Un chiste de "The Big Bang Theory"
Las gallinas de la granja están enfermas. El granjero invitó a biólogos, químicos y físicos a descubrir qué le pasaba al pollo. El biólogo examinó el pollo y finalmente dijo: No sé qué le pasó a este pollo. El químico hizo algunos experimentos y mediciones, pero al final no encontró la causa. El físico se quedó allí y miró un rato al pollo, sin siquiera tocarlo. Luego sacó su cuaderno y empezó a escribir. Finalmente, después de algunos cálculos horribles, el físico dijo: "Ya está hecho, pero sólo para pollos esféricos en el vacío".
La serie de televisión estadounidense "The Big Bang Theory" contó una vez una historia que muchos espectadores no pudieron entender. No lo entiendo. Se dice que un granjero descubrió que sus gallinas tenían problemas y no podían poner huevos, por lo que pidió ayuda a un físico. ¡El físico hizo algunos cálculos y anunció que había encontrado la solución! Pero esta solución sólo funciona para los pollos esféricos de Vacuum Farm. El chiste implica que los físicos utilizan un modelo demasiado simplificado para simular el mundo real.
Es posible que sea necesario que modelos más eficaces consideren el impacto de los virus transmitidos por el aire en pollos con órganos ponedores de huevos en granjas con aire. Pero no importa qué modelo uses, debes usar el modelo. Cualquier cálculo en cualquier estudio científico se realiza en función del modelo elegido por el científico, no en función del "mundo real" en sí.
A veces un modelo simplificado es suficiente. Por ejemplo, si queremos calcular la órbita de los cuerpos celestes, podemos simplificar cualquier estrella y planeta en partículas sin volumen. A veces hay que simplificar. Por ejemplo, si desea simular el clima global, probablemente deba considerar la influencia de las corrientes oceánicas y los glaciares del Ártico y la Antártida, pero ¿debería considerar los cambios en las nubes? ¿Deberían considerarse los efectos de las manchas solares? ¿Debería considerarse el impacto de la distribución de las plantas? ¿Deberíamos considerar el impacto de la erupción volcánica islandesa, el Himalaya, el lago Baikal, la presa de las Tres Gargantas y la fiebre del Festival de Primavera en China? Es imposible considerarlos todos con una potencia informática limitada. Pero la complejidad del mundo no es la razón esencial por la que debemos utilizar modelos.
La razón esencial por la que debemos utilizar modelos es que nuestras observaciones del mundo son subjetivas. Hawking y Leonard Mlodinow contaron la historia de un pez dorado en su libro The Grand Design, diciendo que la ciudad de Monza, Italia, prohibió mantener peces dorados en peceras con forma de cuenco curvo porque sería demasiado difícil ver fuera de la pecera curva. Ver una realidad distorsionada fue "demasiado cruel" para el pez dorado. Hawking hizo una pregunta a Zhuangzi: ¿Cómo sabemos que la realidad que vemos no está distorsionada? Los peces de colores todavía pueden resumir un conjunto de leyes físicas sobre el mundo fuera de la pecera. Quizás debido a la curvatura del sistema de coordenadas, las leyes físicas resumidas por los peces de colores son un poco más complicadas que las nuestras, pero la simplicidad es solo una cuestión de gusto personal y la física de los peces de colores es igualmente correcta.
Desde esta perspectiva, todas las leyes físicas e incluso todas las teorías científicas son sólo modelos subjetivos. La teoría ptolemaica decía que la Tierra estaba estacionaria y el Sol giraba a su alrededor; la teoría de Copérnico decía que el Sol estaba estacionario y la Tierra giraba a su alrededor; ambos modelos funcionaban, pero uno era un poco mejor que el otro.
La revolución en la física es en realidad la sustitución de un modelo por otro. Podemos interpretar la fuerza como un campo fluctuante, o la curvatura del espacio, o un conjunto de partículas que van y vienen, o varias partículas como la vibración de cuerdas. Cuando los físicos inventan estos modelos, no piensan: "¿Cuáles son las fuerzas reales? ¿Se ajusta la teoría de las supercuerdas a mi visión del mundo?". En esa pregunta filosófica, utilizan cualquier modelo que consideren válido.