Sean M. Carroll es astrofísico en el Instituto de Tecnología de California. En el siguiente ensayo expone su concepción de lo que habría de ser una cosmovisión científica materialista; Carroll se decanta por un materialismo formalista con una concepción empirista humeana de la causalidad. Para Carroll, el materialismo se deriva necesariamente de la aplicación consecuente del método científico.
Resumen
Tanto la ciencia como la religión hacen afirmaciones sobre el modo fundamental en que funciona el universo. Aunque estas afirmaciones no sean a priori incompatibles (podríamos imaginar que hemos llegado a la creencia religiosa a través de la investigación científica), argumentaré que divergen en la práctica. Si pensamos que los métodos de la ciencia pueden utilizarse para discriminar entre distintas imágenes fundamentales de la realidad, llegaremos a una concepción estrictamente materialista del universo. Aunque los detalles de la cosmología moderna no son parte necesaria de este argumento, proporcionan una serie de pistas interesantes sobre cómo puede construirse una imagen última de la realidad.
1. Introducción
Cada vez se oyen más rumores acerca de una supuesta reconciliación entre la ciencia y la religión. En las principales revistas y diarios, así como en muchas conferencias académicas, se afirma a menudo que la creencia en el éxito de la ciencia a la hora de describir el funcionamiento del mundo ya no entra en conflicto con la fe en Dios. Me gustaría oponerme a esta tendencia, y defender un punto de vista más pasado de moda pero que todavía es característico de la mayoría de los científicos, quienes tienden a no creer en ningún componente religioso dentro del funcionamiento del universo.
Escogí el título "Por qué los cosmólogos son ateos", no porque esté interesado principalmente en investigar la sociología y la psicología de los científicos contemporáneos, sino simplemente para llamar la atención sobre el hecho de que voy a presentar un punto de vista muy común y venerable, sin avanzar ninguna línea nueva de razonamiento. Esencialmente defenderé una postura que nos ha sido legada por la Ilustración, y que ha sido perfeccionada a lo largo de los años por múltiples avances en la comprensión científica. En particular, hablaré del impacto que la cosmología moderna ha tenido sobre nuestra comprensión de estas cuestiones realmente fundamentales.
Los últimos cien años han sido testigos de un grado significativo de tensión entre la ciencia y la religión. Desde los tiempos primitivos, la religión ha proporcionado un cierto modo de dar sentido al mundo –una razón de por qué las cosas son como son. En los tiempos modernos, la exploración científica ha proporcionado su propia imagen de cómo funciona el mundo, una imagen que casi nunca ha confirmado las imágenes religiosas preexistentes. Aparentemente, la ciencia ha trabajado para minar la creencia religiosa, poniendo en duda los aspectos explicativos cruciales de dicha creencia; de ello se sigue que otros aspectos (morales, espirituales, culturales) de la creencia religiosa han perdido toda garantía de validez. Argumentaré que este desacuerdo no es necesario a priori, pero que surge, sin embargo, como una consecuencia del método científico.
Es importante distinguir desde el principio entre dos conceptos relacionados pero en última instancia distintos: la imagen de cómo funciona el mundo, y la metodología para decidir entre varias imágenes en competencia. Las imágenes del mundo que nos interesan aquí pueden etiquetarse como "materialismo" y "teísmo". El materialismo afirma que una descripción completa de la naturaleza consiste en la comprensión de las estructuras de la realidad junto con las pautas seguidas por dichas estructuras, mientras que el teísmo insiste en la necesidad de un Dios consciente que de algún modo se halla por encima de tales pautas [1]. La ciencia está asociada frecuentemente a una perspectiva materialista, pero la esencia de la ciencia reside tanto en una metodología para alcanzar la verdad como en una perspectiva sobre la forma que podría adoptar la verdad en última instancia. En particular, el método científico es empírico, en contraste con las apelaciones a la razón pura o a la revelación. Para los objetivos de este artículo, asumiré la validez del método científico y simplemente indagaré los tipos de conclusiones a que nos lleva su uso.
Dentro de este marco, existen dos vías posibles para la reconciliación entre ciencia y religión. Una vía es afirmar que ciencia y religión no son incompatibles porque hablan de conjuntos de cuestiones completamente diferentes, y en consecuencia nunca entran en conflicto. La otra vía es afirmar que el pensamiento científico no conduce a rechazar el teísmo, sino que de hecho la creencia religiosa puede justificarse de la misma manera que cualquier teoría científica. Argumentaré que ninguna de estas estrategias ha tenido éxito: ciencia y religión hablan en realidad de varias de las mismas cuestiones, y cuando lo hacen dan respuestas muy diferentes. En particular, deseo argumentar que la creencia religiosa implica necesariamente ciertas afirmaciones sobre cómo funciona el universo, que estas afirmaciones pueden ser juzgadas como hipótesis científicas, y que como tales afirmaciones deberían ser rechazadas en favor de modos alternativos de entender el universo.
Probablemente no diré nada que ustedes no hayan oído en otra parte. Mi objetivo es únicamente describir lo que pienso que los científicos comunes tiene en mente cuando se enfrentan al problema de la ciencia versus la religión, aun cuando los científicos mismos no hayan estudiado detenidamente estas cuestiones.
2. Cosmovisiones.
Una de las tareas más difíciles en el debate sobre la relación entre ciencia y religión es definir la terminología de un modo que sea aceptable para todos los interlocutores. De hecho, esto es casi imposible; especialmente en lo que respecta a la religión, la terminología es utilizada de muchos modos incompatibles por muchas personas diferentes. Por lo tanto, intentaré ser lo más claro que pueda en las definiciones que utilizo. En esta sección quiero describir cuidadosamente lo que entiendo por las dos cosmovisiones en liza, el materialismo y el teísmo, sin dirimir aún cómo escoger entre ellas.
La esencia del materialismo consiste en elaborar un modelo del mundo como un sistema formal, que sea inequívoco (carente de ambigüedad) y completo como descripción de la realidad. Puede decirse que un modelo materialista consta de cuatro elementos. En primer lugar, elaboramos un modelo del mundo como una estructura formal (matemática). (La relatividad general describe el mundo como una curva multidimensional con una geometría de Lorentz, mientras que la mecánica cuántica describe el mundo como un estado en algún espacio de Hilbert. Para poner un ejemplo más trivial, podríamos imaginarnos un universo que no consistiera más que en una lista infinitamente larga de "bits" que adoptaran los valores 0 ó 1.) En segundo lugar, esta estructura exhibe unas pautas (las "leyes de la naturaleza"), de manera que la cantidad de información que se necesita para describir el mundo es dramáticamente inferior a lo que dicha estructura parecería exigir en un principio. (En un mundo constituido por una lista de bits, por ejemplo, podríamos encontrar que los bits son una serie infinitamente repetida de un “uno” seguido de dos “ceros”: 100100100100…) En tercer lugar, necesitamos las condiciones limitadoras que especifican la realización concreta del modelo. (El primer bit de nuestra lista es un “uno”.) Obsérvese que la distinción entre el modelo y sus condiciones limitadoras no está perfectamente bien definida; se trata de una cuestión relevante para la cosmología, y hablaremos de ella más tarde. Finalmente, necesitamos un modo de relacionar este sistema formal con el mundo que percibimos: una "interpretación".
Al lector podría preocuparle que pasemos por alto cuestiones muy sutiles e importantes en filosofía de la ciencia; y estaría en lo cierto, pero no tiene por qué preocuparse. La filosofía de la ciencia se vuelve difícil cuando intentamos describir la relación del sistema formal con el mundo (la interpretación), así como el modo en que construimos distintas teorías y escogemos entre ellas. Pero la idea de que intentamos, en principio, construir un modelo del mundo como un sistema formal es indiscutible.
La tesis materialista dice simplemente que esto es todo lo que hay en el mundo. Una vez que entendemos la estructura formal correcta, las pautas, las condiciones limitadoras y la interpretación, hemos obtenido una descripción completa de la realidad. (Desde luego, aún no tenemos las respuestas finales en todo lo referente a dicha descripción, pero un materialista cree que tal descripción existe realmente.) En particular, deberíamos enfatizar que esta perspectiva no deja ningún sitio para conceptos filosóficos comunes tales como "causa y efecto" u "objetivo". Desde la perspectiva de la ciencia moderna, los acontecimientos no tienen objetivos ni causas: simplemente se conforman a las leyes de la naturaleza. En particular, no hay ninguna necesidad de invocar un mecanismo para "sostener" un sistema físico o para mantenerlo en marcha; ello requeriría una capa adicional de complejidad para que un sistema dejara de seguir sus pautas en vez de simplemente continuar con las mismas. Creer otra cosa es una reliquia de cierto modo de pensar metafísico; estas nociones son útiles de modo informal para los seres humanos, pero no forman parte de una descripción científica rigurosa del mundo. Desde luego, los científicos hablan de la "causalidad", pero ésta no es más que una descripción de la relación entre las pautas y las condiciones limitadoras; es un concepto derivado, no fundamental. Si conocemos el estado de un sistema en cierto momento, así como las leyes que gobiernan su dinámica, podemos calcular el estado del sistema en un momento posterior. Podríamos sentirnos tentados a decir que el estado particular del primer momento "hizo" que el estado fuera lo que fue en el segundo momento; pero sería igual de correcto decir que el segundo estado causó el primero. Según la visión materialista del mundo, por lo tanto, las estructuras y las pautas son todo que hay –no necesitamos ningún concepto auxiliar.
Definir el teísmo es más difícil que definir el materialismo, por la simple razón de que la creencia teísta adopta muchas más formas que la perspectiva materialista, y a menudo las mismas palabras son utilizadas para significar cosas completamente diferentes. Evitaré parcialmente esta dificultad rehuyendo dar una definición comprensiva de la religión, y aceptando simplemente la creencia en la existencia de un ser llamado "Dios" como componente necesario de la religiosidad. (Esta opción ya excluye algunas formas de creencia que a veces son consideradas como "religiosas". Por ejemplo, alguien podría afirmar que "las leyes de la física, y su funcionamiento en el mundo, son lo que yo entiendo por Dios". No estoy seguro de qué tipo de postura sería ésta, pero en cualquier caso nada de lo que tengo que decir se aplicaría a ella.)
Por lo tanto, la sutileza se traslada a la tarea de definir a "Dios". Utilizaré este término para significar algún tipo de ser que no se encuentra atado por el mismo modelo que percibimos en el universo, que según nuestras normas es sumamente poderoso (no necesariamente omnipotente, aunque esto también sería importante), y que de algún modo desempeña un papel crucial en el universo (creándolo, haciéndolo evolucionar, etc.). Por "algún tipo de ser" quiero señalar una entidad a la que reconoceríamos como poseedora de consciencia –una "persona", en algún sentido apropiadamente generalizado (a diferencia de un aspecto de la realidad, o de algún tipo de sentimiento). Un Dios bastante concreto, en otras palabras, y no sólo un rasgo de la naturaleza. Este concepto de Dios no tiene por qué ser constantemente intervencionista, pero al menos tiene la capacidad de influir de algún modo en nuestro mundo. Aunque no sea necesariamente omnipotente, el aspecto relevante de este concepto es que Dios no se halla atado por las las leyes de física. En particular, no incluyo a ningún tipo de Dios-superhéroe que se encuentre atado por tales leyes, pero que haya comprendido cómo utilizarlas de tal modo que transmita la impresión de un enorme poder (aunque sea difícil imaginar en última instancia cómo podríamos distinguir entre estas dos posibilidades). Cuando digo que Dios no se halla atado por las leyes de física, tengo en mente, por ejemplo, que Dios no está limitado por el movimiento más lento que la velocidad de luz, o que Dios podría crear un electrón sin crear también la correspondiente partícula cargada positivamente. (No imaginamos que Dios pueda hacer lo lógicamente imposible, sólo que puede violar el modelo contingente de realidad que podríamos imaginar hubiera podido ser distinto.) Desde luego, éstos son poderes bastante pobres comparados con la mayor parte de las concepciones de Dios, pero los acepto como criterios mínimos. Hay varios tipos de creencias que se califican como religiosas de manera convencional, pero que son incompatibles con mi definición de Dios; sobre ellas no tengo nada que decir en este artículo.
Debería quedar claro que, según estas definiciones, materialismo y teísmo son esencialmente incompatibles, por definición. (El primero dice que todo obedece siempre las reglas, mientras que el segundo dice que Dios es una excepción y que Él hace básicamente lo que quiere.) De aquí no se sigue inmediatamente que "ciencia" y "religión" sean incompatibles; tal vez pudiéramos seguir el método científico para concluir que una visión materialista del mundo no es tan razonable como una visión teísta. Por otra parte, lo anterior implica que ciencia y religión se solapan realmente en sus esferas de interés. La religión tiene muchos otros aspectos, incluyendo los sociales y morales, además de su papel en la descripción del funcionamiento del mundo; sin embargo, ese papel descriptivo de la realidad es crucial, y necesariamente trata las mismas cuestiones de las que trata la ciencia. Las sugerencias de que ciencia y religión son actividades simplemente inconexas [2] se apoyan generalmente en una definición de la "religión" como algo mucho más próximo a la "filosofía moral". Tal definición ignora aspectos cruciales de la creencia religiosa.
Al juzgar entre el materialismo y el teísmo, nos enfrentamos a dos posibilidades. O bien uno u otro sistema es lógicamente imposible, o bien tenemos que decidir cuál de los dos modelos concebibles explica mejor el mundo que experimentamos. En mi opinión, ni el materialismo ni el teísmo son lógicamente imposibles, y desarrollaré la idea de que tenemos que ver cuál de ellos se corresponde mejor con la realidad. Desde luego, contra el materialismo se han propuesto argumentos que no se basan en los rasgos específicos observados en nuestro mundo, sino sobre la razón pura o la revelación; no trataré aquí tales argumentos.
3. Elección de Teorías.
Considerando esta definición del materialismo y el teísmo, ¿cómo debemos decidir cuál de ellos creer? A priori, no hay ninguna respuesta correcta a esta pregunta, y los argumentos decisivos sólo podrán formularse después de ponernos de acuerdo sobre los elementos básicos en virtud de los cuales debemos escoger una teoría del mundo. Por ejemplo, alguien podría insistir en la primacía de la revelación para la comprensión de las verdades profundas; en respuesta, no habría ningún argumento lógico que pudiera demostrarle a esa persona que se equivoca. En cambio, me gustaría investigar qué conclusión debemos alcanzar empleando una técnica más empírica para decidir entre diversas teorías. En otras palabras, debemos dirimir la alternativa entre el materialismo y el teísmo del mismo modo que un científico dirimiría la alternativa entre dos teorías competidoras cualesquiera.
La asunción científica básica es que existe una descripción completa y coherente de cómo funciona el mundo. (No tiene por qué ser una descripción puramente materialista, en el sentido anteriormente expuesto; simplemente debe ser una descripción lógica que cubra todos los fenómenos.) Aunque seguramente no sepamos aún cuál podría ser esta descripción, la ciencia ha tenido un enorme éxito en la construcción de teorías provisionales que modelan con exactitud algunos aspectos de la realidad; este grado de éxito ha convencido a la mayor parte de los científicos de que realmente existe una descripción comprensiva que ha de ser encontrada. Esta asunción subyacente desempeña un papel crucial a la hora de determinar cómo los científicos escogen entre teorías competidoras que son más modestas en sus objetivos, intentando modelar sólo algunos tipos específicos de fenómenos –en una cáscara de nuez, los científicos escogen aquellos modelos que piensan que son más probablemente compatibles con la verdadera descripción subyacente unificada.
Podemos hacer una afirmación tan amplia con cierta confianza, justamente porque evita todas las preguntas difíciles. En particular, ¿cómo vamos a decidir si una teoría será más o menos probablemente compatible con una única descripción coherente de la naturaleza? Es en este punto cuando el juicio del científico individual desempeña necesariamente un papel crucial; el proceso es irreductiblemente no algorítmico. Se emplean aquí una serie de criterios, incluyendo la aptitud experimental, la simplicidad y la capacidad comprensiva. Ninguno de estos criterios es absoluto, ni siquiera la aptitud experimental; después de todo, a veces los experimentos son incorrectos.
Pondré un ejemplo para ilustrar los diferentes criterios empleados por los científicos para juzgar las teorías. Cuando observamos la dinámica de las galaxias, encontramos que la fuerza gravitacional aparente ejercida por una galaxia sobre las partículas que la orbitan es inevitablemente mucho mayor de lo que esperaríamos teniendo en cuenta la masa conjunta de todo el material visible de la galaxia. Una hipótesis sencilla y popular para explicar esta observación es la idea de "materia oscura", la noción de que la mayor parte de la masa de las galaxias no está en las estrellas o el gas, sino más bien en alguna nueva clase de partícula que aún no ha sido observada directamente, y que tendría una densidad media unas cinco veces mayor que la de la materia ordinaria del universo. Pero hay una idea competidora: que nuestra comprensión de la gravedad (a través de la relatividad general de Einstein) es incorrecta en los bordes de las galaxias, y en consecuencia debe ser sustituida por alguna nueva ley gravitacional. Milgrom ha propuesto dicha ley con el nombre de "Dinámica Newtoniana Modificada" o MOND [3]. Actualmente no sabemos con certeza si la hipótesis de la materia oscura o la hipótesis MOND son correctas, pero con toda seguridad la gran mayoría de los científicos expertos están a favor de la materia oscura. ¿Por qué es así? Por una parte, hay un sentido en el que la hipótesis MOND es más compacta y eficiente: se ha demostrado que describe con exactitud las observaciones de un amplio conjunto de galaxias, con sólo un parámetro libre, mientras que la idea de materia oscura es algo menos predictiva en este ámbito. Pero hay dos aspectos que trabajan en favor de la hipótesis de la materia oscura. En primer lugar, esta hipótesis hace predicciones detalladas para una amplia clase de fenómenos fuera del reino de las galaxias individuales: los racimos de galaxias, las distorsiones gravitacionales, la estructura a gran escala del universo, la radiación cósmica de fondo, y muchas cosas más, mientras que la MOND guarda un completo silencio sobre todas estas cuestiones (no hay ninguna predicción que verificar o refutar). El segundo punto (estrechamente relacionado con el anterior) es que la MOND no es realmente una teoría completa, y ni siquiera una teoría en absoluto, sino simplemente una relación fenomenológica sugerida que se supone es válida para las galaxias. Nadie sabe cómo integrarla en un marco mayor consistente. Por lo tanto, a pesar de la mayor potencia predictiva de la MOND dentro de su limitado dominio de validez, la mayor parte de los científicos la consideran un retroceso, ya que parece menos probable que en última instancia forme parte de una descripción comprensiva del universo. (Nadie puede decirlo con seguridad, así que la cuestión sigue abierta, pero la mayoría de los científicos tienen una preferencia bien definida.)
Debería quedar claro por qué elegir entre teorías competidoras es difícil –es un asunto relacionado con la predicción del futuro, y no con la aplicación de un conjunto de criterios inequívocos. Sin embargo, tampoco es completamente arbitrario; es simplemente una cuestión de aplicar un conjunto de normas no ambiguas. Por suerte, los casos en que cierta teoría sería favorecida aplicando un criterio razonable mientras una teoría diferente sería favorecida aplicando un criterio razonable diferente son tan raros como típicamente efímeros; la adquisición de resultados experimentales adicionales, o la mejora de la comprensión teórica, tienden en última instancia a resolver la cuestión de forma relativamente limpia en favor de un modelo específico.
Según esta descripción, la evaluación de una teoría científica implica tanto un juicio sobre la teoría misma como sobre la teoría más comprensiva que en última instancia describiría la naturaleza entera. Mientras que una serie de complejos factores dispares son aplicados para concretar las teorías, los criterios relevantes para la valoración de teorías comprensivas competidoras son mucho más sencillos: entre cada modelo posible que encaje todos los datos, escogemos el más simple. Aquí la “simplicidad" está relacionada con la noción de la "compresibilidad algorítmica": la simplicidad de un modelo es juzgada por la cantidad de información requerida para especificar totalmente el sistema. No hay ninguna razón a priori de por qué la naturaleza debería estar gobernada por un modelo comprensivo que sea sencillo; pero nuestra experiencia como científicos nos convence de que éste es el caso.
Debería quedar claro el modo en todas estas consideraciones se relacionan con la alternativa entre materialismo y teísmo. Estas dos visiones del mundo ofrecen ideas diferentes de la forma que adoptaría una descripción comprensiva. Actuando como científicos, nuestra tarea es juzgar si parece más probable que la teoría comprensiva más simple compatible con lo que ya conocemos del universo resulte ser estrictamente materialista, o bien requiera la introducción de una deidad.
4. Cosmología y Creencia
Si aceptamos el método científico como un modo de determinar el funcionamiento de la realidad, ¿llegaremos a una conclusión materialista o teísta? A primera vista, el teísmo parece tener todas las papeletas en contra: si buscamos la simplicidad de la descripción, una perspectiva que sólo invoca estructuras formales y pautas parece más simple que una en la que también aparece Dios. Sin embargo, estamos obligados a encontrar descripciones simples que también sean completas y consistentes con la experiencia. Por lo tanto, podríamos llegar a la creencia en Dios si ésta estuviera garantizada por nuestras observaciones –si hubiera pruebas (directas o de otro tipo) de una obra divina en el universo.
Hay varias maneras posibles de que lo anterior pudiera suceder. La más directa sería la observación de acontecimientos milagrosos que fuesen explicados más fácilmente invocando a Dios. Puesto que tales acontecimientos parecen difíciles de observar, tenemos que ser más sutiles. Hay aún dos vías, al menos, mediante las cuales una visión teísta del mundo podría juzgarse más irresistible que una visión materialista. En primer lugar, podríamos encontrar que nuestra mejor concepción materialista fuese de algún modo incompleta –habría algún aspecto del universo que posiblemente no pudiera ser explicado dentro de un marco completamente formal. Lo anterior permitiría hablar de un "Dios de las brechas o de los huecos", si hubiera una buena razón para creer que cierta clase de "brecha" o "hueco" es realmente inexplicable según las reglas formales. En segundo lugar, podríamos encontrar que la invocación a las obras de Dios permite de hecho simplificar la descripción, proporcionando explicaciones para algunas de las pautas observadas. Un ejemplo sería el argumento del diseño, si pudiéramos establecer convincentemente que ciertos aspectos del universo fueron diseñados antes que ensamblados por azar. Examinaremos cada una de estas posibilidades.
Veamos primero la idea de que hay algo intrínsecamente ausente en una descripción materialista de la naturaleza. Un modo en que esto podría suceder sería que hubiera una clase de fenómenos que parecieran actuar sin adecuarse a ninguna pauta que pudiéramos distinguir, algo que se hubiera resistido tercamente a la formalización en una descripción mecanísmica. Desde luego, en tal caso sería difícil decidir si no existe realmente ningún formalismo apropiado, o si tan sólo no hemos sido lo bastante inteligentes para descubrirlo aún. Por ejemplo, los físicos aspiraron durante la mayor parte del siglo pasado a inventar una teoría que describiera la gravedad y que fuera compatible con la mecánica cuántica. (La teoría de cuerdas es el candidato principal para convertirse en dicha teoría, pero aún no ha sido desarrollada hasta el punto en que la entendemos lo bastante bien para contrastarla experimentalmente.) Es difícil saber en qué punto los científicos quedarían lo bastante frustrados en sus intentos de describir un fenómeno del que comenzaran a sospechar que no es posible aplicarle ninguna descripción formal. Sin embargo, no cabe duda de que no hemos alcanzado tal extremo, y que ni tan siquiera nos hemos acercado, en lo que respecta a todos y cada uno de los fenómenos de interés actual para los físicos. Aunque indudablemente haya problemas no resueltos, la tasa a la cual se proponen explicaciones teóricas exitosas para estos problemas se conforma bastante bien a las expectativas. En otras palabras, no parece haber ninguna razón para sospechar que hemos alcanzado, o que estamos a punto de alcanzar, los límites fundamentales de nuestra capacidad para encontrar las reglas que gobiernan el comportamiento de la naturaleza.
Un lugar más prometedor para buscar una incompletitud fundamental en el programa materialista estaría en las "fronteras" del universo. Recordemos que una imagen mecanísmica completa implica no sólo las pautas que distinguimos en la naturaleza, sino asimismo alguna condición limitadora que sirva para escoger una realización particular de entre todas las configuraciones posibles compatibles con tales pautas. En el reino de la ciencia, ésta es una cuestión que interesa únicamente a la cosmología. En la física, la química o la biología, imaginamos que podemos aislar sistemas en cualquier estado inicial que queramos (dentro de lo razonable), y que podemos observar cómo las reglas que gobiernan el sistema se despliegan desde aquel punto de partida. En cosmología, por el contrario, nos enfrentamos a un universo único, y debemos afrontar la cuestión de sus condiciones iniciales. Seguramente podríamos imaginar que algo así como una concepción religiosa tradicional de Dios podría proporcionar alguna idea sobre por qué el estado inicial fue el estado particular relevante para nuestro universo.
En la cosmología clásica, las condiciones iniciales son impuestas en el Big Bang, una región singular del espacio-tiempo de la que nació nuestro universo. Si tomamos nuestro universo actual y lo hacemos retroceder en el tiempo, alcanzaremos un punto en el que la densidad y la curvatura del espacio-tiempo se hacen infinitas, y nuestras ecuaciones (la gravedad descrita por la relatividad general de Einstein, y otros campos descritos por el modelo estándar de la física de partículas) dejan de tener sentido. Este momento inicial debe ser tratado, al parecer, como un límite al espacio-tiempo. (Un límite en el pasado, no en cualquier dirección del espacio.) Como ahora sabemos, las condiciones cercanas al Big Bang no son en ningún caso genéricas; la curvatura del espacio (a diferencia de la curvatura del espacio-tiempo) era extremadamente cercana a cero, y partes ampliamente distantes del universo se expandieron a velocidades casi idénticas. ¿Qué hizo que las cosas fueran de este modo? ¿Tenemos que aceptar la imposición de ciertas condiciones limitadoras como parte irreductible de nuestra visión del mundo, o hay algún modo de argumentar (dentro de una cosmovisión mayor) que estas condiciones fueran de algún modo naturales? ¿O bien simplificamos nuestra descripción invocando a un Dios que trajo el universo a la existencia en un cierto estado?
Nadie sabe las respuestas con certeza. Lo mejor que podemos hacer es extrapolar a partir de lo que conocemos realmente. En este contexto, la cosmología moderna realmente tiene algo que enseñarnos. En particular, ahora sabemos que la cuestión de las condiciones limitadoras es más complicada de lo que podría parecer en un principio. De hecho, ahora entendemos que, a pesar de las apariencias, el universo podría no tener ningún límite en absoluto. Ello podría suceder de una de estas dos maneras: el Big Bang podría ser en realidad “liso” y no singular, o bien podría representar una fase de transición en un universo eterno.
La primera posibilidad, que el Big Bang es en realidad no singular, fue popularizada por la propuesta de Hartle-Hawking de "ningún límite" para la función de onda del universo [4]. Los argumentos de esta propuesta pueden ser algo engañosos, ya que a menudo se refieren a la idea de que el universo surgió de la nada. Esto sería difícil de entender, si fuera cierto; ¿qué es esta "nada" de la que supuestamente surgió el universo, y qué hizo que el universo surgiera de ella? Un modo mucho mejor de poner en palabras la idea de Hartle-Hawking sería decir que el aparente "punto exacto" al principio del espacio-tiempo se encuentra alisado en una superficie sin rasgos distintivos. El mecanismo mediante el cual sucedería este alisamiento implica una serie de detalles técnicos de la geometría del espacio-tiempo, y con toda honestidad la propuesta entera aún dista mucho de estar bien formulada. Sin embargo, la lección del trabajo de Hartle-Hawking es que no tenemos que pensar necesariamente en el Big Bang como un "borde" sobre el que el espacio-tiempo se deslizara como contra un muro; podría ser más bien como el Polo Norte, que está tan lejos al norte como podamos llegar, sin representar en realidad ningún tipo de límite físico del globo. En otras palabras, el universo podría ser finito (en el tiempo) , y aun así ser ilimitado.
Otro modo de evitar un límite es más intuitivo: imaginemos simplemente que el universo dura para siempre. Como la propuesta de Hartle-Hawking, la idea de un universo eterno requiere ir más allá de nuestras actuales teorías bien formuladas de la relatividad general y la física de partículas. En el contexto de la gravitación clásica de cuatro dimensiones, es sabido que las condiciones que creemos obtenidas en el universo temprano deben haber provenido de una singularidad. La ampliación de esta imagen, sin embargo, en principio puede tener en cuenta la continuación lisa a través del velo del Big Bang hasta llegar a una fase más temprana del universo. Dentro de este escenario hay dos posibilidades: o vemos el Big Bang como un acontecimiento único, en torno al cual el universo se expande indefinidamente en una u otra dirección a la vez; o bien lo vemos como una ocurrencia en un ciclo infinitamente repetido de expansiones y de nuevas contracciones. Ambas posibilidades han sido consideradas durante mucho tiempo, pero han recibido nueva atención gracias al trabajo reciente de Veneziano et al. (el modelo "Pre-Big Bang" [5]) y de Steinhardt, Turok et al. (el "modelo del universo cíclico" [6]).
En uno u otro caso, se intentan evitar los teoremas tradicionales de la singularidad introduciendo campos de materia exóticos, dimensiones extra del espacio, y a veces "membranas" en las que las partículas ordinarias quedan confinadas. Por ejemplo, en el modelo de un universo cíclico propuesto por Steinhardt y Turok, nuestro universo tiene tres membranas (tres dimensiones espaciales que evolucionan en el tiempo, para un total de cuatro dimensiones del espacio-tiempo) encajadas en un fondo espacio-temporal de cinco dimensiones. Se sugiere que el movimiento en la dimensión extra puede ayudar a resolver la aparente singularidad del Big Bang, permitiendo que un universo en contracción se recupere y comience a expandirse en una nueva fase, antes de volver a colapsar finalmente y comenzar el ciclo otra vez.
No quiero discutir los detalles del guión del Pre-Big Bang o del universo cíclico; en primer lugar, los detalles son borrosos en el mejor de los casos, e incoherentes en el peor. Ninguna imagen está perfectamente bien formulada en este momento. Pero el estado actual de la cosmología del universo temprano no es la cuestión; aquí la lección principal es que no estamos obligados a pensar en condiciones limitadoras impuestas arbitrariamente al principio de los tiempos. En cualquiera de los escenarios mencionados aquí, las condiciones iniciales son dramáticamente alteradas desde el escenario clásico del Big Bang, ya que no existe ningún borde del universo en el que las condiciones limitadoras deban ser impuestas arbitrariamente. Así pues, no podemos argumentar la necesidad de que el estado inicial del universo sea especificado mediante el acto consciente de una deidad, o que el universo naciera como resultado de un único acto creativo. En ningún caso hay aquí una prueba de que Dios no exista; Dios podría ser responsable de la existencia del universo, tenga éste fronteras o no. Pero estas teorías demuestran que un acontecimiento de la creación distinto no es un componente necesario en una descripción completa del universo. Aunque no sepamos si alguno de estos modelos resultará ser parte del cuadro final, su existencia nos permite pensar que un sencillo formalismo materialista es suficiente para contar la historia entera.
Estar autorizado para creer en algo no es, desde luego, lo mismo que tener buenas razones para hacerlo. Esto nos lleva al segundo modo posible en que el razonamiento científico podría conducirnos a creer en Dios: si, para construir varios modelos del universo, encontráramos que la hipótesis de Dios da cuenta de forma más económica de algunos de los rasgos que encontramos en los fenómenos observados. Como he señalado, esta clase de razonamiento se deriva del conocido argumento del diseño. Hace unos siglos, por ejemplo, habría sido completamente razonable observar la complejidad y la sutileza observadas en el funcionamiento de las criaturas biológicas, y concluir que tal complejidad posiblemente no podía haber surgido por casualidad, sino que en cambio debía ser atribuida al plan de un Creador. El advenimiento de la teoría de la evolución de Darwin, destacando la descendencia con modificación y la selección natural, proporcionó un mecanismo mediante el cual tales configuraciones aparentemente improbables podrían haber surgido a través de innumerables cambios graduales.
Ciertamente, la ciencia moderna ha proporcionado explicaciones plausibles del origen de todos los fenómenos complejos que encontramos en la naturaleza (dadas las condiciones iniciales apropiadas, como ya he expuesto). Sin embargo, estas explicaciones se apoyan en los detalles de las leyes de la física, como queda ejemplificado en la relatividad general y en el modelo estándar de la física de partículas. En particular, cuando consideramos cuidadosamente las leyes particulares que hemos descubierto, encontramos que son las realizaciones específicas de estructuras posibles más generales. Por ejemplo, en la física de partículas tenemos varias clases de partículas (fermiones, bosones, el hipotético bosón de Higgs), así como simetrías específicas entre sus interacciones, y valores particulares para los parámetros que gobiernan su comportamiento. Dado que el universo está hecho de fermiones y bosones con clases particulares de interacciones, nuestro mejor conocimiento actual no nos permite entender por qué encontramos las partículas particulares, las simetrías particulares o los parámetros particulares que encontramos, en vez de algún otro arreglo. ¿Es concebible que en la realización particular de las partículas y fuerzas de nuestro universo podamos distinguir las huellas de una deidad consciente, en vez de simplemente una selección hecha al azar entre un número infinito de posibilidades?
Bien, sí, seguramente es concebible. De hecho, se ha argumentado que las partículas e interacciones que observamos no están escogidas en absoluto al azar; en cambio, parecen ajustadas con gran precisión para permitir la existencia de la vida humana (o, al menos, estructuras complejas de la clase que consideramos necesaria para la vida inteligente).
Para que este argumento tenga fuerza, debemos creer que las leyes físicas están ajustadas con precisión para permitir la vida (i. e., que la complejidad necesaria para que se forme la vida no es un rasgo estable, y que generalmente estaría ausente para opciones diferentes de partículas y constantes emparejadas), y que no hay ninguna explicación alternativa más simple de este ajuste. Argumentaré que ninguna de estas afirmaciones está garantizada por nuestra comprensión actual, aunque ambas sean cuestiones abiertas; en uno u otro caso, no hay ninguna razón sólida para invocar la existencia de Dios.
Consideremos primero el ajuste de las leyes observadas en la naturaleza. Sin duda es cierto que el mundo que observamos depende sensiblemente de los valores particulares de las constantes de la naturaleza: por ejemplo, de las fuerzas electromagnéticas y nucleares. Si la fuerza nuclear fuerte tuviera un valor ligeramente diferente, el equilibrio que caracteriza a los núcleos estables se alteraría, y la tabla periódica de los elementos cambiaría dramáticamente [7]. Podríamos imaginarnos (según este argumento) valores para los cuales el hidrógeno fuese el único elemento estable, o para los cuales no se formase carbono en el ciclo de la vida de las estrellas. En cada uno de estos casos, sería difícil o imposible que existiera la vida tal como la conocemos.
Pero hay dos fallos serios en este argumento, al menos según nuestro nivel actual de conocimientos: no sabemos realmente a qué se parecería el universo si los parámetros del modelo estándar fueran diferentes, y tampoco sabemos cuáles son las condiciones necesarias para la formación de vida inteligente. (Ambas afirmaciones están sujetas a discusión, y seguramente habrá científicos que discrepen; pero de cualquier modo son las posiciones conservadoras.)
Para apreciar la dificultad de determinar de modo fiable cómo sería el universo si las constantes de la naturaleza adoptaran valores diferentes, imaginemos que tratamos de entender a qué debería parecerse nuestro universo real, si dispusiéramos de las leyes de la física subatómica pero no tuviéramos ningún conocimiento empírico exacto de cómo las partículas se ensamblan en estructuras más complejas. Un obstáculo fundamental surgiría inmediatamente, ya que la cromodinámica cuántica (la teoría de los quarks y los gluones, que dan lugar a la fuerza nuclear fuerte) es una teoría de emparejamientos, de modo que nuestras técnicas más exactas y fiables (incluyendo la teoría de la perturbación en algún pequeño parámetro, como la constante de estructura fina del electromagnetismo) no serían válidas. Probablemente seríamos capaces de concluir que los quarks y los gluones se unieron en partículas compuestas, y hasta podríamos llegar a entender que los ejemplos casi estables más ligeros son los protones y los neutrones (y sus antipartículas). Sin hacer experimentos sería muy difícil calcular fiablemente que los protones son más ligeros que los neutrones, pero podría ser posible. Sería esencialmente imposible determinar con exactitud los tipos de núcleos estables que los protones y neutrones serían capaces de formar. No tendríamos absolutamente ninguna posibilidad de predecir con exactitud la abundancia real de núcleos pesados en el universo, en la medida que éstos se forman en estrellas y supernovas cuya evolución no entendimos realmente hasta que dispusimos de una considerable cantidad de observaciones. Y, lo que es más embarazoso, nunca habríamos predicho que habría un exceso significativo de la materia sobre la antimateria, ya que el proceso mediante el cual ocurre esto sigue siendo un completo enigma (hay numerosos modelos plausibles, pero ninguno es generalmente aceptado [8]). Así que nosotros predeciríamos un mundo en el que no habría casi ningún núcleo, y en el que los nucleones y antinucleones habrían sido aniquilados hace mucho tiempo, dejando únicamente un gas inerte de fotones y neutrinos. En otras palabras, sería un universo completamente inhóspito para la existencia de vida inteligente tal como la conocemos. Desde luego, tal vez la vida podría existir pese a todo, una vida de una clase radicalmente diferente a aquélla que nos es familiar.
Del mismo modo que soy escéptico ante la habilidad de los físicos para predecir con exactitud los rasgos generales de un universo en el que las leyes de naturaleza sean diferentes, soy aún más escéptico respecto a la capacidad de los biólogos (o de cualesquiera otras personas) para describir las condiciones en las que la inteligencia puede o no surgir. (Los autómatas celulares, los sistemas simples discretos popularizados por Wolfram et al. [9], proporcionan un ejemplo excelente de cómo la complejidad extrema puede provenir de comportamientos fundamentalmente muy simples.) Por esta razón, parece sumamente presuntuoso que alguien pueda afirmar que las leyes de la naturaleza que observamos están ajustadas con precisión para permitir la existencia de la vida.
Pero, en realidad, hay una razón mejor para ser escéptico respecto a la afirmación del ajuste preciso: el hecho indiscutible de que hay muchos rasgos de las leyes de la naturaleza que no parecen en absoluto ajustados con precisión, sino que resultan completamente irrelevantes para la existencia de la vida. En un contexto cosmológico, el ejemplo más obvio es la absoluta inmensidad del universo; parecería un derroche innecesario hacer tantas galaxias sólo para que la vida pudiera surgir sobre un único planeta alrededor de una única estrella. Pero para mí una observación más peliaguda es la existencia de "generaciones" de partículas elementales. Toda la materia ordinaria del universo parece estar hecha de dos tipos de quarks (“arriba” y “abajo”) y de dos tipos de leptones (electrones y electrón-neutrinos), así como de varias partículas cargadas de fuerza. Pero este modelo de quarks y leptones está triplemente repetido: a los quarks “arriba” y “abajo” se unen cuatro tipos más, igual que al electrón y su neutrino se unen dos partículas tipo electrón y dos neutrinos más. En lo que respecta a la vida, estas partículas son completamente superfluas. Todos los procesos que observamos en el funcionamiento diario del universo continuarían esencialmente del mismo modo si tales partículas no existieran. ¿Por qué los constituyentes de la naturaleza exhiben esta duplicación insustancial, si las leyes de naturaleza fueron construidas con el propósito de permitir la vida?
Más allá del hecho de que las constantes de la naturaleza no parecen haber sido escogidas por ningún agente inteligente, queda la misma posibilidad real de que los parámetros que creemos distintos (por ejemplo, los parámetros que miden la intensidad de las fuerzas electromagnéticas y nucleares) sean en realidad calculables a partir de un único parámetro subyacente. Esta propuesta especulativa es el objetivo de magníficas teorías denominadas “unificadas”, para las cuales existen ya algunas pruebas indirectas. En otras palabras, podría resultar que las constantes de la naturaleza no pudieran haber tenido otros valores distintos a los que tienen. No creo que, si descubrimos que es éste el caso, ello contara como una prueba contra la existencia de Dios, porque no creo que nuestra comprensión actual de estos parámetros cuente como una prueba a favor de Dios.
Pero quizás los parámetros estén ajustados con precisión; podemos imaginar que nuestra comprensión de la física, la biología y la complejidad aumentará un día hasta un grado tal que podamos decir con confianza que ciertos valores alternativos de estos parámetros no habrían permitido que la vida inteligente se desarrollara. Aun en este caso, la existencia de Dios no es en absoluto el único mecanismo posible para explicar este estado de cosas aparentemente improbable; el famoso principio antrópico nos proporciona un escenario completamente materialista. Imaginemos que lo que pensamos que son "constantes de la naturaleza" son simplemente fenómenos locales, en el sentido de que hay otras regiones del universo donde adoptan valores completamente diferentes. Ésta es una posibilidad respetable dentro de nuestra actual concepción de la física de partículas y la cosmología. La idea de que hay regiones diferentes e inaccesibles del universo es compatible con la teoría de la "inflación eterna", en la que el espacio-tiempo a grandes escalas consta de innumerables universos distintos que se expanden, conectados por regiones del espacio llevadas a la hiperextensión por un campo increíblemente grande de energía [10]. Dentro de cada una de estas regiones separadas, podemos imaginar que los campos de materia se adaptan a un estado particular de entre un gran número de estados metaestables distintos, caracterizados por valores diferentes de las diversas constantes emparejadas. (Tal escenario es totalmente compatible con las ideas actuales de la teoría de cuerdas [11], aunque esté claramente en desacuerdo con la idea del párrafo anterior de que todas las constantes emparejadas podrían ser calculables de manera exclusiva. La verdad es que uno y otro escenario son posibles, sólo que no sabemos lo bastante en este punto para decidir con confianza cuál está en el buen camino, si es que alguno lo está.)
En un universo constituido por muchas regiones distintas con valores diferentes de las constantes emparejadas, es una tautología afirmar que los observadores inteligentes sólo medirán los valores que obtengan en aquellas regiones que son compatibles con la existencia de tales observadores. En esto no hay nada fantástico ni milagroso: por la misma razón, nadie está sorprendido de que la vida surgiera sobre la superficie de la Tierra y no sobre la superficie del Sol, aunque el área de la superficie del Sol sea mucho mayor: la Tierra es simplemente un ambiente mucho más hospitalario. Por lo tanto, aunque confiáramos en que alteraciones diminutas en las partículas y en los emparejamientos que observamos en nuestro universo harían la vida imposible, en ningún caso necesitaríamos invocar el diseño inteligente como explicación.
5. Conclusiones.
La pregunta que hemos planteado es: "Pensando como buenos científicos y observando el mundo en el que vivimos, ¿es más razonable concluir que una imagen materialista o una imagen teísta proporciona en última instancia la mejor descripción comprensiva posible del universo?" Aunque no me imagino que haya hecho cambiar de opinión a muchas personas, ciertamente espero que mi razonamiento haya sido claro. Buscamos una comprensión completa, coherente y simple de la realidad. Considerando lo que sabemos del universo, no parece haber ninguna razón para invocar a Dios como parte de esta descripción. De los diversos aspectos en los que Dios podría juzgarse como una hipótesis útil –tales como la explicación de las condiciones iniciales del universo, o el conjunto particular de campos y de emparejamientos descubiertos por la física de partículas– hay explicaciones alternativas que no requieren nada que no entre dentro de una descripción materialista completamente formal. Por lo tanto, mi conclusión es que añadir a Dios solamente haría las cosas más complicadas, y que la hipótesis de Dios debe ser rechazada de acuerdo con los estándares científicos. Ésta es una conclusión venerable, actualizada por la cosmología moderna; pero el diálogo con aquellas personas que sienten de manera diferente durará, sin duda, bastante más.
Notas
[*] Original: Why (Almost All) Cosmologists are Atheists (2003). El ensayo fue presentado originalmente como una charla en la Conferencia Ruso-Angloamericana sobre Cosmología y Teología celebrada en Notre Dame en enero/febrero de 2003, y posteriormente fue publicado en Fe y Filosofía 22 (5), pp. 622-640, 2005. [Traducción: J.C. Álvarez].
[1] Estas categorías pueden encontrarse, por ejemplo, en Is There a God? (Richard Swinburne, Oxford: Oxford University Press, 1996). Este librito es un ejemplo paradigmático y bien presentado de la clase de perspectiva a la que quiero oponerme.
[2] Ver, por ejemplo, Stephen J. Gould, Rocks of Ages: Science and Religion in the Fullness of Life (New York: Ballantine Publishing Group, 2002).
[3] Mordehai Milgrom, "A Modification of the Newtonian Dynamics as a Possible Alternative to the Hidden Mass Hypothesis." Astrophysical Journal 270 (July 15, 1983), pp. 365-370.
[4] James B. Hartle y Stephen W. Hawking, "Wave Function of the Universe." Physical Review D 28(12) (December 15, 1983), pp. 2960-2975.
[5] Gabriele Veneziano, "Scale Factor Duality for Classical and Quantum Strings." Physics Letters B 265(3-4) (August 15, 1991), pp. 287-294.
[6] Paul J. Steinhardt and Neil Turok, "A Cyclic Model of the Universe." Science 296(5572) (May 24, 2002), pp. 1436-1429.
[7] Robert N. Cahn, "The Eighteen Arbitrary Parameters of the Standard Model in Your Everyday Life." Reviews of Modern Physics 68(3) (July 1996), pp. 951-959.
[8] Antonio Riotto and Mark Trodden, "Recent Progress in Baryogenesis." Annual Review of Nuclear and Particle Science 49(1) (December 1999), pp. 35-75.
[9] Stephen Wolfram, A New Kind of Science (Champaign, IL: Wolfram Media, 2002).
[10] Alan H. Guth, "Inflation and Eternal Inflation." Physics Report 333 (2000), pp. 555-574.
[11] Michael Dine, "Seeking the Ground State of String Theory." Progress of Theoretical Physics Supplement 134 (1999), pp. 1-17.
