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  • 11/01/2016

Filosofía de la ciencia

¿Ha abandonado la física teórica el método científico?

La teoría de cuerdas y el multiverso han acabado en el centro de un debate sobre la integridad de la ciencia. Un congreso reúne en Múnich a físicos y filósofos para analizar la cuestión.

Nature News

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Algunas teorías físicas, como la teoría de cuerdas o la hipótesis del multiverso, hacen predicciones que van mucho más allá de lo que hoy en día es posible comprobar por medio del experimento. ¿Siguen siendo válidos los criterios de Popper para definir qué es ciencia y qué no? [ESA/Hubble/A.Schaller/STScI]

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¿Es la teoría de cuerdas una ciencia? Hace una década que esta pregunta es objeto de debate entre los físicos. Ahora, la comunidad ha decidido recurrir a la filosofía en busca de ayuda.

El pasado mes de diciembre, algunos de los físicos en contienda se citaron con filósofos de la ciencia en un congreso poco habitual. El encuentro buscaba analizar las acusaciones que cargan contra algunas ramas de la física teórica por haber abandonado la senda de la confirmación empírica. Según los organizadores, en juego están la integridad del método científico y la reputación de la ciencia para la opinión pública.

El simposio, celebrado entre el 7 y el 9 de diciembre en la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich, fue organizado a raíz de un artículo publicado hace un año en Nature. En él, George Ellis, cosmólogo de la Universidad de Ciudad del Cabo, y Joseph Silk, astrónomo de la Universidad Johns Hopkins, lamentaban el «preocupante giro» de la física teórica. «Ante la dificultad de aplicar las teorías fundamentales al universo observado, [algunos investigadores defienden que] si una teoría es lo suficientemente elegante y explicativa, su verificación experimental se torna innecesaria», escribían los autores.

El simposio se centró en las diferentes maneras de poner a prueba una teoría. Para considerar científica una propuesta, los investigadores a menudo exigen que exista algún experimento que, al menos en principio, pueda refutarla o «falsarla», según el criterio propuesto en los años treinta del siglo pasado por el filósofo de la ciencia Karl Popper. En su artículo, Ellis y Silk acusaban a algunos físicos de haber abandonado dicho principio, llegando incluso a pedir que se suavizase.

Como ejemplo principal, los autores analizaban el caso de la teoría de cuerdas. Esta consigue reconciliar la gravedad y la mecánica cuántica gracias a la hipótesis de que las partículas elementales son, en realidad, filamentos diminutos. Sin embargo, tales cuerdas serían demasiado pequeñas para detectarlas con la tecnología actual. A pesar de ello, algunos defienden que merece la pena seguir investigando la teoría con independencia de si algún día los experimentos podrán ponerla a prueba o no, ya que parece ser la solución «correcta» a un gran número de rompecabezas. La nota de Ellis y Silk también criticaba otra teoría que parece haber abandonado el criterio de Popper: la idea del multiverso, según la cual la gran explosión habría engendrado todo un abanico de universos, la mayoría de los cuales serían radicalmente distintos del nuestro.

Posturas enquistadas

En la charla inaugural del congreso, sin embargo, David Gross, físico teórico de la Universidad de California en Santa Bárbara, trazó una diferencia fundamental entre una y otra. Enfatizó que la teoría de cuerdas es comprobable «en principio» y, por tanto, perfectamente científica, ya que las cuerdas sí son potencialmente detectables. Según el experto, la noción de multiverso resulta mucho más problemática, ya que los universos que postula no pueden observarse desde el nuestro, ni siquiera en principio. «Es absurdo argumentar que [la teoría de cuerdas] no es ciencia porque no puede ponerse a prueba en este momento», defiende Gross, que en 2004 recibió el Nobel de física por sus trabajos sobre la interacción fuerte —una teoría con sólida base experimental— y que también ha realizado importantes contribuciones a la teoría de cuerdas.

Otro de los participantes, el físico teórico de la Universidad de Aix-Marsella Carlo Rovelli, admite que el hecho de que la teoría de cuerdas no pueda ponerse a prueba con la tecnología actual no constituye una razón para dejar de investigarla. Pero las mayores críticas del artículo de Ellis y Silk iban dirigidas contra los argumentos esgrimidos por Richard Dawid, filósofo de la Universidad Ludwig Maximilian, en su libro String theory and the scientific method (Cambridge University Press, 2013). En él, Dawid observa que los teóricos de cuerdas han comenzado a seguir los principios de la estadística bayesiana, la cual se basa en estimar la probabilidad de una predicción a partir de los conocimientos previos, para luego ir actualizándola a medida que se adquieren nuevos datos. La salvedad residiría en que, en lugar de basar dichas actualizaciones en datos empíricos, los físicos han comenzado a usar elementos puramente teóricos, como la consistencia interna de una teoría o la falta de alternativas creíbles.

Gross, que ha defendido que la ausencia de alternativas aumenta las probabilidades de que la teoría de cuerdas sea cierta, discutió durante el congreso con Rovelli, quien trabaja en una propuesta diferente conocida como gravedad cuántica de bucles y que se niega en redondo a aceptar que la teoría de cuerdas carezca de alternativas. Ellis, por su parte, rechaza que los argumentos teóricos sirvan para actualizar probabilidades: «Mi respuesta al bayesianismo es: los indicios nuevos deben ser indicios experimentales».

Sabine Hossenfelder, física del Instituto de Estudios Avanzados de Fráncfort, argumentó que la popularidad de la teoría de cuerdas puede haber contribuido a dar la impresión de que se trata de la única posibilidad para conjugar gravedad y mecánica cuántica. Sin embargo, dicho auge probablemente tenga que ver con factores sociológicos. Por ejemplo, muchos investigadores jóvenes podrían haberse decantado por la teoría de cuerdas ya que, en comparación con otras áreas menos conocidas, gozaría de mejores perspectivas laborales.

Helge Kragh, historiador de la ciencia de la Universidad de Aarhus, en Dinamarca, se valió de la perspectiva histórica: «La idea de que la ciencia necesita nuevos métodos ha sido propuesta con anterioridad, pero los intentos de reemplazar la verificación experimental por otros criterios han fracasado». El experto añade que, en cualquier caso, el problema se circunscribe a unas pocas áreas de la física: «La teoría de cuerdas y el multiverso dan cuenta de una mínima parte de lo que hacen los físicos».

Semejante observación apenas consuela a investigadores como Rovelli, quien recalcó la necesidad de trazar una distinción clara entre las teorías que cuentan con un sólido respaldo experimental y aquellas meramente especulativas. «Es muy malo que la gente te pare por la calle y te diga: "¿Sabías que el mundo esta hecho de cuerdas y que hay universos paralelos?".»

Tras el congreso, los físicos de uno y otro bando no parecían haber limado diferencias. Dawid —uno de los organizadores del simposio junto con Ellis, Silk y otros expertos— asegura que no esperaba que nadie cambiase de opinión en lo fundamental. Sin embargo, sí confía en que escuchar otras posturas redunde en «un ligero acercamiento». Ellis opina que un formato más absorbente, como una escuela de verano de dos semanas, podría ser más exitoso para lograr el consenso.

Más información en la página web del congreso «Why trust a theory? Reconsidering scientific methodology in light of modern physics» y en Quanta Magazine.

—Davide Castelvecchi / Nature News

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