Consideraciones generales acerca del espacio-tiempo y de la naturaleza de la realidad (página 2)

De ambas teorías se infiere que el espacio y el tiempo son entidades, o variables externas a la materia que determinan el comportamiento de ésta, aunque explícitamente ninguna de las dos lo diga así. Esto implica que el espacio-tiempo es una interacción que actúa por fuera de la materia y que determina la geometría del Universo. Entonces la esencia, o naturaleza de la materia, ¿es independiente del espacio-tiempo? Pues parece que no.

La forma material de las cosas, la determina su geometría interna compuesta por las tres coordenadas espaciales. Como el espacio no puede estar separado de la variable tiempo, según lo propone la teoría especial de la Relatividad como lo vimos en el ejemplo anterior con la detección de lo muones, entonces, es un continuo que está al interior de ella, por consiguiente, el espacio-tiempo es una propiedad intrínseca de la materia y no es nada externo a ella. De esta forma, en el Universo quedan dos actores: la materia y las interacciones, considerándose al espacio-tiempo como una interacción que nos muestra su verdadera naturaleza como componente importante de la materia. Esta al interior de la materia y no por fuera de ella como lo sugiere el paradigma de la gravitación universal. Por consiguiente, en la densidad de la materia esta enrollado el espacio-tiempo y la ley gravedad entre los cuerpos universales se reducen a interacciones del espacio-tiempo que contiene la masa o forma material de las cosas.

Esta propuesta es muy extraña y atrevida, pero la naturaleza de la gravedad y del espacio-tiempo, son conceptualmente indescriptibles en términos de las leyes de la Física. La teoría de Newton es, desde su práctica, cuantitativamente correcta, pero, cualitativamente es falsa, porque no se han visto las fuerzas de la gravitación como entidades físicas o matemáticas. Desde ésta perspectiva quizás, se pueden conciliar desde el punto de vista funcional y práctico, en un cuerpo teórico coherente, las ideas de Newton y de Einstein, de fuerzas de la naturaleza y la geometría del espacio-tiempo, para la gravitación universal la cual podríamos definir como la interacción de las densidades de la materia de los diferentes cuerpos que habitan el Universo. Entonces, extrapolando los conceptos de ambas teorías, podemos formular la ley de la gravitación universal, así: Los cuerpos del Universo se atraen directamente proporcional a la densidad de sus masas, e inversamente proporcional a la distancia de sus cuadrados. Teniendo en cuenta que la densidad de un cuerpo tiene en si mismo enrollado el espacio-tiempo, por consiguiente, la gravedad del universo es una interacción del espacio-tiempo que contiene la materia, y explica la distorsión de éste con la densidad de la materia del Universo. En la formación de los agujeros negros, se puede inferir que el espacio-tiempo es una propiedad intrínseca de la materia, pues en la densidad de la misma se colapsa el espacio-tiempo.

Como se forman los agujeros negros

Supongamos una estrella como el sol que va agotando su combustible nuclear convirtiendo su hidrógeno a helio y este a carbono, oxígeno y finalmente hierro llegando un momento en que el calor producido por las reacciones nucleares es poco para producir una dilatación del sol y compensar así a la fuerza de la gravedad. Entonces el sol se colapsa aumentando su densidad, siendo frenado ese colapso únicamente por la repulsión entre las capas electrónicas de los átomos. Pero si la masa del sol es lo suficientemente elevada se vencerá esta repulsión pudiéndose llegar a fusionarse los protones y electrones de todos los átomos, formando neutrones y reduciéndose el volumen de la estrella no quedando ningún espacio entre los núcleos de los átomos. El sol se convertiría en una esfera de neutrones y por lo tanto tendría una densidad elevadísima. Sería lo que se denomina estrella de neutrones.

Naturalmente las estrellas de neutrones no se forman tan fácilmente, ya que al colapsarse la estrella la energía gravitatoria se convierte en calor rápidamente provocando una gran explosión. Se formaría una nova o una supernova expulsando en la explosión gran parte de su material, con lo que la presión gravitatoria disminuiría y el colapso podría detenerse. Así se podría llegar a lo que se denomina enanas blancas en las que la distancia entre los núcleos atómicos ha disminuido de modo que los electrones circulan libres por todo el material, y es la velocidad de movimiento de estos lo que impide un colapso mayor. Por lo tanto la densidad es muy elevada pero sin llegar a la de la estrella de neutrones. Pero la velocidad de los electrones tiene un límite: la velocidad de la luz; y cuando el equilibrio estelar exige una velocidad de los electrones superior a la velocidad de la luz, el colapso a neutrones es inevitable.

Se ha calculado que por encima de 2'5 soles de masa, una estrella de neutrones se colapsaría más aún fusionándose sus neutrones. Esto es posible debido a que el principio de exclusión de Pauli por el cual se repelen los neutrones tiene un límite cuando la velocidad de vibración de los neutrones alcanza la velocidad de la luz.

Debido a que no habría ninguna fuerza conocida que detuviera el colapso, este continuaría hasta convertir la estrella en un punto creándose un agujero negro. Este volumen puntual implicaría una densidad infinita, por lo que fue rechazado en un principio por la comunidad científica, pero S. Hawking demostró que esta singularidad era compatible con la teoría de la relatividad general de Einstein. Esta singularidad es un punto cero, donde las leyes de la Física también colapsan al no dar cuenta qué ha pasado con el espacio-tiempo y con la materia, tal y conforme los entiende la Ciencia, también, porque es un punto infinitamente denso de la materia que contiene en sus entrañas al espacio-tiempo, es punto de no retorno, pues nada puede escapar de un agujero negro.

Existe otro camino para llegar a estas mismas conclusiones y es indagando por la esencia o sustancialidad de lo material desde perspectiva de la Física Cuántica y la filosofía platónica.

La esencia de la materia del Universo está asociada a la naturaleza de las ideas, pues según Platón lo único real en el mundo es la idea, y las cosas materiales que observamos son meras proyecciones o copias de nuestras ideas que son conocidas por medio del pensamiento. De alguna manera, las implicaciones filosóficas derivadas de los experimentos de la Mecánica Cuántica, se identifican con un neoplatonismo. Por ejemplo, si empleáramos el método del reduccionismo de dividir un cuerpo material en partes cada vez más pequeñas, infinitas veces, podríamos llegar al átomo y por medio de un acelerador de partículas destruir su núcleo para escindirlo en sus componentes simples totalmente inestables, como los protones y neutrones; a su vez, si rompemos por medio del acelerador, un protón, encontramos los quarks, que no son propiamente partículas o entidades materiales, son información pura. Nadie ha visto un quark, es una simetría matemática, o una proyección mental que brota de la teoría científica dejando huellas fantasmales, por millonésimas de segundo, en una cámara de niebla de un acelerador de partículas. Inferimos de la teoría lo que queremos ver.

Con razonamientos similares, donde en vez de un Acelerador de partículas, utilizó la razón, Platón llegó a iguales conclusiones hace más de XV siglos, al refutar el atomismo de Demócrito, pues le parecía que era imposible encontrar la partícula material más simple ya que ésta siempre ocuparía un lugar en el espacio y por consiguiente, tendría extensión y forma, en tal caso, sería susceptible de dividirla infinitas veces. Aquí es adecuado definir lo que entendemos como materia desde esta nueva perspectiva: la materia es un estado aparente y transitorio de la energía. Donde la forma física es perdible y cambiable, pero su contenido es inmutable.

Cabe preguntarse, ¿Dónde esta esa partícula material con su espacio-tiempo? Se transformó en un patrón de energía e información. Parece un poco extraña esta respuesta, pero en la Mecánica Cuántica las subpartículas atómicas no están confinadas en el espacio-tiempo y se presentan fenómenos tan extraños tales como: la correlación instantánea entre dos subpartículas separadas a millones de kilómetros de distancia, el efecto túnel, el salto cuántico de una partícula entre los niveles de energía del átomo. Fenómenos de no localidad que sugieren la existencia de otras dimensiones. En fin, el concepto de realidad material no es objetivo, ni tampoco, las leyes de la física son certeras debido al Principio de Incertidumbre de Heinsemberg. Mientras más refinamos las medidas sobre la naturaleza de la materia, más nos acercamos a la Incertidumbre Cuántica: la aparente solidez del Universo físico, se convierte en una bruma, en una ilusión, sin los pilotes del espacio-tiempo. Todo el Universo construido y explicado con las certeras leyes de la mecánica de Newton y la teoría de la Relatividad, para nuestro asombro, se derrumba como un ídolo de barro. Llegamos así, al vacío cuántico, que es otra forma, al revés, de un agujero negro. Lo único que parece queda en pie, es la conciencia, el pensamiento humano, y para nuestra decepción, tampoco sabemos nada acerca de su naturaleza pues éste ha construido subjetivamente la noción de realidad material.

Quizás el misterio más asombroso de la Naturaleza sea el pensamiento mismo, o la idea, pues, según Platón es la única realidad del Universo, como ya dijimos antes. Pero por ser una entidad no tangible, ni cuantificable y mucho menos sin forma material, no podemos evidenciar, ni aceptar tan fácilmente esa premisa platónica. Todo lo que podamos decir y escribir sobre el pensamiento, es como si hiciéramos una disección sobre la niebla donde elaboramos trazos y cortes simbólicos, y no quedan las huellas materiales que podamos evidenciar con nuestros sentidos. Las nociones del espacio y el tiempo, lo mismo que lo de partículas materiales, son categorías creadas por la mente, en un intento desesperado por apropiarse de la realidad y definir lo material. De alguna manera, lo que consideramos real, es lo que perciben nuestros sentidos: es lo tangible, lo cuantificable, lo que podemos manipular. Pero el espectro de la realidad, es más que eso, abarca también, lo que no vemos, ni sentimos y también, lo que no podemos comprender con la razón. Existe un universo virtual simétrico al que vemos y es el continuo invisible al que consideramos real. No significa esto que el universo sea totalmente virtual, como podría inferirse con cierta ligereza; significa que la realidad se compone de una parte de la cual se apropian nuestros sentidos que es la tangible, y otra, que es la virtual que esta más allá de ellos.

Por todo lo que hemos expuesto, la realidad es relativa, histórica y cultural, pues depende de la teoría con que se le defina. El mundo "Real" que observo afuera es una proyección de mi mente. Mi mente tiene que estar alimentada con datos previos para poder ver. Lo que vivenciamos no es una realidad externa, (objetiva, separada de nosotros), sino nuestra interacción con esta. Lo que percibimos como la dualidad onda/partícula, no es una propiedad objetiva de la luz, ni de la materia, es, más bien, una relación fenoménica inseparable conformada por nuestra interacción con la luz. La luz no tiene propiedades independientes del observador. Sin el observador la luz no existe, y sin las interacciones con la luz y la materia, nosotros no existiríamos. Debido a que la materia, es la luz misma a otro nivel, si tenemos en cuenta la equivalencia entre la materia y la energía: E=mc2, donde la masa efectiva es m=E/c2. Estas inferencias a partir de la Relatividad, nos lleva a meternos en terrenos muy movedizos no aceptados todavía por la Ciencia, y plantearnos interrogantes tales como: Si la luz interactúa con la materia modificándola, ¿no podría acaso, la conciencia, (el observador), interactuar con la materia y modificarla? Sabemos lo impertinente de la pregunta, porque la Ciencia no conoce todavía la naturaleza de la mente. Pero, mi mente se apropia del universo a través de mis sentidos, el que observo y siento afuera, apenas, es la copia de mis ideas. Esto también, ya lo había señalado Platón, en el Timeo, hace muchas centurias, pero se han tomado sus enseñanzas en un sentido peyorativo como un idealismo insulso y sin ninguna utilidad práctica para el buscador de la verdad.

Los que han sostenido semejante opinión han escondido la verdad con razonamientos sofistas, pues, lo que este sabio griego había puesto al descubierto fue: La verdadera naturaleza del conocimiento. La que fue expuesta magistralmente en su teoría de las ideas, la cual se puede entender mejor en términos de entidades matemáticas. Un círculo, por ejemplo, se define, según lo propuso siglos después Euclides, como una figura compuesta por una serie de puntos en el plano, todos equidistantes de un mismo lugar. Sin embargo, nadie ha visto en el mundo real esa figura. Para Platón, entonces, la forma del círculo solo tiene realidad como idea, pero no en el mundo físico del espacio y del tiempo. Pues, solo existe como objeto inmutable y perfecto en el mundo abstracto, en el ámbito de las ideas, que solo puede ser conocido mediante la razón, es decir, en la proyección de mis pensamientos. Para éste filósofo, es en mi mente donde están las ideas o arquetipos universales de las cosas que reconozco afuera como reales en el mundo de la manifestación del espacio y el tiempo, a manera de entidades o simetrías matemáticas. Quizás, eso es lo ocurre con las partículas y subpartículas atómicas. Desde luego, mis ideas, mis pensamientos, mis conceptos, se generan en mi mente en un proceso que se retroalimenta con el mundo exterior, (interacción del observador con lo observado, formando un continuo en la naturaleza), y su vez, lo que percibo del mundo externo, es una proyección que hago con el contenido de mi mente; en otras palabras, reitero, que si mi mente careciera de éstos contenidos, no podría ver nada. Pues, nada puede haber en nuestra mente si que antes haya pasado por el tamiz de nuestros sentidos. En esa interacción de mi mundo interno con externo, es como se construye nuestra propia realidad.

Dadas las consideraciones anteriores que tocan con la teoría del conocimiento en un intento para definir la realidad, nos adentraremos en una aventura del pensamiento y la imaginación para proponer y ampliar la noción que tiene nuestra mente de lo que es real. Si ampliamos la teoría que define lo es real, en la proyección de nuestras ideas, ampliaremos el concepto o percepción de ésta. Pues la proyección de nuestros pensamientos origina la percepción de la realidad, y no al contrario, como se cree comúnmente.

Existe más allá, y que escapa a nuestras sensaciones, un Universo virtual y simétrico al nuestro que hace parte de nuestra realidad y por ende es un continuo al que pensamos es el real y del que da cuenta nuestros sentidos. Por consiguiente, lo que entendemos como realidad material, es un concepto intuitivo fragmentado y equivocado, pues se apoya únicamente en una visión tridimensional espacial que es la captan nuestras sensaciones. No vemos las coordenadas del tiempo que están asociadas, necesariamente, a las coordenadas espaciales. Esta intuición sesgada de la realidad lo confirma la teoría de la Relatividad, pues según vimos antes, el espacio y tiempo están ligados como un continuo en los fenómenos de la física, cuando los cuerpos se desplazan a velocidades de la luz.

En física relativista, esto nadie lo pone en duda en ese sistema de referencia. Pero en nuestra vida cotidiana, la intuición y los sentidos nos separan el espacio y el tiempo como variables independientes, tal y conforme lo enseña la mecánica de Newton. Igualmente sucede con lo que pensamos que es la materia: se derrumba la estructura física de la misma, vista desde la perspectiva de la Física Cuántica. La teoría cuántica cuestiona la aparente solidez de la realidad de la materia. La ficticia apariencia de lo real, esconde un caos de probabilidades. Roto así, el determinismo y la certeza de la física clásica, muchos se plantean angustiosamente, si Dios juega a los dados con las leyes del Universo, como lo formulara Einstein, o al contrario, hay un orden sólido subyacente soportado por variables ocultas no descubiertas todavía por el ingenio humano.

La mecánica cuántica, desarrollada fundamentalmente en la década de 1920, logró ampliar la mecánica newtoniana al terreno microscópico de los átomos y las moléculas. Sin embargo, la mecánica cuántica predice probabilidades —y no certidumbres— como resultado de las medidas. En la mecánica cuántica, medidas idénticas de sistemas idénticos no tienen necesariamente que dar resultados idénticos. Este contraste drástico con la mecánica clásica hizo que algunos de los físicos más prestigiosos, en particular Albert Einstein, consideraran que la mecánica cuántica estaba incompleta, y que debían de existir variables 'ocultas' (o aún no observadas) que distinguieran esos sistemas aparentemente idénticos y, por tanto, hicieran posibles predicciones unívocas. Además, para que fueran compatibles con la relatividad y con la teoría de campos electromagnéticos, Einstein consideraba que estas teorías de variables ocultas debían ser 'locales', en el sentido de que lo que ocurre aquí y ahora sólo debía depender de cosas cercanas en el espacio y en el tiempo. En fin, no le gustaba para nada el Principio de Incertidumbre y la posibilidad de otras dimensiones que son las que, probablemente, sostienen la realidad material. A mi entender, y dicho sea de paso, lo que definimos como un mundo caótico, o armonioso, es apenas, una percepción de la mente; cuando se percibe un universo ordenado es porque se ajusta al paradigma científico imperante, y caótico, cuando no. El caos o el orden del universo, es una percepción de la mente, es un atributo impuesto por la teoría de la cual somos portadores. Pero suceda lo que suceda, este, en sí mismo, no tiene ningún significado, el sentido del mismo se lo da nuestra mente. La valoración del mismo se la dan las teorías y paradigmas a lo largo de la historia, que se proyectan desde la mente. Si la mente humana no existiera, el Universo no tendría ningún sentido; quizás, estamos aquí para comprenderlo y transformarlo.

Conclusiones

El espacio-tiempo es un continuo que la naturaleza prohíbe escindir en categoría independientes. También, el observador y lo observado son indisolubles en el proceso del conocimiento. Por otra parte, la descripción de un Universo caótico u ordenado es una percepción de la mente. Queda claro pues, que lo que entendemos por realidad es una proyección de los contenidos de nuestra mente. El Universo físico no lo podemos cambiar, pues el es como es. Tampoco podemos elegir cómo debería ser. Pero sí podemos elegir cómo lo podemos comprender y sentir. Entonces, haciendo los ajustes a las teorías y extrapolando los conceptos, podemos ensamblar un cuerpo teórico coherente para definir y parir nuevas ideas acerca de la realidad. Modificando la teoría, se modifica la proyección, y por consiguiente, la percepción de la realidad.

Finalmente, hemos llegado a un callejón conceptual donde la única forma de salir de el es concluir que mente y materia son dos formas de una misma y una sola cosa, tal y conforme lo enseñó el maestro Buda. Para la Academia lo anterior es esotérico y metafísico, pero la Mecánica Cuántica, según vimos antes, une fenológicamente al observador y lo observado en un continuo que no podemos ignorar.

Autor:

Néstor Jaramillo Hernández

Medellín, de 2003-02-23