Del libre albedrío, la Mecánica Cuántica y la existencia de Dios. Comentarios al libro de S Hawking y L Mlodinow "The Grand Design"

Acabo de leer "El Gran Diseño", de Stephen Hawking y Leonard Mlodinow ("The Grand Design",  Amazon: http://amzn.to/qa58kC), el que me pareció un buen libro. Debo reconocer que los libros de Hawking en general me han resultado bastante lateros y la publicidad tipo “best seller” que los acompaña genera expectativas que rara vez se me cumplen. Pero este último ha sido muy estimulante, me ha hecho volver a meditar sobre cosas filosóficas que ocupaban y revolvían mi cabeza en la secundaria.

¿Qué ha cambiado en estas últimas tres décadas que me haga volver a temas que a la mayoría de los mortales probablemente les parecen inútiles? Primero, que la ciencia y la tecnología han logrado avances increíbles que están teniendo un gran impacto en la ética, en la religión y en la filosofía y, en segundo lugar y la razón de ser de esta columna, que Hawking y Mlodinow formulan y argumentan un par de postulados acerca de los cuales quisiera compartir algunas reflexiones. Postulados que no son nuevos en el debate filosófico, pero que los autores ahora defienden con nuevos argumentos científicos y especulativos. Estos postulados son tan trascendentes para la vida humana y esta vez los argumentos vienen de un científico de tanto peso -como es Hawking-, que creo no pueden dejar de ser reflexionados y debatidos en un mundo que busca construir un futuro mejor.

El primer postulado

¿Qué me llevó al libro? Leí por ahí que en "The Grand Design" Hawking llega a la conclusión de que la existencia de Dios no es necesaria para la existencia del universo. Me bastó con este anzuelo…

Una completa comunidad de científicos viene desde hace décadas intentando entender el origen del universo, intentando descifrar qué sucedió en los primeros instantes después del Big Bang y cómo se comporta la materia sometida a esas condiciones extremas. De eso trata la física de partículas, para eso son sus billonarias inversiones en aceleradores y colisionadores. Y desde los tiempos de Einstein la búsqueda de una “teoría unificada“, aquélla que pueda integrar en forma consistente todas las leyes fundamentales de la naturaleza en una sola “ley unificada” (tal como en su momento Maxwell descubre la ley del Electromagnetismo, la que unificó las leyes de la Electricidad y del Magnetismo) ha quemado las neuronas de miles de físicos. Por su lado, Hawking ha querido ir aun más lejos, ha estado intrigado por mucho tiempo con la pregunta de qué pasó antes del Big Bang, qué dio origen al Big Bang.

En esta larga travesía intelectual los físicos de partículas y los cosmólogos, en un trabajo colaborativo titánico han ido constatando que la conceptualmente simple pero a la vez operativamente más compleja de las teorías que se haya elaborado, la llamada “Teoría M” (o “Teoría de Súper-Cuerdas”), ofrece respuestas satisfactorias a algunas de las brechas existentes. En particular, la Teoría M es la primera que sí es capaz de acoger en forma consistente los dos extremos de la física: el universo a gran escala y el comportamiento de la naturaleza a escala subatómica. En un extremo obtenemos la Relatividad General de Einstein y en el otro la Mecánica Cuántica.

Hasta aquí todo bien. Mejor dicho ¡todo demasiado bien! Pues Einstein, después de su formidable creación de la Teoría General de la Relatividad dedicó el resto de su vida a buscar solitariamente una teoría unificada que nunca logró encontrar. Y he aquí entonces el origen de la discusión que queremos sostener: la misma Teoría M construida a lo largo de estas últimas décadas, que se valida dando respuesta a algunas preguntas abiertas desde los tiempos de Einstein, a su vez predice cosas inesperadas e insólitas, no obstante factibles.

En primer lugar, la Teoría M predice que nuestro universo tiene 10 dimensiones espaciales y una dimensión temporal; 7 de las 10 dimensiones espaciales son microscópicas, están enroscadas y por eso no las percibimos. Nuestra vida cotidiana se desenvuelve en 4 dimensiones: una temporal y 3 espaciales (me pregunto si hay gente capaz de percibir alguna de esas otras dimensiones, si parte de nuestro ser inconsciente o consciente se proyecta en ellas...).

En segundo lugar, y ésta es la evidencia más potente en el hilo argumental de los autores, esta teoría predice la existencia de infinitos universos paralelos. Cada uno de estos universos sería el resultado de aplicar los fundamentos de la mecánica cuántica (“historias de Feynman”) al espacio-tiempo de 11 dimensiones. Cada posible forma de este espacio-tiempo de 11 dimensiones (por ejemplo, un espacio-tiempo con 5 dimensiones espaciales extendidas y 6 enroscadas) genera un conjunto diferente de valores para las “constantes universales” (es decir, la velocidad de la luz “c”, la constante de Newton “G”, etc), que a su vez son ingredientes claves de las leyes fundamentales de la naturaleza, pues determinan la intensidad de las fuerzas, las masas de las partículas elementales que forman la materia, etc y, por consiguiente, determinan la física y el comportamiento de cada universo. Es decir, esta ley unificada, representada en la Teoría M, es una suerte de sistema “paramétrico” de leyes fundamentales de la naturaleza, no obstante, la forma matemática subyacente de estas leyes es la misma para todos los universos paralelos.

Por otro lado, se sabe (a través de simulaciones computacionales) que pequeñas alteraciones a los valores de las constantes universales como las conocemos hoy, pequeños cambios a los valores de este conjunto de parámetros explícitos en las leyes fundamentales, descalibrarían seriamente al universo, generando desviaciones considerables en el comportamiento de los fenómenos físicos que resultarían en un universo muy distinto al que conocemos. Ese universo “descalibrado” sería incapaz de albergar la vida.

Entonces, el milagro de la vida como la conocemos, esta maravilla de la Creación de la que somos parte y que para muchos es prueba suficiente de la existencia de un Dios que diseñó con un propósito, no sería tal. Este milagro aparente que somos y en el que vivimos sería solo la expresión de una de esas infinitas instancias de universos que la ley unificada de la naturaleza permite coexistir. Si realmente existen estas infinitas instancias de universos con una misma ley subyacente entonces no es un milagro que al menos una de éstas permita y albergue el origen de la vida, la evolución y nuestra propia existencia como seres inteligentes y conscientes.

Más aun, la misma Teoría M no requiere de un “antes del origen” del universo, pues en el origen, cuando la inmensidad de la materia del universo estaba concentrada en un punto y, por consiguiente, cuando los dos extremos de la física -la Relatividad General y la Mecánica Cuántica- se superponían en un abrazo cósmico, el tiempo no existía como tal, el tiempo era sólo una dimensión espacial más.

Por último, los autores especulan que el universo tiene una energía total igual a cero. Según los autores es probable que la energía gravitacional negativa del universo compense a todas las otras formas de energía positiva. Por consiguiente, cada uno de los universos permitidos por la Teoría M se crearía de la nada, por generación espontánea, sin la necesidad de una fuente de energía inicial.

En resumen, por todas estas razones, algunas científicas y otras especulativas, de acuerdo a Hawking & Mlodinow no fue necesaria la acción de un dios para crear y energizar el universo que habitamos; toda la maravilla que vemos y sentimos es simplemente una de las infinitas posibilidades que permite la Teoría M; la creación de estos infinitos universos se produce en forma espontánea, sin la necesidad de una fuente de energía previa y su evolución es normada por las leyes fundamentales de la naturaleza.

No obstante contener implícitamente bastante evidencia científica (y matemática), y aun concediéndole validez a sus especulaciones, la argumentación esgrimida por los autores para demostrar la no necesidad de la existencia de Dios para explicar la creación de nuestro universo no es más que retórica. Permítanme utilizar una analogía: supongamos que llegan los extraterrestres a la Tierra el año 2025 en búsqueda de vida inteligente y aterrizan en Japón en una fábrica 100% robotizada de automóviles, donde no hay ni un rastro de vida inteligente. Asumiendo que estos extraterrestres son seres inteligentes (al menos tan inteligentes como nosotros), ¿sería esperable que su primera conclusión fuese que no fue necesaria la existencia de vida inteligente para construir esos automóviles, pues los robóts están regidos por programas computacionales invariantes en el tiempo? Sin duda que no. Sin duda que la primera pregunta que un ser medianamente razonable se haría sería ¿quiénes y cómo son los seres inteligentes que construyeron y programaron esos robóts para que construyeran esos automóviles? (Y probablemente la segunda pregunta sería ¿y dónde están esos seres inteligentes ahora?)

La existencia de infinitos universos paralelos no demuestra que la existencia de Dios sea innecesaria para la existencia de nuestro universo particular, sino más bien nos hace llevar la pregunta de la existencia de Dios a un nivel causal anterior.

Volviendo a nuestra analogía, de la misma forma en que los extraterrestres ante la evidencia de los robóts que explican la existencia de los automóviles en La Tierra se preguntarían por el origen de los robóts más que por el origen de los automóviles, ante la posibilidad de infinitos universos paralelos nos cabe ahora la pregunta: ¿quién es el ser o quiénes son los seres (infinitamente más inteligentes que nosotros) capaces de construir un sistema regido por una ley unificada que produce espontáneamente infinitos universos, cada uno con una manifestación distinta de esta ley unificada, y al menos uno de esos universos capaz de generar la vida, la evolución y la inteligencia?

Reconocemos que la existencia de infinidad de universos paralelos es un argumento fuerte para demostrar la no necesidad de la intervención directa de un creador en la fijación de los valores específicos de las constantes universales del universo que nos ha tocado habitar. No obstante, esto no invalida la necesidad de la intervención de un creador (o creadores) en la definición de la forma matemática de la ley unificada de la naturaleza, esa forma matemática que es capaz de dar origen a infinitos universos, cada uno con una manifestación distinta de la misma ley unificada. Y es que sólo gracias a su particular forma matemática la ley unificada de la naturaleza permite que una de las infinitas manifestaciones sea justamente el universo que conocemos. Si la forma matemática de esta ley unificada fuese distinta, el conjunto infinito de universos que generaría también sería distinto, y no existiría nuestro particular universo dentro de esas infinitas posibilidades.

Puesto de otra forma: es muy improbable que la ley unificada que rige la naturaleza sea la que es por mera casualidad. Alguien parece haberla definido con la compleja estructura matemática que tiene para que en un proceso de infinita y continua creación (espontánea o no) en uno de sus “intentos” pudiera dar origen a nuestro universo capaz de generar la evolución, la vida, la inteligencia y la consciencia.

El segundo postulado

Basándose en la evidencia de la existencia de leyes de la naturaleza que rigen la evolución de nuestro universo, los autores postulan que el mundo es determinista, que todo lo que sucederá en el futuro está determinado en forma única por el presente y por las leyes fundamentales actuando sobre la naturaleza a partir del presente.

Se infiere de esta afirmación de los autores que no tenemos libre albedrío, que no podemos afectar el curso de la historia, que todas nuestras acciones y nuestras decisiones estarían unívocamente determinadas por las leyes fundamentales de la naturaleza y el estado inicial del universo. Por esta misma razón entonces tampoco existirían ni el bien ni el mal, ni las responsabilidades ni los méritos, pues si no tenemos cómo alterar el curso de los hechos la vida nos lleva como la corriente de un río lleva a un bote sin remos.

Podríamos aceptar de buena gana este postulado, adoptándolo como filosofía de vida, incluso como una religión. Sería una excelente excusa para todas nuestras malas acciones, mediocridades y omisiones.

Lo que no profundizan los autores -y he aquí la primera falencia de sus argumentos- es que ni la Mecánica Clásica ni la Teoría de la Relatividad son realmente deterministas (llevadas a ciertos extremos quiebran el determinismo). Con mucho menor razón lo es la Mecánica Cuántica, que explícitamente describe los procesos naturales microscópicos como procesos intrínsecamente estocásticos. La Mecánica Cuántica predice con gran precisión la evolución de las probabilidades asociadas a los números cuánticos (y en ese sentido puede pensarse como una teoría “virtualmente determinista”), pero definitivamente no es determinista a la hora de predecir los números observables propiamente tales, sino que, por el contrario, la Mecánica Cuántica entrega sólo un conjunto de probabilidades asociadas al conjunto de posibles soluciones a sus ecuaciones.

En segundo lugar, el principio de incertidumbre de Heisenberg nos pone límite a nuestra capacidad de conocer y medir en forma exacta y simultánea el estado de la naturaleza en todas sus variables observables. Por muy precisas que sean las predicciones de una teoría, nunca serán exactas en todas las variables que predicen. Sólo hay teorías con más o menos poder predictivo. Por mucho que seamos capaces de desarrollar una teoría determinista con alto poder predictivo, ésta no sería más que una muy buena aproximación a la realidad y, por lo tanto, no sería una demostración del determinismo de los fenómenos naturales.

Por último, ¿no es evidente la vivencia que tenemos de libertad de elección cuando tomamos decisiones? Sería muy paradójico que teniendo una fuerte sensación de libre albedrío no lo tuviésemos realmente; sería muy extraño que fuese solo un espejismo. Hay varias otras “sensaciones” o intuiciones erróneas en el ser humano, ésta no sería la primera entonces, pero estas paradojas son rarezas improbables. ¿Cuál sería la explicación evolutiva de tal paradoja?

Entonces, me parece que a diferencia de lo que postulan los autores, tanto las posibilidades que dejan abiertas las teorías físicas más aceptadas como nuestra propia evidencia vivencial sugieren que nuestra voluntad y nuestra libertad de elegir sí son reales, que como seres inteligentes y conscientes sí podemos influir en el curso de los hechos y en la evolución de los fenómenos naturales y que enfrentados a varias alternativas sí podemos libremente “cargar la moneda” de los procesos (estocásticos) más hacia un lado que hacia otro. Por lo tanto, sí somos en buena medida responsables de nuestras acciones y decisiones.

Todo esto sucede a nivel microscópico en nuestro cerebro, gobernado por nuestra mente, donde un sinnúmero de estímulos compiten por la atención de nuestra voluntad consciente. Es allí donde nuestra libertad enfrenta al rigor de las leyes fundamentales que gobiernan nuestra naturaleza corpórea y energética. Es allí donde, mientras más alta la probabilidad de que los estímulos que bombardean nuestro cuerpo y nuestra mente nos lleven por un camino, más grande deberá ser la fuerza de voluntad para contrarrestar dicha probabilidad y poder irnos por un camino diferente. Es para luchar contra nuestra naturaleza animal corpórea que el ser humano, a diferencia del resto de los animales, se ejercita en la voluntad, se equipa de ideales y de valores, se educa y se pone metas consistentes con esos ideales y valores. Estas metas, junto a los valores e ideales van guiando las acciones y las decisiones libres del hombre. Pero estos ideales, valores, educación y metas son sólo una buena guía de vida, no determinan unívocamente las decisiones y las acciones del hombre y, como un todo, esta guía de vida también es una suscripción voluntaria: podemos libremente elegir cambiar nuestras creencias religiosas, adscribir a otro conjunto de valores, o bien no adscribir a nada y “vivir la vida loca”.

Por supuesto que podríamos elegir no intervenir en el curso de los hechos, dejar a un lado nuestra voluntad, dejarnos llevar por el determinismo virtual de la Mecánica Cuántica, y que los estímulos más fuertes vayan determinando las respuestas más probables, vayan definiendo nuestro futuro. En ese caso nada nos diferenciaría de los animales, de las plantas y de los objetos inertes que nos rodean.

Existe un territorio aún muy fértil para la ciencia en el estudio de cómo funciona el proceso de toma de decisiones conscientes del ser humano. ¿Podremos algún día demostrar científicamente la existencia o no del libre albedrío?

Tal vez el experimento más puro consistiría en analizar muchas veces cómo una persona en un mismo estado inicial cada vez (incluyendo su edad y todo el contenido de su memoria), enfrentada exactamente a los mismos estímulos cada vez, toma sus decisiones. El determinismo llevaría a esta persona a tomar siempre las mismas decisiones y ejecutar siempre las mismas acciones. Por otro lado, el libre albedrío llevaría a esta persona a no tomar siempre las mismas decisiones, comportamiento que debiera quedar manifiesto especialmente si ponemos a esta persona frente a estímulos que apuntan con suficiente fuerza contra sus ideales y valores. Por supuesto esto, como lo planteo aquí, es sólo un Gedankenexperiment, irrealizable. Tal vez hay formas de simplificar el experimento para hacerlo más realizable, relajando algunas de las condiciones, pero podríamos terminar anulando su valor científico.

Otro posible experimento, tal vez realizable, sería estudiar si la mente y la voluntad del hombre pueden influir en el resultado de un fenómeno cuántico, “cargando la moneda” de sus probabilidades más para un lado que para otro. Si esto fuese posible entonces demostraríamos que la mente y la voluntad del hombre pueden ejercer “libre albedrío cuántico” (es decir, influir sobre las probabilidades del resultado de fenómenos microscópicos, más que directamente sobre el resultado de dichos fenómenos) sobre los estímulos que reciben en el cerebro y, por lo tanto, sobre las decisiones y las acciones que realizan a partir de esos estímulos.

Por último, si la vivencia de libre albedrío fuese sólo el resultado de la alta complejidad de nuestro cerebro, como parecen sugerir los autores, y no la expresión real de la libertad de elegir y decidir frente a caminos alternativos, deberíamos ser capaces de construir sistemas suficientemente complejos que mostraran un comportamiento similar al nuestro. Si estos sistemas están gobernados por leyes totalmente deterministas (como en el experimento computacional del Juego de la Vida, de Conway), es obvio que no serán capaces de reproducir el comportamiento humano, el cual está lleno de incertidumbres, dudas, errores, aprendizajes, arrepentimientos, etc. Por otro lado, si construimos un sistema complejo gobernado por leyes estocásticas (una versión del Juego de la Vida, pero con leyes estocásticas), debiera producir resultados más cercanos al comportamiento humano. Este sistema mostraría cierto nivel de incertidumbre, no sería totalmente predecible. No obstante, sus respuestas tendrían distribuciones de probabilidad totalmente definidas, es decir, desde el punto de vista del determinismo, sería un sistema virtualmente determinista, como la mecánica cuántica. Pero esto tampoco es lo que observamos en el ser humano. Lo que observamos en el comportamiento humano está un paso más allá: el ser humano actúa como un sistema “virtualmente estocástico”, es decir, las distribuciones de probabilidad de sus decisiones no son fijas pues él mismo las va alterando tácticamente, haciendo ejercicio de su libertad.

Por algo los economistas se rompen la cabeza tratando infructuosamente de entender y predecir el comportamiento del ser humano, pero lamentablemente se equivocan en el primer postulado básico cuando asumen que éste toma decisiones racionales. El ser humano definitivamente no actúa como una máquina racional cuyas respuestas estén siempre determinadas por una lógica preestablecida e invariante, por un objetivo de maximización de su utilidad, de su felicidad o de acercarse a un ideal y ejercitar un conjunto de valores. Estos objetivos existen, pero no sólo van variando en el tiempo, sino que además actúan sólo como una buena guía para sus decisiones y para sus acciones, pues finalmente sus decisiones son impredecibles, son no modelables, son libres.

Reflexiones finales

Muchísimo ha avanzado la ciencia en las últimas décadas en la comprensión de la naturaleza y del universo. Esto se ha traducido en un tremendo poder para el hombre, como nunca antes provisto de herramientas que le permiten alterar el curso de la vida, el futuro del planeta y de nuestra propia especie. El avance de la ciencia es tan rápido que supera con creces nuestra capacidad de madurar como especie y las que parecen ser herramientas para mejorar nuestra calidad de vida pueden transformarse en armas mortales, como un revólver en manos de un niño.

Mientras más el hombre comprende la naturaleza más se aleja de Dios y más se acerca a Dios. Se aleja de Dios porque la religión empieza donde termina la ciencia y ésta avanza a paso seguro, dejando cada vez menos explicación de lo que nos rodea en terreno de la religión, como los colonos que avanzan por la selva y van arrasando con todo en el camino para establecer sus campamentos. Pero simultáneamente el hombre se acerca a Dios, pues mientras más avanza la ciencia más nos damos cuenta de la impresionante y misteriosa estructura matemática del universo, estructura que alguien parece haber dejado programada para que en infinitos intentos finalmente diera origen a todo lo conocido y a una creatura capaz de comprender la obra del mismo Creador. Una creatura cuya curiosidad, vanidad, soberbia y ambición pueden llevarla a su autodestrucción, o cuya sabiduría y ejercicio de su libre albedrío en pos de un bien superior pueden llevarla a descubrir que los misterios del universo expresados en la teoría unificada en realidad tienen un sentido trascendente.