Por phinds, en colaboración con Anorlunda,
Dale y ZapperZ, de Physics Forums
En nuestro foro recibimos preguntas de
física constantemente; este artículo explora tres tipos diferentes de preguntas
hipotéticas mal formuladas (del tipo “¿qué pasaría si…?”), así como sugerencias
para evitarlas.
I. PREGUNTAS QUE CONTRADICEN LA FÍSICA TAL
Y COMO LA CONOCEMOS
Con frecuencia hay gente que hace una
pregunta que, sin darse cuenta, quiere decir literalmente “si las leyes de la
física no aplican, ¿qué dice la Física acerca de X?” Y por supuesto esa X
termina siendo una contradicción.
A veces es simplemente que la pregunta
está mal formulada. Por ejemplo, si alguien cuestiona “¿qué le pasaría a la
Tierra si el sol desapareciera súbitamente?”, es probable que lo que en
realidad quiere preguntar es “¿la gravedad del sol afecta a la Tierra de forma
instantánea?” La primera forma de preguntar es problemática porque sugiere un
acontecimiento prácticamente mágico, mientras que la segunda es una duda
científica muy razonable.
Pero en otras ocasiones el problema es que
quien pregunta no se da cuenta cabal del nivel de interconexión que existe entre
conceptos científicos. Algunas veces la persona se da cuenta de que su
pregunta es problemática y añade que es sólo “hipotética” o que es “un
experimento mental”, pero esto no hace que desaparezca el problema.
Ejemplo: una pregunta reciente fue “Qué pasaría si no hubiera voltaje inducido en
la armadura (CEMF) de un motor DC?” El contexto de la pregunta hacía claro que
lo que quería decir no era “¿cómo podemos limitar el CEMF?” sino tal cual “qué
pasaría si no existiera el CEMF?”
El problema es que esto requeriría que las
ecuaciones de Maxwell fueran inválidas, y si eso pasara, tendríamos que
inventar toda una nueva estructura de reglas para explicar cómo funciona la
electricidad. Esto es típico de estas preguntas, en el que la persona quiere
invalidar una parte de la Física conocida, sin afectar a todo el resto. Pero la
Física simplemente no funciona así: no hay una respuesta que se pueda dar a la
pregunta “Si las ecuaciones de Maxwell son inválidas, qué dicen las ecuaciones
de Maxwell acerca de X?”
Los científicos han pasado siglos
experimentando, formulando teorías para explicar sus resultados, refinando esas
teorías y así hasta llegar, por ejemplo, a las ecuaciones de Maxwell. Si de
entrada tu pregunta las invalida, entonces tienes que tener otra teoría para
explicar los resultados de todos nuestros experimentos, y… pues buena suerte
con eso, porque las ecuaciones de Maxwell están validadas por miles y miles de
resultados.
Este es un caso particular, pero el
problema es mucho más amplio, y quiero repetirlo para enfatizar: no hay
respuesta a la pregunta, “si las leyes de la física no aplican, ¿qué dice la
Física acerca de X?”
No podemos descartar de forma arbitraria
la interconectividad de las cosas, lo que tratamos de hacer es mostrar la
importancia de esa interconectividad para cada situación en particular; esto
lleva a una mejor comprensión de la ciencia relacionada con cada problema y a
una mejor formulación de preguntas.
Aquí hay algunos ejemplos más que nos
hemos topado, de este tipo de pregunta:
¿Qué pasaría si…
…el oxígeno, el nitrógeno y el ozono no
absorbieran radiación UV?
…la gravedad no tuviera que ver con la
geometría?
…el átomo fuera la partícula más pequeña?
Todas estas preguntas tiran por la ventana
una parte importante de nuestro conocimiento de la Física y contradicen todos
los resultados experimentales que tenemos de ellos.
II. PREGUNTAS QUE SON CONTRADICTORIAS EN
SÍ MISMAS
Hay otro tipo de pregunta contradictoria,
en el que la persona no se da cuenta de la contradicción. Estas son del tipo:
¿Qué pasaría si…
…pudiéramos cabalgar sobre un fotón? ¿Qué veríamos?
…el paso del tiempo afectara a un fotón?
Aquí el problema es que la velocidad de la luz es la
misma en todos los marcos inerciales de referencia, pero la “velocidad” debe
medirse en un marco inercial en reposo. Como la luz viaja a la misma velocidad
en todos los marcos de referencia, es contradictorio decir que tiene un marco
de reposo. Esto es, que estarías diciendo que hay un marco de referencia en el
que la luz está en reposo pero al mismo tiempo viaja a velocidad c, lo
que hace la pregunta contradictoria.
III. PREGUNTAS QUE PUEDEN CONTESTARSE,
PERO CON MUCHA DIFICULTAD
Algunas preguntas del tipo “¿qué pasaría si…?” exceden
con mucho nuestras limitaciones tecnológicas presentes y del futuro cercano, y
aunque no sepamos cómo podrían lograrse, podemos aplicar las leyes de la Física
conocidas para determinar qué pasaría. Por ejemplo, “¿qué le pasaría a la
órbita de la Tierra si el sol explotara en una emisión gigante de fotones?”
Aunque desde luego que no podemos hacer eso a la
escala del sol, tenemos experiencia convirtiendo pequeñas cantidades de masa en
fotones y tenemos teorías que definen el efecto gravitacional de la luz; de
modo que aunque la pregunta excede nuestra capacidad técnica, no excede nuestra
capacidad de análisis teórico. Este tipo de pregunta se puede contestar, pero
algunas veces es en extremo difícil para quien pregunta, ver la diferencia
entre una pregunta difícil de contestar (el sol explota) y una imposible de
contestar (el sol desaparece). Lo que hacemos entonces es proponer una
modificación a la pregunta, para convertirla de imposible en contestable.
Algunas veces el estudiante confunde una pregunta del
tipo “limitaciones tecnológicas”, con una pregunta que “viola las leyes de la
Física.” Esto indica que no se está entendiendo a cabalidad la ley que está
siendo violada en la pregunta. Sin embargo, al razonar un poco, se puede
clarificar la interconectividad de las leyes de la naturaleza y esto hace que
las contradicciones se vuelvan aparentes, pudiendo ser corregidas.
SUGERENCIAS PARA EL ESTUDIANTE DE FÍSICA
Si ves que tus interlocutores están tratando
de adivinar el sentido de lo que preguntaste, es el primer indicio de que tu
pregunta está incorrectamente formulada.
Primero que nada, ve si tu pregunta viola
alguna ley de la Física tal y como la conocemos. Si usas las frases “es
hipotética” o “es un experimento mental”, probablemente vayas por mal camino.
Además, una pregunta debe ser específica: decir “cuéntame de la velocidad de la
luz” es muy vago, pero “¿Cómo se relacionan dos velocidades relativas contra la
velocidad constante de la luz?” es específica. Otra cosa a tener en mente es no
incluir tus propias teorías en una pregunta, porque esto hace que la discusión
se descarrile de la duda original.
Es buena idea hacer un poco de
investigación básica antes de preguntar: si quieres saber si el átomo es lo más
pequeño que existe, no está de más hacer la pregunta directamente en Google.
Ahí podrás encontrar información básica que más adelante te permita formular
una pregunta más avanzada, como “¿qué evidencia experimental tenemos para decir
que existen los quarks?”
Otra posibilidad es, en vez de preguntar
“¿el átomo es de verdad lo más pequeño que existe?” se puede refrasear como “sé
que el átomo no es lo más pequeño que existe pero, ¿podría la Física ser
consistente sin quarks?” Esta es una buena pregunta, que puede llevar a una
discusión de cargas de quarks y cómo conforman las cargas del protón y el
neutrón. Una discusión así lleva fácilmente a demostrar la interconexión de las
cosas.
Physics Forum es un lugar de discusión
para ayudarte a aprender cómo encontrar respuestas por ti mismo. Pero se
necesita hacer las preguntas correctamente: hay que hacer la tarea primero, y
reflexionar sobre la mejor formulación de tus dudas.
VIDEO DEL DÍA
El profesor Brian Greene explica cómo
nuestros conceptos de presente, pasado y futuro son sólo intuiciones de nuestra
observación limitada, y no tienen sentido si consideramos la realidad cósmica.
Esta es la explicación de “la hogaza del tiempo”:
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