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LAS OREJAS DE SATURNO (CRóNICAS DE LA CIENCIA)

Sergio de Régules  

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Fragmento

LAS OREJAS DE SATURNO

Pese a lo que se diga por ahí, la verdad es que los seres humanos no somos muy buenos para imaginar, especialmente si pretendemos imaginar lo nunca antes imaginado. Cuando se pone uno a inventar cosas nuevas, casi siempre termina con una mezcla de cosas conocidas. Si acaso parecen originales nuestras creaciones, lo novedoso no está en los ingredientes con los que las construimos sino en la manera de acomodarlos, en la composición.

El ejemplo clásico que se emplea siempre que se quiere ilustrar aquello de “No hay nada nuevo bajo el sol” son las bestias mitológicas, animales imaginarios muy populares en la Edad Media que vivían en tierras remotas, según se suponía. Las bestias mitológicas son siempre yuxtaposiciones de animales distintos: caballos con alas, seres con torso de hombre y patas de caballo, o con piernas de hombre y cabeza de toro, águilas con cuerpo de serpiente. En su afán de imaginar lo nunca antes imaginado, los creadores de bestias mitológicas no obtuvieron muy buenos resultados.

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Muchos años más tarde, el cómico y cineasta Woody Allen creó su propio catálogo de bestias imaginarias en el libro Without Feathers (Sin plumas). He aquí la bestia más original del bestiario alleniano:

El Gran Congón es una bestia mitológica con cabeza de león y cuerpo de león, pero de otro león. Se dice que el Congón duerme mil años, al cabo de los cuales despierta envuelto en llamas, especialmente si estaba fumando cuando se quedó dormido [p. 193].

Se ve que Allen no se hizo muchas ilusiones de superar a los medievales en eso de crear algo nuevo. El cómico echa las manos al aire como diciendo “¡al diablo!” y ni siquiera se molesta en cambiar de especie animal para construir su bestia hecha de pedazos de animales diversos.

Pese a lo que se diga por ahí, la verdad es que los seres humanos tampoco somos muy buenos para observar, sobre todo si pretendemos observar objetivamente. Leonardo da Vinci tenía un precepto que lo guiaba en sus investigaciones tanto científicas como artísticas: decía que era fundamental “saber ver”, con lo cual se refería a la importancia de captar todos los detalles de la realidad manifiesta sin dejarse cegar por prejuicios, gustos ni estereotipos. Saber ver à la Leonardo era utilísimo para el pintor en una época en la que la pintura buscaba representar fielmente la realidad. También lo era (y lo sigue siendo) para el científico, que pretende estudiar el mundo físico desligado de lo meramente personal.

Pues bien, pese a su recomendación de aprender a ver, el propio Leonardo faltó a la observación objetiva por lo menos en una ocasión. Cuenta el crítico de arte austriaco Ernst Gombrich en su libro Arte e ilusión que Leonardo cometió errores en sus dibujos anatómicos por observar a través del filtro de sus prejuicios. Leonardo conocía la obra de Galeno, médico griego del siglo II que estudió anatomía disecando monos en la suposición —no del todo errónea— de que debían parecerse a los humanos. Las enseñanzas de Galeno tuvieron hipnotizados a sus sucesores por lo menos hasta el siglo XVI. Cuando Leonardo aplicó sus nada despreciables dotes de observación al corazón humano y trasladó al papel lo que “veía”, dibujó, como dice Gombrich, “partes […] coherentes con las descripciones de Galeno pero que él no pudo haber visto nunca” [p. 72]. Lo que llamamos “ver”, concluye Gombrich, está condicionado por los hábitos y las expectativas. Ni Leonardo se salvó.

Paso ahora al caso de observación sesgada que más me interesa: el de Galileo Galilei y lo que “vio” cuando dirigió su telescopio hacia Saturno. Galileo, personaje pintoresco que por ocupar un lugar importante en la historia de la ciencia asomará la nariz más de una vez por estas páginas, descubrió, entre muchas otras cosas, que el sol tiene manchas. El sol se consideraba desde la antigüedad un dechado de pureza e inmutabilidad. Tan prístino e incorruptible les había parecido a algunos filósofos, que elevaron su pureza al rango de dogma impepinable. Con esto metieron en la cabeza de sus seguidores un prejuicio parecido al que Galeno metió en la cabeza de Leonardo, prejuicio del que Galileo se burla en su libro Historia y demostraciones en torno a las manchas solares, haciendo notar que antes de él no habían faltado ocasiones para descubrir estas imperfecciones en el cutis del sol:

Tan benigna ha sido la naturaleza que para edificación nuestra ha marcado alguna vez el sol con una mancha tan grande y oscura que la observaron infinitas personas a simple vista, si bien un falso e inveterado concepto, según el cual los cuerpos celestes estarían exentos de toda alteración y mudanza, les hizo creer que tal mancha sería Mercurio interpuesto entre nosotros y el sol, y eso no sin vergüenza de los astrónomos de aquellos tiempos [en Galileo-Kepler: el mensaje y el mensajero sideral, pp. 174-175].

Galileo se precia de saber ver mejor que sus predecesores, pero hace mal, porque tres años antes de publicar el descubrimiento de las manchas solares, él mismo había caído miserablemente en la trampa. En una carta fechada en Padua el 30 de julio de 1610, Galileo le escribe a Belisario Vinta:

El presente día 25 comencé a observar de nuevo a Júpiter oriental y matutino con su camada de Planetas Medíceos [las cuatro lunas más grandes de Júpiter, las cuales había descubierto Galileo hacía poco con un telescopio que él mismo construyó], descubriendo además otra muy extraordinaria maravilla […] Trátase de que la estrella de Saturno no es una sola, sino un agregado de tres que casi se tocan y que nunca se mueven o mudan entre sí; están dispuestas en fila […] siendo la del medio tres veces mayor que las otras dos laterales [en Galileo-Kepler: el mensaje y el mensajero sideral, p. 178].

El telescopio de Galileo, dicho sea sin ambages, no era la gran cosa. Tenía un aumento de unas treinta veces y en ocasiones mostraba dobles las fuentes de luz. El instrumento ponía en las imágenes extraños colores que no se apreciaban a simple vista. De hecho, ése fue el argumento que usaron los detractores de Galileo para no creerle: si el telescopio puede decir mentiras, ¿por qué habríamos de confiar en él? ¿Qué nos dice que esas estrellitas que flanquean la imagen telescópica de Júpiter no son defectos de las lentes?

Con este instrumento Galileo debe de haber visto en Saturno poco más que una manchita oblonga. Cualquiera que observe hoy Saturno con un telescopio de la misma clase saltará de inmediato a la conclusión de que las protuberancias que se le ven a Saturno son los anillos, pero eso es porque nosotros ya lo sabemos. Imaginar anillos donde se ve una bolita achatada no nos exige a nosotros ningún salto conceptual revolucionario, pero en la biblioteca mental de Galileo no había planetas con anillos. Interpretar correctamente lo que mostraba el telescopio hubiera sido, en su caso, una hazaña prodigiosa. Galileo vio que Saturno era alargado en vez de redondo como los otros planetas y describió la forma de la imagen como una cabeza con orejas. Luego trató de interpretar las insólitas orejas de Saturno.

Júpiter tenía cuatro lunas pequeñas girando a su alrededor, como había descubierto Galileo. Quizá lo que se veía en Saturno eran dos lunas grandes y muy cercanas al planeta. “El planeta más alto es triple”,1 como escribió Galileo en un mensaje en clave (un anagrama, mensaje con las letras tergiversadas) que envió por toda Europa para que nadie le robara la paternidad del descubrimiento.

Galileo nunca resolvió satisfactoriamente el asunto. Durante el resto de su vida se refirió a “Saturno tricorpóreo”, dando por sentado que el sistema saturniano consistía en tres objetos. No fue hasta 1655 cuando Christiaan Huygens, con un telescopio más potente y refinado que el de Galileo, vio con toda claridad que Saturno tenía anillos, no orejas de Mickey Mouse.2

Varias limitaciones otrora insospechadas nos impiden alcanzar el ideal de observación objetiva que preconizan los científicos:

Los prejuicios y estereotipos. Por muy objetivo que se crea el científico, siempre llega a la observación con ideas preconcebidas, como Leonardo y Galileo. Los sentidos, que son limitados en varios… ejem…sentidos: no son todos los que nos harían falta, como dice Montaigne en uno de los epígrafes de este libro, para “percibir la verdad con certidumbre y en su esencia”, y por si fuera poco, cada sentido es imperfecto en su propia especialidad. Los instrumentos de observación y medición con los que extendemos nuestros sentidos, que pueden conducirnos a errar. La tendencia a dejarnos llevar por la opinión de la mayoría.

Con todo, la ciencia “funciona”. Hemos construido explicaciones de la naturaleza que no se quedan en lo meramente personal, teorías coherentes que se pueden poner a prueba y con las cuales percibimos la estructura del universo, aunque sea a través de un cristal empañado. Pero quizá no percibimos la naturaleza, sino que la inventamos. El mundo podría ser un caleidoscopio al que le imponemos nuestra lógica. El problema de saber si la naturaleza es objetivamente ordenada o somos nosotros los que imprimimos el orden de nuestra mente en los datos de la experiencia no se ha resuelto desde que Immanuel Kant afirmó lo segundo en el siglo XVIII, para sorpresa y horror de muchos. Las regularidades que encuentran los científicos en los fenómenos que estudian, ¿existen objetivamente? ¿O son sólo consecuencia de las regularidades que operan en nuestra mente? En este libro encontrarán buenas razones para inclinarse ora por lo uno, ora por lo otro. Como el asunto no está resuelto, prefiero dejar que cada lector saque sus propias conclusiones… o se quede con sus propias dudas. Pido perdón por no ofrecerles certezas, pero después de todo, la duda y la incertidumbre son virtudes en la ciencia. Es más: la duda, la incertidumbre y la capacidad de sobrellevarlas y sacarles provecho son características distintivas de la ciencia y de los científicos.

Este libro trata sobre la ciencia, pero no se preocupen; aquí no van a encontrar palancas ni poleas, vectores ni ecuaciones de segundo grado. Eso está bien en un salón de clases, mas no en un libro de divulgación que debería servir, si el autor ha cumplido su cometido, para leerse plácidamente junto a una piscina. Tampoco se me antojó poner noticias científicas como las que ofrecen los medios de comunicación, las cuales muchas veces son probaditas insípidas de resultados científicos aislados que no dan idea del amplio panorama de la ciencia. En mi opinión, la ciencia es parte de la cultura con el mismo derecho que la música y la literatura, mis otras dos pasiones. Por eso prefiero compartir con ustedes un aspecto de la actividad científica que la acerca más bien a la filosofía y al arte: el modo de obtener resultados, el espíritu mediante el cual la ciencia se anexa a nuevos territorios pese a las limitaciones en la capacidad de ver que el científico comparte con el artista, el filósofo y el resto de la humanidad.

Los capítulos son independientes y pueden leerse por separado, pero el total tiene cierta coherencia que apreciará mejor quien los lea en orden. Aquí y allí aparece un leitmotiv: la buena noticia de que la ciencia no es un bloque de conocimientos puros e inmutables (como el sol de los antiguos) que el lector tenga que tragarse sin protestar y al cual no tenga ni la menor esperanza de añadir nada. La ciencia es una obra en perpetua construcción y su avance no es ni remotamente tan firme e inexorable como se nos da a entender en la escuela. Los científicos, seres humanos al fin, caen en trampas y le ven orejas a Saturno; luego se levantan y corrigen el curso… quizá para caer más adelante en otro cepo.

A algunos lectores los desalentará esta imagen de la ciencia como una empresa que a veces duda y tropieza, pero ¿qué empresa humana interesante no es así? A otros les parecerá peligroso revelar al público lego las manchas solares de la ciencia al lado de sus éxitos. A unos y a otros les contesto con unas palabras que dijo hace poco el recientemente fallecido paleontólogo y divulgador de la ciencia Stephen Jay Gould (usando, por cierto, el mismísimo ejemplo de las orejas de Saturno que empleo yo aquí, de lo cual me enteré después de planear este libro: no cabe duda de que no hay nada nuevo bajo el sol):

La experiencia de los científicos del pasado constituye una útil lección para los estudiosos de hoy. Especialmente en una época en que la ciencia se presenta a menudo como hostil y enemiga, es una fácil tentación aferrarse a sus propias conclusiones, temiendo minar con la incertidumbre la credibilidad de toda la ciencia. Empero la duda no hace a la ciencia menos sólida, sino mucho más interesante [citado en B. Gallavotti, “Le orecchie di Saturno e gli abbagli di Galileo”].


1 Saturno es para Galileo “el planeta más alto” porque en su época no se habían descubierto Urano y Neptuno.

2 Parece que a Huygens y a Galileo nunca se les ocurrió que las orejas de Saturno se parecían a las de Mickey Mouse, lo cual para nosotros sería de una evidencia aplastante: otro ejemplo más de lo difícil que es imaginarse lo que no se conoce. Walt Disney sí pudo imaginarse a Mickey Mouse (sin Saturno), especie de bestia mitológica, ingeniosísima yuxtaposición de ratón y niño latoso.


LA EDAD DE ORO

Las últimas décadas del siglo XIX fueron la edad de oro de la física. La mecánica newtoniana, que estudia el movimiento y permite hacer unas predicciones asombrosas que van desde el preciso instante en que se producirá un eclipse (con siglos de anticipación) hasta la trayectoria a Marte de la nave Pathfinder, había alcanzado un altísimo grado de perfección. Las técnicas matemáticas que se habían puesto a punto en los primeros decenios del siglo habían permitido a los científicos predecir la existencia y posición exacta de un planeta hasta entonces desconocido, Neptuno, calculando a partir de las minúsculas desviaciones que se observaban en las órbitas de los planetas conocidos. El estudio del calor había producido la ley de conservación de la energía, que es quizá la ley de la naturaleza más general, pues se aplica por igual al choque de dos bolas de billar, al agua que hierve en una tetera y al movimiento de los planetas (y en el siglo XX se aplicaría también a los átomos y a las galaxias). El físico escocés James Clerk Maxwell había sintetizado todos los fenómenos eléctricos y magnéticos en sólo cuatro ecuaciones. La física, en suma, lo explicaba todo, y los físicos ya podían sacudirse las manos y tomarse unas largas y bien merecidas vacaciones. Es más, podían tomarse unas vacaciones perpetuas, porque ya no les quedaba nada por hacer.

Había, sí, pequeñas dificultades e inconsistencias por aquí y por allá; alguno que otro fenómeno sin importancia que no se dejaba explicar bien, en fin, nada grave. Sin duda unas mediciones más precisas disiparían el problema. Por ejemplo, el planeta Mercurio no se movía alrededor del sol como correspondía a un planeta de buena familia. Las ecuaciones de la mecánica newtoniana decían que el planeta debería de moverse en una órbita cerrada, regresando al mismo punto al concluir cada revolución. Pero Mercurio se empeñaba en no describir una órbita cerrada. Su trayectoria alrededor del sol se parecía más bien a una curva trazada con el Espirógrafo: cada órbita, un pétalo; el movimiento del planeta, una flor.

Estaba también el misterioso efecto fotoeléctrico. Ciertos metales emiten una corriente de electricidad cuando se hace incidir luz sobre ellos. Esto podría explicarse si las ondas de las cuales estaba compuesta la luz, según la teoría de Maxwell, pudieran arrancarle al metal partículas con carga eléctrica. Pero nadie veía cómo podría la luz, compuesta de ondas, extraer electricidad de los metales. Estaba asimismo el problema del espectro de la radiación térmica, las ondas electromagnéticas que emiten todos los objetos y cuyas características dependen sólo de la temperatura. El espectro que predecían los físicos teóricos usando la teoría de Maxwell no se parecía en nada al espectro que veían los físicos experimentales. Era evidente que los físicos iban a tener que refinar sus cálculos y sus mediciones antes de irse de vacaciones. Nada de qué preocuparse, un simple problema de intendencia, y después ¡a Acapulco!

Sin embargo, las pequeñas dificultades e inconsistencias se negaban a desaparecer. No fue sino hasta que se produjeron dos de las más grandes revoluciones de la historia de la ciencia, a principios del siglo XX, cuando los físicos pudieron por fin explicarlas. Hoy en día la mecánica cuántica y la teoría especial de la relatividad —las dos teorías que protagonizaron estas revoluciones— son los pilares de la ciencia y la tecnología modernas, y han generado por lo menos tantas preguntas como respuestas. Acapulco ha tenido que esperar más de un siglo.

Pero poco importa, porque hoy, a principios del siglo XXI, la física está a punto de entrar en una edad de oro. Esta ciencia está en su apogeo. Nuestras teorías fundamentales lo explican casi todo, desde la partícula elemental más insignificante hasta el cúmulo de galaxias más extenso, e incluso la estructura del universo. Algunos científicos ya están proclamando el fin de la física.

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