El mundo después de la revolución

            El siglo XX ha sido un siglo muy movido, lleno de grandes cambios, unos positivos y otros destructivos. Nuestra imagen del mundo ha cambiado radicalmente y lo sigue haciendo ahora, como consecuencia de la crisis, ya veremos hacia donde. Como en todo cambio hay cosas que se ganan y otras que se pierden. En las primeras décadas del siglo XX, con un gran activismo, se daba por hecho que los cambios políticos y económicos eran los más importantes: pensemos en las revoluciones comunistas, en el fascismo, en las guerras mundiales. A finales de siglo la revolución se asoció al arte: la historia de las vanguardias, la pintura, la arquitectura, el cine, se aseguraba, era lo que cambiaba el mundo, nuestra forma de pensar y conducirnos. Ahora, en estos comienzos del siglo XXI parece que aquello que atrae la atención, aquello que se convierte en popular es el cambio tecnológico, asentado en las grandes revoluciones científicas del pasado siglo. ¿Qué ha propiciado los grandes cambios en nuestra visión del mundo? ¿La relatividad general, la mecánica cuántica, el desciframiento del código genético, la formulación del modelo estándar? De ello trata este libro de José Manuel Sánchez Ron, El mundo después de la revolución, una historia de la física en la segunda mitad del siglo XX. Es útil para tener una visión general de estas revoluciones científicas, del surgimiento de las nuevas ideas, del contexto en el que se expresaron, de los científicos que participaron, de la relación necesaria entre política y ciencia, entre teoría y experimentación, entre ciencia y tecnología. Aunque si uno quiere comprender en detalle cada una de esas revoluciones quizá tenga que acudir a libros, también de divulgación, pero más especializados.

            La revolución comenzó con Einstein a comienzos del siglo XX, en dos etapas, la de la relatividad especial en 1905 y la de la general en 1915. Nuestra imagen de la naturaleza cambió cuando a las tres dimensiones espaciales se añadió la temporal, hablando de una unidad espacio-temporal y la idea de que el tiempo depende de la posición y el movimiento del espectador. Con la mecánica cuántica se revolucionó nuestra imagen de lo microscópico, descubriendo las fuerzas que rigen el destino de las partículas elementales, la organización de estas y sus relaciones, la nucleosíntesis. Los físicos de altas energías se dedicaron a construir complicadas máquinas, como ciclotrones y sincrotones, aceleradores y colisionadores para encontrar las partículas que los físicos teóricos predecían. Ya no bastaba con un físico haciendo experimentos mentales en su despacho, ahora se trataba de convencer a los políticos que para desentrañar los misterios de la naturaleza había que hacer grandes inversiones. Las guerras mundiales (el proyecto Manhattan) y la posterior competición entre EE UU y la URSS contribuyeron a construir grandes laboratorios (Los Álamos, Lawrence, Cavendish, Livermore), asociaciones de países (CERN) o enormes máquinas (LEP, LHC) donde trabajan miles de científicos que intentan dar con las partículas que están en la base de la materia. Así, por ejemplo, en julio de 2012, en el LHC del CERN se produjo el esperado hallazgo del bosón de Higss, esencial para comprender el universo existente. El modelo estándar descompone el átomo, antaño la partícula indivisible, en leptones, quarks y cuantos, en partículas de materia y partículas de fuerza, con masa y sin masa, con carga positiva o negativa, con diferente espín. Cuando se quiere llegar más allá de donde pueden llegar las máquinas, la materialidad se desvanece en vibraciones de cuerdas en lugar de partículas, pero la teoría de cuerdas no es de momento refutable, no está al alcance de la experimentación.

            Cuando los físicos que habían trabajado en lo microscópico abrieron sus ojos hacia lo macroscópico en los años 70, las preguntas sobre el cosmos cambiaron. Lo que se quería saber no era ya la composición de las galaxias y su lugar en el espacio, la velocidad de su expansión o la densidad de la materia, sino ¿por qué existe la materia y cuál es su origen o por qué es tan homogéneo a pesar de distancias tan inmensas? ¿Por qué la energía de expansión y la gravitacional se compensan? ¿Cómo es que hay algo en lugar de nada? Los cosmólogos cuando creían tener una imagen más o menos estable sobre el universo descubrieron que la materia observable era apenas un 5 %, que había una materia oscura, un 27 %, y una energía oscura o energía del vacío que suponía un 68 % del total del universo. Se preguntaron sobre el origen del universo con teorías que nos dejan perplejos (habría surgido de la nada; enormes fluctuaciones del vacío; “borbotones de espuma cuántica”); con nuevas técnicas investigaron el universo primigenio, el breve periodo de inflación y expansión a ritmo exponencial, el universo uniforme pero con pequeñas desviaciones (observadas en las minúsculas irregularidades en la radiación de fondo de microondas: “arrugas del espacio-tiempo”) que explican que exista la materia, las estrellas, la vida. También aquí hubo una competición por construir telescopios cada vez más grandes, más complejos, añadiendo a los terrestres los espaciales, a los ópticos los radiotelescopios, los de infrarrojos, los ultravioletas, los de rayos gamma. Si los físicos del siglo XX se preguntaron sobre el origen ahora lo hacen sobre las consecuencias de sus descubrimientos: la computación cuántica, la teleportación, los multiversos.

            Según Sánchez Ron la física en el siglo XX ha sido la más importante de las ciencias y de sus descubrimientos han derivado buena parte de los avances tecnológicos hasta el punto de cambiar el mundo. De la física del estado sólido surgieron los hallazgos de materiales semi y superconductores en los que se anula la resistencia al paso de la corriente eléctrica. De la nueva física surgieron el radar y el transistor, el circuito integrado y el microprocesador, los microscopios electrónicos y de efecto túnel, la calculadora y el ordenador, la nanotecnología, el máser y el láser, la energía nuclear e Internet. Lo mismo ha ocurrido en las ciencias de la vida con el descubrimiento de la radiación aplicada en los rayos X y el TAC, de los ultrasonidos aplicados a las ecografías y al PET (tomografía de emisión de positrones), la medicina nuclear, la resonancia magnética o la difracción de rayos X. En Biología físicos como Schrödinger, Delbruck o Crick contribuyeron a la fundación de la biología molecular y al descubrimiento de la estructura del ADN en forma de doble hélice. Es más, detrás del GPS, de la teoría de la tectónica de placas, de la regularidad que subyace a los sistemas caóticos o del descubrimiento de la causa de la gran extinción del mesozoico, la de los dinosaurios había físicos teóricos y experimentales pensando y trabajando.