La gravedad cuántica es la armonización de la relatividad (teoría de la gravitación) con la mecánica cuántica. Y no tiene resultados experimentales. Es decir es pura especulación matemática.  El problema es que se desarrollan en distancias tan pequeñas que la posibilidad de que los colisionadores de partículas alcancen la energía necesaria para simular sus evoluciones está realmente muy lejos. Entre muchas formulaciones teóricas destacan dos: la teoría de (super)cuerdas y la teoría cuántica de lazos. Dada su ausencia de realidad experimental me ceñiré a sus planteamientos básicos. El punto de partida es la distancia de Plank (determinada con la cuantización de la radiación) que se refiere a órdenes de magnitud 10E20 veces menores que el tamaño de un átomo. En esa escala los componentes elementales de la naturaleza se reducen a cuerdas vibrantes siendo la vibración lo que las diferencia en tipos. La apuesta por el cambio confinado (la vibración) como elemento constitutivo es evidente.

Las ideas centrales en que Rovelli (“La realidad no es lo que parece”) basa la mecánica cuántica son: la granularidad, el indeterminismo y la relacionalidad. La granularidad tiene que ver con el cambio continuo aparente del mundo en el que es impensable detectar remansos de estabilidad que no sean producidos por la propia mente que lo juzga. No es así en el mundo de lo más pequeño (o más exactamente de pequeñas diferencias de energía) en donde -en una cascada de generalidad: materia, luz, electrones…- los cuantos (paquetes, cantidades discretas) aparecen dando identidad (estado) a determinados procesos (cambios). La incertidumbre también se produce en un aumento de la generalidad empezando en la velocidad-posición y avanzando hacia la partícula-onda y partícula-campo, energía-tiempo, etc. en el plano de la equivalencia-indistinción (relatividad) y avanzando hacia el de la verdad fraccionaria o relativa (probabilidad). Finalmente la relacionalidad plantea la inexistencia de las partículas en ausencia de interacción. Si bien nuestra pertinaz experiencia del mundo cotidiano hace impensable esta afirmación, lo cierto es que -en un plano teórico- se podría perfectamente definir la existencia como relación. En un mundo de seres la existencia es estar; en un mundo de cambios la existencia es interaccionar. Estamos pues, de nuevo, en el problema del ser y el cambio. Si aceptamos la opción del cambio no es difícil conceptuar los grandes cuerpos -compuestos por innumerables partículas- como manifestaciones estadísticas de innumerables y azarosas interacciones. Y de nuevo la relatividad hace su aparición, en este caso con la solvencia que le da su proximidad con la relación.

La mecánica cuántica es tan extraordinariamente distinta de la clásica que plantea problemas de pura filosofía. No podemos entenderla bajo los parámetros habituales y ello lleva a pensar que las leyes físicas son otras que las clásicas. No podemos visualizarla y eso nos lleva a pensar que no hay imagen posible, que se reduce a un medio de cálculo. No nos valen nuestras intuiciones físicas habituales y eso nos lleva a pensar que quizás los axiomas clásicos de identidad, contradicción, tercio excluso, etc. no son válidos. ¿Es un problema de amplitud de miras o es más profundo? ¿Hay que abrir el foco para establecer un marco más amplio capaz de acoger tanto la clásica como la cuántica o hay que asumir que lo que hace falta es otra manera radicalmente distinta de mirar? No lo sabemos, y no parece que las cosas puedan mejorar. De hecho desde que se planteó la mecánica cuántica como solución para unos problemas puntuales (la cuantización) los problemas no han dejado de crecer, ¡Cuanto más sabemos más nos queda por saber! ¿Es la ciencia una tarea infinita? Me inclino por la estrategia de abrir el foco. Como dijo Eluard: “Hay otros mundos pero están en este

Lo que -en último término- dice la relatividad general es que el universo es geometría; la fuerza de la gravedad es una deformación del espacio-tiempo. Es una formulación alternativa a la de un mundo constituido por fuerzas (en este caso: gravitatoria) y abre expectativas de que todas las fuerzas de la naturaleza sean geometría. Al fin y al cabo la geometría euclídea fue una soberbia teoría física, producto más de la observación del universo que de una estricta lógica abstracta (Penrose). La teoría de grupos, la segunda gran abstracción de las matemáticas: la abstracción de la estructura, se parece más a un entramado geométrico que a una construcción lógica. Los estados de la materia -que tan modosamente (en lo energético) se comportan mientras su forma (su estado) es uniforme- se “desmadran” considerablemente cuando la forma cambia (de gas a líquido, y éste a sólido) asociando forma y energía. En la distancia de Plank (en el rango de 10E-34 m) se produce la indivisibilidad del espacio y la desaparición de la distancia al modo de una geometría abstracta. 

¿Se puede entender el universo (vida incluida) de forma objetiva, es decir fuera de los condicionantes en los que estamos insertos? No. Solo podemos entenderlo desde las capacidades que tenemos (la manera como somos) tras 13.800 millones de años de universo y 4.000 millones de años de vida. Algo parece evidente: “entender” una evolución de esa dimensión no puede ser simple ni fácil. Quizás simplemente, no puede ser posible. Supongamos que aceptamos que nuestra capacidad es adecuada para entender el mundo. ¿En que se diferencia de otras estrategias como por ejemplo de cualquier elemento identificable del universo o cualquier otro tipo de vida? En principio todo lo que existe en el universo y toda forma de vida son estrategias ganadoras… por eso están ahí. ¿Existen calidades de estrategias. Son unas mejores que otras. Existe una estrategia absoluta? Todas han logrado su “propósito”: estar ahí. La no vida: existir; la vida: sobrevivir. Si nuestra estrategia es la definitiva, la evolución ha acabado. Resta formular la teoría definitiva y nada más. Ninguna otra estrategia puede superarla. Hemos llegado al final. Lo que parece claro es que una y otra, existencia y vida, tienden a la complejificación evolutiva (menos los parásitos) pero eso es normal en una situación de competencia: la mejora de uno (el afianzamiento en la existencia) impulsa la mejora de su competidor. ¿Podemos admitir ese principio de competencia (y por tanto de utilidad) como el motor de la evolución. Así es en la evolución de las especies en que la selección natural (la competencia) determina las estrategias ganadoras. El universo podría tener una competencia semejante a la que llamaremos estabilidad.

La velocidad (aparente) constante de la luz -determinada por Maxwell en su electrodinámica clásica- entraba en contradicción con la relatividad galileana que afirmaba que eran indistinguibles el estado de reposo y el de movimiento uniforme y que conformaba la teoría de la gravedad de Newton. Una de ambas teorías estaba equivocada. Si la velocidad de la luz era un límite insoslayable, en el caso de que el emisor de la luz estuviera en movimiento la velocidad de la luz observada, debería ser mayor, pues añadía a la velocidad de la luz la velocidad de la fuente emisora, lo que se oponía a que la velocidad absoluta de la luz fuera un límite insoslayable. Algo absorbía esa mínima diferencia, si se pretendía que se mantuvieran tanto la constancia de la velocidad de la luz como la relatividad galileana. Lorentz ya lo había apuntado: la materia se encoge (en las proximidades de la velocidad de la luz) y compensa la demasía que corresponde a la velocidad de la fuente. Las apariencias se mantiene pero el mecanismo relativista es otro. ¿Por qué se encogía la materia?

El esfuerzo de Hamilton es un esfuerzo formal. Se trata de trabajar sobre los formalismos y no de hacer nuevas teorías. Pero su formalismo es tan potente que traspasa sistemas de coordenadas y teorías, para hacerse relativo a cualquier teoría, incluso… por venir. No todas las teorías discurren sobre el fondo, también hay formalismos (sobre la forma) que configuran la ciencia y este es uno de ellos. Hamilton es contemporáneo de Maxwell en el SXIX. De alguna manera su formalismo unifica la teoría gravitatoria y la electrodinámica clásica (las dos teorías de fuerzas del universo conocidas entonces) en un formalismo único: referido a la energía, contemplando partículas y campos, utilizando el formalismo de las derivadas y derivadas parciales (relativas) para definir situaciones instantáneas (ritmos de cambio). De alguna manera establece una teoría del todo formal, un marco en el que las fuerzas reconocen su equivalencia. Como afirma Penrose toda teoría física soberbia lleva aparejado un soberbio formalismo matemático (1991, 226).

Pensar es relacionar, relativizar las cosas (los objetos del mundo) hasta que formen una red de implicaciones mutuas, recíprocas (Rovelli). Hace falta definir cómo recibimos los datos del mundo (la percepción), cómo los clasificamos mediante una partición de lo sensible muchas veces anterior a cualquier casuística, cómo los transformamos en imágenes mentales, cómo las cotejamos con registros mentales interiores (memoria, normas, advertencias, sentimientos y emociones), cómo y con qué las operamos, mediante unas reglas de composición, las agrupamos en posibilidades, opciones entre las que decidimos… para pasar a la acción a través de los músculos y así modificar el mundo. Relacionar, posibilidad, elección… el determinismo no existe aquí puesto que el mundo no nos condiciona con su existencia excepto para informarnos. Las posibilidades son realidades hasta que se produce el colapso de todas las que se excluyen y queda solo una. ¿Es la selección así de simple: excluyente, o hay otros mecanismos? 

La mecánica dinámica de Newton-Galileo, había acabado con el estatismo del ser para adentrase en el cambio, a lo que no fue ajeno el formalismo diferencial matemático que medía el ritmo de cambio entre variables (fundamentalmente respecto al espacio y al tiempo). Las fuerzas a distancia empañaban sus logros lo que no fue óbice para que el modelo de la mecánica gravitacional se aplicara al electromagnetismo dado que la ley de la inversa del cuadrado era la misma para masas que para cargas eléctricas (aunque de distinto sentido). El esfuerzo formal de Hamilton había abierto la puerta para que esa adaptación fuera aún mayor pues el concepto de campo -ya real- admitía su ampliación al mundo de las ondas que -a diferencia del de las partículas- caracterizaba a la electrodinámica. Las equivalencias entre electricidad y magnetismo ya eran conocidas por Faraday y Amper. La luz se atenía a la teoría corpuscular de Newton pero se vislumbraba que los campos eléctricos empujaban a los magnéticos en un baile oscilante que ya para Faraday anticipaban una esencia ondulatoria. Los campos -originalmente vectoriales- se especializan en campos de fuerzas físicos: magnéticos, eléctricos y gravitatorios. Aún así, la labor de Maxwell es gigantesca, y su intuición física portentosa.

Nos desplazamos de casa al trabajo en un medio cualquiera de movilidad urbana (horas). Nuestro planeta tiene una velocidad de rotación alrededor de su eje (días). Además gira alrededor del sol (años). Nuestro sistema planetario se desplaza dentro de la galaxia que a su vez se desplaza por el espacio cósmico (eones). Estamos pues sometidos a diversas velocidades distintas (que pueden ser más si tenemos en cuenta: los cúmulos de galaxias -por arriba- y nuestros desplazamientos dentro de los medios de transporte -por abajo). La clave de este sistema anidado de velocidades es la palabra “local”. No siempre será necesario que tengamos en cuenta todos esos movimientos y velocidades y si nos atenemos a criterios útiles, en cada ámbito de estudio (horas, días, años, etc.) podremos determinar la partición de lo sensible que efectuamos (ciudad, país, planeta, sistema planetario, galaxia, cúmulo…) y que acciones de velocidad consideramos.  A esta partición de lo sensible, a esta determinación del ámbito de actuación le llamamos localidad. La velocidad local (localidad=ciudad) será la de nuestro medio de transporte urbano, prescindiendo de todas las velocidades que nos afectan en ámbito cada vez más amplios. Es una cuestión práctica pues para afinar nuestra puntualidad no nos hace falta considerar ámbitos más extensos que el transporte urbano. La segunda palabra pertinente es relatividad. Nuestros movimientos (desplazamientos y velocidades) son relativos a un ámbito previamente determinado (local): el contexto o referente. Local también se entiende como “desde el interior del sistema” es decir el ámbito que determina la partición de lo sensible elegida, y suele ser tácito -en el lenguaje común- lo que no debería ser así en el lenguaje científico.