De salts especulatius, hipòtesis i límits

El bosó de Higgs.

Després de quatre anys d’expectació i mesos de rumorologia més o menys incontrolada, el passat 4 de juliol el CERN feia públic el descobriment del bosó de Higgs, la partícula elemental que durant gairebé cinquanta anys havia estat poc més que una conjectura ideada per a donar sentit al Model Estàndard. Les cinc dècades que separen la hipòtesi de Peter Higgs, François Englert i Robert Brout (el 1964) de la seva confirmació experimental, amaguen una lenta i costosa evolució tècnica que emfatitza les dificultats no només de la recerca, sino del propi mètode científic. En els cinc estadis d’aquest procés: [1] observar, [2] generar una hipòtesi, [3] experimentar, [4] extraure conclusions i [5] elaborar una teoria, el disseny d’un experiment reproduïble que proporcioni dades fiables és habitualment un dels passos més laboriosos de la cadena. Igual que el Higgs, partícules com el gluó o els bosons W i Z entre d’altres també van ser descrites i predites temps abans que la comunitat científica disposés d’eines adequades per a la seva detecció. Però més enllà del terratrèmol mediàtic i del triomf tecnològic que suposen, aquestes observacions posen de manifest les complexes implicacions del mètode, i en especial de la formulació de la hipòtesi inicial.

Cinc dècades d’espera no són res al costat dels 22 segles que separen la idea primigènia d’àtom de Demòcrit, cap al 450 AC, de la primera teoria atomista de la modernitat, proposada per John Dalton el segle XIX. I, malgrat que el concepte actual d’àtom té poc a veure amb les partícules eternes i indivisibles que conformaven la matèria segons Demòcrit, el salt especulatiu d’aquella hipòtesi, formulada sense cap mena de fonament experimental –purament com a exercici mental– resulta cabdal. Que a la Grècia presocràtica, Demòcrit i els seus deixebles no disposessin de mètodes empírics per a comprovar la validesa del seu atomisme és pràcticament irrellevant. El que destaca com un acte d’abstracció absolutament remarcable és l’atreviment conceptual d’una nova imatge de la natura més enllà de l’estrictament visible i palpable. Aquesta i moltes altres teories elaborades al llarg dels segles, tant des de la filosofia com des de la ciència, ens recorden que, en definitiva, l’especulació més radical forma part del mètode científic.

Són precisament salts especulatius com els de Demòcrit (o Zwicky, o Turing, o Lemaître, o Einstein), les desviacions en el pensament establert de cada època, les que molt sovint, anys o segles més tard, acaben desembocant en noves teories que ens ajuden a explicar i entendre una mica millor allò que ens envolta. Bona part de les revolucions de la física moderna van irrompre de manera brusca a l’acadèmia del seu dia, produïnt profundes ferides a l’establishment científic del moment. I totes elles es van llançar des de l’especulació més pura, basada en intuicions i/o extrapolacions d’observacions anteriors, però sense els mitjans per a confirmar-les de manera directa i definitiva.

El significat de determinades paraules clau del lèxic científic ha evolucionat en paral·lel a les diferents hipòtesis, teories i definicions que al llarg dels segles complementen o suplanten el concepte original. De nou, ”àtom” és un bon cas d’estudi. En contraposició a aquesta flexibilitat, la noció de “ciència” generalment acceptada en el vocabulari quotidià és més rígida del que hauria de ser. Massa freqüentment oblidem que “ciència” no és tan sols allò que està acceptat i demostrat per l’acadèmia, allò que té una aplicació i una repercussió directa sobre altres disciplines i àrees de la cultura humana. El terme suggereix també aquest esforç conceptual que, abans de la demostració definitiva, comparteix escenari i atreviment amb la metafísica.

Graham Harman, un dels pares de l’escola del realisme especulatiu, proposa precisament una ruptura amb la tradició moderna de la filosofia i la metafísica que, al seu entendre, han acabat depenent massa del cientificisme (el corrent de pensament que només acepta les ciències comprobables com a font d’explicació de la natura). Harman defensa la idea que la filosofia ha de sorprendre, i apostar per experiments mentals (allò que Hans Christian Ørsted va batejar com Gedankenexperiment) i per teories no necessàriament demostrables des d’un punt de vista científic. La ironia, òbviament, és que el posicionament de Harman és pràcticament equivalent a la noció d’hipòtesi científica: idees difícilment demostrables que ens obliguen a pensar d’altres maneres i a qüestionar els nostres esquemes habituals, la nostra cosmologia quotidiana.

A propòsit de la teoria de l’estat estacionari (un model cosmològic avui obsolet que pretenia imposar-se com a alternativa a la teoria del Big Bang durant els anys cinquanta), Sean Carroll (2010) parla dels origens especulatius i metafísics de qualsevol hipòtesi similar: “Des de la comoditat de la nostra perspectiva moderna, el model de l’estat estacionari sembla poc més que una superestructura construïda a partir de pressuposicions filosòfiques força insubstancials. Però moltes grans teories comencen així, abans que hagin d’afrontar la dura realitat de les dades”.

És relativament fàcil elaborar un llistat d’hipòtesis que en l’actualitat competeixen per a proporcionar explicacions a fenomens de diverses disciplines científiques. Tant per a experts com per a profans en la matèria, algunes resulten més fàcils d’encaixar que d’altres – algunes s’allunyen més que altres dels nostres patrons de pensament habituals. Però està clar (històricament) que això no ha de ser un motiu ni per a acceptar-les ni per a refutar-les. La Hipòtesi de l’Univers Matemàtic (MUH) de Max Tegmark n’és un bon exemple. Segons Tegmark, la realitat física que ens envolta és una estructura matemàtica, perquè totes les estructures que existeixen matemàticament també existeixen físicament. Aquesta idea (aquí extremadament simplificada!), que recull i porta a un nou extrem el pensament pitagòric i el llegat de Galileu, segons el qual l’Univers era “un llibre escrit en el llenguatge de les matemàtiques”, polaritza l’opinió dels col·legues de Tegmark i, sovint, desconcerta el gran públic. I no cal acceptar-la com a vàlida només pel seu caràcter polèmic, però és, tornant al repte especulatiu de Harman, un exercici estimulant. I no només això. La hipòtesi de Tegmark apunta (de manera involuntària, com qualsevol Teoria del Tot) cap a un altre vessant crucial del debat: els límits del propi coneixement. Més enllà de si la ciència arribarà mai a elaborar una Teoria del Tot que pugui resumir i explicar en un sol paquet tots els fenomens físics coneguts, no podem oblidar que, malgrat els nostres millors salts conceptuals, existeixen límits epistemològics (pressumptament) inevitables imposats, d’entrada, per la nostra pròpia fisiologia.

Allò que David Chalmers anomena “el problema dur de la consciència” (com podem explicar l’existència i els mecanismes que fan possibles les nostres experiències subjectives?) fa referència més o menys directa a aquests límits. Chalmers, com d’altres filòsofs de la ment abans que ell, planteja aquest buit explicatiu com un obstacle insalvable en l’estudi de la consciència: “Per què quan els nostres sistemes cognitius processen la informació visual o auditiva, tenim experiències visuals o auditives: la qualitat del blau marí, la sensació d’un do mitjà? Com podem explicar les nostres imatges mentals, o l’experiència de les emocions? Fa temps que hem acceptat àmpliament el fet que l’experiència prové d’una base física, però no disposem d’una bona explicació de per què i com passa això” (Chalmers 1995). Dit d’una altra manera, no sembla fàcil (o possible) explicar la manera en què els intercanvis de senyals elèctrics entre xarxes de neurones generen la nostra experiència subjectiva. Pitjor encara, si tota la nostra experiència està mediada pel cervell, entendre com i per què funciona la ment, la consciència o els qualia que s’hi generen, sembla una tasca inassolible, simplement per la manca de perspectiva que això suposa. Estudiar i analitzar un fenomen sense una certa distància, des de dins del propi fenomen, comporta contradiccions o, com a mínim, dificultats. Les nostres millors hipòtesis sobre la consciència provenen de les mateixes xarxes neuronals, i estan articulades a través del llenguatge – en definitiva un sistema finit profundament arbitrari i amb límits clars.

Durant una conversa recent més o menys motivada pels rumors previs a l’anunci del CERN, José Manuel Berenguer reflexionava sobre aquests límits epistemològics, sobre la manca de perspectiva que en última instància restringeix i imposa límts al pensament humà. “Som una de les parts de l’Univers que el fan capaç de pensar-se a sí mateix i els dispositius que ens informen dels seus detalls, els instruments perceptius de què disposem, la maquinària perceptiva, però també la cognitiva, la que interpreta les informacions que arriben ja distorsionades a les àrees de projecció primària del còrtex, tenen limitacions d’ordre físic, per formar part de la realitat física, i computacional, pel fet que la mateixa computació té límits i les xarxes de neurones no deixen de ser dispositius computacionals. Tots aquests elements contribueixen en el teixit del tel que segons Bernard d’Espagnat ens separa definitivament d’una realitat de la que paradoxalment formem part”. Les repercussions d’aquesta manca de perspectiva van més enllà del problema aparentment insalvable que planteja Chalmers sobre la consciència. El debat que mantenien Turing i Gödel fa gairebé un segle donava voltes a un problema similar, aplicat al camp de les matemàtiques. I no sembla massa descabellat pensar que la recerca dels elements constitutius de la matèria, que de ben segur anirà molt més enllà del bosó de Higgs en un futur proper, també amaga el mateix parany epistemològic. Sense un punt de vista extern, no podem aspirar a una anàlisi neutral, objectiva i exhaustiva del propi context, del fet, del món, ni de nosaltres mateixos. En paraules de d’Espagnat (2005), “la ciència no ens dóna un autèntic accés al Real en el sentit ontològic de la paraula, només als enllaços entre fenomens.”

Notes