Aigua claraModels matemàtics i realitat
Autor original: Ángel (GOLEM Blog). Secció Física, Matemàtica d'Aigua clara.
En física s’elaboren teories que intenten explicar l’estructura de l’univers, des d’allò més gran fins a allò més petit. És un cas on la teoria va per davant de les dades, per la qual cosa és habitual el disseny d’experiments per comprovar si les conseqüències que es prediuen es compleixen o no. Un cas clàssic és el de la desviació de la llum per la gravetat. Si la teoria del senyor Albert [Einstein] era correcta, havia de complir-se aquesta desviació amb una magnitud determinada. Si no es complia, la teoria o una part significativa d’ella, quedava refutada. Si es complia, s’afegia evidència a favor tot i que la “demostració completa” quedava encara lluny, suposant que fos possible.
Foto d’extranoise / Till Krech.
En aquests anys s’ha desenvolupat la “teoria de supercordes” com a intent d’unificació de les forces bàsiques i d’explicació de les famílies de partícules subatòmiques que es coneixen actualment. La idea bàsica és que les partícules serien l’expressió visible de diferents maneres de vibració d’aquestes “cordes” i de les seves interaccions. Una de les exigències de la teoria és que perquè les seves propostes funcionin és necessari que tot es desenvolupi en un espai d’11 dimensions (o 9, o 21, segons variants). Aquest nombre és necessari per eliminar molestes quantitats, com a probabilitats negatives, que sorgeixen quan es treballa en un espai menys complex. Pel a qui li interessi aquest tema en concret hi ha una web estupenda amb vídeos, The elegant universe (en anglès).
Jo sóc d’una altra guerra i tot això em queda molt gran però em suggereix una reflexió sobre la possible mala comprensió dels models matemàtics. Parteix de la base que la realitat té una existència independent de nosaltres; és a dir, que quan m’adormo vostès no desapareixen sinó que segueixen existint ignorant olímpicament que només sou creacions de la meva ment (hi ha gent que defensa això però crec que cap no s’atreveix a tirar-se des d’un penya-segat).
I la segona premissa és que la matemàtica és una construcció, aquesta sí, del nostre cervell. La matemàtica ha mostrat ser una poderosa eina de descripció de la realitat i del seu funcionament. Per això s’han desenvolupat tècniques molt diverses que contribueixen a solucionar problemes però no necessàriament a comprendre’ls.
La teoria de supercordes només és coherent descrivint la realitat en un espai d’11 dimensions però del seu possible èxit en la descripció de la realitat i de la possibilitat que pugui en el futur fer prediccions contrastables no es dedueix que estiguem en un univers d’11 dimensions. També hi ha teories que són coherents amb l’existència d’infinits universos paral·lels. Això significa que, en el context del model desenvolupat, aquesta existència no és contradictòria però no significa, en absolut, que aquests universos existeixin, ni tan sols que la teoria proposada faci més probable la seva existència.
Hi ha propensió entre els aficionats a les pseudociències a donar aquest salt del model a l’existència real. Això no és sorprenent perquè té aparença de solidesa: 1) un premi Nobel o un físic de bandera proposa la possibilitat d’existència d’universos alternatius, o la de forats de cuc espai-temporals, 2) ergo podem proposar que existeix comunicació lateral entre ells la qual cosa 3) explicaria fenòmens paranormals tot donant-los, de pas, major credibilitat. I no, d’una cosa no es dedueix l’altra ni se següent. El pas d’1 a 2 és confondre l’àmbit de validesa de les proposicions passant de la possibilitat d’existència en un escenari matemàtic a l’existència en la realitat. I el pas de 2 a 3 és una proposta menyspreable perquè no només l’existència real no s’ha demostrat sinó que no n’existeix evidència alguna.
El que em sembla sorprenent és que hi hagi professionals de la ciència que no separin amb claredat una construcció capaç de descriure una part de la realitat de la realitat mateixa.
L’error es produeix quan es creu que qualsevol seqüela d’un model matemàtic té una rèplica o contrapartida en la realitat o, dit d’una altra manera, que les derivacions d’aquests models es corresponen amb propietats ocultes de la realitat.
En conclusió, una confusió d’àmbits d’aplicació que té conseqüències importants en la ciència i alimenta les elucubracions d’altres col·lectius que esperen ansiosos que un Nobel parli de nou d’alguna repercussió xocant de la seva teoria.
Etiquetes: Construccions matemàtiques, Einstein, Gravetat, Models matemàtics, Teoria de supercordes