Ciencia, arte, filosofía (aproximación)

I


Desde mi última adolescencia, periodo en el que entré de lleno en el cuestionamiento del mundo y de mí mismo, el pensamiento ha sido algo que he tratado de encarar, y vivir. Creo que puedo considerarme filósofo. (Oficialmente, tengo grado de licenciado, aunque esa no me parece condición necesaria ni suficiente).Tengo atracción por el saber, curiosidad: «philia» por la «sophia»... Respeto por la idea, y consideración de ella. Trato de aprender. Siempre seré más estudiante que maestro, pues soy consciente de mi ignorancia, y de que mi camino recorrido y el que pueda recorrer intelectualmente antes de mi muerte sólo será la punta del iceberg. Sólo podré disfrutar de chispas de conocimiento, nunca de algo así como un bloque, un núcleo. Creo que la verdad se nos camufla, es escurridiza, velada y se presenta en sus disfraces. Sólo podemos tomar instantáneas de alguna de sus máscaras: eso es lo que creo nos ofrece, nos da, cuando menos a mí. La verdad no se deja capturar, aprehender, cosificar: no se deja adquirir. Sólo se entrega a capturas precisas y fugaces de pantalla: destellos, fogonazos, clarividencias momentáneas - en un instante que dura y vive.
Me interesa quizás la cosmología, me interesa la física pero mi obsesión, mi fijación, es el individuo, soy yo mismo, mis posibilidades -en esta vida.
En su último libro, ¿Qué es la filosofía?, Gilles Deleuze habla de la actividad filosófica de crear el concepto, crear conceptos. Y en esa misma obra expone las interrelaciones entre las tres formas del pensamiento, que son filosofía, ciencia y arte. Un científico se puede embeber del arte para desarrollar su teoría, un artista puede hacer lo mismo con ciencia y filosofía; así, un filósofo puede tener por intercesores una obra artística o un paradigma o teoría de alguna de las ciencias, o varias de ellas, por supuesto.
Si yo me intereso por la física es en cierta medida para comprender la física, por aprender cómo es el mundo desde la perspectiva de la teoría física. Para comprender la materia, el átomo, los campos de fuerzas, la noción de espacio-tiempo, etc. Pero más allá de ello, si me interesa la física es por mí: por mi fijación, por mi idea. Y ya he dicho que esa idea mía, esa fijación es el individuo, soy yo, mis posibilidades, es el ámbito que se llama a veces psicología, a veces ética. Si tenemos en cuenta los más de dosmil quinientos años de pensamiento en Occidente no creo que sea descabellado, sino todo lo contrario, seguir llamando a la preocupación por el yo, por sus posibilidades y existencia, ética . Creo que así debe ser, y clasificada históricamente como una de las ramas de la filosofía, me parece a mí, me sigue pareciendo, la más importante. A mi modo de ver la ética, uno mismo en el mundo, es el catalizador de la curiosidad, de esa philia por el saber.
Así, si yo estudio física y hago un blog como Concepto atómico, en el que me introduzco en las teorías físicas (con un bajo nivel de experiencia-conocimientos por mi parte), si trato de aprender las ciencias necesarias para comprender todo este paradigma cuántico y relativista en el que ha penetrado la física contemporánea, es desde la visión del amigo de la filosofía, del que quiere crear conceptos, y busca en la ciencia un intercesor.
Me interesa la analogía y lo metafórico: por poner un ejemplo, si me interesa la teoría científica que a partir del principio de incertidumbre de Werner Heisenberg es consciente de que todo sistema observador/(aparato de medición) afecta al comportamiento del sistema observado/(objeto sometido a medición) es más que por su realidad en el campo de la física: es por la analogía respecto a mi conducta y lo que observo en el mundo, es más por cómo este enunciado es de interés para mí en lo concerniente a una ética que en lo que atañe al ámbito de la física, en el que tan fundamental es. También me interesa la física, como he dicho, pero lo que más me interesa, y mueve mi pensamiento y mi afán filosófico (en la medida que se dé) es la analogía, lo que se puede desprender de aplicar esa situación (principio de la física contemporánea) a la vida de uno mismo, a la propia ética (o psicología).



II


He pensado dedicar esta entrada del blog a realizar una breve presentación sobre la relación arte-física contemporánea. Creo que muchos nos podemos plantear esta cuestión de las analogías física/vida (ética)... Un Kandinsky, ante la cuestión que trataban los físicos del momento de la inestabilidad del átomo, de la posibilidad de colapso del átomo, dirá:

«Para mí, el colapso del átomo fue como si colapsara el mundo en su totalidad. De repente, los pilares más firmes se desmoronaron... Parecía como si la ciencia se hubiera destruido, como si su base más importante fuera una ilusión, un error de los eruditos...»

Así, pienso, la teoría atómica, evoca imágenes del mundo del individuo, de su vida.

Esta cita aparece en el libro El siglo de la física [V.V.A.A..- El siglo de la física. Ed. Tusquets. Metatemas. 1992], concretamente en el apartado «3. El impacto de la mecánica cuántica sobre la cultura», p.156-160, del capítulo «II.Influencia social y cultural» del ensayo «Las interacciones ciencia-sociedad a la luz de la mecánica cuántica y de su interpretación», escrito por Fritz Rohrlich.

Concluiremos esta parte con unos fragmentos del apartado citado, del propio Rohrlich y de algunos autores citados por él, acabando con el poema de John Lowell.


«El intuicionismo, el dadaísmo y el surrealismo son sólo algunas de las revoluciones (o movimientos) artísticas que se produjeron en aquel tiempo, y son una muestra del desmoronamiento de las antiguas ligaduras (los «pilares más firmes»).
Pero cuando pasamos al impacto de la mecánica cuántica (en los años veinte), parece como si otro pilar se hubiera desmoronado: la causalidad, el determinismo y hasta la simple visualizabilidad de las piezas elementales de la naturaleza parecen haber caído también.» [F. Rohrlich, en Op.cit., p.157]

«En efecto, en tiempos modernos el mundo del arte ha vivido una «revuelta contra el realismo», y la pintura abstracta se ha convertido en la forma de expresión más corriente. En este país, Picasso y Dalí son dos ejemplos destacados. Y así, aunque pocos artistas hayan escrito sobre arte tanto como Kandinsky, parece que hay muchas pruebas de que las opiniones expresadas por él son similares a las de otros artistas de su tiempo.
Se tenía la sensación de que la ciencia había alcanzado un nuevo nivel de abstracción, mucho más próximo al mundo abstracto de las ideas en arte de lo que había sido nunca antes. Y el arte y la ciencia se pueden ahora sintetizar en una imagen del mundo en que la matemática abstracta y el arte abstracto se dan la mano.» [F. Rohrlich, en Op.cit., p.158]

«Varias teorías nuevas de la física nos han demostrado la insuficiencia de los métodos «positivos». Estamos empezando a oir hablar del carácter simbólico de la materia física». El mundo parece estar bajo la influencia de «la acción de unos signos ideales incomprensibles», etc. Como no erudito... quizá podría preguntar... ¿nos encontramos en las vísperas de un fracaso de los métodos puramente positivos? Ciertamente ha sido necesario complementarlos con métodos desconocidos y olvidados, con la ayuda del «subconsciente» y del «sentimiento» -métodos que a menudo se han llamado «místicos»-. El inmenso muro de separación entre el arte y la ciencia se está tambaleando.» [V.Kandinsky, en Op.cit., p.158]

«Tal y como están hoy las cosas, el hecho crucial ha sido que los físicos... hayan tenido que confesar que lo encuentran incomprensible en términos de modos de pensar normales. El impacto de esta aceptación es enorme... la naturaleza -incluso la simple materia muerta que creíamos comprender bastante bien- ha resultado ser mucho más misteriosa de lo que pensábamos.» [C.H.Waddington, en Op.cit., p.158]

«La ciencia moderna ha destruido nuestra fe en la observación ingenua de los sentidos: no podemos saber siquiera, nos dice, cómo es realmente el universo físico.» [W.Auden, en Op.cit., p.159]


OLD POSSUM”S BOOK OF QUANTUM VIVISECTION, por John Lowell [Op.cit., p.160]

El gato de Schrödinger es un gato misterioso, ilustra las leyes;
Las cosas extrañas que hace no tienen causa aparente;
Confunde a los deterministas y les llena de desesperación
Pues cuando tratan de agarrarlo - ¡el gato cuántico ha desaparecido!

El gato de Schrödinger es un gato misterioso, toma decisiones al azar;
Su masa es levemente alterada por una nube de gatitos virtuales;
Las fluctuaciones del vacío dejan su huella en el aire
Pero si tratáis de encontrarlo, ¡el gato cuántico ha desaparecido!

El gato de Schrödinger es un gato misterioso, es muy pequeño y ligero,
Y si intentáis acorralarlo, desaparece por un túnel;
Así cuando el cruel científico lo confina en una caja
Con cápsulas de veneno activadas por extraños relojes atómicos,
No está ni vivo, ni muerto ni mitad y mitad: Yo juraría
Que cuando han determinado el espacio propio - ¡simplemente ha desaparecido!






III



Terminaremos con los párrafos introductorios (*)  y la conclusión (**) de Werner Heisenberg a sus «Reflexiones en torno al «Viaje del arte al interior"» . Estas reflexiones surgen en base al libro de Erich Heller Viaje del arte al interior.

[Heisenberg, Werner.- «Reflexiones en torno al «Viaje del arte al interior"», en Encuentros y conversaciones con Einstein y otros ensayos, p.139-144. Ed. Alianza. 1979.]


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«El desarrollo espiritual que Erich Heller describe en su libro Viaje del arte al interior es manifiesto en numerosos campos -pintura, música, poesía, filosofía-; no es de extrañar que en la ciencia se dé un proceso análogo, que acaso quepa llamar el viaje de la ciencia a la abstracción. Sobre la raíz común de ambas ramas de la evolución cultural llamó ya Goethe indirectamente la atención, al temerlas por igual y advertir insistentemente de sus graves consecuencias.
Dando por buena la consanguinidad de ambos procesos, lo inmediato es replantear -esta vez en relación con la ciencia- las cuestiones que han quedado incontestadas en el viaje del arte al interior, por ver si de la comparación emerge alguna luz. La cuestión más importante es de seguro la siguiente: ¿A dónde conduce este viaje? ¿No es posible definir la meta con un poco más de precisión que la que ofrecen las palabras «el interior» y «la abstracción»? Y ¿qué ocurrirá una vez alcanzada la meta? ¿Dónde estaremos?»  [Heisenberg, p.139]

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Diríase que nuestro espíritu se defiende con todas sus fuerzas contra la idea de que el camino de la comprensión se aleja de lo intuitivo y visualizable, para al cabo de un número finito de pasos, conducir a la meta. Y junto a ese rechazo quizá vibre el temor de que alcanzada la meta se termine también la ciencia. Craso error. Porque clausurar sólo se pueden sectores aislados de la ciencia -citemos la mecánica, la electricidad, la teoría del calor-, pero nunca la ciencia entera. Cuando hablábamos de «lo visualizable» en las anteriores reflexiones nos referíamos a ese mundo de representaciones que nos impone la experiencia cotidiana y que desde la infancia constituye el presupuesto de que nos podamos mover con soltura en el mundo. No es extraño que nos resistamos con fuerza a sacrificar esa cualidad. Exagerando un poco las cosas quizá quepa decir que en la meta del viaje no habrá mundo ni habrá ya vida, pero sí comprensión y claridad acerca de las ideas con las cuales está construido el mundo.
Mas como quiera que de toda comprensión viva entra siempre a formar parte la cualidad de lo intuitivo y visualizable, llegados a la meta del viaje surge una claridad implacable acerca de las fronteras que limitan la comprensión racional - una aporía que conoce perfectamente la psicología moderna. Sobre la penuria y soledad de la meta nos habla Erich Heller en las últimas páginas de su libro, cerrando con una cita de las reflexiones filosóficas de Wittgenstein que suena a grito de desesperación: «¿Cuál es tu meta en la filosofía? Mostrar a la mosca la salida de la botella.» Y Erich Heller añade: «Aquí no hay salida.» Quizá sea bueno oponer a esta cita unas palabras del físico y filósofo Niels Bohr, en las que los claros y los oscuros se reparten equitativamente: «El sentido de la vida estriba en que no tiene ningún sentido decir que la vida no tiene sentido.» También aquí se formulan las fronteras del pensamiento racional con precisión implacable, pero al mismo tiempo vibra la idea de que cualquier fin es a la vez principio. La circunstancia de que en la ciencia natural se pueda alcanzar la meta tras un número finito de pasos deja abierta la esperanza de que a partir de ahí nazca una clase nueva de pensamiento, una clase que por el momento sólo cabe intuir, pero no describir. [Heisenberg, p.143-144]






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Ondas y corpúsculos. Nubes de probabilidad

Transcribo a continuación los dos primeros apartados del capítulo «Las leyes del mundo submicroscópico», del volumen «Los átomos» [texto de Amadeo Montoto. Ed.Salvat. Grandes temas. 1973].



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1. Ondas y corpúsculos

Los conocimientos actuales sobre la estructura del átomo son siempre de origen indirecto.
Los modelos acerca de la organización de los electrones corticales han sido elaborados a partir de los datos proporcionados por los espectros, y el conocimiento del núcleo deriva de la observación de sus propiedades radiactivas, o bien de la observación de los fenómenos que se producen cuando se le somete a un bombardeo con partículas. En todos los casos, al interpretar lo observado se tiende a usar las imágenes que proporciona la experiencia cotidiana. Los protones, neutrones y electrones son imaginados como pequeñas bolitas extraordinariamente diminutas, el núcleo viene a resultar un agregado, supuestamente ordenado, de éstas, y para describir el movimiento de los electrones se acude a imágenes como la del sistema solar.
Pudiera esperarse que aumentando la potencia de los microscopios se consigan ver, o por lo menos fotografiar, los átomos. Sin embargo, esto es imposible. A partir de cierto límite la única forma de hacer más potente un microscopio es usar radiaciones cuya longitud de onda sea cada vez menor, lo que supone usar fotones cada vez más energéticos. Para llegar a individualizar un átomo se tendrían que usar rayos y de energía elevadísima, o recurrir a microscopios electrónicos o protónicos.
Con ello, se obtendrían precisamente resultados contrarios al buscado: tales radiaciones arrancarían los electrones corticales y probablemente provocarían la destrucción del núcleo. La situación sería muy similar a la que se produciría si, para averiguar lo que hay en el interior de un edificio, se empezara por dinamitarlo, procediendo luego a investigar sus escombros. Ciertamente, se averiguarían muchas cosas, pero escasas conclusiones podrían extraerse acerca de la organización que existía cuando el edificio estaba intacto.
Al hablar de los fotones se ha visto que es imposible explicar su comportamiento, a menos que se le imagine unas veces como ondas y otras como corpúsculos. Con los electrones y demás partículas subatómicas sucede exactamente lo mismo. La observación de un destello luminoso en una pantalla de sulfuro de cinc hace pensar inmediatamente en que algo ha chocado contra la misma, una partícula α o quizás un protón. De la misma forma la fotografía de las trayectorias en una cámara de Wilson sólo puede explicarse pensando que correspondan a las trazas dejadas por algún objeto material. Sin embargo, existen fenómenos en los cuales las partículas subatómicas tienen un comportamiento que sólo puede explicarse si se supone que son ondas en movimiento. Ahora bien, un corpúsculo está localizado en el espacio y en el tiempo, mientras que una onda es extensa y dispersa. ¿Cómo compaginar ambos hechos? La respuesta admitida por la mayoría de los científicos podría expresarse afirmando que “de ninguna forma”. La medida de cualquier magnitud física exige un aparato adecuado, y la operación de medir supone una interferencia entre el aparato de medida y el objeto a observar. Cuando se opera con grandes agrupamientos de materia (macrocosmos) la interferencia resulta despreciable, pero a nivel atómico o subatómico (microcosmos) esto no es cierto.
No es correcto, por tanto, decir que una partícula se comporta como una onda o como un
corpúsculo, sino que el comportamiento observado, en unas determinadas condiciones, es éste o aquél. Onda y corpúsculo son aspectos complementarios, imágenes de una misma realidad inasequible, que la mente humana construye a partir de percepciones macroscópicas.
No faltan contradictores acerca de esta cuestión. Para algunos científicos la dualidad onda-corpúsculo quedaría eliminada introduciendo determinadas hipótesis: los fotones serían siempre ondas y los electrones y demás partículas con masa serían corpúsculos. Para otros se trata de un problema de parámetros, de variables desconocidas a nivel macroscópico, cuya introducción podría solventar tales problemas. Finalmente, para otros se trataría de asignar a cada corpúsculo una onda, algo semejante a la estela que acompaña a un buque que se mueve sobre el agua.



2. ¿Describen órbitas los electrones?

Una de las consecuencias de la interacción entre los aparatos de medida y los objetos de la medición es la imposibilidad de determinar simultáneamente y con precisión la posición y la velocidad de una partícula subatómica (principio de indeterminación de Heisenberg).
Una medida exacta de la posición de un electrón, por ejemplo, supone una perturbación tal de su velocidad que hace imposible conocer su valor. Lo mismo sucede con la posición cuando lo que se mide es la velocidad. De aquí se sigue la imposibilidad de hablar de trayectorias: una trayectoria significa el conocimiento simultáneo de la posición de una partícula, en cada instante, y de la velocidad correspondiente a cada posición. Con esta óptica, los modelos de Bohr y Sommerfeld, muy intuitivos, han de parecer forzosamente limitados.
La hipótesis ondulatoria de la materia, propuesta por De Broglie en 1924, y el principio de indeterminación, formulado por Heisenberg en 1927, alteraron los conceptos de posición, velocidad y orbital electrónico. La solución de los problemas planteados tenía que venir por vías de una innovación, capaz de asociar los nuevos hechos con los resultados positivos de los primeros modelos atómicos. Nació así un nuevo dominio de la física, la mecánica cuántica, que explica coherentemente los fenómenos del microcosmos.
El estado de una partícula o de un sistema subatómico se describe mediante la llamada función de onda, que obedece a la ecuación de Schrödinger, postulada en 1926. Por la resolución de esta ecuación se obtiene en cada caso una función de onda que proporciona información respecto al sistema sometido a estudio. En el caso del átomo de hidrógeno la ecuación de Schrödinger reproduce los niveles de energía de Bohr, pero nada aporta acerca de las trayectorias. La información contenida en la función de onda es de carácter estadístico; para cada nivel de energía, lo único que permite deducir es la probabilidad que los electrones estén en una o en otra posición. Las órbitas electrónicas quedan sustituidas por nubes de probabilidad distribuidas alrededor del núcleo. Todavía se pueden forzar imágenes intuitivas, aunque ello es poco correcto, y pensar que estas nubes son los propios electrones, distribuidos en una zona extensa (imagen ondulatoria), o suponer que representan simplemente las posiciones posibles de un electrón en continuo movimiento,muy densas en las posiciones más probables y difusas en las otras (imagen corpuscular).




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