La partícula atea
El bosón de Higgs (primera parte)
Al Buk.
Je n’avais pas besoin de cette hypothèse-là.
—Pierre-Simon Laplace
Pero aparte, este episodio me puso a reflexionar sobre el rol que juegan los libros de divulgación científica en cómo nos hacemos una imagen del mundo en el que vivimos. Sobre todo cuando los nombres populares de ciertos objetos de una teoría científica son tan sugerentes como este: “The God particle”. Me preguntaba en qué sentido una metáfora, que aparecía solo a pie de página (el librito solo decía: “AKA the ‘God Particle’”), podía ayudar u obstaculizar la comprensión del objeto. Aún sin ignorar ni menospreciar el rol constitutivo que juegan las metáforas en la ciencia, como nos enseñó Kuhn, me parecía que esta metáfora en particular estaba demasiado cargada. Después de todo: ¿qué podía tener que ver la física de partículas con Dios? Este artículo es un intento de contestar esa pregunta; trata sobre la posible relación entre el bosón de Higgs y Dios. Para contestarla, sin embargo y como con cualquier otra pregunta, tuve que investigar, pues antes de contestarla tenía que saber bien ¿qué es el bosón de Higgs y qué función cumple en nuestra comprensión del mundo? Solo así estaría en condición de evaluar si la metáfora es o no adecuada.
Como resultado de mi investigación he escrito un artículo en dos partes. La segunda parte, titulada “La partícula inmoral”, tratará sobre la justificación ética (o falta de ella) para gastar tantos recursos económicos y energéticos en demostrar la existencia de una partícula en tiempos de crisis. Pero en esta primera parte quisiera explorar la relación entre la ciencia contemporánea y la religión. Pero primero lo primero.
La hipótesis atomista: o de porqué los átomos no son a-tomos
El bosón de Higgs es una partícula sub-atómica, es decir, más pequeña que un átomo. Por esta razón me parece pertinente repasar a qué se refieren los físicos con el término “átomo”, y de qué está compuesto, de modo que se justifique añadirle el prefijo “sub” a ese conjunto de objetos que lo componen.
La idea de que todo lo que existe es producto de las interacciones de un puñado de tipos de partículas fundamentales no es nueva, lleva con nosotros al menos hace 2,400 años. Fue Demócrito en la antigua Grecia quien postuló la hipótesis atomista.2 Los átomos para Demócrito eran partículas in-divisibles cuyas aglomeraciones y movimientos azarosos constituían la totalidad de todos los objetos y de sus cualidades. Esta idea, sin embargo, no estaba fundamentada en experimento alguno, sino que era producto de la especulación filosófica. No fue hasta el siglo 19 que la idea resurge como idea científica. Con el surgimiento de la química moderna (de Lavosier a Mendeléyev) el átomo, manteniendo su carácter de indivisibilidad, se redefine como la unidad más pequeña de un elemento.
Es en el siglo veinte que los modelos atómicos comienzan a multiplicarse y a complejizarse y se comienza a distinguir por primera vez entre un núcleo (de carga positiva) y los electrones (de carga negativa). En ese momento es que los átomos dejaron de ser a-tomos, puesto que ahora eran divisibles —al menos ontológicamente hablando, aunque no en la práctica. Recordemos que no fue hasta 1945, con los estallidos de Hiroshima y Nagasaki, que la población mundial se enteró –de la manera más atroz posible— de nuestra capacidad práctica para dividir el átomo. Posteriormente, se postuló que el núcleo estaba compuesto por protones (de carga positiva) y neutrones (de carga neutral) y los electrones dejaron de ser concebidos como pequeños planetas de carga negativa que orbitaban circularmente al núcleo y se redefinieron como nubes o campos electrónicos (de movimiento errático y no necesariamente esféricos) confinados a ciertos valores energéticos. Finalmente, con la invención de los aceleradores de partículas se logró demostrar experimentalmente que estas nuevas partículas fundamentales que constituían el núcleo atómico, los nucleones (los protones y los neutrones), estaban a su vez compuestos de partículas más pequeñas llamadas quarks (cada nucleón está compuesto de tres quarks). A estos descubrimientos les siguió un periodo muy rico en desarrollos de modelos subatómicos y la predicción de una gran cantidad de otras partículas tanto sub-atómicas, en sentido estricto, como extra-atómicas (partículas que no están contenidas en los átomos).
Todo esto para decir que no se debe confundir el término “átomo” en su sentido etimológico de indivisible, con el término “átomo” en su sentido físico actual. El sentido de indivisibilidad ahora es capturado por el término “partícula fundamental”. Es decir, que los quarks y los electrones son los verdaderos á-tomos in-divisibles de los que hablaba Demócrito.
Es meritorio de atención que, aún tras todas las transformaciones que ha sufrido y seguramente sufrirá, la idea del átomo, la hipótesis atomista de Demócrito, sigue en pie. Para los físicos contemporáneos, tanto como para los atomistas antiguos, la totalidad de lo que existe se explica con un puñado de partículas y las leyes naturales que regulan sus interacciones. En su versión contemporánea, la hipótesis atomista se llama el Modelo Estándar. Lo que debemos entender es que la hipótesis atomista implica una imagen mecanicista del mundo y esta, a su vez, implica que se puede explicar el mundo sin recurso a agentes o hipótesis sobrenaturales. Esto evidentemente es pertinente a esta discusión, ya que al llamarle “God particle” a una partícula subatómica, se está introduciendo una metáfora que conceptualmente es incompatible con la teoría que pretende ilustrar.
El bosón de Higgs: la última pieza del Modelo Estándar
Como probablemente saben, el pasado 4 de julio de 2012 la comunidad científica celebró cuando un grupo de físicos experimentales del CERN que trabajan en el “Large Hadron Collider” (LHC) –el acelerador de partículas subatómicas más grande que se haya construido jamás—, anunciaron que habían descubierto el bosón de Higgs.3 La razón de la conmoción de la comunidad científica es que el bosón de Higgs era la última partícula predicha por el Modelo Estándar que faltaba por ser descubierta experimentalmente.
El Modelo Estándar (en adelante ME) es la teoría de la física que da cuenta del inventario de partículas subatómicas fundamentales y de sus interacciones mediante la fuerza electromagnética y las fuerzas atómicas débil y fuerte. Es decir, esta teoría da cuenta de todas las partículas conocidas, sus interacciones y de todas las fuerzas de la naturaleza (a excepción de la gravedad, que no se ha logrado sintetizar con las otras tres fuerzas en una teoría matemáticamente consistente).4
Además de ser la última partícula predicha que quedaba por descubrir (que ya sería motivo suficiente de celebración), esta cumple una función fundamental en el ME. Esta partícula es el cuanto (o cantidad mínima) del campo de Higgs propuesto desde el 1964 por el físico Peter Higgs (entre muchos otros), para cumplir tres funciones en la teoría electrodébil—teoría que pretende sintetizar la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil en una sola fuerza.5 Las tres funciones para las que se concibió el campo de Higgs fueron: i) explicar el origen de la masa de las partículas fundamentales (los leptones y los quarks); ii) explicar la masa de los bosones W± y Z; y finalmente iii) explicar la ruptura espontánea de la simetría entre la fuerza electromagnética y la fuerza atómica débil.6
Antes de intentar explicar, siquiera parcialmente, algunos de estos asuntos, debo aclarar que comprender cabalmente el significado de este descubrimiento y de las funciones que este bosón cumple en el ME es una tarea que no se resuelve leyendo un artículo de esta naturaleza. Para ello hay que ser un físico de partículas competente y dominar toda una familia de teorías matemáticas que nos tomarían media vida dominar. Incluso los físicos no saben exactamente qué esperar, ni todas las características del bosón de Higgs. Existen muchos modelos y muchos Higgs;7 ahora es cuestión de tiempo y de contrastar dichos modelos con la data experimental a ver cuál de ellos prevalece o si hay que volver a la pizarra a hacer ajustes.
Pero no ser expertos nunca debe desalentarnos en la tarea de comprender el mundo, pues, como decía Ortega y Gasset, hay que estar a la altura del saber de nuestra época si queremos considerarnos plenamente humanos. Y aunque esta noción de humanidad es problemática y excluyente, al menos debe inspirarnos a tener por aspiración ciudadana y universitaria intentar comprender, al menos vagamente, qué dicen los científicos sobre cómo opera el mundo en el que vivimos. Después de todo, vivimos en un mundo tecno-científico y abandonar el intento de comprender lo que la ciencia nos dice sobre el mismo es condenarnos a vivir en la penumbra, ciegos a las causas y a los efectos, arrastrados como ovejas por fuerzas invisibles donde las cosas ocurren por arte de magia —más por magia que por arte. En un mundo así, florecen por todas partes las supersticiones y las creencias espurias y absurdas; florecen porque suplen la más simple y humana de las necesidades: la necesidad de sentido. Vivir así, voluntariamente a ciegas, equivale, al decir de Ortega y Gasset, a convertirnos en infrahumanos.
Dicho esto y totalmente consciente de que muchos de estos conceptos presuponen un caudal de conocimientos tácitos sobre la física, he escrito la siguiente sección con la información mínima que debe uno saber sobre este asunto.
Lo que tienes que saber
Como dije, el bosón de Higgs era la única partícula predicha, cuya existencia faltaba ser comprobada experimentalmente para completar el Modelo Estándar (ME). El ME consiste de 61 partículas elementales y tres fuerzas naturales. Las 61 partículas a su vez se dividen en tres grandes categorías: (1) Quarks (vg. up, down, charmed, strange, etc.), (2) Leptones (vg. electrones, positrones, neutrinos, anti-neutrinos, etc.) y (3) Bosones de gauge (vg. fotones, bosones W±, Z y gluones). Estos últimos, los bosones de gauge, son los responsables de “llevar” las fuerzas que median en las interacciones electromagnéticas y las interacciones atómicas débiles y fuertes. En particular, los fotones llevan la fuerza electromagnética, los bosones W+, W- y el Z llevan la fuerza débil y los gluones la fuerte. El Higgs, sin embargo, aún no se sabe qué tipo de bosón es. Es decir, no sabemos si es un bosón de gauge o solo un bosón.
¿Qué es un bosón, entonces? La palabra “bosón” nombra una característica de ciertas partículas que permite que no haya límite en cuántas de ellas puedan ocupar el mismo estado cuántico. (Esta característica de los bosones es la base del funcionamiento de los lasers, por ejemplo.) Esta categoría de partículas se define en oposición a los “fermiones” que, por el contrario, están sometidos al principio de exclusión de Pauli, lo cual quiere decir que solo un fermión a la vez puede ocupar el mismo estado cuántico. Esto explica por qué dos electrones, que además de ser leptones son fermiones, no pueden ocupar una misma “órbita” atómica, y es gracias a esta característica que se producen la mayoría de las reacciones químicas que le dan estructura y diversidad de cualidades a la materia como la conocemos. Pero una vez establecida esta distinción y definición, esta característica de los bosones no nos debe preocupar para efectos de este artículo; lo que sí nos debe preocupar es si el Higgs es un bosón de gauge o no, ya que de serlo habría que preguntase: ¿Si los bosones de gauge llevan fuerzas naturales, hay cuatro fuerzas naturales y ya hay bosones para cada una de estas fuerzas, qué hace el bosón de Higgs? Es decir, de ser el bosón de Higgs un bosón de gauge, habría que reconceptualizar el ME como se aprecia en la siguiente cita:
“You can even think of particles that interact with it as experiencing a new type of force, one distinct from the four known forces.” —Lisa Randall—Higgs Discovery
Son estas posibilidades inesperadas, las posibilidades de tener que repensar el mundo desde otra perspectiva, lo que realmente motiva a los científicos a seguir investigando. En la ciencia —y para mí esta es una de sus características más hermosas— no solo la creencia en las teorías dirige la investigación y genera conocimiento, sino la duda y el escepticismo sobre las mismas. Fue por esta razón que el archifamoso cosmólogo cuántico Stephen Hawking apostó a que el bosón de Higgs no se encontraría.
Aún así, como los físicos aún no le han dado contestación a esta pregunta, asumamos por el momento que el Higgs no es un bosón de gauge. Entonces, ¿si no lleva fuerza alguna, cuál es la importancia del Higgs? La respuesta más sencilla es que, en sí mismo, el bosón de Higgs no tiene importancia alguna. El bosón de Higgs es solo importante en la medida en que está asociado al otro objeto del ME: el campo de Higgs. Su importancia es indirecta, su detección y existencia es la única forma de tener evidencia de la existencia del campo de Higgs. ¿Pero cómo que la existencia de una partícula sirve de evidencia para la existencia de un campo: qué tiene que ver una partícula con un campo? La respuesta es que en la teoría cuántica de campos, que es la teoría utilizada para describir el mundo subatómico, se asocia cada partícula a un campo. Los ejemplos de campos más conocidos son el magnético y el gravitatorio.8 En física se define un campo como una entidad dispersa en el espacio a cuyos puntos (cualquier lugar en el campo) puede atribuírsele un valor. Para usar una metáfora, podemos pensar un campo como un líquido transparente que ocupa cierto espacio y que interactúa solo con algunas de las cosas que lo atraviesan. Imagínense, para seguir con la metáfora, que tienen una piscina llena de un líquido que solo moja objetos de cierto material, ropa de mahón, por ejemplo, dejando completamente seca la ropa de seda, de algodón, o de hilo. Si estás vestido con algún material distinto al mahón, caminas por la piscina como si estuviese vacía, pero si estás vestido de mahón tu ropa sale entripada y sientes la resistencia del líquido que te detiene como cuando estás en el mar o en una piscina con agua. Así mismo, el campo gravitatorio no reacciona a los fotones (que no tienen masa), pero se curva en presencia de partículas con masa como los quarks; el electromagnético por su parte solo reacciona o interactúa con objetos que lleven carga eléctrica o magnética y así por el estilo. Un ejemplo sencillo y que todos hemos visto de esta característica discriminatoria de los campos es un imán que se pega a una nevera con facilidad pero se cae si lo pegas a la pata de una silla de madera.
Bien, pues a nivel subatómico, los campos tienen un mínimo de interacción o excitación: un cuanto.9 Ese cuanto, esa cantidad mínima de interacción para ese campo, es la partícula asociada al mismo. El bosón de Higgs es la cantidad, perturbación o excitación mínima del campo de Higgs.
“[F]ields of the quantum field theory are objects that can produce particles anywhere in space. Each type of field generates its own particular type of particle. An electron field is the source of electrons, for example. Similarly, a Higgs field is the source of Higgs particles.” —Lisa Randall—Higgs Discovery
El lugar privilegiado que tiene este campo en el ME es que, es la interacción con el campo de Higgs (interacción o proceso llamado mecanismo de Higgs) lo que le da la masa a las partículas subatómicas como los quarks y los electrones en la teoría electrodébil. Sin campo de Higgs ninguna partícula tendría masa, todas viajarían a la velocidad de la luz, la materia sólida como la conocemos no existiría y nosotros, demás está decir, no estaríamos aquí para contarlo.
Hasta aquí la información mínima que debemos saber para que no nos cojan desprevenidos en una cena de trabajo, en un salón de clases o en una reunión familiar con la pregunta: “¿Se enteraron de que descubrieron el bosón de Higgs?” Ante ella podrán contestar sin titubeos: “Sí, la partícula responsable de darle masa a las demás partículas subatómicas” —y añaden: “Bueno, para ser exactos, es la interacción con el campo de Higgs, mediante el mecanismo de Higgs, lo que le da su masa a las partículas subatómicas, el bosón de Higgs es solo la evidencia de que el campo de Higgs existe.”
Ahora bien, ¿qué quiere decir todo esto? ¿Cómo que un campo le da la masa a las partículas? La perplejidad ante esta pregunta es mayor si se sabe algo de física, en particular sobre la teoría general de la relatividad. Esta nos dice que el campo gravitatorio es producto de la presencia de materia en el universo, o más bien, que la magnitud de la curvatura del espaciotiempo depende de la cantidad de materia que haya en el mismo. Es decir, que primero nos dicen que la interacción con la materia (que no es otra cosa que masa) le da su forma a un campo —al campo gravitatorio, y por tanto, al espaciotiempo en general— y ahora nos dicen que es la interacción con otro campo —el de Higgs— la que le da la masa a las partículas… ¡Uff!10
Masa = inercia
“‘The Higgs field gives particles their mass.’
What on earth does that mean?”
–Leonard Susskind—The Cosmic Landscape
El campo de Higgs, mediante el mecanismo de Higgs que establece la interacción de ciertas partículas con el campo, es el responsable de producir la masa de las partículas. Es esta característica del campo de Higgs la que llevó al físico y premio Nobel Leon Lederman, en un libro dedicado al bosón de Higgs,11 a apodar a la partícula con el desafortunado epíteto de “The God particle”. Desafortunado entre otras cosas porque los religiosos se suelen ofender y los físicos lo detestan. Pero, para hacerle justicia al “hype”, en la medida en que, para una persona no entrenada en física, de lo que acabo de decir parece seguirse que el campo de Higgs crea o genera la masa de las partículas de la nada, el apodo “partícula divina” aparenta ser apropiado. Y si a esto le sumamos que la mayoría de la gente no distingue claramente entre materia (en sentido cotidiano no científico) y masa, la cosa se complica aún más.
Pero recordemos que en física materia se define como todo aquello que tiene masa y volumen (i.e. ocupa espacio) y a su vez la masa se define como la cantidad de la resistencia de un objeto o partícula a ser cambiada de estado de movimiento. Esto es: masa = inercia. Este sentido lo obtiene de la primera ley de movimiento de Newton que nos dice que un objeto se mantendrá en un estado de movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que una fuerza actúe sobre él. Mientras mayor resistencia tenga un objeto a ser cambiado de estado de movimiento, mayor diremos que es su masa. De ahí que en el ME la masa de las partículas subatómicas se mida en eV (electronvoltio), una medida de energía. A esto hay que añadirle los efectos relativistas sobre la masa, ya que vienen al caso en las interacciones producto de aceleradores de partículas, razón por la cual los físicos de partículas tienen que tenerlo en cuenta a la hora de ajustar sus instrumentos y hacer sus cálculos. En la teoría de la relatividad la masa varía de acuerdo al estado de movimiento del objeto; a mayor velocidad mayor masa. Esto significa que mientras más se acelere un objeto, mayor su resistencia a ser movido (inercia) y mayor la cantidad de energía necesaria para seguirlo acelerando.12 De ahí que hagan falta aceleradores de partículas cada vez más poderosos (energéticamente hablando) para descubrir partículas subatómicas más masivas o más energéticas.
De modo que cuando se dice que el campo de Higgs produce la masa de las partículas, lo que los físicos están diciendo es que la masa de un partícula es la cantidad de la resistencia que tiene una partícula a cambiar su estado de movimiento con relación a su interacción con el campo de Higgs. Las partículas masivas como los quarks obtienen la cantidad enorme de masa que tienen13 por ser las partículas que más interactúan con el campo de Higgs. Por el contrario, las partículas que no interactúan con el campo de Higgs, como los fotones, no tienen masa y se mueven libremente a la velocidad máxima del universo: la velocidad de la luz. Para explicar esta interacción y el efecto que tiene en las partículas de manera más intuitiva, el físico y teórico de supercuerdas Brian Green utiliza una metáfora14 pop muy sencilla y entretenida:
“If we liken a particle’s mass to a person’s fame, then the Higgs ocean” —así le llama Green al campo de Higgs— “is like the paparazzi: those who are unknown pass through the swarming photographers with ease, but famous politicians and movie stars have to push much harder to reach their destination.” —Brian Green—The Fabric of the Cosmos
Ahora, para que funcione la metáfora tenemos que imaginar una cantidad inmensa de paparazzi distribuida por todo el universo, pues a diferencia de los otros campos relacionados a las demás partículas, el campo de Higgs cubre la totalidad del espacio. Donde quiera que aparezca una celebridad habrá paparazzi para obstaculizar su camino de manera proporcional a su fama. El campo de Higgs, como el líquido transparente con la tela de mahón de mi metáfora anterior, discrimina entre partículas deteniendo (generando inercia) a unas más y a otras menos, a unas sí y a otras no. ¿Pero cómo; o más bien, por qué? Porque el campo de Higgs en la teoría electrodébil tiene carga. Así como un campo eléctrico tiene carga eléctrica y por esto reacciona o afecta a partículas con carga eléctrica y un campo magnético tiene carga magnética y afecta a objetos con carga magnética (las brújulas son un buen ejemplo de esta interacción), el campo de Higgs tiene un valor no igual a zero (“nonzero value”), es decir, tiene carga. La carga del Higgs está asociada a la fuerza atómica débil.
“A nonzero Higgs field, in particular, distributes weak charge throughout the universe. It is as if the nonzero weak-charge-carrying Higgs field paints weak charge throughout space. A nonzero value for the Higgs fields15 means that the weak charge that Higgs […] carries is everywhere, even when there are no particles present. The vacuum—the state of the universe with no particles present—itself carries weak charge [.]” —Lisa Randall—Higgs Discovery
Pero a diferencia de los otros campos, la distribución de la carga del de Higgs es homogénea: tiene el mismo valor en todas partes, aunque no bajo todas condiciones. El campo de Higgs tiene una carga no-cero de valor homogéneo bajo las condiciones de temperatura y energía del universo actual. En los aceleradores de partículas lo que se hace es cambiar estas condiciones, creando condiciones parecidas al estado del universo fracciones de segundos luego del Big Bang. Es en estas condiciones que se logra excitar el campo de Higgs creando una interacción que produce un bosón de Higgs.
La mezcla de estas dos características del campo de Higgs: su ubicuidad y la distribución equitativa de su carga débil, es lo que hace que cumpla la función de dar masa y estabilidad a la materia. Si el campo no estuviese en todas partes habría regiones del espaciotiempo donde los quarks y los electrones no tendrían masa, haciendo que los átomos en esas regiones fuesen inestables y se desintegrasen. Y si no tuviese una carga débil con un valor no-cero homogéneo, la masa de las partículas variaría según la intensidad de la carga del campo de Higgs haciendo que existiesen regiones del espaciotiempo donde los quarks o los electrones tuviesen más o menos masa de la que tienen y esto tendría nuevamente como consecuencia que regiones del espaciotiempo donde, o bien los átomos fuesen inestables y se desintegrasen, o, adquiriendo una masa muy grande, multiplicasen los efectos gravitatorios entre partículas, potencialmente creando agujeros negros por todas partes. En fin, que tenemos suerte de que el campo de Higgs tenga las características que tiene actualmente, lo cual contribuye a hacer de este un “Goldy Locks Universe”: un universo justo con las condiciones adecuadas para nuestra existencia.
Esta última oración hará que algunos brinquen de alegría diciendo: “¡¿Lo ves?! El universo tiene precisamente las características necesarias para que haya vida inteligente. ¿No es eso evidencia de que hay un diseñador inteligente que así lo ha provisto?” Bueno, vamos con calma… Ciertamente, esa es una forma de verlo, pero hay otra que requiere de menos presupuestos: el principio antrópico débil. Este nos dice que no es que vivamos en un universo hecho a nuestra medida, sino que nuestra medida es producto de nuestro universo. Es decir, vivimos en un universo que permite la vida inteligente, no porque tenía que ser así o porque así fue diseñado, sino porque solo un universo así crea las condiciones de posibilidad para que se haga la pregunta por “las características necesarias para que haya vida inteligente” en primera instancia. En todos los demás universos posibles, al no haber las condiciones necesarias para la vida inteligente, no hay nadie que se haga la pregunta por cuán adecuado es el universo para el surgimiento de la vida. Es solo una feliz y necesaria coincidencia.
Esta divagación nos lleva directamente al asunto de este artículo: la pregunta por la adecuación de la metáfora divina para hablar del bosón de Higgs.
De partículas y de dioses
“…many particles are critical to matter as we know it. In a monotheistic universe it would be an overstatement to single out the Higgs boson as a deity. Maybe in a pantheistic universe, we could have many god particles. But really, they are just particles and have nothing to do with religion.”
—Lisa Randall—Higgs Discovery
Bien, ahora que ya sabemos algo sobre el bosón de Higgs podemos preguntar sobre la relación que guarda este con Dios y con la religión. La relación que guardan el bosón de Higgs y Dios es: ¡NINGUNA! A Dios lo que es de Dios y al físico lo que es del físico. Vamos a ver, no es que la metáfora sea absurda. El campo de Higgs es el responsable de generar la masa de las partículas subatómicas, tarea que en la teología le corresponde a Dios, entre muchas otras. Pero la pregunta es: ¿qué precio pagamos por esta metáfora? Me explico. La ciencia no habla de Dios, no necesita de esa hipótesis. De hecho, es un requisito metodológico de la ciencia —y esto con independencia de las creencias personales del los científicos particulares— que toda teoría y explicación científica carezca del recurso a explicaciones sobrenaturales. Siendo Dios la explicación sobrenatural por antonomasia, no tiene cabida alguna en la ciencia. En otras palabras, la ciencia es metodológicamente y por principio, atea. Por lo tanto, usar una metáfora sobrenatural para hablar de un objeto científico parece traicionar la meta última de toda ciencia: explicar el mundo naturalmente. O para usar la feliz frase del filósofo W.V.O. Quine: el naturalismo implica vivir por nuestros propios medios.
Aún así, si se insistiese en establecer alguna relación entre la ciencia moderna y Dios, diría que es la siguiente. La ciencia es la empresa humana encargada de irle quitando poco a poco el trabajo a Dios. Si Dios era la hipótesis sobre-natural necesaria para explicar el mundo, la ciencia es la institución que le va relevando a golpes naturales del peso de esa responsabilidad. El descubrimiento de bosón de Higgs, e indirectamente del campo de Higgs, no es sino un golpe más en ese largo y glorioso camino hacia la naturalización del mundo. Al bien llamado “God of the gaps” cada vez le quedan menos rendijas donde esconderse, al punto que a estas alturas solo le quedan dos trabajos: la salvación de las almas y contestar plegarias. Confió en que en los próximos 50 años las ciencias cognitivas se encargarán de quitarle el primero de estos al demostrar lo innecesario de postular la hipótesis del alma para explicar el comportamiento humano, el amor, la poesía o el sentimiento religioso. Entonces a Dios solo le quedará la tarea de contestar plegarias. Y todo el que sepa algo de la infame, larga y prolija historia de los genocidios humanos, todo el que lea periódicos, haya tenido a un familiar terminalmente enfermo, haya tenido un niño con malformaciones, atestiguado un desastre natural, o quedado estupefacto ante la injusticia en la distribución de las riquezas, los privilegios y las responsabilidades en este tan imperfecto de los mundos,16 conoce de primera mano lo terriblemente deficiente que es Dios en esta su única tarea.
A quien objete que este ateísmo de la ciencia es dogmático, pues no se abre a la posibilidad experimental de que Dios de hecho exista, diré lo siguiente. Si resultase que Dios fuese descubierto científicamente —“whatever that may mean”— este se convertiría inmediatamente en un ser natural. Y como todo ser natural, Dios tendría que ser explicado por la ciencia. Su existencia, su composición, con qué fuerzas y partículas interactúa, cómo surgió. ¿Interactúa con el campo de Higgs? (i.e. ¿tiene masa?). Esto lo que quiere decir es que el naturalismo y el sobernaturalismo constituyen visiones de mundo inconmensurables entre sí. Si eres naturalista, no puedes ser sobrenaturalista por principio. En este sentido la respuesta es: Sí, la ciencia es dogmáticamente naturalista. Pero en lugar de sorprenderse o indignarse por ello, los invito a pensar ¿qué tipo de explicación es una explicación sobrenatural? Ante la pregunta “¿Cómo surgió la masa en el universo?” Responden: “Dios la creó.” Y si se insiste: “¿Y de dónde salió Dios?” Responden, con una inexplicable cara de satisfacción: “Siempre ha existido.” A quien quede satisfecho con ese tipo de respuesta —y espero que entre mis lectores no se halle ninguno— solo le puedo “refutar” diciendo que al menos con el dogmatismo naturalista científico se pueden construir celulares, máquinas de rayos-x, antibióticos, vacunas, aviones, internet y una lista prácticamente interminable de etcéteras. Con el dogmatismo sobrenaturalista religioso, por el contrario, y hasta donde tengo conocimiento, solo se puede imprimir libros, hacer iglesias y evadir impuestos. ¿Tengo que decirlo? ¡Me quedo con mi dogmatismo ateo!
Pese a todo esto, y casi en contra de mi voluntad, se me ocurre solo una justificación para el faux pax de Lederman al nombrar al bosón de Higgs “The God particle”. Este nombre ha hecho que millones de personas alrededor del mundo hayan encontrado un renovado interés por la física de partículas. ¿Quién sabe? A Dios puede que le quede una labor más que cumplir, por irónica que esta sea: servir de relacionista público para la ciencia.
- Esta serie de libros es excepcional, tiene títulos sobre biología, geología, química, la tabla periódica, álgebra y geometría, el cuerpo humano, en fin, de todo lo que hay que saber para saber del mundo natural. Ilustrada con caricaturas, contienen información no solo correcta, sino compleja y explicada de modos que simultáneamente muestran respeto al lector, al no chiquitearlo, y a su vez van construyendo los conceptos paso por paso. Recomendado a todos los padres que interesen un comienzo temprano en la educación científica de sus hijos. [↩]
- Demócrito es el más conocido de los atomistas pero no era el único, ni fue el primero; formaba parte de toda una escuela de pensamiento mecanicista. [↩]
- Más correctamente, una partícula con características semejantes a las predichas para el bosón de Higgs. [↩]
- Esto no es técnicamente cierto. Las teorías de supercuerdas, por ejemplo, logran integrar las cuatro fuerzas cuantizando la gravedad (proponen el gravitón como el bosón que lleva la fuerza gravitacional) pero sus predicciones empíricas no pueden ser constatadas con las tecnologías de las que disponemos en la actualidad. Hasta que esto no ocurra, hasta que no se demuestre que hay gravitones –si ocurre—, es importante tener en cuenta que solo existen 3 fuerzas naturales, ya que en la teoría general de la relatividad la gravedad no es una fuerza, sino el efecto de la aceleración constante a la que estamos sometidos como producto de la curvatura del espaciotiempo. [↩]
- Si suena complicado esto de sintetizar dos fuerzas naturales recuerden que no hace mucho, en el s.19, la electricidad y el magnetismo eran consideradas dos fuerzas (energías en ese momento) separadas. No fue hasta los trabajos de Faraday y Maxwell que estas dos se sintetizaron para formar lo que hoy conocemos como electromagnetismo. [↩]
- En este primer artículo explicaremos solo la primera de estas, que es la más relevante para esclarecer la relación entre el bosón de Higgs y Dios, y dejaremos las otras dos para la segunda parte. [↩]
- Es decir, que existen varios modelos matemáticamente consistentes y que varían en su asignación de características para el bosón de Higgs. Por ejemplo, predicen distintos valores para su masa. [↩]
- El campo gravitatorio, según predicado por la teoría general de la relatividad, no se asocia a ninguna partícula. Ahora, como dije en una nota anterior, de lograr sintetizar la fuerza de gravedad en lo que se conoce como “la teoría de todo”, esta estaría asociada al gravitón, que sería al cuanto de acción y bosón de gauge que llevaría la fuerza de gravedad. [↩]
- De aquí surge el nombre de la física cuántica: la física que estudia las interacciones entre los “cuantos” (cantidades mínimas) de acción. [↩]
- Es decir, que esta perplejidad nos dice que si el campo de Higgs le da la masa a las partículas fundamentales y son estas las que en última instancia curvan el espaciotiempo generando a su vez la gravedad, es de esperarse que en el futuro surja alguna nueva teoría que intente sintetizar ambos campos sacando provecho de esta aparente conexión fundamental. El ME, sin embargo, no da cuenta de esta relación, lo que nos debe dar razones para no ser demasiado sobre-entusiastas en nuestra reacción ante el descubrimiento del bosón de Higgs. Pues, aún cuando el bosón de Higgs completa al ME, esto no significa que todas las preguntas han sido contestadas. Queda física de partículas pa’ rato. [↩]
- Lederman, Leon y Dick Teresi (1993). The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? Dell Publishing: New York. [↩]
- Esta relación entre masa y energía viene dada por la ecuación E=mc2. Según la teoría de la relatividad (general) al acercarse un objeto a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, su masa tiende a hacerse infinita. Esta es la explicación de por qué nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz: una masa infinita tendría una inercia infinita. Por lo tanto, haría falta una cantidad infinita de energía para acelerar a un objeto con masa a la velocidad de la luz. Los fotones, por supuesto, no tienen masa y viajan a la velocidad límite c (la velocidad de la luz en el vacío). Ahora, si quieren saber por qué esta y no otra es la velocidad límite del universo, pónganse en fila; los científicos tampoco saben. [↩]
- Enorme con relación a la masa del electrón. [↩]
- Según Green, esta es una variación de la metáfora original que el físico David Miller utilizó para convencer al Ministro de Ciencia inglés de por qué había que usar dinero público para buscar el bosón de Higgs. [↩]
- He suprimido de esta cita las referencias a un segundo campo de Higgs que postula el modelo electrodébil que Lisa Randall favorece. De ahí que hable de “Higgs fields” en plural. [↩]
- Demás está decir que este uso plural de “mundo” se refiere a otros mundos posibles en el universo físico, a otros planetas con vida inteligente, y no al “otro” mundo que predican las religiones. [↩]