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Dos historias:

Corre el año 1602 cuando Kepler por fin tiene acceso a los datos de las observaciones del genial Tycho Brahe. Kepler, como excelente matemático y amante de la geometría no puede comprender lo que sucede. Las formas geométricas simples, las que cualquier Dios racional hubiera utilizado para diseñar el Universo, no encajan con la observación. Los planetas no siguen órbitas circulares, sino elípticas. Dios hace cosas extrañas.

Cuando en 1937 se descubrió el muón, el físico Isidor Rabi quedó perplejo: ¿Qué sentido tiene que exista esa partícula? El muón es exactamente igual que el electrón sólo que es 206,8 mayor y extremadamente inestable: su vida rara vez llega a los dos microsegundos. ¿Para qué vale que exista algo así? ¿Cambiaría algo el mundo si no existieran muones? No podía ser, Dios hace cosas extrañas.

La elegancia es un valor muy apreciado por los matemáticos. Se pretenden demostraciones que utilicen el menor número de elementos relacionados de la forma más sencilla posible. Es común que el profesor de matemáticas diga: “la solución está bien pero es poco elegante” invitando a que su alumno a que vuelva a hacerlo todo de nuevo. Por eso cuando Kepler o Rabi se encontraron con una realidad que no respondía a dicha elegancia no cabía en sus mentes que eso pudiera ser así. Es más, su conducta no fue confiar en su descubrimiento confirmado empíricamente sino sospechar de que algo estaba mal, dudando de sus cálculos y procedimientos.

Veamos otra historia más actual. En el 2006 la NASA lanzó en órbita geoestacionaria tres microsatélites en la misión ST5. Dichos satélitas estaban equipados con múltiples antenas que les permitían comunicarse con la tierra y entre sí constantemente. Dada la naturaleza de los campos electromagnéticos implicados en las comunicaciones, era muy difícil dar con el diseño idóneo para las antenas, pero los ingenieros tuvieron una idea genial: en vez de partir del enfoque clásico (diseños en forma de “paellera”, helicoidales, etc.) dejaron el asunto en manos de un algoritmo evolutivo que funcionaría siguiendo las reglas de la selección natural. Se fueron probando en simulaciones por ordenador infinidad de diseños aleatorios, eliminando los que no funcionaban y conservando los más eficientes. A su vez, a los más eficientes se les introducían pequeñas variaciones y, de nuevo, solo se conservaban los mejores. Lo curioso fue el resultado que tenemos en la imagen.

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Esta antena era la más eficiente y es la que actualmente vuela en los satélites. Sin embargo, el diseño es realmente feo, no es nada elegante. Nadie compraría un televisor que portara semejante espantajo por mucho que el vendedor nos quisiera persuadir de sus virtudes. De nuevo, Dios hace cosas extrañas (o en este caso su sustituto como ingeniero: la selección natural).

Resulta turbador que las soluciones aportadas por algoritmos evolutivos pueden resultar, no solo mejores que las dadas por un ingeniero humano, sino incluso difíciles de comprender para él. Y es que la elegancia es tan solo un prejuicio, una valoración subjetiva propia de nuestra especie. ¿Y si para una inteligencia extraterrestre este estrambótico diseño aparentemente irregular fuera el súmmum de la elegancia? ¿Y si las leyes que gobiernan nuestro universo estuvieran lejos de la elegancia que los físicos atribuyen a la actual teoría de cuerdas? ¿No sería entonces la elegancia un prejuicio que obstaculizaría encontrar la auténtica teoría final? ¿No es un sesgo cognitivo, no es algo que nosotros “ponemos” en la realidad para que ésta se adecue a nuestros deseos? Y es que, ¿por qué la realidad está obligada a ser elegante?

Universo aristotélico

Cabe Recordar que el año 2009 es el año internacional de la astronomía. Así que aprovechemos esta oportunidad para repensar nuestra imágen del universo. Aquí tenemos el viejo cosmos geocéntrico aristotélico. Estaba dividido en dos regiones (sublunar y supralunar) en la que regían leyes bien diferentes (una zona imperfecta, corrupta, material, “humana”; y otra celestial, etérea, perfecta). Los planetas estaban engarzados en esferas de un material trasparente denominado éter. La última esfera, era opaca y en ella estaban las estrellas que no eran más que puntos luminosos en la negrura del límite del universo. Más allá, el motor inmóvil, acto puro que mueve todo el universo sin moverse a sí mismo, causa incausada, principio y fundamento de todo.

Esta explicación dominó gran parte de la historia pues, aunque las predicciones que de aquí pudieron sacarse eran lógicamente erróneas, era una gran teoría que explicaba casi todo de una forma bastante razonable (aunque ahora nos pueda parece absurdo). Ptolomeo se las tuvo que ver negras para hacer encajar un cosmos así con las observaciones astronómicas que cada vez iban siendo más precisas.

El universo según el joven Kepler

En la imagen vemos la concepción del universo del joven Johannes Kepler. Consiste en ir introduciendo los sólidos platónicos unos dentro de otros como si de muñecas rusas se tratasen. Este imaginativo cosmos está aún más lejos de la experiencia que el aristotélico y, simplemente, obedece a exagerar el neoplatonismo matematizante propio de la Revolución Científica. Tycho Brahe, un genio de la observación, vio que la obra de Kepler no tenía ni píes ni cabeza, pero tomó debida cuenta de que Kepler era un gran matemático y lo hizo su discípulo. Con las precisas observaciones de Brahe, Kepler formuló sus famosas tres leyes que, a la postre, servirían para que Newton formulase su ley de gravitación universal.

El cosmos copernicano

Será Nicolás Copérnico el primer astrónomo moderno que defenderá el heliocentrismo. Sí amigos, si ponemos el sol en el centro, ya no hacen falta tantos epiciclos y deferentes para que las predicciones cuadren. Pero… ¿la tierra se mueve? Eso parece ¿Cómo es posible que así sea y no nos percatemos de ello? Galileo Galilei sacará a la luz su principio de relatividad: si viajas en un tren no hay forma de saber si tú eres el que te mueves o tú estas quieto y es el universo el que así lo hace. La inquisición, lógicamente, le obligará a retractarse.

La Pequena Nube de Magallanes

Desde la época de estos primeros pioneros del universo ha llovido mucho. Ahora tenemos radiotelescopios que alcanzan a ver más allá de lo que jamás hubiera soñado Newton. Sabemos que el Universo observable tiene una longitud de unos 46.500 millones de años luz desde la tierra y una antigüedad de unos 13.500 millones de años (algo más que lo que los defensores de la Bilbia afirmaban). Sobre su origen, forma y destino todavía no tenemos demasiada seguridad y hay teorías para todos los gustos: Big Bang, Big Cruch, expansión permanente, universo cíclico, universo infinito, universos múltiples… Estudiar el cosmos ha sido desde siempre uno de los campos favoritos del ser humano. Así que, esperemos a una noche clara, cojamos nuestro telescopio y nuestro termo de café y salgamos al campo a contemplar el cielo como ya casi nunca hacemos: ver el cielo límpio de la contaminación lumínica de las ciudades. Es uno de los espectáculos más maravillosos que pueden contemplarse y, además, es gratuito, como todo lo que merece la pena.