Guillermo Guevara Pardo, Bogotá, D.C., noviembre 26 de 2021
“Todo conocimiento sobre la realidad nace y acaba con la experiencia” (Albert Einstein)
La ciencia no es otro punto de vista. Es el punto de vista que tiene el hombre para explicar la realidad material que lo rodea. La ciencia investiga lo real aplicando el método científico, tan injuriado por los filósofos que pregonan que cualquier explicación es válida. Olvidan ellos y sus despistados seguidores la prolongada lucha que tuvo que enfrentar Galileo Galilei para demostrar que la astronomía y la física aristotélicas eran falsas, el empeño que puso para que la teología no siguiera siendo la forma de describir el mundo, su defensa incondicional del heliocentrismo, empresa que casi le cuesta la vida al matemático pisano. La validez de una teoría no depende de conceptos como los de elegancia, sencillez y belleza, o únicamente de su coherencia matemática, o de la autoridad de quien la propone sino del veredicto del experimento, guardián de la verdad científica. Teoría y práctica conforman una unidad de contrarios, interdependientes, cambiantes, dinámicos. Mientras el diálogo del hombre con la naturaleza se mueva siempre entre la teoría y el experimento, el científico estará pisando el terreno firme de la ciencia. Es la práctica quien finalmente decide la validez o falsedad de una hipótesis científica; la práctica es el soporte fundamental del conocimiento científico, desecharla es caer en brazos de la especulación platónica. Los científicos proponen teorías para explicar una parcela de la realidad material, hacen predicciones, recurren a las matemáticas y diseñan experimentos para contrastar sus hipótesis: los resultados experimentales prueban si las tesis resultan ser ciertas o están definitivamente erradas. No importa si el experimento transcurre en la sencillez de un tubo de ensayo o en la compleja maquinaria del Gran Colisionador de Hadrones.
¿Y qué tiene que ver todo eso con la muerte de una estrella? La investigación de este fenómeno (tan alejado de la experiencia del día a día) donde se cruzan la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad permitió comprender los fenómenos que suceden en las entrañas de una estrella moribunda; es un triunfo de la validez de la ciencia y del método científico, una bofetada a quienes irracionalmente han declarado que la verdad no existe, que ella depende del contexto social, que la realidad es una construcción del lenguaje (¡y la palabra se hace cosa!), que cada uno construye su propia verdad, que la ciencia es un mito tan válido como cualquier otro, además de otras majaderías.
Pero ¿qué es una estrella? Grosso modo y simplificando demasiado, podríamos decir que es un gran horno mecanicocuántico de hidrógeno y helio, los átomos más sencillos de la tabla periódica. Un horno que libera desde su interior ingentes cantidades de energía en forma de luz y calor. Las altísimas presiones y temperaturas que imperan en las entrañas estelares hacen que los electrones dejen de estar unidos a los núcleos del hidrógeno y del helio, que entonces se descomponen y se forma un nuevo estado de la materia: el plasma, una mezcla caliente de núcleos atómicos desnudos y electrones libres moviéndose a velocidades cercanas a la de la luz. En el interior de la estrella dos fuerzas opuestas luchan por prevalecer: la gravedad que intenta hacer colapsar toda la materia hacia el centro, y la presión que ejercen los electrones en sentido contrario para evitar el desastre estelar. Eso es lo que sucede cada segundo en el Sol desde hace algo así como 5.000 millones de años, pero que solo ahora podemos entender. Una vez encendido el horno estelar, se empiezan a formar los demás elementos químicos hasta el hierro.
Hay estrellas más grandes y más pequeñas que el Sol. Cuando el hidrógeno se agota pasados unos cuantos millones de años, ¿cuál es el destino final de una estrella? La respuesta está relacionada con la masa (cantidad de materia) que tenga el astro en cuestión. En 1930 el físico hindú Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) utilizando la mecánica cuántica, la relatividad y sin olvidar a sir Isaac Newton calculó que estrellas con masas inferiores a 1,4 veces la masa del Sol, terminan sus días como unos cuerpos pequeños, muy densos, llamados enanas blancas. Los astrónomos enfocaron sus catalejos hacia la bóveda celeste, observaron, midieron, calcularon, volvieron a medir, confirmaron o corrigieron sus cálculos, discutieron… y no encontraron enanas blancas con masas superiores a 1,4 masas solares. Concluyeron que la cifra obtenida cuando Chandrasekhar tenía apenas 19 años, era correcta, que esa expresión matemática no era solo una herramienta conceptual, sino que se correspondía de manera adecuada con un fenómeno del mundo real. Es a través del método científico que la ciencia alcanza tan maravillosos logros. Las estrellas de masas superiores a ese límite, finalizan sus días en los objetos más extraños del universo: en estrellas de neutrones o en agujeros negros; en el año 1967 las estrellas de neutrones dejaron de ser una curiosidad teórica y hoy está probada la realidad de los agujeros negros.
En todo el proceso evolutivo que conduce a la muerte de una estrella juega un papel importante el fenómeno conocido con principio de exclusión, propuesto en 1925 por el físico teórico austriaco Wolfgang Ernst Pauli (1900-1958) para explicar la estructura del átomo y la organización de la tabla periódica. En palabras poco técnicas el principio de exclusión estipula que ciertas partículas atómicas, como los electrones, no pueden acomodarse juntas, les prohíbe acercarse demasiado, amontonarse, no pueden organizarse de cualquier manera sino siguiendo reglas muy estrictas.
Un agujero negro es un cuerpo sumamente extraño, un lugar donde las leyes de la física tal y como hoy se conocen dejan de funcionar. Eso no significa que allí las leyes de la naturaleza dejen de operar. Se hace necesario desarrollar una teoría cuántica de la gravedad, que aún no existe, para poder entender mejor el comportamiento de la materia en su interior.
Cada logro de la ciencia es un triunfo del método científico. El objetivo de la ciencia es explicar racionalmente el mundo, encontrar verdades, sus teorías son un reflejo de la realidad; cada avance científico es la confirmación de que la verdad no es una moda y un mentís para todas aquellas filosofías que intentan llevar el conocimiento a una nueva era de oscuridad.