{"id":110934,"date":"2009-01-10T11:06:00","date_gmt":"2009-01-10T11:06:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/universo\/archive\/2009\/01\/10\/110934.aspx"},"modified":"2010-01-22T03:50:28","modified_gmt":"2010-01-22T02:50:28","slug":"%c2%bfuna-ciencia-y-dos-paradigmas-los-problemas-de-comprension-de-la-filosofia-de-thomas-kuhn-y-las-teorias-cosmologicas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/2009\/01\/10\/110934","title":{"rendered":"\u00bfUna Ciencia y Dos Paradigmas?: Los Problemas de Comprensi\u00f3n de la Filosof\u00eda de Thomas Kuhn y las Teor\u00edas Cosmol\u00f3gicas"},"content":{"rendered":"

Ya hemos hablado en otras ocasiones, en nuestro Curso B\u00e1sico de Filosof\u00eda y Sociolog\u00eda de la Ciencia <\/font><\/a>de la propuesta de <\/span>Thomas Kuhn<\/span><\/b> [ver post 33<\/font><\/a>, 34<\/font><\/a>, 35<\/font><\/a>, 36<\/font><\/a>, 37<\/font><\/a>]. Sinceramente, se trata de uno de mis modelos favoritos de comprender la \u201cdin\u00e1mica de la ciencia\u201d<\/span><\/b>. Aunque su teor\u00eda sigue interesando a muchos, tambi\u00e9n son numerosos los fil\u00f3sofos que la atacan. En este post presentar\u00e9 una defensa de las tesis de Tom\u00e1s basada en lo que denomino problemas de escala<\/span><\/b>. Con tal motivo, apelar\u00e9 a una mera nota de prensa (\u00e9sta parece estar bien tratada, para variar un poco) que recientemente apareci\u00f3 en el rotativo el Pa\u00eds<\/span><\/b> y que llevaba por t\u00edtulo \u00bfY Si No Hubo Principio?<\/font><\/a> Se trata de una excelente narraci\u00f3n, pero que yo habr\u00eda titulado como \u201cUna Ciencia y Dos Paradigmas<\/span><\/b>\u201d.  <\/span>En otras palabras, en principio, si se admite que una ciencia puede trabajar durante d\u00e9cadas bajo el paraguas de dos paradigmas incompatibles podr\u00eda alegarse que la din\u00e1mica de las revoluciones cient\u00edficas que propone Kuhn se encontrar\u00eda refutada<\/span><\/b>, o como m\u00ednimo bajo sospecha. \u00bfExisten tales disciplinas? \u00a1Pues va a ser que s\u00ed!<\/span><\/b> \u00bfCu\u00e1les? Como m\u00ednimo la F\u00edsica<\/span><\/b>. Pero entonces, \u00bfque paradigmas cohabitan?<\/span><\/b>: Estos ser\u00edan la teor\u00eda de la relatividad y la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica<\/span><\/b>. Sin embargo, no creo que tal dilema ponga en riesgo la propuesta de Kuhn acerca de los cambios de paradigma cient\u00edficos<\/span><\/b>.  <\/span>Veamos cual es el tema, ya que tiene su enjundia. <\/o:p><\/span><\/p>\n

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Cosmos: Fuente:  <\/span>I Am A Kosmosian<\/o:p><\/font><\/a><\/span><\/p>\n

Blog muy recomendado por la belleza de sus im\u00e1genes<\/font><\/a><\/span><\/span><\/o:p><\/span><\/p>\n

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Vengo reiterando que ante los recalcitrantes y bizantinos debates que surgen entre los defensores de las diferentes escuelas de filosof\u00eda de la ciencia, yo defiendo un saludable pluralismo epistemol\u00f3gico<\/SPAN><\/B>. En otras palabras, diferentes perspectivas ofrecen una imagen m\u00e1s amplia y hol\u00edstica que pertrecharse tan solo en una descalificando las dem\u00e1s<\/SPAN><\/B>. Y as\u00ed os he ido presentando las propuestas m\u00e1s populares de esta rama de la filosof\u00eda.  <\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La noticia que tomamos prestada hoy del rotativo El Pa\u00eds<\/SPAN><\/B> explica brevemente como la f\u00edsica actual pivota sobre dos paradigmas incompatibles<\/SPAN><\/B>. Si la Teor\u00eda de la Relatividad es cierta, no pueden serlo los principios sobre los que se sustenta la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica actual, y viceversa. \u00bfComo debe entonces reaccionar la comunidad cient\u00edfica?<\/SPAN><\/B>. Los f\u00edsicos han abordado el tema de una manera eficaz y sin estridencias (lamentablemente, no podr\u00edamos decir lo mismo de otras ramas de la ciencia ante tal tipo de debates). Vayamos pues a la nota de prensa para continuar despu\u00e9s mostrando nuestro punto de vista. Pero antes os incluimos los post precedentes sobre la obra de Kuhn<\/SPAN><\/B>, que si bien no es necesario repasarlos, si es m\u00e1s que recomendable. <\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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1.        <\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>La Filosof\u00eda de la Ciencia de Thomas Kuhn: Las Teor\u00edas como Estructuras Paradigm\u00e1ticas<\/FONT><\/A><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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2.       <\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>Thomas Kuhn: Los Paradigmas y la Ciencia Normal<\/FONT><\/A><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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3.       <\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>Los Cambios de Paradigma en Ciencia: Las Crisis y Revoluciones de Thomas Kuhn<\/FONT><\/A><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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4.       <\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>Funci\u00f3n de la Ciencia Normal y las Revoluciones Cient\u00edficas en la Filosof\u00eda de Thomas Kuhn<\/FONT><\/A><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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5.       <\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>\u00bfExiste Progreso Acumulativo en Ciencia?: Una Afirmaci\u00f3n Puesta en Entredicho por Thomas Kuhn con su Dilema de la Inconmensurabilidad<\/FONT><\/A><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Cosmos: Fuente:  <\/SPAN>I Am A Kosmosian<\/o:p><\/FONT><\/A><\/SPAN><\/P>

Blog muy recomendado por la belleza de sus im\u00e1genes<\/FONT><\/A><\/SPAN><\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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\u00bfY si no hubo un principio?<\/FONT><\/A><\/o:p><\/SPAN><\/P>

Javier Sampedro – Madrid – 28\/12\/2008 <\/o:p><\/SPAN><\/B><\/P>

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La cosmolog\u00eda cu\u00e1ntica de bucles<\/SPAN><\/B> suma argumentos frente a la teor\u00eda del Big Bang<\/SPAN><\/B> – Nuestro universo pudo surgir del colapso de otro preexistente. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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El Big Bang no es la \u00fanica noci\u00f3n del origen del cosmos compatible con la f\u00edsica actual. La denominada cosmolog\u00eda cu\u00e1ntica de bucles (loop quantum cosmology) est\u00e1 sumando argumentos a favor de una segunda posibilidad: que nuestro universo emergiera del colapso de un universo preexistente. La teor\u00eda ha llegado ahora al punto de madurez necesario para hacer predicciones<\/SPAN><\/B> que pueden someterse a prueba experimental<\/SPAN><\/B>. De confirmarse, el Big Bang <\/SPAN><\/B>habr\u00eda sido en realidad un Big Bounce (o gran rebote)<\/SPAN><\/B>, y el cosmos no vendr\u00eda <\/SPAN><\/B>de un punto de infinita densidad, sino de una sucesi\u00f3n de expansiones y contracciones tal vez eterna,<\/SPAN><\/B> sin principio ni final.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La cosmolog\u00eda cu\u00e1ntica de bucles tiene la capacidad, al menos en principio, de iluminar aquellas regiones del pasado hasta donde ni siquiera alcanza la gran teor\u00eda actual <\/SPAN><\/B>del espacio, el tiempo y la gravedad, que es la relatividad general de Einstein<\/SPAN><\/B>. Las ecuaciones de Einstein se deshacen en el origen del universo, que por ello constituye una \u00absingularidad<\/SPAN><\/B>\u00bb matem\u00e1tica, un punto de densidad infinita que no puede explicarse por la teor\u00eda de la relatividad de Albert Einstein<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La relatividad general es uno de los dos pilares en los que se fundamenta la f\u00edsica actual. El otro es la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica<\/SPAN><\/B>. En rasgos generales, la primera describe las grandes escalas<\/SPAN><\/B> -el comportamiento de planetas, estrellas, galaxias y sus interacciones gravitatorias-, y la segunda rige en el mundo subat\u00f3mico. Ambas son teor\u00edas de enorme capacidad predictiva<\/SPAN><\/B>, que han superado las pruebas experimentales m\u00e1s exigentes a las que se han sometido en sus respectivos \u00e1mbitos<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Pero son incompatibles entre s\u00ed, y los f\u00edsicos han ensayado dos grandes aproximaciones te\u00f3ricas para superar esa discrepancia, es decir, para agrupar la relatividad y la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica bajo un marco m\u00e1s profundo capaz de acogerlas sin contradicciones. Una de ellas, es la teor\u00eda de cuerdas, y otra la gravedad cu\u00e1ntica de bucles<\/SPAN><\/B>, en la que se basa la nueva cosmolog\u00eda del gran rebote.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La gravedad cu\u00e1ntica de bucles ha sido desarrollada por<\/SPAN><\/B> Abhay Ashtekar, Lee Smolin, Carlo Rovelli y otros f\u00edsicos desde la d\u00e9cada de los a\u00f1os ochenta<\/SPAN><\/B>. Su principal cualidad es que el espacio no es un continuo a peque\u00f1a escala: al igual que la materia y la energ\u00eda, el espacio est\u00e1 formado por cuantos indivisibles <\/SPAN><\/B>si uno lo examina muy de cerca.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Cada uno de esos paquetes de espacio mide s\u00f3lo unos<\/SPAN><\/B> 10^-35 (10 elevado a menos 35) metros cuadrados, una magnitud inapreciable a las escalas habituales, pero suficiente para evitar las paradojas matem\u00e1ticas de la \u00absingularidad\u00bb: espacio cero implica una densidad y una gravedad infinitas en el origen del universo, pero<\/SPAN><\/B> si el espacio no puede llegar jam\u00e1s a ser cero, la gravedad tampoco tiene que ser infinita all\u00ed. Eso permite <\/SPAN><\/B>a las ecuaciones de la gravedad cu\u00e1ntica<\/SPAN><\/B> de bucles explorar las regiones del pasado que estaban prohibidas para la relatividad de Albert Einstein.<\/SPAN><\/B><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Cuando Ashtekar y su equipo desarrollaron hace dos a\u00f1os unas detalladas simulaciones por ordenador del universo descrito por las ecuaciones de la gravedad cu\u00e1ntica de bucles -es decir, desarrollaron la cosmolog\u00eda cu\u00e1ntica de bucles<\/SPAN><\/B>-, ocurri\u00f3 algo inesperado. \u00abMe qued\u00e9 sobrecogido\u00bb, narra Ashtekar en el \u00faltimo n\u00famero de la revista New Scientist<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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El f\u00edsico estaba observando la simulaci\u00f3n correr hacia atr\u00e1s en el tiempo, con el universo volvi\u00e9ndose cada vez m\u00e1s peque\u00f1o y denso en energ\u00eda mientras se aproximaba al momento del Big Bang. Eso era lo esperable. Pero, en lugar de colapsarse en un punto de densidad infinita -la singularidad del Big Bang-, la simulaci\u00f3n del cosmos rebot\u00f3 y empez\u00f3 a expandirse de nuevo. Si las ecuaciones eran correctas, nuestro universo no ven\u00eda del estallido de un punto, sino del rebote de un universo anterior en proceso de compresi\u00f3n: un Big Bounce<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La cosmolog\u00eda cu\u00e1ntica de bucles no pinta un universo eterno salvo por unas oscilaciones de tama\u00f1o a las que pudi\u00e9ramos llamar \u00abconvencionales\u00bb en ning\u00fan sentido tranquilizador. Si la teor\u00eda resultara ser correcta -lo que est\u00e1 por ver-, el universo anterior al nuestro se habr\u00eda contra\u00eddo hasta alcanzar una densidad monstruosa,<\/SPAN><\/B> de 5×10^96 kilogramos por metro c\u00fabico (la llamada densidad de Planck), antes de rebotar y dar lugar a la fase actual de expansi\u00f3n.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Ninguna civilizaci\u00f3n podr\u00eda sobrevivir a una cosa semejante, por ejemplo. Lo que hace notable a esta teor\u00eda es su capacidad para sortear los infinitos de la singularidad, o para esquivar las paradojas matem\u00e1ticas derivadas del espacio cero<\/SPAN><\/B>. Por lo que se refiere a la metaf\u00edsica, un Big Bounce no parece muy distinto de un Big Bang de pleno derecho<\/SPAN><\/B>. Y s\u00f3lo la gravedad podr\u00eda detener y revertir la actual expansi\u00f3n del cosmos para dar lugar a un nuevo ciclo c\u00f3smico<\/SPAN><\/B>. La materia del universo no parece ser suficiente para ello<\/SPAN><\/B>, y la mayor\u00eda de los modelos siguen prediciendo una expansi\u00f3n acelerada e irreversible.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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<\/A>\u00bfRebotar\u00e1 nuestro cosmos?<\/o:p><\/SPAN><\/B><\/P>

Que el universo invierta o no su tendencia actual, para iniciar una compresi\u00f3n que pueda conducir al pr\u00f3ximo rebote, depende cr\u00edticamente de dos profundos misterios: la materia oscura y la energ\u00eda oscura, que constituyen el 95% de lo que existe<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La materia normal consiste en<\/SPAN><\/B> estrellas y -sobre todo- gas incandescente situado entre las galaxias que forman cada c\u00famulo gal\u00e1ctico. Pero la suma de las galaxias y el gas no da la masa suficiente para mantener el c\u00famulo unido por la atracci\u00f3n gravitatoria entre sus partes. De ah\u00ed la necesidad te\u00f3rica de la materia oscura (el 20% del universo)<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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El otro misterio, la energ\u00eda oscura que forma el 75% restante del cosmos<\/SPAN><\/B>, tiene la m\u00e1s curiosa de las historias en la f\u00edsica te\u00f3rica. Seg\u00fan la relatividad general -la teor\u00eda de la gravedad que Albert Einstein descubri\u00f3 en 1916, tras 10 a\u00f1os de lucha intelectual-, los objetos deforman el espacio y el tiempo (el espaciotiempo) de su entorno, como una bola de petanca deforma una cama el\u00e1stica. Si hay otra bola de petanca rodando por las proximidades, la deformaci\u00f3n har\u00e1 que caiga en espiral hacia la primera (y viceversa). Esas danzas geom\u00e9tricas de los objetos en ca\u00edda libre por las curvaturas del espaciotiempo<\/SPAN><\/B> son la gravedad.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Pero la relatividad general ten\u00eda un problema grave que Einstein no pudo ignorar<\/SPAN><\/B>: si los c\u00famulos de galaxias deforman la cama el\u00e1stica del espaciotiempo, el universo deber\u00eda colapsarse pendiente abajo. Como en 1916 el Universo era est\u00e1tico, Einstein invent\u00f3 una fuerza o presi\u00f3n repulsiva <\/SPAN><\/B>(imaginen un ventilador situado debajo de la cama el\u00e1stica) que viniera a compensar las deformaciones causadas por las bolas. La llam\u00f3 constante cosmol\u00f3gica, y eligi\u00f3 su magnitud de manera arbitraria y cuidadosa para que <\/SPAN><\/B>el universo pudiera seguir siendo est\u00e1tico a gran escala.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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‘La trampa’ de Einstein<\/o:p><\/SPAN><\/B><\/P>

La trampa de Einstein equivale a pedir a una pelota que se quede parada sobre el aro de la canasta<\/SPAN><\/B> (no es una met\u00e1fora: la ecuaci\u00f3n es exactamente la misma). Es casi seguro que la pelota entrar\u00e1 o se saldr\u00e1, y lo segundo equivale a la expansi\u00f3n c\u00f3smica que observamos<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La energ\u00eda oscura -el motor de esa expansi\u00f3n acelerada- parece ser justo esa constante cosmol\u00f3gica inventada por Einstein, s\u00f3lo que sin la trampa de la canasta<\/SPAN><\/B>. La constante fue descartada por el f\u00edsico alem\u00e1n -\u00abel mayor error de mi carrera\u00bb, dijo- cuando se descubri\u00f3 la expansi\u00f3n del universo, pero ha sido recuperada en tiempos recientes<\/SPAN><\/B> al saberse que \u00e9sta era acelerada.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Sinceramente no de cuentas veces se ha puesto en boca de Einstein (con acierto o desafortunadamente) frases de la guisa: \u201cel mayor error de mi carrera\u201d. Pero si diera todas por v\u00e1lidas, parecer\u00eda que el pobre Don Alberto sent\u00eda que iba de resbal\u00f3n en resbal\u00f3n. Pero vayamos al grano.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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El Problema del \u00c1rbol de las Ciencias <\/o:p><\/SPAN><\/P>

Tanto la relatividad, como la mec\u00e1nica qu\u00e1ntica parecen aportar los dos puntos extremos de la escala de tama\u00f1os que hoy reconoce la f\u00edsica actual<\/SPAN><\/B>. Desde lo m\u00e1s diminuto hasta las dimensiones globales del cosmos. Curiosamente la que concierne al mesocosmos, es decir la m\u00e1s cercana a nuestras percepciones se encuentra muy poco articulada. Ambas partieron de empresas cient\u00edficas distintas<\/SPAN><\/B>, y casi coincidiendo en el tiempo. Las dos has sido enormemente fruct\u00edferas y siguen atesorando un gran poder predictivo<\/SPAN><\/B>. Es decir siguen siendo \u00fatiles para el progreso de la ciencia, a nivel te\u00f3rico y pr\u00e1ctico. Tanto una como otra funcionan aisladamente<\/SPAN><\/B>, formando la mayor parte de los f\u00edsicos dos comunidades distintas de intereses<\/SPAN><\/B>. Pero la f\u00edsica es la ciencia m\u00e1s madura<\/SPAN><\/B> y ordenada que atesora la ciencia en la actualidad. En consecuencia, hubiera sido irracional que sus respectivos practicantes se hubieran dedicado a darse de bofetadas<\/SPAN><\/B> (como ocurre en otros dominios del saber con exasperante frecuencia).  <\/SPAN>Ellos han actuado de un modo mucho m\u00e1s pragm\u00e1tico y efectivo. Mientras que la mayor parte de los investigadores se vuelcan en el avance de sus respectivas disciplinas, unos cuentos aventureros hacen de puente, analizando como resolver tal anomal\u00eda<\/SPAN><\/B>. Descubrir una Teor\u00eda unificada que abarque al macrocosmos y microcosmos<\/SPAN><\/B>. Ojal\u00e1 se actuara del mismo modo en otras ciencias menos duras y maduras. \u00bfPero puede existir dos paradigmas para una misma ciencia? \u00a1Alto!. \u00bfHablamos de una misma ciencia? He aqu\u00ed uno de los meollos de la cuesti\u00f3n: \u00bfen parte s\u00ed y en parte no?<\/SPAN><\/B> Resulta, que el \u00e1rbol de las ciencias es un tanto difuso<\/SPAN><\/B>: repleto de ciencias, disciplinas, subdisciplinas, ramas, especialidades, subespecialidades, y bla, bla, bla. Empero nadie se ha dedicado a poner orden, de tal modo que la jerarqu\u00eda deviene en anarqu\u00eda conceptual<\/SPAN><\/B>. Cada uno utiliza los vocablos como le viene en gana. Por ejemplo, \u00bfes la nanociencia una subdisciplina de la f\u00edsica o una ciencia en s\u00ed misma? Por tanto, a la hora de debatir esta \u201caparente paradoja kunhiana\u201d, habr\u00eda que precisar los t\u00e9rminos del debate<\/SPAN><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Cosmos: Fuente:  <\/SPAN>I Am A Kosmosian<\/o:p><\/FONT><\/A><\/SPAN><\/P>

Blog muy recomendado por la belleza de sus im\u00e1genes<\/FONT><\/A><\/SPAN><\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Dos Patrones Conocidos en la Gravedad Qu\u00e1ntica de Bucles <\/o:p><\/SPAN><\/B><\/P>

Una de las premisas y otra de las predicciones fenomenol\u00f3gicas de la teor\u00eda mentada, han sido tratadas profundamente en esta bit\u00e1cora<\/SPAN><\/B>, por cuanto conciernen a \u00e1mbitos del conocimiento muy dispares, a saber:<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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