27/Oct/08

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Ninguna teoría del todo es posible

Pierre-Simon de Laplace, astrónomo francés del siglo XVIII que propuso una de las primeras teorías de la formación del Sistema Solar, postuló su famoso "Demon" que tenía suficiente información para saber que ocurría en cualquier lugar en el universo y en cualquier momento. Era la altura de la arrogancia mecanicista y determinista en la ciencia, y parece que era sólo cuestión de tiempo para que los físicos averiguaran todo lo que había que averiguar sobre la manera en que funciona el mundo

Esa marca de arrogancia ingenua ha recibido varios golpes durante el siglo XX, comenzando con los argumentos admonitorios de los filósofos de la ciencia preocupados por los límites epistémicos al conocimiento humano, y continuando con los mismos científicos que demostraron que la naturaleza impone severas restricciones a nuestra habilidad de hacer predicciones. Para nombrar algunos ejemplos, la teoría de la relatividad impone límites a la velocidad de transferencia de la información (la velocidad de la luz); la teoría del caos nos dice que el comportamiento de los sistemas no-lineales complejos no puede ser pronosticado después de algunos pasos, a pesar de que son deterministas; la mecánica cuántica dice que no podemos medir todas las propiedades de una partícula al mismo tiempo (principio de Heisenberg); y la teoría de sistemas complejos ha establecido el principio de no-predictibilidad, que muestra que el comportamiento de algunos sistemas físicos no puede ser pronosticado antes de la observación actual de tales sistemas.

No obstante, muchos físicos todavía hablan de una "Teoría del todo", una manera algo grandiosa de referirse a una teoría matemática que unifica las fuerzas fundamentales de la naturaleza en una ecuación (esperanzadamente simple). El debate cada vez más cáustico sobre la teoría de cuerdas y sobre si puede unificar teorías tan aisladas como la relatividad general y la mecánica cuántica ha sido el meollo de la investigación en física fundamental durante décadas hasta ahora. (Gracioso, los escépticos han estado sido muy activos recientemente con libros de títulos abiertamente provocadores, como Ni Siquiera Equivocada.)

Bien, cancele la búsqueda de una teoría del todo. El físico David Wolpert, en un artículo publicado en la prestigiosa Physica D (vol. 237 pp. 1257-1281, 2008), ha mostrado que -a lo sumo- podemos lograr una teoría del casi todo. El trabajo de Wolpert es muy técnico, pero sus implicancias son espectaculares. A diferencia de los límites mencionados al conocimiento, que vienen desde las disciplinas empíricas, Wolpert usó la lógica para demostrar su punto, siguiendo los pasos del famoso teorema incompleto demostrado por Kurt Godel en 1931.

Básicamente, Wolpert -sobre un trabajo previo de Alan Turing- formalizó una descripción de "máquinas de inferencia", es decir máquinas capaces de llegar a inferencias sobre el mundo (los humanos son un ejemplo de esas máquinas). Wolpert se concentró en lo que llamó inferencia poderosa, la capacidad de una máquina de predecir la totalidad de las conclusiones a que llegará otra máquina similar. Wolpert entonces demostró lógicamente las dos conclusiones siguientes: a) para cada máquina capaz de dirigir inferencias poderosas sobre la totalidad de las leyes de la física habrá una segunda máquina que no puede ser fuertemente inferida por la primera; b) considerando cualquier par de esas máquinas, no pueden ser fuertemente inferidas entre sí.

Una idea importante a considerar es que se puede deducir la demostración de Wolpert de manera totalmente independiente de las características computacionales de las máquinas, y de los detalles de las particulares leyes de la física. Es un resultado general basado en la lógica, no uno dependiente de la tecnología ni del especial tipo de universo bajo investigación. En los términos un poco más claros, significa que hay límites absolutos y lógicos a la capacidad de cualquier método para adquirir conocimiento (incluyendo, obviamente, la ciencia humana) para producir una teoría que englobe al mundo... es decir, ninguna verdadera teoría del todo es en realidad posible; dígale adiós al Demon de Laplace, y por la implicancia a la idea del determinismo.

Antes de que los seudo-científicos, creacionistas, místicos y charlatanes surtidos empiecen a dar saltos de júbilo y declaren el final de ciencia, sin embargo, permítanme añadir lo siguiente:

Primero, la ciencia es todavía la mejor (uno podía discutir que es la única) manera de comprender el mundo, y el hecho de que su poder sea limitado por las características de la mente humana, las del universo físico, y por las leyes de la lógica es sólo algo con lo que tenemos que vivir. Ningún enfoque "alternativo" ha llegado ni siquiera cerca de hacerlo mejor.

Segundo, un científico -no un parapsicólogo ni un creacionista ni un místico- ha demostrado el nuevo teorema, que refuerza la idea de que en realidad las formas alternativas de conocimiento sobre el mundo no producen conocimiento, y que los científicos, a diferencia de los profesionales del disparate, disfrutan de los desafíos planteados por el mundo como realmente es, como opuesto a cómo desearíamos que fuera.

Además, la siguiente vez que escuche a un seudo-científico parlotear sobre telepatía cuántica, pregúntele si conoce el teorema de Wolpert, y saboree la mirada sin expresión que seguramente vendrá a continuación.

Sobre Massimo Pigliucci

Massimo Pigliucci es profesor en los departamentos de ecología y evolución, y de filosofía, en la Universidad Stony Brook, New York. Su investigación versa sobre la evolución de las interacciones genotipo-ambiente.

Fuente: Scientific Blogging. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard