En 1869, el fundamentalista bautista Cyrus Reed Teed informó de su revelación divina de que la Tierra era hueca. A primera vista, nada novedoso. Julio Verne había explorado un concepto similar cinco años antes en su aventura de ciencia ficción Viaje al Centro de la Tierra. Pero mientras Verne imaginaba una caverna subterránea de criaturas fantásticas, Teed declaró en serio que estábamos literalmente viviendo dentro de la esfera. En esta extraña cosmología, el Sol, los planetas, las estrellas y las galaxias ocupan el interior de la Tierra. La corteza terrestre es una capa de roca infinitamente gruesa que encierra todo el Universo.Motivado por su nueva cosmología, Teed publicó un libro, comenzó una nueva religión, amasó discípulos y fundó una nueva ciudad en Florida. Para muchos, las ideas de Teed suenan como aceite de serpiente tan espeso que solo los más crédulos podrían absorber. Sin embargo, su influencia no se limitó a los Estados Unidos, ni al siglo XIX. El sentimiento anti-intelectual dentro del partido nazi abrazó la teoría cóncava de la Tierra hueca, o Hohlwelttheorie, como se la llama en alemán. Según el astrónomo holandés Gerard Kuiper, elementos del ejército nazi podrían incluso haber abogado por mirar hacia arriba a través del cielo para espiar a los Aliados en el otro lado del mundo. Después de todo, no hay lugar para esconderse dentro de un globo terráqueo.
¿Cómo se afianzaron las ideas de Teed en los escalones superiores del Tercer Reich? Una noción menos cósmica y más conspirativa de una Tierra hueca fue introducida en Europa por el novelista inglés Edward Bulwer-Lytton. En su novela Vril: El Poder de la Raza Venidera (1871), Bulwer-Lytton representa a una raza superior que vive en las entrañas de la Tierra. En este ambiente cultural, la creencia en una Tierra hueca podría haber atraído a los nacionalistas alemanes. De hecho, durante la Primera Guerra Mundial, un piloto alemán llamado Peter Bender se convirtió a las ideas de Teed como prisionero de guerra. Según el geógrafo Duane A Griffin de la Universidad Bucknell de Pensilvania, Bender presentó a Hohlwelttheorie al nazi de élite Hermann Göring, quien supervisó la creación de la Gestapo. Con esta obertura inicial, las cosmologías alternativas podrían haberse deslizado en el pensamiento nazi. Como escribe Nicholas Goodrick-Clarke en Las Raíces ocultas del Nazismo (1992), «las fantasías pueden alcanzar un estado causal una vez que se han institucionalizado en creencias, valores y grupos sociales».
Cuando el partido nazi llegó al poder en Alemania, el antisemitismo llevó al físico judío-alemán Albert Einstein a establecerse en los Estados Unidos. Al igual que Teed, Einstein había desarrollado una comprensión profundamente contraintuitiva del Universo. Para explicar varias observaciones curiosas sobre la luz, Einstein dedujo que siempre debe tener la misma velocidad para todos los observadores. Además, el tiempo y el espacio cambian a medida que uno se acerca a la velocidad de la luz. He aquí que los objetos muy rápidos se contraen en longitud y experimentan un paso del tiempo diferente. Por lo tanto, los gemelos pueden diferir en edad si uno comienza a viajar mucho más rápido que el otro.
Damos por sentado que el tiempo y la distancia son iguales para todos, al igual que damos por sentado que el cosmos contiene la Tierra, y no viceversa. Sin embargo, ambas ideas han sido cuestionadas. ¿Cómo sabemos que Einstein tiene razón y Teed está equivocado?
Para llegar al fondo de las cosas, busque la construcción de modelos: descripciones simplificadas de la realidad que explican cómo cambian las variables con el tiempo. Un punto rojo que llamamos Marte se mueve a través del firmamento estrellado. ¿Cómo explicamos esta variación nocturna? Se necesita un modelo. Desde la antigüedad hasta la revolución científica, el modelo de Marte de la humanidad ha evolucionado. Para los antiguos griegos, Marte era la estrella errante de Ares, dios de la guerra. Desde esta perspectiva temprana, en la que la astronomía y la astrología aún no habían divergido, Marte era un errante celestial que encarnaba los rasgos de una deidad de señor de la guerra. Esta explicación para el movimiento nocturno del planeta, si bien es un comienzo, es menos que satisfactoria. Un modelo robusto no es simplemente una explicación ondulada a mano, sino una descripción matemática que da cuenta de toda la variación en los datos. Específicamente, ¿por qué Marte se mueve más lento que algunos planetas y más rápido que otros? ¿Y por qué de vez en cuando invierte la dirección, un fenómeno conocido como movimiento retrógrado, durante unos meses, solo para retroceder sobre sí mismo en la dirección original?
Un primer intento de modelar la mayoría de las características del movimiento planetario fue desarrollado por el astrónomo griego antiguo Eudoxo de Cnido, y descrito por el filósofo Aristóteles. En este modelo, un intrincado sistema de 27 esferas cristalinas que rodean la Tierra explicaba los movimientos de los cielos, incluidos los movimientos retrógrados de los planetas. Más tarde, un modelo diferente de Hiparco de Nicea invocó una serie de órbitas planetarias alrededor de la Tierra. La primera órbita, llamada deferente, era un círculo perfecto alrededor de la Tierra, mientras que la segunda órbita, llamada epiciclo, se movía a lo largo de la circunferencia de la deferente. La contribución de Hiparco fue inmortalizada durante siglos en el trabajo del astrónomo, matemático y geógrafo egipcio Ptolomeo de Alejandría, quien ajustó el concepto en algo tan duradero que cuestionarlo era nada menos que una blasfemia. Simplemente pregunte a Galileo, que fue perseguido por esta herejía por la Inquisición en el siglo 17.
Es como si la ciencia se levantara y dijera: ‘Maldita sea, tiene que haber una explicación más simple!’
Debido a que los modelos establecidos se enredan con nuestro sentido de la realidad, dudar de ellos a menudo es un acto de desafío, si no un sacrilegio absoluto. Hoy, por supuesto, sabemos que Ptolomeo estaba equivocado. El modelo heliocéntrico introducido por el astrónomo polaco Nicolás Copérnico en 1543 coloca a los planetas en órbitas elípticas alrededor del Sol, y explica mejor los datos (incluido el movimiento retrógrado). Además, ahora sabemos que los planetas no son estrellas ni esferas. El físico y matemático inglés Sir Isaac Newton fue el primero en darse cuenta de que la Tierra y otros planetas son en realidad «esferoides oblatos», globos que se aplastan un poco en cada polo debido a su rotación.
¿Por qué Copérnico triunfó sobre Ptolomeo? Seleccionar el modelo más simple y parsimonioso es un criterio para decidir la verdad llamado navaja de Occam. Es como si la ciencia se pusiera de pie y dijera: ‘¡Maldición, tiene que haber una explicación más simple!»Si alguien tiene que tejer un cuento complicado donde una historia simple sea suficiente, quédese con la historia simple. Los epiciclos de Ptolomeo le dieron a su modelo suficiente cuerda para colgarse. Como dice el refrán popular: «Todo debe hacerse lo más simple posible, pero no más simple.’
sin Embargo, junto a la elegancia de Copérnico vienen los reaccionarios, tales como Conectarse.
El epítome de la fantasía de la pseudociencia, Hohlwelttheorie reduce miles de millones de años luz de espacio en su mayoría vacío, sembrado de 100 mil millones de galaxias y 1 millón de mil millones de estrellas, hasta un punto diminuto en el centro del Universo de la Tierra hueca. Si bien Hohlwelttheorie puede sonar completamente indefendible, un segundo matemático quijotesco de Alejandría, Mostafa A Abdelkader, ha estado a la altura del desafío. En la década de 1980, Abdelkader describió la gimnasia matemática necesaria para concebir un cosmos de adentro hacia afuera. Entre otras suposiciones, esta inversión geométrica intercambia el centro de la Tierra con el infinito. Imagina, si quieres, cortar una costura en una pelota de baloncesto. A medida que giras la goma de adentro hacia afuera, todo lo que está fuera de la bola-tú, la habitación en la que estás, el Universo entero – es absorbido por dentro. El aire que antes estaba dentro de la pelota ahora forma una atmósfera fuera de la pelota que se extiende hacia el infinito. ¡Et voilà! Una vez humilde pelota de baloncesto, ahora contiene el Universo. Si bien esta analogía verbal es imprecisa, la matemática abstracta del artículo de Abdelkader logra esta transformación con precisión. Para abrazarlo, convénzase de que ‘adentro’ y ‘afuera’ son tan arbitrarios como izquierda y derecha, o arriba y abajo.
Como consecuencia de la física de Abdelkader, la mayor parte del Universo está mapeado a un punto diminuto en el centro u origen de la Tierra hueca. Describiendo esta transformación impensable en 2012, Griffin escribe:
Plutón se encoge al tamaño de una sola bacteria que flota a siete metros del origen, mientras que Alpha Centauri, la estrella más cercana a nuestro propio Sol, se convierte en una mota infinitesimalmente pequeña situada a solo un milímetro del origen. Todas las demás estrellas y objetos del cosmos, por lo tanto, están contenidos en una esfera de menos de dos milímetros de diámetro que se cierne a 6.371 kilómetros por encima de nuestras cabezas.
El fallecido escritor científico estadounidense Martin Gardner interpreta brillantemente las matemáticas de Abdelkader en su escéptico tour of fringe science On the Wild Side (1992). En la extraña nueva física del mundo de Abdelkader, los rayos de luz no viajan en líneas rectas, sino en arcos curvos. Como un molinete que roza el interior de un globo hueco, los arcos de luz solar iluminan la superficie interna cercana de la Tierra, pero se curvan alrededor y pierden la superficie nocturna lejana. Por esta razón, el Sol parece ponerse, a pesar de que la curvatura de la Tierra es cóncava.
Santa Claus, como Marte, es solo un modelo, pero uno que no puede ser refutado o retenido
Pero si otros planetas están más cerca de nosotros que España de Nueva Zelanda, ¿por qué se tarda tanto en alcanzarlos? Buena pregunta. En las matemáticas de esta cosmología, las velocidades y tamaños de los objetos en movimiento se acercan a cero a medida que uno se acerca al centro del Universo, ubicado en el centro de la Tierra. Según Gardner, las acrobacias mentales de Abdelkader crean » una física consistente que no puede ser falsificada por ninguna observación o experimento concebible.’
¿Cómo puede algo tan estúpido no ser falsificable? Tal pregunta trata la falta de viabilidad como una coartada y no como una responsabilidad. Asume, ingenuamente, que los modelos son inocentes hasta que se demuestre lo contrario.
Sin embargo, muchas reclamaciones arbitrarias son infalsificables. La afirmación de un niño de que Santa Claus existe pero que no puede ser vista por ninguna cámara o instrumento científico es solo eso: infalsificable y, por lo tanto, imposible de probar. Intelectualmente hablando, esto es menos como usar un escudo y más como usar una piedra de molino. Santa Claus, como Marte, es solo un modelo, pero uno que no puede ser refutado o retenido.
La noción de que los modelos solo pueden tomarse en serio si son falsificables proviene del filósofo de la ciencia Karl Popper. Un modelo no se construye sobre una base de hormigón, sino sobre zancos que se pueden desechar rápidamente si llega nueva información. Como escribió Popper en La lógica del Descubrimiento Científico (1934), «no importa cuántas instancias de cisnes blancos hayamos observado, esto no justifica la conclusión de que todos los cisnes son blancos». Un buen modelo se arrastra hacia la certeza; persigue el horizonte de la prueba, pero nunca lo toca.
La certeza absoluta nunca es el punto de referencia para un modelo científico. Para ser considerado científico, un modelo debe hacer una predicción que pueda ser apoyada por el experimento más adelante. Para tener éxito, el experimento debe verificar esta predicción. Solo entonces un científico confía en el modelo, pero nunca completamente. Sobre esto, Popper escribe: «El juego de la ciencia, en principio, no tiene fin. El que decide un día que las declaraciones científicas no requieren más pruebas, y que pueden considerarse finalmente verificadas, se retira del juego.’
Popper sostuvo que solo los modelos comprobables son modelos científicos. Si no se puede hacer una afirmación comprobable, entonces el modelo no es falsificable, y no es ciencia. El difunto filósofo británico Bertrand Russell ilustró este punto en 1952 declarando con humor que «entre la Tierra y Marte hay una tetera china que gira alrededor del Sol en una órbita elíptica». Demasiado pequeña para ser vista por telescopios, ni la existencia ni la inexistencia de una tetera de este tipo puede ser probada por cualquier experimento razonable, argumenta Russell. «Pero si continuara diciendo que, puesto que mi afirmación no puede ser refutada, es una presuposición intolerable por parte de la razón humana dudar de ella, con razón se pensaría que estoy diciendo tonterías.’
Como muestra la tetera de Russell, las afirmaciones o modelos infalsificables no se pueden tomar en serio. No son ciencia. De lo contrario, todo vale, teteras, tierras de adentro hacia afuera, lo que sea. La conclusión de Russell se refleja en ‘Hitchens’s razor’, un adagio del fallecido escritor Christopher Hitchens: «Lo que se puede afirmar sin pruebas se puede descartar sin pruebas.’La navaja de Hitchens, por supuesto, pertenece al mismo conjunto de herramientas que la navaja de Occam, la afirmación de que el modelo más simple y parsimonioso es un criterio para decidir la verdad, y la cuchilla que corta a Teed. Los modelos más simples son más fáciles de falsificar y, por lo tanto, más amigables con la ciencia. Un modelo simple requiere menos datos para falsificarlo, mientras que un modelo complicado requiere más.
La probabilidad de que la Tierra sea el contenedor del Universo es equivalente a 80 lanzamientos de monedas que aparecen como cabezas
Aunque Hohlwelttheorie no puede ser refutada o falsificada, la mayoría de los pensadores serios la rechazan porque es innecesariamente complicada (la navaja de Occam), carece de evidencia (la navaja de Hitchens) y es infalsificable (¿llamaremos a esta navaja de blade Popper?).
Pero nuestras maquinillas de afeitar no son todas herramientas perfectas. Cuando el número o la especificidad de las afirmaciones hechas por un modelo no están claros, la navaja de Occam se siente subjetiva. ¿Es la simplicidad de un científico el nudo gordiano de otro científico? Por ejemplo, el propio Abdelkader podría haber encontrado simplicidad en Hohlwelttheorie. Al vencer esos miles de millones de años luz de vacío intergaláctico sin vida, Abdelkader nos salva de la dificultad de creer en la fantástica inmensidad del Universo y «la consiguiente reducción de la Tierra a un infinitesimal».
Aunque la navaja de Occam no es un algoritmo exacto, el enfoque arbitrario de Hohlwelttheorie en la Tierra puede cuantificarse. ¿Por qué la Tierra, en particular, como el contenedor del Universo? ¿Por qué no cualquiera de los otros incontables planetas del Universo? ¿Por qué un planeta, para el caso, no podría una luna o una estrella estar sujeta a la misma matemática de inversión de esferas utilizada por Abdelkader?
Debido a que la inversión matemática utilizada por Abdelkader se puede aplicar a cualquier esfera, la Tierra es un subconjunto de todos los objetos esféricos del Universo, y solo una esfera invertida puede contener lógicamente el Universo y todas sus otras esferas, la afirmación muy específica de que la Tierra es el contenedor del Universo (y no la Luna, Marte o tu estrella favorita) es incluso menos probable que sea cierta que la premisa general de que el Universo está contenido dentro de una esfera. Cuando contamos el número n de todos estos cuerpos que podrían existir en el Universo, la probabilidad de que la Tierra sea el contenedor del Universo es 1/n. Como hay al menos 1024 cuerpos esféricos de este tipo en el Universo, la probabilidad de que la Tierra ocupe el papel privilegiado de contenedor del Universo es inferior a 1/1024. Esto es como lanzar 80 monedas y que todas salgan como cabezas.
La navaja de Occam nos dice que Hohlwelttheorie es un mal modelo porque hay alternativas más simples que explican los datos igual de bien. Pero tal vez estamos pensando demasiado. ¿No es atacar a Hohlwelttheorie con una herramienta de pensamiento tan sofisticada como aplastar a un mosquito con un mazo? Si podemos rechazar a Hohlwelttheorie solo con intuición, ¿qué necesidad tenemos de la caja de herramientas científicas?
Y, sin embargo, la intuición es un filtro pésimo para la ciencia. Muchas décadas antes de Abdelkader, otro individuo también sugirió que la geometría fundamental del Universo había sido malinterpretada y que un viaje a través del espacio cambia el tamaño de un objeto. La teoría de la relatividad de Einstein probablemente sonaba casi tan risible como Hohlwelttheorie cuando se introdujo por primera vez. Con sus nuevos modelos de tiempo, espacio y gravedad, la humanidad salió de la era de la intuición.
La confusión vertiginosa era el sentimiento de la física de finales del siglo XIX. La luz de estrellas distantes muestra la misma velocidad relativa a la Tierra, independientemente de si la Tierra se está moviendo hacia o lejos de una estrella en particular. Para rescatar a la física, Einstein propuso que la velocidad de la luz es la misma en todas partes para todos los observadores. Ya sea que se mueva hacia un rayo láser o lejos de él, su luz se acerca a usted con la misma velocidad relativa.
Y hay más: el tiempo pasa más lento para un observador cuanto más rápido viaja. Acercándonos a un rayo láser, nuestro reloj se ralentiza, limitando la velocidad relativa entre nosotros y la luz. Sí, así es, un reloj estacionario en la Tierra marca más rápido que un reloj en movimiento en una nave espacial.
El martillo se levanta, y con este primer giro, Einstein cincela a la intuición. A medida que seguimos la historia del físico más famoso de la historia, las cosas se vuelven aún más extrañas. Debido a que el tiempo y la distancia están relacionados por la velocidad, los objetos se contraen en longitud a medida que viajan más rápido. De hecho, una lanza lanzada a casi la velocidad de la luz se contraería a un trozo corto. Así va la teoría de la relatividad especial de Einstein, el modelo que explica por qué la velocidad de la luz es constante en todos los marcos de referencia.
Usando la intuición como pasamanos, uno podría contemplar el modelo de Einstein y ver la locura. Usando la ciencia, uno ve a la razón
Tanto la relatividad especial como la teoría Hohlwelttheorie destruyen las suposiciones humanas básicas: una con éxito, la otra sin éxito. La relatividad especial nos dice que el tiempo y el espacio son relativos. Hohlwelttheorie nos dice que vivimos dentro de la Tierra. La cuerda que rescató la relatividad especial es también la cuerda que colgó de Hohlwelttheorie: criterio de falsabilidad de Popper. La relatividad especial ofrece muchas falsificaciones posibles, todas las cuales han sobrevivido hasta ahora a pruebas experimentales.
Caso en cuestión: tome dos relojes atómicos sincronizados con precisión de nanosegundos; mantenga uno en el suelo y vuele el otro en un jet alrededor del mundo dos veces. La relatividad especial dice que sus tiempos divergirán, y de hecho, lo hacen. Cualquier otro resultado habría terminado el juego para Einstein. Tal accesibilidad a la experimentación es precisamente lo que mantiene a flote la relatividad especial. Usando la intuición como barandilla, uno podría contemplar el modelo de Einstein y ver la locura. Usando la ciencia, uno ve la razón.
Si Einstein y Abdelkader parecen converger, es en el uso de la geometría para deshacer el mundo tal como lo conocemos. La relatividad especial de Einstein utiliza una herramienta simple conocida como contracción de Lorentz para describir la manera en que los objetos se contraen en longitud a medida que se acercan a la velocidad de la luz. Desarrollada por el físico holandés Hendrik A Lorentz en 1892, esta herramienta calcula la contracción de objetos rápidos usando nada más que álgebra de secundaria. Abdelkader podría haberse inspirado en la contracción de Lorentz al desarrollar su marco matemático para Hohlwelttheorie. Así como Einstein hipotetizó que los objetos se contraían a medida que se acercaban a la velocidad de la luz, Abdelkader hipotetizó que los objetos se hacían más pequeños a medida que se acercaban al centro del Universo de la Tierra hueca. La belleza de las matemáticas brilla en ambos modelos. Sin embargo, la luz de la ciencia no brilla en el modelo de Abdelkader.
Einstein ofrece una oportunidad para demostrar que su modelo está equivocado. No se puede decir lo mismo de Hohlwelttheorie. Mientras que Abdelkader anhelaba rescatar a la Tierra del vasto vacío del espacio, Einstein trató de explicar los datos que mostraban que la luz viaja a una velocidad constante en todos los marcos de referencia. Y aunque la motivación de Abdelkader era antropocéntrica, la de Einstein podría haber sido compartida por un marciano o cualquier otro ser sensible. Abdelkader, por supuesto, no hizo predicciones comprobables, pero Einstein hizo muchas.
Las teorías y leyes físicas no son meras ecuaciones. Realmente significan algo sobre el mundo material en el que vivimos. La diferencia entre Einstein y su predecesor, Newton, es un buen ejemplo de ello. Newton describió la gravedad como una fuerza, mientras que Einstein la describió como curvatura. La teoría general de la relatividad de Einstein afirma que el espacio y el tiempo están en un continuo de cuatro dimensiones conocido como espacio-tiempo. La masa deforma la misma tela del espacio-tiempo como una pelota de baloncesto deforma una lámina de goma. Eso es todo lo que la gravedad es: espacio-tiempo deformado. Como dijo el físico teórico estadounidense John Archibald Wheeler en 1990: «El espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse; la materia le dice al espacio-tiempo cómo curvarse.’
Así que la gravedad no es la bestia familiar que crees. Debido a que el espacio-tiempo está deformado (o curvado) por masa, los objetos no caen en el sentido que generalmente pensamos que lo hacen. Contrariamente a Newton, la gravedad ni siquiera es una fuerza. Nada «tira» de un objeto que cae hacia la Tierra. El objeto «que cae» sigue una línea recta en el espacio-tiempo curvado.
De hecho, el sabor del Universo de Einstein es completamente diferente del de Newton. Sin embargo, los ingenieros aeroespaciales podrían encogerse de hombros ante la elección entre la física de Newton y la física de Einstein. La elección no es entre la solución correcta y la solución incorrecta, sino, más bien, la solución adecuada y la solución inadecuada. Si su nave espacial no viaja cerca de la velocidad de la luz o cerca de una masa extremadamente grande, la solución adecuada es la solución más simple: la mecánica newtoniana. Probablemente por esta razón, los ingenieros detrás de la misión New Horizons de la NASA a Plutón guiaron a través del espacio no por la física de Einstein, sino por la de Newton. Los resultados son increíblemente precisos. Después de viajar a través del Sistema Solar durante nueve años y medio, el sobrevuelo de Plutón por la nave espacial New Horizons en 2015 se retrasó por solo 72 segundos.
El mundo de Newton es un Universo de bolas de billar, mientras que el mundo de Einstein es una sala de espejos
Por la misma razón, Griffin ha notado que aceptar la física de Abdelkader no haría una diferencia notable en la vida cotidiana: ‘Desde un punto de vista práctico experience experimentamos el Universo como espacio euclidiano con la superficie de la Tierra o (ocasionalmente) el Sol como nuestro marco de referencia, y podemos pasar toda nuestra vida sin tener que tomar una perspectiva arquemediana que vea el marco en sí.»Al igual que Newton y Einstein, Copérnico y Abdelkader convergen extrañamente en el reino de lo mundano.
En muchos casos, la física de Newton y la física de Einstein le dicen a una sonda espacial que haga prácticamente lo mismo. Aunque convergentes en este sentido, divergen totalmente en metafísica. El mundo de Newton es un Universo de bolas de billar. Los objetos en movimiento no tienen límite de velocidad. Las reglas del juego son claras: las fuerzas actúan instantáneamente, teniendo efecto inmediatamente desde cualquier distancia. El mundo de Einstein, por otro lado, es una sala de espejos. El espacio-tiempo – el tejido mismo de la realidad – está doblado. El tiempo y el espacio son relativos. Las fuerzas están limitadas por la velocidad de la luz.
El físico estadounidense Thomas Kuhn señaló que las teorías científicas sucesivas a menudo dan cuentas completamente diferentes de la realidad. Así como la casa de billar de Newton y la sala de espejos de Einstein son dos lugares completamente diferentes, uno puede imaginar un tercero.
Esta arena alternativa para la realidad proviene del físico teórico holandés Erik Verlinde quien, en 2011, derivó el modelo de gravitación de Newton de otros primeros principios o verdades fundamentales de la física. Entonces, ¿por qué es importante el redescubrimiento de Verlinde de un modelo de tres siglos de antigüedad? Porque la gravitación en sí es un primer principio, y por lo tanto no debe derivarse de otras leyes. Ya sea que pensemos en la gravitación como masa atrayendo masa, o como masa deformando el espacio-tiempo, el hecho de la gravitación no puede reducirse a nada más simple. Como tal, no debería ser posible redescubrirlo desde otras áreas dispares de la física. Esto sería como deducir la Constitución de los Estados Unidos de la Constitución Federal Suiza.
A menos que, por supuesto, la gravitación no sea un primer principio. En este espíritu, Verlinde enmarca la gravedad como un fenómeno emergente. Los fenómenos emergentes aparecen cuando las interacciones a pequeña escala dan lugar a nuevas leyes, principios y estructuras a mayor escala. Considere los hermosos cristales de hielo que llamamos copos de nieve. La formación de copos de nieve es impulsada por la termodinámica, las leyes que rigen la transferencia de energía térmica entre moléculas. Y, sin embargo, los cristales no existen en la escala de moléculas individuales. Aparecen solo en una escala mayor, cuando muchas moléculas intercambian energía de una manera particular.
Tanto como podemos obtener copos de nieve de la termodinámica, Verlinde argumenta que podemos obtener gravitación de la termodinámica. Si el Universo fuera un programa de computadora, no habría una línea de gravitación en el código. En este punto de vista, la gravitación es menos como un artículo constitucional y más como un efecto secundario.
Tras atrapar el balón, Verlinde sigue corriendo con él. Después de derivar el modelo de gravitación de Newton, continúa en el mismo artículo de 2011 derivando piezas importantes del modelo de Einstein. Pero, ¿qué cambia esto? No es la gravedad todavía la gravedad? Tal vez no: Verlinde ve margen de mejora.
La materia oscura podría ser un intento desesperado de reconciliar una teoría fallida con la observación
Al igual que muchos otros físicos, Verlinde está preocupado por una aparente deficiencia del modelo de Einstein. A pesar de sus muchos triunfos, la relatividad general no puede predecir la forma en que giran las galaxias. Para rescatar a Einstein, los físicos simplemente han hipotetizado que hay mucha más masa alrededor de las galaxias de la que realmente podemos ver. ¡La masa invisible, llamada materia oscura, supera en número a la materia regular más de cinco a uno! Sin su influencia gravitacional, no hay forma de conciliar los datos astronómicos con la relatividad general.
Para Verlinde, la historia de la materia oscura suena familiar. En 1859, el astrónomo francés Urbain Le Verrier describió una anomalía en la órbita del planeta Mercurio. Las leyes de Newton no explican del todo el reposicionamiento gradual (llamado «precesión») de la órbita en forma de huevo del planeta. Para dar sentido a la situación, Le Verrier planteó la hipótesis de la existencia de un planeta invisible que orbitaba cerca del Sol. Apodado Vulcano, la influencia gravitacional de esta masa extra explicaría la anomalía de Le Verrier al perturbar la órbita de Mercurio, reconciliando así la precesión orbital de Mercurio con las leyes de Newton. Vulcan, por supuesto, nunca fue descubierto. La relatividad general explicó la precesión orbital de Mercurio en 1915, eliminando la necesidad de cualquier modelo de este tipo.
¿Te suena familiar? Verlinde cree que sí. Al igual que los epiciclos de Ptolomeo y el Vulcano de Le Verrier, la materia oscura podría ser un intento desesperado de reconciliar una teoría fallida con la observación. Tal vez es hora de empezar una nueva página? Verlinde hizo precisamente eso a finales de 2016. En el artículo «Emergent Gravity and the Dark Universe», da nuevo crédito a una idea que se originó en 1983 con el físico israelí Mordehai Milgrom: cuando la gravedad se debilita lo suficiente, la idea desaparece, su influencia disminuye menos con la distancia. Solo con esta modificación, el Universo ya no está lleno de materia invisible. ¡La materia oscura hace puf! De hecho, con la parsimonia de su lado, Verlinde podría finalmente empuñar la navaja de Occam como su espada.
la Ciencia es un tanque de tiburones. Es fácil burlarse de alguien que piensa que la Tierra es plana. Pero después de reflexionar sobre la relatividad especial, el Terrícola Plano podría reírse por última vez. Un video de 2014 del educador estadounidense y personalidad de Internet Michael Stevens demuestra que, en algunos marcos de referencia, la Tierra es en realidad un disco plano. No, en serio. En el marco de referencia de un rayo cósmico que se mueve hacia nuestro planeta a casi la velocidad de la luz, la Tierra es literalmente un disco plano de 17 metros de espesor, orientado hacia la partícula.
Recuerde, los objetos que se mueven cerca de la velocidad de la luz se contraen en su dirección de movimiento. ¿Y quién puede decir que la partícula no está en reposo mientras la Tierra se mueve hacia ella? Sí, está todo en la física. La Tierra se mueve hacia la partícula a casi la velocidad de la luz y se contrae inmensamente en su dirección de movimiento. Como Stevens lo pone en el video:
La ciencia, por supuesto, rechaza una teoría si una mejor se ajusta a más de nuestras observaciones, pero ¿por qué la obsesión egoísta con nuestras observaciones? Una partícula de rayos cósmicos podría usar el mismo método científico que usamos y concluir que la Tierra era, de hecho, plana.
El filósofo alemán Friedrich Nietzsche, un precursor del posmodernismo del siglo XIX, escribió: «No hay hechos, solo interpretaciones. Pero incluso esto es una interpretación. Lo que Nietzsche realmente escribió fue: «Es gibt keine Tatsachen, sondern nur Interpretationen.»Y esto, aún así, es una interpretación de patrones de tinta en un pedazo de papel.
Y tal vez Nietzsche estaba equivocado, podría haber algo más fundamental que las interpretaciones. Después de todo, para que las teorías de la gravitación existan en primer lugar, debe haber algo que necesite explicación. Incluso una negación completa y total de la gravitación en cualquiera de sus diversas formulaciones – Newtoniana, relativista, emergente – admitiría que hay algo que observamos que podría ser solo una ilusión. Nada puede socavar el hecho fundamental de que hay una observación básica llamada gravedad que necesita explicación. Todas las interpretaciones divergen de esta observación, arraigadas en la experiencia compartida de los seres humanos.
Como el escritor científico Isaac Asimov escribió una vez en una carta exasperada a un estudiante condescendiente:
John, cuando la gente pensaba que la Tierra era plana, se equivocaban. Cuando la gente pensaba que la Tierra era esférica, se equivocaban. Pero si piensas que pensar que la Tierra es esférica es tan erróneo como pensar que la Tierra es plana, entonces tu punto de vista es más erróneo que ambos juntos.