La investigación científica se basa en la relación entre la realidad de la naturaleza, como se observa, y una representación de esta realidad, formulado por una teoría en lenguaje matemático. Si todas las consecuencias de la teoría se prueban experimentalmente, se considera validado. Este enfoque, que se ha utilizado durante casi cuatro siglos, ha construido un cuerpo de conocimiento consistente. Pero estos avances se han logrado gracias a la inteligencia de seres humanos que, a pesar de todo, todavía pueden aferrarse a sus creencias y prejuicios preexistentes. Esto puede afectar el progreso de la ciencia, incluso para las mentes más brillantes.

El primer error

En la obra maestra de Enstein sobre relatividad general, escribió la ecuación que describe la evolución del universo a lo largo del tiempo. La solución a esta ecuación muestra que el universo es inestable, no una esfera enorme con volumen constante con estrellas deslizándose alrededor, como se creía en ese momento.

A principios del siglo XX, la gente vivía con la idea bien establecida de un universo estático donde el movimiento de las estrellas nunca varía. Esto probablemente se deba a las enseñanzas de Aristóteles, declarando que el cielo es inmutable, a diferencia de la Tierra, que es perecedero. Esta idea provocó una anomalía histórica:en 1054, los chinos notaron la aparición de una nueva luz en el cielo, pero ningún documento europeo lo menciona. Sin embargo, se pudo ver a plena luz del día y duró varias semanas. Fue una supernova es decir, una estrella moribunda, cuyos restos todavía se pueden ver como la Nebulosa del Cangrejo. El pensamiento predominante en Europa impidió que la gente aceptara un fenómeno que contradecía totalmente la idea de un cielo inmutable. Una supernova es un evento muy raro, que solo se puede observar a simple vista una vez al siglo. El más reciente se remonta a 1987. Así que Aristóteles fue casi justo al pensar que el cielo no cambiaba, al menos en la escala de una vida humana.

Para permanecer de acuerdo con la idea de un universo estático, Einstein introdujo una constante cosmológica en sus ecuaciones, que congeló el estado del universo. Su intuición lo llevó por mal camino:en 1929, cuando Hubble demostró que el universo se está expandiendo, Einstein admitió que había cometido "su mayor error".

Aleatoriedad cuántica

La mecánica cuántica se desarrolló casi al mismo tiempo que la relatividad. Describe la física a una escala infinitamente pequeña. Einstein contribuyó enormemente al campo en 1905, interpretando el efecto fotoeléctrico como una colisión entre electrones y fotones, es decir, partículas infinitesimales que transportan energía pura. En otras palabras, luz, que tradicionalmente se ha descrito como una ola, se comporta como una corriente de partículas. Fue este paso adelante no la teoría de la relatividad, que le valió a Einstein el Premio Nobel en 1921.

Pero a pesar de esta contribución vital, se mantuvo terco al rechazar la lección clave de la mecánica cuántica:que el mundo de las partículas no está limitado por el determinismo estricto de la física clásica. El mundo cuántico es probabilístico. Solo sabemos cómo predecir la probabilidad de que ocurra una ocurrencia entre un rango de posibilidades.

En la ceguera de Einstein, una vez más podemos ver la influencia de la filosofía griega. Platón enseñó que el pensamiento debe seguir siendo ideal, libre de las contingencias de la realidad, una idea noble, pero uno que no sigue los preceptos de la ciencia. El conocimiento exige una perfecta coherencia con todos los hechos predichos, Considerando que la creencia se basa en la probabilidad, producido por observaciones parciales. El propio Einstein estaba convencido de que el pensamiento puro era capaz de captar completamente la realidad, pero la aleatoriedad cuántica contradice esta hipótesis.

En la práctica, esta aleatoriedad no es un ruido puro, ya que está limitado por el principio de incertidumbre de Heisenberg. Este principio impone un determinismo colectivo sobre grupos de partículas:un electrón es libre por sí mismo, como no sabemos calcular su trayectoria al salir de un agujero, pero un millón de electrones dibujan una figura de difracción, mostrando franjas oscuras y claras que sí sabemos calcular.

Einstein no aceptó este indeterminismo fundamental, como lo resume su provocativo veredicto:"Dios no juega a los dados con el universo". Imaginó la existencia de variables ocultas, es decir., números aún por descubrir más allá de la masa, carga y giro que los físicos usan para describir partículas. Pero el experimento no apoyó esta idea. Es innegable que existe una realidad que trasciende nuestro entendimiento:no podemos saber todo sobre el mundo de lo infinitamente pequeño.

Los caprichos fortuitos de la imaginación

Dentro del proceso del método científico, todavía hay una etapa que no es del todo objetiva. Esto es lo que lleva a conceptualizar una teoría, y Einstein, con sus experimentos mentales, da un ejemplo famoso de ello. Afirmó que "la imaginación es más importante que el conocimiento". En efecto, al mirar observaciones dispares, un físico debe imaginar una ley subyacente. Algunas veces, varios modelos teóricos compiten para explicar un fenómeno, y es sólo en este punto que la lógica vuelve a tomar el relevo.

"El papel de la inteligencia no es descubrir, pero para preparar. Solo es bueno para tareas de servicio ". (Simone Weil, "Gravedad y gracia")

De este modo, el progreso de las ideas surge de lo que se llama intuición. Es una especie de salto en el conocimiento que va más allá de la pura racionalidad. La línea entre lo objetivo y lo subjetivo ya no es completamente sólida. Los pensamientos provienen de neuronas bajo el efecto de impulsos electromagnéticos, algunos de ellos son particularmente fértiles, como si hubiera un cortocircuito entre celdas, donde el azar está en juego.

Pero estas intuiciones, o "flores" del espíritu humano, no son iguales para todos:el cerebro de Einstein produjo "E =mc ² ", mientras que al cerebro de Proust se le ocurrió una metáfora admirable. La intuición aparece al azar, pero esta aleatoriedad está limitada por la experiencia de cada individuo, cultura y conocimiento.

Los beneficios de la aleatoriedad

No debería ser una noticia impactante que haya una realidad que nuestra propia inteligencia no capta. Sin aleatoriedad nos guían nuestros instintos y hábitos, todo lo que nos hace predecibles. Lo que hacemos se limita casi exclusivamente a esta primera capa de realidad, con preocupaciones ordinarias y tareas obligatorias. Pero hay otra capa de realidad aquel en el que la aleatoriedad obvia es la marca registrada.

"Nunca un esfuerzo administrativo o académico reemplazará los milagros del azar a los que debemos los grandes hombres". (Honoré de Balzac, "Primo Pons")

Einstein es un ejemplo de espíritu libre e inventivo; sin embargo, mantuvo sus prejuicios. Su "primer error" se puede resumir diciendo:"Me niego a creer en un comienzo del universo". Sin embargo, los experimentos demostraron que estaba equivocado. Su veredicto sobre Dios jugando a los dados significa, "Me niego a creer en el azar". Sin embargo, la mecánica cuántica implica aleatoriedad obligatoria. Su sentencia plantea la pregunta de si creería en Dios en un mundo sin posibilidades, que restringiría enormemente nuestra libertad, como entonces estaríamos confinados en el determinismo absoluto. Einstein fue terco en su negativa. Para él, el cerebro humano debería ser capaz de saber qué es el universo. Con mucha más modestia Heisenberg nos enseña que la física se limita a describir cómo reacciona la naturaleza en determinadas circunstancias.

La teoría cuántica demuestra que no disponemos de una comprensión total. En cambio, ofrece aleatoriedad que trae frustraciones y peligros, pero también beneficios.

"El hombre sólo puede escapar de las leyes de este mundo por un instante. Instantes de pausa, de contemplar, de pura intuición ... Es con estos destellos que es capaz de lo sobrehumano ". (Simone Weil, "Gravedad y gracia")

Einstein, un físico legendario, es el ejemplo perfecto de un ser imaginativo. Su rechazo a la aleatoriedad es, por tanto, una paradoja, porque la aleatoriedad es lo que hace posible la intuición permitiendo procesos creativos tanto en la ciencia como en el arte.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.