"EL UNIVERSO EN UNA CASCARA DE NUEZ", de Stephen Hawking.

por Marcelo Novas.

¿Para qué reseñar, en una revista de psicoanálisis, un libro de divulgación sobre física teórica? Espero que la lectura de las líneas subsiguientes pueda ofrecer alguna respuesta, a pesar que el siguiente trabajo contará con la inapreciable contrariedad de no disponer de la copiosa apoyatura gráfica de la que dispone la edición en español.
En 1990 aparecía la primer edición en una colección de bolsillo de editorial Alianza de "Historia del tiempo "(1),un texto de 1988, de Stephen Hawking, lo que mostraba la considerable atención que el público había otorgado a esta obra de divulgación de quien era, y es considerado el físico teórico más brillante después de Einstein (si podemos dar crédito a lo que informa la solapa de este nuevo libro). Doce años después aparece este "El universo en una cáscara de nuez"(2), un emprendimiento similar, pero con algunos cambios que hablan de cual ha sido el recorrido de este autor y que tipos de problemas son los que le ocupan. Uno de dichos cambios refiere a la forma que el propio Hawking decidió darle a este texto,ya que en el prefacio nos informa que a diferencia de "Historia del tiempo", "El universo en una cáscara de nuez" presenta una estructura arborescente la que contrasta con el carácter lineal que ofrecía el texto precedente. El autor nos informa que esta determinación obedece al hecho que una estructura lineal como la que presentaba su libro anterior impedía a algunos la continuidad y el acceso a los capítulos finales, mientras que esta estructura arborescente habilita diferentes entradas y diversos recorridos por la obra. En este punto nos preguntamos si este cambio obedece a la consideración por los legos que nos acercamos a la obra, o más profundamente existiría la intención de reflejar en la forma del texto parte de los temas y problematizaciones que este libro ofrece, ya que la idea de una causalidad de tipo lineal es lo que en este trabajo se trata de superar, mostrando que tipo de complejidad es la que permitiría un acercamiento conceptual a los problemas que el texto trata de mostrar. Asimismo no deberíamos desatender la dimensión política del asunto, debido a la importancia que se concede al peso de la investigación y a cuáles son los recursos que la sociedad debe concederse para dichos fines , dimensión política que se manifiesta en la publicación en sí y en lo que esta publicación declara; en este punto Hawking a través del despliegue de un humor muy sutil reclama libertad y recursos ( quizá sean lo mismo) para poder seguir produciendo en el campo de su interés, y por esta razón,el hecho de publicar esta obra de divulgación con el horizonte del acceso a estos temas de una cantidad masiva de lectores no debería pasar como una actitud sin consecuencias. Mas volvamos a la forma de la obra: nos encontramos con que este libro cuenta con siete capítulos, siendo el primero y el segundo el ‘tronco’ a partir de los cuales la estructura arborescente de este texto se desplegará. Nos encontramos así con un primer capítulo donde aparece una breve semblanza biográfica de Einstein y donde el tema del tiempo, verdadero nudo de problematicidad de la obra comienza a ser desarrollado. Aqui Hawking plantea, siguiendo la teoría de la relatividad , que el tiempo no es una magnitud universal, lo que este autor destaca como una idea de una gran ‘belleza y simplicidad’, sin olvidarse de anotar la fuerte oposición que despertó en muchos, debido a la caída de algunos supuestos que afectarían sobre todo al campo de la moral(3). Quizá lo más interesante de este primer capítulo sea poder ver la oposición y ‘resistencia’ que sus propios descubrimientos produjeron en el mismo Albert Einstein. Es así que su trabajo llevaba a admitir y reconocer que el tiempo tuvo un origen, idea que nunca agradó a este autor. Einstein se escandalizó por el carácter aleatorio e impredectible en las leyes básicas, por lo que nunca llegó a aceptar completamente a la mecánica cuántica, sentimiento que se expresa en su famosa frase ‘Dios no juega a los dados’. El segundo capítulo se llama ‘La forma del tiempo’ y tratará de mostrar como la relatividad general de Einstein da forma al tiempo y como se intenta reconciliar esto con la teoría cuántica. Aqui Hawking comienza el capítulo advirtiéndonos de su postura positivista en relación al conocimiento y de que manera desde el positivismo no es posible decir qué es realmente el tiempo, solo describir lo que se ha percibido, lo que este autor entiende que constituye un excelente modelo matemático del tiempo y que sí permite decir a que predicciones conduce dicho modelo. El primer modelo matemático para el tiempo se lo debemos a Isaac Newton y fue establecido en sus "Principia Mathematica" en 1687, modelo que presentaba sus dificultades, como la señalada por Immanuel Kant como ‘antinomia de la razón pura’: si el universo había sido creado ¿por qué se había tenido que esperar infinitamente hasta la creación?, si el universo había existido siempre ¿por qué no había ocurrido todo ya, particularmente, por qué no se había alcanzado el equilibrio térmico?. Esto resultaba una contradicción dentro del modelo matemático newtoniano, en el que el tiempo es una magnitud infinita, independiente de lo que sucediese en el universo. En 1915 Einstein propone un modelo matemático nuevo, ya que la relatividad general combina la dimensión temporal con las tres dimensiones espaciales para formar lo que se llama espacio-tiempo. La teoría incorpora los efectos de la gravedad, de forma que la distribución de materia y energía en el universo deformará y distorsionará el espacio-tiempo, por eso más arriba se afirmaba que la teoría de la relatividad daba forma al tiempo, ya que al curvar el espacio, asimismo curvará al tiempo, (recordemos que en el capítulo anterior el tiempo como magnitud universal deja de ser considerado, para pasar a utilizar un tiempo personal que dependerá de la posición y el desplazamiento de los observadores). En la relatividad general, el tiempo y el espacio no existen independientemente del universo, estan definidos por medidas efectuadas dentro del universo, por lo que no tendría sentido preguntar qué ocurrió antes del comienzo o después del fin, porque tales tiempos no podrían estar definidos para este universo, lo que podría entenderse como un tope o un límite al conocimiento que la ciencia puede ofrecer. Este último punto quizá nos permita comprender porqué Hawking comienza el capítulo aclarando cuales son los límites y alcances de su postura positivista y cómo los últimos avances del conocimiento circunscriben el campo a problematizar. Hawking nos advierte que el prejuicio generalizado entre los físicos teóricos, incluso para Einstein, era que el tiempo debería ser infinito en ambas direcciones (futuro y pasado); la postura de concebir una posibilidad distinta, como la de considerar una singularidad como la que plantea la hipótesis de un Big Bang, u origen del universo a partir de una gran explosión, implicaba abandonar las soluciones a las ecuaciones de Einstein que presentaban un alto grado de simetría. Fueron precisamente los trabajos de Hawking y Penrose los que permitieron comenzar a pensar estas singularidades como hipótesis plausibles del origen de este espacio-tiempo. Un muy interesante ejemplo de esto es la imagen que nos ofrece este autor del pasado al decirnos que este tiene forma de pera: si tomamos en cuenta el cono de luz de nuestro pasado, es decir, la luz de las galaxias que estan llegando en el presente, ese cono se angostará en un punto que corresponde al momento inicial u original de este universo. De todas formas muchos seguían rechazando la idea que el tiempo tuviera un origen o un final, aduciendo que el modelo matemático no constituía una buena descripción de lo que ocurría cerca de una singularidad, y la razón de esto es que la relatividad general no incorpora la incertidumbre de la teoría cuántica que rige las otras fuerzas que se conocen(4). Es aquí que Stephen Hawking nos dice que para comprender el origen y el destino del universo es necesaria una teoría cuántica de la gravitación y para ello se dedicará hasta finalizar este segundo capítulo a mostrar que tipos de teorías se han desarrollado y de qué manera artefactos conceptuales diferentes pueden ofrecer similares lecturas de parte de la realidad. Especialmente interesante en este recorrido por las diferentes teorías es ver cómo resulta una idea particularmente productiva la de considerar además del tiempo real, un tiempo imaginario, basado este tiempo imaginario en el modelo de los números imaginarios, para esto Hawking nos propone considerar el tiempo real como una línea horizontal y al tiempo imaginario como las verticales que intersectan cada punto de esa línea horizontal, tanto positivamente, pensando en la semirrecta que asciende, como negativamente, al considerar la semirrecta que se proyecta hacia abajo; ¿qué ventaja ofrece este modelo?:predecir no sólo los efectos que se han observado, sino asimismo efectos que se entiende pueden llegar a ser posibles. Esta idea de un tiempo imaginario será desplegada en la tercera parte del texto. El tercer capítulo de "El universo en una cáscara de nuez" lleva el mismo título que la obra general y en él , Hawking tratará de explicar cómo es que el universo tiene múltiples historias, siendo cada una determinada por una diminuta nuez. En el capítulo anterior Hawking nos explicaba que la teoría clásica de la relatividad, es decir la que no considera los aportes de la mecánica cuántica, integraba el tiempo real con el espacio y sus tres dimensiones para proponer un espacio-tiempo cuadridimensional; distinta de las tres direcciones espaciales, la línea de universo o historia de un observador siempre transcurría en la dirección creciente del tiempo real, las otras tres podían aumentar o disminuir, es decir, se podía invertir la dirección en el espacio, mas no en el tiempo. A diferencia de esto, al ser el tiempo imaginario perpendicular al tiempo real, se comporta como una cuarta dimensión espacial, posibilitando otros desplazamientos que los meramentes crecientes del tiempo real, es en este sentido imaginario que el tiempo tiene una forma. Así, al considerar el autor un espacio-tiempo con tiempo imaginario esférico como la superficie de la tierra puede hipotetizar por ejemplo que si el tiempo imaginario corresponde a los grados de latitud, la historia del universo en tiempo imaginario comenzaría en el polo Sur y no tendría sentido preguntar que ocurre más al sur del polo Sur. Lo que Hawking nos advertirá más adelante es que las historias completamente lisas como las que presenta una esfera son las más probables teóricamente pero aparecen en un número muy pequeño, siendo las historias irregulares más numerosas y por ello más probables como posibles. Esta idea del tiempo comenzando en el ‘Polo Sur’ de la esfera de ese tiempo imaginario parecía ubicar el origen del universo por fuera del alcance explicativo de la ciencia. La razón de esto es que la relatividad general no incorpora el principio de incertidumbre, el elemento aleatorio de la teoría cuántica, principio que se torna muy importante en un universo pequeño, como hubo de serlo en los primeros momentos éste, donde las probabilidades eran menores (ya que su tamaño espacio-temporal era menor). Este modelo considera que el universo debe tener todas las historias posibles, cada una de ellas con su propia probabilidad, aquí Hawking nos dice que se está trabajando para combinar la teoría general de la relatividad de Einstein y la idea de Richard Feynman de las historias múltiples en una teoría unificada que describa todo lo que ocurre en el universo, ya que dicha teoría permitirá calcular cómo se desarrollo el universo si conocemos cómo empezaron las historias, entonces ¿cómo entender de que forma se desarrolló éste?:definiendo las condiciones de contorno, las cuales deberían establecer el estado inicial, serían reglas sobre qué ocurre en las fronteras del universo, los bordes del espacio y el tiempo. Sobre este punto Hawking tiene una posición tomada, entiende que una posibilidad sobre la frontera del universo es que esta fuera un simple punto que al atravesarlo podríamos pretender que el territorio allende él también forma parte de éste, una segunda opción habla de un borde muy irregular en donde el espacio-tiempo estaría muy condensado y sería extremadamente difícil definir condiciones de contorno, y por último, la tercera opción, a la cual adscribe Hawking, que concibe un universo sin fronteras en el espacio y en el tiempo, para lo cual debe apelar a una historia del universo en tiempo imaginario como una superficie cerrada, al modo esférico, de este modo se evita definir las condiciones de contorno al plantear un universo autocontenido. Aún en un universo autocontenido, las historias posibles serían múltiples, como lo decía el planteo de Feynman, entonces aquí se plantea la pregunta:¿qué selecciona de entre todos los universos posibles el universo particular en que vivimos? Creo que en este punto es donde el positivismo de Hawking se hace graciosamente a un lado como ‘doctrina filosófica según la cual las teorías científicas son modelos matemáticos que describen y codifican las observaciones que llevamos a cabo’(5) y debe apelar al principio antrópico. El principio antrópico señala que el universo debe ser más o menos como lo percibimos, ya que si fuera diverso, no existiría nadie para observarlo, de esta manera, si bien este principio desagrada a muchos espíritus científicos, a otros les permite concentrarse en el subconjunto de historias posibles que contengan vida inteligente. Entonces el autor, como ejemplo del poder del principio antrópico, utiliza el número de direcciones en el espacio, llegando a la conclusión que el espacio tridimensional es uno de los más adecuados para el desarrollo de vida inteligente, al mostrar a qué tipo de dificultades estarían sujetos seres bidimensionales o aquellos que habitasen un universo con cuatro dimensiones planas. Hawking se ve llevado a argumentar de esta manera debido a que en el capítulo dos nos había dicho que según la teoría M el espacio tendría nueve o diez dimensiones, pero seis o siete de ellas estarían enrolladas en radios de curvatura muy pequeña y solo quedarían tres dimensiones grandes y relativamente planas. Para finalizar este capítulo el autor nos muestra como el comportamiento del universo puede ser comprendido a partir de su historia en el tiempo imaginario, que es una esfera diminuta y ligeramente aplanada, y aquí , para vergüenza de Sokal (6), Hawking apela a una figura de la literatura para graficar su idea : nos dice que es como la nuez de Hamlet, pero que esta nuez codifica lo que ocurre en el tiempo real. El cuarto capítulo de "El universo en una cáscara de nuez" se llama ‘Prediciendo el futuro’, y tratará de explicar cómo se está pensando el hecho que la pérdida de información en los agujeros negros puede reducir nuestra capacidad de predecir el futuro. Para Hawking, representante del pensamiento positivista, la condición de predictibilidad que posee el pensamiento científico es un bien difícil de resignar, a pesar de haber sido conmovida por diversos acontecimientos a lo largo del siglo que pasó, como ser el teorema de Gödel y el principio de incertidumbre de Heisenberg por citar algunos ejemplos. La importancia de la propuesta newtoniana y de otras teorías de la física habían llevado, a comienzos del siglo XIX a Laplace a postular el determinismo científico, de esta manera, conocer las posiciones y velocidades de todas las partículas del universo nos debería permitir predecir el futuro estado del mismo. Claro que el principio de incertidumbre modificó esta situación, al plantear la imposibilidad de conocer a la vez la posición y la velocidad de una partícula, entonces el determinismo fue modificado por la mecánica cuántica en donde el estado de la partícula se representa por la función de onda, que nos mostrará la probabilidad de hallar la partícula en determinada posición. El problema aquí es ¿qué ocurre en singularidades como los agujeros negros?, porque allí parte de la función de onda de las partículas, y por ende parte de la información que es muy importante para sostener este determinismo modificado por la mecánica cuántica está dentro del agujero negro y parecería que no puede ser rescatada. Una posibilidad es tomar en cuenta la Teoría de cuerdas, en donde las partículas son descritas como ondas en una cuerda, siendo la cuerda un objeto unidimensional (7), ocurre que en esta teoría existen no solo objetos unidimensionales como las cuerdas, sino otros objetos extensos, llamados branas, una 1-brana es una cuerda, una 2-brana es una membrana, una 3-brana es un objeto tridimensional, por lo que una p-brana tiene p dimensiones (8) (recordemos que la teoría M hablaba de nueve o diez dimensiones). Entonces tomando esta idea de las p-branas, se pueden considerar comportamientos de estas p-branas (que tendrían tres dimensiones del espacio y siete dimensiones adicionales que no podemos observar) como análogos a los de los agujeros negros en lo que refiere a le emisión de partículas y por lo tanto de información(9), de esta manera el determinismo modificado por la mecánica cuántica aún puede ser utilizado. El quinto capítulo se titula ‘Protegiendo el pasado’ y en él el autor se pregunta sobre la posibilidad de viajar en el tiempo.Hawking nos dice que diferentes regiones del universo podrían tener diferentes estados fundamentales y por lo tanto diferentes organizaciones del espacio-tiempo. Por supuesto que en este punto Hawking descarta la posibilidad de los hombres de poder realizar estos viajes a menos que ocurran cambios muy drásticos, pero no se niega la posibilidad de pensarlo para diferentes partículas. Este punto llama poderosamente la atención, ya que aquí Hawking reclama libertad para pensar estas cuestiones sin ser ridiculizados, incluso para poder comprender el hecho que si los viajes temporales son imposibles, poder entender y explicar porqué esto ocurre. Uno de las declaraciones más interesantes de este capítulo es la que dice que recientemente se ha encontrado que fenómenos de la física muchas veces admiten descripciones duales igualmente válidas. El sexto capítulo será quizá el más polémico; en dicho capítulo el autor nos habla de la vida biológica y electrónica y cómo se irán complejizando y desarrollando con un ritmo cada vez mayor. En este punto el tema de la ética y el conocimiento no pueden soslayarse, y quizá nuevamente sea la dimensión política la que pueda aportar, no la partidización de las opiniones, sino la discusión del sentido y el alcance de las decisiones a tomar. No deberíamos desatender en este capítulo el contrapunto que hace Hawking entre velocidad e inteligencia, ya que nos dice que los ordenadores de última generación aquellos que realizan 28.000.000 de operaciones por segundo son menos complejos que el cerebro de un anélido o lombriz de tierra , lo que parece ubicar en diferentes registros la inteligencia y la velocidad. Quizá la postura positivista de Hawking permita entender algunos de sus planteos y su decisión de no evitar algunas discusiones postuladas por la vía de los hechos, sobre todo las referidas a la bioética. El último capítulo , el séptimo, llamado ‘Los nuevos universos membrana’ tratará sobre cuáles son las últimas concepciones de la física en relación al universo; así se nos presenta la teoría M como una red de teorías aparentemente diferentes, todas las cuales parecen aproximaciones en diversos límites o aspectos a una misma teoría subyacente y Hawking pone como ejemplo el caso de la gravitación, en que la teoría de Newton es una aproximación a la teoría de la relatividad general de Einstein en el límite en que el campo gravitatorio se hace pequeño. El punto es que la teoría M sostenía que el universo tiene diez u once dimensiones (antes planteó nueve o diez), siendo seis o siete de ellas muy pequeñas y difíciles de observar, mas recientemente se ha sugerido lo contrario , es decir que estas dimensiones adicionales fuesen comparativamente grandes e incluso infinitas, lo que para un positivista como Stephen Hawking tiene la ventaja de poder ser una hipótesis cuya observación e incluso experimentación en un acelerador de partículas es factible. Esta idea implica que vivimos en un universo membrana, una superficie o membrana cuadridimensional en un espacio-tiempo de dimensionalidad más elevada (10). Con esta imagen, y volviendo a apelar a Shakespeare, ahora no el de "Hamlet", sino el de "La tempestad", Hawking cierra su texto.
Llegados al final de esta reseña muchas interrogantes quedan abiertas, de esta manera, la pregunta inicial vuelve, quizá con mayor insistencia, quizá desde otro lugar, ¿puede el psicoanálisis utilizar estos modelos, como en su momento Freud utilizó el modelo de la física (entre otras disciplinas) para sus teorizaciones?, de esta manera,¿cómo incidirán dichas conceptualizaciones en la práctica clínica del análisis?

NOTAS

1 -Hawking, 1988.

2 -Hawking, 2001.

3 -Hawking, 2001, pag.11.

4 -Hawking, 2001, pag.43.

5 -Hawking, 2001, pag.207.

6 -Sokal, 1998.

7 -Hawking, 2001, pag.203.

8 -Hawking, 2001, pag.202.

9 -Hawking, 2001, pag.126.

10-Hawking, 2001, pag.180.

BIBLIOGRAFIA

Hawking, Stephen: 1988, "Historia del tiempo", Alianza Editorial, Madrid, 1990.

2001,"El universo en una cáscara de nuez", Crítica/Planeta, Barcelona, 2002.

Prigogine, Ilya: 1988, "El nacimiento del tiempo",Tusquets Editores, Barcelona, 1993.