Errores Geniales Que Cambiaron El Mundo — Mario Livio

Este es un interesante libro de este rumano que a través de los errores han servido para nuevos descubrimientos y de manera didáctica nos acerca a interesantes momentos en la historia de la humanidad.

Darwin fue para el siglo XIX lo que Newton había sido para el siglo XVII y lo que Einstein sería para el siglo XX. Es curioso que la teoría de la evolución constituyera una de las revoluciones más drásticas de la historia de la ciencia. En palabras del biólogo e historiador de la ciencia Ernst Mayr, «provocó en el pensamiento del hombre un trastorno mayor que cualquier otro avance científico desde el resurgimiento de la ciencia en el Renacimiento». La cuestión, entonces, es: ¿dónde se equivocó Darwin?.
No se puede culpar a Darwin por no conocer nada mejor que la teoría de la herencia científicamente aceptada en su tiempo. En consecuencia, no considero un error que adoptase la idea de la herencia por mezcla. Donde Darwin erró fue en pasar completamente por alto (al menos en un principio) el hecho de que, bajo la suposición de la herencia por mezcla, su mecanismo de selección natural simplemente no podía funcionar como él creía.
Para que realmente funcione la teoría de la evolución de Darwin por medio de la selección natural, necesita la herencia mendeliana. Pero en un momento en que este conocimiento genético todavía no se había descubierto. El error de Darwin y la crítica de Jenkin tuvo otra consecuencia inesperada: en esencia, prepararon el camino para el desarrollo de la teoría de genética de poblaciones de la mano de Ronald Fisher, J. B. S. Haldane y Sewall Wright. Este fue el trabajo que aportó la prueba definitiva de que la genética mendeliana y la selección darwiniana eran complementarias y mutuamente indispensables.

Respecto a la edad de la Tierra, el cálculo de Kelvin de la edad de la Tierra era simple. Como la Tierra se estaba enfriando, se podía utilizar la ciencia de la termodinámica para calcular la edad geológica finita de nuestro planeta: el tiempo que habría tardado en alcanzar su estado actual desde la formación de la corteza sólida. La idea en sí no era del todo novedosa; el físico francés Joseph Fourier[24] había desarrollado la teoría matemática de la conductividad térmica y del proceso de enfriamiento de la Tierra a principios del siglo XIX. Kelvin comprendió el potencial de la teoría y en 1849 se dedicó a realizar una serie de mediciones de temperaturas subterráneas (junto al físico James David Forbes), y en 1855 propuso con vehemencia que se realizara una prospección geotérmica completa, precisamente para que se pudiera calcular la edad de la Tierra.
Kelvin había supuesto que el mecanismo que transportaba el calor desde el interior hasta la superficie era el mismo tipo de conducción que transfiere calor desde una sartén de hierro sobre un fuego hasta su mango.
Kelvin tenía toda la razón. Dejando de un lado por un momento la cuestión de lo sólidas que fuesen sus suposiciones físicas y los detalles matemáticos de sus cálculos, la conclusión principal de Kelvin era accesible. Su argumentación era que si tanto el Sol como la Tierra estaban perdiendo energía y no poseían ninguna fuente conocida que pudiera reponer las pérdidas, el pasado geológico de la Tierra debía haber sido más activo que el presente. Un Sol más caliente habría causado una mayor evaporación, y consiguientemente una tasa mayor de erosión por la precipitación. Al mismo tiempo, una Tierra más caliente habría experimentado más actividad volcánica. Por lo tanto, concluía Kelvin, la suposición uniformitarianista de una Tierra en un estado estacionario casi indefinido no se sostenía.

El átomo más simple y ligero que existe es el átomo de hidrógeno. Está formado por un núcleo que contiene un solo protón. Un único electrón da vueltas alrededor de este protón en órbitas cuya probabilidad puede calcularse usando la mecánica cuántica. El hidrógeno también es el elemento más abundante del universo, donde constituye alrededor del 74 por ciento de toda la materia común (la conocida como bariónica). La materia bariónica es la sustancia de la que están hechas las estrellas, los planetas y los seres humanos.
El programa experimental y teórico del Laboratorio Kellogg se convirtió, bajo el dinámico liderazgo de Willy Fowler, en el nodo de referencia para la astrofísica nuclear. Fowler recibió el premio Nobel de Física en 1983 (junto al astrofísico Subramanyan Chandrasekhar). Muchas personas, incluido el propio Fowler, creían que el premio se debería haber compartido con Hoyle. En 2008, Geoffrey Burbidge llegó incluso a decir: «La teoría de la nucleosíntesis estelar debe atribuirse únicamente a Fred Hoyle, como demuestran sus artículos de 1946 y 1954 y el trabajo de colaboración de B2FH. Al escribir el B2FH, todos incorporamos los trabajos previos de Hoyle».

La pregunta «¿a qué distancia se encuentra el planeta más cercano a la Tierra?» no es una pregunta de la cosmología moderna. Incluso preguntas a una escala mucho mayor, como «¿cuál es la distancia de la Vía Láctea a la galaxia más cercana?», no se consideran preguntas de la cosmología. La cosmología se ocupa de las propiedades medias de nuestro universo observable, las que se obtienen cuando se promedia hasta el alcance de nuestros más potentes telescopios. Aunque las galaxias tienden a residir en pequeños grupos o en grandes cúmulos, ambos sostenidos por la fuerza de la gravedad, cuando muestreamos un volumen lo bastante grande, el universo se nos aparece homogéneo e isotrópico. Dicho de otro modo, no existe ninguna posición privilegiada en el universo, y todo tiene el mismo aspecto en todas las direcciones.
Por importante que fueran las aportaciones de Hoyle, no cabe duda de que la persona a quien más debemos nuestra actual comprensión de cómo funciona el cosmos en general es Albert Einstein. Sus teorías de la relatividad especial y general revolucionaron completamente nuestra perspectiva sobre dos de los conceptos más básicos de la existencia: el espacio y el tiempo. Y, sin embargo, la expresión «mayor error» ha quedado íntimamente asociada a una de las ideas de este científico, el más icónico de todos los tiempos.

Dos científicos demostraron de manera independiente en la década de 1920 que cabía esperar que el comportamiento del espacio-tiempo cósmico fuese muy parecido. Estos dos investigadores, el matemático y meteorólogo ruso Aleksandr Friedmann y el sacerdote y cosmólogo francés Georges Lemaître, aplicaron al universo como un todo la teoría general de la relatividad de Einstein. Enseguida se dieron cuenta de que la atracción gravitatoria de toda la materia y la radiación del universo implica que el espacio-tiempo, la combinación de espacio y tiempo definida por Einstein, puede estirarse o contraerse, pero no quedarse quieto con una extensión fija.
La relatividad general todavía es considerada por muchos la teoría física más ingeniosa jamás articulada. El famoso físico Richard Feynman confesó en una ocasión: «Todavía no llego a comprender cómo pudo ocurrírsele». La teoría se basaba fundamentalmente en dos ideas originales y profundas: (1) la equivalencia entre la gravedad y la aceleración, y (2) la transformación del papel del espacio-tiempo de un espectador pasivo en un protagonista principal en el drama de la dinámica universal.
Por un lado, se puede argumentar que Einstein tenía razón al rehusar añadir a sus ecuaciones un término que las observaciones no requerían absolutamente. Por otro lado, Einstein ya había perdido una oportunidad de predecir la expansión cósmica al fiarse de la falta de pruebas de los movimientos estelares. Al denunciar la constante cosmológica, perdió una segunda oportunidad, esta vez de predecir ¡la aceleración del universo! En un científico normal y corriente, dos descuidos como estos sin duda se verían como falta de intuición, una conclusión a la que no podemos llegar en el caso de Einstein. Los fallos de Einstein nos recuerdan que la lógica humana no es a prueba de errores, aunque quien la ejerza sea un genio monumental.
Einstein siguió pensando en una teoría unificada y en la naturaleza de la realidad física hasta el final de sus días. Ya en 1940 previó las dificultades a las que se enfrentan los actuales teóricos de las cuerdas: «Los dos sistemas [relatividad general y teoría cuántica] no se contradicen directamente, pero parecen ser poco idóneos para fusionarse en una sola teoría unificada». Luego, apenas un mes antes de su muerte, en 1955, a la edad de setenta y seis años, añadió algunas dudas personales: «Parece dudoso que una teoría de campos [clásica] pueda explicar la estructura atomista de la materia y la radiación al mismo tiempo que los fenómenos cuánticos».

Ninguna teoría científica goza de un valor absoluto y permanente. A medida que mejoran los métodos y herramientas de observación y experimentación, las teorías pueden ser refutadas o pueden metamorfosearse en formas nuevas que incorporan algunas de las ideas antiguas. El propio Einstein hacía hincapié en esta naturaleza evolutiva de las teorías de la física: «No hay más bello destino para una teoría científica que apuntar el camino para el establecimiento de una teoría más general, en la que vive como un caso limitado».
Finalicemos recordando a Darwin:
Debemos reconocer, sin embargo, o así me lo parece, que el hombre con todas sus nobles cualidades, con la compasión que siente hacia lo más degradado, con la benevolencia que extiende no ya a otros hombres, sino a los más humildes seres vivos, con su divino intelecto que ha penetrado en los movimientos y constitución del sistema solar; con todas estas exaltadas potencias, el hombre todavía lleva en su cuerpo el sello indeleble de sus orígenes modestos.

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