La teoria de la relativitat, un ingredient d'una teoria més gran.
El físico Dario Autiero y los científicos del experimento Opera del Instituto
Nacional de Física Nuclear italiano habían medido una velocidad de vuelo de los
neutrinos superior a la de la luz. Hicieron el anuncio en el laboratorio Europeo
de Física de partículas (CERN), que había intervenido marginalmente en el
experimento como proveedor de neutrones.
En realidad, toda la plana mayor de la física teórica había arrugado el
hocico ante el resultado anunciado en septiembre: que los neutrinos pueden
viajar más rápido que la luz, un límite inviolable para la teoría de la
relatividad de Einstein. Parecían pensar, como hubiera hecho Einstein, que si el
experimento contradecía la teoría, lo que estaba mal era el experimento, no la
teoría. Si la ciencia es esclava de los datos, esa puede parecer una actitud
curiosa, arriesgada y hasta anticientífica: un ejemplo más del carácter
conservador de la élite científica.
Pero Einstein y la élite científica tenían razón. El experimento del CERN ha
muerto y la teoría de Einstein sigue viva. Lo sentimos por el buen Dios. Y por
el portadista que soñaba con viajar al pasado.
Incluso el director científico del CERN, Sergio Bertolucci, admitía el
viernes en Kioto: “Aunque este resultado no es tan emocionante como algunos
habrían deseado, es lo que todos esperábamos en el fondo”. Buena salida, aunque
por la tangente. Bertolucci logró incluso transmutar de algún modo el planchazo
en una lección edificante. “La historia atrapó la imaginación pública”, dijo, “y
ha dado a la gente la oportunidad de ver en acción el método científico; un
resultado inesperado se ha sometido a escrutinio, se ha investigado
rigurosamente y se ha resuelto gracias, en parte, a la colaboración entre
experimentos normalmente competitivos entre sí. Así es como la ciencia avanza”.
Es una excusa, aunque también es verdad.
Pero entonces, ¿a qué viene esa arrogancia de los físicos? ¿Es que acaso
saben que la relatividad es verdad, hasta el extremo de no dar crédito a los
experimentos que la contradicen? ¿No es la verdad un concepto ajeno a la
ciencia, un cuerpo de conocimiento que se declara en permanente revisión? ¿No es
esa al fin y al cabo la lección que nos dejó Karl Popper, para quien la esencia
de una teoría científica que merezca tal nombre es justo su carácter provisional
y refutable, su vocación autodestructiva, su humillación permanente ante la
dictadura de los datos que escupen sin cesar los telescopios espaciales, los
secuenciadores de genes y los aceleradores de partículas? Ya ven que no: por
ahora la teoría que hay que revisar no es la de Einstein, sino la de Popper.
Si la refutabilidad fuera el criterio del valor científico de una teoría, las
agencias de evaluación ganarían todos los días el premio Nobel. Los horóscopos
son extremadamente refutables —bastaría guardar el periódico hasta el día
siguiente para refutarlos todos de tauro a sagitario—, pero eso no los convierte
en una teoría científica. La gravitación de Newton no es una buena teoría por
ser refutable, sino por ser simple, autoconsistente, fructífera y luminosa.
A grandes velocidades empieza a fallar y hay que sustituirla por la
relatividad de Einstein, pero eso no tiene mucho que ver con una refutación
popperiana: las ecuaciones de Newton viven dentro de las de Einstein. No son
mentira, sino el aspecto que ofrece la verdad mirada desde el balcón del primer
piso. Mientras desarrollaba las matemáticas de la relatividad general, Einstein
ni se molestó en considerar los formalismos incompatibles con la gravitación
clásica: sabía que Newton tenía que seguir siendo verdad desde el balcón del
segundo piso. Un mero ingrediente de una verdad mayor, sí, pero tan cierto como
ella.
De modo similar, los líderes de la física teórica actual saben que la
relatividad es solo un ingrediente de alguna verdad mayor que algún día ocupará
el tercer piso. Lo saben porque las ecuaciones de Einstein se deshacen en el
mundo microscópico de las partículas subatómicas, y son incompatibles con la
mecánica cuántica que rige a esas escalas. Buscan una teoría más general y
abstracta que abarque a ambas y resuelva esas contradicciones. La relatividad
aspira a formar parte de una teoría más amplia. Pero eso es una cosa, y otra muy
distinta es que los neutrinos superen la velocidad de la luz. Eso sería una
refutación frontal de las que harían salivar a Popper. Implicaría que la mitad
de la física del siglo XX es errónea.
Y no puede serlo. Las dos bombas que estallaron sobre Hiroshima y Nagasaki
son una consecuencia directa de la relatividad de Einstein, y por tanto pueden
considerarse una demostración de que la velocidad de la luz es un límite
fundamental de la naturaleza que nada puede rebasar. La ecuación más famosa de
la historia, E=mc2, no solo es el fundamento de la energía nuclear, sino también
de la solar, porque es la razón de que las estrellas brillen. Los láseres y las
células fotoeléctricas se derivan de las teorías de Einstein, como la fibra
óptica, las tripas de los ordenadores y los vuelos espaciales.
La relatividad general, la gran teoría actual sobre la gravedad, el tiempo y
el espacio, y el fundamento de la cosmología moderna, predice la realidad física
con una indecente cantidad de decimales. Y el centro neurálgico de esta teoría
es que la velocidad de la luz es un límite fundamental: la clase de frontera que
no se saltan ni los neutrinos. Vendrán más profundas teorías que nos harán más
sabios, y de las que la relatividad general será solo un caso especial, como la
gravitación de Newton lo es de aquella. Pero no puede ser mentira. No en el
sentido de Popper.
Einstein formuló la relatividad para responder a la pregunta: ¿qué ocurriría
si una persona corriera tan deprisa que lograra alcanzar a una onda de luz? La
persona vería una onda de luz que está quieta, como parece quieto un tren que se
mueve en paralelo al nuestro. Pero la velocidad de la luz es una ley fundamental
de la naturaleza, y por tanto no puede parecerle quieta a nadie.
La solución de Einstein fue aceptar los hechos y derivar sus consecuencias
lógicas, por extrañas que pareciesen. La velocidad no es más que el espacio
partido por el tiempo. Si la velocidad de la luz tiene que ser constante aunque
corras tanto como ella, es que el tiempo y el espacio no pueden serlo. Esta
teoría de 1905 se llama relatividad especial, y una de sus consecuencias
directas es la célebre ecuación E=mc2, que reveló que la masa (m) y la energía
(E) son dos caras de la misma moneda, y que una ínfima cantidad de masa puede
convertirse en una gran cantidad de energía al multiplicarse por el cuadrado de
la velocidad de la luz (c), que es un número enorme.
“Los científicos comparten la fe de Einstein en que el mundo es
comprensible”, ha dicho el astrónomo real del Reino Unido, Martin Rees.
Adelantar a los fotones es incomprensible.
Javier Sampedro, Dios no puede equivocarse, El País, 09/06/2012
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