4. El Big Bang y la Nueva Imagen del Universo

El gran reto de la física actual es la unificación de las teorías cuántica y de la relatividad. La revolución cuántica trajo consigo el descubrimiento de dos nuevas fuerzas que se suman a las ya conocidas de la gravedad y el electromagnetismo: la fuerza nuclear «fuerte», que mantiene unido el núcleo del átomo, y la fuerza nuclear «débil», que actúa en el interior de los protones y neutrones del núcleo.

A estas cuatro fuerzas se les llama también metafóricamente «cuerdas», por su función energética de integración o enlace. La teoría de unificación más aceptada es la teoría de la supercuerda. Propuesta en la década de 1980, intenta describir la totalidad del universo como constituido por unas entidades abstractas semejantes a cuerdas, infinitamente pequeñas, que se encuentran vibrando y girando bajo una gran tensión. Las partículas serían estados vibracionales, nodos o puntos de oscilación de esas cuerdas.

Bajo esta misma perspectiva unificadora se sitúan las teorías sobre el origen del universo. La más consistente es la conocida como Big Bang o Gran Explosión. En 1948, George Gamow, basándose en estudios anteriores sobre la radiación de fondo del universo, propuso una imagen de este en expansión. El momento inicial fue una gran explosión de un punto primordial de energía casi infinita y materia casi nula, por tanto, de elevadísimas densidad y temperatura.

El espacio-tiempo se originó en la misma explosión y con él las primigenias partículas y los primeros núcleos de hidrógeno y helio. En billonésimas de segundo se fueron constituyendo los átomos y, en virtud de la atracción de la gravedad, se fueron concentrando en estrellas y planetas. Este universo podría seguir expandiéndose o, previsiblemente, acabar en una implosión (Big Crunch), en la que todos los elementos constituyentes retrocederían hasta fusionarse de nuevo en la partícula inicial.

La Revolución Digital

La investigación teórica nunca ha ido separada de la técnica. Pero hoy día, la relación es tan estrecha que no se daría la una sin la otra. Así, hemos creado el término tecnociencia para indicar esta dependencia recíproca.

Actualmente, no es posible realizar una investigación sin la colaboración de complejos sistemas informáticos. La revolución digital es otra gran aportación de la tecnociencia en nuestro tiempo.

La digitalización consiste en reducir toda información a un sistema matemático basado en dos valores o dígitos: el uno y el cero. Estos valores numéricos se traducen, mediante un transistor, en impulsos eléctricos. Toda imagen, texto o sonido puede ser convertida en dígitos y procesada electrónicamente en los ordenadores, permitiendo cálculos y simulaciones inconcebibles por la mente humana.

Esta tecnología abre un nuevo universo: el espacio cibernético, semejante a una gran «retícula neuronal», una tupida red de conexiones libres donde la mente humana entra y sale cuando y donde quiere. Esta profunda transformación ha dado lugar a una visión globalizada del mundo y, sobre todo, a una situación de comunicación total. En este espacio cibernético, la televisión, la telefonía e internet cumplen una función mediadora entre la realidad física y la mente humana. En muchos casos, la realidad física va siendo sustituida por la realidad virtual. Así se va configurando una especie de «mente universal» como si de otro espacio infinito se tratara.

Las neuronas de nuestro cerebro funcionan como diminutos ordenadores conectados en red, y el espacio cibernético, como una actividad cerebral ejecutada por millones de neuronas artificiales. Incluso, se está planeando la conexión directa entre el ordenador y el cerebro.

En este contexto, se difuminan las fronteras entre lo material y lo mental, entre la máquina y la inteligencia. La relación entre inteligencia natural y artificial se constituye como lugar de encuentro de las revoluciones cuántica y digital. La energía, la materia y la información no son ámbitos tan dispares como aparecen ante el sentido común y, como veremos a continuación, también el ámbito de la vida está íntimamente unido a ellos.

La Revolución Biológica

La revolución biológica es el resultado de tres grandes aportaciones: la teoría de la evolución y dos surgidas del campo de la bioquímica y de la genética.

En 1953, Stanley Miller logró sintetizar en laboratorio los primeros elementos de la vida y, con ello, mostró la vida surgiendo de la materia. Estableció la relación entre química y vida. Consiguientemente, también la relación entre el origen del universo y el origen de la vida.

A partir del Big Bang, los procesos oscilatorios de la energía y la materia cristalizaron en diminutas partículas que iniciaron un camino de complejidad y autoorganización que constituyen la prehistoria de la vida. Algunas de las primeras biomoléculas adquirieron, en virtud de esa complejidad, dos rasgos muy característicos de la vida: la replicación y la relación consigo mismas. El ser vivo adquiere interioridad y se convierte en un sistema abierto con propiedades emergentes. La conciencia sería una de estas propiedades.

Tanto la identidad como la replicación son posibles por la información interna o programación que posee la célula: el código genético. El descubrimiento de la doble hélice de ADN por Francis Crick y James Watson y el posterior desciframiento de sus secuencias o genes han sido un paso decisivo en la explicación y el dominio de la diversidad biológica. Tal diversidad es el resultado de casi infinitas combinaciones de solo cuatro elementos o bases (adenina, citosina, timina y guanina).

Nuevos Modos de Pensar

Las teorías científicas hasta aquí expuestas se caracterizan por una notable pretensión de generalidad. En su búsqueda de una teoría general de todo, ofrecen una interpretación de la realidad que recuerda el afán de los primeros filósofos griegos por encontrar el arjé o principio constituyente de todo, una sustancia primordial común y fundante de las plurales manifestaciones que se constatan al nivel de la observación inmediata.

Sin embargo, no es legítimo extrapolar filosóficamente unas teorías científicas que, por definición, son provisionales. Como tampoco es posible ofrecer una imagen única del mundo en una sociedad tan plural y fragmentada como la actual. Sí es posible, en cambio, indicar algunas tendencias en la comprensión de la realidad y algunos nuevos modos de pensar.

Un Modo de Pensar Dinámico

El concepto de materia ha experimentado en el último siglo un cambio radical en relación con la historia anterior. Se está pasando de una concepción estática y definida a otra idea de materia como algo dinámico e indeterminado. Esto tiene consecuencias no solo en la comprensión de qué sea la realidad, sino también en el modo de conocer humano.

La materia ya no puede ser entendida solo como el contrapunto de los sentidos, como mera masa o extensión de los cuerpos. Tiene una naturaleza energética. Las partículas subatómicas, componente último de los cuerpos, son cuantos de energía, vibraciones constituidas en un campo al que ellas también constituyen. Los cuerpos son sucesos o momentos del dinamismo de la materia-energía.

Esta constatación sugiere un modo de pensar también dinámico. Más que resultados, hay que analizar procesos. La realidad ha de ser comprendida desde un punto de vista procesual. Todo está relacionado. Cada suceso es una referencia a otros sucesos.

Un Conocimiento Abierto

El carácter dual y, por tanto, dinámico de la materia conlleva otra caracterización importante: la indeterminación. La naturaleza de la materia no está determinada. Se presenta abierta a la mente que acaba de definirla. Las matemáticas son el poderoso instrumento que, en último término, revela la materia, y aun así, nunca de forma unívoca.

No hay un mundo definido con anterioridad a nuestra medición. «Lo que se da» está constituido por materia y medida. La materia es la medida de una radiación, y la observación se erige, así, en actividad creadora. Algo que también había expresado Kant desde la filosofía al afirmar que el sujeto impone sus estructuras cognoscitivas al objeto. Desde la teoría cuántica no podemos afirmar la existencia de un conocimiento absolutamente objetivo ni una necesidad absoluta de las leyes físicas, como afirmaba el determinismo.

Este carácter imprevisible del universo a nivel subatómico se complementa con otro tipo de indeterminación propio del conocimiento científico. La inmensidad de variables a que están sujetos algunos acontecimientos los hace opacos hasta al instrumento más certero. Las recientes teorías del caos consideran imposible trazar una única evolución de un acontecimiento. Por ello, se han desarrollado poderosos cálculos matemáticos para describir, al menos, el conjunto de todas las previsiones posibles.

La teoría de la relatividad ha terminado con las referencias fijas. El espacio y el tiempo son relativos a otras coordenadas, como puede ser la velocidad de la luz. A los rasgos de indeterminación y probabilidad hasta aquí enunciados habría que añadir el carácter relativo de las observaciones.

Estas características expresan la inseparabilidad del conocimiento y la realidad y el carácter de camino, más que de resultado, del conocer humano.

Una Interpretación Sistémica

La revolución biológica muestra el cosmos como un gran sistema con propiedades emergentes. La astrofísica y la física de partículas dibujan una homogeneidad y una continuidad entre los dos extremos de las escalas macrocósmica y microcósmica. La vida y la conciencia aparecen como propiedades surgidas en un proceso de autoorganización y complejidad de la realidad inicial de la materia.

La comprensión del fenómeno humano ha de tener en cuenta este carácter sistémico de la realidad. En sus últimos reductos, las fronteras entre lo físico, lo vivo y lo mental se difuminan. La vida y la conciencia están constituidas por materia dinámica e interactúan con ella. Solo en los últimos grados de diferenciación y para una observación elemental el universo es diverso.

La progresiva complejidad y autoorganización del universo, sobre todo en las últimas escalas, ha conducido a la autoconciencia y a la libertad, es decir, al ser humano. Pero ¿es este un resultado necesario?

Esta es la cuestión llamada del principio antrópico: si las características del cosmos hacen presagiar necesariamente la aparición del ser humano o todo es un resultado del azar.