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Hacia dónde Va la Física

Newton (1643-1727) descubrió la fuerza de la gravedad, y descubrió que ésta explica tanto el movimiento de los cuerpos celestes como de los terrestres. Formuló la tres leyes de la mecánica clásica (todo tiene inercia, F = m x a, acción = reacción). Aunque descubrió la fuerza de la gravedad, nunca pudo explicar cómo funcionaba, como la masa de la un cuerpo realmente impactaba a otro cuerpo. Esto todavía no está claro.

La ciencia entra en un nuevo paradigma, una nueva forma de ver el mundo: ya no es el paradigma orgánico de Aristóteles, sino un paradigma mecanicista: el universo es un gran máquina. Este paradigma es un paradigma determinista: todo lo que está ocurriendo ahora es el resultado mecánico de cómo estaba el universo hace años.

A principios del siglo 19, Faraday (1791-1867) produjo unas grietas en el sistema newtoniano cuando empezó a estudiar el magnetismo y la electricidad: estas fuerzas no se explicaban con las ideas de Newton.

Pero 1864 James Maxwell (1831-1879) reparó estas grietas, haciendo la segunda gran unificación en la física: descubrió que la electricidad, el magnetismo e incluso la luz, son ondas que viajan por el espacio a la velocidad de la luz: no son corpúsculos, sujetos a mecánica newtoniana. No consiguió incorporar en su teoría la fuerza de la gravedad.

Pero en 1900 Plank descubrió que para explicar algunas cosas de la luz había que suponer que la luz se transmitía en partículas discretas, llamadas “quantos”. Estoy volvía a romper la unidad ¿Cómo puede ser la luz onda y corpúsculo a la vez? Esto además rompía la unidad de la ciencia en cuanto que supondría que hay un set de leyes para explicar las micro-partículas y otro para explicar el resto del unvierso.

Entre 1905 y 1920, Einstein (1879-1955) descubrió el tiempo no es más que una cuarta dimensión del espacio. Con su teoría de la relatividad pudo intuir que la gravedad no es una fuerza como tal, sino una curvatura en el espacio producida por la presencia de masa en el continuo espacio-tiempo. También descubrió que la masa de las cosas no es otra cosa que una forma de energía e = mc². Por lo tanto, no es tan problemático que una cosa sea onda y corpúsculo a la vez.

A partir de 1925, Einstein dedicó los últimos 30 años de su vida a tratar de encontrar una teoría que unificara la fuerza de la gravedad con la fuerza electromagnética. Nunca lo consiguió.

A principios del siglo 20, sin embargo, empezó a investigarse cómo una cosa podría ser onda y corpúsculo a la vez. Esto dio nacimiento, a partir de unos trabajos de Neils Bohr en 1924 a una nueva forma de ver la física que se llamó la mecánica cuántica. El adjetivo cuántico significa que se usa para analizar “micro-partículas” o realidades en dimensiones muy pequeñas. Pero muy rápidamente se fue desarrollando esta mecánica hasta que sirvió para explicar toda la realidad, micro y macro. Lo más llamativo de esta teoría era la fortaleza de sus predicciones.

La primera implicación interesante de la mecánica cuántica es que la física deja de ser determinista y pasa a ser probabilística: las cosas que existen no están completamente determinadas por cómo eran las cosas en el pasado + una leyes. Ahora resulta que hay fenómenos realmente probabilísticos (con el enfogono de Einstein que era determinista y que pensaba que “Dios no juega a los dados”).

Además, el hecho de que todo el movimiento en el universo pueda verse sólo como probabilidades puede verse como una justificación de le inmaterialidad de la mente humana. Si todos los sistemas físicos solo tienen probabilidades, estas probabilidades no pueden quedarse siempre como probabilidades, en algún momento tiene que haber resultados definitivos. Solo tiene sentido decir que hay un 60% de probabilidad de que Jane pasará el examen de francés si en algún momento va a haber un examen de francés para Jane. La única forma de que las probabilidades tengan sentido es que intervenga una mente humana y entonces aparezca la certeza. Por lo tanto la mente humana no puede ser simplemente un sistema físico, describible por ecuaciones. Por lo tanto, la mente no es material.

Con todo lo anterior, se ha llegado en la Física a lo que se ha llamado el Modelo Estándar, una teoría que aúna y explica la fuerza fuerte, la fuerza débil y la fuerza electromagnética. Pero no logar explicar la fuerza de la gravedad. Y tampoco logar explicar porqué hay cosas que tienen “masa”.

Se ha hipotetizado que exista una partícula todavía no descubierta [nota, fue “descubuerta” en el 2014], llamada el bosón de Higgs, que sería el que explicaría la masa en el universo. Si esta partícula existiera, lo estaría llenando todo, incluso el vacío. Esto querría decir que el universo es en el fondo una sola masa, con distintos patrones de densidad y de momento.

También se ha hipotetizado que exista el gravitrón, una partícula que lleve la fuerza de la gravedad.

Todo esto va a tratar de ser probado en el acelerador de partículas del CERN llamado Large Hadron Collider.