencia pueda responder a todas las preguntas que nos formulamos (como la del porqu¨¦ de las leyes): basta con que las teor¨ªas que construimos conduzcan a predicciones contrastables observacionalmente. Que nadie olvide que -como nos ense?¨® Darwin- estamos emparentados con todas las formas de vida que existen en la Tierra, y si para la, digamos, lombriz de tierra "1+1=2" es seguramente incomprensible, algo fuera de sus capacidades, ?por qu¨¦ va a ser todo comprensible para nosotros, los humanos, parientes suyos aunque lejanos? Bastante hacemos con construir teor¨ªas cient¨ªficas y escribir libros tan fascinantes como El gran dise?o y Los ciclos del tiempo. Si tuviese que hacer una cr¨ªtica a Hawking y Mlodinow, ser¨ªa que deber¨ªan haber insistido en estas ideas, tan, por otra parte, triviales, en lugar de hablar tanto de Dios.
El gran dise?o. Stephen Hawking y Leonard Mlodinow. Traducci¨®n de David Jou. Cr¨ªtica. Barcelona 2010. 228 p¨¢ginas. 21,90 euros. Edici¨®n especial en caja, a partir del 2 de diciembre, que incluye adem¨¢s las conferencias Mi vida en la F¨ªsica y El origen del Universo. 27,90 euros. Los ciclos del tiempo. Una extraordinaria nueva visi¨®n del universo. Roger Penrose. Traducci¨®n de Javier Garc¨ªa Sanz. Debate, Barcelona 2010. 291 p¨¢ginas. 21,90 euros.
Recordando a Feynman
Seg¨²n se va leyendo El gran dise?o, se hace evidente la importancia que para las ideas que se presentan en ¨¦l tienen las contribuciones de un f¨ªsico: Richard Feynman (1918-1988). En particular, Hawking y Mlodinow dependen de una versi¨®n de la mec¨¢nica cu¨¢ntica que Feynman introdujo: la de las integrales de camino. "Las teor¨ªas cu¨¢nticas", se lee en las primeras p¨¢ginas de El gran dise?o, "pueden ser formuladas de muchas maneras diferentes, pero la descripci¨®n probablemente m¨¢s intuitiva fue elaborada por Richard (Dick) Feynman, todo un personaje, que trabaj¨® en el Instituto Tecnol¨®gico de California y que tocaba los bongos en una sala de fiestas de carretera. Seg¨²n Feynman, un sistema no tiene una sola historia, sino todas las historias posibles".
Puedo comprender muy bien estos sentimientos: como cualquier estudiante de F¨ªsicas, al cursar las asignaturas de mec¨¢nica cu¨¢ntica me encontr¨¦ con un mundo de probabilidades que parec¨ªa violar el sentido com¨²n: part¨ªculas que se comportan como ondas y ondas que se comportan como part¨ªculas; realidades que contienen todas las realidades posibles y que ¨²nicamente se concretan en una cuando se observa el sistema en cuesti¨®n. Finalmente, aprend¨ª a calcular, a resolver problemas, pero las ecuaciones que utilizaba para resolverlos me parec¨ªan brotar del sombrero de un mago inescrutable. Y entonces, unos pocos a?os despu¨¦s de terminar la carrera, Feynman vino a mi rescate con un libro que me libr¨® de aquel desasosiego y del que nunca me he separado: Quantum Mechanics and Path Integrals (1965). Todav¨ªa recuerdo el placer intelectual que me proporcion¨® la manera en que Feynman generalizaba el principio cl¨¢sico de m¨ªnima acci¨®n, introduciendo todas las trayectorias posibles, y c¨®mo deduc¨ªa as¨ª la ecuaci¨®n de Schr?dinger, la base de la mec¨¢nica cu¨¢ntica ondulatoria.
Es esta manera de entender los fen¨®menos cu¨¢nticos la que sirve a Hawking y Mlodinow para explorar la idea de que el propio universo no tiene una sola historia, ni tan siquiera una existencia independiente, o, en otras palabras, que nuestro universo no es ¨²nico, propuesta sin la cual El gran dise?o seguramente se quedar¨ªa en nada.
Por todo esto es razonable recordar a Feynman ahora que se publica este nuevo libro de Hawking. Recordar a uno de los cient¨ªficos m¨¢s originales del siglo XX, a un cient¨ªfico que realiz¨® contribuciones centrales a la f¨ªsica (fue uno de los creadores de la electrodin¨¢mica cu¨¢ntica, contribuci¨®n por la que recibi¨® en 1965, junto a Tomonaga y Schwinger, el premio Nobel de F¨ªsica) mostrando una originalidad y claridad poco frecuentes. Una originalidad y sencillez que se pueden encontrar tambi¨¦n en libros de car¨¢cter general que escribi¨®, de los cuales existen traducciones al castellano (en Alianza, Cr¨ªtica y Tusquets). Libros como ?Est¨¢ Ud. de broma, Sr. Feynman?, su maravillosa autobiograf¨ªa, El car¨¢cter de la ley f¨ªsica, El placer de descubrir, ?Qu¨¦ significa todo eso?, ?Ojal¨¢ lo supiera! o Seis piezas f¨¢ciles (tambi¨¦n existen traducciones de obras m¨¢s exigentes, como Conferencias sobre computaci¨®n, Electrodin¨¢mica cu¨¢ntica y La conferencia perdida, adem¨¢s de su m¨ªtico curso de f¨ªsica).
Para los f¨ªsicos, Feynman es una leyenda. La clase de cient¨ªfico que todos querr¨ªan ser: profundo y original a la vez que desenfadado y jovial. A¨²n no se ha desvanecido el recuerdo de su intervenci¨®n en la comisi¨®n que se form¨® para encontrar las causas del desastre del transbordador espacial Challenger, que ¨¦l desentra?¨® con una demostraci¨®n memorable (utilizando un vaso de agua muy fr¨ªa). Pero, aunque la admiraci¨®n que siento por sus integrales de camino o por los diagramas que llevan su nombre es inmensa, prefiero recordarlo por la idea que ten¨ªa de la ciencia, una idea que se muestra de forma conmovedora en una carta (reproducida en ?Ojal¨¢ lo supiera!) que escribi¨® a un antiguo alumno suyo en respuesta a una que ¨¦ste le hab¨ªa escrito felicit¨¢ndole por la obtenci¨®n del Premio Nobel y mostrando al mismo tiempo tristeza por lo que ¨¦l consideraba muy humildes trabajos suyos. "Usted me conoci¨® en la cima de mi carrera", escribi¨® entonces Feynman, "cuando seg¨²n usted yo estaba interesado en problemas pr¨®ximos a los dioses; no obstante, he trabajado en innumerables problemas que usted calificar¨ªa de humildes, pero con los que disfrut¨¦ y me sent¨ª muy bien porque a veces pod¨ªa obtener un ¨¦xito parcial. Ning¨²n problema es demasiado peque?o o demasiado trivial si realmente podemos hacer algo con ¨¦l".
Fue un buen consejo. Uno que no conviene olvidar al leer sobre las cuestiones fundamentales que Hawking y Penrose tratan en El gran dise?o y en Los ciclos del tiempo.
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