Sobre l’art de comptar, mesurar i pesar

Un experiment és una pregunta que la ciència planteja a la natura, i un mesurament és el registre de la resposta de la natura”.

Max Planck

El setembre de 2011, després de set mesos d’especulació i perplexitat, els responsables del projecte OPERA (fruit de la col·laboració entre el CERN suís i els Laboratori Nazionali del Gran Sasso a Itàlia) feien pública una de les notícies més polèmiques en la història recent de la divulgació científica. El resultat d’un experiment semblava indicar que un grapat de neutrinos generats a Ginebra havien arribat a Gran Sasso 60,7 nanosegons abans del previst, saltant-se el presumpte límit de velocitat de l’univers: la velocitat de la llum. L’escepticisme gairebé unànime de la comunitat científica no va aconseguir frenar la set de titulars de la maquinària mediàtica, que s’afanyava a posar en dubte la validesa dels fonaments de la física moderna en un seguit d’articles que anaven del trivial a l’absurd. En un dels primers comunicats oficials, el coordinador d’OPERA, Antonio Ereditato, parava el cop amb una declaració tan contundent com tímida: “Hem realitzat un mesurament i creiem que el mesurament és correcte”.

Des de les fluctuacions dels mercats de valors a l’obsessió per la geo-localització, l’era digital genera una saturació constant de mesuraments; mai anteriorment en la història de la humanitat havíem mesurat tants paràmetres amb tanta precisió i persistència. Però malgrat que aquest reflux de dades recobreix totes les facetes de la nostra vida, rarament ens aturem a pensar en el significat real de l’acte de mesurar, ni en el que impliquen les unitats de mesura que acceptem cegament com a veritats universals, com a constants de la natura, més que com a construccions humanes. En aquest mar de càlculs sobre càlculs, els estàndards i els processos d’estandardització esdevenen la base de la nostra estructura. Els canvis socio-culturals que es deriven de la mesura del temps de l’Edat Mitjana fins al Renaixement són un bon exemple d’aquest patró.

A Hidden Rhythms: Schedules and Calendars in Social Life, Eviatar Zerubavel narra com la divisió del dia en vuit hores canòniques als monestirs benedictins del segle VI per a maximitzar els períodes de plegària va acabar regulant totes les activitats de la comunitat. Primer als centres monàstics i progressivament en altres àrees de la vida, la graella horària trencava el dia en unitats intangibles, convertint el temps abstracte en una nova realitat quotidiana. Així, a mida que les subdivisions horàries prenien protagonisme, es feia palesa la necessitat de rellotges mecànics que permetessin estandarditzar el nou concepte de temps que organitzava intercanvis i activitats de tota mena. Al segle XIV, la proliferació dels rellotges mecànics en monestirs i catedrals arreu d’Europa duia a una nova noció de temps abstracte i uniforme, mentre a la indústra tèxtil els treballadors deixaven de cobrar per peça i començaven a cobrar per hores. En altres paraules, la precisió en l’anàlisi del temps esdevenia una necessitat vital, fermament incrustada a la mateixa infraestructura socio-econòmica a la qual servia, i la metrologia es convertia en el centre de les picabaralles entre artesans, gremis, terratinents i treballadors.

Segles després, la promesa de la perfecció de l’era de l’ordinador ofusca sovint la imperfecció inherent a qualsevol procés d’anàlisi. Al clàssic Introduction à la Métaphysique de 1903, Bergson ens recorda que “una respresentació duta a terme des d’un determinat punt de vista, una traducció duta a teme amb determinats símbols, sempre serà imperfecta en comparació a l’objecte observat, a allò que els símbols volen expressar. Qualsevol anàlisi és una (…) representació realitzada des de successius punts de vista des dels quals destaquem tantes semblances com podem entre l’objecte estudiat i d’altres que creiem que ja coneixem. En el seu desig eternament insatisfet d’abastar l’objecte al voltant del qual gira, l’anàlisi multiplica infinitament el nombre de punts de vista per tal de completar una representació que sempre roman incomplerta, i canvia contínuament els símbols per a perfeccionar la traducció sempre imperfecta”.

Per a dur les idees de Bergson al terreny del quotidià, res millor que mirar de prop les unitats de mesura que fem servir diàriament. L’omnipresent Comitè Internacional de Pesos i Mesures, un dels organismes encarregats del manteniment del Sistema Internacional d’Unitats (SI), defineix el “metre” com la longitud que recorre la llum en un interval de temps de 1/299.792.458 segons. És a dir que un estàndard de longitud implica l’ús d’un estàndard de temps, el segon. Què és un segon? Des de l’any 1967, un segon és la duració de 9.192.631.770 períodes de radiació corresponents a la transició entre dos nivells de l’estructura hiperfina de l’estat fonamental del cesi 133.

Oblidem massa sovint que, malgrat la seva utilitat, les nostres unitats de mesura no són res més que convencions i, en el millor dels casos, aproximacions. I amb tot, la idea de la universalitat d’aquestes unitats és un miratge col·lectiu difícil de contradir. John D. Barrow ho sintetitza afirmant que “la permanència és una qualitat molt atractiva”. Al brillant New Theories of Everything, Barrow reflexiona sobre aquesta immutabilitat idealitzada dient que “de manera instintiva creiem que les coses que s’han mantingut iguals durant segles han de posseir algun atribut essencialment positiu. (…) Els físics també ho creuen així. Les equacions que fan servir per a encapsular les lleis de la Natura contenen nombres invariables que es coneixen com ‘constants de la Natura’. (…) Si les constants de la Natura emergeixen com paràmetres de proporcionalitat en una manera particular, tot i que útil, de representar el món sobre el paper, aquestes constants podrien ser poc més que artefactes del tipus de representació escollit. Pot ser que existeixin maneres alternatives de representar el món físic que portin a unes altres quantitats immutables?”.

Com suggereix Barrow, l’estudi de les propietats essencials de la matèria està condicionat pels mitjans tecnològics dels que disposem; però encara més per la nostra predisposició fisiològica per a entendre, codificar i acceptar els fenòmens naturals. Dit d’una altra manera, els mesuraments que duem a terme són un subproducte del nostre disseny com a espècie. En un bucle causal difícil de digerir, el model humà de la realitat és una conseqüència del nostre aparell sensorial, alhora que els sistemes de mesurament són una conseqüència de la nostra necessitat de construir un model de la realitat. Montesquieu deia que “si els triangles s’inventessin un déu, farien que tingués tres costats”.

Com s’intueix a la cita de Bergson, el filtratge d’informació en el qual es fonamenta l’evolució de la fisiologia de qualsevol espècie es complica amb l’adquisició de símbols i codis (el llenguatge) per a quantificar i organitzar aquesta informació. Propietats essencials de la matèria com ara la càrrega elèctrica ens resulten familiars, però no pas fàcils d’entendre a un nivell abstracte, en part perquè el pes simbòlic de la terminologia associada a aquestes propietats distorsiona la nostra comprensió del mateix fenòmen. En el cas de l’electricitat, no hi ha res d’intrínsecament “positiu” en una càrrega positiva, ni de “negatiu” en una negativa. Ens hem acostumat a aquest llenguatge perquè fa el fenòmen més fàcil de manipular, però el llenguatge que emprem prové d’un procés d’anàlisi i posterior conceptualització que, de nou, és el resultat del conjunt de limitacions intel·lectuals i perceptives de l’espècie, no pas un reflex literal d’allò que ens envolta.

La gravetat, una altra de les propietats elementals del món físic, s’ha conceptualitzat de maneres radicalment diferents al llarg del temps, fins i tot des de postures relativament properes com les de Newton i Einstein, dos dels grans puntals de la física dels darrers segles. Newton explica la gravetat en termes d’una força d’atracció entre cossos. Einstein la replanteja com un efecte de la curvatura de l’espai-temps. Per a tots dos, la massa dels cossos (galàxies, planetes, elefants, bicicletes) és el que determina l’efecte gravitatori, però el mecanisme subjacent és conceptualment diferent. La primera descriu una sèrie d’interaccions entre masses, mentre que a la segona el moviment dels objectes obeeix a la distorsió del seu marc de referència. La vigència de les equacions que es deriven de la teoria de Newton obeeix a un fet simple: la base de la mecànica newtoniana és una aproximació de la realitat prou pràctica a una escala humana. Per a Newton no hauria tingut sentit explicar aquesta atracció en altres termes, ja que al segle XVII només es disposava de mesuraments relatius al sistema solar, on els efectes de la gravetat són moderats en comparació a d’altres indrets de l’univers. Novament, el grau de precisió, els rangs de magnituds i el context del mesurament condicionen la teoria.

Que el cos humà té una temperatura de 37º C no vol dir res si no coneixem el context d’aquesta mesura: la discretització, els sistemes de coordenades, l’escala, el mateix concepte de grau. A Inventing Temperature. Measurement and Scientific Progress Hasok Chang relata l’apassionant i sovint conflictiva aventura col·lectiva de l’estandardització de la mesura de la temperatura al llarg dels segles. Una trifulga científica i filosòfica que arrenca, per exemple, amb les polèmiques internacionals que van precedir l’establiment de conceptes com l’ebullició. Què vol dir que un líquid bull? En quin punt bull exactament un líquid? Què és un grau? Com s’escull el punt zero de la termometria? Determinar aquests punts de referència és, de fet, la qüestió central de la metrologia. Sigui quina sigui l’escala de l’estudi.

En el camp de l’astronomia, on mesurar amb precisió absoluta les distàncies és una tasca gairebé impossible, les unitats són menys ambicioses. L’UA, o Unitat Astronòmica, equival a 149,597,870.7 kilòmetres, “aproximadament” la distància entre la Terra i el Sol. Més enllà del sistema solar, calcular distàncies en UAs és com calcular edats humanes en microsegons, i els astrònoms fan servir unitats com els pàrsecs (més o menys 3,26 anys llum), kilopàrsecs, megapàrsecs and gigapàrsecs (3.262.000.000 anys llum). Per a posar aquestes unitats en pràctica: allò que la cosmologia anomena l’horitzó de partícules, el límit de l’univers observable, té un radi estimat de 14 gigapàrsecs. Òbviament, el mesurament d‘aquesta barrera no gaudeix de la precisió amb la que quantifiquem el que passa a una escala humana. Tant a distàncies macro- com microscòpiques, lluny de l’abast dels sentits i fora d’allò que Thomas Metzinger anomena “el túnel” de l’experiència conscient, l’exactitud dels nostres mesuraments es difumina, fent-se més i més borrosa. L’escenari distòpic del relat de Borges, Del Rigor en la Ciencia, té els seus límits. I és que des de l’antiguitat, el progressiu refinament en l’exactitud dels aparells de mesura amaga un gir pervers: el fet que la precisió no depèn tant d’allò que mesuren, com de la nostra habilitat per a dictar estàndards fiables i mecanismes per a confirmar-los experimentalment. El cas dels neutrinos d’OPERA, que afortunadament no van superar la velocitat de la llum (només ho semblava, gràcies als errors en un cable i al sistema de GPS), n’és un bon recordatori.

Vegeu comentaris0

Deixa un comentari

Sobre l’art de comptar, mesurar i pesar