Imagina el vasto bosque lleno de árboles altos, algunos de ellos de cientos de años de antigüedad. Uno de ellos, mayor que el resto, ha estado muerto por un tiempo y con el viento empieza a astillarse y en poco tiempo cae. Pero aquí está el enigma: ¿hará algún ruido al caer si nadie está ahí para oírlo?
Es una pregunta engañosamente simple que ha desconcertado a los grandes pensadores durante siglos y, si a ti también te despierta una irresistible curiosidad, estás invitado a explorarla con nosotros. Aunque te advertimos: el viaje es largo y te llevará a algunos lugares inesperados.
Pero antes de meternos de lleno en el laberinto, Stefan Bleek, experto en psicoacústica del Instituto de investigación de sonido y vibración en la Universidad de Southampton, sugiere que aclaremos algo fundamental. Si el árbol cae en el bosque, lo que produce es una ola de partículas que vibran en el aire.
“Si no hay nadie que lo escuche, no hay sonido, pero eso no significa que no haya ondas sonoras o acústicas que tienen un efecto en el medio ambiente”. Lo interesante, para Bleek, es que la pregunta nos hace pensar en la relación entre la física y el mundo exterior frente a lo que ocurre en nuestras mentes.
“Lo que sucede dentro de nuestras cabezas es privado y subjetivo”. Bleek tiene una manera sorprendente de mostrar cuán particular es esa relación entre el mundo exterior y lo que está pasando en nuestra mente.
Si puedes, escucha el siguiente audio haciendo clic y trata de encontrar el momento en el que esa nota musical llega a su frecuencia más alta.
Se trata de una ilusión auditiva llamada Shepard-Risset Glissando en la que la nota musical parece estar aumentando en tono eternamente.
“Es una demostración que hace inmediatamente obvio que lo que estás escuchando no puede ser verdad”.
El efecto es como la famosa Escalera de Penrose, que da la sensación de que los escalones constantemente suben (o bajan, dependiendo de la dirección), cuando de hecho estás dando vueltas en círculos (o más bien, en cuadrados… mejor ver para entender).
La Escalera de Penrose
Conocida también como “escalera infinita” o “imposible”, es una ilusión óptica descrita por los matemáticos ingleses Lionel Penrose y su hijo Roger Penrose en 1958. Las escaleras que cambian su dirección 90º cuatro veces dando la sensación de que suben o bajan a la vez, sea la dirección que sea. Su construcción en 3D es imposible.
“El cerebro crea una ilusión de una percepción que no está realmente conectada a los estímulos físicos. Y es muy difícil identificar qué está pasando realmente”.
Es como si nuestro cerebro creara una historia a partir de un complejo conjunto de estímulos y, en algunos casos, como este, no coincide con lo que realmente está sucediendo. Eso es porque cualquier cosa que percibamos como sonido es causada por diminutas células pilosas en el oído interior moviéndose dentro de un fluido en una estructura en forma de espiral llamada cóclea.
Cuando las vibraciones agitan el líquido coclear se desencadenan diminutos impulsos nerviosos, pequeños picos de electricidad que viajan al cerebro “Una vez que algo está en el lenguaje de esos picos, está en el lenguaje del cerebro -como la electricidad en una computadora-; lo que se percibe depende de la interpretación. En ese momento deja de ser sonido para ser una traducción”.
Así que, según Bleek, el sonido es algo creado por picos de electricidad en nuestro cerebro; sin eso, no es más que partículas vibratorias. ¿Tenemos entonces la respuesta a la pregunta “si un árbol cae en un bosque y nadie está cerca para oírlo, ¿hace algún sonido?”
Mmm… quizás, el problema es que el asunto siempre fue un poco más complicado.
¿Nada existe?
La pregunta es un experimento de pensamiento filosófico generalmente asociado con un obispo irlandés del siglo XVII llamado George Berkeley, quien probablemente no se la planteó de esta manera, pero sí escribió sobre la existencia de árboles… o más bien su falta de existencia.
Berkeley tenía una posición extrema sobre la naturaleza de la realidad. “Era un idealista que pensaba que, en última instancia, si el árbol cae en el bosque sin un observador no produce ningún sonido pues los árboles no se caen en el bosque sin un observador ya que no hay árboles sin observadores”, le explicó a la BBC Eleanor Knox, filósofa de física de Kings College de Londres.
“Para él, eran construcciones ideales que dependen de las mentes”. Según su teoría, las cosas realmente no existen en absoluto sin la presencia de una mente. Ahora, si no estás de acuerdo, eres realista, y quizás el punto de vista de Berkeley te suena disparatado, pero esa idea brotó de la ciencia de la época.
“Él partió de la idea de que había un mundo fuera y tenía las propiedades que se veían: la hierba realmente es verde y el cielo realmente es azul.
“Pero entonces hubo unos descubrimientos curiosos: empezamos a entender, por ejemplo, que los colores son realmente propiedades de la luz, no de los objetos que nos rodean. Así, comenzaron a acumularse pruebas de una desconexión entre nosotros y la realidad del mundo externo.
“Eso llevó a algunos a pensar que, en primer lugar, no puede haber un mundo externo en el sentido que percibimos y, en segundo lugar, que de alguna manera el mundo que percibimos debía tener mucha contribución nuestra”, señala Knox.
“Si los colores no están realmente en el árbol, ¿dónde están? ¿En mi mente? Y si los colores están ahí, ¿cuánto más hay en mi mente? “Ese es uno de los lugares de donde proviene el pensamiento idealista”.
Así que incluso si no estás de acuerdo con Berkeley, puedes comprenderlo: si algo como el color es el resultado de nuestro cerebro interpretando la longitud de onda de la luz, ¿cómo sabemos dónde trazar la línea?
¿Es la vida un sueño?
¿Hay alguna manera de probar que el mundo externo existe realmente? “El debate sobre si hay un mundo externo es antiguo”, dice Bryan Roberts, filósofo de la física de London School of Economics.
“Al tratar este problema en ‘Meditaciones metafísicas’ de 1641, Rene Decartes usó el lenguaje del miedo, describiendo lo que sería darse cuenta de repente de que estás errado y todo es un sueño, y habló del terror de comprender que la realidad no es como pensabas que era”.
¿Alguna vez te ha asaltado la duda de si todo lo que crees que es real efectivamente lo es? Quizás la ciencia ficción te haya llevado a esa reflexión pues hay un experimento mental filosófico conocido como “el cerebro en una cubeta” que es popular en ese género.
The Matrix es una de varias obras de ficción que juegan con las dudas sobre la realidad. Su premisa es que toda la raza humana ha sido colocada en cubas gigantes y alimentada con una realidad virtual de la mano de una inteligencia artificial maligna.
La idea es que un ingenioso científico (benévolo o maligno) ha tomado tu cerebro y lo tiene suspendido en una cubeta llena de un líquido que lo mantiene vivo en un laboratorio. Lo tiene conectado a un sofisticado programa de computadora que puede simular perfectamente experiencias del mundo exterior.
Así las cosas, el escepticismo cartesiano -la posición de que la duda es la precursora de la creencia, que duda de cada idea que puede ser dudada y dicta que solo se puede decir que existe aquello que pueda ser probado- te presenta este argumento:
Si no puedes estar seguro de que tu cerebro no está en una cubeta (así sea metafóricamente), no puedes descartar la posibilidad de que todas tus creencias sobre el mundo externo sean falsas.
“Dudar seriamente de que el mundo externo existe, te produce un sentimiento que es el miedo a la psicosis; de hecho, está muy cerca de la experiencia del desapego de la realidad”, señala Roberts.
¿Nos puede rescatar la filosofía?
“El gran filósofo escocés David Hume tenía una respuesta”. ¡Qué alivio! “Para él, la principal y más reveladora objeción al escepticismo excesivo es que ningún bien duradero puede resultar de él”.
“Es decir que si de verdad nos entregáramos a la posibilidad de que somos ‘un cerebro en una cubeta’, nos costaría existir. Así que ante ese nivel de escepticismo, la primera respuesta debería ser: ¿realmente nos lleva a una buena vida morar en esa pregunta?”, responde el filósofo de la física.
¡Suena como rendirse en vez de intentar resolver las dudas!
Básicamente, la idea es que como no podemos probar con absoluta certeza que el mundo externo es real, no deberíamos seguir insistiendo; es mejor asumir que el mundo existe.
“Sí -confirma Roberts-, con la pequeña salvedad: espero que los filósofos sigan enamorándose de esa gran pregunta pues cada vez se avanza más en el camino para responderla”. “Además, el solo hecho de hacerse la pregunta es hermoso y difícil y humano”.
Para no enloquecer
Para el propósito de este artículo y nuestro bienestar mental sigamos el consejo y asumamos que el mundo externo existe. No obstante, sabemos que hay cosas que sólo existen en nuestras mentes; recuerda que lo que escuchamos es un sonido subjetivo producto de un estímulo exterior mezclado con nuestras propias interpretaciones y expectativas, por ejemplo, así que no siempre podemos confiar en nuestros sentidos para tener una imagen precisa de ese mundo externo.
Por suerte, podemos confiar en la ciencia… después de todo, tiene un excelente historial en lo que se refiere a probar, incluso a anticipar, que las cosas existen aunque nadie las haya visto o escuchado.
Piensa en el planeta Neptuno, por ejemplo, que fue descubierto teóricamente por tres astrónomos valiéndose de las leyes de física y matemáticas antes de que su existencia fuera confirmada con la ayuda de un telescopio, en la región en la que habían predicho.
“Hay muchos ejemplos de esos en la ciencia. En la cosmología una de las cosas que es directamente inobservable es la energía oscura, esa sustancia que se afirma existe en todo el Universo y que tiene un efecto en su conjunto y su expansión, pero que no podemos detectar directamente porque es demasiado delgada y sutil”.
“Lo mismo sucede con los quarks individuales, o con el futuro… o incluso la experiencia de otra persona”.
¿Por qué aceptamos que existen?
“Es una pregunta crucial, y una de las principales explicaciones que los filósofos han identificado -y creo que los científicos también- tiene algo que ver con el éxito de la ciencia, que predice, explica, disipa mitos y valora”, indica Bryan Roberts.
“¡Qué amiga tan increíble es la ciencia!”, exclama el filósofo, con razón: nos ha dado, a lo largo de los siglos, multitud de pruebas para que confiemos en ella. Sin embargo, si eres de los que lo hacen, puedes terminar en algunos lugares muy extraños… ¡amárrate el cinturón pues vamos a entrar en el mundo de la física cuántica!
Es confuso y extraño pero no tires la toalla: vale la pena visitarlo. “En el siglo XX, la filosofía recibió una especie de cachetada de la física en la forma de la mecánica cuántica”, cuenta la filósofa de física Eleanor Knox.
“Uno pensaría que algunas de las personas que serían más obviamente realistas -en el sentido de que creen que hay un mundo externo y existe sin nosotros- serían los científicos. Al fin y al cabo, son ellos los que experimentan con él.
“Pero cuando llegó la mecánica cuántica, empezó a mostrar que al hacer experimentos, el observador tenía una influencia en él… eso puso tanto a la física como a la filosofía completamente de cabeza”.
La física cuántica es la teoría de cosas realmente pequeñas, como átomos y electrones, y como todo está compuesto en última instancia de cosas realmente pequeñas, es una especie de teoría de todo.
Es famosamente extraña; dice que cosas como que las partículas pueden existir en más de un estado simultáneamente, lo que puede hasta significar que pueden existir en más de un lugar al mismo tiempo.
Suena a ficción, pero parece que las partículas realmente se comportan de esa manera: cada vez que usamos un dispositivo con un transistor -como un teléfono o una computadora portátil- estamos explotando la característica de superposición de partículas, de partículas que están en dos estados a la vez.
Y esto está en el corazón de un gran problema filosófico con la cuántica: el problema de medición.
Los electrones tienen una propiedad llamada espín (por giro, en inglés) que puede ser arriba o abajo. Antes de medirlo, el electrón está en los dos estados -espín arriba y espín abajo-, pero tan pronto como miramos el electrón, esta superposición de estados se derrumba en sólo un espín: arriba o abajo.
Así que al observar el electrón, lo cambiamos. Si todo está hecho de sistemas cuánticos, ¿significa eso que el mundo externo depende de la presencia de un observador?
¿Tienen razón los idealistas entonces al pensar que la realidad externa es como es solamente porque nosotros estamos ahí para verla? “Sí”, responde Knox. Paso seguido declara: “quiero que conste que yo no creo que eso sea lo que pasa. Aquí es donde nos metemos en las aguas profundas de la filosofía de la física”.
El que los eventos dependan de un observador para ocurrir, “es algo que los libros de texto insinúan y así como lo hace en gran medida ‘la interpretación de Copenhague’ (la interpretación de la mecánica cuántica considerada tradicional u ortodoxa). Por eso, muchos creen que esa visión -la más antigua en esa rama de la física- terminará en algo muy parecido al idealismo”.
Es decir, explica la filósofa, que tienden a pensar genuinamente que si no hay observadores, eventos determinados como árboles cayendo y haciendo ruido no suceden. Sin embargo, no todos están de acuerdo.
Se cae y no se cae, contigo ahí y sin ti
“No todo el mundo piensa que el observador es crítico en la mecánica cuántica”, añade la filósofa. “De hecho, el número de personas que apoyan la interpretación de Copenhague ha ido disminuyendo rápidamente”. Hay un montón de opciones de competencia, todas terriblemente extrañas, pero todas concuerdan en que en última instancia los acontecimientos no dependen de los observadores.
No obstante, algunas de estas soluciones implican cambiar sustancialmente la física, por lo que desaniman a mucha gente.
“Es una visión un poco loca, que quizás hayas oído mencionar, pero quienes la proponen señalan que esta visión es realmente lo que significa la mecánica cuántica. Y esa visión es la interpretación de muchos mundos. Si la aceptas, pensarás que los árboles que pueden caerse y no caerse al mismo tiempo”, explica Knox.
¿Entonces cada vez que algo pasa -un árbol cae o un perro ladra- sucede y no sucede, y en cada caso se crea un nuevo mundo, de manera que terminamos con millones de mundos?
“Sí, exactamente: si esos eventos dependen de eventos cuánticos -no todos dependen, pero probablemente muchos sí- entonces sí. Esos estados de superposición se separan y terminas con un poco del mundo en el que una cosa sucede y otra parte del mundo en el que otra cosa sucede”.
¡Suena un poco ridículo! “Efectivamente, y creo que todos los que defienden esta interpretación están conscientes de que es alucinante. El problema es que tenemos esta teoría física espectacularmente exitosa y esta es la mejor interpretación de la mecánica cuántica que tenemos.
Aunque quizás quieras tener en cuenta que la mecánica cuántica es a menudo descrita como la teoría más exitosa formulada jamás, pues por décadas los experimentadores la han sometido a pruebas rigurosas, ninguna de las cuales ha puesto en duda sus fundamentos.
En definitiva, concluye la filósofa de física Eleanor Knox… “Si quieres ser científicamente realista, si piensas que hay un mundo fuera de nosotros que la ciencia está describiendo con precisión, tendrás que aceptar que hay múltiples universos paralelos”.