Geoffrey Chew: Apogeo y decadencia de la democracia nuclear (página 3)

La S-matrix tenía un atractivo especial para los teóricos jóvenes porque, incluso con sus atajos técnicos, la QFT se había ido complicando progresivamente en los años 50. Los estudiantes requerían más y más entrenamiento antes de poder contribuir a la teoría, lo cual les frustraba. En cambio, la S-matrix ofrecía un programa en el que todos -incluso los que cursaban los estudios de grado- podían contribuir. La decepción que había supuesto la QFT llevó a los teóricos a sospechar que la respuesta a la interacción fuerte sería radicalmente diferente de la física que ellos conocían, que requeriría conceptos revolucionarios. Chew se aprovechó de todo esto creando un programa que implicaba y dependía de los estudiantes graduados. Dirigió a muchos de ellos, que siempre han reconocido su influencia sobre ellos y han agradecido la enorme cantidad de tiempo que les dedicó. Chew convirtió a esos jóvenes teóricos en el núcleo de su programa de investigación, y ellos siguieron su recomendación de no estudiar teoría cuántica de campos.

Muchas de las mentes más brillantes acudieron a Berkeley. Se organizaban los "seminarios secretos", una vez por semana. Sólo se sabía que eran cada jueves a la una de la tarde, pero nadie conocía el tema, que no se anunciaba anticipadamente, sino en el mismo momento de comenzar.

La ruptura de la S-matrix respecto a la QFT parece ser, en cierto modo, una ruptura de los teóricos del oeste del país con respecto a los del este, más anticuados. El hecho de estar separado, en términos geográficos, de teóricos como Low -en el MIT de Massachusetts- y Goldberger -en Princeton-, que seguían siendo fieles a la QFT o consideraban a la S-matrix sólo como un recurso para calcular, no como un programa independiente, puede haber tenido cierta importancia. El mismo Chew reconocía que, cuando estuvo más cerca de Low, sentía más dificultades para romper con la teoría de campos. Ciertamente, la ausencia de antiguos colegas puede haber contribuido al sentido revolucionario del programa S-matrix. Cuando regresó a Berkeley, Chew era el más veterano de los teóricos de allí. Cuando volvió, no quedaba ningún físico con autoridad, ya que los principales teóricos se habían marchado por culpa de la situación política de unos años antes (la controversia del loyalty oath, que ya explicamos). Por ejemplo, Gian Carlo Wick se había ido, y el mismo Chew reconocía que, si hubiese estado, él probablemente no habría desarrollado su programa S-matrix.

David Gross, Premio Nobel en 2004, rememoró, en su discurso de recepción del premio, la época de los sesenta en Berkeley, cuando fue alumno de Chew. Asegura que aquel fue un período de supremacía experimental y de escasez teórica. Se daba gran importancia a la fenomenología, y sólo había pequeños islotes de avances teóricos. La QFT había caído en desgracia y la teoría S-matrix estaba en su apogeo. Gross comentó también en su discurso que, dado que la teoría cuántica de campos no podía aportar el marco teórico adecuado para las interacciones fuertes, emergió un enfoque radicalmente diferente, basado en la teoría S-matrix y el bootstrap, con principios de carácter más filosófico que científico, que consiguió algunos éxitos notables. Sin embargo, añade Gross, había ciertos inconvenientes en una teoría que "estaba basada en el principio de que no existía teoría, al menos en el sentido tradicional". Gross se doctoró en 1966, bajo la dirección de Chew, pero asegura que ya en ese año el programa bootstrap le había decepcionado. Según dice él mismo, se debió a una charla de Francis Low en Berkeley, en la que éste afirmó que el bootstrap era más una tautología que una teoría. Gross quedó marcado por esos comentarios y comenzó a buscar un esquema dinámico mejor (Cfr. Gross, 2004).

La fuerza del programa S-matrix fue tal que, hasta 1973, si se citaba la teoría cuántica de campos, era pidiendo disculpa; tan grande era la influencia de Chew. Incluso los creadores de la teoría del quark -según la cual los quarks son las partículas elementales de que están formadas las demás, excepto las que están compuestas por leptones- afirmaban en un principio que no se trataba de entidades físicas reales, sino de recursos matemáticos, con el objetivo de no contradecir los principios del bootstrap y la democracia nuclear.

4.4.4. La aceptación de las teorías de Chew en otras universidades

Una cuestión distinta fue la difusión de las teorías de Chew fuera del grupo de Berkeley. Chew pronto se planteó la tarea de llevar su programa a los estudiantes más lejanos por medio de libros de texto. Dio muchas conferencias en cursos de verano y comenzó a publicar sus notas en ediciones de bajo coste. S-matrix theory of strong interactions, basado en esas conferencias y publicado en 1962, fue uno de los primeros libros de una nueva serie.

La publicación de recursos pedagógicos económicos, como notas de conferencias y reimpresiones, sirvió para ampliar la base de practicantes de la S-matrix. Esta agresiva campaña funcionó muy bien, y a comienzos de los 60 creció mucho el interés por sus teorías. Sus conferencias y artículos eran muy apreciados, y su influencia fue tan grande que durante aquellos años era difícil encontrar cursos sobre teoría cuántica de campos en algunas universidades de Estados Unidos. Ciertamente, la comunidad física reaccionó con rapidez ante los éxitos de Chew y su grupo de Berkeley. Por ejemplo, diez meses después de su "llamada a las armas" en La Jolla, Chew fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias. Como ya hemos mencionado antes, era tan grande su fama que incluso sus opositores teóricos le trataban con sumo respeto; por ejemplo, Gell-Mann -en sus primeros artículos sobre la hipótesis de los quarks- no dejaba de insistir en que los quarks eran totalmente compatibles con el enfoque "democrático" de Chew.

4.4.4.1. La aceptación en Princeton

Sin embargo, las ideas de Chew no fueron acogidas por igual en todos los departamentos de física. En este sentido, el de Princeton fue muy diferente al de Berkeley. Aunque muchos teóricos de esa universidad investigaron algunos aspectos de la S-matrix, no compartieron el excesivo celo de Chew en su defensa de la democracia nuclear. Por ejemplo, Marvin Goldberger había sido compañero de estudios de Chew, y también había estado como postdoc en Berkeley a finales de la década de los cuarenta. Posteriormente -ya con Chew en Berkeley y Goldberger en Princeton- siguieron en contacto, y este último trabajó sobre aspectos de la S-matrix. Pero siempre los consideró aplicaciones técnicas de la QFT, complementarias a sus aspectos más teóricos; no consideraba diferentes a las dos teorías y pensaba que podían coexistir pacíficamente. Esta coexistencia pacífica llevó a una apreciación de la S-matrix diferente de la del grupo de Berkeley. La mayoría de los físicos de Princeton compartían este enfoque ecléctico; siguieron siendo fieles al lenguaje de las partículas elementales, y los estudiantes de esta universidad continuaron estudiando la teoría cuántica de campos como parte esencial de su formación.

Stephen Adler, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, recuerda que, cuando Chew fue allí a dar una charla, les pareció demasiado mesiánico. Muchos de los colegas no pertenecientes a su entorno más cercano tachaban sus vigorosos pronunciamientos de proselitismo religioso. Por ejemplo, lo que molestaba a Sam Treiman del programa de Chew era la vehemencia con que enfrentaba su programa con la teoría cuántica de campos. En una conferencia ofrecida en 1962 en la Sociedad Física Americana, Treiman defendió el carácter hipotético del bootstrap, y aseguró que eso de que "cada partícula era levantada por sus propias lengüetas" (alusión irónica al uso del término "bootstrap" por parte del grupo de Chew) le era indiferente. Marvin Goldberger -de quien ya hemos hablado- y Richard Blakenbecler -otro profesor en Princeton- definieron el bootstrap en sentido fuerte como una colección de interesantes especulaciones carentes de una base física y calificaron la oposición a la QFT como una actitud más religiosa que científica (Cfr. Kaiser, 2002).

En general, la renuncia a la teoría cuántica de campos preconizada por Chew no obtuvo amplia aceptación. La S-matrix fue muy utilizada por los teóricos de física de altas energías, pero pocos, aparte de Chew y su grupo, la consideraron como un programa distinto a la QFT. La mayoría, incluyendo muchos de sus colaboradores, la consideraron una herramienta dentro del marco de la teoría de campos, o bien a las dos teorías como enfoques complementarios para el mismo problema (Cfr. Gordon, 1998).

4.5. La relación de las ideas y el lenguaje de Chew con la oposición al macartismo

¿Estaban las ideas de Chew sobre física de partículas determinadas por las ideas culturales y políticas de la época del loyalty oath y el macartismo? Puede que, a un nivel personal, la frustración de Chew ante la paranoia anticomunista de los regentes de la Universidad de California a comienzos de los cincuenta contribuyera a reforzar una resistencia a la autoridad no cuestionada y un deseo de seguir alternativas no exploradas. Al fin y al cabo él mismo se autodenominaba "inconformista" (Cfr. Chew, 1950). De este modo, su reacción contra los "fundamentalistas" en Física -los partidarios de la diferencia entre partículas elementales y partículas compuestas- estaría relacionada con su reacción contra los "fundamentalistas" en política, y lo cierto es que la terminología y los conceptos se repiten una y otra vez.

Esta lucha de la revolucionaria democracia nuclear contra la conservadora teoría cuántica de campos podría inducirnos a una interpretación sociologista, máxime si tenemos en cuenta que las teorías de Chew tuvieron su apogeo a comienzos de los sesenta, y que coincidieron en el tiempo con el Free Speech Movement (Movimiento de Libertad de Expresión). Con sus protestas, los estudiantes reclamaban el derecho a realizar actividades políticas dentro del campus y a la libertad académica y de expresión. Este fenómeno tuvo consecuencias muy importantes en Berkeley, similares a las de la polémica del juramento de lealtad diez años antes, y fue un ejemplo para todos los movimientos por las libertades civiles durante la década de los sesenta. Curiosamente, los paralelismos no terminan aquí. Del mismo modo que Richard Nixon forjó su carrera política a finales de los cuarenta y comienzos de los cincuenta destacando en su papel de inquisidor dentro del Comité de Actividades Antiamericanas, Ronald Reagan también ganó gran parte de su prestigio por su campaña para acabar con el "desorden" de Berkeley, y gracias a ella ganó las elecciones a gobernador de California en 1966, puesto en el que se mantuvo hasta que lanzó su campaña a presidente del país por el Partido Republicano.

Chew nunca afirmó que sus ideas e intereses sobre física de partículas estuvieran originadas por sus convicciones políticas, si bien debió tomar del ámbito político el vocabulario que utilizó, como hemos mostrado. Los físicos americanos de posguerra se consideraban gente práctica, de tendencia más pragmática que filosófica. Los escasos físicos teóricos que tomaron posiciones políticas claras no solían ser extremistas. Y los poquísimos que mezclaron la política con la Física -como por ejemplo David Bohm, con su reconocida adhesión al comunismo y al materialismo dialéctico marxista- fueron rápidamente marginados de la corriente principal y tildados de doctrinarios. Más que formular una filosofía política de la democracia a través de sus teorías físicas, o pretender ver aquélla reflejada en éstas, lo que hizo Chew en la década de los cincuenta, después de la polémica del juramento de lealtad, fue emprender una serie de acciones concretas para lograr un juego limpio y trato igualitario, y ese proyecto se vio reflejado en sus ideas políticas, y posteriormente en las prácticas pedagógicas con sus estudiantes y en su trabajo en Física.

4.6. Reflexiones filosóficas sobre la S-matrix

4.6.1. El éxito de la teoría S-matrix

El auge de la teoría S-matrix a finales de los cincuenta y principios de los sesenta puede explicarse por tres factores principales: los problemas que presentaba la teoría cuántica de campos, la actitud pragmática de los teóricos y su atractivo filosófico.

Tras la guerra, los físicos dispusieron de aceleradores de partículas para bombardear el núcleo mucho más intensamente que antes, y los teóricos debieron habérselas con numerosos experimentos y explicar los datos resultantes de ellos. Además, en la posguerra los teóricos se guiaban en gran medida por los datos experimentales, y esto fue lo que caracterizó a la física de altas energías en aquel periodo. El apoyo económico por parte del gobierno era muy grande, había mucho dinero en financiación y becas, y la preparación de los teóricos se encaminaba en gran medida a atender y explicar los experimentos. A falta de una teoría bien elaborada en la que todos estuvieran de acuerdo, gran parte del trabajo teórico consistía en modelos fenomenológicos que se orientaban a la explicación y organización de los datos experimentales.

En consecuencia, los teóricos partían de un enfoque pragmático y se les enseñaba una visión instrumentalista de las teorías. El ambiente eminentemente práctico implicaba que una teoría debía funcionar y que no se podía perder tiempo intentando entender una que estuviera repleta de problemas. Ese fue el legado de la actitud que había resultado tan exitosa en Berkeley, Columbia, Harvard y otras importantes universidades americanas durante los años treinta y cuarenta. Tanto apoyo por parte del estado supuso una gran presión y competitividad, y en ese contexto la capacidad para explicar los experimentos era crucial. En lo que concierne al tema que estamos tratando, un ambiente donde lo importante era el experimento, se hicieron visibles los problemas de la teoría cuántica de campos para explicar las interacciones fuertes. En cambio, la S-matrix evitaba los problemas.

Decía Goldhaber en una entrevista que en aquella época no sabían como hacer teoría cuántica de campos enfocada a las interacciones fuertes, así que dejaron de interesarse por ella, dado que no resultaba útil. El problema era que no sabían calcular con ella, así que pensaron en hacer otra cosa distinta. Y precisamente la matriz de dispersión estaba perfectamente diseñada para tratar con ese aspecto (Cfr. Gordon, 1997).

David Gross afirma que se abandonó la QFT porque con ella no se podía calcular y porque los físicos americanos son pragmáticos innatos. Esta teoría no demostró ser una herramienta útil para tomar contacto con la enorme explosión de descubrimientos experimentales (Cfr. Gross, 2004).

Aparte de este factor de pragmatismo que hemos mencionado, hay otro más estético y filosófico: la S-matrix evitaba las arbitrariedades que plagaban la QFT. Chew creía que una teoría correcta no debía contener parámetros arbitrarios. El proceso de renormalización de Schwinger, Tomonaga y Feynman -que ya hemos expuesto-, que dio lugar a la electrodinámica cuántica (QED) y había hecho viable a la QFT, parecía arbitrario y dudoso para muchos. Había muchos escépticos que pensaban que la renormalización era sólo un truco que evitaba las infinitudes en lugar de tratar con ellas.

Todo esto llevó a una disminución en el interés por la QFT -y su epígono, la QED- a finales de los años 50. Donde no fallaba de forma absoluta (problemas para explicar las interacciones fuertes), parecía repleta de trucos matemáticos (poco estética y llena de arbitrariedades). Esto llevó a una falta de fe en que este tipo de teorías ofreciera soluciones a las cuestiones que necesitaban resolverse, y los partidarios de la S-matrix aprovecharon la situación. Con los teóricos tan preocupados por la experimentación y por dar respuestas, los fallos de la QFT condujeron a la búsqueda de cualquier otra teoría que pudiera aportar una descripción de los hechos. Y la S-matrix ofrecía tal descripción.

Este ambiente pragmatista desfavoreció por completo a la QFT. En cambio, la S-matrix no se inmiscuía en qué podía ocurrir en la interacción de partículas misma, sino que tenía en cuenta qué entraba y qué salía, sin importar en absoluto el interior de la "caja negra". Permitía calcular porque evitaba el problema. Pero era algo de lo que eran conscientes la mayoría de teóricos, que evitaba el problema y no lo solucionaba; tal vez por eso la consideraba, no una teoría opuesta a la QFT, sino complementaria, en la medida en que servía para calcular, pero siempre sin abandonar el marco conceptual de la QFT. Sin embargo, Chew quería llevar la S-matrix más allá, afirmando la independencia de su programa bootstrap y de la democracia nuclear.

Hay dos aspectos adicionales en esta disputa entre la teoría cuántica de campos y la S-matrix que debemos comentar: los prácticos y los que podemos llamar "políticos": la cuestión de hasta qué punto era real la diferencia entre las dos teorías y el asunto de la diferencia "política" percibida por los seguidores de estas dos teorías. La mayoría de los teóricos formados en QFT utilizaban la S-matrix, pero operaban en el marco de la QFT y no aceptaban la incompatibilidad entre las dos teorías. Para muchos, la separación existía sólo en la medida en que Chew la establecía: la S-matrix estaba separada de la QFT sólo porque Chew lo había dispuesto. Para estos teóricos, las denuncias de Chew en las que afirmaba que la QFT estaba en bancarrota y muerta habían trazado una línea entre las dos teorías que de otro modo no habría existido, lo cual entraba dentro del carácter evangelizador de Chew. En las universidades de la costa este dominaba el sentimiento de que las dos teorías eran compatibles. Francis Low y otros sostenían que la S-matrix era sólo una rama metodológica de la teoría de campos, desarrollada como una herramienta para solucionar problemas, una opinión que en Berkeley era compartida por pocos teóricos. Por ejemplo, Mandelstam afirma que una de las principales razones para desarrollar la S-matrix era porque constituía un procedimiento para tratar con la teoría cuántica de campos, con el objetivo de lograr cálculos más potentes. En resumen, los teóricos utilizaban aspectos de la S-matrix en su trabajo diario, si bien pocos compartían el espíritu separatista de Chew, y a pesar de su entusiasmo, la mayoría practicaba una combinación de QFT y S-matrix.

Al mismo tiempo, estaba el problema de que la S-matrix describía las interacciones de partículas, pero no contestaba a la pregunta que se planteaba la QFT, es decir, el mecanismo real que tenía lugar durante la interacción de partículas. La S-matrix evitaba la descripción microscópica que la QFT intentaba llevar a cabo, y operaba con amplitudes describiendo la transición de un estado inicial a un estado final, dejando sin contestar lo que ocurre durante esa transición (Cfr. Cushing, 1990). Así, mientras que sólo los bootstrapers más acérrimos creían que la S-matrix podría ofrecer una descripción completa y autosuficiente, la mayoría de los teóricos pensaba que evitaba la cuestión que la teoría del campo cuántico intentaba contestar.

Pasando a otra cuestión filosófica, si se nos permite la generalización -siempre arriesgada-, los profundos problemas planteados por la teoría cuántica de campos no era un tema del gusto de la mentalidad americana, y menos en aquella época de posguerra, con tantos datos experimentales por explicar y tanto trabajo en el sector nuclear. Los científicos americanos solían burlarse de los problemas filosóficos planteados por los europeos y se limitaban a aplicar la teoría, calcular y obtener resultados experimentales. El mismo Oppenheimer era un físico brillante, pero era más bien pragmático: no se inmiscuía en discusiones filosóficas sobre la cuántica y se limitaba a los aspectos más prácticos y a difundir la nueva física en Estados Unidos durante la década de los treinta, tras haber estudiado en Europa con los fundadores. Dicho en pocas palabras, a los americanos les era ajena la disputa por la interpretación de la cuántica, un asunto que les parecía excesivamente metafísico. Volviendo a nuestro protagonista, Chew hizo el doctorado con Enrico Fermi, quien, a pesar de no ser americano, siempre fue un pragmático que se reía de las discusiones sobre la interpretación de la cuántica, y a quien sólo importaban los resultados. En una entrevista, Chew también reconoció que en aquel momento nunca pensó en interpretaciones filosóficas ni en aplicar principios filosóficos (Cfr. Capra, 1985). Sólo asumía lo que funcionaba, sin preocuparse por el trasfondo; le importaban únicamente los resultados, calcular y ajustarse a los datos experimentales: descripción de un buen pragmático e instrumentalista, para quien lo importante es el experimento.

En consecuencia, las implicaciones filosóficas del bootstrap, fueron algo ajeno a la personalidad de Chew, al menos al principio, y sólo se manifestarían en su insistencia casi religiosa por abandonar la QFT. Por esta razón, durante sus años de apogeo, su trabajo y sus escritos se limitan a tratar con el ámbito experimental y son de carácter muy técnico, todo lo cual podemos apreciar si consultamos cualquiera de sus trabajos redactados antes de finales de los años sesenta. Más tarde aparecerían en sus escritos las implicaciones filosóficas, cuando el enfoque bootstrap ya no era tan útil para calcular, se iba cargando con un aparato matemático demasiado pesado y la comunidad científica le iba dando de lado progresivamente y aproximándose al programa del quark, que comenzó su apogeo entre mediados y finales de la década de los sesenta. A partir de entonces Chew escribe artículos más filosóficos, a falta de cálculos y resultados experimentales. Años después llegaría Fritjof Capra y extraería del trabajo de Chew ciertas implicaciones filosóficas para apoyar sus propias tesis relativas a los paralelismos entre la física y la filosofía oriental: extrajo de la teoría S-matrix las conclusiones que le interesaban para apoyar sus propias teorías, si bien el mismo Chew pareció estar de acuerdo (Cfr. Capra, 1975, 1985, 1988).

4.6.2. El atractivo filosófico de la teoría S-matrix

Su atractivo iba más allá de la preconizada ausencia de parámetros arbitrarios y la habilidad para manejar la interacción fuerte sin infinitudes; no en vano, Chew era considerado uno de los líderes de la física de altas energías más carismáticos de su tiempo.

La S-matrix tenía un fuerte atractivo filosófico para algunos teóricos por un motivo: permitía librarse de la noción de partículas elementales. Esta afirmación de la no elementariedad de ninguna partícula bien pudo constituir un aspecto pragmático más, es decir, la simple aplicación de la navaja de Occam y la consiguiente disminución del número de entidades, no el resultado de una consideración filosófica profunda. Si existía una gran proliferación de partículas y ninguna parecía ser elemental, la conclusión más simple es que ninguna de ellas es elemental. Si en los experimentos comprobaron que de una nacía otra, y que de la segunda era también posible obtener la primera, amoldándose a los datos concluyeron que ninguna era elemental. Algunos empezaron a decir que los hadrones estaban todos compuestos por partículas más pequeñas y realmente fundamentales -lo que después constituiría la teoría de los quarks-, pero la hipótesis no llegó más lejos al principio. La S-matrix anulaba la cuestión afirmando que todos los hadrones están compuestos unos de otros, desempeñando papeles distintos diferentes en circunstancias diferentes. La idea tenía un gran atractivo estético, lo cual llevó a que muchos teóricos la defendieran. Por ejemplo, Martin Halpern, profesor de Física en Berkeley desde 1967, afirmaba en una entrevista que "aceptaron eso porque era una idea muy bella" (Cfr. Gordon, 1998).

4.7. Chew y la política

El hecho de que la democracia nuclear surgiera en el campus de Berkeley reviste gran interés. La cuestión que se nos plantea es qué efecto pudieron tener los factores sociales en la construcción y evolución de la teoría S-matrix.

La idea de que los factores sociales pueden afectar a la forma, e incluso al contenido, de las teorías físicas forma parte de las tesis del enfoque sociologista de la ciencia, y el ejemplo clásico es la obra de Forman "Cultura en Weimar, causalidad y teoría cuántica, 1918-1927", hasta tal punto que se suele utilizar la expresión "tesis de Forman" para aludir a cualquier argumento externalista fuerte que sugiera que los factores sociales externos tienen un papel determinante en la construcción de las teorías científicas.

Cushing se plantea la posibilidad de aplicar un argumento del tipo de Forman al surgimiento de la teoría S-matrix en Berkeley en los años 60, y llega a la conclusión de que es difícil demostrar que existe una relación, pero que el entorno existente en Berkeley pudo tener un papel en su elaboración y aceptación (Cfr. Cushing, 1990). Sin embargo, la mayor actividad política de Berkeley fue en los años 1964-65 y posteriores, mientras que el apogeo de la teoría S-matrix tuvo lugar en el período 1961-64. Lo que parece más plausible es que la misma atmósfera previa de Berkeley -que iba a contribuir a la rebelión estudiantil- contribuyera también a la aceptación y atractivo del programa S-matrix de Chew. Además, existía el precedente del loyalty oath, en el que Chew estuvo implicado. En ese mismo sentido, es posible que las diferencias culturales entre el este y el oeste de Estados Unidos -reflejadas en sus universidades- ayudaran a que la S-matrix se desarrollara en Berkeley y no en otro sitio. Chew asegura, en la entrevista con Gordon incluida en la tesis de este autor -cuando éste le pregunta por la posible relación entre las ideas políticas radicales de Berkeley en los 60 y el surgimiento de la S-matrix-, que nunca había pensado en ello, pero que es una posibilidad digna de considerar.

4.8. Reflexiones de Geoffrey Chew

Para finalizar este capítulo, el central del trabajo, ofrecemos unas reflexiones del propio Chew, expresadas en una entrevista realizada por Fritjof Capra (Capra, 1985).

En la entrevista, Capra comenta que le parece muy importante el paso de una metáfora arquitectónica de un edificio con cimientos firmes (la teoría cuántica de campos), a la metáfora de una red sin cimientos, una red de eventos interrelacionados (la teoría S-matrix) y un conjunto de conceptos adecuados para describir esos eventos. En su opinión, es un cambio fundamental porque es la primera vez que en la ciencia occidental no se busca con un suelo firme donde pisar y unos cimientos sólidos sobre los cuales construir el edificio. Chew contesta que es cierto, y que se debe a la larga tradición de atomismo y de búsqueda de los constituyentes fundamentales, en la ciencia occidental, por lo que el enfoque boostrap no ha sido reconocido por la mayoría de los científicos: no es aceptado precisamente por esta ausencia de una base firme. La idea clásica de ciencia está, en cierto sentido, en conflicto con el enfoque bootstrap, porque la ciencia quiere cuestiones que estén planteadas con claridad, y desea ofrecer soluciones que permitan describir lo que hay por debajo de los fenómenos, lo que los sustenta; en cambio, forma parte del bootstrap no considerar absoluto a ningún concepto.

La mayoría de los físicos acepta una noción absoluta de campos locales. Hacen esto porque es para ellos la única forma de combinar los principios cuánticos con el continuum de espacio-tiempo. Si se les introduce en una discusión filosófica, los más talentosos estarán de acuerdo en que, probablemente, los campos no son la verdad absoluta, pero seguramente dirían que es algo que hasta ahora no se ha demostrado. Estos científicos no entienden que Chew tenga un punto de partida distinto al de los campos locales. Él hace esto porque los considera una arbitrariedad. Nadie ha encontrado una forma de utilizar los campos cuánticos locales sin introducir una arbitrariedad desagradable a los ojos de nuestro protagonista.

El programa de la democracia nuclear en decadencia

Como suele suceder en muchos ámbitos de la cultura y la ciencia, las novedades llaman la atención y captan el interés general. La primera evolución de muchas teorías, al haber partido del punto cero, es más bien sencilla. Sin embargo, con el paso del tiempo, las novedades dejan de serlo, y las teorías, al enfrentarse con los problemas que van surgiendo, se complican progresivamente. La consecuencia es que la teoría, si no logra llegar a ser la generalmente aceptada -la considerada estándar-, va perdiendo adeptos, queda relegada y se convierte en poco menos que una pieza de museo.

Algo parecido le sucedió a la teoría S-matrix. Tras unos años -comienzos de los sesenta- en que parecía salir victoriosa de su lucha contra la QFT -si bien la victoria absoluta sólo tuvo lugar en Berkeley, mientras que en otras universidades era considerada un método de cálculo, dentro de la teoría de campos-, comenzó a decaer, y a comienzos de los setenta sólo era practicada por sus defensores más acérrimos, Chew y sus más fieles seguidores.

La teoría S-matrix tuvo que aumentar su aparato matemático para poder aplicarse a distintos fenómenos de las interacciones fuertes. Al comienzo, ciertos componentes de la teoría fueron útiles en forma de predicciones que estaban acordes con los experimentos. Sin embargo, después sólo sirvieron para complicar la situación (Cfr. Gordon, 1998). Además, se podían hacer cálculos para algunas interacciones de producción de multi-partículas, pero nadie era capaz de elaborar un modelo general de producción de multi-partículas para cualquier número arbitrario de ellas. Este fracaso a la hora de generalizar ciertas características fue frustrante e hizo crecer las dudas sobre si la S-matrix era de verdad una teoría fundamental. A esta decepción se unió el ataque de los defensores de las teorías de campos. Francis Low, quien había colaborado estrechamente con Chew a finales de los cincuenta, llegó a declarar que la S-matrix no era en realidad una teoría. David Gross comentaba: "Puedo recordar el momento exacto en que me sentí desilusionado por el programa bootstrap. Fue en 1966, en una reunión en Berkeley. Francis Low, después de su intervención, afirmó que el bootstrap no era una teoría, sino sólo una tautología". Low añadió que el enfoque de la S-matrix para las interacciones fuertes había quedado obsoleto, lo mismo que Chew había dicho de las teorías de campo años atrás (Cfr. Gross, 2004).

Estos ataques se dirigían principalmente contra el bando más radical de la S-matrix (Chew, el bootstrap y la democracia nuclear), y no contra su utilización como herramienta. Lo que se fue haciendo cada vez más impopular fue el carácter evangélico, cuasi-religioso, del programa, la creencia en que la S-matrix constituía la solución a todos los problemas. Años atrás la S-matrix había sido la respuesta pragmática ante la falta de resultados procedentes de la QFT; ahora sus complicaciones internas le habían hecho perder todo su sentido práctico.

Los teóricos de la S-matrix se fueron quedando aislados del resto del mundo de la física de altas energías. Su creciente complejidad dio lugar a especialistas en ella que sabían poco del resto de la ciencia física. Se cuenta una anécdota sobre un estudiante graduado, especialista en teoría S-matrix, que estaba defendiendo en el CalTech su disertación. Cuando terminó, Richard Feynman, cansado de la estrechez de miras y del dogmatismo que mostraba el estudiante, le preguntó qué longitud de onda tiene la luz verde. El estudiante mostró sus dedos índice y pulgar separándolos un centímetro, y dijo: "¿Esto, más o menos?". Feynman le suspendió y le recomendó que volviera a los comienzos de su formación para aprender un poco más sobre Física (Entrevista de Stephen Gordon a Adler; en Gordon, 1998).

A finales de los sesenta, la teoría en auge era la de los quarks, impulsada principalmente por Murray Gell-Mann y George Zweig. Según ella, los hadrones estarían compuestos por unos constituyentes elementales que llamaron "quarks". Richard Feynman realizó una propuesta similar con su modelo del "partón". Por la misma época comenzó a surgir un gran interés por un tipo de teorías de campo conocidas como "teoría de campo indicador" ("gauge field"), que inclinó la balanza aún más hacia las teorías cuánticas de campo.

A medida que la S-matrix se iba complicando con el aparato matemático y las teorías de campos iban ganando terreno, Chew fue dejando de hablar de la idoneidad empírica, y cada vez explicaba y escribía más sobre las virtudes filosóficas y el futuro potencial de su programa.

En este período de decadencia, excepto algunos de sus fieles, es difícil encontrar -incluso entre sus colaboradores- alguien que defendiera sus afirmaciones más radicales. La popularidad de la teoría S-matrix comenzó a declinar a mediados de los sesenta, en parte por las dificultades matemáticas halladas (…) y en parte porque la idea del quark ganaba popularidad en ese momento (Yu Cao, 1998: 229).

La teoría S-matrix se fue apagando poco a poco. Los seguidores de Chew que aún aceptaban su enfoque se convirtieron en un grupo aislado de especialistas que trabajaban apartados de la corriente principal de la física de partículas (Yu Cao, 1998: 261).

También Michael Redhead afirma que el entusiasmo inicial por el programa bootstrap había decaído a finales de los sesenta. Las razones que cita son:

• 1. Se reconocía que los bootstraps parciales nunca podían dar información exacta sobre los hadrones. Y si añadíamos más partículas y reacciones, todo se hacía excesivamente complicado. En cierto sentido, el bootstrap implicaba que no se podía intentar comprender nada aisladamente, sino que había que tener en cuenta todo. Y eso iba en contra del método científico desde los tiempos de Galileo. El enfoque bootstrap intentaba enfrentarse a la naturaleza en toda su complejidad, lo contrario de lo convencional para el método científico.

• 2. El modelo rival, el de los quarks, comenzó a tener éxito. Y con ello volvió la teoría cuántica de campos (Cfr. Redhead, 2005).

Redhead dice que, en realidad, el programa bootstrap no fue refutado, sino superado por los nuevos fundamentalistas. Eran unos nuevos aristócratas que derribaron la democracia igualitaria de la filosofía bootstrap con sus quarks y sus gluones. Sin embargo, por una curiosa ironía, el programa S-matrix sobrevivió en cierto sentido, en una forma mutada, como origen de la moderna teoría de cuerdas. Las teorías de cuerdas son diferentes aproximaciones de una única teoría, la teoría-M, que es descendiente directo de la S-matrix.

Cuando finalizaba la década de los sesenta, Chew siguió defendiendo su teoría, pero ya con menos fuerza y radicalidad que antes. Además, como hemos mencionado, acudía con más frecuencia a argumentos filosóficos, y menos a argumentos científicos. Por ejemplo, frente a los artículos casi exclusivamente técnicas de sus inicios, en un escrito de 1970, que tiene el revelador título de "Hadron bootstrap: triumph or frustration?", dice:

El bootstrapper busca entender la naturaleza, no en términos de constituyentes fundamentales, sino a partir de la autoconsistencia, en la creencia de que todo lo relacionado con la física procede únicamente del requerimiento de que los componentes sean consistentes entre ellos. Ningún componente debe ser arbitrario.

Ya muestra cierta tregua hacia los "fundamentalistas" del campo cuántico y ha relajado su dogmatismo:

La pureza en la distinción entre el fundamentalista y el bootstrapper se hace borrosa por la inevitable inexactitud de la medición física y la finitud de la capacidad intelectual humana. En cualquier estado del desarrollo de la ciencia, los físicos tratan inevitablemente con una descripción incompleta y aproximada de la naturaleza. A medida que aumentan la precisión y el alcance de los experimentos, un componente de la naturaleza que antes parecía fundamental, puede cambiar.

Y hace memoria sobre los comienzos de su teoría:

Es difícil decir en qué momento, a comienzos de los sesenta, la acumulación de evidencias fue lo bastante grande como para que la mayoría de los físicos de partículas pensaran que la S-matrix es una función analítica (…) Esto constituyó una ruptura de gran importancia y un brillante logro colectivo de la comunidad de la física de altas energías. (Cfr. Chew, 1970).

En relación con el mismo tema, dos años antes, en 1968, ya predominaba el lenguaje más filosófico y menos científico, y reconocía el carácter aproximado de cualquier teoría:

Las teorías físicas siempre han sido aproximadas y parciales. Un descubrimiento clave de la cultura occidental ha sido el de que diferentes aspectos de la naturaleza pueden ser entendidos individualmente en un sentido aproximado sin entender todo a la vez. En última instancia todos los fenómenos están interconectados, por lo que el intento de entender sólo una parte necesariamente conduce al error, pero este error suele ser lo bastante pequeño para que ese enfoque parcial sea significativo (Cfr. Chew, 1968).

A comienzos de los setenta, nuevos datos contribuyeron al auge de las teorías de campos y al abandono de la S-matrix; por ejemplo, el descubrimiento de la partícula J/?. Con los nuevos avances, las teoría del campos tomaron en ese momento la forma de la cromodinámica cuántica (QCD), que no sólo era lo que la mayoría de los físicos estaban esperando en lo que a explicación de fenómenos se refiere, sino que también ofrecía un mejor procedimiento de cálculo que la S-matrix, con lo que ésta ni siquiera iba a poder sobrevivir como herramienta.

Polkinghorne, anteriormente un fuerte defensor de la teoría S-matrix, escribe en 1979, casi a modo de epitafio:

A lo largo de los siglos ha habido dos tipos básicos de teorías de la materia. Una defendía una única sustancia universal de la cual todo está hecho. Otra partía de un pequeño número de elementos básicos, cuyas combinaciones dan lugar a la multiplicidad existente (…) La teoría S-matrix pertenece a un tercer tipo de teorías, el bootstrap, según la cual todo está hecho de todo lo demás (…) La idea se originó en los años sesenta en los Estados Unidos, y fue difundida por Geoffrey Chew bajo el hermoso eslogan de democracia nuclear (…) Era una gran idea. Desgraciadamente, no llegó a buen término. La gran síntesis era infinitamente más complicada e inaccesible. Finalmente, la naturaleza del mundo de lo microscópico se está enfrentando a las nociones igualitarias de la democracia nuclear. Parece haber objetos que tienen un papel primario. Es hora de volver a los quarks (Crf. Polkinghorne, 1979).

Los mismos principios estéticos que habían aupado a la teoría S-matrix (simplicidad, rechazo de las entidades arbitrarias, fidelidad a los hechos observables) fueron los que marcaron su caída a medida que se fue complicando con un aparato matemático que la convertía en excesivamente compleja (Cfr. Gordon, 1998).

Sin embargo, ha habido autores que han seguido reivindicando la validez del programa bootstrap. David M. Harrison, del departamento de física de la Universidad de Toronto, dice, en "Quarks, bootstraps and monads", que en Física hay dos corrientes principales en la búsqueda de los constituyentes últimos de la realidad. Una ve el mundo como algo hecho de átomos, y la otra ve el mundo como algo compuesto de relaciones. La mayoría de los textos de introducción a la Física presentan la visión atomista como si fuera un hecho y suelen explicar que el mundo está compuesto de partículas elementales: electrones, quarks y neutrinos. No se menciona en ningún momento que los quarks son inobservables; además, los libros de texto suelen ignorar la visión alternativa, el "bootstrap" o, más recientemente, la teoría de cuerdas. En 1963, Gell-Mann y Zweig propusieron que los protones, neutrones y mesones están compuestos de quarks; en consecuencia, los quarks serían elementales y las otras partículas no lo son. La siguiente cuestión que se plantearon es de qué están hechos los quarks, y la respuesta de los partidarios de esta teoría fue que los quarks y los electrones son realmente elementales. Poco después, los experimentalistas comenzaron a buscar quarks. Buscaron por todas partes y no consiguieron encontrarlos; así que, finalmente, sus adeptos llegaron a la conclusión de que no podemos tener nunca quarks independientes, que siempre están confinados en los protones, neutrones y mesones: una hipótesis ad hoc que les permite soslayar el problema, pero que no lo resuelve, sino que inventa una propiedad que los convierte en indetectables. En cambio, en la visión bootstrap, las que los fundamentalistas consideran partículas elementales también contienen a las otras partículas. La idea central es que el universo es una red autoconsistente de interrelaciones. Ya sólo queda elegir entre las dos teorías: ¿quarks o bootstrap? (Cfr. Harrison, 2006).

Chew nunca abandonó su teoría y su trabajo, incluso hasta el punto de quedarse prácticamente solo y de que casi todos sus colegas calificaran su trabajo posterior de totalmente irrelevante. Sus desarrollos de los años setenta versaron sobre el modelo de Gabrielle Veneziano y el programa de bootstrap topológico. En la medida en que estos trabajos están relacionados con la moderna teoría de cuerdas, podemos decir que parte de las teorías de Chew han sobrevivido.

No obstante, aún influiría sobre otros autores y científicos (el caso de Fritjof Capra es especial y lo explicamos más adelante). Por ejemplo, Swetman, de la Universidad de Cambridge, en un artículo de 1973 hablaba de la gran importancia que daban muchos físicos de aquella época al quark como forma de explicar la estructura de la materia, y citaba enfoques alternativos que sugieren que la caza del quark se ha sobrestimado. Mencionaba el bootstrap entre ellos y consideraba profundas y excitantes las ideas de los defensores de esta teoría (Cfr. Swetman, 1973).

Los epígonos de Chew

6.1. Más allá de la ciencia

Tras años de olvido, las teorías de Chew fueron retomadas -junto con las de otros físicos como David Bohm- para apoyar ciertas tesis en muchos casos ajenas a la ciencia, y defendidas en su mayoría por personas próximas al movimiento New Age. Chew y Bohm, sintiéndose olvidados desde tiempo atrás, aunque no aceptaran las tesis de quienes ahora acudían a ellos en busca de apoyo teórico, sí se prestaron en muchos casos a poner su nombre al lado de estos gurúes que pretendían señalar los posibles paralelismos entre la ciencia y la filosofía oriental y dar un recubrimiento supuestamente científico a sus creencias.

El principal representante de esta tendencia a la que aludimos es Fritjof Capra, nacido en Viena en 1939 y doctor en Física Teórica por la universidad de esa ciudad. A finales de los sesenta acudió a California, en pleno auge del movimiento hippy, en el cual participó; allí entabló contacto con varios físicos de Berkeley, entre ellos Geoffrey Chew, con quien colaboró. Realizó varios trabajos en el ámbito estrictamente científico, y después dedicó varios años a la preparación de su primer libro, El tao de la física, que supuso un best-seller mundial y le permitió retirarse para dedicarse a escribir y a promover movimientos como la Deep Ecology.

Capra quiso poner de manifiesto las implicaciones filosóficas de las teorías de Chew. En un artículo publicado en 1978 -"Quark physics without quarks: A review of recent developments in S-matrix theory"-, cuando ya eran casi totalmente ignoradas por la comunidad científica, hizo un repaso de los desarrollos de la teoría S-matrix durante los cinco años anteriores, arremetió contra la teoría de los quarks -en ese momento ya predominante- y repitió, desde una perspectiva más filosófica, algunos de los argumentos que Chew había defendido a comienzos de los sesenta:

La creencia en que los quarks y los leptones son los constituyentes fundamentales de la materia es aceptada por la mayoría de los físicos de partículas y es muy conocida por la comunidad física y el público en general. Un punto de vista alternativo, defendido por una pequeña minoría de físicos, pero en aumento, defiende que los quarks no son entidades físicas primarias, sino solamente patrones generados por la dinámica de las interacciones fuertes. Este enfoque se defiende en el marco de la teoría S-matrix y del bootstrap, los cuales no aceptan ninguna entidad fundamental, sino que intentan comprender la naturaleza por completo a través de su autoconsistencia.

Capra comenta los últimos desarrollos de la teoría S-matrix de Chew frente a la teoría de los quarks, sin importarle que ya estuviera en franca decadencia:

El nuevo enfoque culminó en el concepto de S-matrix ordenada, la cual ha hecho posible llegar a resultados característicos del modelo de los quarks sin necesidad de postular la existencia física de los quarks. Estos resultados han generado gran entusiasmo entre los teóricos de la S-matrix… quarks sin quarks.

Capra hace también un repaso a la historia de la física de partículas. La cita es larga, pero la reproducimos entera porque es bastante clara, no necesita comentarios y nos parece interesante para nuestro tema. Además, sirve para dar un repaso a la Física del siglo XX:

La Física del siglo XX se ha caracterizado por una progresiva penetración en el mundo de las dimensiones microscópicas, hacia el interior del reino del átomo, el núcleo y sus constituyentes. Esta exploración del mundo subatómico ha sido motivada por una cuestión básica que ha ocupado y estimulado al pensamiento humano a lo largo de los siglos: ¿De qué está hecha la materia? (…) La escuela de pensamiento que ha tenido mayor influencia en la física moderna es el atomismo griego. Los atomistas griegos consideraban que la materia está hecha de bloques básicos, pasivos y sin vida (…) Según este enfoque, si no entendemos una estructura material o un fenómeno físico, debemos dividirlo en sus partes constituyentes e intentar entenderlo en términos de sus propiedades y comportamiento (…) Los átomos, los núcleos y los hadrones fueron, cada uno en un momento distinto, considerados partículas elementales. Sin embargo, ninguno de ellos cumplió tal expectativa. Después se descubría que esas partículas eran compuestas, y los físicos esperaban que la siguiente generación de elementos constituyentes revelara por fin el componente último de la materia. Por otro lado, las teorías de la física atómica y subatómica hacían cada vez más improbable la existencia de partículas elementales. Revelaron una interconexión básica de la materia (…) Todos estos desarrollos indicaron con fuerza que la imagen mecanicista de los ladrillos constructores de la materia debía abandonarse, y sin embargo muchos físicos aún se muestran reacios a ello. La vieja tradición de explicar las estructuras complejas rompiéndolas en constituyentes más simples está tan firmemente asentada en el pensamiento occidental que aún continúa la búsqueda de estos componentes básicos (…)

Los candidatos más recientes en la búsqueda de los bloques básicos constituyentes son los llamados quarks. La hipótesis del quark fue introducida en 1963 por Gell-Mann y Zweig (…) La simplicidad y eficacia de este modelo es sorprendente, pero conduce a serias dificultades si los quarks se toman seriamente como constituyentes reales de los hadrones. Hasta ahora, ningún hadrón se ha dividido en sus quarks constituyentes, a pesar de haberlos bombardeado con las energías más fuertes (…) Si los quarks están unidos por potentes fuerzas de interacción, éstas deben implicar a otras partículas y los quarks deben, en consecuencia, mostrar algún tipo de estructura, igual que las otras partículas (…) En el bando experimental ha habido una fiera pero hasta el momento infructuosa búsqueda del quark durante la pasada década (…) La formulación matemática actual del modelo del quark se conoce como cromodinámica cuántica. Es una teoría del campo y ha sido nombrada así por analogía con la electrodinámica cuántica, la primera y aún más exitosa teoría moderna del campo (…) El principal problema del modelo del quark es explicar por qué no hay quarks libres. En el marco de la cromodinámica cuántica, a este fenómeno se le ha denominado confinamiento del quark, según la idea de que los quarks, por alguna razón, están permanentemente confinados dentro de los hadrones y por tanto nunca podrán observarse (…) Sin embargo, a pesar de todas estas dificultades, la mayoría de los físicos aún creen en la idea de los bloques básicos constituyentes de la materia, una idea fuertemente asentada en nuestra tradición científica occidental (…) Los quarks pueden no ser entidades físicas primarias confinadas en el interior de los hadrones, sino simplemente patrones generados por la dinámica de las interacciones fuertes (…) no tiene sentido hablar de quarks libres (…) La teoría S-matrix es el marco que parece más adecuado para describir los hadrones y sus interacciones. Su concepto clave, la S-matrix, fue originalmente propuesto por Heisenberg en 1943, y ha sido desarrollado, durante las últimas dos décadas, en forma de estructura matemática compleja que parece ideal para describir las interacciones fuertes. Muchos físicos han contribuido a este desarrollo, pero la fuerza unificadora y líder filosófico ha sido Chew (…) Un aspecto importante de la teoría S-matrix es cambiar el énfasis de los objetos a los procesos. Su mayor preocupación no tiene que ver con las partículas, sino con sus reacciones. Tal cambio de los objetos a los procesos es requerido tanto por la mecánica cuántica como por la teoría de la relatividad. La mecánica cuántica ha dejado bien claro que una partícula subatómica sólo puede entenderse como manifestación de la interacción entre varios procesos de observación y medida (…) La teoría de la relatividad ha influido sobre este aspecto obligándonos a concebir las partículas en términos de espacio-tiempo, como patrones de cuatro dimensiones, y no como objetos. El enfoque S-matrix combina estas dos perspectivas. (Capra, 1978: 11-14).

De todas formas, es evidente que el trabajo de comentarista que hace Capra de la obra de Chew no es desinteresado, sino que el objetivo es apoyar sus propias tesis. En "Bootstrap and buddhism", publicado en 1973, dice Capra que los paralelismos entre la física moderna y la filosofía oriental no son superficiales, sino que proceden de un profundo acuerdo entre la visión oriental del mundo y los conceptos de la ciencia moderna, y utiliza claramente a Chew, citándole:

El fundador y principal defensor del modelo bootstrap es Geoffrey Chew. De acuerdo con él, hay actualmente dos escuelas entre los físicos de altas energías, con visiones opuestas en lo relativo a los constituyentes de la materia. La mayoría son fundamentalistas e intentan reducir la naturaleza a sus partes fundamentales y buscan los ladrillos básicos de los que está compuesta la materia. Enfrente están los bootstrappers, que buscan entender la naturaleza a través de la autoconsistencia (…) Puesto que un componente fundamental es por definición uno que es asignado arbitrariamente, un modelo bootstrap no debe contener ningún componente fundamental. Llevada a su extremo, la idea del bootstrap nos lleva más allá de la ciencia. El mismo Chew reconoce que la idea del bootstrap, aunque fascinante y útil, no es científica (…) El problema es el siguiente: Puesto que todos los fenómenos están en última instancia interconectados, para explicar cualquiera de ellos tenemos que entender todos los demás, lo cual es imposible, obviamente (…) La tesis principal de este artículo es similar a la de El tao de la física: hay un profundo acuerdo entre la idea del bootstrap y la filosofía oriental. En cambio, el enfoque de los fundamentalistas ha surgido del pensamiento occidental tradicional, basado a su vez en la filosofía griega (Capra, 1973: 15-16).

En "Holonomía y bootstrap", artículo incluido en el libro El paradigma holográfico, Capra dice que la base del programa de Chew consiste en la idea de que la naturaleza no puede reducirse a entidades fundamentales -como los elementos fundamentales de la materia-, sino que debe entenderse totalmente a través de la autoconsistencia. El universo se considera un tejido dinámico de acontecimientos interrelacionados, y ninguna de las propiedades de ninguna parte de este tejido es fundamental; todas ellas se deducen de las propiedades de las otras partes, y la consistencia general de sus interrelaciones mutuas determina la estructura de todo el tejido. La imagen de los hadrones originada por estos modelos de boostrap se suele resumir en la frase provocadora de que cada partícula consta de todas las demás partículas. Ciertamente, el bootstrap de hadrones representa una innovación radical en comparación con los enfoques fundamentalistas seguidos por la mayoría de los físicos, y uno de los principales desafíos del bootstrap de hadrones ha sido siempre la exigencia de explicar la estructura-quark de los hadrones sin tener que suponer que los quarks son los elementos fundamentales de que están hechas esas partículas.

Capra puede considerarse un epígono de Chew en la medida en que trabajó con él, y porque en cierto modo defiende sus teorías, si bien aplicándolas a un ámbito distinto y con un objetivo también distinto. Capra se doctoró en física teórica de partículas en la Universidad de Viena, en 1966, y fue después a París como estudiante postdoctoral. Allí fue testigo de los sucesos de mayo del 68 y conoció a Michael Neuenberg, profesor de física de la Universidad de Santa Cruz, California, quien le ofreció una beca postdoctoral. Llegó allí en septiembre de 1968, y además de trabajar tomó contacto con el ambiente contracultural de la época. En diciembre de 1970 regresó a Europa, decidió convertirse en escritor y comenzó a redactar un libro de texto de física, aconsejado por Victor Weisskopf. Después de pasar apuros económicos, decidió redactar parte de su trabajo en forma de artículos en los que comparaba la física moderna con el pensamiento oriental y los envió al director de la sección teórica del Laboratorio Lawrence, de Berkeley, del que Chew era en ese momento el director. Al verlos no se sintió especialmente interesado, y se los entregó a Elizabeth Rauscher y George Weismann, dos físicos que vivían como hippies en sus ratos libres y que en 1975 fundarían el llamado "Fundamental Fysiks Group". Quedaron tan sorprendidos que inmediatamente dijeron a Chew que invitara a Capra a visitar el laboratorio como asistente no pagado, lo cual tuvo lugar en otoño de 1973. Allí dio algunas charlas al grupo de estudiantes y asistentes de Chew y visitó a Neuenberg, quien le animó para que no escribiera un libro de texto, sino uno que explorase los paralelismos entre la física y el pensamiento oriental. Tras su vuelta a Europa, se dispuso a rehacer su libro. Después de varios rechazos, una pequeña editorial londinense aceptó publicarlo. También logró que una editorial norteamericana, Shambala Press, lo publicara en Estados Unidos. El libro era El tao de la física, y apareció simultáneamente en 1975 en Gran Bretaña y Estados Unidos. En abril de 1975 regresó a Berkeley para quedarse más tiempo. Ya integrado en el grupo de Rauscher y Weismann, formó parte del Fundamental Fysiks Group y fue uno de sus ideólogos. Gracias al ambiente cultural reinante en ese momento, su libro se popularizó, fue un best-seller y se convirtió en uno de los estandartes del movimiento New Age más cercano a lo que podemos considerar verdadera ciencia. Se ha traducido a veintitrés idiomas distintos y ha vendido millones de copias en todo el mundo (Cfr. Kaiser, 2011). En Berkeley entabló amistad con Chew, sobre la que podemos leer en Sabiduría Insólita (Capra, 1988) y "Bootstrap physics: A conversation with Geoffrey Chew" (Capra, 1984). Según nos cuenta el propio Capra -Chew no lo ha desmentido-, dio el beneplácito al hecho de asociar su nombre con los escritos de aquél. El testimonio más actual sobre la relación entre los dos y sobre la relación, en general, entre la física y el movimiento New Age, es el libro de David Kaiser, How the Physics Saved Physics, que expone cómo estos extraños físicos contribuyeron a dar impulso a su ciencia.

6.2. El tao de la física

Por último, ofrecemos un resumen de El tao de la física, el best seller de Fritjof Capra en el que intenta poner de manifiesto los paralelismos entre la física contemporánea y la filosofía oriental. Para él, la filosofía bootstrap constituye el mejor ejemplo de la afirmación de la interconexión de todas las entidades y procesos del mundo, igual que hacen las filosofías orientales, especialmente el budismo y el taoísmo. No es el objetivo del presente trabajo juzgar la obra de Capra, por lo que nos limitamos a decir que consideramos positiva su labor de difusión de la filosofía subyacente al enfoque bootstrap, pero que es dudoso que existan esos paralelismos entre la Física y el pensamiento oriental, a no ser en un sentido muy vago.

En el prólogo de la obra, Capra afirma que está comenzando a emerger de la física moderna una visión del mundo que está en armonía con la antigua sabiduría oriental. Además, durante los últimos treinta años existe en Occidente un fuerte interés por el misticismo oriental. Capra considera ese interés parte de una tendencia más amplia que trata de contrarrestar un profundo desequilibrio en nuestra cultura, ya que ésta ha favorecido valores y actitudes yang (fuertes, masculinos) y ha ignorado las contrapartidas yin (intuitivas, femeninas).

En el primer capítulo, "Física moderna, ¿un camino con corazón?", el autor pasa revista a la historia del pensamiento desde los presocráticos y señala que los filósofos milesios y Heráclito, con su concepción del mundo como algo vivo, tienen mucha relación con el pensamiento oriental. Sin embargo, con Parménides y Pitágoras, y más tarde con Platón, la tendencia cambia hacia lo racional y el dualismo. Tras el Renacimiento y el dualismo cartesiano se construye la visión mecanicista del mundo, en la que éste se compone de multitud de objetos diferentes ensamblados en una enorme máquina. Newton elabora la mecánica clásica, por la que Dios rige el universo desde lo alto imponiendo las leyes de la naturaleza. Esta visión fue predominante hasta finales del siglo XIX, y según Capra nos ha apartado de la naturaleza y del ser humano, y es la culpable de muchos de los males de nuestro tiempo: desorden político, violencia institucional, contaminación del medio ambiente. Frente a todo esto, el concepto oriental del mundo es orgánico: todas las cosas y todos los sucesos están interrelacionados y son aspectos distintos de una misma realidad. Las causas que mueven los objetos están dentro de ellos mismos.

En el segundo capítulo, "Saber y ver", Capra diferencia el conocimiento racional del intuitivo y afirma que Occidente ha dado prioridad al primero, que es analítico, frente al segundo, que es sintético. En cambio, la cultura oriental ha hecho lo contrario. El conocimiento racional opera mediante abstracción, que consiste en seleccionar los rasgos significativos de los entes y los fenómenos. Con la abstracción se construye un mapa intelectual de la realidad. Por otro lado, el mundo natural es variado y complejo, multidimensional, donde todas las cosas están relacionadas y nuestra abstracción no puede conocer esta realidad por completo. Sólo logra una representación aproximada, pero no lo creemos o no queremos darnos cuenta porque nuestra representación de la realidad es más fácil de alcanzar que la misma realidad: tomamos los conceptos por la realidad, los confundimos con ella. Liberarnos de esta confusión es uno de los objetivos del misticismo oriental. La Física recurre a la experiencia; en ella los hechos están correlacionados con símbolos matemáticos (modelos o teorías) y busca la predictibilidad. También le hace falta intuición, la cual ofrecería a los científicos nuevas perspectivas.

En el tercer capítulo, "Más allá del lenguaje", Capra afirma que nuestro lenguaje común es inadecuado para describir la realidad atómica y subatómica porque sus fenómenos trascienden la lógica clásica. En palabras de Heisenberg, "nuestros conceptos comunes no pueden aplicarse a la estructura de los átomos". Los modelos de la sabiduría oriental son filosóficamente más aproximados a la física moderna que los de la filosofía occidental tradicional porque, cuando el físico o el místico quieren comunicar su conocimiento, cae en paradojas y contradicciones. ¿Cómo puede la luz estar compuesta a la vez de partículas y ondas? La física cuántica está llena de paradojas. El budismo y el taoísmo tienden a enfatizar las paradojas para probar los límites del lenguaje. Siempre que la naturaleza se analiza con el intelecto puede parecer absurda o paradójica. Lo que vemos u oímos en los experimentos no son los fenómenos, sino sus consecuencias: el mundo queda más allá de la percepción. Cuanto más penetramos en la naturaleza, más hay que abandonar las imágenes y conceptos del lenguaje ordinario.

En el capítulo cuarto, "La nueva física", Capra explica que los físicos sintieron que se tambaleaba su visión del mundo, igual que la experiencia mística de la realidad hace tambalear esa misma visión. Se necesitaban cambios profundos en conceptos como espacio, tiempo, materia, objeto, causa y efecto, etc, y emergió una nueva cosmovisión, todavía en proceso. La física clásica partía del espacio tridimensional de la geometría euclidiana. El espacio era absoluto, inmutable, estaba en reposo. Toda la materia estaba hecha de partículas materiales, pequeñas, sólidas, indestructibles. Se aplicó la mecánica al movimiento planetario y surgieron ciertas irregularidades que eran resueltas con la hipótesis de Dios. Laplace perfeccionó el sistema, y después se extendió al movimiento de los fluidos, a las vibraciones de los cuerpos elásticos y a la teoría del calor. Sin embargo, había fenómenos que no eran tan fáciles de incluir en la mecánica clásica, los electromagnéticos y que implicaban un nuevo tipo de fuerza. Se pasó de "fuerza" a "campo de fuerza", y ya no se consideraba que dos cargas se atraen como dos masas, sino que una crea una perturbación que la otra siente. Eso es el campo, que podía estudiarse sin referencia a los cuerpos materiales (teoría electrodinámica de Maxwell y Faraday). A pesar de estos problemas, la mecánica mantuvo su posición y Maxwell intentó explicar los campos como estados de fuerza dentro del éter. Sin embargo, llegó Einstein y afirmó que no existe el éter y que los campos electromagnéticos pueden viajar por el vacío. Así, el modelo de Newton había dejado de ser la base de toda la física.

En la física moderna no hay espacio ni tiempo absolutos, no hay partículas elementales sólidas, la naturaleza no es estrictamente causal y no es posible una descripción objetiva de la realidad. Igual que en la filosofía oriental, para la física moderna el mundo es un conjunto de procesos interrelacionados, todo está conectado, y es imposible explicar un fenómeno sin tener en cuenta sus conexiones. Y para Capra el máximo exponente de esta forma de ver la Física es Geoffrey Chew, con su teoría bootstrap, en la que todo está interrelacionado y lo más importante es la autoconsistencia del sistema.

Referencias bibliográficas

Badash, Lawrence, "Science and McCarthysm", Minerva 38: 53-80 (2000).

Ball, James S., "How Geoff Got Started?", in A Passion for Physics, World Scientific Publishing, 1985.

California Alumni Association, Recommendation of California Alumni Association to Board of Regents regarding implementation of anti-communist policy of University of California, April 20, 1950.

Capra, Fritjof, "Bootstrap and Budhism", American Journal of Physics 42, 15 (1974).

Capra, Fritjof, "Bootstrap physics: A conversation with Geoffrey Chew", en A passion for physics, World Scientific, 1985.

Capra, Fritjof, "Holonomía y bootstrap", en El paradigma holográfico, Ken Wilber compilador, Editorial Kairos, 1987.

Capra, Fritjof, "Quark physics without quarks: A review of recent developments in S-matrix theory", American Journal of Physics, January 1979, Volume 47, Issue 1, pp. 11-23.

Capra, Fritjof, El Tao de la Física, Luis Cárcamo, editor, Madrid, 1992. Edición original: The Tao of Physics: An Exploration of the Parallels Between Modern Physics and Eastern Mysticism, Shambhala Publications, Berkeley, California,1975.

Capra, Fritjof, Sabiduría Insólita, Editorial Kairos, 1991. Original en inglés: Uncommon Wisdom, 1988.

Chew, Denyse, "Coups de Foudre et Passions", in A passion for physics, World Scientific Publishing, 1985.

Chew, Geoffrey, "Academic Freedom on Trial at the University of California", Bulletin of the Atomic Scientists, 6:2 (November 1950): 333–336.

Chew, Geoffrey, "Bootstrap: A scientific idea?", Science, Volume 161, 1968, Issue 3843, pp. 762-765.

Chew, Geoffrey, "Elastic Scattering of High Energy Nucleons by Deuterons". Tesis del Departmento de Física de la Universidad de Chicago, Illinois. Publicada en Phys. Rev. 74, 809–816 (1948).

Chew, Geoffrey, "Hadron bootstrap: triumph or frustration?", Physics Today 23(10), 23–28, 1970.

Chew, Geoffrey, "Particles as S-matrix poles; hadron democracy". Conference: Symposium on particle physics in the 1950's, Chicago, IL, USA, 1 May 1985, published in Pions to Quarks: Particle Physics in the 1950s, ed. Laurie. Brown, Max Dresden, and Lillian Hoddeson.

Chew, Geoffrey, "S-matrix theory of strong interactions without elementary particles", Reviews of Modern Physics, vol. 34, Issue 3, pp. 394-400, 1962.

Chew, Geoffrey, Strong-interaction physics: a lecture note volume, New York : W.A. Benjamin, 1964.

Collins, Harry, "Mathematical understanding and the physical sciences", Stud. Hist. Phil. Sci. 38 (2007) 667-685.

Cushing, James, "Is scientific methodology interestingly atemporal?", Brit. J. Phil. Sci. 41 (1990) 177-194.

Cushing, James, Theory Construction and Selection in Modern Physics: The S Matrix. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom 1990.

Forman, Paul, "Cultura en Weimar, causalidad y teoría cuántica : 1918-1927: adaptación de los físicos y matemáticos alemanes a un ambiente intelectual hostil". Alianza Editorial, 1984. Edición original: "Weimar culture, causality, and quantum theory: adaptation by German physicists and mathematicians to a hostile environment", Historical Studies in the Physical Sciences, Vol. 3, pp 1-115. 1971.

Frautschi, Steven, "My experiences with the S-matrix program", in A passion for physics, World Scientific Publishing, 1985,

Freundlich, Yehuda, "Theory Evaluation and the Bootstrap Hypothesis," Stud. Hist. Phil. Sci., 1980, 11:267–277.

Gardner, David P., The California Oath Controversy, University of California Press, 1967.

Gell-Mann, Murray; Goldberger, Marvin, "Formal Theory of Scattering" Phys. Rev. 91, 398 (1953).

Goldberger, Martin, "A Passion for Physics", in A Passion for Physics, World Scientific Publishing, 1985.

Gordon, Stephen, "Strong Interactions: Particles, Passion, and the Rise and Fall of Nuclear Democracy", A.B. thesis, Harvard Univ., 1998.

Gross, David, Nobel Lecture 2004: "The Discovery of Asymptotic Freedom and the Emergence of QCD".

Harrison, David M., "Quarks, bootstraps and monads", NeuroQuantology, 2006, Volume: 4, Issue: 3, 252-262.

Heisenberg, Werner, "Der mathematische Rahmen der Quantentheorie der Wellenfelder". Zeitschrift für Naturforschung, 1, 608-22.

Heisenberg, Werner, "Die beobachtbaren Grössen in der Theorie der Elementarteilchen". Zeitschrift für Physik, 120, 513-38.

Herken, Gregg, Brotherhood of the Bomb, The Tangled Lives and Loyalties of Robert Oppenheimer, Ernest Lawrence, and Edward Teller, Henry Holt and Co. 2002.

Kaiser, David, "Nuclear Democracy", Isis, 2002, 93:229-268.

Kaiser, David, "The atomic secret in red hands? American Suspicions of Theoretical Physicists During the Early Cold War", Representations 90: 28-60.

Kaiser, David, Drawing Theories Apart. The Dispersion of Feynman Diagrams in Postwar Physics, University Of Chicago Press, 2005.

Kaiser, David, How the Hippies saved Physics – Science, counterculture, and the quantum revival, Norton & Company, 2011.

Kevles, Daniel, The Physicists: The History of a Scientific Community in Modern America, Harvard University Press, 1987.

Max Planck Society, "Theoretical physicist". Recurso electronico. En: http://www.max-planck.mpg.de/seite13/english.html.

Mendelsohn, E., "The Social Construction of Scientific Knowledge". En The Social Production of Scientific Knowledge, compilado por Mendelsohn y otros. D. Reidel Publishing Company, 1977.

Muradian, Rudolf, "Predictions in Astrophysics and Cosmology", Pontifical Academy of Sciences, Acta 19, 2008.

Olivé, León (compilador), La Explicación Social del Conocimiento, México, UNAM, 1985.

Peat, David, Infinite Potential: The Life And Times Of David Bohm, Perseus Books, Addison-Wesley Publishing Company, Inc. November 1997.

Pickering, Andrew, Constructing Quarks: A Sociological History of Particle Physics, University of Chicago Press/Edinburgh University Press, 1984.

Polkinghorne et al., The analytic S-matrix, Cambridge University Press, 1966.

Polkinghorne, John, "A salesman of ideas", in A Passion for Physics, World Scientific Publishing, 1985.

Polkinghorne, John, The particle play, W. H. Freedman, 1979.

Quigg, Chris, "Elementary particles: Yesterday, today and tomorrow", in 100 years of elementary particles, Beam Line, 1997, vol. 27, nº 1.

Redhead, Michael, "Broken bootstraps – The rise and fall of a research programme", in Foundations of Physics, vol. 35, april 2005.

Richard Polenberg, In the Matter of J. Robert Oppenheimer: The Security Clearance Hearing, Cornell University Press, 2002.

Sánchez Ron, Juan Manuel, El poder de la ciencia, Editorial Crítica, 2007.

Schrecker, Ellen, No ivory tower. McCarthysm and the universities, Oxford University Press, 1986.

Schwarz, John, "The early years of string theory: A personal perspective", conferencia ofrecida el 20 de junio de 2007 en el Galileo Galilei Institute.

Segrè, Emilio, A Mind Always in Motion: The Autobiography of Emilio Segrè, University of California Press, 1993.

Shankar, R.: "Effective field theory in condensed matter physics", in Conceptual foundations of quantum field theory, Cambridge University Press, 1999.

Silvan S. Schweber, In the shadow of the bomb. Oppenheimer, Bethe, and the Moral Responsibility of the Scientist, Princeton University Press, 2006.

Solís, Carlos, Razones e intereses: La historia de la ciencia después de Kuhn, Paidós Ibérica, 1994.

Sproul, Robert G., "Excerpts from the Loyalty Oath Memos", February 13-April 24, 1951.

Stewart, George R., The year of the oath, Doubleday & Company, Inc., New York, 1950.

Swetman, T. P., "Bootstrap – an alternative philosophy", Phys. Educ. 8 325, 1973.

Wang, Jessica. "Scientists and the problem of the public in Cold War America, 1945-1960", Osiris 17, Science and civil society, ed. Lynn K. Nyhart and Thomas H. Broman, 323-347. Chicago: University of Chicago Press, 2002.

Wang, Jessica. American science in an age of anxiety: Scientists, anticommunism, and the Cold War. Chapel Hill, NC: University of North Carolina Press, 1999.

Wheeler, J. A., "Molecular viewpoints in nuclear structure". Physical Review, 52, 1937, 1083-106.

Wheeler, J. A., "On the mathematical description of light nuclei by the method of resonating group structure". Physical Review, 52, 1937, 1107-22.

White, Alan R, "The past and future of S-matrix theory", contribution to "Scattering", edited by E. R. Pike and P. Sabatier, to be published by Academic Press.

Yu Cao, Tian, Conceptual developments of 20th century field theories, Cambridge University Press, 1998

Autor:

Juan Carlos Ruiz Franco

Trabajo de investigación – Doctorado

Departamento y materia: Lógica, historia y filosofía de la ciencia