Criterios estéticos en las teorías científicas

01/08/2020

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Paul Dirac asegura que fue su sentido de la belleza lo que le permitió descubrir la ecuación del electrón. Porque según él: "Es más importante tener belleza en nuestras ecuaciones que hacer que cuadren con el experimento". Como ya adviertiera Steven Weinberg: "No aceptaríamos ninguna teoría como teoría final a no ser que fuera bella". En todos estos casos la formulación matemática de la teoría contiene, para los físicos encargados de estudiarla, confirmarla o censurarla, grados de belleza que favorecen su general aceptación.

A medida que la ciencia se vuelve más intuitiva, se acerca a la unificación definitiva, a una Teoría de Todo, a medida que el científico ha de prescindir del experimento y basarse en intuiciones matemáticas, los criterios estéticos parecen ocupar el lugar de la verificación. Esto ocurre principalmente con las teorías cerradas, aquellas que se convierten en especialidades autónomas dentro del marco global de la ciencia. Las últimas teorías cerradas formuladas son la Teoría de la Relatividad, la Mecánica Cuántica y la Teoría de Cuerdas (ahora Supercuerdas).

En todos estos casos la formulación matemática de la teoría contiene, para los físicos encargados de estudiarla, confirmarla o censurarla, grados de belleza que favorecen su general aceptación. Steven Weinberg, premio Nobel de física, confiesa: "Creo que la general aceptación de la Teoría de la Relatividad General fue en gran parte debida al atractivo de la propia teoría, esto es, a su belleza". ¿Y qué clase de belleza aprecian los físicos en las formulaciones matemáticas de dichas teorías? Para Michio Kaku, cuando los físicos hablan de "belleza" en sus teorías, lo que realmente quieren expresar es que la teoría posee al menos dos características esenciales:

1. Una simetría unificadora.
2. La capacidad de explicar una gran cantidad de datos experimentales mediante las expresiones matemáticas más concisas.

Que coincide con la opinión de Weinberg: "La clase de belleza que encontramos en las teorías físicas son la belleza de la simplicidad y la inevitabilidad ?la belleza de la estructura perfecta". ¿Una vuelta al platonismo, un añorar esa estructura ideal de donde surgen todas las estructuras físicas formulables? Quizás ello explique el afán desatado últimamente entre los físicos por lograr lo que se denomina una "teoría de todo", hallar aquellas partículas elementales y sus correspondientes propiedades, que sean el fundamente último de la materia, o lo que vendría a ser lo mismo, del universo. Y de eso va la Teoría de Cuerdas (en adelante TC), una teoría que propone (o pronostica) como último grado de la materia unas cuerdecillas de energía vibrando en un espacio de diez dimensiones, las tres que apreciamos en los objetos ordinarios, el tiempo y otras 6 dimensiones adicionales enrolladas en pliegues microscópicos.

Sobre la TC, afirma John Schwarz, profesor del departamento de física del Instituto Tecnológico de California, que posee una estructura bella y profunda. Michael Green, profesor de física del Queens Mary College, de Londres, ve a la TC: "Tan cautivadora, tan elegante, que es muy difícil quitársela de la cabeza". Parece que juzgasen una sinfonía, o una obra pictórica. Pero es ciencia, es física, son partículas que sólo pueden ser generadas con ayuda de grandes aceleradores. David Gross, profesor de física de la Universidad de Princeton, asegura que la TC es una teoría muy bella, y que probablemente la encontraremos más bella en el futuro, cuando la comprendamos mejor. Es más, algunos ven en esta general apreciación de belleza de la teoría una prueba de su autenticidad, como por ejemplo Sheldom Glashow, premio Nobel de física, quien hablando de la TC, manifestó: "Algunos de ellos (los estudiosos de la teoría de cuerdas) están convencidos de la unicidad, de la belleza, y por tanto de la verdad, de su teoría". Todos coinciden. Werner Heisenberg, colaborador de Niels Bohr, premio Nobel de física y lucubrador del principio de incertidumbre en la Mecánica Cuántica, nos dijo: "La sencillez y belleza matemáticas -un criterio estético, a fin de cuentas- quizás ejerza influencia decisiva en el poder de convicción de las teorías cerradas".

¿Quizás? No, seguro. A Einstein el lado izquierdo de las ecuaciones de la relatividad general le parecía bello y el lado derecho feo, lo que no impide que J. Brown asegurase que dicha teoría posee un poderoso atractivo estético y filosófico. Y Paul Dirac asegura que fue su sentido de la belleza lo que le permitió descubrir la ecuación del electrón. Porque según él: "Es más importante tener belleza en nuestras ecuaciones que hacer que cuadren con el experimento".

Roger Penrose, eminente matemático y físico, en la misma línea, manifiesta: "Los criterios estéticos son enormemente valiosos a la hora de formar nuestros juicios". Y Richard Feymann, otro premio Nobel de física, aseguró que podía reconocerse la verdad por su belleza y simplicidad. Porque como ya adviertiera Steven Weinberg: "No aceptaríamos ninguna teoría como teoría final a no ser que fuera bella".

Este aspecto de la belleza como argumento de convicción de las teorías científicas no le pasó inadvertido a Thomas S. Kuhn, sociólogo de la ciencia, quien en su famosa obra La estructura de las revoluciones científicas, subraya que para la aceptación de cualquier teoría: "La importancia de las consideraciones estéticas puede ser a veces decisiva".

Estas consideraciones estéticas acercan curiosamente la ciencia física actual al arte, en concreto a la poesía, la música y ciertas vanguardias pictóricas. Pero sobre todo a la poesía. En breve analizaré esta extraña relación entre poesía y ciencia. Por ahora bástenos saber que las consideraciones estéticas poseen una clara y demostrable influencia en la aceptación de las modernas teorías científicas.

"La ciencia moderna, junto con la democracia y el contrapunto musical, es algo que Occidente ha dado a la humanidad y de lo que deberíamos sentirnos especialmente orgullosos". (S. Weinberg)