reduccionismo como algo empírico

…como resultado de la experiencia, mas y mas fenómenos de la naturaleza se explican con menos y menos leyes… los ejemplos son tantos y en tantas áreas que no se pueden enunciar en una entrada (razonable) de un blog. La astrofísica, la geología, la biología, la mecánica, la física cuántica.

Pongamos el ejemplo de la electricidad y del magnetismo, donde inicialmente arrancan como fenómenos diferentes, donde Oersted los entrelaza con sus experimentos de circuitos y brújulas, donde Maxwell los une casi definitivamente con su sistema de ecuaciones y donde finalmente y gracias a la relatividad nos damos cuenta de que el magnetismo, lejos de ser un fenómeno distinto o incluso complementario… es sencillamente la parte relativista de la electricidad.

Otro ejemplo clásico es el caso de Newton deduciendo de las leyes de Kepler sobre los planetas las leyes de la interacción gravitatoria de “toda la materia”, desarrollando el método para calcular las trayectorias de las balas de los cañones, o el desarrollo de las mareas mediante el cálculo gravitacional de la luna sobre las masas de agua.

Hoy podemos decir que la física cuántica describe la totalidad de la química… explica a ésta segunda como un segundo anillo del conocimiento humano.

Física, química, biología, sistema nervioso central (cerebro)… y el resto de las ciencias sociales como consecuencia de éstas anteriores. Hoy tenemos una cadena de bloques o cuerpos de conocimiento que engarzan unos con otros.

reduccionismo

Reduccionismo… interpretando a la lógica y a la matemática como el formalismo de la ciencia.

En todo este continuum de conocimientos no están todos los eslabones, existen algunas lagunas. Además de estas lagunas, existe una razón de capacidad de cálculo muy importante y de capacidad de experimentación también, de manera que no todos los fenómenos son perfectamente predecibles y no todo lo que se puede hacer somos capaces de predecirlo. Sin embargo hay una fuerte evidencia de que unas leyes se apoyan en otras como ramas de un mismo árbol que, suponemos, tiene un único tronco.

La física parece el tronco de ese árbol, y la física teórica su raíz. Tenemos así un cuerpo teórico que, suponemos (por evidencias experimentales históricas), reúne aquellas leyes de donde surgen todos los fenómenos posibles que se generan en la Naturaleza.

El reduccionismo no obedece a una “creencia” sino que es la consecuencia racional de la experiencia científica. No será compartido por todo el mundo, pero sin lugar a dudas es la tendencia dominante de lo que suele calificarse como “comunidad científica”.

El sueño de llegar a un conjunto (o incluso a una) ecuación fundamental es otra historia, pues lo lejos o cerca que estemos de éstas es un tema muy especulativo y además, la experiencia nos dice que han sido varios los destacados científicos en la historia que han creído tener el “set” definitivo de leyes necesario para describir la totalidad de la Naturaleza. Pierre-Simon Laplace es el mas conocido de ellos.

Siempre pueden surgir nuevos fenómenos no observados hasta ahora, y por otro lado es muy difícil de valorar la dificultad de unificar conceptos. Puede ser que para unificar dos conceptos tan “parecidos” como son las dos fuerzas de la electricidad y de la gravedad, sea necesario el replantearse cuestiones como la existencia del espacio, o los universos paralelos, la misma causalidad es hoy día un concepto etéreo en la descripción de la física cuántica. El hecho de que en este blog no seamos partidarios de estas dos descripciones (universos paralelos y amplitud de probabilidad no causal) no significa que éstas no sean candidatas necesarias para una unificación de los procesos de la Naturaleza.

 La descripción de las partículas del modelo estándar (bosón de Higgs incluido) no representa mas que una pequeña muestra de esta unificación, ya que solo logra completar la teoría del llamado Modelo Estándar que es una teoría a cerca de los elementos básicos de las partículas. No relata la relación entre las fuerzas eléctricas y gravitacionales ni desarrolla un nexo entre la física clásica y la física cuántica que es donde está la esencia del problema actual de unificación de la ciencia física.

La frontera que existe actualmente entre lo que llamamos física clásica (Newton y Einstein básicamente) y la física cuántica es un abismo insondable… los fenómenos de lo grande y de lo pequeño se rigen por leyes no solo distintas, sino absolutamente incompatibles entre sí. Este es uno de los misterios mejor guardados a nuestro conocimiento y, por ahora, no parece que hallamos dado con las claves para poder desentrañarlo.

…una explicación a la dualidad e indeterminación de las partículas sin estructura (fotón y electrón) y la frontera entre el electrón como partícula y como onda en el átomo, es decir, el equilibrio del átomo son las asignaturas pendientes de la física para pasar de los dos formalismos actuales a uno único que satisfaga las necesidades de predicción de lo muy grande y de lo muy pequeño. Sin embargo desconocemos la profundidad de los pasos a dar para dejar de tener esa “frontera” entre lo cásico y lo cuántico.

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quiero recordar…

La intención de este blog es proponer una posible (o especulativa) manera de llegar a una teoría que nos permita ver a la física como un todo. Podría resumirse en:

  • unificar las cuatro fuerzas… fundamentalmente la gravedad con el electromagnetismo, dado que las nucleares parece como si pudieran unificarse por la mera distancia.
  • unificar la física clásica con la física cuántica, dado que las leyes que rigen ambas distan mucho de ser coherentes.

Personalmente mi motivación mas directa ha sido el solucionar el equilibrio del átomo, mas allá de lo que actualmente la física cuántica soluciona, es decir, intentar encontrar esas “variables ocultas no locales” dando una explicación causal del orbital del electrón, en lugar de dejar a los dados (cuánticos o de dios) tal cometido.

En contra de toda ortodoxia física actual me plantee la opción de que el núcleo estuviera constituido de las que he venido en llamar “partículas elementales” que considero en esta teoría son la pareja de partícula y su correspondiente anti partícula: electrón y positrón. Teniendo como solución de la estructura del protón a un electrón central y a dos positrones.

Link con “equilibrio del protón

Así visto, el protón y un electrón orbital tendrían un equilibrio muy simétrico: dos partículas (electrones) y dos antipartículas (positrones), que generarían un equilibrio doble:

  • equilibrio de materia y antimateria
  • equilibrio de cargas eléctricas

Link con “equilibrio materia – antimateria”

Dado que los átomos de hidrógeno puede decirse que son el tejido del cosmos, quedaría explicado en gran medida la estructura de nuestro universo (masa)… de ahí que pudiera ser una vía para avanzar en lo que a unificación se refiere.

Esta estrategia debe de resolver el mencionado equilibrio entre la pareja de electrón y positrón y, la manera que he entendido éste equilibrio es que se gestione mediante el truncamiento de las órbitas eléctricas de los positrones entre ellos mismos debido a una discontinuidad del espacio: lo que arroja la conclusión de que el espacio es discreto !

Esta aseveración ha sido más una necesidad “ad hoc” que una conclusión con argumento propio, sin embargo, a la larga, esta solución ha sido menos traumática de lo que inicialmente me pareció. Tanto desde el punto de vista matemático de lo que suponen los infinitos y sus paradojas y lo que ello “sugiere”, como desde la física en donde estos infinitos suponen un calvario teórico para el desarrollo de la misma. La física cuántica se ha tenido que inventar la “renormalización cuántica” para evitarlos y actualmente la teoría de cuerdas ha supuesto una posible vía de unificación dado (entre otras cosas o fundamentalmente ?) que éstos quedan evitados al considerar a las partículas como cuerdas vibrantes.

Por otro lado, un espacio discreto no parece chocar contra ninguna de las premisas de la física, siempre que sea una cantidad suficientemente pequeña.

Una vez con este equilibrio aceptado, sería necesario el poder solucionar el del electrón orbital, solución que debería de llegar de la mano del magnetismo generado por el protón con la configuración arriba mencionada. Para ello se ha tenido que interpretar la constante magnética como una función de los radios del protón y del mismo electrón orbital.

Link con “equilibrio del átomo”

Esta vía de solucionar el átomo genera de por sí una posible solución general a la unificación de las físicas:

“… la pareja de partícula y antipartícula elementales sugiere que el universo es una partición de vacío en dos fases: una primera fase de partición en dos polos o dos naturalezas (materia y antimateria) y una segunda en partículas con posiciones (electrones y positrones)…”

Esta es la premisa para lanzarse a aventurar una posible manera de ver el universo con un grado de unificación: la gravedad sería producto de la segunda partición mientras que la electricidad sería causa de la primera de las particiones.

Link con la “teoría de la Partición”

La generación de algo desde la nada, no tiene el beneplácito de la filosofía, sin embargo si que parece tenerlo de la lógica: los inversos se tocan en ese vacío que sería la génesis inicial. La actual teoría cuántica no hace mas que recordar que en ese vacío realmente pueden surgir parejas de partículas (Hawkins dixit) y además, tanto la actual teoría cuántica en vigor como la teoría de cuerdas en donde se investiga sin descanso generan unas conclusiones tan heterodoxas (causalidad probabilística, observaciones que alteran los estados de las cosas, naturalezas duales, dimensiones adicionales ocultas, universos paralelos, muerte por enfriamiento del cosmos… por no hablar de la inflación, de la energía oscura o de la energía de vacío en lo referente a un universo producto del big bang) que la explicación de la discrecionalidad de las distancias me parece un mal mucho menor.

Y como resultante de esa Partición el escenario que obtenemos es el de la estructura matricial como respuesta o como contraste a un espacio tridimensional y euclídeo. Ese espacio, tan manipulado por la actual física y todavía mas manipulado por la matemática, podríamos manipularlo del todo… o lo que es lo mismo: prescindir de él.

La idea de prescindir del espacio y basarnos en lo que ya sabemos que es real: la interacción de las partículas, plasma la manera de haber llegado a la hipótesis matricial: olvidarnos de los principios (o perjuicios) y contar solo con lo que conocemos existe, es decir con las interacciones o fuerzas universales.

Lo que hemos hecho para llegar a esta hipótesis no es mas de lo que en su día hizo Newton para llegar a la Ley de Gravitación universal, Einstein para llegar a la curvatura del espacio o Planck, Bohr y Heisemberg para llegar a sus ecuaciones: escribir matemáticamente lo que la realidad les dicta sin tener en cuenta lo extraño o repulsivo que suponga. Así se olvidan de lo extraño que es para la intuición que dos cuerpos se atraigan, que el espacio se curve, que la luz se empaquete en cuantos, que la materia tenga una naturaleza dual de corpúsculo y de onda simultáneamente o que no haya causalidad en lo muy pequeño, sino que por el contrario las cosas microscópicas obedezcan a las leyes de la estadística (prueba y error) !

Visto lo visto hasta la fecha, la hipótesis de un espacio matricial y discreto no me parece una locura desatada (aunque nunca se es buen juez siendo parte).

Esta hipótesis del espacio donde las partículas elementales tienen la naturaleza de vector de la matriz (M): relaciones con el resto de las partículas del universo, y a la vez posean una naturaleza puntual determinada mediante su posición (es decir: onda y corpúsculo simultaneamente), hace que el espacio emerja de las relaciones o interacciones entre las mismas.

Este espacio cuya naturaleza subyacente es una matriz no tiene inconveniente en dos cuestiones fundamentales:

  • Ser curvo, pues nada impide a las casillas de esta matriz a tener una “norma” diferente a la euclídea. Solucionando las necesidades de nuestra astrofísica.
  • Tener trayectoria respecto al resto de las partículas: una integral de mínma acción referenciada a cada una de las casillas (interacción con cada elemento) de su vector, en lugar de una trayectoria por un espacio que en realidad no existe. Lo que resuelve las necesidades cuánticas fundamentales: dualidad e indeterminación.

Link con “geometría del universo”

Link con “física cuántica”

Estas bondades pueden suponer un avance para la unificación de las dos físicas, pues la característica fundamental que es el carácter ondulatorio de lo muy pequeño lo sería también de lo muy grande pues el denominador común de ambos es el mismo espacio. A su vez las dos fuerzas que parecen no tener manera de relacionarse, quedarían encadenadas en las dos particiones a través de “n” o número de parejas de partícula – antipartícula.

Vemos que la intención original de intentar llegar a la solución del átomo, nos ha llevado a una solución global del universo… intentar encontrar el equilibrio del protón y de su electrón de cortejo ha generado una teoría global.

Es posible que el átomo de hidrógeno en si mismo sea un paradigma de todo el cosmos… y que debamos de solucionar en primer lugar una teoría global del universo para poder entenderlo.

→        Solo comentar que este blog pretende estar dentro de lo que el método científico exige. Y aún realizando hipótesis como la no expansión del universo o el cambio de tres quarks por tres partículas elementales (un electrón y dos positrones) lo hace bajo la necesidad de que ello pueda demostrarse experimentalmente. Es decir pretende decir que existen razones (o que puede haberlas) para que el  desplazamiento al rojo sea consecuencia de una curvatura constante del universo en lugar de la expansión del mismo; o decir que al ser un espacio matricial pueda ser discreto (limitadas maneras de ordenar dicha matriz parece plausible) pudiendose postular una solución de equilibrio atómica entre un electrón central y dos positrones laterales.

La teoría expuesta pretende ser falsable para la ciencia y hay una aceptación anticipada de su incorrección si así fuera.

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frente de onda

Hay cuatro videos de Richard Feynman en donde explica como actúan los fotones y los electrones en una serie de experimentos… sus “lectures” son conocidas mundialmente por su capacidad comunicadora.

Link con “lectures” de Richard Feynman

El modo de actual de estas partículas (fotones y electrones) a los que en este blog llamamos “partículas simples” o sin estructura, son perfectos ejemplos de lo que detallamos como explicación de la física cuántica y que denota un espacio que en lugar de ser sólido (euclidiano de tres o cuatro dimensiones) posee estructura matricial (grafo con su matriz adjunta).

Creo que la manera de R Feynman de exponer como un fotón (y/o un electrón) parece que “transitan” por todas partes y en todas direcciones, y cada una de esas trayectorias representa una “probabilidad” que se suman para componer la trayectoria definitiva, siempre según la velocidad menor (o la integral de mínima acción), es muy clarificadora de lo que exponemos en la sección de “física cuántica”.

Link con el apartado sobre “física cuántica”

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