Leyes o Ficciones?

Un error frecuente durante la infancia es confundir los conceptos relacionados o semejantes. Un caso particular es invertir el uso de las palabras "descubrimiento" e "invención" al hablar de los trabajos científicos. Así, suelen los niños (y lo no tanto) hablar de la invención de la gravedad por Isaac Newton (incluso se ha convertido en un recurso literario culpar al descubridor por las consecuencias de lo descubierto).

Ahora, si bien los estudiosos de las ciencias naturales suelen centrarse en descubrir las leyes del universo, la invención no esta desterrada de su campo de acción. Incluso llega esta a pasar de contrabando, entendiéndose lo que es en exclusiva un trabajo inventivo del investigador como un principio natural universalmente valido e independiente del ser humano.

Inclusive, permitaseme afirmar que es en los campos en los cuales la invención humana pasa inadvertidamente como descubrimiento donde la ciencia mas fructífera se maestra.Tomemos por ejemplo la segunda ley de Newton:

Cuando es observado desde una referencia inercial, la suma de los vectores de todas las fuerzas sobre una partícula es igual a la variación en su cantidad de movimiento.

Esta ley puede expresarse sucintamente como:

F = ma2

Pero, es en realidad una ley? Esta ecuación relaciona la masa y el cambio de posición a lo largo del tiempo con algo llamado "fuerza". La materia, espacio y tiempo son la fibra de la que esta hecho nuestro universo. La fuerza, en cambio, es un concepto útil que nos permite relacionar esas tres magnitudes.

La fuerza no explica por que la masa se mueve (de hecho, la ciencia no se encarga de responder estas preguntas ultimas), solo es una ficción que nos permite describir el universo de forma sucinta y elegante. Es, en el mejor sentido, una definición.

Probablemente Newton creyó al escribir la segunda ley que estaba devalando los misterios del universo, cuando en realidad estaba creando un hermoso lenguaje que permitia describirlo mejor. Así, un recuento mas fidedigno del resultado alcanzado por Newton, aunque de seguro errado históricamente seria algo así:

"Eh, esto de estudiar el movimiento de los objetos en el universo es algo confuso... aleatorio. Tal vez sería mejor que inventara este concepto al que responsabilizare de causar la aceleración de los cuerpos... Tal vez sea mas fácil estudiar esos movimientos a través de esa ficción que directamente estudiando la variación de posiciones"

Así es como imagino a un Newton visionario interpretar hoy su Principia.

Pero, lejos de ser un caso aislado esto de las leyes-definiciones, resulta mas bien ser el pilar mas solido de cada ciencia. Otro ejemplo, brillantemente ilustrado por Richard Feynman en sus maravillosas lecturas en física es el de la Ley de Conservación de la Energía. Esta ley enuncia que la energía no puede ser creada o destruida, solo transformada.

En sus lecturas Feynman ilustra el concepto poco mas o menos en estas lineas: un científico ve el choque de unas bolas en una mesa de billar, mide la energía cinética antes y después del choque y ve que coinciden, por lo que proclama que la energía cinética se conserva. Luego, mediciones mas detalladas evidencian que después del choque la energía cinética es un poco menor. El científico razona correctamente que algo de energía cinética se perdió al desplazar el aire, por lo que repite el experimento en el vació obteniendo nuevamente el resultado esperado.

Pero mediciones mas precisas indican que sigue habiendo menos energía cinética después del choque. Luego de pensarlo un tiempo el científico se da cuenta que la bola chocada sale despedida no solo desplazándose, sino rotando, por lo que corrige sus cálculos, obteniendo la tan añorada conservación.

...Solo para verse desmentida por mediciones mas exactas. no dispuesto a dejar ir tan hermosos principio nuestro científico de marras se da cuenta que el choque y el roce de las bolas en el paño producen calor. "Ah, con esto vuelvo a redondear la ecuación! No es la energía cinética la que se conserva sino la energía cinética mas la energía térmica".

Experimentos diferentes le indican que la energía cinética y térmica no son suficientes para balancear la ecuación en todos los casos, por lo que se ve obligado a inventar, perdón, descubrir nuevas formas de energía.

El principio de conservación de la energía esta tan arraigado en la mente de los físicos que cuando algún experimento la contradice es el indicador que hay que identificar la nueva forma de energía que balanceara de nuevo la ecuación. Lo maravilloso del caso es que hasta la fecha el universo parece estar del lado de la ciencia.

Tal vez sea mas preciso exponer el principio de conservación de la energía del siguiente modo:

La energía no puede ser creada ni destruida, solo transformada. En los casos en los que parezca que la energía ha sido destruida, hay que crear una nueva forma de energía que mantenga valido este corolario.

Otra forma en la que la invención humana pasa como descubrimiento es en el replanteamiento de la naturaleza misma del problema. Imaginemos por un momento el difícil problema de explicar la inmensa variedad de vía en nuestro planeta. Esta titánica tarea, emprendida directamente y sin guia podría parecer insoluble. Y sin embargo, queda explicada como la conclusión natural de una ciencia que en principio se propone una meta mucho mas modesta, la evolución. La evolución en principio no es mas que:

...el cambio en cuan común son los rasgos heredables de generación en generación para una población determinad

Que resultados tan asombrosos para una propuesta tan modesta! Adicionalmente, bajo esta definición la evolución es incuestionable. Los estudiosos de la evolución serian como dedicados contadores, llevando incansablemente, generación tras generación en sus libros de mayor la proporción de cada gen. Este modesto trabajo les permitiría darse cuenta de que, cada tanto, aparecen nuevos genes, que estos pueden volverse populares e incluso desbancar a otros; que esos cambios acumulados en el tiempo dan origen a nuevas especies; que los cambios en la popularidad de los genes se deben a la utilidad de estos para los individuos que los portan en relación a su medio... En definitiva, sustituir un problema complejo por otro mas simple termina arrojando no solo la solución al nuevo problema simple, sino también al anterior y complejo problema.

En definitiva, Newton no invento la gravedad, sin embargo su invención fue tan o mas colosal: un concepto que viste con nuevas ropas nuestra ignorancia al tiempo que "explica" no solo el movimiento de los cuerpos celestes, sino también

cualquier movimiento de cualquier partícula en nuestro universo.