Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 28 de Enero, 2007, 21:10

En alguna parte del delicioso libro "La evolución de la física", de Einstein e Infeld, se menciona que durante siglos, desde Galileo y otros, hubo una pista que nos daba la naturaleza, la equivalencia entre masa inercial y masa gravitatoria, que pasó inadvertida. Llegado el momento, el bueno de Albert la usa como base para su teoría general de la relatividad.

Quisiera exponer acá una pista, que espero se esté siguiendo de alguna manera, que al parecer está flotando desde hace tiempo, pero que a veces se olvida, y hasta se ignora de la mayor manera: la naturaleza aborrece el infinito.

De alguna forma, esa pista me fue sembrada hace décadas, por el experimento del cuerpo negro, del que Plank luego derivó su teoría de los cuantos, y la constante que acabó llevando su nombre. De alguna forma, el valor de h (tal constante), al no ser 0, impide que aparezcan infinitos en el espectro del cuerpo negro. Eso es, en mi opinión, notable. Que h sea distinto de cero, explica prácticamente todo lo extraño que aparece en substrato de la realidad que se estudia en la física de altas energías.

A veces, se cuestiona a la física cuántica, por lo aparentemente inexplicables que son algunas de sus formulaciones, lo (aparentemente) incomprensibles que son sus interpretaciones, su abandono (aparente, insisto en mi posición) de la esperanza de inteligibilidad de cómo funciona todo. Pero creo que puede verse una luz, contra preguntando: acaso Dios (para usar la expresión de Einstein, cambien por "la naturaleza" si les place) tenía alguna otra opción, cuando creó lo que llamamos Universo?

No veo cómo crear algo coherente con h=0. Aparecería entonces, alguna división por 0, infinitos a cada paso.

La segunda vez en mi vida, donde me choqué con esta pista, es leyendo el excelente "La historia del tiempo", del bueno de Stephen Hawkings. Ahí describe su trabajo con Penrose (escribo de memoria, me disculparan algún olvido), y su descubrimiento de la existencia forzosa de singularidades en el universo. Una singularidad, una especie de agujero negro degenerado (no en el sentido de conducta social, por favor...:-), se deducía, según ellos, aplicando de alguna forma un teorema de punto fijo, a la Brower. Pero me temo que semejante conclusión, que daría lugar a algo como "gravedad infinita", sólo se sustenta si admitimos, como pide todo teorema de punto fijo que se precie, la continuidad del espacio (o, para quedar más "cool", del espacio-tiempo). He aquí el resurgimiento de la pista: si el espacio fuera continuo, implicaría un infinito. La pista nos dice que la naturaleza no llega a esos extremos. Entonces, el espacio no es continuo.

Esta es una disquisición simplista, pero creo que ahí hay algún punto a estudiar con mayor detenimiento. La tercera vez que me llego a pegar con la pista, es al tratar cualquiera de las paradojas de Zenón. Reconozcamos que las paradojas de Zenón, creadas para defender las ideas de su maestro Parménides, son paradojas siempre que juguemos con las reglas de Zenón. Varios son los que la resuelven fuera de esas reglas, apelando a herramientas como el límite en matemáticas. Pero si las vemos desde otro punto de vista, podemos ver ahí que resurge de nuevo la pista: el funcionamiento de la naturaleza, eso que pasa ahí afuera (dejemos por un momento el problema del sujeto), es algo que sólo parece posible, si el movimiento no es continuo. O lo que es parecido, h>0 aparece en cualquier forma de explicación predictiva de lo que pasa en el substrato de lo real.

Observemos esto desde otro punto de vista. La naturaleza es perezosa. No quiere calcular la posición de una "partícula" (sí, tomemos posición y partícula como simples ejemplos mentales, para fijar la idea, pero recordando que al parecer, el substrato actúa de otra forma) en infinitos momentos. Las leyes (de nuevo, una metáfora) de la naturaleza, no parecen guiarse por un cálculo infinitesimal, por un cálculo con límite, mas bien, parecen encaminarse a algo similar a los autómatas de Wolfram, calculando el próximo estado, paso a paso, a partir del anterior.

Lo que ha sucedido, es que aún no hemos llegado a un experimento, una pregunta a la naturaleza, que revele esa granularidad de todo. Nuestro primer tropiezo ha sido el cuanto. Sospecho la ausencia de singularidades desnudas como otro tropiezo, pero que no ha recibido apoyo experimental. Algunas renormalizaciones en fórmulas de de la cuántica, apuntan a evitar un infinito, he ahí otra pista. El cálculo de la carga efectiva de un electrón, como resultado de ser "apantallada" por el vacío (temo no recordar en detalle), sería otra rendija donde aparece de alguna forma la pista. La evaporación de los agujeros negros, es otra rendija abierta por la pista.

Habrá que ver qué modelo y qué experimento pondrá a prueba esta pista del horror al infinito. Uno podrá ser algún modelo de gravedad cuántica (toda teoría de gravedad desemboca en algún infinito, por lo menos en las formulaciones intentadas). Otra forma posible, es atacar a la teoría de cuerdas, y reconvertirla en algo donde lo discreto aparezca de alguna forma explícita.

La naturaleza es perezosa, trabaja con algoritmos, paso a paso, y aborrece al infinito.

Por ajlopez, en: Ciencia