Universo

El Bit Ancestral II

4–6 minutos

El profesor Vlatko Vedral, físico cuántico de la Universidad de Oxford defiende en su libro “Decodificando la realidad: El universo como información cuántica” que las unidades de información son los pilares de la humanidad y de todo lo que nos rodea. La información existía antes que todo, es comparable a Dios. Piensa que, a simple vista, todos los tipos de información parecen muy diferentes como cuando comparamos la termodinámica con la información del genoma que es mucho más ordenada. Pero en realidad se trata de la misma información. Si se elimina lo superfluo, se encuentra la incertidumbre de que algo ocurra que es esencial para definir la información. Y es la misma información en física, termodinámica o economía.


Por tanto, para Vedral el universo está compuesto de información, antes incluso de que existieran la materia o la energía. Para llegar a esta idea se apoya en tres puntos principales: la superposición cuántica, el entrelazamiento y la termodinámica.
Nos muestra que en mecánica cuántica no se puede decir que algo exista o no, a no ser que se haya realizado una medición. Un electrón no tiene una posición concreta, sino una superposición de posibilidades descritas por su función de onda -como describimos en la entrada “¿Alguien Ha Visto un Lindo Gatito?” No se puede decir que un átomo se encuentra en un lugar hasta que se haya interactuado con él y hayamos recibido una información que corrobore su existencia en dicho lugar. De algún modo nuestra interacción con el mundo es fundamental para que surja el mundo. Antes de la medición, por tanto, no podemos hablar de objetos perfectamente definidos sino posibilidades. La realidad solo aparece cuando obtenemos información sobre un sistema.


El entrelazamiento cuántico del que hablamos en la entrada “El Fantasma de Einstein” es otro punto de apoyo a la teoría de Vedral, ya que como recordaremos, dicho entrelazamiento hace posible que dos partículas definan sus propiedades como su posición, energía o espín de forma instantánea. Por ejemplo, tomemos el espín. Cuando medimos una partícula entrelazada y comprobamos que éste gira de una forma, instantáneamente el espín de la otra partícula se define girando al contrario, aunque se encuentren separadas por una galaxia de distancia. No ha habido señal viajando de una a otra partícula, lo que sucede es que al observar la primera se revela la información del sistema completo, porque ambas forman parte de la misma identidad. Para Vedral esta relación que une ambas partículas es más fundamental que las propias partículas, porque lo importante es la información que las conecta, porque si no existiera la partícula individual perdería su sentido y tan solo sería incertidumbre.
Su convencimiento de que estas conexiones de información entre partículas son el verdadero tejido de la realidad se basa en que durante el Big Bang todo formaba parte de un único sistema entrelazado. Según las leyes cuánticas, si tienes un sistema cerrado y entrelazado nunca dejará de estarlo, a menos que exista alguna interacción externa, pero no hay nada ajeno al universo. La separación que experimentamos es una ilusión óptica y física. Cuando el universo se fue expandiendo las partículas se entrelazaron de forma masiva y caótica difuminando la información cuántica inicial produciendo este efecto de separación. Incluso para Vedral el espacio-tiempo emerge de ese entrelazamiento inicial.


Otro punto en el que se apoya su teoría es en la termodinámica. El físico alemán Rolf Landauer demostró que la información tiene consecuencias medibles porque borrarla genera calor, procesarla requiere energía y almacenarla implica limitaciones físicas reales.

Vamos a analizar esto.

Imaginemos que queremos borrar un bit de memoria en nuestro ordenador. Supongamos que un electrón colocado a la izquierda en un condensador de memoria equivale a un 0 y colocado a la derecha equivale a un 1. Existe un 50% de probabilidad de que el electrón esté en cualquiera de los dos estados. Se dice que el estado tiene alta entropía -alta incertidumbre- (dedicamos una explicación a la entropía en el entrada “En la Diana del Tiempo”). Borrar implica que el sistema regrese a un estado conocido, por ejemplo a 0, sin importar si antes ha estado en 1. Para ello, una pared móvil empuja el electrón desde el lado derecho hacia el izquierdo. Cuando el electrón se confina en el lado izquierdo (0) se han reducido sus opciones de dos a una sola, por lo que la entropía se reduce. Según la Segunda Ley de la Termodinámica, para que la entropía del universo no disminuya, el bit debe compensarlo liberando energía. Es decir, el calor no se produce por los materiales, ni por el trabajo mecánico de mover los electrones, es una especie de impuesto que cobra la naturaleza en forma de calor cuando destruyes opciones para construir orden.


Procesar información significa cambiar el estado de un bit, por ejemplo si estaba en 0 pasarlo a 1. Para ello, debe pasar por un estado intermedio (0 y 1 a la vez) que es caótico (máxima entropía) hasta volver a un estado ordenado 1. Para forzar al sistema a atravesar esa incertidumbre se necesita aplicar energía desde el exterior. Finalmente, cuando almacenamos información obligamos a un electrón a contener un bit en el lado izquierdo o en el derecho. Si queremos que el dato sea estable, la pared móvil debe restringir el espacio para proteger la información, ya que el universo tiende a borrar fronteras y mezclar estados.
Para Vedral todo esto implica que la información no es solo una herramienta matemática inventada por el ser humano, sino que forma parte de la estructura física del universo. Por tanto, todo cuanto sucede en el universo es producto de la transformación de la información.

Si la realidad es tan solo información, conocimiento, sorpresa… un universo pixelado por bits…

¿se podría llevar esta teoría a la conciencia? ¿a la esencia de nuestros pensamientos?

¿somos parte de este juego computacional o nuestra realidad es otra?

Quien sabe

Referencias:

El Bit Ancestral I

5–8 minutos

En nuestra búsqueda incansable del elemento más fundamental de todo cuanto existe -el ladrillo de de la realidad-, hemos señalado a posibles culpables. Partículas elementales indivisibles, como los quarks, leptones, fotones, gluones o bosones fueron los primeros candidatos. También hemos hablado de la posible existencia de pequeñísimas cuerdas vibrantes que, como instrumentos musicales, construyen con su melodía el universo que nos rodea.

Hablamos de la información. Aquí tenemos que hacer un alto porque …

¿sabemos qué es la información?

Antes de que nadie se preocupara por este concepto, los físicos pensaban que para entender cualquier objeto, desde una galaxia hasta una piedra, solo se necesitaba saber su masa, su densidad, su volumen y las partículas que formaban dicho objeto. También les importaba cómo se movían o interactuaban, explicándolo todo mediante fuerzas y campos como la gravedad o el electromagnetismo. Es decir, la información era para ellos una descripción de aquello que observaban o medían, y seguro que para la mayoría de las personas, hoy en día, eso es la información.

En la década de 1940, el matemático Claude Shannon escribió su artículo “Una teoría matemática de la comunicación” donde demostró que la información, por sí misma, podía medirse mediante una unidad a la que denominó “bit”.

Para ello, la separó de su significado, porque lo verdaderamente importante no es lo que dice el mensaje, sino que permita resolver una duda, una incertidumbre. Descubrió que la forma más básica de incertidumbre se produce cuando nos encontramos antes dos opciones. Por ejemplo, antes de lanzar una moneda al aire existen 2 posibilidades -cara o cruz-, cuando la lanzas y ves el resultado, la incertidumbre se reduce a cero.

Aunque no todos los problemas son tan simples. Si por ejemplo, tienes que adivinar en cual de cuatro cajas se encuentra una moneda y te dicen que se encuentra en la caja número tres, te han proporcionado 2 bits de información, porque podrías hacer una pregunta con una sola respuesta (Si/No) como: “¿Se encuentra en las dos primeras cajas?” Si la respuesta fuera “No” -reduciría las opciones a un 50%-, con la siguiente pregunta: “¿Está en la caja número tres?” se reduciría a una sola opción. Mediante las matemáticas, a través de los logaritmos en base 2, Shannon demostró que cada vez que se duplicaban las opciones posibles, se necesitaban exactamente un bit más de información. Las ideas de Shannon sobre la información fueron revolucionarias haciendo grandes aportaciones a la codificación, la criptografía y las telecomunicaciones.

En 1989, el físico John Archibald Wheeler, crea el concepto “It from bit” (todo procede del bit) para explicar que todo cuanto existe – partículas, campos, espacio, tiempo y las propias leyes de la física- surgen de respuestas a preguntas binarias, convirtiendo la información en la unidad fundamental del universo. Cada vez que se produce una medición cuántica y se obtiene un resultado concreto se genera un bit de información. Dicha acumulación de bits da lugar al mundo físico donde nos encontramos. Esto lo llevó a su idea sobre el “universo participativo” a la que ya le dedicamos la entrada Creadores de Matrix.

Ahora bien, si la información se guarda en un ordenador en condensadores de silicio,

¿dónde se guarda en el universo?

Pues, en las propiedades fundamentales de la materia que lo compone

Pero esta idea de llevar la información a los límites de la realidad no quedó en Wheeler. Hoy en día sus ideas siguen vivas a través de innumerables científicos que han revolucionado la manera de entender la realidad.

Vamos a centrarnos en dos de ellos.

Seth Lloyd, ingeniero de mecánica cuántica y profesor del MIT defiende en su libro “Programando el universo” que éste es un ordenador cuántico y su función es realizar cálculos. Para explicarlo toma como ejemplo la información que puede almacenar una moneda, pues registra cada átomo que la compone ya que cada uno tiene una posición, velocidad, energía y si su espín -propiedad parecida a la rotación de una peonza, lo mismo gira en sentido de las agujas del reloj que al revés- está hacia arriba o hacia abajo.

También puede saberse cuál es su posición y su movimiento oscilante nos dice si está quieta o girando. Cuando la moneda se lanza cambia y transforma la información que nos aportaba, incluso la referida a su posición, su energía o su espin, por el simple hecho de existir y evolucionar en el tiempo, cualquier sistema físico registra, transforma o procesa información. Lloyd ha estimado la cantidad que el universo registra en 10 elevado a 90 bits de información.

Si el universo fuera capaz de realizar computaciones universales explicaría por qué es tan homogéneo e isotrópico (como vimos en la entrada «Curiosidades Primigenias«) ya que, al igual que un ordenador donde todas sus partes están intercambiando información continuamente a través del cálculo y ningún componente evoluciona aislado, el universo distribuye las partículas de manera uniforme -como una gota de leche mezclada en una taza de café- Respecto a la isotropía, al igual que en un ordenador, el procesamiento de la información no favorece una dirección concreta, el universo termina siendo igual por todos los lados.

Lloyd sugiere que el universo comenzó con un programa muy simple y fue autocalculándose. Defiende que muchos patrones matemáticos bellos e intrincados como los fractales, las partículas elementales, las leyes de la química… pueden generarse mediante programas informáticos cortos.

Esta idea la podemos ilustrar a través del popular modelo matemático denominado “El juego de la vida” creado por el matemático John Conway. Dicho juego se basa en una cuadrícula sin límites donde cada celda representa una célula que puede estar viva o muerta y su evolución depende de lo que sucede en las ocho celdas que la rodean. Aquí no hay jugadores reales, todo depende de la distribución inicial de las células en el tablero y su evolución se produce por turnos o generaciones en aplicación de las siguientes reglas:

Este sistema tan simple puede dar lugar a patrones complejos e impredecibles como los siguientes:

– Vidas estáticas: no cambian de una generación a la siguiente. Son ejemplos: el bloque, la colmena de abejas, el pan, el bote o la bañera.

Colmena de abejas. Wikipedia

– Osciladores: tras un número finito de generaciones vuelven a su estado inicial. Son ejemplos: el intermitente, el sapo, el faro, el púlsar o el penta-decatlón.

Púlsar. Wikipedia

Púlsar. Wikipedia

– Naves espaciales: como los osciladores pero en una ubicación diferente. Son ejemplos: Planeador, nave espacial ligera, nave espacial de peso medio, nave espacial pesada

Nave espacial ligera. Wikipedia

– Matusalenes: pueden experimentar un gran número de generaciones antes de estabilizarse o desaparecer. Son ejemplos: el diehard o el acorn.

Diehard y Acorn. Wikipedia

– Crecimiento indefinido: a diferencia de los matusalenes no desaparecen ni se estabilizan sino que se expanden por el espacio sin límites. Son ejemplos los cañones, las locomotoras, los rastrillos o los criaderos.

Cañones de Gosper. Wikipedia

Los estados finales del juego pueden ser la extinción, la estabilización, el crecimiento o el caos. Estos modelos matemáticos -denominados autómatas celulares– se han utilizado en distintas áreas como el modelado de flujo de tráfico y de peatones, modelado de fluidos de gases o líquidos, modelado de células o virus, etc.

Flujo de tráfico


Martin Gardner y Stephen Wolfram estudiaron dichos autómatas celulares y concluyeron que podían generar comportamientos muy complejos y que existen muchas similitudes entre éstos y las leyes físicas del universo.

Referencias:

Game Over III

6–9 minutos

Hasta ahora hemos expuesto la teoría de la simulación como experimento mental , pero…

¿podríamos tener algún tipo de evidencia científica de que vivimos en un mundo simulado?

Si viviéramos dentro de un programa informático, todas las leyes de la física que experimentamos serían simuladas, todas menos una: la velocidad del procesador del ordenador. Y es que por muy realista que fuera el juego de simulación estaría sometido necesariamente a dicha velocidad y esto dejaría un rastro que podría detectarse desde dentro. En nuestro universo existe un límite impuesto de velocidad que nada lo puede rebasar: la velocidad de la luz.

Poner un límite a la velocidad de la luz y evitar sus variaciones haría que las simulaciones fueran más predecibles y fáciles de programar. Por ejemplo, el electromagnetismo sería más complicado si estuviera que estar ajustándolo a la velocidad local de la luz. De ser así, las leyes fundamentales de la física podrían ser diferentes en distinta regiones del universo, lo que complicaría la simulación. El tiempo también se vería afectado si la velocidad de la luz no fuera constante, además, incluso podría dar lugar a nuevas paradojas (como las de los gemelos) difíciles de manejar.

Nada puede superar la velocidad de la luz en este universo, en Star Wars es otra cuestión

Por otro lado, un procesador sobrecargado haría que la simulación fuera más lenta, en nuestro universo esto sucede en las proximidades de los agujeros negros al hacer que el tiempo vaya más lento, tal y como lo concibe la Teoría general de la Relatividad de Einstein.

Además, el procesamiento de la información necesita que todo esté digitalizado o pixelado, es decir, que toda la simulación esté compuesta de elementos diminutos de información que no pueden dividirse más, estos son los bits. En nuestro universo también existe un límite de longitud, masa, temperatura, tiempo y carga, que son las unidades básicas de Planck, a partir de ellas la física deja de tener sentido, haciendo que el mundo parezca pixelado.

Nada puede ser más pequeño que las unidades básicas de Planck

Para Houman Owhadi, experto en matemáticas computacionales del Instituto Tecnológico de California, si la computadora de la simulación no tiene una potencia de cálculo infinita porque tiene recursos limitados, entonces se podría detectar atajos informáticos para ahorrar recursos a través de experimentos de física cuántica. Si a nivel cuántico todo se encuentra en una superposición de estados hasta que es observado o medido, lo que provoca el colapso de la onda de probabilidad hacia algunos de los estados posibles, si realmente viviéramos en una simulación dicho colapso no existiría porque todo se decidiría cuando se observa ¿para qué la superposición de estados? Sería un ahorro de recursos. Esto es igual que en un videojuego, donde sólo se genera las partes del programa que los jugadores pueden ver. Para comprobar si esto es así, ha diseñado cinco variaciones del experimento de la doble rendija (este experimento lo podemos ver en la entrada «¿Alguien Ha Visto Un Lindo Gatito?») para hacer fracasar la simulación, pero no está seguro de que tales dichos experimentos puedan funcionar.

El experimento de la doble rendija cuando hay un observador mirando

Melvin Vopson, profesor de Física de la Universidad de Portsmouth, trabaja en el área de la infodinámica, disciplina que considera que todo el universo está formado por bits de información (esta idea ya la vimos de la mano de Jonh Wheeler en la entrada “Creadores de Matrix”) y estudia el vínculo entre la información y la energía. Él plantea que la detección de los bits de información en nuestro universo probaría la simulación, ya que éstos representan el código de la misma. Según el principio de equivalencia masa-energía-información (donde se establece que la masa puede expresarse como energía o información y al contrario), los bits de información podrían tener una masa pequeña que podría medirse. El experimento que propone sería “borrar” la información contenida en las partículas elementales y “pesar” los bits que serían el contenido restante. Si tan solo quedara un vacío completo y ausencia de masa, la teoría de la simulación quedaría refutada. Si quedara algo, éste sería el código del programa de la simulación. Incluso ha creado un crowdfunding par recaudar financiación para su experimento. Vopson ha calculado cuanta información se necesitaría para compensar la materia oscura que falta en el universo, dando como resultado 10 elevado a 93 bits de información a una temperatura de 2,73 Kelvin. Piensa que todas las cosas que faltan en el universo, que es el 95% del mismo, podrían ser el programa que ejecuta la simulación.

Materia y energía oscura serían el código del programa

Zohreh Davoudi, físico de la Universidad de Maryland, busca también los fallos detectables producidos por las limitaciones de la simulación. Uno de ellos es que mientras se ejecuta la simulación se podrían acumular errores con el tiempo. En nuestro universo implicaría tener que ajustar las constantes de las leyes de la naturaleza y estos cambios, aunque muy pequeños, podríamos detectarlos a medida que se gana precisión en las mediciones de dichas constantes. Pero, Davoudi reconoce que, aunque encontráramos dicha variación no implicaría por ello que vivamos en una simulación, ya que podría haber otras explicaciones.

Algunas constantes universales que podrían variar

Silas Beane, físico nuclear de la Universidad de Washington en Seattle, señala que los científicos suelen usar una red para simular el comportamiento de las partículas subatómicas. Si los simuladores también construyeron la realidad sobre una red no podría haber nada en nuestro universo más pequeño que la resolución de dicha red. Y si este límite no se pudiera observar directamente podría detectarse mediante experimentos. De existir esta red en nuestro universo podría afectar al comportamiento de las partículas ultraenergéticas denominadas rayos cósmicos, pues afectaría a su orientación e intensidad máxima. Con instrumentos como el Telescope Array, formado por una red de 500 detectores repartidos por el desierto de Utah, se podría buscar estas anomalías. Beane y sus colegas consideran factible hacer estas mediciones, aunque reconocen que sería una tarea delicada.

El Telescope Array detectando el segundo rayo cósmico de mayor energía jamás registrado

Preston Greene, profesor adjunto de Filosofía de la Universidad Tecnológica de Nanyang, defiende que si realmente viviéramos dentro de una simulación creada por una civilización superior con fines de investigación, realizar algún tipo de experimento para comprobar si esto es así, podría suponer la aniquilación de nuestro universo. Igual que cuando se prueba un medicamento es necesario que los pacientes no sepan si le les suministra éste o un placebo, ya que si se enteraran la prueba perdería su sentido y se suspendería, si probáramos que vivimos en una simulación podría provocar que nuestros creadores pongan fin a la misma y destruyan el mundo.

Por tanto, ¿valdría la pena correr el riesgo?

De ser verdad que vivimos en una simulación puede que sea cuestión de tiempo (aunque sea mucho tiempo) que se encuentren pruebas que así lo demuestren. Conocer el código nos permitiría poder predecir eventos futuros y, por tanto, tomar las decisiones oportunas. También podríamos tener una mayor conocimiento sobre la naturaleza de la existencia y la finalidad de la simulación, es decir, contestar a preguntas filosóficas como quiénes somos y por qué estamos aquí, uno de los grandes misterios de nuestra existencia.

Incluso podríamos terminar hackeando el código si no nos gusta… ¿Quién sabe?

Aunque si el objetivo de los programadores de nuestro mundo fuera averiguar el tiempo que podemos tardar en descubrir que vivimos en una simulación para después ponerle fin, quizás lo mejor sería que no lo descubramos, así nunca aparecería en la pantalla de nuestra existencia un letrero donde ponga…

Referencias:

Game Over II

4–6 minutos

Son muchas las implicaciones filosóficas que plantea la posibilidad de vivir en un mundo simulado. Por ejemplo, si somos parte de una simulación… ¿Cómo es que tenemos un cerebro consciente?

La posibilidad de que se pueda reproducir la consciencia en un medio no biológico ha dado lugar a grandes debates como también comentamos en en las entradas “¿Zombis o Fantasmas? I” y “Más allá de la singularidad II”.

El filósofo David Chalmers cree que los cerebros simulados podrían tener conciencia igual que si fueran reales y nos propone un experimento mental que consiste en reemplazar las neuronas de un cerebro humano, una por una, por chips de silicio que duplicarían la funcionalidad de las neuronas. Al hacerlo de esta forma no se puede esperar que la consciencia se desvanezca durante el proceso o de forma repentina, sino más bien se conservaría dentro de un cerebro totalmente de silicio.

¿Podría tener conciencia un cerebro simulado?

En su libro «Reality+: Virtual Worlds and the Problems of Philosophy», distingue entre “bio-sims” que tienen un cuerpo real fuera de la simulación y los “sims puros”. Si tomamos como referencia la película “Matrix”, los primeros serían el equivalente a Neo y Trinity que poseían cerebros biológicos, aunque sus mentes se encontraban dentro de la simulación y los segundos serían equivalentes a los “agentes” cuyos cuerpos y mentes estaban creados por la computadora. De esta forma tienen cabida en la teoría de la simulación quienes defienden que la consciencia solo puede darse en un cerebro biológico (bio-sims) y los que piensan que podría surgir dentro de la propia simulación (sims-puros).

Neo es un bio-sim y los agentes son sims puros

Respecto a considerar a los programadores de la simulación como dioses, Chalmers opina que no tienen que ser necesariamente buenos o sabios, y nos propone que imaginemos que se trate tan solo de un hacker adolescente encerrado en su habitación dentro de un universo superior, lo que situaría la simulación en algo muy lejano a una religión.

Está de acuerdo con la posible existencia simulaciones dentro de simulaciones, pero no de manera infinita, como en la vieja historia donde el mundo está sentado sobre una tortuga, y ésta sobre otra, y así sucesivamente. Es más intuitivo pensar que debe existir una realidad básica que no se encuentra dentro de ningún otro universo, aunque siempre se puede dudar de si es realmente necesaria. Lo peor sería que viviéramos en una simulación perfecta, es decir, que los programadores hubieran conseguido simular la física perfectamente y que todo evolucionara conforme a ésta, entonces no podríamos saber nunca si nos encontramos en una simulación o no.

En algún lugar debe existir el nivel básico de la realidad

Si pudiéramos estar seguros de que vivimos en una simulación puede que quisiéramos escapar de ella o que quisiéramos ponernos en contacto con los programadores, pero para Chalmers esto no significaría que la vida no tuviera sentido. Lo importante no es de lo que está hecho el mundo sino las experiencias conscientes y las relaciones con otras personas, y eso está siempre presente ya sea en una simulación como en la realidad.

El economísta Robin Hanson, opina diferente a Chalmers. En su artículo «Cómo vivir en una simulación» opina que si nuestros descendientes fueran capaces de hacer simulaciones, entonces es seguro que estamos viviendo en una de ellas. Y aunque no lleguemos a saber las razones y la naturaleza de dichas simulaciones, nos podríamos guiar por las que se realizan en la actualidad.

Nos propone como ejemplo una simulación de una fiesta creada para un invitado en particular. Si éste quisiera abandonarla y salir a la ciudad, las personas simuladas de la fiesta podrían ser «borradas» y «reemplazadas» por otras que deambulen por la misma calle que recorre el invitado. Entonces, si supiéramos que vivimos en dicha simulación y quisiéramos sobrevivir el mayor tiempo posible, querríamos disuadir a quien tuviera intención de marcharse de de la fiesta para que ésta no acabase antes de tiempo y nos aseguraríamos de que el invitado no se aburriera.

Si no somos de utilidad, seremos borrados

Es decir, conocer la naturaleza de la simulación podría hacer que nuestra vida durara más tiempo, que fuéramos más felices, pero a cambio, tendríamos que entretener al simulador que nos observa. Esto podría implicar convertirnos en personas divertidas, violentas, extrañas, heroicas, sexis, etc. y no necesariamente tener que ser virtuosos. Así que, cualquier motivación que se tuviera para el futuro, como ahorrar para la jubilación, por ejemplo, o ayudar a los pobres de Etiopía, no tendría sentido porque comprenderíamos que no tendríamos jubilación y que no existiría Etiopía. Por tanto, sería mucho mejor que nos preocupáramos menos por los demás y más por vivir el presente.

Puede ser que nunca sepamos con seguridad si vivimos en una simulación o no, sería difícil comprobarlo sobre todo si la realidad se simulara de forma perfecta, como opina Chalmers. Sin embargo, algunos científicos han ideado experimentos para encontrar “pistas” en nuestro universo que delate esta posibilidad.

Si quieres saber cuáles son no olvides pasarte por la tercera entrada.

Referencias:

Game Over I

6–9 minutos

¿Has sentido alguna vez que eres un personaje de un videojuego? ¿Que las situaciones que vives diariamente son las pruebas para superar sus distintos niveles? ¿Que las personas que te rodean y los paisajes que ves son solo rellenos del programa? ¿Cómo sabemos que no vivimos en una realidad falsa de la que no podemos escapar?

Dudar de que nuestra existencia sea “real” y no un sueño, un mundo paralelo o un engaño, ha estado presente en la filosofía, en la literatura e incluso en la ciencia a lo largo de la historia.

Ya en el siglo V a. C. Platón nos presentaba su “Teoría de las Ideas” a través de varias obras como “La República” y “Fedón” y sobre la cuál nos hemos referido en la entrada “El Alfabeto del Universo”. En el siglo IV a. C. el filósofo chino Zhuangzi dudaba sobre la realidad en su “Sueño de mariposa” donde Zhuang Zhou soñó que era una mariposa feliz y que al despertar de repente no sabía si había soñado que era una mariposa o una mariposa había soñado que era Zhou.

Zhuang Zhou a la hora de la siesta

En 1641, el filósofo René Descartes concibió en la primera de sus “Meditaciones Metafísicas” la existencia de un “genio maligno” que nos engañaba y nos hacía creer que todo lo que conocemos del mundo era solo una ilusión de nuestra mente, sin ninguna existencia real.

Más contemporáneo a nuestro tiempo y, quizás, la propuesta más sorprendente por venir de la ciencia, se resume en la “Paradoja del cerebro de Boltzmann”. Un cerebro de Boltzmann es una entidad hipotética consciente de si misma y que flota en el espacio, dentro de él se produce la ilusión del mundo en el que vives, un mundo que no existe realmente.

Tú puedes estar un cerebro de Boltzmann y no saberlo

Esta “descabellada” idea de la falsa realidad ha llegado incluso al cine, siendo una representación mítica la película “Matrix” de 1999, dirigida por las hermanas Wachowski, donde los humanos viven dentro de una realidad creada por máquinas. Y puede que inspirado por ella, surgió un curioso experimento mental conocido como «La teoría de la simulación» que no tiene desperdicio.

Fue Nick Bostrom, filósofo y profesor universitario, vinculado al transhumanismo, quien en el año 2003, nos planteó en su artículo “¿Vive en una simulación de computadora?” la posibilidad de que en el futuro exista una sociedad posthumana con unas capacidades cognitivas tan avanzadas, que haya podido desarrollar un gigantesco potencial informático con el que replicar a humanos conscientes. Esos humanos estarían insertados, a su vez, en una simulación virtual que reprodujera un mundo igual al que vivimos. Bostrom lo llama “simulación de ancestros”.

Pero ¿para qué iban a querer los posthumanos gastar su tiempo y recursos en crear una simulación así?

Pues para fines científicos, para aprender de una recreación de un momento preciso de la historia o simplemente como diversión, como cuando nos entretenemos jugando a “Los Sims”.

Los «Sims» en acción

Si esto fuera correcto, la conclusión sería que nosotros y nuestro mundo sería tan solo una simulación ejecutada por dicha generación posthumana. Para comprobar dicha posibilidad, Bostrom parte de tres premisas de las cuales, al menos una de ellas, considera que tiene que ser cierta. Dichas premisas son las siguientes:

1.- Es muy probable que la especie humana se extinga antes de alcanzar la etapa posthumana

2.- Es extremadamente improbable que cualquier civilización posthumana ejecute un número significativo de simulaciones de su historia evolutiva

3.- Es casi seguro que vivamos en una simulación por computadora.

Sobre la número 1, afirma que es casi seguro que la humanidad no alcanzará un nivel posthumano porque ninguna especie en nuestro nivel de desarrollo lo consigue, por lo que es difícil justificar que la nuestra sea una excepción. Como vimos en la entrada “¿Hay Algún Alien en la Sala? II” una hipótesis del porqué no hemos tenido contacto con alguna civilización extraterrestre es debido a la existencia de el “Gran Filtro”, es decir, por una serie de eventos que hace que muy pocas civilizaciones consigan llegar a una etapa posthumana. La nuestra podría extinguirse por la caída de un meteorito o por el desarrollo de una inteligencia artificial peligrosa, como vimos en la entrada ”Mas allá de la singularidad I”.

Al final, si no es un meteorito, algo acabará con nosotros

Sobre la número 2, concluye que sólo una fracción insignificante de civilizaciones posthumanas querrían ejecutar simulación de ancestros. Esto implica que todas estas civilizaciones convergen en algún tipo de prohibición ética que impida ejecutar simulaciones por el sufrimiento que se le pudiera provocar a los seres de la simulación. También puede ser que el valor científico que pudiera tener la simulación de ancestros, para las civilizaciones posthumanas, fuera insignificante e incluso como actividad recreativa, considerándola como una forma muy ineficaz de obtener placer. Esto implicaría que las sociedades posthumanas serán muy diferentes a las actuales y no contendrán personas relativamente ricas con deseos similares a la de los humanos actuales (porque a los humanos actuales se supone nos gusta hacer estas cosas) y libres para realizar dichas actividades.

Puede que a los posthumanos no les guste jugar con los sentimientos de los seres simulados

Sobre la número 3, concluye que el universo observable es sólo una pequeña parte de la totalidad de la existencia física y que la física del universo donde se encuentra la computadora que ejecuta la simulación puede no tener que parecerse al nuestro (porque hay que tener en cuenta que la computadora se encuentra en el nivel fundamental de la realidad y nosotros no). Incluso puede suceder que las civilizaciones simuladas se vuelvan, a su vez, posthumanas y lleguen a ejecutar sus propias simulaciones en máquinas virtuales. Esto nos podría hacer concluir que los posthumanos que ejecutan nuestra simulación sean también seres simulados por otros creadores, y éstos, por otros. Por tanto, la realidad estaría compuesta de muchos niveles que irían aumentado con el tiempo. Claro que esta hipótesis de multiniveles podría incrementar mucho el costo de las computadoras del nivel fundamental de la realidad (¡su potencia tendría que ser indescriptible!) por lo que para ahorrar, podrían extinguir a nuestra civilización antes de alcanzar la posthumanidad (lo que no sería muy buena noticia)

Multiniveles anidados

Respecto a los multiniveles, Bostrom establece una analogía con la religión, ya que los posthumanos que ejecutan la simulación serían dioses en relación a los habitantes simulados, pues ellos crearon su mundo; serían de inteligencia superior; serían omnipotentes, porque podrían interferir en nuestro mundo violando sus leyes físicas; y serían omniscientes, ya que podrían controlar todo cuanto sucede dentro de éste. Sin embargo, todos los semidioses (dioses simulados) estarían sujetos a las sanciones de los dioses más poderosos que han creado su mundo, con excepción de aquellos que habitan el nivel fundamental de la realidad. Una conclusión que obtiene Bostrom es que los seres humanos aceptaríamos que el trato recibido por nuestras acciones, las recompensas obtenidas y castigos infligidos dependerían de criterios morales de nuestros simuladores, y éstos a su vez, de los suyos, lo que movería a todos los niveles a comportarse de manera virtuosa. Incluso los habitantes del nivel fundamental de la realidad estarían envueltos en esta espiral moralista al no estar seguros completamente de vivir en dicho nivel fundamental.

En manos de la moral de nuestros dioses

También puede suceder que las simulaciones se realizaran de forma que incluyan tan solo a un pequeño grupo de personas, o incluso, a solo un individuo, convirtiéndose el resto de la humanidad en una especie de zombis, es decir, humanos apenas suficientemente esbozadas para que los verdaderamente simulados no notaran nada raro. Esta idea sería similar a la idea del “zombi filosófico” como vimos en la entrada “¿Zombis o Fantasmas? I». Esto saldría más barato. Y si se reducen partes de la vida de los seres simulados y se reemplaza el intervalo por recuerdos falsos, todavía lo sería más.

Al final, Bostrom concluye que si la posibilidad 1 es cierta, entonces nos extinguiremos antes de llegar a la posthumanidad. Si es cierta la 2 entonces todas las civilizaciones avanzadas convergerán de manera que en ninguna de ellas existan seres relativamente ricos que quieran ejecutar simulaciones y sean libres para hacerlo. Si la 3 es cierta, entonces es seguro que vivimos en una simulación. Pero, considera mejor repartir la probabilidad de manera uniforme entre las tres premisas.

Son muchas las implicaciones que conlleva vivir en un mundo simulado

¿crees que saber la verdad te dejaría indiferente?

Si quieres saber más, sígueme a la segunda parte.

Referencias:

¿Hay Algún Alien en la Sala? III

7–11 minutos

Tras un encuentro con una civilización extraterrestre, lo que sucediera a continuación dependería exclusivamente del tipo de ética que caracterizara a dicha civilización, pues estaríamos en manos de unos seres más avanzados que nosotros. Y es que éstos podrían ser egoístas o universalistas. Si son egoístas, desearán maximizar su propio interés y si son universalistas desearán maximizar el interés de todos. La ética de los seres humanos suele ser antropocéntrica porque otorga valor intrínseco a todo lo que se refiere a lo humano, como la vida, la felicidad, etc. esto los convierte en egoísta frente a otras posibles civilizaciones. De todas formas, ante a un encuentro con una civilización extraterrestre, se pueden concluir diferentes consecuencias dependiendo del grado de dicho encuentro y del tipo de civilización contactada.

¿Qué pasaría si el contacto fuera una mera comunicación sin contacto directo?

Podría ser beneficioso para la humanidad porque tendría implicaciones muy profundas para la ciencia, la filosofía, la religión y la sociedad. La constatación de la existencia de extraterrestres respondería a la antigua pregunta filosófica de si estamos solos y replantearía nuestro papel en el universo como seres inteligentes.

En una encuesta realizada en Internet por Douglas Vakoch del equipo de científicos sociales del Instituto SETI, se determinó que existía una correlación entre quienes pensaban que el ser humano ocupaba un lugar privilegiado en el orden de todas las cosas (antropocentrismo) y la posibilidad de que no creyesen en la existencia de vida extraterrestre. Y es que, al igual que Copérnico desplazó a la Tierra de su posición privilegiada en el sistema solar, la existencia alienígena expulsaría a los seres humanos como seres únicos dotados de inteligencia en el universo.

El ser humano en el centro del universo

Una de las interpretaciones de la naturaleza que más han contribuido a recuperar el antropocentrismo es el principio antrópico de Barrow y Tipler, del que hemos hablado en la entrada “En el ombligo del universo” y el ajuste fino del universo explicado en “¿Qué pasaría si…?” y “Curiosidades primigenias”. Recordemos que dicho principio parte de la reflexión sobre lo sensible que son las condiciones para que exista vida en el universo y cómo ésta no podría existir si algunas de las constantes universales hubieran tenido un valor distinto. Por lo que surgía la pregunta de por qué el universo, de todas las combinaciones posibles, había adoptado la única donde la vida pudiera darse. Esto hizo que cosmólogos como John Barrow se planteara si el motivo fuera la necesidad de que surgieran observadores, es decir, vida inteligente, ya que la evolución de la vida en la Tierra había llevado de la existencia más simple a la sofisticación de los seres humanos inteligentes. Sin embargo, el principio antrópico no tiene por qué reducirse exclusivamente a la existencia de seres humanos, puede ser compatible con el surgimiento de civilizaciones extraterrestres autoconcientes, inteligentes y capaces de acumular conocimientos. El descubrimiento de vida inteligente fuera de la Tierra implicaría que existe un principio de complejidad creciente que actúa en todo el universo, que facilita el surgimiento de la vida, la inteligencia y la tecnología lo que pondría fin a esta discusión entre científicos arrastrada durante décadas.

Por otro lado, para algunas personas religiosas el mero contacto con extraterrestres pudiera resultarles dañino. Los cristianos serían los más amenazados porque para ellos Jesucristo vino a la Tierra a salvar a la humanidad específicamente y no a unos hipotéticos extraterrestres inteligentes. Al ser el único hijo de Dios, como dice la Bíblia, la idea de que se pudiera encarnar en millones de planetas con apariencia de extraterrestre sería una herejía.

La mera detección también podría provocar conflictos sociales o políticos especialmente relacionados por cómo responder o interpretar dicho contacto. Ya existen desacuerdo sobre el hecho de enviar mensajes a los extraterrestres como vimos en la entrada anterior respecto a la actividad del METI.

Llamando a la Tierra

Según el punto 7 de la “Declaración de los principios concernientes a la actividades posteriores a la detección de inteligencia extraterrestre” de la Academia Internacional de Astronáutica (IAA) , no se debería enviar ninguna transmisión en respuesta de señal extraterrestre hasta que no haya tenido lugar las necesarias conferencias internacionales. También se aconseja al descubridor que informe al gobierno del país donde se encuentre el radiotelescopio, para que después pueda convocar libremente una conferencia de prensa o una comunicación pública. Sin embargo, esto puede complicarse porque puede haber varias personas y varios países implicados. Además la información podría filtrarse antes de finalizar los tramites diplomáticos.

Otros desacuerdos estarían relacionados con quién debiera responder al mensaje. Si éste fuera preparado por un comité, estaría elaborado por un acuerdo de mínimo común entre sus miembros, por lo que, probablemente estaría compuesto por banalidades. Si la respuestas la diera un solo dirigente político o religioso se podría “liar una buena”. Si se hiciera con la colaboración de cada grupo cultural diverso se terminaría por engendrar un mensaje bastante incoherente, como sucedió con las dos naves Voyager a las que colocaron fonógrafos con grabaciones en cincuenta y cinco idiomas, sonidos de animales, selección de músicas y declaraciones de Jimmy Carter y el Secretario General de la ONU.

Las ecuaciones de Maxwell describen por completo los fenómenos electromagnéticos

Y esto nos lleva a especular cómo tendría que ser el mensaje para ser entendido y qué debería expresar. El físico teórico Paul Davies propone que tendría que estar basado en conceptos matemáticos y físicos, ya que éstos poseen un significado universal, trascienden la mente humana y nos pone en contacto con lo más profundo de la naturaleza. Cualquier ser inteligente en en universo podría demostrar los mismos teoremas matemáticos a partir de los mismos principios lógicos, y como las leyes universales de la física se manifiestan en forma de regularidades matemáticas, éstas son la clave para el entendimiento entre los humanos y los extraterrestres. Por ejemplo, si éstos conocen los principios de la radio, entonces deben conocer necesariamente las ecuaciones de Maxwell. También conocerán, por ejemplo, la teoría general de relatividad de Einstein o la teoría cuántica de campos. Si les mostramos que hemos alcanzado dicho nivel de conocimientos podrán juzgar nuestro nivel de desarrollo. Si la civilización contactada es cooperativa podría servirnos para adquirir mayor conocimientos en todas las ciencias, podríamos obtener la cura para muchas enfermedades y aprenderíamos sobre la biología y el mundo natal de los alienígenas.

Sin embargo, si la civilización de un posible contacto no fuera amigable, podríamos resultar gravemente perjudicados. Por ejemplo, nos podrían enviar información mediante un mensaje que, a modo de un virus informático, terminara por dañar nuestra tecnología. Incluso podríamos recibir información para la construcción de un dispositivo peligroso, aunque aparentemente benigno para nosotros.

¿Qué pasaría si el encuentro fuera un contacto directo?

¡Dios nos coja confesados!

Si los extraterrestres fueran egoístas como vimos antes, entonces tan solo les importaran sus propios intereses, sus vidas y su bienestar. El geógrafo Jared Diamond piensa que se pueden comportar igual que nosotros cuando hemos descubiertos a otros seres inteligentes de la Tierra, como otros humanos desconocidos o chimpancés. Podrían matarnos, infectarnos, conquistarnos, desplazarnos, disecarnos para los museos o utilizarnos para investigaciones médicas. También podrían usarnos como entretenimiento al igual que utilizamos a los leones marinos y la focas por su talento para equilibrar una pelota de goma en sus narices. Todo esto daría lugar a un conflicto de lucha entre dos civilizaciones, algo parecido a “La guerra de los mundos” de H. G. Wells donde sólo un milagro podría salvarnos.

Las civilizaciones extraterrestres universalistas también podrían dañarnos si llegasen a la conclusión que así podrían proteger aquello que valoran más. Por ejemplo, nos podrían destruir y usar nuestros recursos de manera más eficiente para otras vidas o para maximizar el número total de civilizaciones, su diversidad o alguna otra consideración importante para ellas. También podrían observar nuestra rápida y destructiva expansión en la Tierra y concluir que somos una amenaza para otras civilizaciones en nuestro proceso expansivo, por lo que nos atacarían para proteger esos otros mundos. Esta rápida expansión civilizatoria de la humanidad podría ser descubierta por los extraterrestres ya que estamos cambiando la composición de la atmósfera, por ejemplo, con la emisiones de gases de efecto invernadero, lo que se detectaría a través la firma espectral de la Tierra.

Por otro lado, puede que esas civilizaciones extraterrestres universalistas nos dañen de forma no intencionada como, por ejemplo, mediante la transmisión de enfermedades a la humanidad directamente o a organismos fundamentales para nuestra alimentación como el ganado o las plantas de cultivo. Esto podría causar la extinción generalizada de muchas especies, incluso de la humanidad.

Otra forma de dañarnos podría ser por un acto de incompetencia, por ejemplo, desatando el equivalente a una inteligencia artificial no benévola o utilizando sondas replicantes automatizadas (sondas de von Neumann), es decir, naves enviadas a otros sistemas solares para buscar materiales en asteroides, lunas, planetas, etc, y luego crear réplicas de sí mismas que serían enviadas a otros sistemas estelares. Dichas naves podrían desatar una oleada de colonización catastrófica por toda la galaxia destruyendo civilizaciones. Esto podría suceder si tales naves tuvieran un diseño defectuoso o por la intención deliberada de las sondas inteligentes.

Sondas autorreplicantes sin malas intenciones

En definitiva, no tenemos respuestas a la pregunta de si existen otros seres en algún lugar del universo que contemplen la belleza del cielo nocturno al mismo tiempo que nosotros. Pero sea cual sea la respuesta, no podemos olvidar las palabras de Arthur C. Clark:

«A veces creo que hay vida en otros planetas y a veces pienso que no. En cualquiera de los dos casos, la conclusión es asombrosa»

Referencias

¿Hay Algún Alien en la Sala? II

8–12 minutos

Si especulamos con la idea de que existen muchas estrellas bastante más viejas que nuestro sol, con planetas parecidos a la Tierra, donde se ha producido la vida y la misma evolución, esto implicaría que existirían civilizaciones más avanzadas que la nuestra. No es lo mismo el grado de tecnología que tiene la humanidad en la Tierra con 4.500 millones de años, que la que tendría una civilización en un planeta que tuviera 8.000 millones de años.

El astrofísico Nikolai Kardashev, ideó en 1964 un método para medir el grado de evolución tecnológica de una civilización según la cantidad de energía que usa de su entorno. La escala Kardashev las agrupa en tres tipos:

La civilización Tipo I estaría capacitada para usar toda la energía de su planeta. Carl Sagan creó una fórmula que situaba a la nuestra en el Tipo 0,7.

La civilización Tipo II está capacitada para usar toda la energía de la estrella a la que orbita. Una forma de hacer posible esto sería mediante un esfera de Dyson.

La civilización Tipo III estaría capacitada para aprovechar la energía disponible de toda una galaxia.

Así pues, un planeta con un millón de años por delante de nosotros, podría dar lugar a una civilización que debería haber dominado el viaje interestelar e incluso conquistado la galaxia, esto haría que su presencia fuera bastante evidente.

Sea como sea, si la conclusión es que la existencia de vida extraterrestre es probable debido a la edad y el tamaño del universo ¿cómo es posible que no nos hayamos encontrado con ella, a pesar de los muchos años de búsqueda que lleva el SETI prestando oídos a todo tipo de señales que puedan venir de la galaxia?

¿Dónde se han metido los extraterrestres?

En 1950, el astrofísico italiano Enrico Fermi, se hizo esta pregunta, de manera informal durante la hora del almuerzo junto con otros colegas con los que trabajaba en Los Álamos, Nuevo México, dando lugar a la denominada “Paradoja de Fermi” donde expone que la creencia de que el universo posee numerosas civilizaciones avanzadas tecnológicamente se contradice con nuestras observaciones que sugieren lo contrario, por lo que, nuestro conocimiento o nuestras observaciones son defectuosas o incompletas.

Fermi

A lo largo del tiempo, los científicos han especulado sobre los motivos que pudieran resolver dicha paradoja. Vamos a ver algunos de entre los muchos que se especulan:

La teoría del Gran Filtro

Esta teoría fue elaborada por el economista Robin Hanson a finales de la década de 1990. En ella nos muestra que el ser humano sigue un camino evolutivo que le debe llevar hasta la colonización del universo visible. Los biólogos han dado explicaciones de este recorrido evolutivo empezando por cómo evolucionó el ARN para reproducirse, cómo las células simples (procariotas) crecieron a su alrededor, cómo las células se volvieron más complejas (eucariotas), cómo las células se unieron en organismos, cómo los cerebros y manos evolucionaron a partir de mecanismos de control simples y cómo nuestros cerebros y manos conducen al uso de herramientas y la generación de escenarios hasta donde estamos hoy en día.

Evolución

Esto implica que nuestros descendientes tienen una oportunidad de colonizar nuestro sistema solar y luego otras estrellas y galaxias, alcanzando una explosión de colonización en un plazo cosmológicamente corto, como un millón de años.

Sin embargo, el hecho de que exista el Gran Silencio (que no hayamos entrado en contacto con ninguna civilización extraterrestre) implica que uno o más de estos pasos evolutivos son muy improbables. Si se tratara del desarrollo de la vida unicelular, entonces no deberíamos esperar encontrar vida evolucionada en miles de millones de años luz de nosotros. Pero si se tratara de un paso entre nuestro momento actual y la posibilidad de explotar el universo, entonces deberíamos temer por nuestro futuro, porque un desastre existencial podría estar al acecho. Solo podemos ser optimistas si demostramos que los pasos evolutivos que ya hemos dado son más improbables de lo que parecen, si no es así, implicaría que no hemos pasado aún por el Gran Filtro.

Un filtro implica una estructura que permite el paso de un flujo de componentes hacia el otro lado, mientras impide que otros lo hagan. En la teoría del Gran Filtro el flujo está compuesto por las civilizaciones y son las características de cada especie las que determinan si se atraviesa la barrera o es capturada por ella deteniendo irreversiblemente el progreso de las mismas. Que la humanidad atraviese con éxito el filtro dependerá de si llega a comprender las características de la barrera, identifica dichas características en nosotros mismos y las neutraliza de antemano.

Desde 1945 se ha revelado que aquello que nos puede impedir el progreso puede estar relacionado con los grandes descubrimientos o invenciones porque, aunque contribuyen a nuestra evolución, también se pueden usar para fines destructivos, como por ejemplo, la división del átomo o las innovaciones biomédicas. También se ha sugerido que la inteligencia artificial (IA) puede llegar a ser otro factor de riesgo a la espera de saber si ésta será o no “amigable” en el futuro. Esto es algo de lo que hemos hablado en la entrada Más allá de la singularidad I. Por otro lado, la propia naturaleza también podría extinguir a la civilización humana, por ejemplo, en forma de impacto de meteorito o por un cambio climático.

Están demasiado lejos para poder contactar con ellos

¡¡¡Demasiado lejos!!!

Hay que tener en cuenta que el diámetro de nuestra galaxia supera los 150.000 años luz y que nuestras señales de radio llevan poco menos de un siglo emitiéndose, por lo que éstas solo podrían haber sido detectadas en un radio de 100 años luz de la Tierra.

Lo mismo sucede si se trata de recibir señales de otros mundos. En 2020, investigadores de la Universidad de Nottingham estimaron un resultado para la fórmula de Drake de unas 36 civilizaciones activas, pero la más cercana estaría a 1.030 años luz, por lo que si les hubiéramos enviado una señal cuando nació Cristo y nos respondieran, la señal aún tardaría unos veintisiete años en alcanzarnos.

Somos los primeros en llegar

Los planetas que han de albergar vida inteligente aún están por formarse

Muchos científicos han objetado a la ecuación de Drake que no tiene en cuenta que las civilizaciones nacen y mueren, y no necesariamente tienen porqué solaparse en el tiempo. En 2015, dos astrónomos de Space Telescope Science Institute calcularon que la probabilidad de que seamos la única civilización que tendrá el universo es inferior al 8%, sin embargo, la Tierra se formó antes que el 92% de los planetas similares que podrán albergarlas. Por lo tanto, hemos llegado demasiado pronto y para cuando surjan otras civilizaciones inteligentes podremos habernos ya extinguidos.

Incluso puede suceder que el hecho de ser los primeros implique que no surjan otras nuevas, ya que nuestra expansión por el universo podría eliminarlas sin percatarnos de ello.

Pero si estamos solos en el universo… ¿qué son los ovnis?

¿quiénes son aquellas criaturas humanoides con las que dicen haberse encontrado muchos testigos?

Stephen Hawking organizó, el 28 de junio de 2009 a las 12 horas. una fiesta para los viajantes del tiempo, pero no lo comentó hasta después del evento. No se presentó nadie

Hay una hipótesis que ha resurgido de la mano del Michael Masters, profesor de antropología de la Universidad Tecnológica de Montana, en la que sugiere que los OVNIS podrían estar pilotados por seres humanos del futuro y que esas extrañas criaturas humanoides podrían ser nuestros lejanos descendientes. Masters se basa en que los avances tecnológicos del futuro permitirían los viajes en el tiempo. Estos “visitantes” podrían ser antropólogos, historiadores o lingüistas que viajan al pasado para obtener información científica ya que los supuestos informes sobre abducciones son de esta naturaleza. También especula sobre la posibilidad de que sean turistas porque en el futuro podría haber quienes paguen por viajar a sus momentos favoritos de la historia. De todas formas Stephen Hawking se preguntó: “¿Dónde se meten todos los turistas temporales del futuro?” como argumento en contra de los viajes en el tiempo.

Prefieren no emitir señales por miedo

No tenemos remedio

Esta hipótesis sugiere que existen seres inteligentes en el universo, pero conocen la existencia de otras civilizaciones depredadoras y prefieren no emitir señales para no desvelarles su ubicación, Esta explicación ayudaría a entender por qué el SETI no ha conseguido recibir dichas señales. Sin embargo, hay quienes precisamente plantean lo contrario como el proyecto METI (Messaging Extraterrestrial Intellligence) que prefieren contactar con los extraterrestres enviándoles mensajes en lugar de esperar a recibirlos. Esto ha provocado la alarma entre muchos científicos porque sí insistimos en que nos localicen podríamos enfrentarnos a un peligro irreversible. Entre quienes advirtieron de esta posible negligencia estaban Stephen Hawking, Michio Kaku y el propio Carl Sagan que denominó a esta práctica del METI como “profundamente imprudente e inmadura”

La hipótesis del zoológico

Esta hipótesis asume que la vida extraterrestre existe, pero es tan avanzada que no quiere relacionarse con nosotros para no influir en nuestra sociedad o se contenta con monitorear todo desde lejos. Ya en los años setenta el radioastrónomo John Ball afirmaba que los extraterrestres “nos habían dejado aparte como un área salvaje o zoo” y recientemente esta hipótesis ha sido revisada por los investigadores del METI cuyo presidente Douglas Vakoch también especula con la posibilidad de que los extraterrestres nos estén observando al igual que nosotros observamos a los animales en un zoológico. Sería algo parecido a la “Primera Directiva “ de Star Trek que prohíbe a los seres inteligentes entablar contacto con los seres inferiores hasta que su civilización haya alcanzado el nivel de inteligencia establecido.

No estamos suficientemente avanzados para reconocer tecnología extraterrestre

Vete a saber…

¿Cómo podríamos reconocer una nave sin forma o tamaño fijos?

Cuando pensamos en las naves alienígenas lo hacemos desde el punto de vista de la experiencia humana, sin embargo, la tecnología extraterrestre puede ser muy diferente a la nuestra. Podría no estar hecha de materia, no tener forma o tamaño fijos, carecer de límites bien definidos, ser dinámica en todas las escalas de espacio y tiempo o no parecerse a nada en absoluto que podamos comprender. Así pues, ¿cómo podemos saber que no están ahí?

Pero imaginemos que se consiguiera entablar contacto con una civilización extraterrestre inteligente ¿qué pasaría entonces?

Sígueme a la tercera parte

Referencias:

¿Hay Algún Alien en la Sala? I

7–10 minutos

¿Nunca te has imaginado, en una noche de verano mirando el cielo plagado de estrellas, que en algún lugar oculto entre esos millones de puntitos brillantes existe un extraterrestre contemplando la belleza del mismo cielo?

La posibilidad de la existencia de vida inteligente en otros lugares del universo es algo en lo que los científicos no se ponen de acuerdo. Para algunos, la vida inteligente es un hecho exclusivo de la Tierra y es muy difícil que se pueda reproducir en otro planeta. Para otros, la vida es un acontecimiento que se puede dar en cualquier parte del universo, por lo que encontrar vida extraterrestre inteligente sólo es cuestión de tiempo. Vamos a averiguar por qué piensan de modo tan distinto unos y otros.

La Tierra es rara de narices

El físico Paul Davis, nos dice que cuando se argumenta que el universo es tan grande que necesariamente tiene que haber vida e inteligencia en algún lugar del mismo se comete el error de confundir un condición necesaria con una condición suficiente. Aunque hubieran billones de planetas como la Tierra eso no garantiza que tengan que estar habitados. Y es que se tendrían que dar en ellos las mismas circunstancias que se han dado en nuestro planeta para que la vida sobreviviera a todos los desafíos en su contra, si no fuera así, de nada sirve que existan tantos planetas habitables. Y todo esto partiendo de que el surgimiento de la vida desde la materia inerte fuera un fenómeno común en el universo, pero no sabemos si esto es así o es producto de una serie de casualidades muy específicas de la Tierra, como pudimos ver en la entrada «Las Fuentes de la Vida«

El paleontólogo Peter Ward y el astrobiólogo Donald Brownlee publicaron en 2020 la hipótesis de la tierra especial en su libro “Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe” en ella defienden que el universo es demasiado hostil para que se desarrollen las civilizaciones y sólo podría surgir vida simple. El hecho de que existamos los seres humanos en la Tierra es el producto de una serie de condiciones excepcionales muy difíciles de que se puedan repetir en otro lugar del universo. A pesar de que reconocen que el universo puede llegar a albergar dos billones de galaxias y que puedan existir planetas similares a la Tierra, éstos estarían tan lejos que aunque se viajara a la velocidad de la luz se tardarían milenios en alcanzarlos. Además, la zona habitable de una galaxia es muy pequeña ya que depende de la distancia hasta su núcleo, es decir, cuanto más cerca de éste, menos posibilidades de que pueda haber supervivencia porque suele haber supernovas, agujeros negros y bólidos debido a la intensa acción gravitacional.

En cambio, nuestra galaxia, la Vía Láctea, es inusualmente tranquila con pocas colisiones, lo que reduce el riesgo de originar supernovas, además su agujero negro central “Sagitario A*” no es muy activo. Respecto a nuestro sol, orbita alrededor del centro de la galaxia de forma casi circular sin encontrar obstáculos y solo entra en un brazo espiral (zona peligrosa por su densidad estelar) cada cien millones de años, algo que se ha relacionado con las extinciones masivas que se han producido en el planeta. Además, la estrella del sistema solar debe ser no binaria y estable (como nuestro sol) y el planeta debe situarse ni demasiado lejos ni demasiado cerca de ésta.

Si quieres saber más sobre las coincidencias que se han tenido que dar para que fuera posible la vida en la Tierra puedes ir a la entrada Bonito Planeta, Nos lo Quedamos

Por otro lado, astrofísicos como Chris McKay plantean por qué la inteligencia no surgió durante la evolución de los dinosaurios si tuvo suficiente tiempo para que pudiera darse. De hecho un pequeño dinosaurio conocido como Troodon, tenía un coeficiente de encefalización (índice que relaciona el peso del cerebro de las especies según su peso corporal) similar al de un pulpo y vivió hasta su extinción durante 12 millones de años. Sin embargo, la inteligencia humana evolucionó en menos tiempo desde un coeficiente parecido. El astrobiólogo Charley Lineweaver explica que en Australia no evolucionó ningún marsupial inteligente tras 50 millones de años de aislamiento físico. Tampoco sucedió en América del Norte o del Sur, ni en Madagascar, regiones que estuvieron separadas durante más tiempo del que necesitó el cerebro humano en surgir. Si la evolución de los cerebros grandes y la inteligencia fuera posible entonces ésta debería haberse producido más de una vez en la Tierra. Y es que aunque parece que deba existir una ley de la naturaleza que haga que los seres vivos evolucionen a una mayor complejidad y que el cerebro grande y la inteligencia sean su consecuencia, dicha ley no es conocida por la ciencia hoy en día.

Coeficiente de encefalización

Para el biólogo evolutivo Ernst Mayr el hecho de que la inteligencia solo se haya originado una vez en los seres humanos es debido a dos motivos. El primero es porque no es favorecida por la selección natural, lo que es algo contrario a lo que se podría suponer, y es que existen millones de especies que viven sin inteligencia superior. La otra razón es que es muy difícil adquirirla, solo es posible detectarla en cierto grado en animales de sangre caliente como aves y mamíferos, y esto es porque el cerebro necesita energías extremadamente altas.

La Tierra es sólo un planeta igual a otros muchos

La idea de que existe vida extraterrestre inteligente se intenta respaldar mediante el “principio de mediocridad” o “principio copernicano” del que ya hablamos en la entrada “En el ombligo del universo”. Uno de sus defensores más apasionados fue el científico y divulgador Carl Sagan. Este principio, recordemos, intenta demostrar que es errónea la creencia de que poseemos una posición privilegiada en el universo.

El 14 de febrero de 1990, la nave Voyager 1 se encontraba a 1600 millones de kilómetros de Neptuno y dispuesta a abandonar el sistema solar cuando Sagan, miembro del equipo de imágenes de la misión quiso que la nave girara para despedirse de la Tierra y fotografiarla. La foto también captó a Neptuno, Urano, Saturno, Júpiter y Venus. Aquel punto azul pálido, como él lo llamó, se mostraba indefenso, diminuto, muy lejos de ser el centro de nada especial. En su libro “ Un punto azul pálido: una visión del futuro humano en el espacio” describe a la Tierra como “una mota de polvo en la gran envoltura de la oscuridad cósmica”. Esta fue su forma de poner a la humanidad frente a un espejo para revelarle que no es nada especial, que nuestro entorno es frágil y que, somos sólo un planeta más entre muchos que deben existir en el universo.

Imagen captada por la nave Voyager 1 en 1990

Y es que hay tantas estrellas en nuestra galaxia como galaxias existen en universo observable. Por cada grano de arena que existe en cada playa de la Tierra hay 10.000 estrellas. Los científicos calculan que de esas estrellas podría haber unos 500 millones de billones de estrellas similares a nuestro sol. Según un estudio publicado en la revista PNAS de la Academia Nacional de la Ciencias de Estados Unidos sugiere que, entre las estrellas similares a nuestro sol, un 22% podrían estar orbitadas por un planeta similar a la Tierra, lo que se traduce en un total de 100 millones de billones de planetas, esto sería como 100 planetas como la Tierra por cada grano de arena en todas las playas.

Fue el astrónomo Frank Drake quien decidió establecer de forma científica, en 1961, la cantidad de civilizaciones que podría haber tan solo en nuestra galaxia. Para ello creó una fórmula donde se identifican ocho factores que deberían influir en el desarrollo de una civilización interactuando de la siguiente forma:

N = R* · fp · ne · fl · fi · fc · L

El significado de cada parámetro se puede ver en la siguiente imagen:

El número de civilizaciones posible sería el resultado de dividir las estrellas de la galaxia por las que tienen planetas y su resultado por las que tienen planetas habitables, el resultado se divide por las que efectivamente haya surgido la vida y éste por la proporción en que se desarrolló la inteligencia, y éste por las que pueden tener capacidad de emitir señales para buscar otras civilizaciones cósmicas y éste se multiplica por su tiempo de existencia antes de que colapsen por daños autoinfligidos o por causas astronómicas.

Esta fórmula ha sido considerada como una guía para la investigación en el Instituto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) para la búsqueda de civilizaciones extraterrestres inteligentes. Inicialmente, la cifra que arrojó la fórmula de posibles civilizaciones detectables fue de 10.

Carl Sagan consideraba que el último parámetro “L” era la más difícil de calcular porque no era lo mismo que una civilización tratara de contactar durante 50 o 200 años que otras que pudieran hacerlo durante varios milenios.

Según el astrónomo José Gabriel Funes, exdirector del Observatorio Vaticano, los factores astronómicos de la ecuación son los más fáciles de calcular ya que se sabemos más o menos el número de estrellas de la Vía Láctea, el número de planetas y cuántos podrían estar en la zona de habitabilidad. El número de planetas potencialmente habitables que se maneja es de 300 millones. Los parámetros biológicos y sociales, que son los cuatro siguientes, son más complicados de determinar. Quizás por ello, se han llegado a dar resultados tan distintos como una sola civilización, veinticuatro o diez millones.

(Sígueme a segunda parte)

Referencias:

El Alfabeto del Universo

8–12 minutos

Todas las cosas de este mundo, desde las más pequeñas y cercanas a nosotros; como los átomos, las células, los árboles o los ríos, hasta las más grandes y lejanas; como las estrellas, las constelaciones o las galaxias, nos susurran información sobre sus características propias mediante un lenguaje que no tiene palabras, sino números: las matemáticas.

Su existencia no es física, no se pueden tocar, pero tampoco son algo mental como los pensamientos o las emociones. Si el universo fuera un juego de ordenador, ellas serían su código. No las vemos, pero están ahí, formando el tejido más profundo de la realidad. Si desaparecieran sería como si el mundo dejara de existir, entonces…

¿han estado aquí desde siempre o surgieron cuando empezamos a interpretar aquel susurro?

si no son algo material ni mental ¿habitan en un tercer mundo?

¿o se trata tan sólo de un invento humano?

Pues, aunque parezca mentira, hasta el día de hoy no existen respuestas a estas preguntas y como sucede en estos casos, lo que sí tenemos es un amplio debate filosófico con posturas enfrentadas. Por un lado, se encuentran quienes creen que las matemáticas han existido siempre y, por tanto, la humanidad tan solo se limitó a descubrirlas; por otro lado, están quienes defienden que los seres humanos las crearon ante la necesidad de describir el mundo. Vamos a ver un poco por qué piensan así unos y otros.

Para el realismo o platonismo las matemáticas son entes que existen independientemente de si pensamos en ellos o no, es decir, son reales. Los números, conjuntos, funciones o figuras geométricas son objetos abstractos que poseen existencia objetiva y autónoma, pero no tienen una ubicación espacio-temporal y, por ello, son eternos e inmutables. Por ejemplo, el “teorema de Pitágoras” siempre será verdadero, independientemente del tiempo, el lugar o de si se utilice o no. Poseen además, unas propiedades fijas sin las cuales no serían dichos objetos. El número 6 es un número perfecto y si no lo fuera no sería un 6. En cambio, nosotros podemos tener distintas características sin dejar de ser nosotros mismos.

El origen de esta creencia procede de Platón y su “Teoría de las Ideas” según la cuál, existen dos mundos; en uno residen las ideas o las formas, es eterno e inmutable y representa la verdadera realidad; el otro es una representación del primero y es el que captan nuestros sentidos, siendo continuamente cambiante. Donde mejor explica Platón el lugar de las matemáticas es en la “metáfora de la línea” del libro VI de su obra “República”. En ella nos dice que tracemos una línea AB y la dividamos en partes desiguales por el punto C. Así obtenemos los segmentos AC y CB, siendo el primero más corto. Platón considera el segmento primero como una copia del segundo y más imperfecto que éste. Cada segmento representa distintos grados de realidad y caminos de conocimiento. A su vez, nos dice que dividamos cada segmento mediante los puntos D y E con la misma proporción de los anteriores, obteniendo una línea dividida en cuatro segmentos. El segmento CB representa el conocimiento verdadero, el AC representa la opinión. El segmento AC se subdivide en AD y DC, donde el primero representa la creencia y el segunda la imaginación. El segmento CB se subdivide en la misma proporción representando CE el pensamiento discursivo y el EB la razón intuitiva. Los entes matemáticos los sitúa en el segmento CE y se valen de los objetos físicos como si éstos fueran una imagen de aquellos, que son a su vez, imágenes de las auténticas ideas (EB) ocupando un lugar intermedio entre los objetos de la realidad física y el mundo de las ideas.

Así pues, los matemáticos descubren, no inventan, las propiedades de los objetos que estudian, pero estas propiedades no son percibidas mediante los sentidos habituales (porque no se encuentran en el mundo sensible), sino mediante una especie de “intuición intelectual”.

Una forma que tienen los platonistas de demostrar que las matemáticas ya estaban ahí antes de que llegara el ser humano es recurriendo a la propia naturaleza. Y es que el orden matemático se encuentra por todas partes, por ejemplo, en los patrones fractales. Un fractal es una estructura formada por un patrón básico que se repite de forma similar en una gran variedad de escalas. Esto lo podemos ver en las nubes, en los copos de nieve, los ríos y montañas, galaxias espirales, el sistema circulatorio y nervioso, las líneas costeras, el ADN, los anillos de Saturno, el ritmo cardíaco, los vasos sanguíneos y pulmonares, los terremotos, los árboles, la coliflor romanesco, las proteínas, los relámpagos, en las raíces, etc.

Las abejas fabrican colmenas con panales hexagonales porque, según la “conjetura del panal” en matemáticas los hexágonos son la forma más eficiente de cubrir completamente la superficie de un plano. Así asegura Darwin, las abejas habían evolucionado usando esta forma hexagonal porque produce las celdas más grandes para almacenar miel con el menor aporte de energía. También podemos encontrar en la naturaleza múltiples ejemplos de la secuencia de Fibonacci y de la proporción áurea, como vimos en la entrada “La Historia Interminable III”.

The bees store nectar in honeycomb cells made of wax. The honey is still a bit wet, so they fan it with their wings to make it dry out and become more sticky

Entre los autores que se pueden clasificar como platonistas se encuentra Max Tegmark del que ya hablamos en esa misma entrada y que defiende que las matemáticas residen en un universo paralelo.

El físico Eugene Wigner pensaba que no es casual que el mundo inanimado pudiera ser tan bien descrito por métodos matemáticos, por lo que su estructura también debía ser matemática. Consideraba que la relación entre las matemáticas y las leyes de la física era de una exclusividad inmerecida y que seria necesario extenderla a todas las ramas del conocimiento. A este comentario se le denomina “la irrazonable eficacia de las matemáticas”

Para el físico Roger Penrose existen tres mundos entrelazados: el físico, el mental y el matemático-platónico. Pero no todo el mundo matemático condicional al físico, pues existen unas matemáticas que no se correlaciona con ninguna teoría física. No todo el mundo físico condiciona al mental, sino a una parte, así el funcionamiento neurológico del cerebro influye en una parte de la mentalidad humana. Y no todo el mundo mental condiciona al matemático, solo a una parte, porque solo una fracción de la humanidad está interesada en la verdad matemática absoluta.

El filósofo y matemático Kurt Gödel también defendía que los objetos matemáticos como, por ejemplo, los números naturales y sus leyes, describen una realidad no sensible que es independiente de la actividad mental humana, pero que puede ser percibida por ella, aunque de forma incompleta. Esto implica que el trabajo humano solo pueden aproximarse a las verdaderas matemáticas objetivas, sin llegar a conocerlas en su totalidad. Estas verdades se corresponden con los objetos matemáticos del segmento inferior del «Mundo de las Ideas». Solo se puede llegar ahí mediante la inteligencia y se reproduce de forma imperfecta en el mundo sensible.

Sin embargo, el platonismo tiene un problema y es que no explica adecuadamente cómo se produce la relación entre los seres humanos y los objetos matemáticos. Si éstos no pueden ser percibidos por la vista, ni el oído, tiene que haber otras facultades cognitivas que nos aproximen a ellas, pero no sabemos en qué consiste esa especie de “intuición intelectual”. A este problema se le conoce como “el reto epistemológico al platonismo” el reto a que demuestre la forma en la que se puede adquirir ese conocimiento matemático.

En el lado opuesto a esta forma de entender las matemáticas se encuentra el idealismo subjetivo para el que el mundo físico no existe, tan solo existen las mentes y los contenidos de ésta. Por tanto, las matemáticas no son “reales” sino el resultado de la actividad mental humana y si éstos pensaran de otra forma, los objetos matemáticos serían también distintos.

El constructivismo considera la realidad como una “construcción” creada por el observador. Los objetos matemáticos los han inventado los seres humanos para satisfacer sus propósitos, por eso no es sorprendente que sean tan adecuadas para describir el mundo que nos rodea. Si el universo desapareciera, las matemáticas también lo harían, al igual que el ajedrez, el fútbol, el tenis o cualquier conjunto de reglas que han sido inventadas. Además, todos los modelos matemáticos son aproximaciones de la realidad y pueden fallar, por lo que pasan por un proceso de revisión inventándose nuevas matemáticas a medida que sea necesario. El constructivismo parte de Kant, al que le siguen Descartes, Hume y el obispo Berkeley.

Sin embargo, esta corriente tiene varios problemas y es que si las matemáticas fueran tan solo una hipótesis en la mente humana, cualquier verdad matemática podría ser formulada y demostrada, cosa que es imposible. Además, las matemáticas estarían reducidas a la psicología, por tanto, podrían variar de unas personas a otras, sin embargo, aunque cada persona pueda tener una imagen mental de lo que es un triángulo, mas grande o pequeño, de colores o en blanco y negro… lo cierto es que la definición del mismo es igual para todos, y no se puede reducir a la idea de nadie.

El filósofo de la ciencia, Karl Popper, defiende un “realismo constructivista, es decir, una teoría a medio camino entre el realismo platónico y el constructivismo ya que considera que las matemáticas son construidas por los seres humanos, pero luego se independizan, es decir, residen que un mundo distinto con sus propias leyes que tenemos que descubrir, e incluso no podemos entenderlo del todo. Veamos un ejemplo de esto último.

El ser humano ha inventado el sistema numérico, sin embargo, sin avanzamos por éste hacia los números mayores, los números primos son cada vez menos frecuentes. Así, mientras que al comienzo del sistema numérico tenemos que el 5 y 7, el 11 y 13, 17 y 19, 29 y 31 están separados por un número par, el 73 y 79 lo están por 5 números pares y el 89 y 97 por seis. Entonces ¿significa esto que terminarán desapareciendo en algún momento conforme ascendemos o siempre habrán números nuevos aunque escasos?

Otro ejemplo lo tenemos en la “conjetura de Goldbach” formulada por este matemático en 1742 y que afirma que todo número par mayor que dos puede ser obtenido mediante la suma de dos números primos. Por ejemplo, 4 = 2 +2, 8= 5+3, etc. el problema surge cuando se quiere descomponer números tremendamente grandes con cifras de un millón, por tanto, demostrar si esta propiedad es cierta o no, no resulta nada fácil. En matemáticas existen multitud problemas de este tipo.

Para Popper, los objetos matemáticos tienen una existencia que no es física, ni psicológica, sino que es semejante a las obras de arte humanas. Así, una escultura o una composición musical no se reducen al artista sino que lo trasciende y, si éstos escuchan sus creaciones con humildad y autocrítica, recibirán sugerencias que van más allá de lo que pretendía originalmente, aprenderán de ellas y terminará por trascender sus propias facultades personales.

Referencias:

Yo, Ameba II

La teoría de las “muchas mentes” fue posteriormente reformulada por el filósofo Michael Lockwood en 1996,  pero sin tener que recurrir a una explicación dualista.  Y lo hace de esta forma: Asociado a un ser existe una serie de puntos de vista conscientes distintos, a los que denomina “mentes” (con minúscula), cuando se produce una experiencia cuántica éstas se ramifican. Si en los “muchos mundos” de Everett existían muchos universos dentro de un multiverso, en la de “muchas mentes” éstas están dentro de un “multiverso” que se identifica con la “Mente” (en mayúscula).El hecho de sentir la “mente” como única lo explica como un producto de la memoria, que obliga a la conciencia a mirar hacia abajo, no pudiendo hacerlo de lado ni hacia arriba, hacia el futuro.
La importancia de la memoria era fundamental para el filósofo inglés Locke cuando, al hilo del problema de la identidad personal, defendía que somos la misma persona si somos conscientes de ser y haber sido. La identidad para Locke descansaba en un criterio psicológico. Esta idea la refleja en el ejemplo del “príncipe y el zapatero” donde imagina que si un príncipe muriera, pero la consciencia de su vida pasada se reencarnara en el cuerpo de un zapatero, ambos, príncipe y zapatero serían la misma persona. Por el contrario, si el alma se reencarnara en otro ser humano, pero sin llevar la consciencia de su vida pasada, entonces serían personas diferentes, pues es la memoria es el elemento que las unifica.
Pero, para Lockwood, la “Mente” (en mayúscula) es mucho más compleja y consciente que la “mente“ (en minúscula). Como ejemplo se la puede comparar como un objeto tridimensional que proyecta sombras en 2 dimensiones. Estas sombras equivalen a la realidad que percibimos, pero la Mente es consciente de todas las realidades y de otros mundos y otros tiempos a la vez. La auténtica realidad, la superposición de posibilidades que se producen en una medición cuántica, es demasiado compleja para que la podamos entender, y sólo percibimos una parte de esa superposición borrosa, como la sombra de un elemento complejo. Pero una sombra por sí sola no contiene toda la información, todas ellas juntas nos dan cuenta de una idea de la realidad muy superior. Esto es muy similar al «mito de la caverna» de Platón.
¿Os imagináis las consecuencias de esta idea?
Si en los mundos de Everett, tras la observación se experimenta cada posibilidad en un universo distinto, aquí cada mundo está dentro de nosotros mismos, en una “supermente”, y en ella se recogen todas esas experiencias, por lo que todas las posibilidades forman parte de lo que somos, aunque no seamos conscientes de ello. Por tanto, si preguntamos ¿Cuál de esas “mentes” (observadores) soy yo? Lockwood nos dice que nos convertiremos en todos ellos y por tanto no tiene sentido la pregunta. El debate sobre la identidad personal no acaba aquí, de hecho se complica bastante. Por ejemplo, para el filósofo británico Derek Parfit, la identidad personal no importa. Un inquietante tema que abordaremos en una próxima entrada.
Referencias:
Many Mind. Yoav Aviram – How We Came to Know the Cosmos: Light & Matter. Helen Klus – Personal Identity- WikipediaYour many minds and your Mind in the MIND. Giulio PriscoShadows and the concept of self. Giulio Prisco

Yo, Ameba I

¿Te imaginas vivir en un mundo donde, cada vez que tomas una decisión, te dividieras en dos y la otra parte de ti decidiera hacer lo contrario?
¿y si siguieras conectado a ese otro tú?
 
¡¡¡Uff, qué sensación tan extraña sería!!!
En la teoría de los “Muchos Mundos” de Everett, a la que nos referimos en la entrada “La Historia Interminable II” comentábamos que, cada vez que se produce una observación cuántica, el sujeto implicado experimenta cada posibilidad a la que de lugar dicha observación, en un universo diferente. Aquí, no hay colapso de onda, los observadores son parte del sistema cuántico, enredándose con él de tal forma que no se puede definir el uno sin el otro. Se encuentran, por tanto, en superposición con ellos mismos, aunque en diferentes universos.
Así, si aplicáramos esta idea al experimento del gato de Schrödinger, y fuese yo quien abriera la caja, observaría un gato vivo y un gato muerto, dependiendo del universo donde me encontrara, pero sólo sería consciente de una de las dos posibilidades. Pero, el hecho de que los observadores estén en superposición consigo mismos plantea un gran problema, porque… ¿Cuál de ellos seríamos?
 
Bienvenidos al misterio de la identidad personal o, en otras palabra, cómo contestar a la vieja pregunta… ¿Quién soy yo?
El propio Everett  fue consciente de este problema a raíz de su teoría, haciendo la siguiente analogía sobre la identidad :
La identidad personal se podría definir como aquello nos hace ser lo que somos, aquello que nos hace ser la misma persona en dos momentos de tiempo diferente, aunque todo lo demás cambie. Algunas teorías defienden que poseer una existencia corporal continua es condición suficiente para que la persona sea la misma en el tiempo, pues el ser humano es un organismo biológico y no hace falta una relación psicológica para su continuidad. Pero esta idea no deja de tener situaciones que la ponen en duda, y es que incluso los objetos inanimados pueden no cumplir esta condición. Si queréis ver un ejemplo os invito a que leáis una paradoja muy curiosa denominada “La nave de Teseo” donde se plantea esta idea. Pero incluso la propia persona se va transformando con el tiempo y deja de existir una continuidad física. De hecho, según los científicos, el cuerpo humano se reemplaza completamente con nuevas células cada 7 a 10 años.
Otra perspectiva considera que, es la mente lo que nos hace ser lo que somos, entendiendo ésta como una sustancia inmaterial independiente del cuerpo. Su persistencia en el tiempo, aunque todo cambie, sería una forma de describir la identidad. Pero volvamos a la física cuántica. Para superar la extraña idea de que los observadores pudieran estar en superposición consigo mismos, surge una nueva interpretación muy similar a la de los “muchos mundos” denominada “Muchas Mentes”.
Fue introducida en 1970, por H.Dieter Zeh; y por los filósofos David Albert y Barry Loewer en 1988. En esta teoría no es el universo el que se ramifica, sino la mente. Cuando ocurre un suceso cuántico, los ojos, el cuerpo y el cerebro de la persona están en un estado indefinido observando todas las posibilidades al mismo tiempo, pero la mente no lo está y elige aleatoriamente uno de los resultados. Para que esto sea posible, cada cerebro debe tener asociadas una infinidad de mentes para que se puedan distribuir según la regla de Born.
La posibilidad de que se experimente una mente depende de su mayor probabilidad en el estado cuántico. Aunque esas mentes comparten un mismo pasado, cada una experimenta un presente y un futuro diferente, sin posibilidad de comunicarse entre sí. Esta interpretación se basa en una teoría dualista de la mente, ya que considera mente y cuerpo cosas distintas e independientes entre sí. Esto se conoce como dualismo radical y nos lo puede describir Descartes:
(Sígueme a la segunda parte)
Referencias:Many Mind. Yoav Aviram How We Came to Know the Cosmos: Light & Matter. Helen Klus – Personal Identity- Wikipedia

La Paradoja Einstein-TARDIS II Cap.3

De vuelta en la TARDIS, Albert se sentía aturdido. Sacó el amuleto del bolsillo y se quedó mirando cómo un rayo de luz se reflejaba en él. Durante un rato jugó a dirigirlo hacia varios lugares de la nave, incluso a la cara del Doctor que, en ese instante, introducía nuevas coordenadas en la consola de dirección. Finalmente, lo proyectó sobre la palma de su mano intentado apoderarse de todos sus misterios

– Me gustaría correr a la velocidad de la luz – dijo Albert sin darse cuenta de que pensaba en voz alta- competir contra un rayo sobre una pista infinita…

– Tú no puedes viajar a la velocidad de la luz, ni yo, ni nadie…
– Bueno… quien sabe… puede que en el futuro…
– Yo lo sé. Recuerda que soy un Señor del Tiempo, conozco el futuro y te puedo asegurar que jamás nadie, ni nada que tenga masa, logrará alcanzar la velocidad de la luz
– ¿Por qué no? Todo dependería de conseguir una energía suficiente grande para que un cuerpo llegara a acelerar hasta esa velocidad
– Pero existe un pequeño inconveniente. Desde la época de Newton se utiliza la clásica fórmula de la energía cinética, ¿sabes qué es la energía cinética?
– Claro, es la energía asociada al movimiento, depende de su masa y velocidad
– Exacto, la masa de un cuerpo tiende a seguir en reposo o en movimiento mientras no se le aplique una fuerza que cambie esta circunstancia, para provocar este cambio hay que agregar más energía, de esta forma la masa tendrá una nueva velocidad y energía asociada a su movimiento. El problema es que cuando se quiera conseguir una velocidad muy alta esta proporción fallará porque arrojará resultados que violarán el límite de la velocidad de la luz, por lo que no podrá usarse. Por cierto, imagino que a estas alturas habrás deducido que, al igual que el tiempo y el espacio, la masa también es relativa y depende del sistema de referencia, a más velocidad mayor será la masa de un cuerpo…
– Entonces el Orient Express se habría visto como un monstruo de grande- protestó Albert
– No, no es ese concepto de masa. La cantidad de materia que hay en un objeto no varía con la velocidad, no crece su número de átomos ni nada de eso. Me refiero a la resistencia de un objeto a ser acelerado, cuanto más velocidad mayor será su resistencia
– Ahora entiendo
– Por tanto, será necesario tener en cuenta los efectos de la relatividad para calcular la energía y cuando esto suceda…- el Doctor hizo una pausa dramática
– ¿Qué?
– Que se averiguará que un cuerpo que pretenda ser acelerado hasta alcanzar la velocidad de la luz requerirá una energía infinita;  de ahí ese pequeño detalle de ser algo imposible, por otro lado, la masa crecerá de manera infinita para que aumente la energía, lo que también es imposible- En ese momento, las luces de la TARDIS se apagaron y en el aire se materializó de forma holográfica la expresión:

que comenzó a girar sobre sí misma produciendo destellos. Albert estaba realmente impresionado, el Doctor continuó:

– Al final, se llegará a deducir esta fórmula- dijo señalándola- Ella nos dice que la energía de un objeto en reposo es igual a su masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado y de ella se desprende que masa y energía son equivalentes, dos manifestaciones de un mismo fenómeno
– Sería como decir que podríamos transformar la masa en energía y la energía en masa
– De hecho, una pequeñísima cantidad de masa se puede convertir en una enorme cantidad de energía porque al estar implicada la velocidad de la luz al cuadrado, el resultado son muchos, pero que muchos ceros. Este tipo de proceso es el que sucede en el interior de las estrellas mediante reacciones nucleares, pero también se realizará de forma artificial
– Grandes cosas se podrían hacer en el futuro con este descubrimiento
– No lo dudo, pero también peligrosas y terribles. El uso de esta fórmula conducirá a los científicos a querer extraer una enorme cantidad de energía rompiendo el núcleo de los átomos y comprenderán que estarán ante un arma muy poderosa. Cuando los seres humanos se encuentran en guerra, es muy tentador aferrarse a algo que puede hacerles vencer, sin reparar en las consecuencias. Algún día, tus conocimientos se pondrán al servicio de esta necesidad sin que lo puedas evitar, pero piensa esto Albert: Nada justifica el asesinato de miles de personas. Lo peor que le puede pasar a la humanidad es que el fruto del conocimiento científico caiga en manos de políticos sin escrúpulos. Así que, si algún día te sientes tentado… espero que recuerdes esto- entonces el Doctor invitó a Albert a asomarse a la puerta de la TARDIS y éste pudo ver un  impactante hongo en el cielo en algún lugar de la Tierra, entonces, el vértigo inundó su mente, mientras el doctor comentaba:
– Esa nube llevará a la tumba a miles de personas y a generaciones futuras, contaminará el agua y la tierra por mucho tiempo. Nada justifica esto, Albert, nada…- y escuchando el eco de sus palabras terminó por caer en un profundo sueño.
                                                                          ***
– ¡Eh, chico! ¡Despierta! ¿Qué haces aquí tan tarde?- le preguntó un gendarme mientras intentaba reanimarle mediante desagradables palmaditas en la cara
– No sé, había una nube de polvo gigante…
– Bueno, supongo que la que habrás levantado al caerte por ese terraplén- dijo señalando el desnivel que quedaba a su espalda- debes tener más cuidado y no adentrarte por lugares abandonados. Menos mal que al ver la puerta del solar abierta, hemos entrado a investigar, ahora te llevaremos a tu casa.
Albert se levantó aturdido, su mente era un vórtice de ideas que empezaban a escapar de su recuerdo, ya no sabía diferenciar el sueño de la realidad. Notó que en su mano sostenía el amuleto y observó cómo la luna lo hacía brillar, entonces pensó: “Aún poseo la llave del universo”

La Paradoja Einstein-TARDIS II Cap.2

Albert y el Doctor abandonaron la TARDIS con paso receloso, intentando no ser descubiertos por miradas intrusas. No demasiado lejos del oscuro almacén donde habían “aparcado” la nave, salieron al gran vestíbulo repleto de viajeros que esperaban en  mullidos asientos sus turnos para acceder a los trenes. Sin esperar aviso alguno, se deslizaron por la rampa mecánica para llegar a los andenes y, nada más contemplar las vías, se quedaron cautivados por la belleza del “Orient Express”. Aquel tren cuya fama ya había llegado a oídos de Albert, se encontraba en reposo, casi en silencio, con las luces apenas en penumbra suficiente para tareas de mantenimiento.

– Hemos llegado justo a tiempo- dijo el Doctor
– ¡Guau, es el Orient Express! ¡Nos vamos a Estambul!
– Te equivocas, Albert. No te dejes engañar por las apariencias, ni estamos en el París de tu tiempo, ni vamos a Oriente. Este tren se dirige a Próxima b
– ¿Próxima b?- nunca he oído hablar de esa ciudad
– Eso es porque no es una ciudad, es un planeta
– ¿Vamos a otro planeta y en tren?- preguntó Albert divertido, casi al borde de la risa contenida
– Pues si, listillo. Estamos ante una de las naves más rápidas que jamás haya construido el ser humano para transporte de pasajeros y alcanza una velocidad de 240 mil kilómetros por segundo, pero nosotros de momento, no vamos a embarcar, tan sólo vamos a  medir
– ¿A medir… qué?
– El tren
– ¿Y eso por qué?
– Todo a su tiempo chaval, confía en mí.
Aprovechando la poca actividad que rodeaba el andén donde permanecía el Orient Express, el Doctor se situó frente a la locomotora y pidió a Albert que colocara un  pequeño sensor al final del último vagón. Entonces, lanzó un rayo con su destornillador sónico que rebotó en él y volvió al punto de origen proporcionando el dato deseado
– 510 metros medidos con toda exactitud- dijo mostrando al chico el resultado en el display de su artilugio, memoriza el dato. Ahora regresemos a la TARDIS
– Entonces ¿no viajamos en el tren?
– Claro que sí, pero no pensarás que embarquemos sin billete ¿no?, mejor lo abordamos durante el viaje
Unos instantes más tarde, volvían a salir de la TARDIS en un rincón discreto dentro del Orient Express recién iniciado su viaje a Próxima b. Con el debido sigilo, cruzaron el pasillo central y accedieron al vagón restaurante. Durante unos instantes, ambos parpadearon ante el ostentoso lujo que impregnaba la estancia repleta de mesas vestidas con mantelería bordada a mano, vajillas de fina porcelana y copas de cristal de complejos labrados que esperaban pacientes la hora del almuerzo. Albert miró por una de las ventanas buscando alguna referencia que le indicara que realmente estaban viajando por el espacio, pues no sentía traqueteo alguno y le parecía que aún se encontraban parados en el andén,  pero nada podía ver a través del cristal, tan sólo su propio reflejo
– Vamos a hacer un experimento- dijo el Doctor y sacó de su bolsillo un pequeño dispositivo metálico con un botón rojo, lo colocó sobre una de las mesas y, al pulsarlo, un rayo de luz se proyectó hacia arriba regresando de nuevo al dispositivo que, de nuevo, volvía a impulsarlo.
– La luz sube y golpea uno de los muchos espejos con los que está decorado el techo- empezó a explicar el Doctor, pero Albert se dio cuenta que no podía ver ese efecto ¿cómo “demonios” podía estar tan alto?
– La luz tarda en subir y bajar un segundo, no le des más vueltas, no te distraigas de nuestro experimento- insistió, mientras apagaba con su destornillador sónico todas las luces del vagón. Acto seguido el Doctor convenció a Albert para regresar a la TARDIS abandonando el dispositivo que seguía funcionando sólo.
Un corto correteo hacia la consola de mandos y un breve instante fue todo lo que necesitó  para alcanzar su nuevo destino, en esta ocasión se trataba de un túnel de abastecimiento  de materia oscura y de obligado paso para el Orient Express. Al ver la cara de perplejidad del muchacho, le dijo con ironía:
– Sí ya sé, mi nave corre más y lo hemos adelantado, pero eso no tiene importancia ahora Albert- Observa con atención que ya llega…-  y en ese momento irrumpió majestuoso,  pero achatado el Orient Express en el túnel  – ¡Mira! Dijo señalando una de las ventanillas donde se podía distinguir un rayo de luz subir y bajar, al tiempo que describía una “V”-  ¿Te das cuenta de lo que ha sucedido?
– He visto que la luz del dispositivo que dejamos en una de las mesas, no se limitaba a subir y bajar como cuando estábamos dentro del tren, sino que además se desplazaba, ahora recorre una distancia mayor que antes
– Así es, cuando la luz sube, el espejo sobre el que tiene que reflejarse se ha desplazado debido al movimiento del tren, por ello no va perpendicular al suelo. Los mismo sucede al bajar, puesto que el dispositivo que debe devolverlo al techo también se ha desplazado, de ahí el trayecto en forma de “V” del rayo. Así, desde nuestro sistema de referencia, aquí en el andén, la luz tiene que recorrer una mayor distancia que para los que se encuentran dentro del tren. Por tanto, sólo hay dos posibilidades: o el rayo va más deprisa para nosotros..
– Cosa que hemos probado que no es posible- protestó Albert
– … o el tiempo va más lento para ellos- Albert miró al Doctor con perplejidad ante la evidencia, mientras éste se recreaba en los hechos-  como así es, por tanto… el tiempo para los pasajeros hacia “Próxima b” va más despacio que para nosotros.  No es sólo porque lo mida el reloj, no es una ilusión, todo va más lento, los latidos de sus corazones y sus pensamientos.  Estas cosas sólo suceden cuando el sistema de referencia se mueve a velocidades muy, muy altas. Si el tren fuera a la misma que la luz, el rayo nunca alcanzaría el espejo del techo, el tiempo se pararía completamente para los pasajeros y nosotros los veríamos congelados.
– Alucinante
– Y hay más, los pasajeros del tren no notarán nada extraño, el tiempo para ellos transcurre igual que siempre, todo es normal, excepto por una pequeña cuestión, si para ellos el tiempo efectivamente va más lento, necesariamente para los de fuera irá más rápido, así pues, cuando lleguen a su destino conforme el horario previsto, se darán cuenta de que la hora de su relojes no coincidirá con la de la estación, ya que los suyos irán retrasados, por tanto, habrán hecho el viaje en menos tiempo que para los que están fuera del sistema de referencia del Orient Express.
– Increíble
– ¿Cómo se explicarán este misterio los pasajeros del tren? Si han hecho el trayecto en menos tiempo que para los de afuera y la velocidad del tren no ha variado, sólo queda una explicación posible y es que el espacio se haya reducido, y efectivamente así es, habrán hecho menos kilómetros, la distancia entre la Tierra y Próxima b se habrá contraído al viajar a tan alta velocidad.
– ¡Venga ya!- dejó escapar Albert incrédulo
– Pues sí listillo, cuando los pasajeros abordaron el tren en la estación, les separaba una distancia de Próxima b de 4,2 años luz, pero una vez en movimiento y viajando a 240 mil kilómetro por segundo, o lo que es lo mismo, al 80% de la velocidad de la luz, la distancia se ha reducido a 2,52 años luz. No sólo el tiempo es relativo, también lo es el espacio. Incluso el tren se ve afectado por la contracción de la longitud
– Vamos que el tren ha menguado- dijo Albert resistiéndose a lo absurdo
– ¿Recuerdas cuanto te dije que medía?
– Exactamente 510 metros
– ¿Sabes la longitud este túnel?- el Doctor repitió la operación que realizara en la estación para medir al Orient Express – 350 metros exactamente- dijo enseñándole el dato a su incrédulo acompañante- ¿Te pareció en algún momento que el tren fuera más grande que este recinto?
– No – dijo Albert derrotado ante la evidencia
– Porque no lo era, en su sistema de referencia, el Orient Express no tiene nada que temer porque su longitud seguía siendo sus magníficos 510 metros, pero desde el nuestro se había contraído hasta los 306 metros. Este fenómeno sólo tiene lugar en la misma dirección del movimiento y sólo afecta a su longitud y no a sus demás dimensiones.
– ¿Y como sabes lo que medía el tren al pasar?
– Porque si bien has comprendido que no se pueden usar las matemáticas de Galileo para pasar las mediciones de un sistema de referencia a otro cuando está implicada la velocidad de la luz, si hay otras matemáticas, de tu propio siglo, que ayudan a realizar los cálculos: las de Lorentz,  con ellas se podrán construir las fórmulas que permitirán saber cuánto se va a dilatar el tiempo o cuánto se va a reducir el espacio en otro sistema de referencia inercial – sólo se necesita una persona capaz de realizar dicha tarea -“es hora de que acepte su destino”- pensó

La Paradoja Einstein-TARDIS II Cap.1

Albert regresaba de un mal día en el instituto. En su mente resonaban las palabras que el profesor Degenhart le había dirigido en clase: -“nunca conseguirás nada en la vida”- las evocaba, una y otra vez, hiriendo su orgullo y debilitando su autoestima. Avanzaba por calles estrechas de Múnich, débilmente iluminadas por un atardecer que se estremecía entre el frío y la niebla, pero nada parecía hacerle mella en sus pensamientos. Al pasar por un solar abandonado contempló, por el rabillo del ojo, un extraño símbolo tallado en una puerta de madera casi destrozada que daba acceso al lugar. No quería pararse, no quería que nada perturbara su melancolía obstinada, pero la curiosidad tiró de él y le hizo volver sobre sus pasos -aquel dibujo ¡le era tan familiar!- Buscó en el bolsillo del pantalón y sacó un objeto metálico, el amuleto que apareció en su mano hacía siete años. Se lo quedó mirando como si fuera la primera vez, era exactamente el símbolo opuesto al de aquella puerta – “Si yo tengo la llave del universo, ésta debe ser la cerradura” – pensó. Tenía que entrar en aquel solar, que más daba, al fin y al cabo estaba abandonado y el misterio se había apoderado de él, relegado sus preocupaciones a un segundo plano. Se adentró por un barrizal lleno de vidrios rotos y cascotes oscurecidos en cientos de hogueras pasadas. Sobresaliendo entre unos hierros observó un papel que casi se desintegró entre sus manos, tan sólo algunas frases inacabadas permanecían intactas: “En el vacío …” “los rayos del sol…” “…su velocidad nunca cambia”. No era la primera vez que creía ver este mensaje oculto en los lugares más peregrinos. Siguió avanzando y llegó hasta una casa que parecía apunto de desplomarse. En su interior la oscuridad y el moho no invitaba a permanecer mucho tiempo. Un crujido sobre su cabeza le hizo mirar hacia el techo y  pintada en una viga pudo distinguir una frase que rezaba: “Las leyes del universo se cumplen siempre, en todo lugar, en toda circunstancia”. Albert salió corriendo, y de repente, resbaló por una pendiente dándose un buen golpe y cayendo a un bosquecillo oculto a primera vista. Al levantarse le sorprendió, asomando tras un árbol, un artefacto azul acompañado de una luz intermitente, una imagen que le hizo remover un recuerdo perdido en su memoria.

Albert entró en la TARDIS, su doble puerta estaba entornada y un silencio de abandono se extendía a cada paso. El vértigo que le producía un lugar que era más grande por dentro que por fuera, le alertó de estar viviendo un experiencia que iba a poner en peligro su sentido de la realidad. Miró a su alrededor y contempló la consola en forma de hexágono, las palancas de colores, la columna de luz hasta el gigantesco techo abovedado y comenzó a invadir su mente la imagen del Doctor y aquellas conversaciones sobre la velocidad de la luz, la relatividad de Galileo y el éter. Sintió un pinchazo en el estómago al intuir que las frases que le habían asaltado durante el camino encajaban con ese recuerdo, pero no sabía aún con qué propósito. Bajó las escalerillas rozando los desproporcionados pasamanos tubulares hasta llegar a la galería semiesférica, y allí, en el balconcillo donde tiempo atrás contemplaba las hazañas de un salero graffitero, aguardaba la figura de un hombre alto con levita y manos en la espalda
– ¡Por fin has vuelto, mi aprendiz de genio! – dijo sin moverse- la última vez que te vi eras un niño sabihondo ¿en que te has convertido ahora?- y girándose de repente añadió- ¡ah, ya veo! en un quinceañero aturdido.
– Y yo recuerdo que la última vez que le vi, me contó que mi universo estaba loco, que el tiempo y el espacio eran relativos y que me lo demostraría… pero no lo hizo – le contestó en un emocionado reproche al ver el rostro del Doctor
– ¿Has hecho las tareas que te encomendé?
– He pensado mucho sobre la naturaleza de la luz, y a veces, creo que el universo me envía mensajes, mira- y sacó del bolsillo el trozo de papel que rescató entre los restos de la hoguera: “En el vacío …” “los rayos del sol…” “…su velocidad nunca cambia”
– ¿El universo? ¿No será más bien tu cerebro?- Albert, no se dio por aludido y continuó:
– Si fuera verdad, esa podría ser la puerta que me encomendaste buscar- dijo imitando la ironía del Doctor- si la velocidad de la luz nunca cambiara, si fuera constante, explicaría por qué Michaelson y Morley obtuvieron la misma medición para los dos rayos.  Nada puede hacer que la luz vaya más rápida o más lenta, el movimiento de la Tierra no podía aumentar ni disminuir sus 300 mil kilómetros por segundo. Además según el mensaje todo esto sucede en el vacío,  nada de éter
– Cierto, la luz es completamente independiente del movimiento y no importa desde qué punto de referencia se mida porque siempre va a tener la misma velocidad ¿Te acuerdas de nuestro Dalek cuando te pedí que imaginaras la velocidad del rayo de la muerte?
– Ahora lo entiendo,  no se habría visto influida por la del puente, no tenía sentido aplicar la suma de velocidades de Galileo. Lo único que no cambia, lo único absoluto es la velocidad de la luz
– Y en consecuencia…
–  Y en consecuencia ¿que?
– ¡Que el tiempo y el espacio son relativos!- dijo mientras soltaba una de sus risotadas que tanto confundían al Albert
– ¿Y eso por qué?
– ¿Qué por qué? Tu lo has dicho, Albert. Si lo único absoluto es la velocidad de la luz, entonces… todo lo demás debe ser relativo – contestó en tono de burla-  El universo tiene que hacer locuras para que su velocidad nunca cambie, al menos eso te parecerá cuando acabe la demostración que tanto esperas. Aunque para empezar tendrás que acompañarme al hangar.
– ¿Hangar? ¿en la TARDIS?- sin molestarse en responder, el Doctor corrió escaleras abajo hasta llegar a un pasadizo empedrado que imitaba con mucho realismo las paredes frías y oscuras de la Edad Media. Finalmente salieron a una nueva habitación abovedada, cuyas luces se encendieron al detectar su presencia, en el centro de ésta, una nave espacial esperaba a ser abordada.
– Esta es Gallifrey Uno- dijo el Doctor con orgullo-  un motín de guerra, esto es… un regalo de un viejo amigo… su carlinga es de cristal y su diseño es elegantemente aerodinámico. Perfecta para realizar el experimento en cuestión.
En el interior de la nave apareció la figura inequívoca del Dalek que se paseaba rodante  aguardando con inquietud su colaboración en una nueva misión.
– Subamos- dijo el Doctor, y un instante después, los tres se encontraban surcando el espacio sin ningún destino en particular. Una vez estabilizada la velocidad de la nave, a Albert le pareció flotar en el vacío entre las estrellas, entonces el Doctor interrumpió su ensoñación:
– He rediseñado al Dalek para que pueda efectuar dos disparos al mismo tiempo- dijo el Doctor mientras le colocaba un arma en el brazo con forma de chupón- ahora ya está preparado para realizar la prueba. Como puedes observar he situado dos sensores a ambos lados de la nave, uno mirando en el mismo sentido del desplazamiento de ésta y el otro en sentido contrario. Nuestro Dalek se colocará en medio de ellos y disparará dos “rayos de la muerte” al mismo tiempo, cada una de ellos saldrá en dirección a sensor y cuando lo alcance se iluminará una bombilla roja, indicándonos el instante exacto del impacto. ¿Qué crees que pasará?- preguntó a Albert
– Si dispara los rayos al mismo tiempo y las dos llevan la misma velocidad… ¿Qué impactarán a la vez?- respondió sin disimular su burla
– Vale, listillo  ¡que comience la prueba! – en ese mismo instante el Dalek se dispuso a cumplir su amenaza y disparó al unísono los “rayos de la muerte” acompañados de su inseparable grito de guerra: “¡Exterminar, exterminar!” y efectivamente, tal y como era de esperar, ambos rayos impactaron en el mismo instante en los sensores, sin otro daño que el resplandor de las bombillas que resultaba realmente molesto
– Es muy fácil saber lo que va a pasar cuando compartes el mismo sistema de referencia del experimento, pero ¿y si repitiera la prueba mientras la observamos desde la puerta de la TARDIS?- A Albert le resultaba complicado comprender en qué cambiaría el resultado por el hecho de estar fuera de la nave y aceptó el reto sin demasiado entusiasmo. Nada más volver a la TARDIS apareció en escena un nuevo personaje, se trataba de un humanoide bajito pero de aspecto bastante forzudo, su piel era verde marrón y su desproporcionada  cabeza tenía apariencia de huevo. Con aires de mayordomo inglés y atuendo de la época del muchacho se dirigió sin mediar palabra hacia Gallifrey Uno
– Este es Strax, de la raza Sontarans, especialmente entregado a misiones de trascendencia estratégicas clave. En esta ocasión pilotará la nave para que podamos quedarnos aquí y observar de nuevo el experimento- el extraño ser entró en la carlinga sin volver el rostro, ni reparar en las presentaciones
– ¡Exterminar, exterminar!- se escuchó al Dalek
– ¡Cállate de una vez!- fue lo único que Albert escuchó del mayordomo guerrero
Un rato más tarde, la nave Gallifrey Uno aparecía en el horizonte espacial que el Doctor y Albert contemplaban desde la puerta de la TARDIS. El joven estaba tan asustado por el abismo que se abría delante suya que le costaba trabajo concentrarse en las palabras de su mentor.
– Observa Albert, justo cuando la nave pase por delante de nosotros, el Dalek repetirá los disparos que efectuó cuando íbamos con él, quiero que prestes atención a las luces rojas.
A pesar de la distancia, la transparencia de la carlinga permitía ver con todo lujo de detalles la maniobra del Dalek y cómo, tras el disparo, se iluminaba primero la bombilla de la pantalla situada opuesta al movimiento de la nave y, un instante después, la que se encontraba a favor de éste.
– ¿Cómo es posible?- preguntó Albert alucinado- Pero, si antes se encendieron las dos al mismo tiempo ¿Qué ha pasado?
– Si el Dalek hubiera lanzado canicas en lugar de rayos luminosos podrías haber realizado sin problema la suma de Galileo. Imagínate, la canica sale disparada con su propia velocidad, en sentido opuesto a la marcha de la nave, como va al revés se restan la velocidad de la canica y la de la nave. A la otra canica, que va en el mismo sentido del movimiento, se le suma su propia velocidad a la de la nave, por tanto, una va más deprisa que la otra ¿no es cierto? pero claro, la canica que va al revés se encontrará con la pared de la nave antes, pues debido al movimiento, ésta se precipita hacia la canica y, en cambio, la otra canica tiene que alcanzar la pared que se le “escapa”, pero gracias a la diferencia de velocidad entre ambas, se compensa el trayecto y chocan a la vez en sus sensores ¿lo entiendes?
– Si, pero ¿que ha ocurrido con los “rayos de la muerte”?
-¿Recuerdas que te dije que el universo tiene que hacer locuras para mantener constante la velocidad de la luz? pues aquí tienes la primera prueba. Con la luz no podemos hacer la suma de velocidades de Galileo porque, como sabemos, ésta no puede ir ni más rápido, ni más lento de los 3oo mil kilómetros por segundo, por tanto, no puede compensar su velocidad como las canicas y se encontrará primero con la pared donde está situado el sensor en contra del movimiento de la nave y luego con la que va en la misma dirección, por tanto, primero se ilumina una bombilla y luego la otra.
– Si, pero…
– La locura comienza cuando pensamos realmente en lo que ha sucedido, porque mientras nosotros veíamos cómo las luces se encendían una después de la otra, Strax y Dalek observaban que ambas se encendían a la vez, porque recuerda: para quienes están en el sistema de referencia que se mueve de forma inercial, es como si estuviera parado
– Entonces ¿Quién tiene razón? ¿Cuál es la verdad?
– Todos tenemos razón Albert,  porque lo que es simultáneo en el sistema de referencia de Gallifrey Uno, no lo es en la TARDIS; cada sistema de referencia posee su tiempo propio; porque los simultáneo es relativo. Incluso si ahora mismo explotara una estrella ¿crees que todos los habitantes del universo verían el suceso al mismo tiempo?- y diciendo esto, una estrella explotó realmente, quedando una parte del espacio inundado por una nube de colores en distintos tonos malvas. Albert extasiado por la belleza del acontecimiento, le pareció que las partículas formaban la imagen de un gigantesco ojo, y lo miró fijamente mientras balbuceaba filosófico:
– Es como si existieran dos presentes, distintas realidades…
– Pues esto no ha hecho más que empezar  ¡Prepárate porque nos vamos!
– ¿A dónde?- preguntó Albert mientras perseguía al Doctor hasta la sala de control
– Tenemos que coger un tren- contestó, y de repente la nave se puso a vibrar y a emitir ese sonido tan especial, preludio de un viaje al fondo de lo absurdo.

La Paradoja Einstein-TARDIS I Cap.4

– Si no existiera el éter…- comenzó a decir Albert con mucha cautela como si las conclusiones se acumularan en su pensamiento antes que la lógica- no podría propagarse la luz…

– Estaríamos a oscuras- dijo el Doctor irónico- pero ya ves que no
– Sin embargo, las ondas necesitan un medio donde propagarse- insistió Albert
– ¡Ay el éter, el éter! si no existiera habría que inventarlo… ¡nos ha sacado tanta veces de problemas!…
– El interferómetro no registraba variación alguna en la velocidad de la luz… es como si la Tierra… ¡Estuviera parada!
– ¡Y sin embargo, nos movemos!- dijo el Doctor parafraseando a Galileo-  Además hay otra cuestión. Antes me hablaste de Maxwell, no hay una autoridad mayor en el campo del electromagnetismo, sus fórmulas sobre el comportamiento de estos fenómenos serán una aportación fundamental para la ciencia. Pues bien, en dichas fórmulas se producen distintos resultados cuando se llevan a cabo en sistemas de referencias diferentes y esto resulta “chocante”, la verdad sólo puede ser una
– ¿Y cuál es?
– Pues ahí está el problema, que Maxwell considera que la razón la tiene aquel sistema que se encuentra completamente en reposo y ese sólo puede ser el éter. Así pues, el éter explicaría el medio por el que se transmite la luz y además sería un sistema de referencia completamente quieto, donde existiría una verdad absoluta
-Entonces… ¿por qué dijiste que el experimento había sido un afortunado fracaso? Mas bien fue un rotundo fracaso
– Desde el punto de vista de Michaelson y Morley lo fue porque fueron incapaces de medir la velocidad de la Tierra respecto al éter, pero desde el punto de vista de la ciencia será un hecho afortunado porque sembrará la duda sobre la existencia del éter y posibilitará que alguien se atreva a dar otra explicación a este galimatías- y se le quedó mirando con los ojos muy abiertos como si quisiera comunicarle que él sería el elegido, pero Albert no se dio por aludido y continuó con sus pensamientos…
– He estudiado en las clases de física del colegio que, según Galileo, no existían los sistemas de referencia absolutos,  por eso enunció su principio de la relatividad, entonces… ¿cómo puede ser que ésto no sea así para los fenómenos electromagnéticos?
– No sé, dímelo tú. Tu eres el genio
– Yo no soy un genio, sólo soy un niño secuestrado por un Doctor loco
– Cierto, pero te caigo simpático y te ayudo a razonar por ti mismo ¿no es verdad?- le dijo guiñándole un ojo y añadió- Newton pensaba que la luz estaba formada por diminutas partículas, si fuera así no haría falta el éter… ¿no es cierto?
– Ya, eso también lo he estudiado, pero esa idea se descartó porque si la luz estuviera compuesta por partículas ¿cómo se explicaría que se desvíe cuando se encuentra un obstáculo o que se produzcan interferencias? Eso sólo lo hacen las ondas
– Tal vez la naturaleza de la luz admite más de una explicación, para descubrir la verdad hay que tener la mente abierta, Albert, ¡deja que la luz te ilumine!- El Doctor se fue a un mueble adosado a una pared de la nave y de un cajón extrajo un pequeño amuleto de complicado diseño, se lo entregó a Albert y le dijo:
– Tú abrirás la puerta a los secretos del universo, aquí tienes la llave, pero recuerda que la auténtica está en tu inteligencia. Una vez la hayas abierto, ya nada será lo mismo y nadie se atreverá a cerrarla. Ahora tienes muchos asuntos sobre los que pensar como “¿existen sistemas de referencias absolutos?” “¿es la luz una onda o una partícula? “¿Por qué fracasó el experimento de Michaelson y Morley?” Nos volveremos a ver, Albert- estas últimas palabras resonaron en la mente del pequeño, una y otra vez, mientras la nave volvía a temblar y las luces se apagaban y encendían intermitentemente, provocándole un profundo sueño. Al despertar se encontraba de nuevo en el jardín de su casa tendido en la hierba. Las estrellas titilaban en el cielo nocturno del verano de Múnich. Sintió en su mano un objeto metálico, se lo quedó mirando con emoción y pensó: “Debo encontrar la cerradura del universo”

La Paradoja Einstein-TARDIS I. Cap.3

– ¿Dónde estamos?- preguntó Albert mientras salía con recelo de la TARDIS, sus palabras y sus pasos provocaban eco en el interior de un edificio sin ventanas y paredes macizas, un tanto descuidadas, que le imprimían un aspecto de mazmorra
– Nos encontramos en Cleveland, una pequeña ciudad de los Estados Unidos en el estado de Ohio, y eso que ves ahí- dijo señalando una extravagante plataforma de piedra – es un aparato denominado interferómetro ideado por el profesor Michaelson- al acercarse Albert contempló una mesa rectangular sobre la que había montado un aparataje extraño del que solo pudo reconocer algunos espejos, toda la plataforma, a su vez, parecía flotar sobre una base redonda situada sobre una columna de ladrillos
– ¿Quiénes son ustedes?- preguntó irritado un hombre de unos treinta y tantos años, moreno de cabello ondulado y bigote puntiagudo, su cara colorada contrastaba con su bata blanca de laboratorio. El Doctor con aparente flema británica sacó del bolsillo una tarjeta de visita y se lo mostró con diligencia

– ¡Ah! es usted señor Watson, encantado de conocerle, soy el profesor Michaelson, no he podido darles las gracias personalmente por permitirnos a mi colega, el profesor Morley, y a mí, el uso de este local – dijo señalando a un hombre de unos cincuenta años, con gafas, bigote, calva incipiente y aspecto bonachón- sepa usted que hace una gran contribución a la ciencia. Nuestros aparatos son tan sensibles que si no estuviéramos en un sótano aislado, la simple vibración del suelo de la calle haría fracasar nuestro experimento- Albert estaba completamente alucinado, cómo era posible que ese señor confundiera al Doctor con el dueño de aquel oscuro local
– Más tarde te contaré qué es el papel psíquico- le dijo éste en un susurro apenas audible y dirigiéndose al profesor le contestó sonriendo: Este es mi hijo Albert, ambos estamos muy interesados en su experimento profesor Michaelson
– Pues van a presenciar ustedes la primera medición del interferómetro, pero para que puedan compartir con nosotros la emoción de este instante, voy a explicarles con una adivinanza el sentido de su funcionamiento: Imaginad que dos personas compiten en un río, ambos tienen que recorrer la misma distancia y nadan a la misma velocidad, pero en lugar de ir en la misma dirección, el primero prefiere nadar hasta la orilla de enfrente y volver, mientras que el segundo decide remontarlo y después bajar hacia el punto de partida ¿quien ganaría la carrera?
– Al que le afecte menos la corriente del río- se apresuró el Doctor antes de que el científico diera la respuesta
– ¡Exacto!- dijo el profesor Michaelson- pues mi interferómetro recrea esta misma competición con el único objetivo de medir el movimiento de la Tierra con respecto al éter.
Para ello, emitiré un rayo de luz desde esta linterna a este espejo semirreflectante que lo dividirá en un ángulo de 90 grados, y al igual que los nadadores, uno seguirá el camino a favor y en contra de la corriente y el otro la atravesará, algo que conseguiremos gracias a estos cuatro espejos estratégicamente colocados. Al regresar los rayos podré medir, gracias a este microscopio, la diferencia de tiempo entre ambos y establecer así la velocidad de la Tierra a través del éter.
– ¿Y cómo lo sabría?- preguntó Albert intrigado
– Gracias a las interferencias que formaran los dos rayos al unirse de nuevo. Si sus valles y crestas coinciden se formará una onda más grande, pero si la cresta de una coincidiera con el valle de la otra se anularían. El haz de luz resultante tendrá más o menos brillo dependiendo del resultado de esas interferencias. Y ahora, si me permiten vamos a dar comienzo al experimento, guarden silencio, por favor- dijo mientras ponía en funcionamiento el artilugio con las manos temblorosas por la emoción
– ¿Y bien?- preguntó impaciente el profesor Morley al observar el entrecejo arrugado de su colega mientras contemplaba el microscopio
– ¡No puede ser!- dijo, mientras negaba con la cabeza- ¡no hay diferencia alguna en las velocidad de ambos rayos!
– ¿Cómo puede ser?- le preguntó Albert al Doctor
– No sé… ¿y si no hubiera corriente? Así los dos nadadores llegarían a la vez a la meta
– Pero… ¿cómo no va a ver corriente? Eso es como decir que no hay éter
– Eso lo has dicho tú, no yo- le contestó como si peleara con su hermano pequeño
– ¡Silencio, por favor!- dijeron Michelson y Morley al unísono mientras repetían el experimento- el Doctor tiró de un brazo de Albert y lo llevó a regañadientes a la TARDIS, mientras se preguntaba si había sido testigo de un gran fracaso o de una gran misterio.

La Paradoja Einstein-TARDIS I. Cap.2

Cuando la nave se estabilizó, se impuso una calma expectante y el Doctor se interesó por los conocimientos de física del pequeño científico
– Eres un chico muy inteligente y curioso, supongo que habrás oído hablar del Principio de Relatividad de Galileo ¿no?
– Si, lo he estudiado en la escuela- cerró los ojos y recitó de memoria-  Galileo decía que las leyes de la mecánica son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales
– Muy bien, pero ¿qué significa eso? ¿qué quiere decir las leyes de la mecánica?
– Bueno… la mecánica es…- comenzó a explicar Albert mientras se rascaba la cabeza- la ciencia que estudia el movimiento de los cuerpos… y las fuerzas que hacen que se muevan
– ¿Y un sistema de referencia inercial?
– Un sistema de referencia es aquel donde se encuentra el cuerpo que vamos a estudiar y será inercial si… – Albert intentaba recordar las lecciones de física atropelladamente- …si está fijo o es rectilíneo y uniforme
– Así es. En la Tierra viajamos en su movimiento de rotación a una velocidad de vértigo, pero no te das cuenta porque no hay aceleraciones ni frenazos. En los sistema inerciales no se aprecia el movimiento. Ahora mismo nos movemos en la TARDIS a velocidad constante, pero ni tú ni yo lo notamos, parece como si estuviéramos parados, pero si alguien nos viera desde Gallifrey…
– Galli… ¿Qué?
– ¡Ah sí, perdón! desde la Tierra, quiero decir… para esa persona no habría duda de que nos movemos
– Pero… eso no significa que el tiempo y las dimensiones sean relativas…- le espetó Albert intentando poner en un compromiso al Doctor- …tan sólo el movimiento
– Ten paciencia, todo a su debido momento- le respondió dando vueltas sin parar en su silla divirtiéndose como si el niño fuese él – de momento acompáñame a la galería esférica
El Doctor Who se precipitó por las escalerillas metalizadas que bajaban entre gigantescos pasamanos tubulares. Albert intentaba, a duras penas seguir sus pasos, casi cegado por el brillo de tanta superficie pulida. Finalmente, llegaron a una enorme galería semicircular. Para pasar de un lado a otro de tan peculiar estancia se extendían puentes de suelo transparente y autodeslizante que comunicaban las distintas alturas de la estancia, facilitando el acceso a otras habitaciones de utilidad impredecible.
Justo a la entrada del primer puente se encontraba un artilugio autómata del tamaño de un hombre, pero que a Albert le pareció un salero gigante. Se trataba de un híbrido entre un ser extraterrestre y un robot militar preparado para la lucha bruta. Uno de sus brazos tenía forma de arma mortífera, el otro parecía un chupón para desatascar. Desde la mitad hacia abajo tenía incrustadas tiras con cuatro semiesferas que aumentaban su robustez y cuya finalidad era una incógnita. Una antena terminada en un potente ojo le aportaba una visión de 360 grados.
– Creo que éste es un sitio magnífico para seguir hablando de Galileo y con la ayuda de nuestro colaborador Dalek podremos recordar una de sus contribuciones a la física más relevante- dijo el Doctor sin reparar en el semblante perplejo de su discípulo.
El salero rodante avanzó hacia el puente y su suelo autodeslizante empezó a desplazarlo con una velocidad uniforme, el Doctor continuó:
– Como bien explicaste, Albert, nos encontramos ante dos sistemas de referencias distintos: el puente por donde avanza nuestro Dalek a una velocidad de 0,8 metros por segundo y nuestra posición en esta barandilla, todo lo quietos que podemos estar dentro de la TARDIS.
Justo en el momento en que el artefacto rodante pasaba por delante de ellos levantó su brazo con forma de chupón y disparó una bola de pintura azul que se precipitó por el puente y terminó impactando en la pared dibujando un absurdo graffiti.
– ¡Bravo! – gritó el Doctor emocionado y aplaudiendo el tino del salero rodante- ¿Has visto eso, Albert? Ha lanzado la bola de pintura a una velocidad de 22 metros por segundo sin desviarse ni un ápice de su objetivo- Albert aturdido por la incompresible alegría de su maestro no terminaba de comprender el éxito de tal disparo- No te será difícil, con los datos que te he proporcionado, decirme a qué velocidad iba la bola de pintura sobre el puente visto desde nuestro punto de referencia.
– Es muy fácil, sólo hay que sumar las velocidades, si el puente avanza a 0,8 metros por segundo y la bola de pintura a 22, la velocidad resultante es de 22,8 metros por segundo
– Exacto, pero para nuestro Dalek la velocidad de la bola se queda en 22, no hay nada que sumar, pues desde su sistema inercial es como si estuviera parado- y diciendo esto, el robot volvió a lanzar una segunda pelota de color rojo, pero esta vez en el sentido opuesto a la marcha del puente. Una nueva mancha en la pared hizo parpadear las luces de la TARDIS a modo de “protesta”
– ¿Y ahora, Albert?
– Pues ahora, en lugar de sumar las velocidades, se restan porque la bola va en sentido contrario al movimiento, así pues, su velocidad es de 21,2 metros por segundo
– ¡Magnífico! Pero… ¿y si en lugar de lanzar esas coloridas bolas de pintura, nuestro Dalek hubiera disparado su rayo de la muerte?- la pregunta resonó en la nave y la cara del Doctor adoptó una mueca maléfica, hasta las luces de la TARDIS parecieron temblar.  Albert sintió un escalofrío cuando vio al Dalek hacer ademán de disparar su brazo mortífero al tiempo que repetía con voz metálica:
– ¡Exterminar! ¡Exterminar!
– ¿Qué es el “rayo de la muerte”?- preguntó aliviado al ver que éste desistía de su amenaza
– Un rayo de luz de mucha intensidad que pueden convertirse en un arma letal
– Luz y muerte- pensó Albert dramático
– Y puede que te inclines a pensar que bastaría con sumar o restar la velocidad de la luz a la velocidad del Dalek, como acabas de hacer con las pelotas de pintura… ¿no es cierto?
– Pues… si ¿qué problema hay?
– Puede que las cosas no sean tan simples como crees… por cierto ¿sabrías decirme qué es la luz?
Albert, a pesar de su corta edad, sentía una curiosidad irresistible por los temas científicos, la luz era un fenómeno que le atraía con especial debilidad y había leído mucho al respecto, así que no dudó en lucirse con la explicación.
– La luz es una forma de energía que nos permite ver el mundo que nos rodea. Según el científico James Clerk Maxwell está constituida por ondas electromagnéticas. Y antes de que me preguntes qué son te diré que, cuando un campo eléctrico y uno magnético se mueven a la vez se producen este tipo de ondas que viajan a una velocidad de ¡300 mil kilómetros por segundo!
– Cierto, y también sabrás que si la luz es una onda necesita de un medio donde propagarse
– Por supuesto, el éter – contestó y sus palabras le sonaron repelentes
– Ven conmigo a la sala de control quiero enseñarte algo
Nada más llegar, las luces de la nave se apagaron y de la “nada” apareció una proyección holográfica que representaba la Tierra en su órbita alrededor del Sol. Albert se sentía fascinado y unas gotitas lacrimosas reflejaban la emoción de su mirada.
– Este polvillo amarillo que ves envolviendo el sistema solar representa el éter- dijo el Doctor señalando el campo en cuestión con su destornillador sónico- que está quieto y la Tierra se mueve a través de él arrastrándo el “viento del éter”, es igual que  cuando vas en bici al colegio y sientes el aire en tu cara…
– Yo no voy en bici al colegio- protestó Albert
– Pues deberías ir, es un deporte muy sano- contestó impaciente el Doctor- Como iba diciendo… la Tierra al avanzar por el éter lo arrastra con su movimiento. Si lanzáramos un rayo de luz en el mismo sentido en la que se desplaza ésta alrededor del sol y otro en sentido contrario…- el Doctor hizo una pausa para que ambos rayos dibujados en el aire ilustrara su explicación- e hiciéramos la operación de suma y resta que tú hiciste antes, obtendríamos una velocidad por un lado de 300 mil kilómetros por segundo más la velocidad de la Tierra, cuando va a favor del viento y  menos la velocidad de ésta, cuando va en contra del viento, por tanto, la diferencia entre ambas sería igual al doble de la velocidad de la Tierra. Tan sólo haría falta que un alma científicamente curiosa que se pusiera a la labor de comprobar experimentalmente este resultado para obtener la respuesta… ¿no es cierto?-
– Pues, sí- contestó Albert sin tiempo a reaccionar ante la emoción creciente de las palabras del Doctor
– Pues, no- y soltó una gran carcajada que resonó en las paredes de la TARDIS como si fuera la morada de un loco- Al cabo de unos segundos añadió recomponiendo la voz:
– Quiero que salgas conmigo al exterior, vas a ser testigo de primera mano del más afortunado fracaso de la ciencia de tu tiempo…

La Paradoja Einstein-TARDIS I. Cap.1

A la memoria de mi padre




Londres, estudios de la BBC, en 1963

 
– Vaya, estoy impresionado, son unos guiones muy originales ¿Cómo se te ocurrió el personaje de un Doctor extraterrestre que viaja en el tiempo en una cabina de policía que es mucho más grande por dentro que por fuera?
– Me inspiré en unos dibujos que encontré dentro de un cuaderno que perteneció a Albert Einstein, formaba parte de un lote que adquirí en una subasta junto con otros objetos personales del científico.
– ¿Albert Einstein? Nunca lo habría imaginado
***

Albert caminaba ensimismado con la brújula que su padre le había regalado mientras estuvo enfermo. El movimiento apenas imperceptible de la aguja indicando el norte lo hacía avanzar hacia el centro del jardín, pero en su imaginación atravesaba la selva amazónica intentando huir de una realidad en la que se sentía desgraciado. Soñaba encontrar un lugar oculto donde perderse y no tener que volver a la escuela que le aburría tanto.

De repente apareció rodeada de vegetación y con apariencia de abandono, una caseta azul de rígidas formas geométricas. Su altura de tres metros contrastaba con su base cuadricular de menos de uno y medio. Constaba de dos pares de ventanas pequeñas y cuadradas en cada lateral y una puerta doble que permanecía cerrada desde hacía mucho tiempo, como mostraba la maleza que se había enredado entre sus tiradores. Al arrancarla Albert pudo leer un cartel muy deteriorado que decía:

“Teléfono de la policía.
Gratis para uso público.
Empuje para abrir”
Miró a su alrededor y encontró una piedra que hizo rodar frente a ella, aunque al subirse apenas pudo ver desde la ventana su interior débilmente iluminado. De repente un silbido lo sobresaltó. La caseta comenzó a temblar mientras una luz en el techo giraba intermitentemente. Las puertas cedieron de golpe y el pequeño Albert se deslizó en su interior, engullido por el artefacto.
Tras rodar varias veces se quedó tendido en el suelo, abrió los ojos y sintió que su mundo había desaparecido, que ya no se encontraba en la seguridad del jardín de su casa de Múnich, de aquella noche de verano de 1887. Observó a su alrededor una enorme sala de techo abovedado con vigas de un azul iridiscente y metálico. En su centro se encontraba una consola en forma de hexágono con palancas de distintas formas y colores, engarzada en una columna de luz que se proyectaba hasta el techo. Si no hubiera sido por la época que le tocó vivir, la hubiera identificado como una “nave extraterrestre”, pero sus alucinados ojos infantiles tan sólo lograron parpadear varias veces, intentando creer un hecho inexplicable.
– Bienvenido a mi “casa”, pequeño Albert- dijo una voz con tono sarcástico
– ¿Quién es usted? ¿Cómo sabe mi nombre?- respondió asustado- Al incorporarse pudo ver a un hombre de mediana edad, de piel curtida y mirada traviesa. Vestía levita larga, chalequillo, camisa, un atuendo no demasiado extraño para la época del niño, pero muy extravagante para la de la nave. Mientras le sonreía con la emoción contenida le respondió:
– En el futuro todo el mundo sabrá tu nombre, el mío es el Doctor
– ¿Qué Doctor?
– El Doctor Who
– ¿Y vive en esta habitación?
– ¡Ja, ja, ja! Esto no es una habitación, Albert, es una nave del tiempo, su nombre es TARDIS y yo soy un Señor del Tiempo
– ¡ja, ja,ja! No se puede viajar en el tiempo
– ¿Ah no?¿Y eso por qué?
– No sé … no lo ha hecho nadie, nunca
– Eso es porque no conoces nuestra raza, nosotros podemos ver lo que fue, lo que es y lo que será. Me desplazo a través del continuo flujo espacio-temporal, gracias a la TARDIS
– ¿TARDIS? ¿Por qué se llama así?
– Está formada con las iniciales de “Tiempo y dimensiones relativas en el espacio”
– Pero el tiempo y las dimensiones no son relativas…- empezó a decir Albert pensativo- porque entonces la realidad no tendría sentido…
-¡Ja, ja! No te preocupes, te voy a llevar a un lugar donde suceden cosas muy extrañas- le interrumpió el Doctor Who divertido
– ¿Y dónde está ese lugar?
– En tu universo, Albert… en tu universo- repitió, corrió hacia la consola y activó sus coloridos mandos, entonces la TARDIS se puso a temblar al compás de un peculiar sonido, como si todo su mecanismo interno tarareara la música de una nueva aventura.

El Misterio de las Formas

 
 
¿Os habéis preguntado alguna vez la importancia que tienen las formas de las cosas que nos rodean?
 
Aunque este planteamiento pueda parecer algo trivial, si las cosas no tuvieran un diseño específico no podríamos distinguir unos objetos de otros. Así, nuestro mundo está lleno de árboles, piedras, letras, gatos… que reconocemos gracias al aspecto que poseen, pero, ¿comprendemos realmente qué son las formas? 
Todas las cosas poseen unas características propias que pueden ser medidas como su masa, su energía, su temperatura, podemos saber la proporción que posee de determinados elementos químicos, etc. pero, ¿podemos hacer lo mismo con sus formas? 
 

La forma está unida a la materia, pero ésta no basta para explicarla. Por ejemplo, reconocemos una cuchara por su aspecto, pero las cucharas pueden ser de madera, de acero, de plástico… y esa misma materia puede servir para dar forma a otros objetos como a un tenedor. Por otro lado, si reducimos a cenizas un objeto, la cantidad de materia y energía se conserva, pero la forma desaparece totalmente. Es decir, la materia y la energía pueden estar presentes de muy distintas maneras por lo que no sirve para explicar el concepto. Las formas, pues, sólo pueden reconocerse directamente.

Forma de jirafa y.. ¿perro?

Su descripción y clasificación es el objetivo de muchas ramas de la ciencia. La única manera de representarla es mediante fotos, dibujos, diagramas o modelos, pero no existe una fórmula matemática exacta que nos explique la forma de una jirafa o de un perro. Y si la descripción de las formas estáticas es un problema matemático, ni que decir tiene la descripción de los cambios que se producen en los organismos vivos hasta desarrollar su forma, es decir, la morfogénesis.

La manera en que los organismos vivos adquieren su forma compleja a partir de huevos fertilizados es hoy en día un misterio. Para los seguidores de la corriente mecanicista (véase «En busca del alma perdida») el origen de las formas debe encontrarse siempre en la materia, es decir, dentro del huevo fertilizado.

En el siglo XVII los preformistas pensaban que dentro de éste se encontraba una versión reducida del organismo adulto. Pero esta teoría se demostró errónea. Para los teóricos neodarwinianos y los genetistas la herencia debía explicarse, igualmente, en términos materiales. La forma, los instintos o todo aquello que pueda heredarse debía estar contenido en los genes, ya que no podía estar en otro lugar. Sin embargo, se sabe que si bien la presencia o ausencia de un determinado gen puede influir en la estructura de un ser vivo esto no prueba que los genes determinen la forma, es decir, no existen genes para unas características determinadas. Entonces

 ¿son suficientes los genes para explicar la forma? ¿y si influyeran determinadas causas inmateriales?
 
En el otro lado de la polémica, el embriólogo vitalista Hans Driesch, afirmó en 1900 que, existía “algo” que actuaba sobre el organismo, que no era parte material del mismo y que guiaba el desarrollo de los seres vivos hasta alcanzar las características de su especie. Aunque los genes eran los “medios materiales” el orden de éstos se debía a este factor inmaterial al que denominó “entelequia” basándose en Aristóteles. Sobre los años veinte, los organicistas crearon un concepto más preciso al que denominaron campo morfogenético. En 1981, el biólogo Rupert Sheldrake se basó en la idea de estos campos para su hipótesis denominada “causación formativa” sobre la que profundizaremos a continuación.
 
 
 
Un campo es una región donde existe una influencia que no es material, es decir, los objetos que se encuentran en él sienten la influencia del campo sin que exista ningún contacto físico. Por ejemplo, nosotros nos encontramos influidos por el campo gravitatorio terrestre que se extiende por todas partes, éste hace que las cosas tengan peso y que los objetos caigan al suelo, sin embargo no lo podemos ver, ni oír, no es algo material y ejerce su acción a distancia (no lo podemos tocar). Pues bien, los campos mórficos (campos morfogenéticos dentro de la causación formativa) se comportan igual, pero su misión es dar forma y organizar todos los sistemas, no sólo los biológicos, sino también los sistemas físicos y químicos. Por lo que habrá un campo morfogenético para los protones, para las moléculas de agua, para los riñones de las ovejas, para los elefantes… Pero lo curioso, es que estos campos están influenciados por formas similares anteriores, es decir, la forma de un sistema no se encuentra predeterminada en su primera aparición, pero una vez adoptada la primera forma ésta se repetirá a los sistemas posteriores. Pero…
 
¿Qué es lo que determina la primera forma entonces?
 
Para Sheldrake no existe respuesta científica a esta pregunta porque la ciencia sólo puede ocuparse de los fenómenos que se repiten. La elección inicial de una determinada forma puede ser producto del azar, de una creatividad inherente a la materia o de una instancia creativa trascendente, pero cualquier caso estaría en el terreno de la metafísica. Por lo que la forma inicial de la materia sigue siendo un gran misterio.
 
Hemos dicho que los campos mórficos influyen sobre la forma de los sistemas futuros como si se tratase de una memoria, pero …
¿Cómo lo hace? 
Gracias a lo que Sheldrake denomina  resonancia mórfica, pero…
 ¿Qué es la resonancia?
 
Todo cuerpo o sistema tiene una frecuencia de vibración natural que depende de la masa y de la forma en que ésta se distribuye alrededor del centro de gravedad. Si al aplicarle una vibración coincide con su frecuencia natural se produce un efecto denominado resonancia que haría vibrar de forma progresiva. Por ejemplo, la vibración de una cuerda tensa en respuesta a determinadas ondas sonoras, la sintonización de un receptor de radio con la frecuencia de la onda emitida… 
 
 
 
 
La resonancia mórfica se parece a estos tipos de resonancia porque tiene lugar entre sistemas oscilantes. Átomos, moléculas, cristales, células, tejidos, órganos, organismos… están compuestos por partes que vibran a un ritmo característico. 
 

Otra característica de la resonancia es el principio de selectividad. Este se produce cuando el sistema sólo responde a una combinación de determinadas frecuencias. Por ejemplo, un aparato de radio reacciona sólo a la frecuencia con la que lo sintonizamos de entre todas las ondas de radio que le llega. Igualmente la forma tiene un efecto resonante a través del espacio y del tiempo de forma similar a dicha selectividad. Gracias a ella la forma de un sistema (estructura interna y frecuencia vibratoria) se plasma en cualquier sistema posterior.

Por ejemplo, un embrión mientras se desarrolla entra en resonancia mórfica con los miembros anteriores de la especie, sintoniza con los campos de ésta que conforman su desarrollo. Cuanto mayor sea el número de miembros de una especie mayor es la influencia que ejercen porque ésta se acumula. La resonancia mórfica no trasmite energía, sólo información. No se ve influida por la separación temporal o espacial y podría ser igualmente eficaz a través de miles de kilómetros como de un centímetro y de un siglo como de un segundo. Las formas de los sistemas del pasado se hacen automáticamente presentes en los sistemas posteriores semejantes. 

Imaginemos una sustancia química que nunca haya existido con anterioridad. Según la hipótesis de la causación formativa no se puede saber que forma tendrá cuando cristalice puesto que todavía no existe para ella ningún campo morfogenético. Pero cuando lo haga la forma adoptada influirá en las cristalizaciones posteriores de la misma sustancia mediante resonancia mórfica. Por lo que es posible que la primera vez cristalice con dificultad, pero en las siguientes ocasiones será más fácil por el efecto que los cristales anteriores irá acumulando en su campo morfogenético.

También sucede que una forma de cristalización sea reemplazada por otra de forma misteriosa. Por ejemplo, el ritonavir era un fármaco empleado para el SIDA de Abbott Laboratories, al año y medio de su comercialización apareció un polimorfo (otra forma distinta en la que puede cristalizar un determinado compuesto)  que sustituyó al anterior. Aunque la fórmula química era la misma en ambos, sus diferencias estructurales provocaban que los pacientes no lo absorbieran bien, por lo que tuvo que ser retirado del mercado. Una explicación al porqué desaparece un polimorfo es que las nuevas forman sean termodinámicamente más estables y reemplazan las antiguas. Cuando no existía ninguna no pasaba nada, pero cuando se forman nuevas más estables éstas se difunden por todo el mundo sustituyendo a las viejas. Según Rupert Sheldrake estos fenómenos apoyan la hipótesis de la resonancia mórfica.



Referencias:

– Una nueva ciencia de la vida. Rupert Sheldrake

– La presencia del pasado. Rupert Sheldrake

La Persistencia de la Memoria

En la entrada «El Misterio de las Formas» comentábamos que, según la hipótesis de la causación formativa, las formas se transmitían mediante los campos morfogenéticos a todos los sistemas, ya sean físicos, químicos o biológicos. Pues bien, siguiendo esta hipótesis, incluso la conducta de los seres vivos se organiza mediante campos, los llamados campos conductuales. 
¿ Y cómo actúan?
Pues, al igual que los morfogenéticos, mediante resonancia mórfica. Es decir, según la hipótesis de la causación formativa, la herencia de la conducta dependería de la herencia genética, de los campos morfogenéticos y de los campos conductuales. Sin embargo, la teoría convencional se opone a la hipótesis de la causación formativa porque ésta considera que la conducta innata (la heredada no la aprendida) depende exclusivamente del ADN. Para entender la diferencia entre ambas se puede recurrir al siguiente símil: cuando escuchamos música por los altavoces de un aparato de radio ésta depende del funcionamiento de los cables, los transistores, los condensadores, las pilas… para la teoría convencional el origen de la música se encontraría en el interior del aparato, obviando que ésta depende de la emisora que se puede estar a centenares de kilómetros de distancia.
Pero ésta no es la única diferencia entre ambas hipótesis, la otra se refiere a las capacidades aprendidas. Según la teoría convencional, estas capacidades no pueden heredarse, sin embargo, siguiendo la idea de la resonancia mórfica un nuevo patrón de conducta puede aprenderse más fácilmente por miembros de una misma raza, aunque sus miembros se encuentren en distintas partes del planeta.
Un caso, bien conocido, es el del herrerillo común. Estas aves abren los tapones de las botellas de leche, que los repartidores dejan en las puertas de las casas, y beben parte de su contenido. La primera vez que se detectó el fenómeno fue en 1921, en Southampton. Como los herrerillos no se alejan apenas del nido, al descubrirse que el fenómeno se repetía a más de 20 km de distancia, tenía que ser debido a herrerillos diferentes. El hábito se fue expandiendo con el tiempo por toda Gran Bretaña, conforme pasaban los años existían nuevos lugares donde se producían las aperturas de las botellas de leche. También aparecieron casos en Suecia, Dinamarca y Holanda. En este último país, durante la guerra las botellas desaparecieron y ya no volvieron a aparecer hasta 1947, lo que significaba que pocos herrerillos podrían quedar como supervivientes de aquellos que aprendieron esa conducta, pero esto no impidió que comenzaran nuevos ataques a las botellas de leche, en sitios distintos y por muchos individuos a la vez. La conducta de un animal recibirá influencia en primer lugar de él mismo en el pasado, después de los animales genéticamente similares que vivieron en el mismo entorno, y más inespecíficamente, de aquellos que vivieron en entornos distintos. Tanto la conducta heredada, por ejemplo, la capacidad que tiene una araña recién nacida de tejer una tela aunque nunca haya visto una araña o una telaraña, como la aprendida, como la de los herrerillos, dependen de los campos mórficos. En los seres humanos sucede igual. Cuando empezamos a desarrollar determinadas habilidades físicas, como nadar o tocar el piano, sintonizamos con los campos mórficos y el aprendizaje se facilita por resonancia mórfica de nuestros profesores, pero también, de otras muchas personas desconocidas que han realizado esas actividades con anterioridad.
Pero la influencia de la experiencia pasada no sería posible sin la memoria. Para la teoría convencional la memoria depende de trazas materiales, para la causación formativa no, puesto que, mediante resonancia mórfica, el pasado puede influir de forma directa en el presente, entonces…
¿Se guardan los recuerdos en el cerebro? 
 
Durante muchos años se ha estado intentado encontrar las trazas de memoria en el cerebro. Hoy por hoy, las hipotéticas trazas de memorias, no solo no se han encontrado, sino que su naturaleza sigue siendo un misterio. Pero, si los recuerdos dependen de los campos mórficos, no tienen que almacenarse en el cerebro, se obtendría mediante resonancia mórfica del pasado del organismo. Así, si el cerebro resultara dañado, los campos mórficos podrían reorganizar las células nerviosas de otra parte del mismo para que realizaran las funciones de la parte dañada.
Referencias:
– Una nueva ciencia de la vida. Rupert Sheldrake
– La presencia del pasado. Rupert Sheldrake

Las Fuentes de la Vida II

Al margen del enigma que plantea la aparición de materia orgánica a partir de la inorgánica, existe un misterio más por resolver… hemos dicho que para que un organismo se defina como vivo debe ser capaz de regenerarse, replicarse y evolucionar.
Para explicar el origen de la vida es necesario, pues, saber cómo pudieron los sistemas vivos tener esta capacidad.
Al principio se sostenía que no podía existir la vida sin un sistema genético primitivo. Las proteínas no pueden almacenar la información genética para la síntesis de una nueva proteína, en cambio, los ácidos nucleicos si pueden almacenar información genética.
¿Qué son los ácidos nucleicos?
Son grandes moléculas orgánicas formadas por la repetición de unas moléculas más pequeñas denominadas nucleótidos. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico).
En el  ADN reside la información genética de un ser vivo. Se trata de una molécula extremadamente larga en forma de doble hélice y compuesta por dos cadenas de nucleótidos que se repiten en toda la cadena.
ADN
El ARN ayuda al ADN a transferir información vital para la síntesis de proteínas. Se trata de una molécula constituida solo por una sencilla cadena de nucleótidos.
Pero, existe un problema…
los ácidos nucleicos necesitan enzimas para poder duplicarse, es decir, proteínas. Esto nos lleva a al problema siguiente… ¿Qué fue antes las proteínas o los ácidos nucleicos? ¿el huevo o la gallina?
Existen dos hipótesis que intentan dar explicación a este enigma:
“El Mundo de ARN” plantea que el ARN fue la primera forma de vida en la Tierra que luego desarrolló una membrana celular a su alrededor convirtiéndose a la primera célula sin núcleo (procariota). Parece ser que, éstas moléculas se formaron espontáneamente. El ARN tenía entonces función de material genético que luego fue relegada al ADN, que era más estable, y también funcionaba como proteína, pero la selección natural lo sustituyó por las proteínas que eran más eficientes para llevar a cabo funciones enzimática, estructural y de transportes en los seres vivos.
Y además…
Si el ARN se formó en la Tierra primitiva a altas temperaturas su vida tuvo que ser muy breve ya que es muy inestable cuando la temperatura es elevada, por otro lado, si la temperatura hubiera sido baja el ARN no se hubiera podido sintetizar. A finales de los 80 los científicos Robert Shapiro y Gerald Joyce se cuestionaron si el ARN podía ser sintetizado en las condiciones primitivas a mayor velocidad que la de su destrucción por la radiación ultravioleta, por hidrólisis  o por reacción con otras moléculas. La conclusión a la que llegaron fue que, aunque la síntesis hubiera sido posible en la Tierra primitiva, ésta habría dado lugar a cantidades muy pequeñas de ARN.
Pero, hay una dificultad adicional…
El ARN puede construirse con nucleótidos levógiros o dextrógiros, pero no con ambos a la vez. Por lo que, de nuevo… ¿Cómo de una mezcla de nucleótidos levógiros y dextrógiros pudo construirse el ARN de la células que  exclusivamente son dextrógiros? Nadie lo sabe. El origen del código genético sigue siendo uno de los grandes misterios de la biología.
Son tantas las preguntas que plantea esta hipótesis que muchos investigadores han abandonado la idea de que el ARN fuera la molécula primordial de la vida.
Fuentes hidrotermales submarinas
La otra hipótesis  que intenta dar una explicación es la del “Metabolismo primero”.
El metabolismo se define como una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que suceden en los seres vivos. Para ello se necesitan enzimas que originen sustancias que a su vez son productos de otras reacciones.
Esta hipótesis propone que las primeras entidades vivas que surgieron fueron unas redes metabólicas primitivas que crearon el ambiente propicio para que, después, surgieran los ácidos nucleicos. Estas pequeñas moléculas primitivas que formaban estas redes metabólicas lograron replicarse (dividirse) pasando información a sus descendientes y evolucionar.
Entre los distintos modelos que aporta esta hipótesis se encuentra el del químico Günter Wächtershäuser que defendió que el ciclo metabólico primitivo debió producirse en la superficie de minerales como la pirita, cerca de las fuentes hidrotermales submarinas, donde la temperatura y la presión eran muy altas, y el ambiente anaeróbico.Las primeras células habrían sido burbujas formadas por lípidos en la superficie de estos minerales. Sin embargo, hasta hoy en día los defensores del “metabolismo primero” no han podido demostrar que las reacciones químicas podían ser capaces de transmitir información hereditaria y evolucionar. Además, al margen de estas dos hipótesis, y llegado al punto de que tenemos todos los aminoácidos, todos los nucleótidos, etc. que necesitamos
¿Cómo se combina todo esto para formar un ser vivo?
De nuevo, nadie lo sabe.
Y el misterio continúa… 
Referencias:
– La vida en el espacio. La nueva ciencia de la astrobiología. Lucas John Mix
– ¿Ha enterrado la ciencia a Dios? John C. Lennox
– Biología 1. Patricia Campos
– Biología 1. Un enfoque constructivista. Maria de los Angeles Gama
– Conferencia de Stephen Hawking: “ La vida en el universo”
– La vida de un joven planeta. Andrew H. Knoll

Las Fuentes de la Vida I

 
 
 
 
 
De todas las características maravillosas del planeta Tierra, una de las más increíble y enigmática es la de ser el escenario donde se desarrolla la vida, la existencia. Y es que nos encontramos ante uno de los misterios más complejos del universo. Pero, ¿qué es la vida? ¿Qué es lo que diferencia a un ser vivo de algo que no lo está? Encontrar una definición que sea capaz de hacer justicia a tan extraordinario fenómeno ha sido una constante tanto en la filosofía como en la ciencia, pero siempre parece que se escapa algo de carácter trascendente e indefinible.
 
 

Podríamos decir que todo ser viviente está formado por un mecanismo perfecto ensamblado por pequeñas piezas que dan una respuesta precisa ante los estímulos externos. Esta sería una explicación denominada mecanicista, pero… ¿es eso la vida? ¿acaso las máquinas están vivas? ¿o podríamos decir que un ser vivo es algo más que la suma de sus piezas? ¿y cómo se definiría ese algo más? Más adelante volveremos sobre esta idea.

Al margen de la definición de vida, podemos avanzar en este asunto si nos limitamos a destacar lo que caracteriza a un ser vivo de otro que no lo está, es decir, un organismo con una estructura material muy organizada y compleja que se relaciona con el ambiente intercambiando materia y energía, y que además, se nutre, se relaciona y se reproduce.
 
 
Pero, vayamos por partes…
¿De qué están hechos los seres vivos?
 
 
La materia viva posee unas características y propiedades que las distingue de la materia inerte gracias a los átomos que la componen (bioelementos). De los 92 átomos naturales, sólo 27 son bioelementos. Estos se combinan entre sí para formar las moléculas de la vida (biomoléculas) que pueden ser orgánicas e inorgánicas. Las inorgánicas forman el agua, las sales minerales y los gases. Las orgánicas están formadas por átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. El carbono hace posible que se puedan formar enlaces muy estables (covalentes) y unirse a otros carbonos para formar largas cadenas.
 
 
A partir de la materia orgánica se formó la primera célula que se considera el elemento más pequeño que puede considerarse vivo.

¿Cuándo surgieron los seres vivos?
Gracias a los restos fósiles sabemos que la vida en la Tierra surgió hace unos 3.500 millones de años, es decir, tan sólo unos 500 millones de años después de que el planeta se estabilizase y enfriase lo suficiente tras su formación. Lo verdaderamente sorprendente es que surgiera tan deprisa. Como dice Stephen Hawking, la vida podría haber tardado 7.000 millones de años en aparecer y aún le sobraría tiempo para que pudieran desarrollarse seres como nosotros que se preguntan sobre el origen de la vida. De todo el tiempo que disponía la Tierra antes de desaparecer, la vida empleó tan sólo 1/14 de dicho tiempo.
 ¿Por qué tanta prisa? No se sabe.
 
 
¿Cómo surgieron los seres vivos? (Lo que creemos hasta ahora)
 
El interés del ser humano por conocer el origen de la vida se remonta a miles de años atrás. En un principio se creía en la teoría de la generación espontánea, es decir, que la vida podía surgir de materia sin vida abiogénesis. Esta idea fue defendida por Platón, Aristóteles y otros grandes filósofos griegos quienes estaban convencidos de que determinados seres como, por ejemplo, las ranas procedían del lodo o los gusanos de la carne en descomposición.

Pero, en la segunda mitad del siglo XIX, Louis Pasteur demostró, hirviendo caldos y soluciones en distintos matraces, que éstos permanecían estériles por tiempo indefinido si no se rompían y eran invadidos por microorganismos exteriores, lo que puso fin a la creencia en la generación espontánea. Pasteur, sin proponérselo, estaba apoyando la teoría de la biogénesis, es decir, que la vida sólo podía proceder de la vida.

En 1908 apareció la teoría de la panspermia, que defiende que la vida se habría generado en el espacio exterior y habría llegado a la Tierra viajando en cometas y meteoritos. Sin embargo, es una teoría controvertida ya que se considera poco probable que una espora o cualquier tipo de célula pudieran resistir a las temperaturas extremas, al vacío y a las radiaciones. Aunque se ha comprobado la existencia de restos orgánicos en cometas… ¿de que sirve esta teoría a parte de trasladar el misterio del origen de la vida a otro lugar del universo? 

 

Un paso más allá en esta idea lo dio la teoría de la panspermia dirigida, que propone que, la vida fue deliberadamente traída a la Tierra por seres inteligentes superiores de otros planetas. Claro que, para que la comunidad científica lo aceptara, primero debía demostrarse la posibilidad de vida inteligente extraterrestre… ¿Quién sabe?

Finalmente, llegamos a la teoría quimiosintética o abiótica publicada en 1924 por el biólogo Alexander Oparín. Basándose en la idea de que el origen de la vida se encontraba en la célula y que éstas estaban compuestas de moléculas orgánicas e inorgánicas, propuso que las primeras moléculas orgánicas se formaron a partir de los gases de la atmósfera primitiva y la acción de descargas eléctricas de las tormentas y de la luz ultravioleta del sol. La atmósfera primitiva carecía de oxígeno y estaba formada por hidrógeno, metano y amoniaco. Las moléculas fueron arrastradas por la lluvia y se acumularon en los océanos formando la “sopa primigenia. Aquella acumulación fue aumentando su complejidad hasta que, de forma insólita, comenzaron a  hacer copias de sí misma y reproducirse. Las moléculas que mejor se reproducían se unieron a otras y se encerraron en pequeñas gotas denominadas “coacervadosque fueron los ancestros de las primeras células.

 
 
En 1952, Stanley Miller realizó un famoso experimento de laboratorio basándose en la teoría de Oparín. Para ello, sometió a descargas eléctricas una mezcla química que simulaba la atmósfera primitiva de la Tierra. Al cabo de 2 días encontró un 2% de aminoácidos.

¿Qué importancia tienen  los aminoácidos?

Los aminoácidos son las pequeñas unidades de las que están compuestas las proteínas. Poseen unas características químicas que les permiten  plegarse de manera específica para realizar determinadas funciones: enzimática, estructural, reguladora, defensiva.. Todos los aminoácidos poseen una misma estructura básica, esto es:
 
               – un átomo central de carbono
               – un grupo amino (NH2)
               – un grupo carboxilo (COOH)
               – una cadena lateral (R)
 
 
 
 

Existen muchos tipos de aminoácidos, pero sólo 20 forman parte de las proteínas.

Los aminoácidos tienen dos configuraciones (levógiras y dextrógiras) según estén dispuestos sus átomos en el espacio. La forma D se produce cuando el grupo NH2 se encuentran a la derecha del carbono y la forma L cuando se encuentra a la izquierda. Curiosamente todos los aminoácidos que componen las proteínas de los seres vivos tienen forma L.
 

Pero, volvamos a Miller…
Su experimento tuvo una acogida entusiasta entre la comunidad científica pues parecía que los elementos constitutivos de la vida eran relativamente fáciles de obtener por procedimientos naturales. Sin embargo, los geoquímicos defienden ahora que la atmósfera primitiva estuvo compuesta por nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua, pero no por amoniaco, metano o hidrógeno como defendía Oparín. En estas condiciones es mucho más complicada la formación de los aminoácidos.
 
Ahí no queda la cosa… y es que la formación de aminoácidos plantea, además, otros desafíos… Como hemos dicho, los aminoácidos pueden tener dos configuraciones (levógiras y dextrógiras) y ambas aparecen en la naturaleza en la mismas proporciones, así como,  en los experimentos realizados en el laboratorio, pero las proteínas están formadas únicamente por aminoácidos levógiros… ¿Cómo pudieron seleccionarse sólo los que giraban a la izquierda? ¿Y qué implica? 

Pues que si quisiéramos, por ejemplo, obtener de forma natural una proteína formada por 100 aminoácidos, la proporción de obtenerla únicamente en su versión levógira sería de uno entre 1030. Lo curioso es que mientras todos los aminoácidos son levógiros, todos los carbohidratos de los seres vivos son dextrógiros.

 
Y eso no es todo…
 

Para que la proteína funcione bien es necesario que todos sus enlaces sean peptídicos para que posea una estructura tridimensional correcta. Un enlace peptídico consiste en la unión del grupo carboxilo (COOH) del primer aminoácido con el del grupo amina (NH2) del segundo y así se va constituyendo el esqueleto de la proteína, uniendo cabeza con cola. En las simulaciones en el laboratorio sólo la mitad de los enlaces eran apropiados, por lo que la probabilidad de obtener 100 enlaces de este tipo vuelve a ser de 1 entre 1030. Por lo que la probabilidad final de que una proteína de 100 aminoácidos levógiros se ensamble al azar mediante enlaces peptídicos es de 1 entre 1060. Estas cifras se asemejan bastantes a las que vimos en la entrada ¿Qué pasaría si…?

 
Además, el físico Paul Davies nos recuerda que la segunda ley de la termodinámica describe la tendencia de los sistemas cerrados a degenerar, perder información y orden, aumentando su entropía (ver “En la diana del tiempo). Para que una solución concentrada de aminoácidos diera lugar a un enlace polipéptido de forma espontánea tendría que invertir la tendencia termodinámica al desorden y eso sólo sería posible en un volumen de fluido del tamaño del ¡universo observable!

universobservable
Universo observable
 
 

Pero las proteínas no se forman simplemente mezclando aminoácidos, porque éstos deben ocupar posiciones muy concretas en la cadena determinadas por el código genético. El requisito de una secuencia correcta es tan importante que esa es la diferencia que puede haber entre una célula viva y un cristal o un copo de nieve. Pensar que todo es cuestión de puro azar es, según palabras de Paul Davies:

«… comohacer explotar dinamita bajo un montón de ladrillos y esperar a que formen una casa”.

Entre las diversas clases de aminoácidos, como hemos dicho, 20 forman parte de las proteínas. Por lo que si tenemos 20 la probabilidad de conseguir el aminoácido correcto en la posición correcta es de 1/20. Por lo que conseguir 100 aminoácidos en la secuencia correcta sería de 1 entre 10130. Estos cálculos se refieren a una sola proteína, pero la vida requiere de cientos de miles de proteínas…

 
 
 
 
Referencias:
– La vida en el espacio. La nueva ciencia de la astrobiología. Lucas John Mix
– ¿Ha enterrado la ciencia a Dios? John C. Lennox
– Biología 1. Patricia Campos
– Biología 1. Un enfoque constructivista. Maria de los Angeles Gama
– Conferencia de Stephen Hawking: “ La vida en el universo”
– La vida de un joven planeta. Andrew H. Knoll

En Busca del Alma Perdida

 
¿Puede haber un misterio más grande en el universo que el hecho de la propia vida? ¿Qué es exactamente estar vivo? ¿Existe algo de naturaleza inexplicable que dota a los organismos de la capacidad de vivir?
En la entrada anterior (“Las Fuentes de la Vida”) comentábamos la dificultad que siempre ha supuesto tanto para la biología como para la filosofía responder a la pregunta ¿Qué es la vida? Sin embargo, el ser humano en su búsqueda incansable por comprender los grandes enigmas de la existencia, ha buscado desde el principio de los tiempos sus propias respuestas.

Los pueblos de la prehistoria pensaban que seres espirituales con inteligencia y voluntad habitaban en todo, incluso aquellas cosas con apariencia inerte como las montañas, los ríos, las rocas… también en los fenómenos naturales como el viento, el trueno o la lluvia, que eran personificados y venerados por su poder como dioses. A esta creencia se la denominó “animismo” que significa alma en latín, pues pensaban que la vida dependía de una fuerza inmaterial o anima que existía dentro de todas las cosas. Aunque esta idea fue extinguiéndose poco a poco, se siguió creyendo en la existencia de esa sustancia escurridiza que explicaría qué es la vida.

Los fenómenos naturales eran venerados como dioses
 
Hipócrates (460-370 a.C), médico de la antigua Grecia, también creía  que la vida no era el resultado de unos órganos que funcionaban, sino una causa, un principio que se unía al cuerpo. La materia era inerte y para formar a un ser vivo se necesitaba añadir este principio animador. 
 
 
Para Aristóteles (384-322 a.C) el alma era la característica general de los seres vivos y su condición previa. La definía como “entelequia primera de un cuerpo natural organizado” Entelequia es ese estado donde se ha alcanzado todas las capacidades potenciales llegando a la perfección. Así como el cortar es la esencia del hacha, el alma es la vida o esencia del cuerpo. El alma es la fuerza que organiza el cuerpo según las posibilidades de éste. Vida y alma son una misma cosa.

Contrarios a estas ideas surgieron los «atomistas» (Leucipo, Demócrito) quienes tenían una concepción de la naturaleza totalmente materialista y estaban convencidos de que todos los fenómenos naturales eran explicables según la forma y tamaño de los átomos. Aristóteles se opuso a los atomistas pues él no creía que existiera el vacío entre las partículas porque la materia era continúa y no podía dividirse en partes irreductibles. Se negaba, además, a que la vida pudiera ser explicada de forma mecánica. Aquí comienza una discusión que tendría su continuación varios siglos más tardes y que sigue incluso en nuestros días.

 
 
 
Durante la Edad Media, todas las explicaciones aportadas por los filósofos griegos, cayeron en el olvido, ya que lo único que importaba era la creencia en Dios y sus leyes.
En el siglo XVI se creía que los sistemas vivos eran distintos a los no vivos porque poseían una “fuerza vital” que al actuar sobre ellos los dotaba de vida. A esta corriente se la denominó “vitalismo”. Corriente que tuvo su mayor adversario en las ideas mecanicistas surgidas en el siglo XVII, a cuyos seguidores se les denominaría más tarde fisicistas. El «mecanicismo», se basaba en que toda la realidad podía explicarse mediante la mecánica pues su estructura era comparable a la de una máquina. Los fenómenos naturales sólo debían explicarse en referencia a la materia, el movimiento y sus leyes. Redujo las funciones biológicas a procesos químicos y físicos y puso fin al dualismo espíritu-cuerpo. Descartes, máximo representante de esta doctrina filosófica, eliminó el alma de los seres vivos y redujo el fenómeno de la vida a una realidad explicable por el desplazamiento de sus partes. La única diferencia entre el ser humano y un autómata era su creador, del primero era Dios y del segundo el hombre.
 
 
En este momento histórico, donde Newton había considerado a todo el universo como un mecanismo perfecto de relojería y el cuerpo era explicable según el orden matemático, resurge el vitalismo defendiendo ese “principio vital” que debía estar presente en la materia viva y la diferenciaba a la inerte. A los vitalistas se les debe la distinción entre materia orgánica e inorgánica y la creencia de que las reacciones químicas que se daban en la materia orgánica eran “vitales”.
 
¿Existe una fuerza vital?

En el siglo XIX se discutía si las reacciones químicas en los organismos vivos se podían conseguir en los laboratorios, es decir, si se podían obtener a partir de sustancias inorgánicas. Algo que no consideraban posible los vitalistas por esa “peculiaridad” que creían exclusiva de los seres vivos. Sin embargo, en 1828 el químico Friedrich Wöhler obtuvo urea (producto químico de deshecho en la orina animal) utilizando cianato de potasio y sulfato de amonio. Louis Pasteur también pensaba que los cambios que se daban en la fruta para transformarla en vino era “vitales” y sólo los podía realizar las células de la levadura. En 1898 se demuestra que una sustancia extraída de la levadura podía provocar fermentación fuera de la célula viva y fue llamada enzima (del griego Zymos que significa fermento). 

Estos descubrimientos sirvieron para apoyar el argumento mecanicista de que las complejas reacciones de los seres vivos podían reducirse a otras más simples y fácilmente explicables. A nivel molecular y celular, los procesos fisiológicos fueron explicándose como procesos fisicoquímicos y los vitalistas empezaron su declive ya que no consiguieron demostrar la existencia de esa “fuerza vital” no material en la que creían.
Friedirich Wöhler sintetizó urea en el laboratorio sin usar seres vivos   

 
En el siglo XX, reapareció entre los físicos algunas creencias vitalistas. Niels Bohr sugirió que los organismos vivos estaban regidos por leyes análogas a las de la física que no se daban en la naturaleza inanimada. Otros físicos como Schrödinger, Elsasser y Wigner compartieron ideas similares.
En 1931 el fisiólogo Haldane declaró que el vitalismo había sido abandonado como creencia aceptable, sin embargo, pensaba que las interpretaciones puramente mecanicistas no podían explicar la coordinación tan característica de la vida y la secuencia ordenada de sucesos que se daban en el desarrollo.
De ambas posturas, vitalista y mecanicista, surgió una nueva interpretación denominada «organicismo» que en la actualidad es el paradigma dominante. Esta corriente defiende que a nivel molecular se pueden explicar los procesos fisiológicos por mecanismos fisicoquímicos, pero que, a nivel superior estos mecanismos tienen una influencia prácticamente nula.

¿Qué quiere decir esto?

Tanto la materia viva como la inerte pueden agruparse en diferentes niveles de organización que siguen un orden jerárquico. Cada uno de estos niveles incluye a los inferiores y se convierte en la base de los superiores. En la materia viva, cada nivel de organización aporta propiedades que no se encuentran en niveles inferiores. Además cada uno posee características propias denominadas emergentes. Por ejemplo, una proteína no es la suma de los aminoácidos que lo integran porque posee unas características que no se encuentran en los aminoácidos aislados. Estas características emergentes no se podían predecir aunque se conozca el nivel inferior
Los niveles de organización son: subatómico, atómico, molecular, celular, pluricelular, población, ecosistema.
 
 
Los organicistas defienden que la organización de las partes controla todo el sistema y que existe integración en todos los niveles que se manifiesta a nivel bioquímico, del desarrollo y en el comportamiento del organismo completo, por lo que ningún sistema se explica describiendo las propiedades de sus componentes de forma aislada. Las características propias de los seres vivos no se debían a su composición sino a su organización.  La idea principal del organicismo es que “el todo es más que la suma de sus partes”.
Hoy en día, ante el reconocimiento de la dificultad para responder a la pregunta “qué es la vida”  los biólogos prefieren buscar mejor aquello que caracteriza a los seres vivos. Decía el prestigioso biólogo Ernst Mayr que, la vida podía estudiarse desde el punto de vista científico incluso podía definirse qué es un organismo vivo, así como, distinguirlo de la materia inerte, pero esto mismo no podía hacerse con la abstracción del concepto “vida”. 
La vida, pues, se resiste a ser un espacio explicable totalmente por la ciencia, ya que no se puede controlar ni predecir.
 
 
Aquí os dejo el vídeo de Michael Jackson titulado «Earth Song» que nos recuerda la necesidad de proteger la vida en la Tierra. 
 

Referencias:

– Así es la Biología. Ernst Mayr

– Conocimientos fundamentales de biología. Rosaura Ruiz Gutiérrez

– Aristóteles. Francisco Rodríguez Valls

– El saber filosófico: Antiguo y moderno. J.Martinez, Aurora Ponce de León

Ojos Que No Ven, Realidad Que No Existe I

Adentrándonos, de nuevo, en el apasionante mundo de la conciencia, llegamos a una hipótesis realmente curiosa y peculiar; el Biocentrismo. Esta idea propuesta por el científico y doctor en medicina Robert Lanza considera que la VIDA es el centro de todo, y al contrario de lo que la lógica nos dicta, es ella quien crea al universo y no al revés. Para ello, coloca al observador en el centro de la ecuación. La conciencia es fundamental y ésta es un gran misterio no sólo para la biología sino también para la física. Porque no se puede explicar cómo la conciencia surge de la materia o cómo las moléculas del cerebro la crean.

 Ya desde la más lejana antigüedad los filósofos intuyeron que la conciencia era prioritaria para entender el mundo, que todas las verdades del ser comenzaban con la mente del individuo y el yo. En esta línea argumentaron Descartes con su “Pienso, luego existo”, Kant, Leibnitz, el obispo Berkeley, Schopenhauer, Bergson…

Lanza se apoya en la física cuántica para defender estas ideas, en el experimento de la doble rendija («¿Alguien ha visto un lindo gatito?«). Cuando en 1926, Max Born demostró que las ondas del experimento eran ondas de probabilidad, en realidad descubrió que no tenían una existencia real, tan sólo era estadística. Ninguna partícula podía tener existencia real hasta no ser observada.

Para el biocentrismo nada puede existir sin que un ser vivo lo perciba y la forma en que la realidad es percibida tiene influencia sobre la misma realidad. Por la noche cuando apagamos la luz del dormitorio creemos que la cocina sigue estando oculta en la oscuridad. Sin embargo, la nevera, el horno y todos los electrodomésticos forman una nube de materia/energía, ya que las partículas subatómicas no ocupan un lugar definido hasta que no sean observadas, y sólo cuando regresamos a la cocina a por un vaso de agua, la mente establece el andamiaje para que las partículas ocupen una posición real. Nos han enseñado que el mundo existe por sí mismo, que los ojos de los seres vivos son sólo ventanas transparentes cuya ausencia (muerte, ceguera) no altera la existencia de la realidad externa. Pero, ¿Dónde existe la realidad? ¿Dónde se encuentran las cosas que experimentamos como reales? 

Cuando decimos: “Pásame la mantequilla que está ahí” en realidad la mantequilla sólo existe en nuestra mente. El cerebro convierte los impulsos de nuestros sentidos en un orden y una secuencia. Al rebotar los fotones de la luz en la mantequilla, varias combinaciones de longitudes de onda entran por nuestros ojos, y luego, en nuestro cerebro, esta información que no tiene color por sí misma, aparece como un bloque amarillo de mantequilla. Incluso el olor y la textura sólo está en nuestra mente. La mantequilla no está ahí fuera, es sólo una forma de hablar. Esto sucede para todos los objetos percibidos. Se puede pensar que existen dos mundos, uno ahí fuera y otro en el interior de la cabeza, pero esto es sólo una creencia porque sólo se ha conservado una realidad que es la que requiere de la conciencia para manifestarse.

¡Pásame la mantequilla!

Desde el punto de vista del biocentrismo, incluso el espacio y el tiempo son elementos de la biología y no de la física, ya que los considera como propiedades de la mente de los seres vivos, lo que significa que tenemos que dudar de nuestras creencias sobre los mismos. Pensar que podamos ser nosotros los creadores del espacio y el tiempo va en contra de nuestra educación y del sentido común. Nadie se pregunta si existe el tiempo, pues es obvio que el reloj avanza, que los años pasan. Lo mismo sucede respecto al espacio.

Tiempo y espacio relativo

Como sabemos mediante el Principio de Indeterminación de Heisenberg, no se puede conocer con exactitud la velocidad y la posición del objeto, al mismo tiempo. Para describir esta indeterminación Lanza lo compara con una película de torneo de ballesta. El arquero dispara una flecha y la cámara sigue su trayectoria hacia el arco. Cuando el proyector se detiene se observa una flecha parada en el aire. En esa imagen podríamos determinar la posición de la flecha (más allá de las gradas a unos 20 pies del suelo), pero no podemos saber a donde se dirige porque su velocidad es cero y su trayectoria incierta. Si no fuera de esta forma no podríamos fijar la posición de la flecha, si la película continúa se suman los fotogramas y la flecha recupera su velocidad, pero perdemos su posición.

Velocidad cero, trayectoria incierta

El biocentrismo defiende que es la mente animal la que hace que el mundo se mueva como si fuera un proyector. Aquí es donde reside el principio de indeterminación porque la posición pertenece al mundo de afuera, pero el movimiento, al involucrar al tiempo, pertenece al mundo interior. Dos mil quinientos años después, Zenón parece haber acertado cuando afirmaba que una flecha sólo podía estar en un lugar en cada momento del vuelo y que si sólo podía estar en un lugar, entonces, debía estar en reposo, por lo que el movimiento era imposible. Pero no es que sea imposible el movimiento, es que el movimiento progresivo del tiempo no es una característica del mundo externo, sino una proyección del interior de nosotros mismos.

Lanza también compara al tiempo con una grabación de música en un fonógrafo, dependiendo de donde coloquemos la aguja, escucharemos una pieza u otra. Ese punto será el presente. La música antes y después de la canción que estamos escuchando serán el pasado y el futuro. Si cada momento persistiera siempre en la naturaleza, todos los «ahoras» existirían simultáneamente. Si pudiéramos acceder a todo el disco, lo experimentaríamos de forma no secuencial. Podríamos conocer a las personas como niños pequeños, como adolescentes, como ancianos, todo junto.

Sígueme a la segunda parte

Aquí os dejo el videoclip «Return to Innocence» del grupo «Enigma» para poner una nota musical a la reflexión sobre el tiempo y lo curioso que sería poder avanzar y retroceder por él a nuestro antojo. Que lo disfrutéis 

Referencias:

– Una nueva teoría del universo. Con la vida en la ecuación, el biocentrismo crece con la física cuántica. Robert Lanza. Revista Elementos: Ciencia y cultura

– Biocentrismo, Cómo la vida y la conciencia son las claves para entender la verdadera naturaleza del universo. Robert Lanza y Bob Berman

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