Las teorías científicas saben más que sus creadores

Newton, Maxwell y Einstein tienen algo en común: no pudieron prever el alcance trasformador que tendrían sus ecuaciones. Héctor Rago, Astrofísico de la UIS, explica por qué.

Imagen de referencia. Pixabay

Comencemos con una afirmación rotunda: las teorías científicas saben más que sus creadores. Los experimentales y observadores extraen datos y regularidades del mundo físico con una tecnología cada vez más exquisita y con una precisión más allá de nuestros burdos sentidos. Las teorías se encargan de codificar estas regularidades en forma de ecuaciones matemáticas, y al hacerlo, la teoría encierra secretos ni siquera sospechados por quien la propuso.

La capacidad de la ciencia de anticipar la realidad está en el corazón mismo de las teorías y es particularmente exitosa en la física.

Newton formuló su teoría de gravitación universal que capturaba observaciones del sistema solar y experimentos terrestres. Ni el propio Newton podía prever que su teoría explicara la esfericidad de los astros (¡terraplanistas, temblad!), la delicada maquinaria del sistema solar, la trayectoria de los cometas y hasta anticipar la existencia de un nuevo planeta que habría de ser bautizado como Neptuno. Su teoría sabía más que él. (Lea: La ilusión del tiempo en nuestra cabeza )

James Clerk Maxwell propuso un conjunto de ecuaciones sobre los fenómenos eléctricos y magnéticos conocidos hasta mediados del siglo XIX. Al desarrollar las consecuencias matemáticas, resultó que la teoría afirmaba que la luz es una  onda electromagnética. Nadie sabía eso antes. Y que por tanto existían ondas de menor frecuencia como las ondas de radio y de mayor frecuencia como los rayos X o gamma, que no vemos pero que están ahí.

Pero no sólo eso, la teoría de Maxwell estaba gritando que la velocidad de la luz es la máxima velocidad permitida en el universo, y por tanto una constante universal. Y Maxwell no escuchó sus gritos, ni la generación de Maxwell. Y hubo que esperar a Einstein a que supiera leer lo que las ecuaciones de Maxwell decían, y Einstein modificó a las ecuaciones de Newton para hacerlas compatible con que la velocidad de la luz es una velocidad límite y creo la relatividad especial en 1905. Maxwell estableció la primera teoría de la relatividad años antes de que naciera Einstein. El electromagnetismo era relativista y Maxwell nunca lo supo.

Es una ironía de la historia que Maxwell, como buen británico y como todo físico era un fan de Newton. Escribió libros acerca del sistema newtoniano, y no sabía que su teoría tenía el germen de la destrucción de los conceptos newtonianos que tanto defendió.

Einstein no sabía que E = MC^2 antes de que su teoría se lo chismeara.

Einstein no sabía que la teoría que diseñaba para exorcisar a la gravitación newtoniana del pecado de transmitirse instantáneamente, explicaría un desplazamiento de la órbita de Mercurio hasta entonces incomprensible.

No sólo de teorías vive el hombre. Estrujar y torturar a las ecuaciones de las teorías para que confiesen sus secretos y que nos digan lo que ellas saben del universo es una de las misiones de los físicos.

Einstein no sabía que existían ondas gravitacionales que viajan a la velocidad de la luz. Su teoría, la relatividad general sí. Y fueron detectadas en el 2015.

Einstein pensaba que los agujeros negros no existían. Su teoría los predecía, Einstein no. Y la teoría no se equivocó. La fotografía del enjambre de telescopio EHT divulgada en abril pasado, es la más reciente de muchas confirmaciones.

Einstein pensaba que el universo era estático y eterno. Su teoría afirmaba lo contrario. De nuevo la teoría tuvo la razón. Ni Paul Dirac ni nadie en los años veinte del siglo pasado sospechaban la existencia de la antimateria hasta cuando la ecuación de Dirac lo afirmó. 

Gracias a que sabemos capturar patrones y regularidades y también construirlos, hemos aprendido a vislumbrar teorías que nos van diciendo  cada vez más detalladamente lo mejor que vamos sabiendo del universo y sus hábitos. No sabemos qué ventaja adaptativa nos dará entender la teoría cuántica de la gravedad, o los agujeros negros, pero al igual que los patrones de las matemáticas o los patrones del arte, hacen de este universo un lugar más diverso y más interesante.

La humanidad ha encontrado una manera de figurar el universo, de saber de él, de representarlo, de conocerlo, más allá de nuestros sentidos. (Le sugerimos: ¿Viola la física el sentido común? )

*Astrofísico de la Universidad Industrial de Santander. 

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Héctor Rago*/ @hectorrago

Ciencia

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