Límites a nuestra imaginación

En el presente 2005, Año Mundial de la Física, es tiempo de replantearse las formas y los fondos de nuestras teorías fundamentales. Para ello, historiadores de la ciencia, físicos y filósofos de todo el mundo se reunieron a mediados del pasado mes de marzo en La Orotava (Tenerife). Mucho se dijo y más queda por decir sobre cómo vemos a posteriori la evolución de las teorías más importantes de la física.
Es cierto que nuestra imaginación no tiene límites, pero también hemos podido observar que la inventiva se desarrolla a veces lenta y torpemente. Claro que esto es fácil de decir mirando atrás. Pero bien podemos y debemos aprender de ello. Por lo tanto buscamos nuevas formas de imaginar, y también seleccionamos aquellas que es mejor ir olvidando.
Demócrito, filósofo atomista de la antigua Grecia, mira una piedra mientras toma el sol en la plaza-foro de Mileto (evidentemente, fantaseo tal y como se hizo con Newton y la manzana). Ayudándose de otra piedra, parte la primera en dos trozos. Piensa: “Llegará un momento en el que no podré romper la piedra en más trocitos”. Y llama átomos a esos trocitos minúsculos e indivisibles. ¿Cómo se imaginaría entonces que eran esos átomos? Tal vez con forma de bolitas, o parecido… A principios del siglo XX ya estaba bien establecida la idea del átomo como un mazacote duro y más o menos esférico. Hoy nos lo imaginamos como un apiñamiento de protones y neutrones, entre los que la física de partículas ha postulado todavía más partículas. Pensamos que puede haber en el núcleo de los átomos algo parecido a un fenómeno de mareas, como la tierra con la luna. ¿Cuál es la forma de los electrones, protones y neutrones? ¿Son esféricos o de otra manera? ¿Por qué son, por ejemplo, iguales todos los neutrones? Seguimos descubriendo nuevas partículas y sus propiedades, ¿pero qué da sentido al conjunto? La estructura interna del electrón, por ejemplo, es un elemento clave para unir la electrodinámica con la teoría de partículas. Hay toda una revolución a la vista.
Otro tema. Acostumbrados a que las ondas se propaguen por un medio material (sonido en el aire, ondas por la superficie de líquidos…), era impensable que la luz pudiera ser una onda que se propagara por el vacío. Hasta tal punto era inconcebible, que Michelson murió pensando que había fracasado en demostrar la existencia de un medio “especial” llamado éter, por el que se propagaba la luz. Casi treinta años quebrándose la cabeza con este éter que al final Einstein tiraba por tierra de una forma (a posteriori) sorprendentemente sencilla. La luz se propaga en el vacío, y ahora nos parece lo más evidente del mundo. Incluso hemos llegado a manipular el campo electromagnético, que es el dominio en el que se propaga la luz, de todas las formas posibles. Lo usamos para comunicarnos (radio, televisión, telefonía móvil, satélites…), lo hacemos seguir el camino que queremos (fibra óptica), lo anulamos, lo llenamos de ruido… Pero Einstein postuló otro campo a base de ondas que se propagan en el vacío (Imaginado el primero es fácil imaginarse todos los demás). Nos referimos al campo gravitatorio. Claro que, si podemos detectar ondas electromagnéticas (fotones), ¿cómo es que no detectamos ondas gravitatorias (gravitones)? La cuarta parte del presupuesto de Fundación Nacional de la Ciencia de EE.UU. está dedicada a aparatos que detecten estas partículas. Michelson murió con una idea fija: “Las ondas nunca se propagan en el vacío”. No encontró el éter que buscaba. ¿Se estará repitiendo la historia? Tal vez sea demasiado fija la idea de un campo gravitatorio con propiedades semejantes a las del electromagnético. Y tal vez nos vayamos a la tumba decepcionados por no encontrar ese gravitón en el que siempre creímos. Una nueva naturaleza del campo gravitatorio la propone la teoría de cuerdas. Pero si no llega a funcionar, haremos borrón y cuenta nueva las veces que sea necesario.