Stephen Hawking: El Gran Diseño

Para comprender el universo al nivel más profundo, necesitamos saber no tan sólo cómo se comporta el universo, sino también por qué.

¿ Por qué hay algo en lugar de no haber nada?

¿ Por qué existimos?

¿ Por qué este conjunto particular de leyes y no otro?

Esta es la cuestión última de la vida, el universo y el Todo. Intentaremos responderla en este libro. A diferencia de la respuesta ofrecida en la Guía de la galaxia, de Hitchhiker, nuestra respuesta no será, simplemente, «42».

Skoll el lobo asustará a la Luna hasta que vuele al bosque de la Aflicción; Hati el lobo, del linaje de Hridvitnir, perseguirá al Sol.

«Grimnismal», Edda mayor

En la MITOLOGÍA VIKINGA, Skoll y Hati cazaron el Sol y la Luna. (Alando los lobos atrapan a uno de ellos, hay un eclipse. Cuando eso ocurre, los habitantes de la Tierra se apresuran a rescatar el Sol o la Luna haciendo tanto ruido como pueden, esperando asustar a los lobos. Hay mitos semejantes en otras culturas. Pero al cabo de un tiempo, la gente se fue dando cuenta de que el Sol y la Luna volvían a emerger poco después del eclipse, tanto si ellos corrían, chillaban y hacían ruido como si no lo hacían. Al cabo de un tiempo, se tuvieron que dar cuenta de que los eclipses no se producen al azar, sino en patrones regulares que se repiten. Esos patrones resultaban más obvios para los eclipses de Luna, y permitieron a los antiguos babilonios predecir con considerable exactitud eclipses lunares, aunque no se dieron cuenta de que los produjera la Tierra al interceptar la luz del Sol. Los eclipses de Sol fueron más difíciles de predecir, porque sólo son visibles en un corredor de unos sesenta kilómetros de ancho sobre la Tierra. Aun así, una vez nos damos cuenta de dichos patrones, resulta claro que los eclipses no dependen de las veleidades de seres sobrenaturales, sino que están gobernados por leyes.

A pesar de algunos éxitos tempranos en la predicción de los movimientos de los cuerpos celestes, la mayoría de los fenómenos de la naturaleza pareció imposible de predecir para nuestros antepasados. Volcanes, terremotos, tempestades, epidemias y uñas de los pies creciendo hacia dentro parecían producirse sin causas obvias ni regularidades manifiestas. En la Antigüedad, resultaba natural adscribir los actos violentos de la naturaleza a un panteón de deidades traviesas o malévolas. Las calamidades eran consideradas a menudo como una señal de que se había ofendido a los dioses. Por ejemplo, hacia 4800 a. C, un volcán en el monte Mazama en Oregón explotó, haciendo que durante largo tiempo lloviera roca y ceniza ardientes y provocando años de lluvia, que al final llenaron el cráter volcánico, llamado hoy lago Cráter. Los indios klamath de Oregón tienen una leyenda que se ajusta perfectamente a cada uno de los detalles geológicos de aquel acontecimiento, pero le añade un poco de dramatismo atribuyendo a un humano la causa de la catástrofe. La capacidad humana para sentirse culpable es tal que siempre podemos hallar maneras de acusarnos a nosotros mismos. Según la leyenda, Llao, el jefe del Mundo Inferior, se enamora de la hermosa hija del jefe de los klamath. Ella lo rechaza y, en revancha, Llao intenta destruir a los klamath con fuego. Afortunadamente, según la leyenda, Skell, el jefe del Mundo Superior, se apiada de los humanos y lucha contra su homónimo del Mundo Inferior. Al final Llao, malherido, cae dentro del monte Mazama, dejando un agujero enorme, el cráter que al final fue llenado por el agua.

La ignorancia de las formas de actuar de la naturaleza condujo a los antiguos a inventar dioses que dominaban cada uno de los aspectos de la vida humana. Había dioses del amor y de la guerra, del sol, la tierra y el cielo, de los ríos y los océanos, de la lluvia y los truenos, e incluso de los terremotos y los volcanes. Cuando los dioses estaban satisfechos, la humanidad era obsequiada con buen tiempo, paz y ausencia de desastres naturales y de enfermedades. Cuando estaban enfadados, en cambio, venían las sequías, guerras, pestes y epidemias. Como la relación entre causas y efectos en la naturaleza resultaba invisible a ojos de los antiguos, esos dioses les parecían inescrutables y se sentían a su merced. Pero con Tales (r. 624-546 a. C.,), unos 2.600 a. C, eso empezó a cambiar. Surgió la idea de que la naturaleza sigue unos principios consistentes que podrían ser descifrados, y así empezó el largo proceso de reemplazar la noción del reinado de los dioses por la de un universo regido por leyes de la naturaleza y creado conforme a un plan que algún día aprenderemos a leer.

Vista a escala de la historia humana, la indagación científica es una empresa muy reciente. Nuestra especie, el Homo sapiens, surgió en el África subsahariana hace unos doscientos mil años. El lenguaje escrito empezó apenas unos siete mil años a. C, como producto de sociedades centradas en el cultivo de gramíneas. (Algunas de las inscripciones más antiguas se refieren a la ración diaria de cerveza consentida a cada ciudadano.) Los documentos escritos más antiguos de la gran civilización de Grecia datan del siglo ix a. C, pero la cumbre de dicha civilización, llamada el «período clásico», llegó varios siglos después, un poco antes del año 500 a. C. Según Aristóteles (384-322 a. C.) fue en aquella época cuando Tales de Mileto – una ciudad que hoy forma parte de la Turquía occidental- formuló por primera vez la idea de que el mundo puede ser comprendido, y de que los complejos acontecimientos que nos rodean podrían ser reducidos a principios simples y ser explicados sin necesidad de recurrir a interpretaciones teológicas o míticas.

Se atribuye a Tales la primera predicción de un eclipse solar en 585 a. C, aunque la exactitud de su predicción fue seguramente una mera conjetura afortunada. Fue una figura algo desvaída, que no dejó escritos. Su casa era uno de los centros intelectuales de una región llamada Jonia, que fue colonizada por los griegos y ejerció una influencia que llegó a extenderse desde Turquía hasta Italia. La ciencia jónica fue una empresa marcada por un intenso interés por descubrir las leyes fundamentales que explicasen los fenómenos naturales, un hito formidable en la historia del pensamiento humano. Su formulación era racional y en muchos casos condujo a conclusiones sorprendentemente parecidas a las de nuestros métodos más sofisticados. Aunque representó un gran comienzo, con el paso de los siglos una gran parte de la ciencia jónica fue olvidada, para ser redescubierta o reinventada mucho más tarde, en algunos casos más de una vez.

Según la leyenda, la primera formulación matemática de lo que hoy llamaríamos una ley de la naturaleza data de un jonio llamado Pitágoras (e. 580-490 a.C), famoso por un teorema que lleva su nombre, a saber, que el cuadrado de la hipotenusa (el lado más largo) de un triángulo rectángulo es igual a la suma de los cuadrados de los catetos (los otros dos lados). Se dice que Pitágoras descubrió las relaciones numéricas entre las longitudes de las cuerdas utilizadas en los instrumentos musicales y las combinaciones armónicas de los sonidos. En lenguaje actual, describiríamos dicha relación diciendo que la frecuencia -el número de vibraciones por segundo- de una cuerda que vibra bajo una determinada tensión es inversamente proporcional a su longitud. Desde el punto de vista práctico, ello explica por qué en una guitarra las cuerdas más cortas producen un tono más elevado, un sonido más agudo, que las cuerdas más largas. En realidad, es probable que Pitágoras no lo descubriera -tampoco descubrió el teorema que lleva su nombre- pero hay evidencias de que en su época se conocía alguna relación entre la longitud de la cuerda y el tono del sonido producido. Si realmente es así, se podría decir que dicha fórmula matemática sencilla constituye el primer ejemplo de lo que conocemos hoy como física teórica.