Hitting the Books: cómo la ciencia del siglo XX deshizo el universo de Newton


La ciencia es la razón por la que no estás leyendo esto a la luz de un fuego acurrucado cómodamente debajo de una roca en algún lugar, sin embargo, su práctica es significativamente anterior a su formalización por Galileo en el siglo XVI. Entre sus primeros adherentes, incluso antes de los esfuerzos pioneros de Aristóteles, se encontraba Animaxander, el filósofo griego al que se atribuye el primer argumento de que la Tierra existe dentro de un vacío, no sobre un caparazón de tortuga gigante. Sus otras nociones revolucionarias incluyen, «oye, ¿quizás los animales evolucionaron de otros animales anteriores?» y «los dioses no están enojados, eso es solo un trueno».

Si bien Animaxander no se menciona a menudo junto con los grandes posteriores de la filosofía griega, no se puede negar su influencia en el método científico, argumenta. NYT autor superventas, Carlo Rovelli, en su último libro, Animaxander y el nacimiento de la ciencia, disponible ahora en Riverhead Books. En, Rovelli celebra a Animaxander, no necesariamente por su perspicacia científica sino por su pensamiento científico radical, específicamente su talento para ignorar la noción convencional para vislumbrar los fundamentos físicos del mundo natural. En el extracto a continuación, Rovelli, a quien los lectores astutos recordarán del año pasado Hay lugares en el mundo donde las reglas son menos importantes que la amabilidadilustra cómo incluso las obras de titanes intelectuales como Einstein y Heisenberg pueden e inevitablemente carecen de su explicación de los fenómenos naturales, de la misma manera que esas obras diezmaron la comprensión colectiva de la ley cosmológica bajo la física newtoniana del siglo XIX.

Libros de Riverhead

Extraído de Animaxander y el nacimiento de la ciencia. Copyright © 2023 por Carlo Rovelli. Extraído con permiso de Riverhead, un sello y división de Penguin Random House LLC, Nueva York. Reservados todos los derechos. Ninguna parte de este extracto puede reproducirse o reimprimirse sin el permiso por escrito del editor.


¿Comenzó la ciencia con Anaximandro? La pregunta está mal planteada. Depende de lo que entendamos por “ciencia”, un término genérico. Dependiendo de si le damos un sentido amplio o estrecho, podemos decir que la ciencia comenzó con Newton, Galileo, Arquímedes, Hiparco, Hipócrates, Pitágoras o Anaximandro, o con un astrónomo en Babilonia cuyo nombre no conocemos, o con el primer primate que logró enseñar a su descendencia lo que ella misma había aprendido, o con Eva, como en la cita que abre este capítulo. Histórica o simbólicamente, cada uno de estos momentos marca la adquisición por parte de la humanidad de una herramienta nueva y crucial para el crecimiento del conocimiento.

Si por “ciencia” entendemos investigación basada en actividades experimentales sistemáticas, entonces comenzó más o menos con Galileo. Si nos referimos a una colección de observaciones cuantitativas y modelos teóricos/matemáticos que pueden ordenar estas observaciones y dar predicciones precisas, entonces la astronomía de Hiparco y Ptolomeo es ciencia. Enfatizar un punto de partida particular, como lo he hecho con Anaximandro, significa enfocarse en un aspecto específico de la forma en que adquirimos conocimiento. Significa resaltar características específicas de la ciencia y así, implícitamente, reflexionar sobre qué es la ciencia, qué es la búsqueda del conocimiento y cómo funciona.

¿Qué es el pensamiento científico? ¿Cuáles son sus límites? ¿Cuál es la razón de su fuerza? ¿Qué nos enseña realmente? ¿Cuáles son sus características y cómo se compara con otras formas de conocimiento?

Estas preguntas dieron forma a mis reflexiones sobre Anaximandro en los capítulos anteriores. Al discutir cómo Anaximandro allanó el camino para el conocimiento científico, destaqué cierto número de aspectos de la ciencia misma. Ahora haré estas observaciones más explícitas.

El desmoronamiento de las ilusiones del siglo XIX

Durante el último siglo ha tenido lugar un animado debate sobre la naturaleza del conocimiento científico. El trabajo de filósofos de la ciencia como Carnap y Bachelard, Popper y Kuhn, Feyerabend, Lakatos, Quine, van Fraassen y muchos otros ha transformado nuestra comprensión de lo que constituye la actividad científica. En cierta medida, esta reflexión fue una reacción a un shock: el colapso inesperado de la física newtoniana a principios del siglo XX.

En el siglo XIX, un chiste común decía que Isaac Newton había sido no solo uno de los hombres más inteligentes de la historia humana, sino también el más afortunado, porque solo hay una colección de leyes naturales fundamentales, y Newton había tenido la buena suerte. fortuna de ser quien los descubra. Hoy no podemos evitar sonreír ante esta noción, porque revela un grave error epistemológico por parte de los pensadores del siglo XIX: la idea de que las buenas teorías científicas son definitivas y siguen siendo válidas hasta el final de los tiempos.

El siglo XX barrió con esta ilusión fácil. Experimentos muy precisos mostraron que la teoría de Newton está equivocada en un sentido muy preciso. El planeta Mercurio, por ejemplo, no se mueve siguiendo las leyes newtonianas. Albert Einstein, Werner Heisenberg y sus colegas descubrieron una nueva colección de leyes fundamentales, la relatividad general y la mecánica cuántica, que reemplazan las leyes de Newton y funcionan bien en los dominios en los que falla la teoría de Newton, como explicar la órbita de Mercurio o el comportamiento de electrones en los átomos.

Una vez quemado, dos veces tímido: pocas personas creen hoy que ahora poseemos leyes científicas definitivas. En general, se espera que algún día las leyes de Einstein y Heisenberg también muestren sus límites y sean reemplazadas por otras mejores. De hecho, los límites de las teorías de Einstein y Heisenberg ya están emergiendo. Existen sutiles incompatibilidades entre la teoría de Einstein y la de Heisenberg, que hacen irrazonable suponer que hemos identificado las leyes finales y definitivas del universo. Como resultado, la investigación continúa. Mi propio trabajo en física teórica es precisamente la búsqueda de leyes que puedan combinar estas dos teorías.

Ahora, el punto esencial aquí es que las teorías de Einstein y Heisenberg no son correcciones menores a las de Newton. Las diferencias van mucho más allá de una ecuación ajustada, un arreglo, la adición o sustitución de una fórmula. Más bien, estas nuevas teorías constituyen un replanteamiento radical del mundo. Newton vio el mundo como un vasto espacio vacío donde las «partículas» se mueven como guijarros. Einstein entiende que ese espacio supuestamente vacío es, de hecho, una especie de mar agitado por una tormenta. Puede plegarse sobre sí mismo, curvarse e incluso (en el caso de los agujeros negros) romperse. Nadie había contemplado seriamente esta posibilidad antes. Por su parte, Heisenberg entiende que las “partículas” de Newton no son partículas en absoluto, sino extraños híbridos de partículas y ondas que corren sobre las redes de las líneas de Faraday. En resumen, a lo largo del siglo XX, se descubrió que el mundo era profundamente diferente de la forma en que Newton lo imaginó.

Por un lado, estos descubrimientos confirmaron la fuerza cognitiva de la ciencia. Al igual que las teorías de Newton y Maxwell en su día, estos descubrimientos condujeron rápidamente a un asombroso desarrollo de nuevas tecnologías que una vez más cambiaron radicalmente la sociedad humana. Las ideas de Faraday y Maxwell dieron lugar a la tecnología de la radio y las comunicaciones. Einstein y Heisenberg condujeron a las computadoras, la tecnología de la información, la energía atómica y otros innumerables avances tecnológicos que han cambiado nuestras vidas.

Pero, por otro lado, la constatación de que la imagen del mundo de Newton era falsa es desconcertante. Después de Newton, pensamos que habíamos entendido de una vez por todas la estructura básica y el funcionamiento del mundo físico. Estuvimos equivocados. Es probable que algún día se demuestre que las teorías de Einstein y Heisenberg son falsas. ¿Significa esto que no se puede confiar en la comprensión del mundo que ofrece la ciencia, ni siquiera para nuestra mejor ciencia? Entonces, ¿qué sabemos realmente sobre el mundo? ¿Qué nos enseña la ciencia sobre el mundo?

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