Autor: Alex Marcelo Carrillo Díaz. 

Geógrafo. 

Todos sabemos quién es Stephen Hawking, el famoso astrofísico en silla de ruedas que hablaba con un sintetizador de voz. Un virtuoso que luchó contra la esclerosis lateral amiotrófica, y continuó con su impetuosa carrera científica, aun sin poder moverse. Poseyó dotes de investigador y de docente. Su obra no solo busca descubrir nuevas leyes en el universo, también pretende acercar la física contemporánea al gran público.

En lo particular, tuve ocasión de revisar dos libros suyos, Historia del Tiempo (1988) y La teoría del todo (2007), donde nos ilustra con palabras sencillas acerca del origen del universo. En ambos libros, curiosamente, comienza hablando de Aristóteles y sus aportes a la astronomía, diciendo exactamente lo mismo.

 «Ya en el 340 a.C., Aristóteles, en su libro Sobre el cielo, pudo presentar dos buenos argumentos para creer que la Tierra era una bola redonda y no un disco plano. En primer lugar, advirtió que la causa de los eclipses de Luna era que la Tierra se interponía entre el Sol y la Luna. La sombra habría sido alargada y elíptica, a menos que los eclipses ocurrieran siempre en un momento en que el Sol estuviera directamente sobre el centro del disco» (Hawking, 2, 15).

Inicialmente me pareció un reconocimiento al legado intelectual griego, pero después sentí que solo era un lugar común al que recurría para iniciar sus libros. No cabe duda de que Hawking admiró a Aristóteles, pero habría sido muy afortunado para él que llegase a revisar a los pensadores presocráticos, o incluso a Platón. Se habría llevado muchas sorpresas al encontrar muy buenas referencias, o antecedentes, de las ideas astrofísicas contemporáneas que tanto estudió, criticó y desarrolló. Por esto, intentaré mostrar las relaciones que existen entre la astrofísica moderna y los pensadores griegos presocráticos del siglo VI a.C.; es decir, dos siglos antes que Aristóteles, aunque para ello debamos primero revisar sucintamente lo que dice Stephen Hawking sobre el universo.

El problema del Infinito

La Gravedad

Con el descubrimiento de la fuerza de gravedad en 1687, Isaac Newton iniciaba una nueva época en la física, fundando el paradigma clásico. La gravedad nos explica cómo se atraen los cuerpos en el universo, en función de la masa y la distancia. Como es sabido, el planeta Tierra y el Sol se atraen porque tienen una masa elevada. La Tierra gira en torno al Sol porque la masa del Sol es superior a la de la Tierra, análogamente ocurre lo mismo entre la Tierra y Selene, nuestra luna, la cual orbita alrededor de nosotros.

La gravedad, que solucionaba muchos problemas en el estudio de la física, traía aparejada un problema. Si la fuerza de gravedad existe, las estrellas, como el Sol, tenderán a juntarse atraídas mutuamente; ¿por qué, entonces, no se han juntado todavía o no se están aproximando? En aquella época, la visión de un universo sin movimiento, conocido como universo estacionario, era la que todos asumían[1]. Newton compartía la visión del universo estacionario y sugirió una respuesta basada en un concepto difícil: el infinito.

Newton trató de responder a tal interrogante afirmando que esa contracción sucedería en un universo con un número finito de estrellas, pero «si, por el contrario, hubiera un número infinito de estrellas distribuidas de forma más o menos uniforme sobre un espacio infinito, eso no sucedería, porque no habría ningún punto central en el que juntarse» (Hawking, 2, 19). Inmediatamente después, Hawking dice, «este argumento es un ejemplo de los escollos con que se puede tropezar cuando se habla del infinito» (Hawking, 2, 19). Más adelante veremos como el infinito y sus problemas habían sido estudiados por los griegos.

El origen del universo

El big bang es la versión más aceptada sobre el origen del universo. Mientras las religiones suelen atribuir el origen a un creador todopoderoso, verbigracia el cristianismo de San Agustín consideraba al año 5,000 a.C. como una fecha aproximada para la creación del mundo por Dios; Hawking nos indica que a Aristóteles y a los filósofos griegos «no les gustaba la idea de una creación porque sonaba demasiado a intervención divina» (Hawking, 2, 22). Por ello creían que el mundo y la especie humana habían vivido desde siempre y vivirían para siempre, siendo, a lo mucho, azotados por desastres naturales que los regresarían a un estado salvaje, olvidando cualquier vestigio de su pretérita civilización.

La propuesta científica del big bang plantea que el tiempo tiene un principio, objetiva y metafóricamente. Según esta versión, en el inicio del universo toda la materia se encontraba junta en una partícula del tamaño de un átomo. En palabras de Hawking, el universo era «infinitesimalmente pequeño e infinitamente denso» (Hawking, 2, 23).

Un elemento con tales características se conoce en astrofísica como singularidad. Un ejemplo de singularidad son los agujeros negros. Los agujeros negros pueden tener distintos orígenes, pero lo más factible es que sean resultado del colapso de un sol de dimensiones gigantescas. Cuando se le acabe el combustible a este sol y ya no caliente más, se enfriará, y todo colapsará creando una masa pequeña y muy densa.

Debido a la altísima fuerza de gravedad que ejerce una singularidad, curva todo el espacio que lo rodea. La gravedad en un agujero negro es tan fuerte que ni siquiera la luz puede salir de su campo gravitacional. Por eso los agujeros negros no son visibles. En un lugar como ese, las leyes que conocemos de la física no funcionan con “normalidad”, configurándose como un pequeño ejemplo de la unidad primordial que dio lugar al big bang, y por eso se le llama singularidad: es diferente a todo, es singular.

En el inicio de todo, la unidad primordial que albergaba toda la masa universal en un punto era una singularidad, donde no gobernaban las actuales leyes del universo. Todo lo que haya ocurrido en ese periodo no emitió luz y no dejó rastros. La luz que podemos observar es la que surgió después del big bang. Antes de eso todo era oscuridad y no sabemos que leyes gobernaban el cosmos en ese periodo de singularidad.

Problemas con el big bang caliente

Hawking, sin embargo, duda que el big bang caliente, como denomina a esta hipótesis, sea una buena explicación del origen del universo por las siguientes razones:

«En el modelo del big bang caliente que he descrito antes no había tiempo suficiente en el universo primitivo para que el calor fluyera de una región a otra. Esto significa que las diferentes regiones del universo tendrían que haber empezado con la misma temperatura exactamente para poder explicar el hecho de que el fondo de microondas tenga la misma temperatura en cualquier dirección que miremos. Además, la velocidad de expansión inicial tendría que haberse escogido de forma muy precisa para que el universo no haya vuelto a colapsar hasta ahora. Y esto significa que, si el modelo del big bang caliente fuera correcto hasta el comienzo del tiempo, el estado inicial del universo debería haberse escogido con gran meticulosidad. Sería muy difícil explicar por qué el universo debería haber empezado precisamente de esta manera, salvo como el acto de un Dios que pretendiera crear seres como nosotros» (Hawking, 2, 94).

Alternativamente, considera que la respuesta al origen del universo puede encontrarse en la gravedad cuántica. Es decir, en la física que estudia partículas diminutas, pues considerando lo pequeño que era el universo cuando era una singularidad, podrían aplicarse estas leyes.

Para operacionalizar esta hipótesis y facilitar su cálculo, Hawking sugiere partir de dos supuestos:

1. No pensar en el espacio-tiempo real, sino separarlos y pensar en un tiempo imaginario.
2. Y considerar que en el universo no existen fronteras.

Hasta aquí tenemos gran parte del pensamiento de Stephen Hawking expresado en La teoría del todo; ahora veremos ciertos paralelos entre lo que dice allí, y los pensadores griegos antes de Aristóteles.

El pensamiento griego antes de Aristóteles

Tales de Mileto vivió entre el siglo VII y VI a.C., y se le considera el iniciador del pensamiento “filosófico” por ser el primero que buscó un elemento que represente el principio de todas las cosas. A este principio, el propio Tales o sus coetáneos le llamaron phýsis. Phýsis significa naturaleza, pero no la naturaleza del mundo vegetal o animal, sino como realidad primera, básica y fundamental. Phýsis es la naturaleza de las cosas. Por ello, los primeros buscadores de la phýsis fueron denominados «físicos» o «naturalistas» (Reale y Antiseri, 21).

«El “principio”, indica Aristóteles en su exposición acerca del pensamiento de Tales y de los primeros físicos, es “aquello de lo cual proceden originariamente y en lo cual acaban por resolverse todos los seres”, es una “realidad que permanece idéntica durante la transmutación de sus afecciones», es decir, una realidad “que continúa existiendo inmutada, a través del proceso generador de todas las cosas”» (Reale y Antiseri, 20).

Esta idea del principio en Tales nos remite, en nuestro pensamiento actual, al átomo o quizá más abajo aun, a partículas subatómicas. Aquello que no varía, de donde nacen y a donde muere todo lo material. Tales, buscando un elemento con dichas características, creyó identificar en el agua ese principio que buscaba. El agua estaba presente allí donde estaba la vida, mostrándose de diferentes maneras, como bebida, como sangre, como sudor, como humedad. Donde hay agua, hay vida.

Idea astrofísica: Hawking habría rescatado la idea de Tales, según la cual el origen es el final de las cosas, y la idea de un universo que volverá a ser aquello que le dio origen, a partir de la materia primigenia, que bien puede ser una singularidad, o quizá otra cosa.

El discípulo de Tales, Anaximandro, llegó a otra conclusión. El agua no era la phýsis, pues esta no era omnipresente, como en los desiertos. Por lo tanto, el agua debe ser un derivado de algo más básico. Así desarrolla el concepto de á-peiron, que etimológicamente significa «carente de límites». A partir de esta definición surge el primer significado de infinito, algo sin fin ni límites. Este ápeiron puede subdividirse y delimitarse de diferentes maneras para dar forma a los objetos específicos, pero esta totalidad en si no tiene una forma ni un límite. Sería como una gigantesca plastilina de donde se moldean formas particulares. Anaximandro se preguntaba a su vez por qué y cómo las cosas surgen del ápeiron, concluyendo que deben ser fuerzas opuestas las que dan lugar a cosas nuevas, algo así como cocinar.

Idea astrofísica: Hawking, cuando propone su idea de la gravedad cuántica indica que debe cumplirse una condición, que el universo no tenga fronteras y sea todo autocontenido (Hawking, 2, 104).

Para Anaximandro, «los dos primeros contrarios fundamentales -el calor y el frío- se generaron mediante un movimiento, que es externo. El frío, elemento de origen líquido, habría sido en parte transformado en aire, por el fuego-calor que formaba la esfera circundante. La esfera de fuego se habría dividido en tres partes, dando origen a la esfera del sol, la de la luna y la de los astros. El elemento líquido se habría congregado en las cavidades de la tierra, constituyendo los mares». (Reale y Antiseri, 23)

Idea astrofísica: Los astrofísicos permanentemente juegan con las variables de temperatura para explicar sus versiones. Por ejemplo, para tratar de responder al big bang caliente surgió el modelo inflacionario, el cual intenta explicar como surge un tipo de energía extra en el universo, una especie de constante cosmológica al estilo de Einstein, partiendo de la idea del equilibrio del agua sobre-enfriada. Lo explico. El agua puede no congelarse por debajo de cero grados siempre que no se pierda determinado equilibrio entre las moléculas, algo semejante pudo haber ocurrido en el inicio del universo, liberando una energía extra y manteniendo todo en equilibrio. Esa energía extra sería una fuerza repulsiva que impediría que la fuerza de gravedad de la singularidad vuelva a atraer toda la materia de inmediato y la junte en una singularidad nuevamente. Aunque después el propio Hawking nos indique que esa versión del modelo inflacionario tiene defectos. (Hawking, 2, 96).

El discípulo de Anaximandro fue Anaxímenes, de la ciudad de Mileto también. Anaxímenes no estaba conforme con la idea genérica del infinito. Consideraba que había que asociarla a un material en especial, y concluyó que ese material debía ser el aire, o siendo modernos, a los gases. Siguiendo la tradición órfica griega, el alma estaba hecha de aire. Esto no es tan mitológico como puede parecer. Las personas para estar vivas, respiran, y lo hacen para mantener viva al alma. Cuando uno muere, da su último suspiro, con lo que el alma es expulsada de su cuerpo en forma de aire. Esa es la concepción órfico-griega del alma.

Idea astrofísica: Hawking recurre muchas veces a explicarnos el universo como si fuera un globo de aire que se está inflando. Podría asumirse que de los gases, como es el hidrógeno, surge toda la materia existente.

Posteriormente, entre los siglos VI-V a.C. aparece Heráclito, de Éfeso, con su doctrina de la fluidez universal: “todo fluye, nada se mantiene constante”. Él entendía que el principio de todo debía ser el fuego, o más modernamente, el calor. Esa energía primitiva sería el combustible de todas las transformaciones.

Pitágoras, nacido en Samos alrededor del 530 a.C., fue un destacado maestro, matemático y guía espiritual. Él y los miembros de su escuela consideraron que el número es el principio subyacente de la realidad. La matemática se encuentra detrás de los objetos materiales y nos explican realmente su estructura y funcionamiento. Con los pitagóricos, «el mundo ha dejado de estar dominado por potencias oscuras e indescifrables y se ha convertido en número; el número expresa orden, racionalidad y verdad» (Reale y Antiseri, 30-31).

La palabra “orden” en griego se escribe kósmos. Como los números expresan orden, y todo tiene como principio a los números, entonces el todo es ordenado. El todo es el cosmos. Pitágoras llama kósmos al conjunto de todo lo existente, debido al orden que hallamos en este. El programa de televisión sobre astronomía más conocido en Occidente se llamó Cosmos, dirigido por el fallecido Carl Sagan, en el siglo XX.

Idea astrofísica: Hawking tiene la necesidad de apoyarse más en la matemática que en la realidad para intentar alcanzar la verdad respecto al origen del universo. Por ello, para generar su modelo de la gravedad cuántica, prescinde del concepto de espacio tiempo no euclideano y apuesta por el espacio-tiempo euclideano, así desarrolla su propuesta del tiempo imaginario. “Se puede considerar la utilización de un tiempo imaginario como un mero artificio – o truco- matemático para calcular respuestas acerca del espacio-tiempo real. Sin embargo, quizá sea mucho más que eso. Tal vez el espacio-tiempo euclídeo es el concepto fundamental y lo que consideramos espacio-tiempo real es tan solo obra de nuestra imaginación” (Hawking, 2, 103).[2] El pitagorismo detrás de esas palabras es evidente.

Entre los siglos VI-V a.C. nace Parménides de Elea con la doctrina acerca del ser. El ser podríamos decir que es el equivalente de la expresión materia total. Todo lo material es el ser.

«El ser es y no puede no ser y el no ser no es y no puede ser», sería el principio de su doctrina. «Todo lo que uno piensa y dice, es. No se puede pensar (y, por tanto, decir), si no es pensando (y diciendo) aquello que es. Pensar la nada significa no pensar, y decir la nada significa no decir nada. Por ello, la nada es impensable e indecible» (Reale y Antiseri, 35).

Parménides nos dice que el ser (o, en mi interpretación, la materia total o el universo) no puede ser engrendrado o transformado, ya que lo único que podría engrendar al ser es un no-ser, lo cual es absurdo. El ser no tendría pasado ni futuro, es un eterno presente.

Sin embargo, Parménides dice algo peculiar: el ser es algo limitado y finito, no sería infinito. Asimismo considera que el ser debe ser una esfera, que es la figura perfecta en la tradición griega.

Posteriormente, Meliso de Samos, quien nació a fines del siglo VI a.C., indicó que el ser debía ser infinito, y no podría ser finito como indicó Parménides, ya que si tuviera fin debería limitar con el no-ser, es decir con el vacío, lo cual es absurdo.

Idea astrofísica: Hawking al final de su libro La teoría del todo considera que el universo debe ser finito y sin fronteras, “sería completamente autocontenido y no estaría afectado por nada fuera del mismo. No sería ni creado, ni destruido. Simplemente sería” (Hawking, 2, 104), ya que, de esa manera, “las leyes de la ciencia serían válidas en el comienzo del universo” (Hawking, 2, 105).

In conclusione

Existe una relación intensa entre el pensamiento astrofísico moderno y los naturalistas griegos. Lo cual revela cuan avanzados fueron los jónicos y cuan en serio debemos tomarlos. Muchas veces, en el pasado, mi actitud hacia ellos ha sido semejante a la que tuvo Sócrates ante Trasímaco, burlándome de lo pueriles que parecen sus afirmaciones, o creyendo que soy muy moderno para retroceder y leerlos, pues ellos ignoraban demasiado. Pero visto en perspectiva, sus argumentos eran muy profundos y no pueden ser superados. Al final, resultan ser más que vigentes, son muy vigentes. Los argumentos acerca de la phýsis se acercan más a la ciencia, en particular a la física, que las ideas de los filósofos del siglo XX. Ser y Tiempo de Heidegger, El Ser y la Nada de Sartre o el Tractatus logico-philosophicus ni se acercan a la física; mientras unos hablan de fenomenología y de quien ser en la vida, el otro habla sobre el lenguaje y la lógica. De eso se lamenta Hawking.

«En el siglo XVIII, los filósofos consideraban que todo el conocimiento humano, incluyendo la ciencia, era su campo. Discutían cuestiones tales como: ¿tuvo el universo un principio? Sin embargo, en los siglos XIX y XX la ciencia se hizo demasiado técnica y matemática para los filósofos o cualesquiera otros, salvo unos pocos especialistas. Los filósofos redujeron tanto el alcance de sus investigaciones que Wittgenstein, el más famoso filósofo de este siglo, dijo: “La única tarea que queda para la filosofía es el análisis del lenguaje”. ¡Qué retroceso desde la gran tradición de la filosofía de Aristóteles a Kant!» (Hawking, 2, 105).

Si lo dice Stephen Hawking, ha de tomarse en cuenta.

BIBLIOGRAFÍA