Átomos y conciencia: explorando la física que define nuestra existencia

Explora los misterios de nuestra existencia con ‘Física existencial’ (Pinolia, 2024), donde la ciencia se encuentra con las preguntas más profundas de la vida.

A Sabine Hossenfelder no le gusta imaginarse a su público desnudo, sino descompuesto en elementos químicos. Puesto que el cuerpo humano tiene aproximadamente un 60 % de agua, está claro que su público tiene bastante oxígeno e hidrógeno. «Me lo imagino soplando con un soplido», dice Sabine, la física alemana autora de Física existencial, recientemente publicado por la editorial Pinolia.

Al leer Física existencial podemos pensar en que hay algo de pseudociencia detrás. Precisamente Sabine lo que trata es de llevar la física a los límites del conocimiento, dejando claro qué se sabe hasta el momento y qué no podemos saber aún.

Estamos hechos de átomos

Somos un 18 % de carbono, un 3 % de nitrógeno, un 1,5 % de calcio y un 1 % de fósforo.  «Eso es lo que somos los humanos: colecciones de elementos químicos prácticamente indistinguibles». Llegados a este punto nos viene la pregunta, ¿desde cuándo existen todos estos elementos químicos? Pues el Universo no comenzó con ellos. De hecho, el primero que existió y durante  mucho tiempo estuvo solo, fue el hidrógeno.

El resto de elementos se formaron tras la explosión de supernovas, que son estrellas que colapsan con rapidez y que explotan. Sin embargo, estas explosiones no destruyen la estrella por completo: dejan tras de sí una estrella de neutrones o un agujero negro. Es en el entorno de las fusiones de estrellas de neutrones donde se forman los elementos más pesados, como el oro y la plata. El polvo que se forma con algunos de estos átomos que se han unido pueden dar lugar a nuevas estrellas, cerrando un ciclo que, sabemos, no es tenerlo. 

«En algún momento del futuro lejano —se calcula que dentro de unos cien billones de años— el combustible nuclear que queda en el universo desaparecerá para siempre». Por tanto, el universo solo puede contener vida durante un tiempo que es limitado.

La conciencia

La autora de Física existencial afirma que muchas personas rechazan la idea de que a conciencia humana surja de las interacciones de las muchas partículas de su cerebro. Sabemos que el cerebro tiene una mil trillones de trillones de átomos, es imposible con la tecnología actual saber cómo interactúan entre ellos para crear un pensamiento consciente.

Cuando tratamos de describir la naturaleza nos encontramos con distintos «niveles» de conocimiento. Sabemos describir bien la conductividad de un metal, porque es algo fundamental. Sabine nos dice que lo contrario de «fundamental» es «emergente», es decir, propiedades que pueden reducirse a otras más fundamentales. Desgraciadamente, casi todo lo que ocurre en la vida cotidiana es emergente. Y decimos «desgraciadamente» porque esto supone un problema a la hora de las descripciones científicas, ya que son de un nivel superior.

En estos casos de mayor complejidad, las matemáticas son, evidentemente, más complejas. El problema es que para pasar de ese nivel fundamental al superior, tenemos que ir haciendo aproximaciones y nos dejamos cosas por el camino. Y es que no solo se trata de los constituyentes de la materia, sino también de sus interrelaciones.

Para dar sentido a esta torre de teorías, hay que tener en cuenta que la función de un objeto compuesto no se deriva únicamente de sus constituyentes. También hay que conocer las interacciones de los constituyentes y las correlaciones entre ellos, es decir, se necesita toda la información microscópica.Sabine Hossenfelder

Lo que más extraña a las personas alejadas del comportamiento físico de la naturaleza es que no somos una masa fija y constante. Nuestra composición física cambia constantemente. Somos una máquina de reutilizar átomos que ya pertenecieron a otros animales, plantas o bacterias. Es la imagen del río de Heráclito llevado a nuestro propio soporte vital. Pero aquí tenemos la clave científica: somos el mismo mientras se mantengan las relaciones e interacciones entre las partículas, aunque estas varíen.

‘Física existencial’, de Sabine Hossenfelder

En un mundo donde la ciencia avanza a pasos agigantados, a menudo nos encontramos con la paradoja de tener más conocimiento pero menos comprensión. Sabine Hossenfelder, una voz prominente en el campo de la física teórica, se embarca en una misión para desmitificar los conceptos que a menudo se malinterpretan y se utilizan incorrectamente fuera del ámbito científico.

Hossenfelder argumenta que fenómenos como el entrelazamiento cuántico y la energía del vacío, que han sido cooptados por charlatanes para explicar lo inexplicable, en realidad tienen explicaciones profundas y significativas dentro del marco de la ciencia. Ella sostiene que la ciencia y la fé comparten preguntas fundamentales sobre nuestra existencia, nuestro destino y los límites de nuestro conocimiento. La física, en particular, se ha acercado más que cualquier otra disciplina científica a proporcionar respuestas a estas preguntas eternas.

A lo largo del último siglo, los físicos han explorado y descubierto qué creencias espirituales pueden coexistir con el entendimiento científico del universo. No obstante, la línea entre la ciencia y la especulación no siempre ha sido clara. En Física existencial, Hossenfelder invita a los lectores a considerar si la física realmente ha eliminado la posibilidad del libre albedrío, si el pasado aún existe o si el universo fue diseñado con nosotros en mente. 

Aunque no promete respuestas definitivas, su libro promete una exploración fascinante y accesible de cómo la física se relaciona con la condición humana.

Sobre la autora

Sabine Hossenfelder, nacida en Fráncfort del Meno en 1976, es una destacada investigadora y escritora en el ámbito de la física teórica y la gravedad cuántica. Actualmente, es investigadora en el Instituto de Estudios Avanzados de Fráncfort (FIAS) y ha contribuido con más de ochenta publicaciones a la base de conocimientos de la física fundamental. 

Además, comparte su pasión por la física con una audiencia más amplia a través de su canal de YouTube, Science without the Gobbledygook, y su obra Física existencial representa su segunda incursión en el mundo editorial.