Estrellas, agujeros negros y nebulosas dispuestas artísticamente sobre una cuadrícula que representa la estructura espacio-tiempo. Imagen: NANOGrav/ Aurore Simonet
Sabemos que no sabemos, esa es la cuestión
Pese a los grandes avances científicos aún queda mucho por conocer, como el porqué de la consciencia o la variedad de universos
La ciencia es conocimiento adquirido, actual y pasado, pues como toda actividad humana tiene una historia que nos dice mucho acerca de nosotros mismos, de nuestras limitaciones, potencialidades o esperanzas; de lo que se creyó o deseó, de las ideas y teorías que se mantuvieron, o de las que se superaron. Pero la ciencia también es futuro.
Actividad constantemente en movimiento, los científicos pugnan por hacer avanzar el conocimiento de los innumerables apartados de la naturaleza, aquellos que se ocupan de ciencias específicas como la física, astrofísica y cosmología, química, biología o geología, sin olvidar disciplinas interdisciplinares, como pueden ser la químico-física, la bioquímica o la paleontología. Y dentro de la ciencia que vendrá se pueden distinguir dos apartados: los problemas, las preguntas que nos planteamos, pero que no sabemos responder, y las novedades que ignoramos, pero que aparecerán.
¿Quién esperaba la existencia de unas células, totipotentes –las denominadas “células madre”–, capaces de generar cualquier tejido? Como tampoco nadie imaginó, no desde luego Einstein, el creador de la cosmología científica, que el Universo fuera una entidad que se expande constantemente. Y ¿quién podría haber pensado que existiera una teoría como la mecánica cuántica que contiene elementos tan extraños como el que dice que antes de que sea observado cualquier “objeto” o sistema este se encuentra en todos los estados posibles?
Uno de mis descubrimientos favoritos, porque capta la sorpresa y la excitación que produce encontrarse con un resultado inesperado pero fundamental, atañe al responsable de la formulación de la teoría del campo electromagnético, aún hoy uno de los pilares de nuestra civilización, el físico escocés James Clerk Maxwell, en mi opinión solo un peldaño por detrás de los “tres grandes” de la ciencia de todos los tiempos, Newton, Darwin y Einstein.
En uno de los artículos, publicado en 1862, en el que presentaba su teoría del electromagnetismo, explicaba que al calcular la velocidad de las ondas mediante las que se propaga el campo electromagnético había encontrado el valor conocido de la velocidad de la luz. Ciento sesenta y un años después todavía se puede apreciar la excitación que sentía Maxwell cuando escribió: “Difícilmente podemos evitar la inferencia de que la luz consiste de ondulaciones transversales del mismo medio que es la causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos”. En otras palabras, había encontrado que la óptica, la ciencia de la luz, se reducía al electromagnetismo.
Acaba de publicarse un libro que aborda cuestiones como las anteriores: Lo que sabemos que no sabemos. Los misterios no resueltos del cosmos (Pasado & Presente, 2023), de Lawrence Krauss. Físico teórico, Krauss dedica algo más de la mitad de su libro a la física, al “tiempo”, “espacio” y “materia”, pero afortunadamente no todo es física, también ocupa un espacio importante en la “vida” y la “consciencia”.
En los capítulos en los que trata de la física aparecen temas familiares, algunos de los cuales he mencionado en estas páginas, cuestiones como qué sucede con el espacio y el tiempo en los agujeros negros: si todo lo que entra en ese sumidero cósmico acaba en una ignota singularidad. ¿Acabarán también allí el tiempo y el espacio? Pero, ¿qué quiere decir eso? Particularmente interesantes son sus reflexiones sobre la posibilidad de que exista un “multiuniverso”, o mejor, “muchos universos”, idea que hasta hace poco pertenecía al reino de la ciencia-ficción, pero que ya encuentra lugar, de manera indirecta, en posibilidades experimentales que se detallan en esta obra.
Pero lo que quiero resaltar son los esfuerzos que Krauss, un físico teórico, realiza por adentrarse en los mundos científicos de la ciencia de la vida y del cerebro. Aunque dudo que abandone la disciplina que ha cultivado toda su vida, el interés que muestra por esas otras ciencias me recuerda casos previos. Significativo es el de Francis Crick, codescubridor de la estructura en doble hélice del ADN. Crick estudió y ejerció como físico, durante la Segunda Guerra Mundial trabajó como tal, y cuando terminó la guerra le dieron un empleo en el Ministerio de Marina, en Londres.
En su autobiografía, Qué loco propósito (Tusquets), explicó que aunque no sabía qué hacer, “estaba seguro de que no quería pasarme el resto de mi vida diseñando armas”. Un día se dio cuenta de que estaba comentando con entusiasmo los últimos avances realizados con los antibióticos a algunos amigos que tenía en el ministerio. Estrechó “con rapidez” su “abanico de intereses a dos áreas fundamentales: la frontera entre lo viviente y lo no viviente, y el funcionamiento del cerebro”. Fue por entonces cuando leyó el libro de uno de los creadores de la mecánica cuántica, Erwin Schrödinger, ¿Qué es la vida? (1944), libro que también leyeron biólogos como James Watson. Y, como se suele decir, el resto es historia.
Podría citar otros ejemplos destacados de físicos que se pasaron a la biología, como el de Leó Szilárd, uno de los promotores de la bomba atómica, o el de Max Delbrück, otro lector de ¿Qué es la vida?, quien después de realizar notables aportaciones a la por entonces nueva mecánica cuántica, terminó dedicándose, ya instalado en Estados Unidos, a estudiar los virus bacterianos, bacteriófagos, o fagos, lo que le reportó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1969.
[Maxwell o la ciencia inmortal]
De entre las cuestiones que aborda Krauss en su libro, destacaré la relativa al origen de la vida, que tradicionalmente se ha estudiado desde un enfoque que se puede denominar “reduccionismo químico”: la sucesión de reacciones químicas, de más simples a más complejas, favorecidas por el medio que debió existir en la Tierra primitiva. Krauss resalta que aproximaciones como esta no tienen en cuenta que en la aparición de la vida terrestre participaron elementos diversos que, y esto es muy importante, parece que asomaron simultáneamente “quizá con distintas funcionalidades en cada momento”.
Y si entender qué es la vida constituye aún un reto para la ciencia, también lo es comprender qué es la “consciencia”, “una cualidad resbaladiza – señala Krauss – porque existe un abanico del desarrollo evolutivo de la vida que es muy difícil medir cuantitativamente”. En ese abanico entran elementos como la capacidad humana del pensamiento simbólico o el lenguaje – ¿cómo surgieron?–, sin los cuales es complicado entender qué quiere decir “consciencia”, la capacidad del cerebro de leerse a sí mismo.
