La contingencia del universo

Según la definición de la Real Academia, contingencia significa: “cosa que puede suceder o no suceder”. Creo que todos tenemos claro que el universo “sucede”. Si no, no estaríamos aquí. También nosotros “sucedemos”. Lo perturbador es la enorme cadena de acontecimientos que ha tenido que producirse para que la contingencia se traduzca en nuestra existencia. Se trata literalmente de una cadena infinita de acontecimientos, por lo que la probabilidad de que existamos se vuelve infinitesimal. Se diría que matemáticamente es imposible nuestra existencia... O quizá no. Si consideramos un universo infinito, la probabilidad infinitesimal se convierte el certeza. En un universo infinito, tarde o temprano se dará la combinación exacta que termina implicando la existencia de todo lo que puede existir. En ese sentido, nuestra propia existencia sería inevitable.

Consideremos un ejemplo clásico: una biblioteca infinita. Una biblioteca en la que haya un infinito número aleatorio de combinaciones de letras. La inmensa mayoría de libros serían ininteligibles, pero a medida que aumenta el número de volúmenes, empezarían a aparecer palabras, frases, textos completos, generados de forma aleatoria. Así, tarde o temprano el azar haría que apareciera el Quijote, las obras completas de Shakespeare o mi propia biografía, aunque yo nunca la escriba. Aparecerían todos los libros jamás escritos, todos los libros que están por escribir, todos los libros imaginables. La poesía más sobrecogedora y la novela más intensa, así como sus adaptaciones a todos los idiomas que jamás hayan existido. Así, traduciendo este hecho a un universo infinito, en éste, tarde o temprano, terminaría apareciendo todo lo que puede existir, con lo que nuestra conciencia no sería más que una imposición de la existencia propia del universo.


Podemos ir más allá, observando que las propias leyes del universo parecen impuestas por alguna causa superior. Si esto es así, se puede inferir la existencia de una infinidad de universos con diferentes leyes físicas. Por ejemplo, en el nuestro, la fuerza de la gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Pero podría ser que esa ley, aparentemente aleatoria y sin un principio, axioma en sí misma, fuese diferente. Si en vez de relación cuadrática fuera algo mayor o algo menor, no existirían planetas que sirvan de sustento a la vida. Si la fuerza nuclear débil fuese ligeramente diferente a la que es, no existirían estrellas que nos alimentasen. Si la segunda ley de la termodinámica fuera inversa, no se darían las condiciones para la aparición de la vida. En la propia estructura del universo subyace un principio existencial que hace que éste que habitamos sea propicio para la vida. Pero en un metauniverso de infinitos universos locales, la existencia de éste tan acogedor sería una certeza.


Es decir, si el universo es infinito, nuestra existencia sería inevitable, pero en un universo finito, nuestra existencia sería imposible. Dado que existimos, se podría inferir que el universo es infinito. Parece que vivimos en un universo diseñado para acogernos, aunque el principio antrópico, absurdo en si mismo, nos hace ver que esta afirmación es asimismo absurda. Nunca llegaremos a saberlo, aunque si tanto el universo como el tiempo son infinitos, nos lo volveremos a preguntar en un lejanísimo futuro, cuando las condiciones actuales se vuelvan, necesariamente, a repetir. Nuevamente Zaratustra aparecerá para predicar el Superhombre, nuevamente se dará cuenta de lo que es el "eterno retorno" y nuevamente despertará...
Pero algo falla en este razonamiento. La repetición infinita de una probabilidad infinitesimal no es una certeza, es una indeterminación. Lo imposible no se hace cierto en el infinito. Si tiramos un dado un número infinito de veces nunca saldrá un nueve. Entonces... ¿a qué conclusión llegamos?

La insoportable levedad de la materia (2 de 2)

Continuando con la entrada anterior, y una vez vista la teoría sobre la composición de la materia, voy a dejar a un lado toda esa teoría de partículas y voy a entrar en su disposición espacial y dimensional. Aquí podéis ver un modelo a escala del átomo más pequeño que existe, el hidrógeno. Vemos que el material principal del que está hecho absolutamente todo es... el vacío. A la escala que muestra el modelo, la distancia entre el protón y el electrón es de 18Km de absoluto vacío. Y si nos introducimos en el protón nos encontraremos con que está compuesto por tres partículas del mismo tamaño del electrón. A medida que vemos átomos más grandes, las distancias de las órbitas de los electrones aumentan enormemente, aumentando el vacío de la materia, dejando una insustancialidad sorprendente. La materia se vuelve cada vez más débil. Y posiblemente esos quarks y electrones estén compuestos por partículas infinitamente más pequeñas.

Vemos que los átomos no son más que pelotas de vacío sólido e impenetrable. Pero, ¿qué es el vacío? Aristóteles no era ingenuo, el vacío tiene que sustentarse en algo. El espacio que ocupa un cuerpo, no la materia en sí, también debe estar estructurado. El espacio debe tener una estructura subyacente, un escenario activo que permite la existencia de todo lo que es, no un mero escenario pasivo. ¿De qué está compuesto el espacio, el vacío, el escenario del universo? Ocupamos un lugar, pero, ¿qué es ese lugar? Ese es otro tema en el que apenas hemos empezado a rascar la superficie, y se me antoja demasiado lejano como para poder estudiarlo.

La materia está casi absolutamente hueca, se diría que no es más que condensación de energía. Lo único que nos impide atravesar una pared es la energía que repele los electrones de las superficies de ambos cuerpos. Todo lo que tocamos y sentimos como cuerpos sólidos no son más que interacciones energéticas, dejando a la materia como algo insustancial y otorgando esa sustancia existencial a los cuatro distintos tipos de energía. Nosotros estamos compuestos de materia, y la materia, literalmente, no existe...

La insoportable levedad de la materia (1 de 2)

Al igual que hay un viaje a lo infinitamente grande, también hay un misterioso viaje a lo infinitamente pequeño. La estructura misma de la materia. Dedicaré varias entradas a este tema, y la de hoy la emplearé a modo de introducción.

Ya desde el nacimiento de la civilización el hombre se ha preguntado por la composición de todo lo que les rodea. El primer paso importante fue el concepto de átomo, tradicionalmente adjudicado a la escuela atomista griega a la que pertenecía Demócrito, aunque con anterioridad ya había filósofos indios que exploraron ese camino. Átomo, del latín atomus, y éste del griego άτομος, indivisible. Es por definición la unidad indivisible de materia. Por definición, aunque no se corresponda con la realidad. El punto de vista de esta escuela rompe con la visión continua de la materia para darle una composición discreta. Según ellos, la materia está compuesta por partículas indivisibles (átomos), diferenciables unas de otras únicamente por la forma y el tamaño, sin ninguna otra propiedad en sí mismos. Posteriormente Aristóteles criticó esta visión apoyándose en que no puede existir el vacío entre estas partículas. Hoy sabemos no solo que existe ese vacío, sino que además esas propias partículas están básicamente vacías.

Otra característica importante de la escuela atomista era el determinismo mecánico, que ha perseguido a la ciencia hasta entrado el siglo XX. Conociendo la posición, velocidad y distintas propiedades de todas las partículas de un sistema, conoceremos la posición de todas las partículas en cualquier instante de tiempo, pasado o futuro. Éste atentado contra el libre albedrío, que pretendo tratar en una entrada posterior, permaneció vigente hasta la aceptación de la mecánica cuántica y su visión probabilística del comportamiento subatómico.

Pero vayamos a la pregunta esencial, ¿de qué está compuesta la materia? Hasta éste momento hemos descubierto que el átomo se divide en partículas subatómicas, electrones, protones y neutrones. Luego vimos que éstos también son divisibles, obteniendo una gran cantidad de partículas sub-subatómicas, los quarks. Pero probablemente no nos quedemos aquí. Los quarks forman una gran y heterogénea familia. Básicamente lo forman seis tipos de partículas, de nombres muy poco serios (arriba, abajo, cima, fondo, extraño y encanto). Cada tipo de quark tiene su antipartícula correspondiente, y hay tres clases o colores diferentes dentro de cada quark o antiquark. Los quarks pueden ser rojos, azules o verdes, mientras que los antiquarks pueden ser antirrojos, antiazules o antiverdes. Los colores de los quarks y antiquarks no tienen nada que ver con los colores que distingue el ojo humano, sino que representan una propiedad cuántica. Cuando se combinan para formar hadrones, los quarks y antiquarks sólo pueden existir en determinadas agrupaciones de colores. El portador hipotético de la fuerza entre quarks se denomina gluón.

Pero estos quarks no son más que una familia dentro de las dos (fermiones y leptones) que componen la materia ordinaria. Y la materia ordinaria solo compone aproximadamente el 2% de la materia del universo (¿?). Efectivamente, hoy sabemos que hay muchos otros tipos de materia, como la antimateria. No es nada fantástico, el antielectrón, es decir, la partícula de antimateria análoga al electrón, se llama positrón, y es usada masivamente en hospitales de todo el mundo en la Tomografía por Emisión de Positrones, PET. Además de la antimateria están la materia oscura y la energía oscura, cuyas propiedades aun desconocemos, pero que deben poseer masa por el comportamiento mecánico a gran escala de cúmulos galácticos, al igual que se sospecha de los neutrinos. El panorama es desalentador, pues estamos muy lejos de conocer la estructura subyacente del universo. La creencia general sigue siendo que debe existir una partícula primordial con unas características que le darían la personalidad de un quark determinado, no un enorme y heterogéneo conjunto de partículas esenciales. Pero aun estamos enormemente lejos, y el tupido velo de la longitud de onda ya casi no nos deja adentrarnos más.

Carnaval: los que no paran de rajar

Esta semana toca una chirigota del Yuyu. He escogido un pasodoble de la chirigota que sacó en 2006, “los que no paran de rajar”. Humor surrealista típico del Yuyu, dedicado a Fernando Alonso. Otro día pondré el popurrí, porque es realmente bueno.

Otra humanidad: homo neanderthalensis

Hubo un tiempo donde convivieron dos especies humanas diferentes en nuestro planeta. Diferentes pero perturbadoramente similares. En ambos brillaba la inteligencia en sus ojos. Unos éramos nosotros mismos y los Otros (como los llaman en la serie literaria “Los Hijos de la Tierra”, de Jean M. Auel), la otra humanidad, eran los hombres de Neandertal, una rama paralela en el árbol evolutivo. Una rama que guarda muchos secretos.

Mucho se ha escrito ya sobre estos hombres y mujeres, mucho se ha investigado desde el descubrimiento en el valle del río Neander (Alemania) en 1856, de los primeros fósiles de nuestros hermanos evolutivos, y su desaparición sigue envuelta en el misterio. Para hacernos una idea de nuestro parecido os lanzo una pregunta: ¿Sabríais diferenciar un elefante africano de uno asiático (dejando a un lado el acento, por supuesto...)? Pues genéticamente son mucho más diferentes entre sí que nosotros y los neandertales. Eran tan humanos como nosotros.

Hombres de baja estatura y gran musculatura, extremadamente fuertes, con una complexión física envidiable, muy bien adaptados al entorno europeo que les tocó vivir. Con nariz grande y bulbosa, ausencia de barbilla y frente huidiza, poseían el mayor cerebro que ha dado toda la rama de los homínidos, con unos 1500cc, unos 100cc mayor que el nuestro. Eran inteligentes, muy inteligentes, pero de una inteligencia diferente a la nuestra. Fabricaban herramientas y utensilios complejos, pero el modo de empleo ya marca una diferencia cognitiva frente a nosotros: sus herramientas eran mucho más especializadas, no tenían herramientas de propósito general, como las fabricadas mayoritariamente por el homo sapiens. Tenían diferentes herramientas para cortar carne, raspar, trabajar la madera, etc.

Dominaban el fuego, cazaban con flechas, y en grupo, animales imponentes como el mamut, el tigre cavernario o el oso cavernario. Recolectaban frutas y conocían los ritmos naturales de la luna, el sol y las estrellas para predecir estaciones, migraciones o floraciones. Tenían un sistema social basado en clanes, al igual que nosotros, incluso en algunos casos se especializaban laboralmente, lo que indica una sofisticación muy importante al depender la supervivencia de cada individuo del trabajo del resto del grupo. Curtían pieles de animales para cubrirse, transformaban las vejigas y estómagos de sus presas en odres, cuidaban de sus enfermos y ancianos.

Posiblemente poseían un lenguaje articulado complejo, con sonidos diferentes a los nuestros debido a la poca longitud de su faringe. Esa es una clave para comprenderlos, el lenguaje, esa abstracción catalizadora de la inteligencia. Eran como nosotros. O casi. Poseían primitivos ritos funerarios, lo cual indica un sentimiento de apego y de pérdida. Pero a pesar de todo carecían casi completamente de símbolos. Esa diferencia en los yacimientos, que en principio puede parecer trivial o anecdótica, encierra la gran y profunda diferencia entre ellos y nosotros. La abstracción, el simbolismo, la representación de la realidad. Una inteligencia esencialmente diferente a la nuestra, nos muestra la diversidad cognitiva que puede llegar a existir . Diferentes formas que encontró la naturaleza para adaptarse a un entorno hostil. Esa menor capacidad de abstracción se tradujo en una menor complejidad social que sus hermanos los sapiens, y esto posiblemente les condujo a perder la carrera por la supervivencia cuando el fin de la última era glacial cambió radicalmente su entorno.

Ésta es una de las teorías que explican la extinción de la rama homo más cercana a la nuestra, pero hay muchas otras, y se sigue investigando el motivo de la desaparición de una especie con mejor complexión física que nosotros y por lo menos con una inteligencia similar. Aunque claro, siempre nos quedará el principio antrópico para explicarlo, si no, no estaríamos leyendo esto. O tendríamos la frente huidiza...

Un punto azul pálido

Hoy dejo aquí un video de uno de los grandes sabios del siglo XX. Carl Sagan fue, como científico, notable, pero como científico humanista fue simplemente excepcional. Estas imágenes, tomadas el día de San Valentín de 1990 por la sonda Voyager 1 a más de 6.000 millones de kilómetros de la tierra, son una auténtica cura de humildad para todos nosotros, para toda la humanidad. Muestra la tierra como lo que es, una insignificante mota de luz casi imperceptible por el fulgor de una mediana y vulgar estrella. Los comentarios del maestro Sagan invitan a la reflexión y a la humildad. La sonda Voyager 1 es uno de los objetos creados por el hombre que se encuentran más lejos de nosotros, junto con su gemela Voyager 2 y las Pioneer 1 y 2. En estos momentos están llegando a la heliopausa, la zona, mucho más allá de la órbita del degradado y lejanísimo Plutón, en la que la influencia del sol desaparece, con lo que estas cuatro naves estarán en breve surcando el espacio interestelar, y el sol será para ellas simplemente una más entre un infinito océano de estrellas. En ocasiones me acusan de no tener los pies en la tierra, pero es que ¡es tan poco consistente!.

El solsticio de verano

Aunque por el tiempo que estamos sufriendo no lo parezca, hoy empieza el verano. Hoy es el día más largo del año en el hemisferio norte, el solsticio de verano. Del latín solstitium, sol y statum, estático, el sol quieto. La definición formal es el momento del año en el que el sol alcanza su máxima posición boreal, el momento en el que el sol alcanza el cenit a mediodía sobre el trópico de cáncer. La etimología nace por el hecho de que el sol aparenta salir durante unos días por el mismo sitio, dejando de nacer cada día más al norte para pasar a hacerlo en los días posteriores más al sur.

Aunque a nosotros nos pase completamente desapercibido y no sea más que una anecdótica efeméride astronómica, no lo era así para nuestros antepasados. Ellos dependían de la observación de estos fenómenos para su supervivencia, y los contemplaban de forma mucho más natural que nosotros. Cada día, desde la entrada de su cueva o cabaña, veían nacer el día envueltos en sus tareas cotidianas. Un día les despertaba deslumbrándoles al aparecer sobre el pequeño abeto a pocos metros de la entrada de la cueva, o detrás de la colina situada a unas decenas de metros. Poco a poco iban observando como el amanecer se iba desplazando hacia la izquierda, alumbrando primero a su compañero de cueva, al salir ya no sobre el abeto, sino sobre el claro que se extiende a su izquierda. Así, observaban de forma natural como el amanecer se iba desplazando a lo largo del tiempo entre dos puntos extremos, uno situado a la derecha y otro a la izquierda, y que nunca jamás el sol al amanecer pasaba de ahí. Así nacieron conceptos esenciales como el año (el tiempo que tardaba el sol en volver a salir por el mismo sitio, en este caso el abeto), las estaciones o los solsticios.

Y, en su rutina diaria, no les sería difícil relacionar esos movimientos con los ciclos naturales, marcados por las estaciones. Así, cuando el sol alcanzaba a alumbrar el fondo de la caverna, o determinada pintura o marca de sus paredes, sabían que estaba cerca el tiempo en el que su entorno se llenaría de frutos para alimentarse. O que cuando el sol saliera por esa roca con forma extraña junto al río llegarían las lluvias y el frío y necesitaban empezar a almacenar víveres y curtir pieles que les proporcionaran más abrigo. O que las migraciones de búfalos comenzaba tras aparecer el sol justo sobre la cueva cercana que les servía de taller de pedernal.

No sabían nada de órbitas, de ejes de rotación, ni de posiciones relativas, pero sabían que los ciclos naturales estaban marcados por el comportamiento de esa cálida esfera. De ese conocimiento, adquirido en su rutina diaria, dependía la supervivencia del grupo. En algunos grupos había algún miembro que se encargaba de ir marcando con piedras o estacas la salida del sol cada día del año, para poder predecir el cambio de las estaciones, y con el paso de las generaciones estos conocimientos se iban asentando en la conciencia de todo el grupo. Algunas tribus llegaban más allá y levantaban piedras con orificios en las más extremas de estas marcas, de forma que solo cuando el sol nacía más al norte o más al sur sus rayos atravesaban esos orificios y apuntaban lo que había detrás. Con el paso del tiempo marcaban también ese punto en el que incidía ese rayo, con otra piedra o un dibujo ritual. Así, fueron naciendo complejos astronómicos que ahora nos sorprenden, como Stonehenge. De forma natural, por simple observación de su entorno, sin ningún rasgo místico ni sobrenatural. De esta manera mejoraban sus posibilidades de supervivencia.

Ahora, en nuestras ciudades, hemos perdido las estrellas, y nos parece sobrecogedor que nuestros ancestros fueran capaces de alcanzar esa sabiduría, sin darnos cuenta de que formaba parte de su entorno, de su rutina. ¿Seríamos nosotros capaces de fabricar una punta de lanza de silex? Evidentemente no como ellos, no como nuestros padres. Nuestra supervivencia no depende de ello.