20 de febrero de 2009

¿Todo sólo teoría gris?

¿Todo sólo teoría gris?

Introducción
La teoría, para muchos es como un paño rojo, ya que a esto lo hace recordare su tiempo escolar, aprendizajes de años y jugueteos sin praxis, que quedaron como un libro con siete candados. Otro puede considerar que este concepto, la ha ayudado a avanzar: La teoría ofrece una explicación y una comprensión de un hecho. A veces puede dar un vistazo más profundo a las cosas o dar una vista totalmente nueva de algo aparentemente familiar.

Como par conceptual, la teoría se presenta junto con la praxis. Teoría y praxis están en la misma oposición, como el par conceptual pensar y actuar o abstracto y concreto. Pero en la misma medida también se incluyen. El que actúa, antes de pensar, actúa sin destino. Esta simbiosis de teoría y experimento ha desarrollado a ambas partes en un contínuo flujo, y ha motivado al conocedor seguir pensando y seguir observando.

La etimología enseña que el concepto teoría ya es muy antiguo y es adoptado del griego: Théa significa “miramiento”, horáerin significa “ver”. Por esto el parentesco con la palabra griega “dios”, théos no es una casualidad. Él es aquel, que mira constantemente a los hombres. El adjetivo teorético describe una posición espiritual interna, comprender algo mentalmente. Hoy se manifiesta esta postura en el teorético.

Un recurrente bon mot es la teoría gris, adaptado de la cita de Fausto de Goethe: “Gris, mi caro amigo, es toda teoría y verde la vida del árbol dorado”. Esta frase en esta situación, se refiere a que toda ocupación con teorías no es más que una pérdida de tiempo, sólo la vida tiene valor. Así se explica el desgano del protagonista, Fausto. Esta expresión usa habilidosamente la psicología de los colores y penaliza la teoría como gris, mientras que la vida es nominada verde. Con esto Goethe, implícitamente crea una unión de la teoría hacia la muerte.
Ciertamente la teoría está muy lejos, de tener nada que ver algo con la vida: En la forma de teorías biológicas y evolucionarías (Darwinismo), justamente trata de describir y explicar la vida. ¿Qué pretendió, entonces Goethe con esta expresión? No sigamos más allá con esta pregunta y mantengámonos un poco en la aporía, que aquí se ofrece – Muerte en el sentido de “no estar en contacto” con la praxis, de la concreta realización de un acto es de seguro una atribución, a la que debe consentir la teoría. En este sentido ella, está muerta, abstracta, estática. Esta “lejanía mundana” la ha sacado del diario ajetreo y hacerla desaparecer en la torre de marfil de los investigadores.

A propósito de torres de marfil. Esto se escucha muy a menudo, que los investigadores se encontrarían dentro de sus “torres de marfil” y que estarían ajenos al mundo y de la realidad. Desde el punto de vista del investigador podría ser, que el pueblo está ocupado más con el consumismo, en el cine, fútbol, con el celular, sacando fotos, al estilo: “No lo necesito, pero igual me lo compro”. Esto es lo importante para el pueblo: Juego, diversión y entretenimiento – pero por favor no pensar, esto deprime y es tan trabajoso.
¿Y que hace el investigador? Él cavila. El consumo le es una carga, sólo distrae del trabajo mental; sólo café (por favor intravenoso), quizás una galleta, más no necesita el motor espiritual para funcionar. El investigador, medita sobre el mundo y que lo mantiene unido; de donde se pueden obtener nuevos recursos energéticos, etc. Y él encuentra respuestas, respuestas sobre el mundo – los investigadores no son ajenos al mundo, todo lo contrario.

Suficiente sátira. La estructura de este ensayo se construirá de la siguiente forma: En la introducción se esbozó, lo que es una teoría, luego se discutirá cuales son las metas y luego se explicará, como son definidas las teorías en la teoría científica y quién establece una teoría.
El acceso a la teoría, en si se tratará en forma muy general y será ilustrado con teorías científicas (en especial de la física debido a mi a mi afinidad personal). Después hablaré sobre su formación, desarrollo y adaptación, y quizás la reprobación de teorías. Esto lleva hacia los peligros, que pueden tener las teorías y termina con los límites de teorías y comprensión.

¿Qué quiere la teoría?


La teoría tiene otra pretensión, que ser cercana a la praxis: No quiere mover, si no, lo que está en movimiento, explicarlo mentalmente en una estructura concluyente. Con esto se sirve de bien definidas y no arbitrarias leyes, que en el mejor de los casos se fundan en unos pocos axiomas (Teoría deductiva, referente a esto más adelante). Este minimalístico principio de la teoría – de partir de poco, para explicar mucho – es una de sus características. La intención de explicar, exige un paso previo: La observación. Esta observación es responsable, que la teoría se llama teoría. Como lo justifica el arriba mencionado paseo etimológico. Primero tiene que haberse observado, mediante los sentidos, un estado de cosas o dicho científicamente, haber sido detectado, antes de que se hagan cavilaciones sobre su causa. El ser humano ha logrado, después del aprovechamiento de sus (limitados) sentidos, ampliar sucesivamente su abanico detector. Así en la física conocemos detectores como los CCDs (Charged Coupled Device), que en principio pueden abarcar todo el espectro electromagnético, mientras que el ojo humano sólo puede captar el sector desde el rojo hasta el violeta. Toda moderna cámara digital contiene un CCD-chip, que cambia en corrientes eléctricas, la luz que le entrega la óptica. Hoy en muchos detectores astronómicos se encuentran CCDs, ya sea, si miden en el ámbito infrarrojo, óptico, rayos X o rayos gamma.
Junto a esto la física experimental de las partículas, conoce detectores que pueden medir protones, electrones o neutrinos, una capacidad que es única en el mundo animal, si queremos definir al ser humano como un animal. El concepto de detector puede ser visto aquí en forma más generalizada, que sólo limitada a las ciencias naturales. También en el mundo espiritual, primero deben ser reconocidos los fenómenos. Por ejemplo en el desarrollo demográfico en la sociología o una tendencia a la baja del índice accionario en la economía. Recién entonces puede seguir un debate teórico.

El hombre ni debió haber empezado indagar sobre su verdadero ámbito. Su curiosidad del querer entender, lo obligó: Lo instó crear una imagen de la realidad y mediante la ayuda del lenguaje, que igualmente es una imagen abstracta de la realidad, un marco mental. En esto el lenguaje, perfectamente puede ser matemático, como en las ciencias naturales. Esto tiene la ventaja, que el lenguaje reciba la necesaria exactitud. Y junto a esto tiene le indiscutible ventaja de la universalidad, una adquisición, que falla en el “lenguaje normal”. A nivel mundial, cualquiera, que tenga conocimientos matemáticos, se puede “comunicar matemáticamente” con otros: a ser, solucionar un problema matemático con reglas claramente definidas y comunicar el resultado. Con esto ni siquiera es necesario el “lenguaje normal”. Por lo tanto la matemática puede ser considerada como un constante desarrollo del lenguaje.
Con la imagen de la realidad está unido un concepto especialmente importante, cuando se habla de teorías: El Modelo. El modelo es una representación de un fragmento de la realidad, por supuesto con reglas de juego fijas. La teoría puede ser vista, de cierto modo, como un mundo paralelo, coexistente con “el mundo”. El concepto de “pensamientos según reglas” define el carácter inteligible de teorías: Las teorías son pensadas. ¡Es de extraordinaria importancia, de no caer en la tentación, de confundir el modelo, respectivamente, la teoría con la realidad! El modelo sólo tiene un carácter reproductivo y no es una realidad sustitutiva. A esta confusión también están sujetos algunos físicos. La naturaleza es más que una compleja construcción matemática.

Resumiendo: Las teorías quieren explicar, en base a conocidas y a priori fijados axiomas y leyes descubiertas, la entidad observada.

Conceptos de teoría en la teoría científica
Suena caso como una tautología, pero existe una teoría, que se ocupa de las teorías, la teoría científica. De cierta manera, este ensayo puede ser denominado como un inciso científico teórico. La teoría científica ve en esta teoría un conjunto de expresiones con forma y contenido. Ella abarca una serie de resultados científicos en una forma clara y compacta.
En general se diferencia entre teorías empíricas y teorías deductivas. Teorías empíricas, son de cierta manera inductivas, ya que se generalizan observaciones individuales y que llevan a un entramado de hipótesis de leyes verificables. En el reduccionismo se exige, que los elementos de una teoría empírica se pueden atribuir a cosas observables. Esto justamente, esta hace que si atributo sea empírico. La experiencia con las teorías enseña, que no es posible evidenciar todos sus elementos mediante la observación. El contenido, es decir, las afirmaciones centrales de una teoría, los que en la terminología de la teoría científica se llaman principios, se propagan desde resultados observados, por leyes y que finalmente pueden ser constatados en una teoría empírica, que ha verificado muchas hipótesis.
En teorías deductivas se parte de axiomas. Axiomas son “enunciados” que no pueden ser demostrados.
A cuales axiomas se recurrirá, lo determina la utilidad. Muchos axiomas forman un sistema axiomático, cuya propiedad central no es contradictoria. En las matemáticas se conocen una serie de estos sistemas axiomáticos, la más conocida e históricamente primera, es la Geometría Euclídica. Cuando en el siglo 19, se descubrieron geometrías no euclídicas, que no rigen para el “axioma de las paralelas”, se hizo conocido un sistema axiomático equivalente. Con esto los axiomas perdieron reivindicación de su absoluta infabilidad y se transformaron en reglas de utilidad.
En la física se conocen los axiomas se Newton, que nos llevaron a la teoría clásica de la gravitación. En cambio la teoría de la relatividad tiene nuevos axiomas, como el principio de la equivalencia. El modelo atómico según Bohr también parte de axiomas, a ser, que los electrones orbitan a un núcleo atómico sin radiación. Esto sorprende, ya que desde que existe la electrodinámica clásica de Maxwell, se sabe, que cargas aceleradas emiten radiaciones electromagnéticas y que, por esta pérdida de energía, deberían ser cada vez más lentos, o sea, describir órbitas cada vez más pequeñas alrededor del núcleo, y que finalmente deberían precipitarse dentro del núcleo. A pesar de esto, el modelo de Bohr fue exitoso, para describir ciertos sucesos.
La matemática ha conservado hasta ahora el acceso axiomático de Euclides: La usual estructura de las teorías matemáticas sieguen a los conceptos axioma, definición, teorema, comprobación.

La teoría científica diferencia además entre teorías verdaderas y teorías exitosas. Mientras que una verdadera teoría tiene derecho a lo absoluto y es singular - esto significa ser única, también pueden existir varias teorías que pueden describir el mismo contexto con mayor o menor éxito. En este sentido las teorías pueden ser inconmensurables, que pueden describir el mismo contexto, pero no con medios comparativos. Así la teoría de la relatividad y la teoría de Newton son inconmensurables, ya que usan los mismos conceptos (tiempo, masa, energía, etc.), pero que tienen distintos significados en la teoría correspondiente. Lo mismo sucede con la mecánica clásica y la mecánica cuántica, donde por ejemplo conceptos como partícula, onda y trayectoria están dotados con interpretaciones diferenciadas.

Uno de los teóricos científicos más conocidos es Sir Karl Raimund Popper (1902 - 1994). Él no vio ninguna independencia entre observación y teoría en el sentido, que afirmaciones de observaciones siempre sean teóricamente condicionados. Afirmaciones de leyes primeramente sólo son hipotéticas y que siempre deben acreditarse. Esta validación consiste en que no son posibles de ser desmentidas, a ser falsables. Un acercamiento sucesivo a la verdad, el contenido central de una teoría, sólo se podría permitir mediante la eliminación de afirmaciones, o sea, falsadas. El método se parece a una secuencia de Trial and Error, o sea, intento y error, que poco a poco exponen una teoría seria. Seudo teorías, respectivamente sistemas seudo científicos, alo contrario, no son falsables, si no, dogmáticos o metafísicos. Estos tienen una pretensión de ser absolutos, ya que no pueden ser criticados ni falseados.

¿Quién hace las teorías?

“Teóricos son personas prácticas, que en la práctica están teóricamente acabados”

Andreas Müller (chiastische Paronomasie) ( (Paronimasia quiástica)

En realidad todos hacen teorías, aún cuando quizás lo denominaría de otra manera. Todos nosotros nos hemos desarrollado una imagen global de lo que nos rodea, y como todo encaja. En este mundo de pensamientos imaginativos, también somos analíticamente activos, y descomponemos al mundo en parcialidades, en disciplinas, a las cuales les reconocemos ámbito de competencia. Un pensar sintético, generalmente se queda corto. Los conocimientos obtenidos en las disciplinas, no sólo están desvinculados, si no, que también deben ser ensamblados como un puzzle, para obtener una perspectiva global. Pensar en forma interdisciplinaria y actuar los eslóganes que llevan los efectos de sinergia.

Quizás, es más la intuición que guía lo que nosotros denominamos como concepto del mundo, que el conocimiento fundamentado y disciplinado. Esto, en el marco de la amplia diversificación del conocimiento, tampoco es concebible de otra manera. El tiempo del genio universal ha pasado, porque el conocimiento de cada disciplina individual, ya es tan profunda, que ya casi nadie es capaz, de entender todo y tener toda la información a su alcance. Un acertado ejemplo, para esto lo encontramos en la música: Un virtuoso, en la regla, domina sólo un instrumento, pero a este Cotoca como casi ningún otro. El multi-instrumentista, toca muchos instrumentos, pero no los domina en forma virtuosa. La causa se debe, a que es necesario un determinado tiempo para aprender las técnicas interpretativas, se necesita un constante ejercicio, para que no sea olvidado. Lograr esto con muchos instrumentos es casi imposible. Lo mismo sucede con los científicos, que deben adquirir un amplio espectro en técnicas y métodos científicos, y practicarlos constantemente, para no olvidarlos.
La Internet, de seguro no es un desarrollo casual, si no una consecuencia lógica de incrementos, transportes y accesos a conocimientos. Alivia enormemente el acceso y la divulgación de conocimientos.

El teorético es aquel, que procesa teorías profesionalmente existentes y elabora nuevas teorías. El intercambio internacional, ha mejorado drásticamente en las últimas décadas y acelerado el “flujo de teorías”. El teórico, tiene la necesaria capacidad mental de adquirir conocimiento teorético. Se hace inca pié, que esto no necesariamente significa lejanía de la praxis, todo lo contrario. Un buen teórico también está familiarizado como se capta o se detecta el estado de cosas. A la inversa, un buen experimentador, también debería estar habituado a los conceptos teóricos. La práctica científica, desgraciadamente también muestra, que ambos grupos “hablan distintos idiomas”. En conferencias y congresos se trata de actuar en contra de estas tendencias.
Como una estrategia exitosa ha resultado, dividir los científicos – en especial en las ciencias naturales, pero no en las ciencias espirituales – en teóricos y experimentadores. Mientras que los investigadores observan los fenómenos naturales, los teóricos tratan de dar una explicación científicamente fundamentada. En la astrofísica a ambos grupos se les llama teóricos y observadores, ya que los experimentadores de la astrofísica observan al cielo mediante telescopios. Es una sorprendente casualidad, cuan cerca está el concepto observador al concepto original griego teoría.

El físico teórico es simplista. Él simplifica un problema físico hasta que es solucionable. Entonces son agregados poco a poco efectos más complejos. Esta estrategia analítica en forma la disociación problemática y minimización del problema es muy exitosos y tiene enormes ventajas: Primero se simplifica la vida, y se obtiene efectos, los cuales – en el mejor de los casos, no siempre – son explicables en primer orden. Complejidades mayores del problema llevan a nuevos efectos, etc.
La desventaja de este tipo de acercamiento, es – honestamente – que sólo un campo muy limitado de la naturaleza es realmente accesible y comprendido. En presencia de una complejidad crítica, interrogantes sobre la física se ponen muy confusas y la gracia consiste en poder diferenciar entre los efectos revelantes y los irrevelantes. Una excepción esencial lo conforman, los procesos no lineales, comúnmente designados como caos. Aquí la estructura no lineal de la ecuación matemática, hacen que pequeñas incertidumbres en la condiciones iniciales, tienen grandes efectos sobre el resultado físico (Ejemplos: Péndulo, clima). Nació la “teoría del caos”, que también aquí entregan métodos analíticos útiles.

Teorías físicas esenciales
Aquí me quiero limitar a teorías de una determinada ciencia natural, la física, porque estoy más compenetrado en esto. Que sirvan de ejemplo, para observar una completa realización de teorías exitosas y poder estimar su repercusión sobre los investigadores, la opinión pública y las personas.
En la física existen muchas teorías importantes, que son dignas de ser mencionadas. Pero en vista de su carácter y su radicalismo, del concepto del mundo que se obtuvo, sólo existen dos teorías en los siglos pasados: La teoría de la relatividad y la teoría cuántica. Yo no me voy a enredar en redundantes ecuaciones y aburrir con fórmulas, pero quiero esquematizar brevemente, que fue lo radicalmente novedoso de estas teorías.
La teoría de la relatividad y la teoría cuántica fueron desarrolladas casi al mismo tiempo. Un primer concepto concluido se alcanzó primero con la teoría de la relatividad. Naturalmente ambas teorías siguen siendo desarrolladas y los físico modernos, aún siguen deleitándose con los frutos de la teoría de la relatividad. La teoría de la relatividad, como se sabe, se divide en dos partes, la teoría especial y la teoría general de la relatividad. La teoría de la relatividad especial es una teoría de la oposición de dos sistemas de referencia de movimiento uniforme. Estas consideraciones desembocan en una relatividad de tiempo y largo, una pérdida del concepto simultaneidad y una velocidad de señalización máxima, la velocidad de la luz, la cual por encima a todos los sistemas de referencia tiene el mismo valor constante. La teoría de la relatividad especial, la publicó Einstein en 1905. Su generalización le costó a Einstein otros diez años. Recién en 1915 publicó la teoría general de la relatividad. Aquí los estados de referencia relativos son abarcados en forma generalizada, también son posibles las aceleraciones. Ya que cuerpos que se están cayendo, son acelerados en el campo gravitacional, convergió la teoría general de la relatividad en una teoría gravitacional y con esto reemplazó a la teoría clásica gravitacional de Sir Isaac Newton, que fue cimentada en el siglo 17. Los resultados de la teoría general de la relatividad son un tratado igualitario de las dimensiones de espacio y tiempo, que son condensados en el espacio-tiempo. En general este espacio-tiempo no es una configuración plana rígida, si no, es curvada y está sujeta a variaciones temporales, que son transmitidos por ondas gravitacionales. Las curvaturas del espacio-tiempo son provocadas por formas de energía, también la materia es una posible forma de energía, junto a las radiaciones y otros campos. El espacio-tiempo es un escenario para estas energías. Estas complejas relaciones de interacción de espacio-tiempo y energía culminan en un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales: Las ecuaciones de campo de Einstein. La estructura topológica simple, espacio-tiempo (Minkowski-Metrik), que nos rodea, estrellas de neutrones magnetizadas rotantes, pero también hoyos negros (Schwarzschild- und Kerr-Metrik) y universos enteros (Espacios - Friedmann-Robertson-Walker y de Sitter) son soluciones de estas ecuaciones de campo.
Las consecuencias de estos nuevos conocimientos de la relatividad son arrolladoras: El concepto de tiempo fue redefinido. Hubo que despedirse del tiempo absoluto según Aristóteles y Newton, pues el flujo del tiempo es influenciado por el movimiento y los campos gravitacionales. El universo de la cosmología relativa se reveló como un objeto relativamente simple, cuyo desarrollo es determinado por unos pocos parámetros (Contenido de energía, energía oscura). Espacio y tiempo se revelan como dimensiones emparentadas, que están amalgamados en manera compleja y que podrían ser un medio portador, relativamente rígido, de ondas.
Estos conocimientos fueron revolucionarios y también hoy son sorprendentes, pero en muchas observaciones se confirman las teorías sobre el relativismo.

La teoría cuántica, en forma parecida, ha roto las amarras, del clásico pensamiento de la física. En esta teoría participaron muchos más físicos y matemáticos, que en la teoría de la relatividad. Desde un inicial avance de la mecánica, la mecánica cuántica, se desarrollo la teoría cuántica a un concepto, que como teoría cuántica de campos ha revolucionado todos los ámbitos de la microfísica. Las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, la electromagnética; la fuerza de interacción débil y fuerte y la fuerza gravitacional – tratan de explicar los físicos en la formula generalizada de la teoría cuántica de campos. La gravitación hasta ahora se resiste a una exitosa descripción cuántica.
¿Ahora que son los cuantas? Cuantas designan en la físicas valores discretos. Se comprueba, que muchas propiedades físicas están cuantificadas: La energía; los campos magnéticos; el espín; la carga eléctrica, etc. Muchas veces están asociados a estos, partículas, los cuantas, como los electrones, fotones, magnones, fluxones. La escala fundamental es dictada por un tamaño, la constante de Planck. Debido a que esta constante es muy pequeña, si se la compara con típicas escalas macroscópicas, entonces recién aparecen los efectos cuánticos a nivel microscópico, típico en el nivel atómico o subatómico.
En la teoría cuántica uno puede encontrar problemas fundamentales con la detección de procesos físicos. Detección significa, que portadores de informaciones (partículas), de objetos a ser observados deben ser intercambiados con el aparataje de medición. En el campo atómico y subatómico, las energías son tan reducidas, de manera que estas interacciones del objeto, sujeto a la observación, durante el proceso de medición, son influenciadas por aquellos. Como consecuencia los resultados son falsificados. El proceso de medición es un procedimiento manipulado. Como ley, de este estado de cosas, se formula como la relación de incertidumbre de Heisenberg: Nunca se puede observar con la misma nitidez y al mismo tiempo, la ubicación y la velocidad de una partícula.
Sin embargo la teoría cuántica esconde otros problemas más que no se pueden visualizar, que ponen a prueba la capacidad imaginativa del diario vivir. Así por ejemplo, existe el dualismo onda-partícula, una propiedad ambivalente del cuanta, que es posible describirlo en un experimento como onda y en otro como un corpúsculo. Antes de la realización del experimento no se puede decir, en cual de estas formas duales se manifestará el cuanta. Esto lleva al concepto de función de onda, una distribución espacial y temporal, que puede ser un valor de complejidad y cuyo cuadrado absoluto, que está asociado con la probable ubicación de la partícula descrita con la función de onda. La función de onda es la solución de una ecuación diferencial, que tiene un significado similar para la teoría cuántica, como las ecuaciones de campo de Einstein para la teoría de la relatividad de la ecuación de Schrödinger.
La interpretación de la probabilidad ha agitado en forma persistente el concepto del mundo científico. A esto estaba unida una despedida de la clásica órbita fija de partículas, ya que los cuantas se encuentran borrosas en una idealizada órbita deseada. Los electrones, que giran como partículas esféricas bien definidas, al rededor del núcleo en el modelo de Bohr, en el modelo orbital son reemplazados por funciones de ondas, que están distribuidos alrededor del núcleo atómico.
Recién la función de ondas hace comprensible el clásico incomprensible efecto de túnel. La interpretación de la probabilidad, permite que a los cuantas también allí pueden ser encontrados con una probabilidad finita, donde clásicamente no habría ninguna partícula. Esto hace que sea posible la desintegración radioactiva alfa, porque núcleos atómicos del Helio (partículas alfa) del núcleo atómico de radio nucleidos pueden atravesar como por un túnel, el infranqueable muro de Coulomb. Debido a esta razón, se logró la construcción de los microscopios electrónicos, porque electrones tunelados, desde la superficie de un material, pueden ser extraídos mediante un ánodo puntiagudo, con lo cual se posibilita una visualización de superficies en al ámbito atómico.

Las grandes teorías físicas del siglo 20 han derribado el concepto del mundo. Los conocimientos desembocaron en tecnologías innovadoras, que han marcado decisivamente a la humanidad. Un nuevo concepto mundial científico, siempre ocasiona un nuevo aspecto de la sociedad.
La responsabilidad de los científicos que resulta es evidente. El científico tiene que tener claro el poder de las teorías, también en el ámbito no científico. El dramaturgo suizo Friedrich Dürrenmatt lo concretó en su obra "Die Physiker" (1962), [Los Físicos], que proclamaba el actuar responsable de los científicos, en la época de la guerra fría, comprometido por la amenaza de las armas nucleares.

Un último aspecto es la finalización de teorías ¿En que momento se habla de una teoría, o solamente de un teorema o una ley? La historia muestra, que muchas veces recién a posteriori se acuña el concepto de teoría, porque recién entonces están aclarados las condiciones y los límites de una teoría. Muchas veces se fusionan teorías, cuando conocimientos adicionales revelan una visual más amplia. Así sucedió con las cinco teorías de las cuerdas, que se sintetizó en la teoría M. De la teoría de la relatividad – una teoría clásica, no cuántica, pero de fuertes campos gravitacionales – y la teoría cuántica – una teoría cuantificada de débiles campos gravitacionales no cuantificados – se espera una fusión en forma de una gravitación cuántica. Esta teoría debe contener la teoría general de la relatividad y la teoría cuántica en limes.

Hay que considerar, que teorías antiguas, que fueron remplazadas, no necesariamente son falsas. La minoría, de las teorías se evidencia como falsa con la aparición de nuevas teorías. Sólo los modelos son más restrictivos y el campo de aplicación de las viejas teorías se reduce correspondientemente.
Así falla la teoría de Newton, cuando se entra en el ámbito de las altas velocidades o de los campos gravitacionales fuertes, porque – hablando matemáticamente – sólo en el caso de Galileo son invariantes,
pero no son invariantes en el caso de Lorente. Pero a pesar de esto, sería improcedente de calificar a la teoría de Newton como falsa. A un físico nunca se le ocurriría la idea, en el mundo macroscópico, por ejemplo, , aplicar las ecuaciones de la relatividad en un péndulo simple. De seguro que se encontrará la solución correcta, pero sólo se complicaría el proceso, debido a que esas ecuaciones son más complicadas. Aquí las leyes de Newton son totalmente suficientes.

En forma análoga es el comportamiento de todas las teorías. Ellas son un modelo con un cierto grado de validez, que debería ser conocido por el científico. Si se dispone en forma de coexistencia, de varias teorías (Por ejemplo, teorías inconmensurables), entonces la praticabilidad decide, por cual teoría se decide el teórico. Esto vale en especial en las ciencias naturales, similar es el asunto con las ciencias espirituales. Por ejemplo, en la filosofía se habla de escuelas (socrática, estoica, pitagórica, etc.) cuyas ideologías pueden estar en contradicción o coexistir.

Nota:
Por razones de una mejor visualización, he desistido de detalladas explicaciones de conceptos científicos, presuponiendo un conocimiento global

Verificación y falsabilidad
“Sin teoría la praxis es frívola, sin praxis la teoría esta muerta”

El tratamiento científico teórico mostró la relacione esencial entre teoría y observación (experimento). Se puede decir, que estos dos aspectos entran en una simbiosis: Ambas se condicionan entre si, se apoyan y se enriquecen de manera que al final de una teoría dice, que desvela una “verdad más profunda” que antes.
Como ejemplo, nuevamente pueden servir la teoría gravitacional de Newton y la teoría de la relatividad, que tomadas en forma individual ofrecen una verdad y que describan a la naturaleza en el marco adecuado. Con el concepto del tiempo, se puede ver, como se revela en la teoría de la relatividad, un conocimiento más profundo.
Popper indicó, bajo que condiciones una teoría es falsable y las ha diferenciado rigurosamente de las teorías poco serias y seudo teorías. Las seudo teorías son dogmáticas o metafísicas y no aceptan afirmaciones falsables. Por esto es fácil descubrirlas
Mediante la propuesta de Popper se produce una valoración entra los dos métodos verificación y falsación. La falsación gravita más, porque elimina hipótesis de leyes determinantes de una teoría (todavía incompletas). La verificación, sin embargo, apoya a la hipótesis, pero no escatima la teoría a una construcción con contenido y forma compacta.

La posibilidad de que sean falsables es un método honesto: Así cada uno – científico como laico – tiene las puertas abiertas, para editar teorías, que deben acreditarse correspondientemente. En la regla es, que el científico de cada ramo, es un conocedor de su especialidad y que ya conoce a muchas estrategias y teorías exitosas. Además domina la terminología técnica, después de años de aprendizaje, lo que le da muchas ventajas frente al laico, para establecer e inventar nuevas teorías.
Cuan exitosa fue la persecución de verificación y falsación, respectivamente, Trial and Error, lo muestra el pasado. En especial la física es un muestra ejemplar, como la teoría desemboca en nuevos experimentos (la teoría de la interacción eléctrica débil anticipó en forma exacta la masa de los bosones de gauge débiles) y al revés (El experimento Michelson-Morley con la demostración de la no existencia del éter espacial, llevó a la teoría especial de la relatividad).

La mala noticia es, que la verificación y la falsabilidad, tienen sus límites experimentales. En la cosmología se debería, rigurosamente hablado, realizar el evento del Big-bang, en el laboratorio bajo condiciones experimentales controladas, como para chequear la teoría del Big-bang. Naturalmente esto es imposible.
En un principio se podría “teorizar” y establecer teorías inconmensurables, sin saber cual es cierta (dicho más suavemente: Exitosa). La esperanza consiste en, que siempre se pueden encontrar hipótesis fundadas que pueden ser revisadas. Así en el caso del modelo del Big-bang y las Grandes Teorías Unificadas” (GUT) sería interesante examinar si realmente se produce la desintegración del protón libre. Ya que esto lo predicen las GUT.

Una problemática parecida actualmente se encuentra con las teorías de las cuerdas. Ellas son un ejemplo, cuantos aspectos teoréticos a una teoría, pueden ser publicados. Pero indicios para una verificación experimental o falsación faltan casi totalmente, aún cuando se realizaron muchos intentos experimentales. De modo que aún no se puede hablar de una evidencia de la existencia de las branas, o indicar la cantidad exacta de las dimensiones extras. Pero quizás en breve, los aceleradores de partículas, poner en una dura prueba la teoría de las cuerdas: Si allí, un experimento físico de laboratorio se lograrían obtener hoyos negros, no sólo existiría la posibilidad de estudiar la radiación de Hawking, si ni también las extra dimensiones.

¿Qué nos han aportado las teorías?
Presumiblemente no es imaginable, donde se encontraría la humanidad hoy, si no hubiese desarrollado teorías. El tecnócrata enumeraría primero los méritos tecnológicos de las teorías científicas. Los adelantos son múltiples, casi incontables:
Desde la rueda por el sextante, desde el arte de la imprenta hasta la máquina para preparar café; desde el diagnóstico médico y terapéutica, hasta el viaje espacial (alunizaje 1969). Desde el desciframiento del genoma humano hasta la comprensión del universo en la cosmología.- todo esto sin teorías sería inimaginable. Todo lo que destaca al ser humano hoy, lo que pudo construir y abarcar mentalmente – todo es teoría.
Se puede seguir más allá todavía y comprender a las religiones como “teorías teológicas”. Con esto el valor de las teorías es indiscutible. Las teorías son poderosas, no sólo proporcionan entendimiento, si no pueden ser aplicadas, ser cambiadas y perfeccionarse. El estado de las teorías no es un estancamiento, si no un interminable proceso del perfeccionamiento del conocimiento. Esto converge en nuevas teorías, nuevos puntos de vista, nuevas tecnologías y nuevas ideologías.
La historia de la humanidad está llena de ejemplos: ¿Con que unidades mediríamos ahora el tiempo, si los babilónicos no hubieran inventado el sistema sexagesimal? ¿Qué construcciones existirían en Egipto, si los antepasados egipcios no hubiesen tenido los conocimientos arquitectónicos? ¿Qué constelaciones adornarían el cielo, si los griegos no hubieran tenido personajes míticos? ¿Cómo se verían las construcciones pomposas de la cultura maya sin sus conocimientos astronómicos? ¿Qué posición tendría la libertad de pensamiento y el concepto de libertad sin la ilustración y la revolución francesa? ¿Qué orden mundial tendríamos sin la guerra fría y el efecto disuasivo de las armas nucleares?
Las primeras culturas de la historia de la humanidad seguramente no tuvieron teorías cerradas, hoy, más bien. Se hablaría de fragmentos de conocimientos, que fueron enmarcados cultural y ritualmente. Pero a pesar de todo, eran conocimientos, que fundamentaron una civilización y que han posibilitado su desenvolvimiento. Las teorías hacen esto hasta hoy.

¿Qué peligros encierran las teorías?

Pero las teorías no sólo tienen ventajas, como lo insinúan algunos ejemplos políticos en el párrafo anterior. Las teorías también fueron instrumentalizadas gobernantes, para mantener su poder y ampliar lo. Ya la cultura maya ha amalgamado sus conocimientos científicos con puntos de vistas religiosos. Los sacerdotes astrónomos de los mayas, supieron aprovechar muy bien sus conocimientos astronómicos, para atar a los ignorantes a sus creencias y a ellos. En la era de la colonización pueblos “subdesarrollados” fueron sojuzgados y explotados por civilizaciones más poderosas.
Se intercambiaban teorías, teorías fueron impuestas o incluso idealizadas, para garantizar un poder de largo alientote, seguro hoy se continúa con estos métodos, pero de forma más sutil. Esto es uno de los peligros de las teorías.

Una forma totalmente distinta del peligro es la anarquía: Diversificación del conocimiento y un “disciplinamiento” acompañante, también tienen como consecuencia una fragmentación del conocimiento. Un ortopedista no transplantará un corazón, el psicólogo no operara espectrómetro de absorción atómica, el médica de cabecera no extraerá un diente. Pero todas estas especialidades, se reúnen bajo el concepto de medicina. En otras ciencias la tendencia es análoga. Una finalización de la diversificación, no está a la vista.
Pero tampoco existe la chance presagiable, que en el mejor de los casos que muchas teorías pueden ser reducidas a unas pocas o incluso a una sola. En la física hay muchos ejemplos, para este caso:

• Electricidad y magnetismo pueden ser unidas en la clásica electrodinámica.
• Electrodinámica cuántica, interacciones débiles, cromodinámica cuántica, pueden ser formuladas unitariamente como teoría de campo cuántico.
• Las cinco conocidas teorías de las cuerdas con una muy alta probabilidad confluyen en una sola teoría mayor, la teoría M.

Un efecto secundario del disciplinamiento la es inundación de nuevas teorías. Incluso al especialista no se le hace fácil, mantenerse al tanto en su ya limitado campo científico. En cada mes aparecen cientos de nuevos artículos sobre un solo tema y la tendencia va en aumento. Por esto el intercambio se hace imperioso, participación en conferencias y congresos. Sólo así el investigador se puede mantener en al tanto del actual desarrollo. Un alejamiento por dos años, ya significa quedar fuera y es muy difícil de recuperar ese tiempo.

La última forma de peligro, cuyo desarrollo lo observo con recelo, es la charlatanería, o sea el aprovechamiento de teorías establecidas o la construcción de teorías ficticias o seudo teorías, para usar conceptos de teorías poco serias, para conveniencias personales. Para esto pueden existir distintos motivos: Desde la obtención de poder hasta motivos de vanidad, desde la envidia por una neurosis, desde la falta de dinero hasta codicia de dinero. La última motivación es la más común.
En un primer momento todo parece ser perfecto, un vocabulario científico o que suena como tal, la aparición de teorías y leyes familiares. Pero cuando se mira (se lee) más de cerca, se evidencian el uso de un lenguaje/matemática banal, conclusiones inapropiadas, afirmaciones no demostradas, extralimitación del ámbito de validez de las cánones existentes, en el peor de los casos un desconocimiento total de conceptos científicos, comprensibilidades “acientíficas”, hasta la creación de nuevas palabras absurdas. Lo malo de esto es, que en la regla sólo un especialista puede desenmascara estas deficiencias, el laico sigue creyendo que está leyendo un artículo científico serio. ¿Qué hay que hacer par que un buscador de informaciones no quede atascado entre ciencia y metafísica?

Es obligación del teorético desenmascara las teorías falsas, y al laico (y este es cualquiera en cualquier campo), darle las herramientas para diferenciar teorías serias y seudo teorías, dicho en breves palabras, trabajo público y esclarecimiento. La obligación del laico consiste en, ser siempre crítico, informarse e indagar a fondo o usar fuentes de información serias acreditadas.

A este ensayo, usted lo puede considerar como un panfleto, cuya intención es,

• Aclarar, lo que son las teorías y para que se usan;
• Hacerse sensible para aquello, que se vende como teoría;
• Tener la capacidad crítica, para poder diferenciar entre teorías seriar y poco serías o teorías que parecen extrañas

Mi motivación inmediata, para este ensayo, se dio, cuando nuevamente aquí en la Internet leí sobre una teoría física, que quería “explicar todo”, naturalmente en mejor forma que todo que aquello que innumerables generaciones de físicos han construido en siglos de trabajo. Frecuentemente estas tal llamadas “teorías”, no valen ni el papel en el cual pudieron haber sido escritas (¿Por esto sólo están disponibles electrónicamente?). Lo que dificulta más aun las cosas, que estos teoréticos, muchas veces ni siquiera son físicos, que no están familiarizados con métodos, con teorías y leyes físicas. Yo no quiero crear la impresión, que sólo en forma exclusiva los físicos tienen la capacidad y el derecho, para enunciar nuevas teorías físicas; pero la discusión sobre la diversificación del conocimiento muestra, que se necesita mucho tiempo, para familiarizarse con los conceptos físicos, antes de que se pueden emitir nuevas. Por esto es poco probable, pero no imposible, que teoréticos de otras disciplinas pueden descubrir teorías revolucionarias.

Existen algunas señales que deberían hacer suspicaz al lector. Cuídese de titulares como “La teoría de la relatividad es falsa”, “Einstein se equivocó”, “La teoría quántica y la teoría de las cuerdas son boberías”. Estos son títulos atractivos, que quieren atraer a los laicos, pero que son insostenibles. Expresiones como estas son unas sinvergüenzuras y no sólo demuestran un desconocimiento absoluto que ni siquiera se podría disculpar con una larga ausencia de este planeta.
La teoría de la relatividad, está por encima de toda duda. La teoría de Einstein se ha verificada absolutamente en muchos experimentos, y ya no es posible hacer abstracción de ella del concepto del mundo y de la moderna física. Inclusive satélites navegan con una tecnología, que es tan precisa, que deben incluirse efectos de la relatividad. En relación a la teoría cuántica, teoría del campo cuántico, cosmología cuántica y las teorías de las cuerdas, que aparecen unidas en la teoría M , se pueden tener diferentes opiniones, ya que en relación a la teoría de la relatividad, son menos consistentes, incluso pueden parecer antiestéticas. Pero son teorías serias, que son consideradas por los modernos físicos como respuestas serias a preguntas complicadas. La teoría cuántica se ha confirmada muchas veces experimentalmente, aun cuando cuesta hacerse amigo de conceptos como, indeterminación, probabilidad, dualidad y función de ondas. La aversión de einstein, éticamente motivada, en relación a esto, es legendario: “¡Dios no juega a los dados!”. Esto todo confirma, a que cambios está expuesto el espíritu del hombre, si quiere abarcar y entender su entorno en forma adecuada.

Lo debería permanecer es una sana mezcla de sensibilidad y tolerancia frente a nuevas teorías con una sana capacidad crítica.No cansarse en hacer preguntas” una máxima, válidos para el experto y el laico y que deben ser practicadas. Estas preguntas deben llegar a afirmaciones falsables, para que pueden ser separadas teorías de seudo teorías. Sólo así es pensable en avance científico. Ya que en un lado se encuentra el autocontrol de la ciencia, que no se hace inmune frente a la modificación y falsabilidad. La ciencia se mueve entre lo premilitar y el acierto.

¿Qué es imaginable?

Esta pregunta sólo se puede contestar de la siguiente manera: El límite es la imaginación del espíritu del hombre. Ya es asombroso cuanto ha progresado la comprensión teorética del ámbito inmediato, mediato y lejano, del hombre. El ejemplo más drástico es seguramente la cosmología: El hombre ha desarrollado un concepto muy sutil, sobre como pudo haberse formado el universo, de cómo se desarrollo durante miles de millones de años, cuando y porque se ha formado su galaxia, su estrella central y su planeta, y como finalmente se desarrollo la vida terrenal, hasta el día de hoy. Más aún: El ser humano incluso puede estimar cual va a ser el fin del universo. Es cierto que el conocimiento sobre la completa cadena de la causalidad muestra lagunas, pero en lo grueso se puede construir, sobre base de leyes científicas, una teoría, que da muchas afirmaciones y explicaciones fascinantes. La teoría que esta por sobre todo, a la cual se la podría llamar, concepto mundial científico, es poderosa

Naturalmente uno se puede preguntar, como entro este conocimiento en la mente humana. Preguntando en forma más agresiva: ¿Es la teoría sólo una ilusión abstracta y complicada? Esto me recuerda el aforismo del escritor español Elias Canetti: “Es un pensamiento devastador: Que a lo mejor no existe nada que se puede saber; que todo lo erróneo sólo se origina, porque se quiere tener conocimiento”.

Si sólo es la mente humana el límite natural de4 lo imaginable ¿Cómo entonces este conocimiento infinito o por lo menos, muy diversos pueden encontrar espacio en un cerebro de una masa limitada? Si se podrían pesar las teorías entonces sabríamos cuando haya un final. Pero parece, que también el hombre o la naturaleza tienen un truco para esto: Los principios se repiten, estrategias siempre se vuelven a encontrar en disciplinas totalmente distintas. De esta manera una teoría exitosa puede (aparentemente) ser aplicada a diferentes fenómenos naturales. Posiblemente todo se reencuentra (por lo menos en la física) en una sola teoría o en una sola ecuación: la teoría del todo (Theory Of Everything, TOE) o la fórmula mundial, es discutible que una fórmula mundial tuviese algún valor práctico, pues en la praxis es de esperar, que se descompone en muchas “sub-teorías” y leyes que ya conocemos (o creemos conocer).

La reducción a unos pocos principios (naturales), se ha confirmado, por lo menos en la física. Aquí mediante la unificación se ha encontrado nuevas teorías. En la teoría de las interacciones, se ha logrado unificar sucesivamente leyes fundamentales de las fuerzas naturales – exceptuando la gravedad.

En esta discusión no hemos considerado las emociones. Observando a las teorías como construcciones netamente racionales, entonces se presenta la interrogante, donde queda nuestro mundo emocional.
En tiempos de EQ, soft skills y human resources, hay que señalar que el mundo emocional es totalmente incomprendido en las teorías. Los neurólogos tratan de llegar a un entendimiento, sin embargo esta investigación científica aún está a años luz de la comprensión de los homólogos. Y yo pienso que esto está bien así.

Traducido del alemán por aagb, con la gentil autorización de:
Dr. Andreas MüllerTechnische Universität München
Exzellenzcluster Universe
Boltzmannstr. 2
85 748 Garching
www.wissenschaft-online.de/astrowissen/
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