RESUMEN
Muchos de los descubrimientos científicos han
sido inspirados en un sentido de lo estético. La belleza y
simetría ocultas en las matemáticas, han servido de guía
para el investigador, algunas veces en aparente
contradicción con los mismos experimentos y el
sentido común. En este breve ensayo,
intentaremos mostrar algunos ejemplos de grandes
científicos que han experimentado ese sentido de lo
estético en la creación de sus teorías. Hablaremos asimismo, de nuestra
propia experiencia, apenas como una modesta referencia
vivencial.
INTRODUCCIÓN
Probablemente para muchos les parecerá
extraño que el criterio de belleza haya c contribuido al
desarrollo de
la ciencia.
Pues la verdad es que muchos científicos a través
de la historia han
elaborado sus teorías guiados por un sentido de la
estética.
Uno de los ejemplos más notorios es el de
Einstein, creador de la teoría
de la relatividad. Inspirado en un concepto de
simetría y belleza, Einstein seleccionaba entre una
variedad de soluciones a
sus ecuaciones de
campo, aquellas que a su criterio le parecían más
estéticas. Indudablemente la simetría juega un rol
fundamental. A medida que la ciencia ha ido
avanzando en su conocimiento
de la naturaleza, ha
descubierto simetrías ocultas en las leyes que la
gobiernan. Hay una profunda conexión entre la
simetría geométrica y las leyes de
conservación de la física. En un
sistema
aislado, la energía, la cantidad de movimiento y
el momento angular permanecen invariables en el tiempo Las
leyes de conservación derivan de las leyes de
Newton, y su posterior reformulación por los
matemáticos Lagrange y Hamilton, revelaron la presencia de
esa simetría.
Esta simetría se nos revela precisamente a
través del lenguaje
matemático. Las matemáticas poseen en sí
mismas una belleza que muchas veces permanece oculta a los ojos
del profano. En sus extraños y sofisticados símbolos, se esconde la belleza que nos
inspira una melodía, una pintura o una
poesía.
Y en ese íntimo vínculo con la naturaleza, se nos
manifiesta en toda su grandeza. El gran matemático
Poincaré, el astrofísico Paul Davis y el
filósofo Francisco Miro Quesada, entre otros, han
expresado el mismo concepto. Para algunos filósofos, la belleza sólo existe en
función
del objeto. En este caso, el objeto es una ecuación
matemática. En el proceso de
creación de una teoría científica, las
ecuaciones surgen como consecuencia de este proceso, y la belleza
que captamos en ellas, nos inducen a concluir que nos encontramos
en la dirección correcta. Al término de
esta elaboración, obtenemos una ecuación final cuya
contemplación nos produce el mismo efecto que la
culminación de una obra de arte. En este
sentido decimos que la belleza es una guía para la
ciencia.
Las ecuaciones de Maxwell, por ejemplo, que fusionan la
electricidad y
el magnetismo en una
sola fuerza, el
electromagnetismo, poseen una belleza y elegancia
intrínsecas. Las simetrías de Lorentz –
Poincaré en la teoría de la relatividad, o la
simetría de los grupos de Lee,
que inspiraron el desarrollo de la cromodinámica
cuántica y cuyos creadores fueron galardonados
recientemente con el Premio Nobel de física, constituyen
sólo algunos ejemplos de la importancia de las
matemáticas y los conceptos de belleza y simetría
en el desarrollo de la ciencia contemporánea.
El notable matemático y Premio Nobel de
física, Paul Dirac, llegó a afirmar que la belleza
de una teoría científica es más importante
aún que la prueba experimental. Dirac tenía sus
motivos: cuando desarrolló su ecuación de onda para
el electrón, incorporando la teoría de la
relatividad, descubrió que debía existir una
partícula semejante al electrón pero con carga
eléctrica positiva, es decir un antielectrón o
positrón como se le bautizó posteriormente. Su
ecuación de onda poseía una simetría
más poderosa que la ecuación de onda de
Schrödinger y fue calificada como una verdadera obra de
arte. No obstante, algunos científicos la acogieron con
escepticismo. Heisenberg, Premio Nobel de física y
descubridor del famoso principio de incertidumbre, llegó a
afirmar que Dirac había escrito el capítulo
más triste de la física moderna. A pesar de ello y
la presión de
algunos colegas, Dirac no se amilanó. Sin embargo, hubo
que esperar algunos años hasta que Anderson, un
físico experimental, demostrara en su laboratorio la
existencia del positrón. Dirac tenía
razón.
Cuando a Einstein le comunicaron la noticia de la
confirmación de su teoría general de la
relatividad, referente a la desviación de los rayos de
luz de una
estrella lejana por efecto del campo gravitatorio del sol,
durante la observación de un eclipse solar en Brasil, a cargo
de una expedición liderada por Eddington, no se
sorprendió; tal era el poder de
convicción en sus ecuaciones y su belleza
intrínseca, que no podía esperar otro resultado. No
obstante este supremo logro intelectual, a Einstein se le
concedió el Premio Nobel no por su teoría de la
relatividad, sino por su explicación del efecto
fotoeléctrico, lo que representó un gran aporte a
la mecánica
cuántica, con la que, paradójicamente,
jamás estuvo de acuerdo hasta el fin de sus días.
"Dios no juega a los dados", fue su famosa frase con la que se
refirió al principio de incertidumbre de Heisenberg.
Quedará registrada para la historia su polémica con
Bohr, otro brillante físico y Premio Nobel, uno de los
grandes pilares de la mecánica cuántica.
Pero la estrecha relación entre la belleza, las
matemáticas y la naturaleza fue descubierta por los sabios
de la antigüedad. Ya Pitágoras nos hablaba de la
armonía de las esferas, en alusión a los planetas, y de
las cuerdas vibrantes con sus relaciones matemáticas
precisas, de modo que produjeran sonidos agradables al oído.
Cuando los pitagóricos descubrieron los números
irracionales, guardaron el secreto, pues no querían que el
mundo supiera que Dios, siendo perfecto, hubiera sido capaz de
crear tal aberración. Dios hace geometría, afirmaba Platón.
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