EINSTEIN Y EDDINGTON: IMAGINACIÓN E INTUITIVIDAD EN LA CIENCIA

Lo que leereis a continuación es una reflexión, basada en la película del 2008 (de ahí el título de esta entrada) Einstein y Edington. No se trata de un resumen, ni siquiera es necesario haber visto la película para entenderlo.

Básicamente, esta película trata de mostrar una serie de acontecimientos que hicieron que la física, que hasta ese momento seguía el paradigma newtoniano, da un giro de 180º. Todo lo que se creía conocer acerca de la naturaleza cambia cuando Einstein formula su teoría de la relatividad.

El principal hecho que se narra en la película, y que confirmó la teoría de la relatividad general de Einstein, fue la observación del eclipse de 1919 por parte de Eddington. Tras establecer los principios de su teoría, los esfuerzos de Einstein se centraron en presentar una teoría que incluyese los efectos de la gravedad; como sabemos, esta postulaba que la luz se curva por efectos de la gravedad, ahora bien, pero ¿por qué? En nuestra experiencia cotidiana, la luz parece viajar en línea recta, aunque puede haber ciertos cambios en la refracción, no afectada por la gravedad. La relatividad general presenta a los objetos moviéndose dentro de un espacio-tempo curvo, y la luz no es distinta de otros objetos: esta también viaja a través de este espacio-tiempo curvo, a pesar de no tener masa. La pregunta entonces es ¿cómo demostramos que la luz se curva? Es entonces cuando Einstein imagina lo siguiente:

Necesariamente tendremos que disponer de una fuente de luz y un objeto con mucha masa. La fuente de luz que se nos viene a la cabeza inmediatamente fue el Sol, el cuerpo más masivo y cercano que tenemos; la idea sería observar cómo la luz de las estrellas se curva al pasar cerca del Sol. Lógicamente, al ser la luz del Sol es demasiado fuerte, y para atenuarla y poder realizar el experimento, lo ideal sería esperar a que sucediese un eclipse solar total, pero existe otro problema: aún desprendería mucha luz. Lo que se necesitan son estrellas que se encuentren detrás del sol y que desprendan una buena cantidad de luz. ¿cómo se sabrá que la luz de las estrellas se curvó? Si sucede, parecerá que se han desplazado aparentemente, pero para apreciar si de hecho se desplazaron, habrá que medirlo en relación con otras estrellas que estén más alejadas del Sol. Lo que desde la tierra se debería observar desde la tierra son estrellas que ya no se encuentran en la misma posición, sino desplazadas una pequeña distancia de su posición inicial.

Con esta serie de condiciones iniciales, algunos destacados astrónomos como Erwin Finlay Freundlich, trataron de observar esta curvatura de la luz, con no demasiado éxito debido a las circunstancias en las que se encontraba el mundo en 1914. Es aquí donde entra la figura de Eddington. Entre 1914 y 1916, este astrofísico tuvo entre sus manos los trabajos sobre la relatividad de Einstein, gracias a la amistad que mantenía con científicos como Willem de Sitter, miembro de la Royal Astronomical Society. En 1917, como se muestra en la película, Eddington (que tenía entonces 34 años) se negó a prestar servicio militar debido a sus convicciones religiosas; gracias a su amigo Frank Dyson, consiguió librarse de la guerra, a cambio de encargarse de dirigir una expedición para verificar las predicciones de Einstein. La expedición comenzó a prepararse en 1918, con el objetivo de realizarse el 29 de mayo de 1919, debido a que se darían las condiciones perfectas. Se realizaron dos expediciones en distintos puntos del mundo: una en Brasil, y la otra, en la isla de Principe, donde, a pesar de las condiciones climáticas, se consiguieron dos placas que mostraban las imágenes de las estrellas deseadas, que se compararon con imágenes de las mismas estrellas en momentos diferentes.

IMAGINACIÓN EN LA CIENCIA:

“"Si yo he enfatizado tanto la importancia de los modelos y arquetipos científicos es debido a una convicción de que los aspectos imaginativos del pensamiento científico han sido en el pasado demasiado descuidados. Porque la ciencia, como las humanidades, como la literatura es un asunto de imaginación" (Black, 1962, p. 243)

El estereotipo del racionalismo como carácter de la ciencia es muy común dentro de la perspectiva ajena al mundo de la ciencia; la imaginación adquiere una importancia capital a la hora de alcanzar avanzadas estructuras y modelos dentro de la ciencia. Se ha tenido comúnmente la creencia de que la ciencia y la imaginación o la creatividad están de algún modo reñidas, esto se muestra, por ejemplo, en el círculo de Viena y el auge del positivismo lógico y el neopositivismo a comienzos del siglo XX; para esta corriente, la única función de la filosofía era la de distinguir entre lo que era ciencia y lo que no, y elaborar un lenguaje común a todas las ciencias. Pero, como expresaba Louis de Broglie, la ciencia no siempre nos va a proporcionar conocimiento absolutamente verídico. Debemos entender que la imaginación funciona como una suerte de puente entre el entendimiento o la razón y la sensibilidad, se trata de una facultad que nos permite crear imágenes y, aplicada a las ciencias, estas imágenes están ordenadas a lo real y no son construcciones fantasiosas arbitrarias. Esta disposición hacia lo real se lleva a cabo gracias a la observación de experimentos y al uso de la razón en cada caso; se trata de experimentos mentales guiados por el entendimiento, a fin de construir de manera provisional hipótesis que después podrán ayudarnos o no. Un ejemplo de hipótesis fallida podría ser la del flogisto o la de la generación expontanea, sin embargo, existen casos en los que ocurre todo lo contrario. Sin ir más lejos, tenemos el experimento mental que Einstein llevó a cabo en relación con su teoría de la relatividad: en 1905, mientras montaba en autobús, observó el reloj de la torre en Berna e imaginó qué es lo que podría pasar si ese autobús viajase a la velocidad de la luz; lo que Einstein imagina es que, al volver a mirar al reloj, las manecillas aparecen congeladas en el tiempo. En el reloj de la torre, el tiempo discurre con normalidad, pero cuando el autobús en el que viaja alcanza la velocidad de la luz, la luz del reloj es incapaz de alcanzarle. Cuanto más rápido viaja en el espacio, más lento se mueve en el tiempo; esta concepción es la que le llevará al nacimiento de la teoría especial de la relatividad, que postula que el espacio y el tiempo son uno y lo mismo. Einstein no era un personaje con un gran reconocimiento a nivel de la ciencia oficial y, sin embargo, diseñaba experimentos como este apelando únicamente a un principio, el de la imaginación. A partir de ahí se nos permite crear nuevos mundos y escenarios. Otra manera en la que Einstein utilizaba su imaginación fue la utilización de la metáfora de la cama elástica para ver como funciona el espacio-tiempo: al igual que en la cama elástica, un objeto muy pesado, en este caso el Sol, es capaz de deformar ese espacio-tiempo, volviéndolo curvo.

Existe además otro ejemplo que vale la pena comentar, y es el del escritor Jorge Luis Borges, quien sin pertenecer a la comunidad científica es posiblemente el escritor más citado por los científicos. En su libro “Jardín de senderos que se bifurcan” aparece por primera vez la idea de laberinto temporal, es decir, la idea de que cada vez que tomamos una decisión, el universo se replica en tantas copias como alternativas hay. Este libro fue publicado en los años cuarenta, y en los años cincuenta en la física cuántica aparece el problema del azar intrínseco; de alguna manera parece que Borges, sin saber reamente nada de ciencia, se anticipó a estas teorías. En varios de sus cuentos el discurso ficcional se relaciona con el discurso científico de manera simbiótica. Alberto Rojo, físico y escritor argentino, en su libro “Borges y la física cuántica” expone la relación entre ficción y realidad. El arte y la ciencia comparten un discurso. Un artista no es un ser al margen de la razón que da rienda suelta a sus fantasías estéticas; y por otro lado el científico, se abstrae en sus profundos pensamientos que muchas veces no tiene nada que ver con la realidad y son ficciones mentales que luego se plasman en un algoritmo matemático.

Otros autores como Karl Popper, en “La lógica de la investigación científica”, a pesar de que no se interesa específicamente por el proceso que lleva al científico a la hipótesis, considera que el conocimiento científico avanza de problema en problema y esto, al fin y al cabo, se trata de trabajo creativo. En el debate con Kuhn, en el tema de los periodos de revoluciones científicas, defiende que se consolida ese paradigma de conocimiento científico como hipótesis falsable, donde en la formación de esa hipótesis nuevamente se pone de manifiesto el valor de la imaginación para crear instrumentos teóricos que nos permitan explicar como funciona la realidad física y que coincidan con los datos que observamos en la naturaleza.  Popper no considera que el proceso de la imaginación sea algo que deba preocupar al método científico, sino que es terreno de estudio de la psicología. La imaginación nos permite utilizar metáforas que nos sirvan para representarnos el funcionamiento actual de la naturaleza y el universo, como es el caso de las representaciones de niveles demasiado abstractos de la misma, que no podríamos conocer si no es a través de representaciones mentales; sin embargo, considerar a la ciencia un producto solo de la imaginación puede llevar a una suerte de relativismo epistemológico. Neopositivistas como Carnap defendían que el conocimiento científico era acumulativo, e intentaban buscar fórmulas lógicas que explicaran cómo. Una vez acabamos con esa concepción y lo consideramos como un cuerpo de hipótesis y de teorías bien fundadas, hay quien podría argumentar que la ciencia no es nada distinto de la religión, simplemente se trataría de teorías que pueden ser falsas o verdaderas donde ninguna es mejor que otra.

 

BIBLIOGRAFÍA

1-       M. Black (1962): “Models and Metaphors”. Ithaca, New York: Cornell University Press.

2-     K. Popper (2008): “La lógica de la investigación científica” editorial Tecnos, traducción de Víctor Sánchez de Zavala (obra original de 1934).

3-     Película “Einstein y Edington” 2008

4-     J. L. Borges (1993): “Jardín de senderos que se bifurcan”, editorial Primera Plana (obra original de 1941)

5-     A. Rojo (2013): “Borges y la física cuántica” editorial Siglo XXI

1-     L. Flores: “La imaginación como condición de posibilidad de las ciencias” Universidad Católica de Chile

2-Documental sobre Einstein: https://www.youtube.com/watch?v=mndLGVJvNW0