Por qué la ciencia no puede explicar todo

9 enero, 2012 | Por | Categoría: Ideas

La ciencia tiene límites. Foto: CC-BY Galería de NASA Goddard Photo and Video.

La dificultad de explicarlo todo no se debe a nuestra debilidad mental, sino a la estructura misma del universo. En los últimos siglos hemos descubierto que la trama del cosmos puede abordarse en varios niveles. Mientras no se descubre el siguiente, lo que ocurre en el anterior no se puede explicar, sólo puede describirse. En consecuencia, para el último nivel que se conoce en cada momento nunca hay explicaciones, sólo hay descripciones.

Un poco de historia:

  1. Los químicos del siglo XVIII descubrieron gran número de sustancias nuevas. Como no sabían cómo estaban constituidas, lo único que podían hacer con ellas era describirlas (en catálogos de propiedades), pero no tenían ninguna explicación.
  2. A principios del XIX, Dalton formuló la teoría atómica, que afirma que las moléculas están formadas por átomos que se combinan entre sí. A lo largo del siglo XIX, mientras se descubrían más y más elementos químicos (tipos de átomos), muchas propiedades químicas pudieron explicarse de esta manera, pero el nivel inferior, el de los átomos, no tenía explicación; sólo podía describirse. El sistema periódico de Mendeleev no era más que un catálogo de átomos. Un catálogo inteligente, pero nadie sabía por qué las propiedades de los átomos eran las que eran ni por qué se agrupaban de esa manera, y no de otra.
  3. A principios del siglo XX, tras el descubrimiento de la radiactividad y de las primeras partículas elementales, Rutherford propuso un modelo de la estructura del átomo. Con él se desciende otro nivel, el tercero, el de las partículas elementales (electrones, protones, después neutrones), que con su forma de agruparse para formar átomos explican la estructura y las propiedades de éstos. De esta forma, ya se conocían tres niveles: el de las moléculas, el de los átomos, y el de las partículas. Con las últimas lo único que se podía hacer era describirlas. No se sabía, por ejemplo, por qué los protones tienen una carga positiva y los neutrones ninguna, sólo se sabía que ocurría así.
  4. A lo largo del siglo XX, como ocurrió en el XIX al nivel de los átomos, el número de partículas elementales proliferó desmesuradamente. Para poner orden, a finales de los años sesenta, Murray Gell-Mann propuso la teoría de los quarks, que desciende un nivel más y explica el comportamiento de algunas partículas elementales, los hadrones. Ahora se sabe que un protón tiene una carga positiva porque está formado por dos quarks up con carga +2/3 y uno down con carga -1/3 (2/3+2/3-1/3=1), mientras que el neutrón está formado por dos quarks down y uno up (2/3-1/3-1/3=0). pero nadie sabe por qué los quarks (y los leptones como el electrón) tienen la carga que tienen. Sólo podemos describirlos.

Así estamos. Actualmente conocemos cuatro niveles: las moléculas, explicadas por los átomos; los átomos, explicados por las partículas elementales; las partículas elementales, explicadas por las partículas fundamentales (leptones y quarks); y éstas últimas que, por el momento, no han sido explicadas por nadie.

¿Qué pasará en el futuro? Quizá lleguemos a explicar el comportamiento de las partículas fundamentales descubriendo un quinto nivel, pero entonces éste (cualquiera que sea) no tendrá explicación, sólo podrá describirse. Y así seguiríamos hasta el infinito. El último nivel alcanzado siempre será inexplicable hasta que se descubra el siguiente.

Algunos físicos han propuesto que nuestro universo podría ser el único posible. Si así fuera, todos los valores de las constantes fundamentales estarían fijados, y quizá algún día se podría construir una gran teoría unificada (“la teoría del todo”), que explicara matemáticamente el universo. No creo que esto ocurra, por las razones expuestas en el artículo. Por otra parte, esta posibilidad se opone claramente a la teoría del multiverso, que a su vez es indemostrable. Parece que, en su intento de prescindir de Dios, muchos físicos están dando palos de ciego en todas direcciones a la vez, con efectos contradictorios.

La conclusión es evidente: la ciencia no puede explicarlo todo.

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