Carlo Rovelli - La realidad no es lo que parece: La estructura elemental de las cosas

Estamos obsesionados con nosotros mismos. Estudiamos nuestra historia, nuestra psicología, nuestra filosofía, nuestra literatura, nuestros dioses. Gran parte de nuestro saber gira en torno a nosotros mismos, como si el hombre fuera lo más importante del universo. A mí la física me gusta porque abre la ventana y mira lejos. Tengo la sensación de que deja pasar aire fresco.

Lo que vemos por la ventana nos maravilla una y otra vez. Hemos aprendido muchísimo sobre el universo. En el curso de los siglos hemos reconocido muchos de nuestros errores. Creíamos que la Tierra era plana y que estaba fija en el centro del mundo. Creíamos que el universo era pequeño y no cambiaba. Creíamos que los hombres eran una especie aparte, sin parentesco con los demás animales. Hemos descubierto que existen quarks, agujeros negros, partículas de luz, ondas espaciales y extraordinarias arquitecturas moleculares en las células de nuestro cuerpo. La humanidad es como un niño que crece y descubre con estupor que el mundo no se reduce al cuarto donde duerme y al espacio donde juega, sino que es vasto y está lleno de cosas e ideas que desconocía y puede conocer. El universo es multiforme e ilimitado y no paramos de descubrir nuevos aspectos de él. Cuanto más aprendemos del mundo, más nos admira su variedad, belleza y simplicidad.

Pero cuantas más cosas descubrimos, más cuenta nos damos también de que lo que no sabemos es más grande que lo que hemos descubierto. Cuanto más potentes son nuestros telescopios, más cielos extraños e inesperados vemos. Cuanto más miramos los detalles diminutos de la materia, más estructuras profundas observamos. Hoy vemos casi hasta el big bang, la gran explosión que hace catorce mil millones de años dio origen a todas las galaxias del cielo, pero ya comenzamos a entrever que hay algo más allá del big bang. Hemos descubierto que el espacio se curva y ya empezamos a sospechar que ese mismo espacio está compuesto de granos cuánticos que vibran.

Nuestro conocimiento de la gramática elemental del mundo no cesa de aumentar. Si reunimos todo lo que hemos aprendido del mundo físico en el curso del siglo XX , vemos que apunta a algo que nada tiene que ver con las ideas que nos enseñaron en el colegio sobre la materia y la energía, sobre el espacio y el tiempo. Vemos una estructura elemental del mundo en la que no existe el tiempo ni el espacio, y que consiste en un pulular de fenómenos cuánticos. El espacio, el tiempo, la materia y la luz los crean una serie de campos cuánticos que se intercambian información. La realidad es una red de fenómenos granulares; la dinámica que los une es probabilística. Entre un fenómeno y otro, el espacio, el tiempo, la materia y la energía se disuelven en una nube de probabilidades.

Éste es el mundo nuevo y extraño que surge lentamente del que es hoy el campo de estudio fundamental de la física: la gravedad cuántica, que trata de conciliar lo que los dos grandes descubrimientos de la física del siglo XX , a saber, la relatividad general y la teoría de cuantos, nos han revelado del mundo. A la gravedad cuántica, y al extraño mundo que la gravedad cuántica nos descubre, está dedicado este libro.

El libro habla de esta investigación, que está en curso: lo que estamos aprendiendo, lo que sabemos y lo que parece que empezamos a entender de la naturaleza elemental de las cosas. Empieza por el origen, lejano, de algunas ideas clave que hoy nos permiten poner orden en nuestro pensamiento del mundo. Explica los dos grandes descubrimientos del siglo XX , la teoría de la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica, considerados desde el punto de vista de la física. Describe la imagen del mundo que se desprende del estudio de la gravedad cuántica y de las últimas indicaciones que nos da la naturaleza, como son que el satélite Planck (2013) confirme una y otra vez el modelo estándar cosmológico y que no se hayan observado las partículas supersimétricas que muchos en la Organización Europea para la Investigación Nuclear, conocida por las siglas CERN (2013), esperaban observar. Por último, el libro trata de las consecuencias de estas ideas: la estructura granular del espacio, la desaparición del tiempo a escala pequeñísima, la física del big bang, el origen del calor de los agujeros negros y lo que entrevemos del papel que la información desempeña en la física.

En el célebre mito que Platón cuenta en el libro VII de La república, los hombres, encadenados en el fondo de una caverna oscura, sólo ven las sombras que un fuego que arde a sus espaldas proyecta en la pared, frente a ellos. Piensan que ésa es la realidad. Uno de ellos se libera, sale al exterior y descubre la luz del sol y el vasto mundo. Al principio la luz lo ciega, lo confunde: sus ojos no están acostumbrados. Pero al final ve y vuelve a la cueva a decirles a sus compañeros lo que ha visto. A éstos les cuesta creerlo. Nosotros estamos también en el fondo de una caverna, encadenados a nuestra ignorancia, a nuestros prejuicios, y nuestros débiles sentidos nos muestran sombras. Querer ver más lejos muchas veces nos confunde: no estamos acostumbrados. Pero lo intentamos. La ciencia es eso. El pensamiento científico explora el mundo y lo dibuja una y otra vez, ofreciéndonos imágenes cada vez más completas: nos enseña a pensarlo de manera más eficaz. La ciencia es una exploración continua de formas de pensamiento. Su fuerza es la capacidad visionaria de superar ideas preconcebidas, desvelar nuevos territorios de lo real y construir imágenes del mundo más precisas. Esta aventura se basa en todo el conocimiento acumulado, pero su alma es el cambio. Mirar más lejos. El mundo es ilimitado e iridiscente; queremos verlo. Estamos inmersos en su misterio y su belleza, y al otro lado de la colina hay territorios que siguen sin explorar. La incertidumbre en la que nos hallamos sumidos, la inseguridad que nos causa estar suspendidos sobre el abismo inmenso de lo que no conocemos, no hacen que la vida sea absurda: hacen que sea preciosa.

He escrito este libro para contar lo que para mí es esta maravillosa aventura. Lo he escrito pensando en un lector que no sepa nada de física, pero tenga curiosidad por saber lo que hoy conocemos y no conocemos de la trama elemental del mundo, y dónde estamos buscando. Y con la idea de comunicar la belleza pasmosa de la realidad que se ve desde esta perspectiva.

También lo he escrito pensando en los colegas, compañeros de viaje repartidos por todo el mundo, y en los jóvenes a quienes la ciencia apasiona y que quieren seguir este camino. He intentado ofrecer un panorama general de la estructura del mundo físico visto a la doble luz de la relatividad y de los cuantos, y que a mí me parece coherente. No es un libro exclusivamente divulgativo; es también un libro en el que doy un enfoque unitario a un campo de estudio donde la abstracción técnica del lenguaje amenaza a veces con empañar la visión de conjunto. La ciencia está hecha de experimentos, hipótesis, ecuaciones, cálculos y largos debates, pero éstos son sólo instrumentos, como los instrumentos de los músicos. Al final, lo que importa en la música es la música misma, y lo que cuenta en la ciencia es la comprensión del mundo que la ciencia pueda ofrecer. Para entender lo que significa el descubrimiento de que la Tierra gira alrededor del Sol no hace falta adentrarse en los complicados cálculos de Copérnico; para entender la importancia del descubrimiento de que todos los seres vivos del planeta tenemos los mismos antepasados no es necesario seguir las complejas argumentaciones del libro de Darwin. La ciencia nos hace leer el mundo desde un punto de vista cada vez más amplio.