Lleno o vacío
¿Está lleno o está vacío? El tema puede ser variable (el Espacio, el Universo, el Mundo, el Espíritu, etc.), pero la pregunta sigue siendo ésta, y de hecho la pregunta puede resultar una clave útil para comprender conflictos antiguos, tal vez eternos, que parecen existir incluso fuera de la esfera cultural europea, o más bien eurocéntrica, a la que los occidentales solemos reducir las raíces de toda creación del pensamiento humano, desde la Filosofía, al Teatro, a la Democracia, pasando, por supuesto, por la Ciencia. Incluso las doctrinas orientales se distinguen por la respuesta final a «¡No es esto, no es aquello!». Tras descartar todas las ilusiones, ¿qué queda, el Vacío Contemplativo, o la plena Conciencia Universal? ¿Existe el Testigo último (y entonces hablamos de religión), o no existe (y entonces hablamos de Filosofía)? (Que los devotos no se resientan de esta brutal simplificación).
Plenitud aristotélica y vacío de Demócrito
Expresado desde una perspectiva occidental, se trata de la misma polarización que podemos observar entre la cosmovisión de Aristóteles (siglo IV a.C.) y la cosmovisión atomista de Demócrito y Leucipo (siglos V-IV a.C.).
El universo aristotélico se divide en dos partes: el mundo terrestre, por debajo de la Luna, se compone de los cuatro elementos fundamentales, aire, agua, tierra y fuego, mezclados de forma diversa. Está sujeto a la corrupción y animado por movimientos rectilíneos, hacia abajo como el agua y la tierra, o hacia arriba como el fuego. Movimientos naturales, por tanto, dotados de un principio y un fin, y motivados por el deseo intrínseco de los elementos de volver a su «lugar natural»: el centro de la Tierra para el agua y la tierra, los altos cielos para el fuego. El aire ya está en su lugar natural y, por tanto, no tiende ni a bajar ni a subir. Por encima del cielo de la Luna, los cuerpos están compuestos de un único material, el Éter, quintaesencia incorruptible, y están animados por movimientos circulares, eternos y sin principio ni fin. En el contexto aristotélico, la expresión «espacio vacío» carece sencillamente de sentido. El espacio es la extensión misma de los cuerpos, ya estén compuestos de aire, agua, tierra, fuego o incluso éter. Aristóteles llega incluso a demostrar la imposibilidad del movimiento en el vacío, donde un cuerpo no encontraría ningún espacio nuevo en el que situarse.
Todo lo contrario es la concepción atomista de Demócrito y Leucipo. Aquí, el espacio está absolutamente vacío y desprovisto de todo atributo. El espacio es exactamente el escenario vacío en el que se mueven los átomos, unidades indivisibles de materia que sólo difieren en la forma y son eternamente iguales a sí mismas. Dotados de un movimiento rectilíneo primordial, estos átomos se desvían de su trayectoria y, completamente por azar, se encuentran unos con otros agregándose y dando lugar, como puro resultado del azar, a todas las cosas, incluidos los seres vivos.
El descubrimiento del vacío
Aunque la disputada «plenitud aristotélica» frente a «vacío atomista» pudo permanecer latente durante siglos, siendo dominante la visión aristotélica (más tarde llamada tomista por la disposición teológica de Santo Tomás de Aquino), resurgió con vigor entre los siglos XVI y XVII, cuando entre la Reforma protestante y los primeros inicios de la llamada «revolución científica», la cuestión adquirió tal gravedad que los protagonistas del debate corrieron el riesgo de ser quemados en la hoguera, como bien pueden atestiguar las cenizas de Giordano Bruno.
El debate, hasta entonces puramente filosófico aunque tuviera implicaciones teológicas (como veremos enseguida), adquirió concreción física con la investigación sobre el funcionamiento de los sifones, hacia la década de 1730: cuando aspiramos agua por un tubo vertical (como, por ejemplo, al chupar agua con una pajita), ¿quién es el sujeto que ejerce la fuerza que hace subir el agua en contra de su deseo natural de permanecer lo más abajo posible? La explicación aristotélica reside en el «Horror Vacui», es decir, en la imposibilidad de que se produzca el vacío en la naturaleza. Así, a la aspiración de aire que correría el riesgo de crear un espacio desprovisto de materia, la Naturaleza reacciona con su horror al vacío elevando agua para llenar el espacio. El descubrimiento por Evangelista Torricelli en 1644 del peso del aire como responsable de la elevación del agua en los sifones proporcionó un doble argumento en favor del atomismo[1]. Por un lado, demostró que el aire también tiene un peso, en contra de la opinión aristotélica de que el aire ya está en su lugar natural, sin ningún impulso natural de moverse ni hacia arriba ni hacia abajo, y por tanto no pesa. Por otra parte, mostró cómo la Naturaleza no tiene horror al vacío, sino que permite crearlo por los medios adecuados.
El atomismo y la Contrarreforma
La balanza, en este punto, parecía inclinarse decisivamente a favor del vacío atomista. Nótese que mientras los filósofos naturalistas procedían a vaciar el espacio físico, la Reforma protestante procedía a vaciar el espacio espiritual, por así decirlo, negando la dignidad sagrada a todos los santos, incluida la Virgen María y su papel intercesor. La Iglesia católica, con su respuesta a la Reforma protestante en el Concilio de Trento, al restaurar y subrayar la plenitud del espacio espiritual, no había olvidado el espacio físico. Con el dogma de la Eucaristía (o Transubstanciación), ya en 1551 la Iglesia había puesto un veto definitivo a la concepción atomista: si los átomos son eternamente iguales a sí mismos, ¿cómo podían el pan y el vino eucarísticos transformarse en la sustancia del cuerpo y la sangre de Cristo? [Con ello, la Iglesia pretendía restaurar la «materialidad espiritual», por así decirlo, del sacramento de la Comunión, frente al mero simbolismo (¿vacío?) de la Eucaristía protestante.
Así, la acusación de atomismo adquirió las connotaciones de una acusación de herejía, cuando no de apostasía o blasfemia, y de hecho fue uno de los cargos presentados contra Giordano Bruno. Tal vez sólo gracias a su probado catolicismo se salvó Galileo de la acusación de atomismo, oscurecida u ocultada por la de copernicanismo, aunque en muchos de sus escritos, desde el Saggiatore hasta los Discorsi intorno a due nuove Scienze, Galileo utiliza expresiones inequívocas como «cuantos mínimos», «corpúsculos mínimos» y similares.
Corpúsculos de luz y éter lumínico
Con la condena de Galileo, la reflexión científica floreció en otros lugares, fuera de Italia, en el continente y sobre todo al otro lado del Canal de la Mancha, donde, lejos de las presiones vaticanas, se era libre de imaginar un espacio vacío a través del cual se manifestaban acciones misteriosas a distancia, como la gravedad de Newton. Sin embargo, ni siquiera el propio Newton estaba satisfecho con una fórmula que describiera exactamente el comportamiento de … quién sabe qué materia, expresando su malestar con las palabras, que han quedado famosas, Hypotheses non fingo (Yo no invento hipótesis). Es cierto que Newton simpatizó inicialmente con la idea del matemático suizo Nicolas Fatio de Dullier de que la gravedad se debía a la presencia y acción de un fluido que lo impregnaba todo. De hecho, llegó a sugerir la posible existencia del éter en el tercer libro de Optiks y en su Hipótesis de la luz de 1675. Sin embargo, quizá debido a su asociación con filósofos de los círculos platónicos de Cambridge, Newton abandonó pronto la idea, inclinándose por fuerzas de naturaleza oculta y origen alquímico que se propagan en el vacío.
En efecto, a pesar de los puntos a favor de una descripción atomista («vacuacionista») de la realidad marcada por las investigaciones sobre el peso del aire, la naturaleza de la luz seguía siendo la manzana de la discordia. Podemos dividir las posiciones entre los partidarios de la teoría corpuscular de la luz, incluido el propio Newton, y los partidarios de la teoría ondulatoria. Mientras que para los primeros la luz estaba compuesta por corpúsculos, de distinto peso según el color, que se movían con extrema rapidez en el espacio vacío, para los segundos la luz era la manifestación de la vibración de un medio, el éter lumínico, y los colores se distinguían por las distintas longitudes de la onda vibrante. Como es habitual, el modelo corpuscular no necesita un espacio lleno, que por el contrario sería un obstáculo para la trayectoria de los velocísimos proyectiles luminosos, mientras que el modelo ondulatorio no puede prescindir de la presencia de un medio omnipresente, el éter, como medio para las ondas luminosas, al igual que el agua para las ondas marinas o el aire para las ondas sonoras.
Hoy en día, Newton se cuenta, como se ha dicho, entre los partidarios de la teoría corpuscular, pero el frente religioso era fluido, por así decirlo, y el holandés Christiaan Huygens, de formación genuinamente protestante, figuraba entre los principales defensores de la teoría ondulatoria. Sin embargo, fue el padre jesuita Francesco Maria Grimaldi, por tanto ciertamente católico, quien descubrió en 1667 un fenómeno de la luz que parecía discriminatorio, a saber, el fenómeno de la difracción. La luz, en condiciones apropiadas, muestra las llamadas franjas de interferencia, es decir, una alternancia de bandas oscuras y brillantes, que son incompatibles con el modelo corpuscular, mientras que son perfectamente explicables con el modelo ondulatorio.
El siglo antiatomista
Comienza así un siglo de hegemonía de la visión » totalizadora » de un éter omnipresente. Una hegemonía confirmada primero experimentalmente y luego teóricamente. En 1801, Thomas Young realizó un famoso experimento (el experimento de la doble rendija) mediante el cual no sólo confirmó la naturaleza ondulatoria de la luz, sino que también midió su longitud de onda. Además, en 1850, dos experimentos independientes (realizados por Augustin-Jean Fresnel uno e Hippolyte Fizeau y Léon Foucault el otro) midieron la velocidad de propagación de la luz en el aire y en el agua, encontrando el famoso valor de 300.000 km/s en el aire y un valor inferior en el agua, aproximadamente tres cuartas partes de la del aire. Este último resultado fue también una prueba en contra de la hipótesis corpuscular, según la cual la luz debería moverse más rápido en el agua que en el aire. Como culminación teórica de la hipótesis ondulatoria de la luz, James Clerk Maxwell formuló, hacia 1865, sus 4 ecuaciones del electromagnetismo, que no sólo implicaban la existencia de ondas de campos eléctricos y magnéticos (ondas electromagnéticas), sino que también predecían que su velocidad de propagación era de 300.000 km/s, exactamente el valor hallado experimentalmente para la luz unos quince años antes. Así pues, no sólo se confirmó que la luz era una onda, sino que también se estableció la naturaleza de las ondas luminosas: son ondas electromagnéticas.
Que la realidad última estaba hecha de éter se convirtió así en un paradigma ineludible, pero esto era particularmente cierto para la comunidad de físicos. En Química, en cambio, surgía la estructura atómica de la materia, fruto de los estudios y experimentos de eminencias como Antoine Lavoisier (que estableció la ley de conservación de la masa durante las reacciones químicas), John Dalton, Amedeo Avogadro (que aclaró la diferencia entre átomos y moléculas, conceptos que aún se confundían en la obra de Dalton) y muchos otros. Esto, sin embargo, no perturbó la visión del éter continuo, ya que el modelo más en boga a lo largo del siglo XIX fue el del átomo arremolinado, según el cual los átomos son vórtices persistentes de éter, cuya identidad como partículas indivisibles es puramente ilusoria. Tan inquebrantable era el dogma antiatomista que Ludwig Boltzmann, fundador de la mecánica estadística y defensor de la idea de una estructura atómica de la materia, denigrado y vilipendiado por sus colegas cayó en una grave depresión que le llevó a quitarse la vida en 1906. De hecho, todas las pruebas experimentales, así como las investigaciones teóricas, coincidían (hasta ese momento) con una visión » totalizadora » del mundo, lo que se veía en flagrante contradicción con la hipótesis atómica.
El éter en crisis: relatividad y cuantos de luz
Sin embargo, la creencia de los físicos en la existencia del éter empezó a tambalearse ya en 1887, cuando el experimento de los científicos estadounidenses Albert Michelson y Edward Morley, diseñado para poner de manifiesto el viento de éter al que estaríamos sometidos (dado el movimiento de la Tierra en el espacio), no reveló nada en absoluto. Para concluir todos los intentos de explicar la incoherencia, llegó finalmente la relatividad de Albert Einstein en 1905, que, al introducir el espacio-tiempo como una entidad única, prescindió de cualquier necesidad teórica del éter. No es que la Relatividad demostrara la inexistencia del éter, simplemente no aparecía como hipótesis necesaria en la teoría.
En estos años de gran efervescencia científica, Max Plank publicó en 1900 una fórmula cuyas consecuencias él mismo se resistía a aceptar. La luz, ahora demostrada como una onda continua que se propaga por el éter, sólo era emitida por los cuerpos luminosos en paquetes discontinuos, que Plank denominó «cuantos». Por supuesto, el hecho de que la luz se emitiera en paquetes discontinuos no implicaba inmediatamente que estuviera compuesta de paquetes: podían, por así decirlo, «disolverse» en el éter tan pronto como se emitían. Sin embargo, otra pista a favor de la naturaleza corpuscular de la luz fue indicada de nuevo por Einstein, todavía en 1905, con su explicación del efecto fotoeléctrico, un fenómeno por el cual algunos metales emiten electrones cuando se iluminan con luz azul, pero no emiten nada cuando se iluminan con luz roja. La razón de este comportamiento (inexplicable si se considera que la luz es una transmisión continua de energía, independiente de su color) reside en que, según el modelo de Einstein, la luz también se absorbe en paquetes discretos. La resurrección definitiva del modelo corpuscular de la luz llegó en 1932 con el descubrimiento del efecto Compton (llamado así por su descubridor, el estadounidense Arthur Compton), es decir, la colisión en vuelo de cuantos de luz con electrones. Si la luz es emitida por corpúsculos, absorbida por corpúsculos y se comporta en vuelo como una corriente de corpúsculos, esto significa que la luz está compuesta de corpúsculos. De este modo, los cuantos de luz pasaron a denominarse fotones, y la irrefrenable coexistencia con el comportamiento ondulatorio de la luz, evidenciado por el experimento de la doble rendija, se rescató con el nuevo concepto de dualismo onda-corpúsculo.
Así, en el siglo XX se produjo un cambio de paradigma tan radical que, hoy en día, hablar de éter es tan herético como hablar de átomos en el siglo XVII. No es que se haya abandonado la naturaleza ondulatoria, de hecho, paradójicamente, se ha extendido también a la materia, con el advenimiento y desarrollo de la Mecánica Cuántica. Sin embargo, la naturaleza de la función de onda «ψ» (cuyas oscilaciones descritas por la ecuación de Schroedinger definen y establecen la posición y trayectoria «probables» de una partícula), ha sido objeto de debate desde su introducción, y sería demasiado largo ahondar en ello aquí.
Vacío ideal y plenitud consciente
Así pues, con la teoría de la Relatividad General y la Mecánica Cuántica (aunque aún falta una teoría unitaria que englobe a ambas), la estructura corpuscular de la luz y la materia y la pureza geométrica del espacio-tiempo han dado una victoria que, por el momento, parece definitiva al antiguo atomismo de Demócrito, llevándose consigo, como un residuo filosófico menor en la visión común, el vacío absoluto del Espacio y la aleatoriedad absoluta, y por tanto necesariamente imperfecta, de la agregación de átomos.
Y sin embargo, a pesar de todos los éxitos científicos logrados de acuerdo con la separación lógica entre el espacio y quienes lo ocupan, la plenitud del Espacio parece resurgir siempre como una realidad irreprimible, ahora como un «burbujeo» cuántico de partículas virtuales autogeneradas en virtud del principio de incertidumbre de Heisenberg, ahora como el Campo de Higgs, ahora como materia oscura, ahora como energía oscura o, finalmente, como energía de punto cero. El descubrimiento, en los años 60, de la radiación cósmica de fondo, que se creía que era el residuo fósil del Big Bang, parecía confirmar la inexistencia del Éter (o, en todo caso, la ausencia de una estructura intrínseca del Espacio), pareciendo a primera vista absolutamente isótropa, es decir, procedente de todas las direcciones con igual intensidad. El reciente descubrimiento de la anisotropía de la radiación de fondo (es decir, que la intensidad de la radiación varía con la dirección de observación), por un lado permitió la realización de la ahora famosa imagen del Universo primordial; por otro lado, mostró cómo cada objeto en el cosmos está siempre sujeto a un flujo de energía, nunca siendo irradiada uniformemente desde todas las direcciones. Este resultado, por supuesto, no desbarata el postulado relativista de la constancia de la velocidad de la luz con respecto a cualquier observador, pero hace que el Espacio Cósmico no se reduzca al escenario vacío del atomismo puro. Por el contrario, cada rincón del Cosmos está sometido a un flujo de energía, y todo sistema sometido a un tránsito de energía muestra siempre una tendencia a la organización de estructuras coherentes, como se desprende también de la Termodinámica del No-Equilibrio. Sin embargo, esto significa que la formación de tales estructuras no es en absoluto el resultado del Azar, como querría la aplicación brutal del vacío atomístico. Por el contrario, mostraría el surgimiento y la emergencia a la materialidad de coherencias cuya naturaleza dista mucho de ser material. Si se quiere, es una cuestión análoga a la de la identidad personal: si soy capaz de recordar cosas que sucedieron hace muchísimos años, cuando cada fibra de mi cuerpo estaba compuesta por átomos y moléculas completamente diferentes de los que me componen ahora, mi memoria, y mi identidad misma, no parecen residir en un medio material.
La cuestión puede dilatarse fuera de toda proporción, llegando incluso a tocar cuestiones de espiritualidad, en las que no entraremos aquí. Observamos, sin embargo, cómo ambos extremos de la polarización, que resumiremos brevemente como Vacuismo y Pienismo, presentan todas las características de una fe, incluso hoy en día, cuando nos consideramos racionalmente liberados de tan antiguos grilletes. Así, Ignac Semmelweis, que a mediados del siglo XIX adivinó que la fiebre puerperal, causa preponderante de muerte en mujeres jóvenes, estaba provocada por vectores patógenos invisibles, fue objeto de burlas y vilipendios por parte de la mayoría de sus colegas, hasta que fue ingresado en un psiquiátrico donde finalmente murió. Puede que sea una coincidencia, pero entre las críticas que se le hicieron, sobre todo desde el lado protestante de la comunidad médica, estaba la de que Semmelweis, como católico, seguía creyendo en miasmas y espíritus. Tal vez el Semmelweis de hoy no necesite las muchas décadas que le llevó a él ver superadas y anuladas las denigraciones actuales. Ya lo veremos.
Horror Plenii
Como si se tratara de una fe que aún no ha emergido a la conciencia, la suposición tácita de que vivimos en el vacío y sólo somos agregados aleatorios de átomos campa hoy a sus anchas en muchos ámbitos, permitiendo tal confusión de definiciones y procedimientos de las diversas ciencias que ahora se nos induce a pensar que la Medicina procede como las Matemáticas, deduciendo de postulados incuestionables sólo verdades indudables, según un principio ideal de causa-efecto mundial y depurado de cualquier eventualidad colateral distinta de las previstas. Así, la «presunción de salud» de un organismo, que debía ser curado si manifestaba una enfermedad, fue sustituida por la «presunción de enfermedad potencial», según la cual un organismo sano debe ser necesariamente implementado con aditivos que lo perfeccionen, en consonancia con la idea «vuotista» de que somos agregados aleatorios e imperfectos. Y así, en nuestra percepción, todo debería ir como si la focalización y eficacia de tal o cual medicamento pudiera demostrarse del mismo modo que el Teorema de Pitágoras.
No debería caber duda de que la Naturaleza es infinitamente más inteligente que el más inteligente de los hombres, hasta el punto de que, al final, nuestra única medida de la inteligencia de una teoría consiste precisamente en su adaptación cada vez más precisa al comportamiento real de la propia Naturaleza. Hoy en día, como si un nuevo dogma del Horror Plenii hubiera sustituido al antiguo Horror Vacui, el poder del intelecto humano se mide por la forma en que los agregados pensantes aleatorios son capaces de perfeccionar el azar imperfecto de la Naturaleza.
Sólo nos queda depositar nuestras esperanzas en la posibilidad de que el flujo de energía al que está sometido todo agregado atómico, incluso los agregados pensantes, induzca un orden en las estructuras lógicas que acabe teniendo repercusiones positivas.
En otras palabras, que los dioses nos den suerte.
Riccardo Pratesi es físico
Notas:
[1] Torricelli no llegó a enfrentarse con la Iglesia, muriendo con sólo 39 años en 1647, envenenado por el mismo mercurio que tan familiarmente utilizaba para sus experimentos.
[2] Como parecían demostrar claramente los «milagros eucarísticos» de hostias sangrantes, el más famoso de los cuales ocurrió en Bolsena en 1263 y fue retratado por Rafael en 1512.
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