lunes, 3 de octubre de 2011

Paradigmas


Leía, hace unos días, el artículo de prensa de un dominical que dedicaba dos páginas al experimento del CERN, que tanto revuelo o interés (repentino) ha despertado entre los medios de comunicación. La noticia había corrido como la pólvora, decía un blogero cursi: uno de los fundamentos (upsss, supongo que quería decir “axiomas”) de la Teoría de la Relatividad había sido puesto en entre dicho. Y los medios de comunicación, por supuesto, afilaron sus plumas y anunciaron con vehemencia que un grupo de científicos “había puesto en jaque” a “la mente más brillante del siglo xx” –¡Toma ya!


Podemos dar por sentado que todos ellos habían leído el paper que se había publicado (“Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam”), incluso, siendo completamente condescendientes, podríamos decir que lo habían entendido y que, la forma de anunciar lo que sólo es un experimento, se debía, quizá, a la falta de noticias interesantes esa semana. Pero no, esa semana, si no recuerdo mal, estaban sucediendo otras cosas en el mundo, sobre todo en Europa… En fin, no seamos mal pensados, es mucho suponer que alguien haya tomado la decisión de tergiversar o exagerar una noticia y anunciarla durante días (no es habitual que una noticia científica abra la cabecera de un informativo o entre en portada de un periódico de tirada nacional -a menos que se tratara del desarrollo probado de una vacuna para el SIDA-) para desviar la atención de lo que está sucediendo a pie de calle.


El hecho es el siguiente: unos tipos con bata blanca que trabajan en el CERN (un laboratorio financiado con presupuesto europeo para la investigación nuclear y cuyas instalaciones en Suiza ya han despertado sospechas en contadas ocasiones, ya que allí es donde se encuentra el mayor acelerador de partículas del mundo) habían llevado a cabo un experimento con neutrinos (al parecer querían investigar un fenómeno de oscilación de este tipo de partículas). Para ello lanzaron varias de estas partículas desde el CERN dirigidas hacia otro laboratorio, el LAGS, en Italia. Resumiendo, fuera cual fuera el tiempo que esas partículas deberían tardar en recorrer esa distancia (eso era lo que estaban midiendo), nadie esperaba que esa velocidad fuera mayor que c.


¿Y qué es c? Pues, como todos sabemos ahora (o hemos recordado de nuestras clases de instituto), c es la velocidad de la luz, que, según la Teoría de la Relatividad, no puede ser superada; no hay objeto en el mundo, ni masa ni densidad que pueda viajar a una velocidad mayor que c. Se trata de una ley física, esto no es como la modas, los apetitos o las relaciones humanas; las leyes de la naturaleza han de ser siempre válidas y, por ello mismo, ser capaces de hacer “predicciones”. No es de recibo que el agua hierva a 100º sólo los jueves, sábados y domingos; el agua tiene que hervir siempre que alcance ese punto de ebullición. Y esto se convierte en ley en el mismo momento en que puedo hacer la predicción de que, pasando por alto ciertas variables que pueden hacer oscilar esta temperatura, sea el día de la semana que sea, y sea la hora que sea, lo hagas en tu casa o en la mía… siempre, siempre, el agua hierve a 100º -por mucho que uno trate de ser positivo y se abrace a algún elefante disfrazado con plumas mientras recita un mantra y quiera que hierva a 50º para reducir la factura del gas.


¿Qué sucedió en el CERN? Sencillamente que la predicción no se ha cumplido. Quienes allí trabajan esperaban, como es evidente, llegar a alguna conclusión, obtener resultados, una cifra, un parámetro, una constante… Eso es lo que espera la Ciencia cuando se pone bravucona. Pero nadie esperaba, porque no estaba predicho, que nuestros queridos neutrinos se nos subieran a las barbas literalmente y tuvieran la poca consideración de llegar a su destino unos segundos antes de lo esperado; pero no cualquier segundo antes, sino unos segundos antes de lo que tardan unos fotones (que viajan a la velocidad de la luz).


Se rumorea que alguien (no era un becario, éstos no suelen sonreír, sería alguien de los que están bien pagados), comentó con sorna, ante la estupefacción de sus colegas, que no debían preocuparse, que lo preocupante hubiera sido que los neutrinos hubieran llegado a su destino antes de ser lanzados. Pero lo cierto es que, desde un punto de vista teórico o epistémico, es tan fantástico y fuera de lo común que esos neutrinos llegaran unas décimas de segundo antes que los fotones como si hubieran llegado antes de ser lanzados. Desde el marco teórico la anomalía ha sido registrada, está ahí, no importa su grado, de cualquiera de las formas, ese hecho sobrepasa nuestro paradigma, lo pone en evidencia.


No sé si alguna vez he hablado de Thomas Kuhn, un autor cuya lectura debería ser obligada entre todas aquellos que se dedican al periodismo científico. La estructura de las revoluciones científicas (1962), una obra imprescindible tanto para aquellos que estudian humanidades como ciencias, fue redactada para analizan los distintos estadios de “desarrollo” científico desde un punto de vista sociológico o epistemológico. Enmarcada en el contexto estructuralista de la época, señala la inconmensurabilidad entre paradigmas (que representaría estadios o epistemes históricas) y pone en suspenso la idea de “progreso” mediante la cual ha sido analizada la historia del conocimiento. A grandes rasgos, Kuhn se dio cuenta de que los factores que hacían que un paradigma científico o cosmovisión del mundo (una episteme, en definitiva) fuera modificado o sustituido por otro no eran, exclusivamente, internos, a los problemas de un campo de estudio. En otras palabras, un paradigma científico no es sustituido por otro a raíz de la acumulación de nuevas observaciones o datos empíricos, sino que existían una serie de factores externos, históricos además, que solían precipitar un cambio de paradigma. Es la episteme la que modifica el paradigma y no el paradigma el que da lugar a una nueva episteme.


Cuando surge una nueva episteme aparecen anomalías que, en principio, tratan de ser asumidas por el paradigma, tratan de ser explicadas; pero que tarde o temprano darán lugar a un nuevo paradigma. De modo que los grandes paradigmas científicos de la historia de la humanidad no habrían sido más que construcciones subjetivas de sus correspondientes epistemes históricas que, durante un periodo de tiempo (pueden ser cientos de años) se mantiene en consenso, dando lugar a lo que él llama fases de “ciencia normal” (cuando una ciencia, según un paradigma, va consolidando aún más ese paradigma mediante observaciones o experimentaciones), o fases de “ciencia revolucionaria” (cuando un paradigma comienza a ser puesto en evidencia por una o varias anomalías mientras se consolida el nuevo modelo epistémico al que han de acoplarse y hallar un orden según un nuevo paradigma).


Siempre pongo el mismo ejemplo (Kuhn también solía utilizar ejemplos de esa época, porque está repleta de ellos y porque suelen ser muy plásticos): hasta los siglos xvi y xvii, la respuesta a la pregunta sobre por qué los objetos celestes, los planetas y estrellas, no se precipitaban sobre nuestras cabezas, era solventada por el paradigma aristotélico-ptolemaico: existía un sistema de esferas cristalinas de diversos tamaños sobre el que se iba engarzando los astros y los mantenía siempre dentro de su eje de traslación (concepto, este último, que, en realidad, pertenece ya al paradigma por el que fue reemplazado). Lo importante de un sistema de representación, paradigma o episteme, es que sea coherente, que no incurra en contradicciones y que, dentro de la simplicidad, sea explicativo en todos los casos; y ese sistema de esferas cristalinas del modelo ptolemaico, además de explicar por qué el cielo, como temían los galos del tebeo, no se nos viniera sobre nuestras cabezas, daba explicación a otro tipo de hechos, observaciones que, a su vez, se correspondían con una episteme particular que en el siglo xvi ya no era del todo válida y estaba siendo reemplazada. Por ello surgió la anomalía, aquello que Kuhn denominaba una observación “dramáticamente contrafáctica”: En el año 1577 un cometa fue documentado por Tycho Brahe, Michael Maestlin y otros filósofos de la naturaleza atravesando la bóveda celeste.


Que se trataba de una observación dramática no cabe duda: la visión de un cometa campeando a sus anchas por la bóveda celeste, atravesando, sin llegar a romper, estas ¿esferas?... ¿Cómo es posible, entonces, que el cielo no se viniera sobre nuestras cabezas? Era dramática porque ponía en evidencia el paradigma, y contrafáctica porque, de no haber esferas, ¿por qué no se precipitaban los cuerpos celestes sobre la tierra?, ¿qué era aquello que los detenía o mantenía en suspenso?


Pero, para este cambio de paradigma, que, como vemos, nada tiene que ver con la obtención de nuevos datos, hacía falta un cambio epistémico, que ya se estaba dando. ¿Cómo si no podemos justificar que en los doscientos mil años que llevaba nuestra especie pateando sabanas y estepas nadie hubiera visto a ese cometa cruzar la bóveda celeste (más aún cuando, además, estos cometas tienen una trayectoria fija y entran en nuestro campo de visión de forma periódica)? ¿Acaso ese cometa apareció de repente, sin avisar, y vino para quedarse? ¿Acaso gracias a ese “nuevo” dato (que era tan viejo como el mismo polvo que pisamos) la ciencia progresaba hacia un más adecuado modelo de la naturaleza?


La respuesta la tenemos en el hecho de que muchos de los inquisidores que quisieron observar con sus propios ojos ese cometa “no lo vieron”; usaron el mismo instrumental, tenían la vista en buen estado, pero donde los nuevo filósofos de la naturaleza veían un cometa cruzar la bóveda celeste, los detractores del nuevo modelo, no veían ninguna anomalía, sino fenómenos que podían ser explicados, aunque de forma rocambolesca, por el viejo paradigma (o directamente desprestigiaban al instrumental de observación). La diferencia entre unos y otros, la distancia que no podía ser salvada, estaba en la forma de mirar y no en lo mirado (no era un contencioso cognoscitivo, eran otras cosas las que estaban en juego). Cuando Newton propuso su heurística matemática y vio cómo era capaz de dar lugar a nuevas leyes tan explicativas como las del antiguo paradigma y con mayor capacidad de predicción, esa transformación epistémica era ya un hecho y el nuevo paradigma (la mecánica clásica), junto con la nueva ley (la de la Gravitación Universal), podía explicar y superar el contrafáctico de que, sin existir dichas esferas, el cielo no se habría de precipitar sobre nuestras cabezas.


¿Ha sucedido esto en el CERN (porque esto es lo que parece, según los medios de comunicación, que ha pasado)? Sí y no. Me explico: La Teoría de la Relatividad ha roto con el viejo paradigma de la mecánica clásica y es evidente que quienes hemos sido testigos de los acontecimientos que se están viviendo en el mundo en los últimos ciento cincuenta años somos protagonistas de un cambio de episteme que todavía no ha sido consolidado; de modo que no debemos tener miedo de que nuevas observaciones constituyan anomalías con respecto al paradigma anterior (de hecho tienen que seguir dándose, y cada día más, porque, precisamente, lo que nos falta es un nuevo paradigma). La relatividad de Einstein, como teoría, ya es el resultado de un cambio epistémico, pero no constituye en sí misma un nuevo paradigma, sino que ha abierto la investigación y los objetos de estudio dentro de su campo para que se den nuevas observaciones que, necesariamente, y poco a poco -por lógica lo serán más-, dan lugar a anomalías o contrafácticos (como el que podría ser si nuestros neutrinos hubieran llegado antes de ser lanzados; aunque el hecho de que superasen la velocidad de la luz –si es que realmente lo hicieron- ya es un contrafáctico). Por esta razón, una vez publicados los resultados del experimento (hay quien critica que hayan sido publicados en esta fase –muy temprana- y apunta a que con su publicación se ha estado llamando la atención para que no se le recorten los fondos o para recibir nuevos fondos privados) han comenzado a surgir explicaciones venidas de todos los ámbitos de la física que a día de hoy se postulan y compiten por sustituir al antiguo paradigma (la Teoría Cuántica, la de Cuerdas...); uno de ellos, por ejemplo, contempla la posibilidad de que estos neutrinos, por alguna razón, tomaran un “atajo” y no hubieran recorrido todo ese espacio, curvando el espacio-tiempo y demostrado que la distancia entre dos puntos no siempre es la línea recta…


En definitiva, una vez más, no lo sabemos y tardaremos mucho en saberlo; pero lo cierto de todo esto es que, cuando lo “sepamos”, la explicación que demos o el modelo representativo que lo subsuma no tendrá nada que ver con la realidad o con una adecuación a ella, sino con un nuevo modelo epistémico, con una nueva forma de mirar las cosas que a día de hoy no está consolidada.


Los investigadores del CERN replicaron, creo, una quince mil veces el experimento; y siempre, las quince mil, los dichosos neutrinos tenían la poca sensibilidad de llegar antes de tiempo. Todo hay que decirlo, este tipo de mediciones son estadísticas, en el CERN se han podido equivocar con su modelo de medición o a la hora de calibrar el instrumental (que es lo más probable); por ello es necesario, antes de publicar ningún paper, que sea replicado en otros centros o laboratorios (para comprobar que este fenómeno no sólo ocurre cuando el CERN envía neutrinos a Italia). Si así fuera, habría que replantear el experimento, para llevarlo a cabo de otro modo, y, en el caso de que los neutrinos perseveraran en su desobediencia, volver a replicarlo en otros laboratorios. Si los resultados continúan siendo positivos, habría que comenzar a pensar en posibles fenómenos físicos, desconocidos hasta ahora, que pudieran explicarlo (en otras palabras, tratar de adecuarlo al paradigma que tenemos o a uno nuevo) y sólo en el caso de que no fuera posible, publicar el paper, y abrir un amplio espacio de reflexión en toda la comunidad científica sobre las consecuencias de ello y sobre nuevas observaciones o teorías (hasta el momento alternativas o no oficiales) que sean capaces de desarrollar una explicación sobre el fenómeno. Lo que traducido en tiempo puede llevar una o dos décadas.


Desconozco el alcance que tendrá realmente este experimento (quizá no vuelva a ser replicado en otro laboratorio y se descubra un error en el modelo de cálculo del CERN; lo cual sería ya es una buena noticia, puesto que al menos sabríamos que nuestra ciencia anda a tientas, equivocándose, pero sin miedo a rectificar). Desconozco si la expectación que ha tenido en los medios de comunicación era debida al experimento en sí o a otras cuestiones que nada tenían que ver con él o con la ciencia. No lo sé, pero comienzo a sospechar (y no me van nada las teorías conspiranoides) que mientras continúe la crisis social, política y económica que estamos viviendo, no tardarán en salir a la luz pública noticias de este tipo; no me sorprendería en exceso ver a alguien dando una conferencia de prensa junto a un hombrecillo verde mientras el G 20 vuelve a reunirse para determinar el valor del aire que respiramos. Aunque, por ahora, tengamos que conformarnos con unos tristes neutrinos empeñados en desoír una de las leyes fundamentales de la física, lo que ya es irreversible es que nos encontramos en un periodo de transición y que, por suerte o por desgracia, serán muchos los paradigmas que veamos entrar en crisis.


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