¡Mata al sol! Cómo los salvajes experimentos mentales impulsan el descubrimiento científico

Escucha, no es que realmente quiera matar el sol, sólo quiero descubrirlo. cómo. Pero cuando les dije a mis colegas de Científico nuevo Cuando dije que estaba reclutando científicos para hacer justamente esto, me encontré con miradas desconcertadas. Escribo sobre el espacio todos los días y lo encuentro infinitamente fascinante. Me siento como en casa con los misterios del cosmos, entonces, ¿por qué querría arruinar alguna parte de él, y mucho menos matar a nuestra querida y esencial estrella?

A pesar de su confusión, mis colegas nos permitieron a mí y a mi socio destruir, nuestro editor estadounidense. Chelsea Whyte. Comenzamos a comunicarnos con astrofísicos y científicos planetarios librepensadores, pidiéndoles que se unieran a nosotros en nuestro podcast. Sociedad de planetas muertos. Con ellos comenzamos a juguetear con el universo (al menos en nuestras mentes), no sólo matando el sol sino imaginando una apocalipsis de ondas gravitacionalesque pasaria si cortó la luna por la mitad o cinceló la Tierra en un cubo.

Mientras pensábamos en las preguntas que hacer a los invitados que teníamos en el programa, que son todos profesores universitarios y científicos de verdad, nos encontramos buscando datos sobre la gravedad y la ciencia planetaria, haciendo cálculos de velocidades de escape y límites de Roche. Por mucho que el podcast fuera un capricho, un juego divertido, también empezó a parecer un poco como si estuviéramos haciendo ciencia. Nos dimos cuenta de que los experimentos mentales aparentemente absurdos siempre han estado en el centro del método científico.

La ciencia comenzó con experimentos mentales en lugar de experimentos empíricos que se llevan a cabo con mesas de laboratorio o telescopios, dice el filósofo H. Peter Steeves en la Universidad DePaul. Galileo Galilei, uno de los fundadores del método científico moderno en el siglo XVI, es recordado por dejar caer una pluma y un martillo desde la Torre Inclinada de Pisa. Al demostrar que caían al mismo ritmo, según cuenta la historia, Galileo anuló una idea de 2000 años de antigüedad sobre cómo funcionaba la gravedad. “[It] Es una historia tan fantasiosa como la de Newton siendo golpeado en la cabeza con una manzana”, dice Steeves. “Pero hay pruebas de que realizó un experimento mental para demostrar que la concepción de la gravedad de Aristóteles era incorrecta”.

A lo largo de la historia, hemos mejorado mucho en la realización de experimentos prácticos, pero los experimentos mentales siguen siendo importantes. Por ejemplo, Albert Einstein, que también transformó nuestra visión del universo al lidiar con la gravedad, es famoso por evocar escenarios absurdos en su cabeza. Una tarde, mientras viajaba en un tranvía, imaginó cómo sería el mundo si viajara a la velocidad de la luz. Después de años de frustración tratando de explicar el comportamiento de la luz, esta fue la semilla que se convirtió en relatividad especial en 1905. “Imaginar cosas a esta gran escala presenta lo familiar de una manera diferente”, dice el filósofo Guy Kahané en la Universidad de Oxford.

Esto no es menos cierto hoy. Realizar experimentos mentales es una práctica común entre los teóricos que intentan comprender agujeros negros y lo que estos objetos extremos revelan sobre la naturaleza de la realidad. Por ejemplo, la intensa gravedad de los agujeros negros significa que no se puede colocar ningún instrumento científico junto a uno o dentro de uno para transmitir datos. Por eso, los teóricos dedican mucho tiempo a pensar y calcular lo que podría sucederle a un observador en una de esas posiciones, lo que lleva a todo tipo de ideas sorprendentes sobre conceptos como tiempo y causalidad. “Una vez que piensas de esta manera lúdica, empiezas a ver cosas que de otra manera no verías”, dice Kahane.

En el primer episodio de la segunda temporada de Dead Planets Society, llevamos a cabo nuestro propio experimento mental sobre agujeros negros. A menudo se piensa que los agujeros negros son vacíos masivos que se tragan todo lo que se les acerca: son los destructores definitivos. Entonces, ¿qué aprenderíamos si intentáramos demoler uno? En la búsqueda del punto débil del agujero negro, consideramos utilizar naves espaciales infinitamente rápidas para escapar de un agujero negro con parte de su masa, o imanes irrealmente poderosos para destrozarlo. En realidad, no podemos construir estas herramientas cósmicas, pero imaginarlas reformuló nuestra forma de pensar sobre los agujeros negros.

A lo largo de la grabación del episodio, esto nos llevó a pensar en los agujeros negros de nuevas maneras. Usando mecánica cuánticapodemos imaginarlos como objetos increíblemente masivos que tienen velocidades de escape superiores a la velocidad de la luz, o según relatividad general, son hendiduras infinitamente profundas en el propio espacio-tiempo. Este último, que conste, es mucho más difícil de destruir.

Liberarse de la seriedad es una oportunidad que Chelsea y yo aprovechamos en el podcast. Los cosmólogos también pueden beneficiarse de pensar así, afirma Wendy Freeman en la Universidad de Chicago. A medida que observamos cada vez más anomalías astronómicas, en desacuerdo con el modelo estándar de cosmología, se está volviendo evidente que nuestra mejor teoría empírica del universo debe ser revisada. “A medida que los datos mejoren y las teorías se vuelvan más creativas, algo encajará”, dice Freedman. “Necesitamos ideas extravagantes ahora mismo, porque hay muchas cosas que no entendemos”.

El cosmólogo ganador del premio Nobel Jim Peebles, uno de los arquitectos del modelo estándar, está de acuerdo en que este tipo de pensamiento lúdico “es una parte importante de la ciencia”, siempre que se logre el equilibrio adecuado. “Me entrego al pensamiento de cielo azul; es… una pérdida de tiempo si se exagera y una pérdida si se suprime”, dice.

Ahora bien, no estoy afirmando que el Chelsea y yo vayamos a solucionar los problemas con el modelo estándar de cosmología considerando cómo darle más brazos a la Vía Láctea. Pero sí creo que algo se pierde cuando los científicos se toman a sí mismos demasiado en serio. Claro, las conversaciones que tuvimos mientras hacíamos Dead Planets Society son un poco tontas, pero también son algunos de los intercambios más estimulantes que he tenido.

“Si cortas la Luna por la mitad, explotas el Sol o de repente conviertes la Tierra en un cubo, bueno, todo esto es interesante, y no sólo para el Dr. Evil, un villano de Bond o los Borg”, dice Steeves. “Nos empuja a ambos a pensar en casos límite dada nuestra comprensión actual de la ciencia y a divertirnos mientras lo hacemos. Ambos son importantes: el empujón y la diversión”.

Si no nos estuviéramos divirtiendo, nunca nos habríamos dado cuenta de que si el sol desapareciera, las ballenas sobrevivirían a los humanos. Resulta que esto también es cierto para la mayoría de los otros tipos de apocalipsis, por lo que la vida submarina puede tener más posibilidades en el universo que los organismos terrestres. Ciertamente nunca se nos habría ocurrido utilizar el aerogel como una especie de cinta cósmica para atrapar asteroides.

Steeves cita la película de culto de Rob Reiner Esto es punción lumbar, que describe como una fuente de verdades científicas: “Hay una línea muy fina entre lo estúpido y lo inteligente”. En otras palabras, aumentar nuestra tontería a 11 no significa que no terminaremos con ideas inteligentes o interesantes.

El universo es grande y desordenado y a veces parece que cualquier cosa que pueda suceder, cósmicamente, probablemente esté sucediendo en algún lugar ahí fuera. Esa es la belleza de esto. Así que la especulación ociosa, por descabellada que sea, no es necesariamente inútil. Puede ayudar a revelar los secretos del universo, incluso si eso significa pensar como un villano de dibujos animados y, a veces, intentar matar el sol.

Y en cuanto al desconcierto de mis colegas, dejaré que Steeves responda: “La cuestión de la cordura es difícil. ¿Eres una maníaca, Leah? Tal vez. Pero de la mejor manera”. Llevaré ese cumplido conmigo mientras sigo imaginándome explorando y ocasionalmente arruinando el cosmos.