¿Está encerrada la vida en la naturaleza íntima de las partículas elementales?

Einstein ondeaba la bandera del reduccionismo cuando proclamó: “La meta de la ciencia es tratar de explicar el mayor número de hechos, por deducción lógica a partir del menor número posible de hipótesis”. / Pixabay

¿Son todos tus recuerdos, tus percepciones, tus sueños y tu conciencia, expresión de inexorables leyes de los átomos que forman tu cuerpo?

El reduccionismo es la fascinante idea de explicar el universo en términos de sus constituyentes últimos de la materia, y no morir en el intento. Es la actitud del antiguo griego postulando los cuatro elementos, aire, tierra, agua y fuego para entender el mundo, y es la actitud del físico teórico de las partículas elementales: suponer que la asombrosa y cambiante realidad es el resultado de unas cuantas fuerzas que actúan entre partículas elementales de acuerdo con precisas leyes que la física debe descubrir y describir.

Sin embargo, el sueño del reduccionismo es ilusorio. La realidad tiene la costumbre de ser compleja y la explicación del todo en término de las partes tropieza con una imposibilidad práctica: el reduccionismo no propone mecanismos de cómo explicar un nivel en términos del nivel anterior, como si se tratara de un videojuego.

La mirada alternativa al reduccionismo, la emergencia, sugiere que en cada escala aparecen propiedades novedosas y fenómenos imposibles de prever en la escala anterior. Las interacciones entre las partes de un sistema disparan comportamientos colectivos que no están contenidos en las entidades básicas. Por ejemplo, un átomo de oro no es amarillo, ni brilla, ni conduce electricidad. Esas son propiedades que surgen a escala macroscópica. El concepto de temperatura no puede aplicarse a una molécula, pero sí se aplica a un gas compuesto por un número enorme de moléculas. La temperatura es un fenómeno emergente.

El todo no puede ser reducido a la suma de las partes.

El mantra del físico reduccionista es “small is beautiful”, lo pequeño es hermoso, privilegiando la noción de ladrillos fundamentales a partir de los cuales construir el mundo físico.

El caballito de batalla de la visión emergente es “more is different”, más es diferente, el título de un artículo del premio Nobel Philip Anderson quien en los años setenta del siglo pasado hizo una crítica revisión de los alcances y límites del reduccionismo.

La épica gloriosa de la física está apoyada en la narrativa reduccionista: En el impacto mediático de  y en la predicción, descubrimiento y anuncio con bombos y platillos del bosón de Higgs o de las ondas gravitacionales, se respira reduccionismo.

 Los grandes best-sellers recientes  como “Sueños de una teoría final” del premio Nobel Steven Weinberg, “La partícula de dios” de otro premio Nobel, Leo Lederman, “El universo elegante” de Brian Green o “Breve historia del tiempo” de Hawking, nos hablan del romance entre la ciencia y el reduccionismo.

Einstein ondeaba la bandera del reduccionismo cuando proclamó: “La meta de la ciencia es tratar de explicar el mayor número de hechos, por deducción lógica a partir del menor número posible de hipótesis”

El santo grial del reduccionismo es la ansiada teoría final: no sabemos si la teoría final existe. Tal vez mientras más profundamente indaguemos en la realidad, más estructuras consigamos y como las capas de una cebolla infinita nunca lleguemos a los constituyentes últimos de la materia. Pero aún en caso de que la teoría final exista, no podremos “ab initio” deducir sus consecuencias a otras escalas.

Típicamente el físico de partículas es un reduccionista que va tras los componentes últimos de la materia.

En cambio el físico de la materia condensada es un emergente. Va tras el ferromagnetismo, la superconductividad, el láser, la turbulencia o el caos, fenómenos que no están contemplados por las ecuaciones básicas, sino que emergen del comportamiento colectivo.

Reduccionismo y emergencia son tal vez inseparables. No se repudian, al contrario, se necesitan y complementan mutuamente. Ambos son propulsores enérgicos en la aventura de imaginar y explicar el universo.

Volvamos a la pregunta inicial. La conciencia difícilmente podrá ser explicada en términos de los átomos y las leyes de la física cuántica. La conciencia es sin duda un fenómeno emergente. Pero vale la pena intentarlo: por eso los biólogos piensan que son químicos, los químicos piensan que son físicos, los físicos piensan que son Dios, y Dios piensa que es matemático.

*Astrofísico. Universidad Industrial de Santander. Director de Astronomía al Aire.