(Imatge de CERN Wikimedia commons)
EL 1687 Isaac Newton va publicar “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, on formulava les tres lleis fonamentals del moviment: la llei de la inèrcia, la llei de la dinàmica, i la llei d’acció i reacció. La combinació de totes elles va donar lloc a un quart principi: la llei de la gravetat. Aquest treball va marcar un punt d’inflexió en la història de la ciència i, per molts, és considerada l’obra científica més important de la història.
Fins a finals del segle XIX el món funcionava sota el tic-tac de l’inexorable pas del temps, fins que va aparèixer Albert Einstein.
“El perfil d’Einstein com a teòric ens inclina a imaginar-lo amb el cap sempre als núvols, però la veritat és que tota la seva vida va fomentar la passió cap a les màquines.
Dos episodis simbolitzen el procés d’iniciació d’Einstein en la ciència: el regal d’una brúixola, que li va lliurar el seu pare quan tenia quatre anys, i la lectura d’un volum de geometria euclidiana. L’agulla imantada va desplegar davant els seus ulls els misteris de la naturalesa; els axiomes i postulats d’Euclides, el poder deductiu de la intel·ligència (…) El magnetisme es pot interpretar com un efecte purament relativista i, la mateixa relativitat com una visió geomètrica de l’univers. Així, en la brúixola i en el llibre d’Euclides estava xifrada la seva destinació”. [1]
Des de molt jove Einstein va xocar amb les autoritats acadèmiques. La seva ment brillant el va dur a desenvolupar una idea de l’espaitemps no intuïtiva, la qual cosa topava de ple amb una idea fixada durant centenars d’anys: allò que no pot veure’s o mesurar-se en un laboratori, no existeix.
La relativitat va establir una noció diferent de l’espai i del temps. Arran de les seves formulacions el rellotge d’Einstein podia fer tac-tic en lloc de tic-tac. Amb això va desaparèixer el temps únic i absolut de la mecànica clàssica. Tot va passar a dependre de la llum i de l’estat de moviment de l’observador.
L’única cosa absoluta per a la nova teoria és la velocitat de la llum i, a partir d’aquí, tot és relatiu.
Les distàncies són relatives. Un objecte determinat impulsat a velocitat propera a la de la llum s’escurçarà a gairebé la meitat de la seva longitud; no és una il·lusió òptica, ocorre i és demostrable experimentalment.
Igualment, la simultaneïtat és relativa. Dues coses ocorren aparentment al mateix temps en diferents llocs, però dos observadors diferents en moviment no es posaran d’acord: un veurà que primer va ocórrer A i després B, en canvi, per a l’altre, primer va ser B i després A; tots dos tindran raó perquè la simultaneïtat és relativa a la velocitat de la llum.
Llavors va sorgir el problema de la causalitat. Sembla obvi que les causes són abans que els efectes, però la relativitat xocava amb el principi de causalitat. El científic va resoldre aquesta paradoxa en establir que res en l’Univers pot anar més de pressa que la velocitat de la llum. Això xocava de ple amb la imponent física tradicional newtoniana. Per a Newton la gravetat actuava de manera instantània, per la qual cosa tenia velocitat absoluta…
Einstein va dedicar deu anys (de 1905 a 1915) a buscar una nova teoria de la gravetat que fos compatible amb el principi de relativitat. Per a això va prendre el principi d’equivalència de Galileu, que establia que tots els objectes cauen a la mateixa velocitat, independentment de la seva massa. Llavors, si tots els objectes cauen amb la mateixa acceleració, les trajectòries que segueixen no són una propietat de cada objecte, sinó que es tracta d’una propietat de l’espai.
A més, les trajectòries són corbes quan els objectes cauen, descriuen una paràbola, o queden –com la Lluna– en situació de caiguda permanent cap a la superfície corbada de la Terra, descrivint una òrbita.
Per tant, quan hi ha gravetat l’espai és corb. La gravetat és una manifestació de la geometria distorsionada de l’espaitemps.
El problema de les autoritats acadèmiques no era sols respecte al treball d’Einstein, també van ser posats en quarantena Planck i Born que estaven establint les bases de la incipient mecànica quàntica. Al seu costat Heisenberg, Bohr, Pauli, Schrödinger van acabar de desmuntar els fonaments tradicionals de la física. A partir dels anys 20, les matemàtiques que descrivien el món van passar a ser formulacions extremadament complexes.
Però el pensament de la gent corrent va continuar sent bastant clàssic. Encara podíem encongir-nos d’espatlles i afirmar-nos en les nostres rutines, els nostres costums i les nostres lleis naturals del segle XIX, o més enrere, despreocupats i immersos en una existència relativament insubstancial.
La societat occidental es va escapolir dels plantejaments complicats per abocar-se als desenvolupaments de la Revolució Industrial, i d’aquesta manera disfressar d’eufòria allò que en realitat albergava un gran desconcert i desorientació existencial…
Mentrestant, el vell arbre de coneixement dels primers mites –anteriors a l’expulsió d’Adàn i Eva del paradís– anava adquirint un aspecte fractal. [2]
L’Arbre de Pitàgores és un pla fractal construït a partir de quadrats inventats pel professor Albert E. Bosman el 1942.
Fent el primer pas cap a la Teoria del Caos Henri Poincaré va introduir la idea de no linealitat, on origen i resultat divergeixen i les fórmules ja no serveixen per resoldre el sistema.
El 1927 Heisenberg va formular el principi d’incertesa que estableix la impossibilitat de realitzar un mesurament experimental sense pertorbar allò que es pretenen mesurar. Aquest principi suposa un canvi fonamental en la manera d’estudiar els fenòmens, ja que es passa d’un coneixement teòricament exacte a un coneixement basat només en probabilitats i en la impossibilitat de superar mai un cert nivell d’error.
La manifestació dels centenars de partícules subatòmiques que es coneixen es basa en aquesta forma experimental. En un accelerador de partícules es realitzen aquest tipus d’assajos en els quals es descobreix allò que prèviament es preveu que podria ocórrer amb un percentatge de suposició sobre el descobriment.
En això es va basar la troballa del Bosó de Higgs l’any 2012, que havia estat proposat en 1964 per Peter Higgs i altres. Resultava de vital importància per a la física perquè era gràcies al mecanisme de Higgs que la matèria tenia massa, sense això tot el sistema resultava completament insubstancial i incoherent. A aquest efecte es va construir a Ginebra el famós accelerador de partícules LHC (fins avui el més gran del món, amb 27 km de longitud a una profunditat de 100 metres sota terra). Allà es col·lideixen protons i s’estudien les partícules que sorgeixen d’aquestes col·lisions per comprovar si es compleix el model estàndard de la física de partícules, i més enllà…
Es tracta d’una tecnologia extrema; l’interior dels tubs del LHC és un dels llocs més freds de l’Univers i, al temps, en els punts on es produeixen les col·lisions es genera la temperatura més alta de tota la galàxia, unes 100 mil vegades la temperatura de l’interior del Sol. En aquests punts es recreen les condicions que tenia l’Univers una fracció de segon després de la Gran Explosió.
En aquest llindar la comprensió del buit, entès com a estructura fractal, va passar a ser, paradoxalment, el fet substancial.
Avui dia, l’accelerador LHC és la màquina que més dades genera en tot el planeta. El Gran Col·lisionador d’Hadrons recull, cada segon, l’equivalent a quaranta milions d’imatges en alta definició, i ha de decidir a l’instant quins emmagatzemar per a la seva posterior anàlisi. Fer front a aquest repte ha exigit desenvolupar algoritmes matemàtics específics, i la xarxa més gran de recursos de computació del planeta.
El tema de minimitzar l’error ha passat a ser l’essencial. El rellotge quàntic és una d’aquestes màquines sorprenents amb un marge d’error pràcticament nul. El seu mecanisme consisteix a preparar un àtom, de manera que oscil·li entre dos estats diferents, on cada estat és una superposició quàntica diferent de dos nivells d’energia de l’àtom. El rellotge perd un segon cada 3400 milions d’anys, comparant-lo amb el rellotge atòmic de font de cesi que perd un segon cada 100 milions d’anys.
Esquema de rellotge quàntic.
La cerca de l’harmonia
A la fi del segle XX el pensament científic va aconseguir una gran complexitat a partir de la formulació del Big bang i del model estàndard de la física de partícules, fins a arribar finalment al buit. Però tal buit no pot estar buit, perquè, en tal cas, res existiria, ni tan sols relativament. Per tant, aquest buit que la ciència troba retorna la pilota al terreny de la filosofia: la idea del buit com a estructura creativa atemporal i immaterial (aliena a l’espai).
Gairebé tot l’esforç científic intens i el finançament massiu governamental en física de partícules s’ha dirigit històricament a catalogar les propietats de partícules subatòmiques, com ara «quarks» i «gluons», més que a penetrar en la naturalesa de la geometria. Ara, els científics estan comprenent que els conceptes «inútils» d’espai i temps poden ser la font última de la bellesa i la simplicitat en la naturalesa.[3]
Tal com va ocórrer en totes les etapes de l’existència humana, l’avanç tecnològic ens posa enfront de noves situacions per a les quals no estem preparats. Suposa sobrepassar límits insospitats i fer-ho amb el sistema cultural d’etapes anteriors; amb això es genera una gran crisi sistèmica. Akop Nazaretián defineix aquest moment de singularitat com la ruptura del balanç tècnic-humanitari.
La capacitat per poder visualitzar un futur en una direcció possible es converteix llavors en el tema fonamental. Nazaretián es va abocar profusament al rastreig de punts de vista que poguessin donar una perspectiva en una direcció de supervivència global i evolució desconeguda. En el seu llibre “Futur No-Lineal” recopila de manera interdisciplinària el treball de nombrosos especialistes.
El filòsof ortodox rus Nikolái Berdiáev [1990] afirmava que “tots els intents de resoldre totes les tasques històriques, en tots els períodes, han de ser reconeguts com a fracassos rotunds. En la destinació històrica de l’ésser humà, en essència, res va resultar bé”. L’eterna “lluita del bé contra el bé” invariablement va engendrar el mal; i les intencions humanes, o bé no es van concretar, o bé no van valer l’esforç realitzat. En paraules de Dante es podria dir que “el camí a l’infern és empedrat de bones intencions”. [4]
No és d’estranyar que la gran majoria dels astrofísics del segle XX veiés l’existència humana com una “farsa”, a la qual només la previsió del final inevitable li atorga el matís de “tragèdia superior” [Weinberg, 1993]. [5]
Aquestes cites posen de manifest el sentiment d’incertesa de finals del segle passat. No obstant això, la humanitat va seguir muntada en ales d’un ocell anomenat intent, moguda per una estranya combinació d’intuïció i cerca de l’harmonia del que és existent.
L’abril de 1998 el satèl·lit de la NASA, Transition Region and Coronal Explorer (TRACE), va trobar evidències de la música originada en els cossos celestes. L’atmosfera del Sol emet sons ultrasònics i interpreta una partitura formada per ones que són aproximadament 300 vegades més greus que els tons que pot captar l’oïda humana.
Entre les estrelles i les partícules, la vida va passar a ser compresa com una raresa. Davant aquesta una dansa creativa insospitada Albert Einstein va expressar la seva sorpresa amb la frase: “La propietat més sorprenent d’aquest món és que sí que existeix”.
Un altre científic rebel va ser Ilya Prigogine. El 1977, l’especialista en termodinàmica, va rebre el Premi Nobel de Química per la seva teoria sobre les estructures dissipatives, i va mostrar que en la química de determinades estructures ocorre un procés de creació en el qual les possibilitats trenquen els seus límits i s’alliberen gràcies a l’atzar i el no-equilibri en interacció.
Des de la perspectiva termodinàmica, tots els processos naturals són –eren– irreversibles, però “Les estructures dissipatives són illes d’ordre en un oceà de desordre”, va establir Prigogine.
“L’Univers del no-equilibri és un Univers coherent” (…) “En el nostre temps, ens trobem molt lluny de la visió monolítica de la física clàssica. Davant nostra s’obre un Univers del qual a penes comencem a entreveure les estructures. Descobrim un món fascinant, tan sorprenent i nou com el de l’exploració de la infantesa”. [6]
Una altra de les seves teories també fa referència a la qüestió de la música de l’Univers, que sembla transitar en els temps: “Existeixen diferents vies d’interrogar l’Univers en què vivim, i la música n’és també una. El nostre entorn no és només color, sinó també so i moltes altres coses”.
Ilya va inspirar estudiosos de la mega-història en comprendre en estructura l’essència d’allò material i d’allò humà com un procés comú, que sorgeix en la gènesi de l’Univers a partir del Big bang.
“La característica principal de qualsevol sistema viu és l’obertura”. “Tot el que veiem en la naturalesa és molt diferent d’un robot; segueix el patró evolutiu, és inestable, es transforma”.
Prigogine ens apropa a la idea d’equilibri filosòfic enfront del desequilibri termodinàmic. Davant el caos, l’atzar i la tremenda complexitat de l’Univers s’afirma l’ésser humà com la manifestació de l’evolució més avançada que tenim.
“Estem redescobrint el temps, però és un temps que, en lloc d’enfrontar a l’home amb la naturalesa, pot explicar el lloc que l’home ocupa en un Univers inventiu i creatiu”.
A l’alba del nou segle la incertesa continuarà pesant amb força, a vegades convertida en nihilisme i a vegades convertida en sospita de sentit. En aquest llindar ens va deixar el gran filòsof Prigogine amb l’aposta clara per la segona de les opcions per a obrir el futur.
“El futur és incert… Però aquesta incertesa rau en el cor mateix de la creativitat humana”. “Sempre estem triant; aquesta és la raó per la qual és tan important enriquir la gamma de possibilitats i desenvolupar noves utopies al final d’aquest segle, que facin possibles noves eleccions”. [7]
—
[1] David Blanco Laserna. Einstein, “La teoria de la relativitat”, RBA Col·leccionables SA, 2012. Pàg. 21
[2] L’arbre del coneixement, anomenat també arbre còsmic “Axis Mundi” apareix en la mitologia de totes les cultures, des dels inicis més remots de la cultura humana. En la Bíblia se li dona un tractament negatiu i se l’associa al maligne. “Vegeu aquí a Adam que s’ha fet com un de nosaltres, coneixedor del bé i del mal; ara doncs, expulsem-lo d’aquí, no sigui que allargui la seva mà, i prengui també del fruit de l’arbre de conservar la vida, i mengi d’ell, i visqui per sempre” Edició castellana: “Expulsió del Paradís”, Cap. III, Torres Amat, 1957.
[3] Michio Kaku. “Hiperespacio” Editor digital: Banshee. 1994. Pàg. 26
[4] Akop Nazaretián. “Futuro No-Lineal”. Ed.Suma Qamaña. Buenos Aires, 2016. Pàg. 212
[5] Ibíd. Pàg. 293
[6] Ilya Prigogine. Ha estat definit com a gran filòsof humanista, els seus llibres s’han traduït a molts idiomes; la majoria tracten de termodinàmica i els últims pretenen unir ciència i humanisme. Dels seus assajos cal destacar “Introducción a la termodinámica de los procesos irreversibles”, “Las leyes del caos”, “El fin de las certidumbres” i “El nacimiento del tiempo”.
[7] Ilya Prigogine, Buenos Aires, 1999.
Màquines del temps II: Sota els astres
