Las actuales fronteras de la física y el campo cultural
Por: Maximiliano Londoño Penilla
Coordinador pedagógico Asociación Lyndon LaRouche Y Director del Foro de Proyectos Estratégicos
“Si no fuera físico, probablemente sería músico. A menudo pienso en música. Vivo mis sueños en música. Veo mi vida en términos musicales. No puedo decir si habría podido hacer alguna pieza creativa de importancia en la música, pero sí sé que lo que más alegría me da en la vida es mi violín”. Albert Einstein.
biósfera. El hombre la lleva a un nuevo estado geológico: a través de su trabajo y su conciencia, la biósfera está en proceso de transición a la noosfera. El hombre crea hoy día procesos biogeoquímicos que nunca antes habían existido. La historia biogeoquímica de los elementos químicos –un fenómeno planetario- cambia drásticamente. Se crean en la tierra enormes masas de metales libres (como el aluminio, el magnesio y el calcio) y sus aleaciones, que nunca antes existieron aquí. Se cambia y altera la vida vegetal y animal de la manera más drástica. Se crean nuevas especies razas. La faz dela tierra cambia profundamente. Se está creando la fase la noosfera. Dentro de la biósfera de la tierra, un intenso florecimiento está en marcha, cuya historia posterior, nos parece, será grandiosa”. Vladimir Ivanovich Vernasdky “Sobre la distinción energético-material esencial entre cuerpos naturales vivos y no vivos de la biósfera” (publicado en la revista EIR Resumen Ejecutivo. Vol. XVIII. No. 11 de junio de 2015).
Si logramos eliminar de raíz la posibilidad, ahora inminente, de una guerra termonuclear, la amenaza principal a la sobrevivencia exitosa y duradera de la especie humana es nuestra propia ignorancia y prejuicios sobre la naturaleza de la interrelación de la mente humana y el universo como un todo, universo del cual la mente humana es el principio físico causal más eficiente y poderoso del universo mismo.
Si acogemos la perspectiva de Vladimir Verdnasky, la noosfera (la mente humana) está en proceso de conducir a la biósfera (la vida) y a los procesos abióticos (sin vida) a una nueva fase de desarrollo y evolución planetaria, galáctica y cósmica en general.
Si de manera análoga aceptamos la visión de Nicolás de Cusa de que la mente humana es el microcosmos del macrocosmos, es decir que la creatividad y pasión humanas encarnan la pluralidad de relaciones y potencialidades del universo en su conjunto, entonces las acciones humanas, guiadas por la chispa creativa prometeica, son la manera concreta en que lo universal, infinito, eterno y autoexpandiente, en cualidad, del universo, se expresa en lo discreto, local y aparentemente efímero. Así, la mente humana individual, afinada en la clave dinámica universal, es el principio físico más poderoso y eficiente del universo mismo.
El cardenal Nicolás de Cusa (1401-1464), científico, filósofo y padre del Renacimiento Europeo. Busco la unidad de la cristiandad y concibió la necesidad del surgimiento del Estado nacional. En su libro La Docta Ignorancia Cusa explica que el máximo absoluto coincide con el mínimo absoluto: “La cantidad máxima es la máximamente grande. La cantidad mínima es la mínimamente pequeña. Ahora bien, deslíguense el máximo y el mínimo de la cantidad, sustrayendo intelectualmente lo grande lo pequeño. Se verá claramente que lo máximo y lo mínimo coinciden. El máximo es, pues, superlativo, del mismo modo que también es superlativo el mínimo. La cantidad absoluta, por consiguiente, no es más máxima que mínima, puesto que en ella misma el mínimo es, coincidentemente máximo”.
Es necesario tener una visión estratégica internacional, cósmica e histórica (campo cultural) para poder tener una intervención discreta y local que tenga un impacto eficiente que modifique el tejido global, en la perspectiva de garantizar el bienestar general y la superviviencia exitosa de las presentes y futuras generaciones humanas.
De otra forma, nos podría ocurrir como al pecesito en su pecera o al habitante de Planilandia, que habituado a su entorno inmediato elabora una teoría del todo basada en lo que ve, escucha y toca en el interior de su pecera o acuario, ignorando o haciendo caso omiso de que la pecera está en un cuarto más grande y que éste cuarto está en un barrio, localidad, país, planeta, galaxia, universo e hiperuniversos, cualitativamente de orden superior y multidimensionales.
En general, contemporáneamente la denominada ciencia física comprende 3 subcategorías de fenómenos: la microfísica, la macrofísica y la astrofísica. Se han ubicado en la “física” los procesos relacionados con la materia, la energía, el espacio y el tiempo.
La microfísica se asocia con la teoría cuántica. La macrofísica con la mecánica newtoniana y el espacio y tiempo euclidianos, y la astrofísica con la teoría general de la relatividad de Einstein. La microfísica se refiere al mundo de lo infinitamente pequeño: átomos, electrones, núcleo y partículas elementales. La macrofísica a lo que es accesible en el rango de los sentidos o certeza sensorial. La astrofísica se ocupa de las grandes energías y de los procesos que ocurren a grandes distancias.
Actualmente se reconocen 4 fuerzas o interacciones básicas, que darían cuenta de todos los procesos que ocurren en el universo: 1) La fuerza electromagnética cuya aplicación nos ha aliviado las tareas cotidianas y alegrado la vida con infinidad de aparatos electrodomésticos, como computadores, microondas, lavadoras, equipos de sonido, lámparas, motores, generadores, etc. 2) La fuerza nuclear fuerte que hace que las estrellas brillen y generen rayos de luz, 3) La fuerza nuclear débil, la cual rige la desintegración radiactiva que ocurre en el núcleo de la tierra; su aplicación nos ayuda a combatir el cáncer y a generar energía eléctrica en las centrales nucleares, 4) La gravedad, por la cual los planetas giran en sus orbitas y los cuerpos celestes en general están en donde están. El llamado modelo estándar de la física, a través de métodos matemáticos estadísticos, ha logrado “integrar” en una sola teoría a la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. La teoría general de la relatividad de Einstein explica la fuerza de la gravedad.
A pesar de muchos intentos, han sido infructuosos los esfuerzos por desarrollar una teoría del todo que integre a las cuatro fuerzas fundamentales. Y en esencia hay dos teorías incompatibles: la cuántica y la relatividad general. En la práctica los físicos no utilizan estos modelos más generales, excepto en casos especiales, emplean teorías más específicas: mecánica newtoniana, teoría de campo electromagnético, relatividad especial, mecánica estadística y mecánica cuántica.
En 1854 cuando Bernhard Riemann presentó su tesis de habilitación como maestro en la universidad de Gotinga, Alemania, emergió una nueva concepción del espacio, no como una caja vacía, homogénea y tridimensional, sino como una totalidad en la que todo grado adicional de libertad o principio físico nuevo que se agrega al sistema crea una nueva dimensión. Riemann introdujo una nueva concepción del concepto de fuerza que cuestionaba la visión newtoniana, de acción a distancia, de fuerza. Para Riemann el espacio era como una membrana, digamos invisible, que se flexiona o distorsiona. Si un cuerpo avanza hacia el sol, por ejemplo, no seguirá una trayectoria recta ya que la “rugosidad” o curvatura del espacio lo conducirá bamboleándose. A ese tirón que lo empuja hacia uno u otro lado, lo llamo Riemann fuerza. Es decir, ahora la fuerza depende de las características intrínsecas del espacio, no es una atracción a distancia de dos cuerpos al estilo Newton. Albert Einstein retomó esta visión riemanniana de fuerza e hiperespacio de Riemann y con ellas elaboró la idea de espacio tiempo físico de cuatro dimensiones (tres del espacio y una del tiempo). De aquí emergió primero la teoría especial de la relatividad y posteriormente la teoría general de la relatividad. Para Riemann desde un espacio de dimensiones superiores era posible integrar más fácilmente las leyes de la naturaleza. Por ejemplo, desde la Estación espacial Internacional o un cohete es más fácil entender que pasa sobre la superficie de la tierra. Desde esferilandia es más fácil entender que pasa en Planilandia.
El telescopio espacial Hubble fue colocado en órbita terrestre el 24 de abril de 1990, a una altura de 593 km de la superficie terrestre. Pesa 11 toneladas y tiene un diámetro de 13,2 metros y un ancho de 4,2 metros. Cuenta con un telescopio reflector de 2,4 metros de diámetro. Con el Hubble ha sido posible ampliar dramáticamente el campo de reconocimiento de los cuerpos celestes. La Vía Láctea es tan solo una de las millones de galaxias que habitan el universo.
Con las herramientas elaboradas por Riemann es posible describir matemáticamente espacios N dimensionales, bien sean planos o curvos, aunque la orientación explícita de Riemann era aplicar estos conceptos a la física. En el proceso de desarrollar conceptos para describir todo tipo de superficies, Riemann reelaboró la noción de campo de Faraday. Si tenemos un imán y limaduras de hierro podemos visualizar, en la superficie de un papel o en un frasco con aceite, las líneas de fuerza generadas por la acción del imán. Podríamos establecer un conjunto números para describir en cada punto de ese campo la fuerza eléctrica o magnética. Riemann pretendía incorporar una colección de puntos para expresar cuál era la curvatura, distorsión o rugosidad del espacio.
Contemporáneamente a este conjunto de puntos se le conoce como tensor métrico de Riemann y describe que tan arrugado, por decirlo así, está un papel en cada punto. Riemann anticipó el concepto de agujeros de gusanos, la posibilidad sugerida muy discretamente por Gauss de que hubiera polillas o gusanos que atravesaran una superficie y salieran a otro mundo.
En su libro Hiperespacio, el físico estadounidense Michio Kaku, identifica la herencia riemanniana de Einstein:
“En resumen vemos que Einstein cumplió el programa iniciado por Riemann sesenta años antes, utilizar las dimensiones más altas para amplificar las leyes de la naturaleza. Einstein, sin embargo, fue más allá de Riemann en varios aspectos. Como Riemann antes que él, Einstein comprendió independientemente que la “fuerza” es una consecuencia de la geometría, pero, a diferencia de Riemann, Einstein, Einstein fue capaz de encontrar el principio físico tras esta geometría, el que la curvatura del espacio-tiempo es debida a la presencia de materia-energía. Einstein como también Riemann, sabía que la gravitación puede describirse por un campo, el tensor métrico, pero Einstein fue capaz de encontrar las ecuaciones de campo precisas a que obedecen dichos campos".
Theodr Kaluza utilizó la teoría de las dimensiones superiores o hiperespacios riemannianos para explicar la luz como vibraciones de la gravedad en la quinta dimensión. A una versión más avanzada de esta idea se le identifica como la teoría de la supergravedad. De ésta surgieron otras elaboraciones conocidas como cuerdas y supercuerdas. Esta última ha logrado integrar las cuatro fuerzas si se admite la existencia de dimensiones adicionales a la del tiempo y a las tres espaciales reconocidas (ancho, largo y alto). Según esta teoría, en 10 dimensiones, por ejemplo, hay suficiente “espacio” para integrar las cuatro fuerzas. No obstante, experimentalmente no se ha podido verificar la existencia de más de tres dimensiones espaciales. Se ha conjeturado que la cantidad de materia necesaria para recrear las condiciones en que las cuatro fuerzas eran una sola, es equivalente a los niveles de energía que imperaron en el momento de la creación misma.
De acuerdo a
Riemann y a Einstein una fuerza, como la gravedad, es provocada por La
distorsión o curvatura del espacio tiempo físico.
Entre la segunda mitad de 1800 e inicios
del siglo 20, la teoría de Riemann tuvo aplicaciones matemáticas y hasta místicas
porque a algunos se les ocurrió ubicar los fantasmas en la cuarta dimensión. También
el cubismo surgió como influencia de la discusión sobre la cuarta dimensión. Sólo
con Einstein en 1905, cuando hace su primera formulación de la teoría de la
relatividad se vuelve a la orientación riemanniana de los hiperespacios en la
dirección de la ciencia física.
En 1922, Einstein reflexionaba sobre los
orígenes de su teoría de la relatividad:
“Los conocimientos matemáticos que
posibilitaron el establecimiento de la teoría de la relatividad general, hemos
de agradecérselos a las investigaciones geométricas de Gauss y Riemann. El
primero investigó en su teoría de superficies
las propiedades métricas de una superficie inmersa en un espacio
tridimensional, y mostró que éstas pueden ser descritas mediante conceptos que
sólo guardan relación con la propia superficie, y no con la inmersión (en el
espacio)…..Riemann extendió la línea de pensamiento gaussiana a continuos de
cualquier número de dimensiones, y previó el significado físico de esta
generalización de la geometría de Euclides con visión profética…. Las leyes
naturales sólo adoptan su forma lógica más satisfactoria cuando son expresadas
como leyes del continuo cuatridimensional espacio-temporal”.
El programa de fusión termonuclear de China
China no es solamente uno de los participantes en el proyecto de ITER (International Tokamak Experimental Reactor), sino que está impulsando su propio programa de Tokamaks. De hecho, el reactor EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) cino, que se aprecia en la foto, tiene un nivel de desempeño mayor a cualquiera de los dispositivos de Estados Unidos. Los combustibles fósiles serán remplazados inicialmente con la fisión nuclear y después con la fusión termonuclear.
La física actual no reconoce a la mente
humana y a su campo cultural asociado como una fuerza fundamental del universo.
Esta es una gran paradoja porque sin la mente no podríamos identificar y
explorar las cuatro fuerzas fundamentales reconocidas. La vida misma, desde la
óptica de la física ortodoxa tampoco puede ser explicada congruentemente ya que
se supone arbitrariamente que la interacción de partículas al azar generó por
casualidad o accidente a la vida, lo cual es muy difícil de aceptar dada la
armonía o disimetría armónica que caracteriza a los procesos del universo. No
será posible desarrollar una teoría del todo sin incluir a la mente humana y a
su campo cultural asociado como una fuerza o principio fundamental del
universo.
Grupo
octavo, creación propia, vinilo sobre cartón, colegio Eduardo Santos. Proyecto
el Tensor Artístico, Jornada 40x40.
Así las cosas, los conocimientos
científicos que tenemos del universo son sumamente precarios en relación con la
vastedad y complejidad del universo mismo. No obstante esas limitaciones, las
aplicaciones tecnológicas de los conceptos de que disponemos han sido claves
para la producción de dispositivos y máquinas que han mejorado las condiciones
de vida de la especie humana.
La verdad es que cada vez que se logra
hacer un nuevo descubrimiento fundamental en la física, o en cualquier área del
conocimiento, el potencial de la densidad demográfica se incrementa, es decir,
se puede mantener a una población creciente con un nivel de vida también en
expansión.
Cuando se avanza en la investigación
básica, en la dirección de la microfísica y la astrofísica, la concepción que
se tiene del universo se modifica radicalmente, como cuando el pecesito sale de
su pecera. Por ejemplo, cuando se ubicó al telescopio espacial Hubble en órbita
alrededor de la tierra, la visión que se tenía del tamaño del universo se
alteró significativamente. Ahora se reconoce que existen millones de galaxias. La
sonda espacial Nuevos Horizontes que acaba de acercarse a Plutón, planeta
ubicado después de la órbita de Neptuno, ha generado más preguntas que
respuestas. Plutón no es una pelotita gaseosa congelada, sino un planeta
geológicamente activo. Hay muchas cosas que no conocemos de los procesos de
desintegración radiactiva que ocurren en los núcleos de los planetas y que
generan calor.
Se ha intentado atribuir a las actividades
humanas responsabilidad por los cambios climáticos, pero resulta que los ciclos
galácticos influyen sobre los ciclos del comportamiento del sol y a su vez esto
afecta el clima de la tierra. Adicionalmente está la influencia de los rayos
cósmicos en los procesos de la formación de las nubes, entre otros factores
galácticos que influyen en la formación del clima.
Si queremos garantizar la supervivencia exitosa de nuestra especie tenemos el
imperativo de la exploración espacial a nivel de los sistemas solar, galáctico y más allá. Algún día tendremos que
encontrar un nuevo hogar cuando nuestro sol se transforme tan radicalmente que
no permita la sobrevivencia humana. Sin
la investigación, desarrollo y utilización de la energía nuclear en sus
formas de fisión y fusión, y sin el dominio de campos ahora ignotos como la
materia/antimateria, materia oscura, etc., no será posible sostener a una
población humana creciente, ya que los combustibles de origen fósil (petróleo,
carbón y gas natural) tienen una vida limitada y sería mejor utilizarlos en la
industria química en lugar de quemarlos para obtener calor. La energía nuclear
nos servirá para explorar las galaxias y defendernos de meteoritos que puedan impactar y destruir la tierra, y
para no quedar atrapados en nuestro planeta cuando tengamos que abandonarlo. Solo mantener encendida la chispa
creativa garantizará la sobrevivencia
exitosa de la especie humana. El arte para la vida y la libertad, el campo
cultural, es indispensable en este proceso. Algún día el pecesito saldrá de su
acuario para construir un nuevo hogar.
APÉNDICE
Fragmento de la tesis de habilitación como maestro, de Bernhard Riemann, presentada a la Universidad de Gotinga, Alemania
SOBRE LAS HIPÓTESIS EN QUE SE FUNDA LA GEOMETRÍA
(1854)
Es bien sabido que la geometría presupone
como algo dado, tanto el concepto de espacio, como los primeros conceptos
básicos para las construcciones en el espacio. De ellos da sólo definiciones
nominales, mientras que las especificaciones esenciales se presentan en forma
de axiomas. Con ello queda a oscuras la relación entre esas presuposiciones; no
se comprende si su relación es necesaria, ni en qué medida lo es, ni aún si, a
priori, es posible.
Desde Euclides hasta Legendre, por nombrar
al más conocido de los nuevos cultivadores de la geometría, esa oscuridad no ha
sido disipada ni por los matemáticos, ni por los filósofos que se ocuparon en
ello. El motivo fue probablemente que el
concepto general de magnitud múltiplemente extensa, bajo el que están contenidas
las magnitudes espaciales, permanecía sin desarrollar. Por ello me he propuesto
en primer lugar la tarea de construir, partiendo de conceptos generales de
magnitud, el concepto de una magnitud múltiplemente extensa. De ello resultará
que una magnitud múltiplemente extensa es susceptible de diversas relaciones
métricas, de modo que el espacio sólo constituye un caso especial de magnitud
triplemente extendida. Una consecuencia necesaria de ello es que los teoremas
de la geometría no se pueden deducir de
conceptos generales de magnitud, sino que aquellas propiedades por las cuales
el espacio se diferencia de otras magnitudes triplemente extensas concebibles,
sólo puede ser tomadas de la experiencia. Surge así el problema de buscar los
hechos más simples a partir de los cuales pueden determinarse las relaciones
métricas del espacio –un problema que, por la naturaleza misma del asunto, no
está totalmente determinado; pues se pueden indicar diferentes sistemas de
hechos simples que son suficientes para la determinación de las relaciones
métricas del espacio: el más importante para el objetivo presente es el que
Euclides tomó como base- . Como todos los hechos, estos no son necesarios, sino
sólo tienen certeza empírica, son hipótesis; por tanto se puede investigar su
probabilidad, que dentro de los límites de la observación es en todo caso muy
grande, y acto seguido juzgar si es admisible extenderlos más allá de los
límites de la observación, tanto en la dirección de lo inmensamente grande como
en la de lo inmensamente pequeño
………….
La decisión acerca de estas cuestiones sólo
podrá encontrarse abandonando la anterior concepción de los fenómenos, bien
contrastada en la experiencia, cuya base fue establecida por Newton, y
reformándola poco a poco merced a los hechos que no permite explicar. Las
investigaciones que, como la aquí desarrollada, parten de conceptos generales,
sólo pueden servir para que dicho trabajo no se vea entorpecido por las
limitaciones de los conceptos, y para que los prejuicios transmitidos no
impidan el avance en el conocimiento de las conexiones entre las cosas.
Esto nos lleva al dominio de otra ciencia,
al terreno de la física, en el que, dada la naturaleza de la ocasión en que hoy
nos encontramos, no podemos penetrar.
NOTA
Este documento forma parte de una
investigación en curso, sobre la aplicación del proyecto El Tensor Artístico en
el trabajo de formación artística de los niños de los colegios públicos de
Bogotá. El tensor Artístico, que busca la articulación de arte y ciencia, en
particular a través de los conceptos de simetría y asimetría, fue presentado, por
la Asociación Lyndon LaRouche, a IDARTES, y junto a otros 40 y pico de
proyectos de organizaciones artísticas bogotanas, fue seleccionado para ser
realizado con grupos de estudiantes de colegios distritales. Otros documentos
relacionados se pueden ubicar en el blog:
forodeproyectosestrategicos.blogspot.com
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