El gran diseño de Stephen Hawking y Leonard Mlodinow es un libro sobre la ciencia y la filosofía que argumenta que el Universo es un lugar que obedece a leyes naturales y que puede ser entendido mediante la ciencia y la razón.
La idea principal del libro es que no hay necesidad de invocar la existencia de un ser sobrenatural para explicar el origen y el funcionamiento del Universo, pues la ciencia y la razón pueden proporcionar explicaciones coherentes y satisfactorias para los fenómenos naturales que observamos.
En el libro, Hawking y Mlodinow discuten varios temas, como el origen del Universo, la evolución de las galaxias, la posibilidad de vida extraterrestre y la interacción entre ciencia y religión.
Aun siendo un libro publicado hace unos años (2010), El gran diseño sigue siendo una lectura fascinante y pertinente hoy en día. Es un libro que promueve una perspectiva científica de la vida y del Universo. Ayuda a los lectores a entender y aceptar una visión científica del mundo, que puede ser muy diferente de la que tienen algunas personas.
Por último, aporta un enfoque crítico a las creencias religiosas y tradicionales. Favorece un examen de nuestras creencias y prejuicios, y contribuye a desarrollar un pensamiento crítico y reflexivo.
Qué creencias o teorías desafió cuando se publicó el libro «El gran diseño» de Stephen Hawking y Leonard Mlodinow?
El libro El gran diseño desafió varias creencias y teorías, incluyendo:
- La creencia de que la existencia del Universo requiere la intervención de un creador sobrenatural: El libro argumenta que el Universo puede ser explicado por la ciencia y la razón, sin la necesidad de recurrir a la religión.
- La creencia de que la vida en la Tierra es única en el Universo: El libro argumenta que es posible que exista vida en otros planetas, y que la búsqueda de vida extraterrestre debe continuar.
- La creencia de que la ciencia y la religión son incompatibles: El libro argumenta que la ciencia y la religión pueden coexistir y complementarse, y que los dos campos pueden aprender de los otros.
Principales ideas de “El gran diseño”
- La búsqueda de explicar nuestro mundo nos llevó de lo mitológico a lo científico.
- Los científicos han discutido durante mucho tiempo si los humanos tenemos libre albedrío o si estamos sujetos al determinismo científico.
- No existe una “realidad” independiente del observador.
- Un buen modelo de la realidad debe ser elegante y consistente, debe ajustarse a la realidad y predecir el futuro.
- La teoría cuántica describe la naturaleza a escala subatómica y nos proporciona una concepción diferente del mundo.
- Einstein revolucionó nuestra comprensión del tiempo y el espacio.
- Los físicos todavía discuten sobre una teoría unificada del todo, aunque la teoría M podría ser una gran candidata.
- El universo se está expandiendo y tenemos suerte de estar donde estamos dentro de él.
La búsqueda de explicar nuestro mundo nos llevó de lo mitológico a lo científico.
Una de las características definitorias de los seres humanos es nuestra curiosidad. Desde que existimos, hemos estado reflexionando sobre las grandes preguntas: ¿por qué estamos aquí? ¿Estamos solos en el universo? ¿Existe un creador?
Si bien estas preguntas tienen miles de años, el método de utilizar la investigación científica para obtener respuestas es relativamente nuevo.
En la antigüedad, usábamos a los dioses para explicar los fenómenos naturales del mundo. Teníamos dioses del sol, dioses de la lluvia y del trueno, incluso dioses de los terremotos y los volcanes.
Entonces, cuando estábamos desesperados por tener buen tiempo, hacíamos todo lo posible para complacer a los dioses apropiados. Y cuando nos sobrevenían sequías o desastres naturales, creíamos que se debía a que no habíamos podido complacer adecuadamente a los dioses.
Se necesitarían los filósofos griegos antiguos como Aristóteles, Arquímedes y Tales para dejar atrás este pensamiento mitológico. Estos pensadores griegos se dedicaron a reflexionar sobre las grandes cuestiones de la vida y a contemplar el universo, y comenzaron a encontrar formas de entender el mundo sin la intervención divina.
Si bien hoy en día alguien como Arquímedes no sería considerado un científico adecuado, fue uno de los primeros en realizar experimentos y observar y medir cuidadosamente los resultados. Así surgió principios revolucionarios como la ley de la palanca, que explicaba cómo se pueden utilizar pequeñas fuerzas para levantar objetos pesados.
Esta línea de pensamiento seguiría perfeccionándose y, a principios de los tiempos modernos, se conoció como método científico : un sistema estricto para formular una hipótesis y probarla rigurosamente mediante experimentos, mediciones y observaciones.
En los siglos XVI y XVII, eruditos como Galileo, Johannes Kepler y René Descartes fueron los primeros defensores del método científico. Isaac Newton utilizó este sistema para formular las leyes de la gravedad y el movimiento, lo que finalmente nos permitió comprender los movimientos de los planetas y las estrellas.
Con el tiempo, los científicos utilizarían el método científico para explicar cómo funciona todo el mundo físico.
Esto nos llevó al determinismo científico, la creencia de que cada suceso en la naturaleza puede explicarse científicamente, incluso las decisiones humanas.
Los científicos han discutido durante mucho tiempo si los humanos tenemos libre albedrío o si estamos sujetos al determinismo científico.
Quizás estés pensando: «Espera un momento, si mis decisiones pueden explicarse científicamente, ¿no va eso en contra de la idea del libre albedrío?».
De hecho, si bien muchas personas pueden aceptar las reglas del determinismo científico tal como se aplican a la naturaleza, es una propuesta más complicada con respecto a la naturaleza humana.
Como resultado, los académicos han debatido durante mucho tiempo el concepto de libre albedrío y si tal cosa existe.
En defensa del libre albedrío tenemos al filósofo René Descartes, quien se negó a creer que los seres humanos simplemente nos apegamos a las leyes de la naturaleza, como si todos fuéramos robots siguiendo un programa predeterminado.
Descartes vio una clara distinción entre el cuerpo humano, que podía explicarse mediante leyes científicas, y el alma humana, a la que ese razonamiento no se aplicaba.
Vio el alma como la fuente del libre albedrío de una persona e incluso llegó a sugerir una ubicación para nuestra alma: la glándula pineal, que reside en el centro del cerebro.
Descartes presenta un caso convincente, pero también plantea muchas preguntas que resaltan el conflicto entre el libre albedrío y el determinismo científico.
En primer lugar, si los humanos tienen libre albedrío, ¿lo tienen todos los mamíferos? Si es así, ¿cuándo apareció este rasgo en nuestra evolución?
¿Es el libre albedrío un rasgo de los organismos multicelulares o las bacterias también lo tienen? ¿Dónde trazamos la línea entre los seres vivos que están sujetos a leyes científicas y aquellos que poseen esta cualidad aparentemente mágica?
La simple verdad es que no hay línea. Si bien puede reconfortarnos pensar que somos libres de elegir cualquier acción que consideremos adecuada, todos estos pensamientos y decisiones pueden explicarse mediante leyes físicas y químicas.
Los avances recientes en neurociencia han dejado bastante claras las leyes científicas detrás de nuestras acciones.
Los científicos ahora saben cómo se puede estimular cada área del cerebro para que las personas deseen hablar o mover ciertas partes de su cuerpo. Entonces, cualquier elección que hagamos ahora puede atribuirse a la mecánica biológica, al igual que el resto de los organismos que nos rodean.
No existe una “realidad” independiente del observador.
¿Qué crees que ve un pez dorado si vive en una pecera en tu sala de estar?
En realidad, esto era una preocupación en la ciudad de Monza, Italia. En 2004, el ayuntamiento prohibió las peceras curvas porque decidió que el cristal curvado distorsionaría la visión de los peces, obligándolos así a vivir en una realidad cruelmente distorsionada.
Pero para que esto sea cierto, primero tenemos que creer que nuestra realidad no está distorsionada de ninguna manera, o que hay una realidad definitivamente precisa que contemplar.
Esto sería tremendamente presuntuoso ya que la verdad es que todos vemos las cosas de una manera exclusivamente nuestra.
O, para decirlo de otra manera, no existe “realidad” aparte de lo que experimenta un individuo.
Lo que usted llama «realidad» es una imagen mental que su cerebro produce a partir de la información que envían sus sentidos.
Si reconoces la imagen de un árbol, es porque la retina de tu ojo captó la luz que estaba siendo dispersada por el objeto parecido a un árbol y tu cerebro la usó para crear la imagen mental de un árbol.
La razón por la que crees que lo que ves es la realidad es porque la gente ha utilizado los mismos sentidos que tú tienes para crear las leyes científicas que han sido aceptadas como precisas. Dado que tu visión se adhiere a estas leyes, aceptas que tu realidad es la correcta.
Entonces, con esto en mente, la realidad del pez dorado dentro de una pecera curva podría ser igual de precisa y correcta.
Imagine al pez dorado realizando experimentos en esta pecera y formulando una serie de leyes sobre los principios rectores de su mundo. Si bien los resultados serían diferentes a los de nuestro mundo, ya que la pecera curva haría que los objetos observados viajaran en una línea curva en lugar de una línea recta, este mundo seguiría siendo una versión funcional de la realidad.
En definitiva, la realidad que experimentas no es ni más ni menos válida que la de cualquier otro organismo vivo. Y aunque puedan ver las cosas de manera diferente, todos tienen el potencial de crear leyes científicas que reflejen con precisión sus experiencias relativas.
Un buen modelo de la realidad debe ser elegante y consistente, debe ajustarse a la realidad y predecir el futuro.
Si bien es importante recordar que todo es relativo, esto no significa que cualquier teoría o modelo científico antiguo deba considerarse aceptable.
Hay cuatro criterios que todo buen modelo de la realidad debe cumplir.
En primer lugar, debe ser elegante.
Es cierto que la elegancia es bastante subjetiva. Pero en el mundo de la ciencia, la mayoría de los expertos coinciden en que un modelo elegante es aquel que puede hacer que un tema increíblemente complejo sea extremadamente simple. La famosa fórmula de Einstein de E=MC² es quizás el ejemplo perfecto de elegancia científica.
El consejo de Einstein para los teóricos científicos es que deberían esforzarse por lograr una teoría que sea «lo más simple posible, pero no más simple».
El segundo criterio para una buena teoría es que no debería depender de demasiados factores ajustables o aleatorios.
Es una mala señal que una teoría requiera una gran cantidad de elementos adicionales para que funcione.
Por ejemplo, los primeros astrónomos solían creer que todo giraba alrededor de la Tierra en círculos perfectos. Pero no pasó mucho tiempo antes de que las observaciones entraran en claro conflicto con esta teoría, por lo que los astrónomos tuvieron que agregar nuevos factores atenuantes para mantener viva esta teoría.
El matemático y astrónomo romano Ptolomeo sugirió que los planetas debían moverse en círculos individuales más pequeños alrededor de la Tierra, lo que explicaría las observaciones, pero lo que realmente demostró fue que la teoría original era errónea.
El tercer criterio para un buen modelo es que necesita explicar cada observación existente.
Tomemos como ejemplo la teoría de la luz de Newton, que sugiere que la luz está formada por partículas o, como él las llamaba, corpúsculos. La teoría de Newton explica por qué la luz se mueve en línea recta y por qué se refracta en el agua.
Pero no podía explicar una cosa: por qué la luz forma un patrón de anillos concéntricos cuando se refleja entre dos superficies. Y como la teoría de Newton no logró explicar esta observación, no era una ley científica aceptable.
Finalmente, el cuarto criterio establece que toda buena teoría debe contribuir a observaciones y predicciones futuras.
La teoría cuántica describe la naturaleza a escala subatómica y nos proporciona una concepción diferente del mundo.
Hasta ahora, hemos estado observando lo que se puede observar a simple vista y, en su mayor parte, lo que vemos a nuestro alrededor es normal y explicable. Pero si pudiéramos ver lo que sucede a nuestro alrededor en el nivel subatómico, donde rige la teoría cuántica, las cosas no parecerían tan normales.
Uno de los principios más importantes de la física cuántica es el principio de incertidumbre , establecido en 1926 por el físico alemán Werner Heisenberg.
Heisenberg creía que era imposible medir simultáneamente, con precisión, la posición y la velocidad de una partícula.
Una vez que intentamos concentrarnos en la velocidad de una partícula, perdemos la capacidad de medir su posición, y viceversa. Y con un número infinito de posibilidades, es imposible predecir dónde ha estado una partícula y dónde estará en el futuro.
Lo mejor que se puede hacer es medir la probabilidad de los distintos lugares en los que es probable que se encuentre una partícula.
Otro principio clave de la teoría cuántica establece que no podemos observar algo pasivamente. Más bien, al hacer una observación, estamos afectando lo que estamos observando.
Por ejemplo, si abrimos un refrigerador para ver qué hay dentro, estamos cambiando la temperatura del contenido y exponiendo los alimentos y bebidas que hay allí a fotones de luz.
Si bien iluminar algo tan grande como una manzana no servirá de mucho, disparar fotones , o partículas de luz, afectará en gran medida el movimiento y la dirección de otras partículas diminutas.
Entonces, como puede ver, la perturbación que puede causar la luz simple hace que sea bastante difícil realizar experimentos a nivel cuántico.
Einstein revolucionó nuestra comprensión del tiempo y el espacio.
Albert Einstein tenía sólo 26 años en 1905, el año en que puso patas arriba la física.
Con su Teoría de la Relatividad Especial, Einstein demostró que la forma en que experimentamos el tiempo también es relativa.
Para entender cómo esto es posible, imaginemos estar en la cabina de un avión que viaja casi a la velocidad de la luz. Y mientras vuelas, hay un rayo de luz que rebota continuamente desde el avión hasta el suelo.
Desde su punto de vista, la luz siempre viajará recta hacia arriba y hacia abajo. Pero para alguien que esté parado en el suelo y observe el avión pasar, la luz viajará por un camino diferente, moviéndose en un ángulo hacia adelante con cada rebote.
Tiene sentido, ¿verdad? Pero aquí es donde la cosa se complica: la velocidad de la luz es la misma para todos. No importa si viaja a 10 mph o 10,000 mph, la luz siempre viajará a 186,000 millas por segundo. Entonces, si consideras que velocidad = distancia/tiempo, y en este escenario, la velocidad de la luz es la misma tanto para ti como para el observador en el suelo, pero tu percepción de la distancia es diferente. Esto significa que tu percepción del tiempo también debe ser diferente.
En otras palabras, cuanto más rápido viajas, más lento te resulta el tiempo en comparación con alguien que está parado.
La Teoría de la Relatividad General de Einstein también fue un punto de inflexión porque describió cómo funciona la gravedad.
Para ello, Einstein teorizó que nuestra dimensión es una combinación de espacio y tiempo, por lo que se denomina espacio-tiempo.
Puedes imaginar el espacio-tiempo como la superficie de una mesa de billar; sin gravedad, la mesa estaría recta y todo se movería libremente. Pero la gravedad es como un peso justo en el centro de la mesa, lo que hace que se deforme, de modo que los objetos son atraídos hacia ella y viajan alrededor del centro.
Así es como la gravedad de una gran estrella como el Sol puede atraer planetas equivalentes a un sistema solar para orbitar a su alrededor.
Los físicos todavía discuten sobre una teoría unificada del todo, aunque la teoría M podría ser una gran candidata.
Hoy en día, tenemos muchas teorías que explican cómo funcionan diferentes cosas como la gravedad y las partículas cuánticas, pero estas teorías separadas no siempre son compatibles. La teoría cuántica y la relatividad general, por ejemplo, no combinan bien juntas.
Esto es algo con lo que los físicos han estado luchando durante generaciones: una Gran Teoría Unificada (GUT) que unirá las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: fuerza nuclear débil, fuerza nuclear fuerte, electromagnetismo y gravedad.
A pesar de muchos intentos, todos los esfuerzos por formular un GUT han fracasado, ya que los experimentos continúan refutando las teorías.
En la década de 1970, por ejemplo, se intentó desarrollar un GUT que predijo que los protones se desintegrarían a un ritmo promedio de 10³² años. Pero experimentos recientes han demostrado que la tasa exacta es de más de 10³⁴ años.
Pero no todo está perdido, ya que la Teoría M puede ser la respuesta tan buscada a una teoría unificadora.
La Teoría M es un poco diferente a los intentos tradicionales, ya que no es una teoría, sino más bien una colección de múltiples teorías que trabajan juntas para formar una imagen grande y completa.
M-Theory funciona un poco como un atlas: contiene mapas individuales que proporcionan detalles de áreas locales, y cuando los juntas todos tienes todo cubierto.
Uno de los aspectos más interesantes de la teoría M es que sugiere la probabilidad de que existan múltiples universos.
De hecho, sugiere la existencia de toda una gama de otros universos y, como veremos en el próximo apartado, fue pura suerte lo que llevó a que nuestro universo fuera apto para la vida.
El universo se está expandiendo y tenemos suerte de estar donde estamos dentro de él.
Nuestra existencia en el universo siempre ha sido un tema delicado, al igual que la existencia del universo mismo. Durante siglos, el tema de cómo surgió el universo se abordó a través de dos escuelas de pensamiento: los que creían que siempre existió y los que creían que era obra de Dios.
Sólo hace relativamente poco tiempo que la ciencia moderna tuvo las herramientas para explicar cómo comenzó el universo y cómo se expande, sin dejar de respetar las leyes de la naturaleza.
Corría el año 1929 cuando el astrónomo estadounidense Edwin Hubble descubrió que casi todas las galaxias se mueven en una dirección: alejándose de la Tierra. También señaló que su velocidad aumenta gradualmente a medida que se alejan.
La conclusión fue clara: el universo se está expandiendo. Y si algo se está expandiendo, eso significa que alguna vez fue más pequeño.
De hecho, los científicos pudieron revertir la expansión hasta el punto en que toda la materia y la energía estaban estrechamente concentradas en una pequeña área de increíble densidad y temperatura extrema. Y creen que así era el universo justo antes del Big Bang , la explosión que puso al universo en movimiento.
Después del Big Bang, fue un poco de buena suerte que la Tierra terminara siendo apta para que se formara vida.
Nuestro planeta existe en lo que ahora se llama la zona habitable , un área pequeña que se encuentra a la distancia justa del sol y fuera del alcance de los meteoritos destructivos.
Al no estar ni demasiado lejos ni demasiado cerca del sol, el agua que constituye gran parte de la superficie del planeta no está ni hirviendo ni helada. Aun así, muchas personas, de diversas religiones, ven nuestra afortunada posición no como una cuestión de suerte, sino como un designio inteligente de Dios.
Sin embargo, si creemos que es Dios quien creó el universo, esto plantea más preguntas, incluida la pregunta central de quién o qué creó a Dios.
Para la mayoría de los astrónomos, físicos y quienes siguen el método científico, no fue una mano divina la que nos creó. Fueron varios factores los que se unieron, lo que nos convirtió a los terrícolas en un pueblo asombrosamente afortunado.
Foto de eberhard grossgasteiger