Para Inmanuel Kant (1724-1804) la ciencia puede explicar los fenómenos naturales pero se muestra incapaz de explicar la moralidad humana, basada en el supuesto de que somos libres para actuarmoralmente. Con el éxito de la física newtoniana se llegó a creer que la ciencia podría desvelar todos los misterios de la naturaleza. Esta confianza en la ciencia perdura en la actualidad e implica una visión reduccionista del universo, porque está dando por supuesto que los métodos que son adecuados para explicar los fenómenos físicos son también válidos para explicar todos los demás aspectos de la realidad. Sin embargo, esto no tiene por qué ser así. Esta cosmovisión tampoco explica la causa final, es decir, el para qué del universo, ni consigue explicar, como advirtió Kant, como es posible la libertad humana dentro de un sistema en el que la libertad no parece tener cabida.
4. Cosmovisión contemporánea
Desde finales del Siglo XIX diversos experimentos mostraron resultados que no concordaban con las predicciones de la física clásica. Para resolver las anomalías encontradas, los científicos se vieron obligados a desarrollar nuevos puntos de vista que condujo a la aparición de nuevas teorías científicas: las teorías de la relatividad, de la mecánica cuántica, del big-bang y del caos. Todas ellas conforman el nuevo paradigma científico de la ciencia contemporánea.
4.1. La teoría de la relatividad
La teoría de la relatividad, formulada por Albert Einstein (1879-1955) entre 1905 y 1915, parte de dos postulados: el principio de relatividad de Galileo y del principio de invarianza de la velocidad de la luz. El primero viene a decir que un sistema en reposo o en velocidad constante son indistinguibles. El segundo, que la velocidad de la luz es constante (unos 300.000 km/s) y nada en el universo la puede superar. A partir de ellos, Einstein llega a conclusiones sorprendentes: • Tanto el espacio como el tiempo son relativos y su magnitud depende del observador que los mide. Se niega la existencia de un tiempo y espacio absolutos propuestos por la física clásica. • A medida que aumenta la velocidad de un sistema, la longitud disminuye y tiempo se ralentiza. • La masa y la energía son dos manifestaciones de una misma realidad, por lo que pueden transformarse una en la otra: E= mc2. Con esta teoría Einstein explica la estructura y las leyes del universo a escala macroscópica, en el ámbito de las grandes velocidades y grandes distancias, donde ya no funcionan las leyes de Newton.
4.2. La mecánica cuántica
A comienzos del Siglo XX, al estudiar las propiedades de la radiación y de los átomos los científicos se vieron obligados a romper con una de las suposiciones fundamentales de la física clásica: que tanto la materia como la energía eran continuas. Desde la nueva perspectiva, la naturaleza da saltos. Así, el átomo se observó que estaba formado por partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones ( y todos ellos por partículas aún más pequeñas: quarks y gluones). Y también la energía era discontinua, pues se intercambiaba en forma de “paquetes” o cuantos. De ahí el nombre de “mecánica cuántica”. Tales partículas son al mismo tiempo corpúsculo y onda, materia y energía a la vez. Será la experiencia la que determine cual de estos aspectos se pone de manifiesto. De ahí otro de los rasgos sorprendentes de la nueva teoría: la intervención del observador produce efectos en la realidad que no podemos evitar. La mecánica cuántica establece además que es imposible conocer al mismo tiempo la posición y velocidad de una partícula. Es lo que se conoce como principio de indeterminación. Esto supone una revolución extraordinaria frente al mecanicismo, porque si el presente no puede ser conocido con precisión absoluta, tampoco es predecible el futuro. Sólo se pueden hacer predicciones probabilísticas. La función de onda del electrón nos da la probabilidad de encontrarlo en determinados puntos del espacio y, mientras no lo midamos, es posible que un mismo electrón en varios puntos a la vez. Esta teoría conforma una visión del mundo desconcertante, que contradice ciertas el sentido común. El azar y la incertidumbre se introducen en nuestra interpretación de la realidad, la cual ya no es independiente del observador. Es imposible medir un fenómeno sin afectarlo de manera decisiva. La teoría de la relatividad y la mecánica cuántica son incompatibles entre sí. La primera funciona bien a escala macro y la segunda a escala micro. La ciencia anda detrás de una Teoría Unificada de la realidad o Teroía del Todo.
4.3. La teoría del Big Bang
En el campo de la cosmología la teoría del Big Bang ha sido revolucionaria: el universo deja de ser algo estático a ser un universo en expansión. Esta teoría describe el inicio del futuro, su evolución hasta el presente y hace predicciones sobre su futuro. El universo comenzó a existir hace unos 13750 millones de años. En sus primeros instantes toda la materia y energía del universo estaba concentrada en un punto infinitamente pequeño, con una densidad y temperatura inimaginables, matemáticamente infinitas. Las leyes conocidas de la física no sirven para explicar las condiciones de este comienzo. Dada su inestabilidad, se originó una gran explosión (el Big Bang) que multiplica exponencialmente su tamaño. En sus primeros instantes, solo había partículas elementales (electrones o quarks) bañadas en inmensas cantidades de energía. Con el paso del tiempo se formaron los primeros átomos de H o He, estrellas, galaxias… Hasta llegar al universo actual. En el seno de las estrellas se forman los elementos más pesados. En el Big Bang se creó la materia y la energía del universo, pero también el espacio y el tiempo. No tiene sentido preguntarse que habría “antes” o “fuera” del huevo cósmico . El universo no se expande en un espacio preexistente sino que es el mismo espacio-tiempo el que está en expansión. Las leyes conocidas de la física no pueden explicar las condiciones de esta singularidad. Los físicos llama singularidad al punto cuyas propiedades se disparan al infinito. El universo nacíó de una singularidad. Es un concepto matemático, pero carece de sentido en el mundo real. Nuestras leyes fallan en el Big Bang. En el universo expansión no tiene sentido ya ni el geocentrismo ni el heliocentrismo. El Sol es una estrella mediana entre los miles de millones que conforman la Vía Láctea. Ni siquiera está en su centro, sino en una rama exterior. La Tierra una mota de polvo en la inmensidad del universo.
4.4. La teoría del caos
La teoría del caos estudia el comportamiento de ciertos sistemas complejos cuya evolución depende de manera crítica de la situación inicial de partida. Aunque en rigor estos sistemas son deterministas, porque su comportamiento obedece leyes de la física conocidas, en la práctica su evolución no puede predecirse con precisión porque resulta imposible conocer con total exactitud las condiciones de partida. De manera que una pequeña alteración en las condiciones de partida puede conducir a enormes cambios en la situación final. Es lo que se conoce como efecto mariposa: ¿Puede el aleteo de una mariposa en Brasil desatar un tornado en Texas? El mundo, pues, no sigue el modelo del reloj, previsible y determinado, sino que presenta aspectos caóticos.
4.5. Implicaciones filosóficas
La ciencia experimental por sí sola no logra alcanzar una comprensión completa del mundo, sino que requiere de la aportación de otros saberes. Por ello se ha reclamado la alianza de la ciencia y la filosofía. El origen del universo y de la misma vida plantean problemas irresolubles para la ciencia. Hay un debate abierto acerca de las posibilidades reales de la ciencia para resolver dichos enigmas.
