Revisando a Werner Heisenberg: modelos de la realidad

Acabo de leer Encuentros y conversaciones con Einstein y otros relatos, de Werner Heisenberg (Alianza Editorial), uno de los padres de la Teoría Cuántica; buena parte de lo que se explica ya lo conocía, pero hay una parte que me ha llamado la atención, que es la que resumo aquí.

Un modelo de la realidad es un sistema conceptual por el cual nos representamos la realidad o parte de ella. Pueden ser abiertos o cerrados: los abiertos están de por sí sujetos a cambios y revisiones, se consideran incompletos, mientras que los cerrados tienen un conjunto de conceptos no contradictorios entre sí y confirmables empíricamente, y por ello se consideran completos y correctos, al menos dentro de sus límites de aplicación. Se los puede considerar idealizaciones de la experiencia, pues traducen la experiencia empírica en ideaciones conceptuales. De entre los modelos cerrados, destacamos los modelos científicos, construidos usando el método científico. Con ellos es sencillo descartar propuestas que son falsas, y tienen un gran poder de convicción. 

Es muy antiguo el dilema sobre si las ideas de un modelo son tan reales o incluso más que la realidad que representan, ya Platón se decantó por dar más importancia a las ideas universales subyacentes a la realidad observada. Actualmente ya nos hemos encontrado con que, para entender la realidad física en detalle, esto es, para desarrollar modelos rigurosos, precisos, detallados, matemáticos sobre la realidad observada, acabamos invariablemente recurriendo a abstracciones complicadas, nada intuitivas y ni siquiera imaginables o visualizables. Tomemos por ejemplo un mineral; su estudio en detalle nos lleva a su estructura molecular cristalina y a su composición química, avanzando más en el detalle, la estructura cristalina nos conduce a la teoría matemática de simetrías y de grupos de Galois, y su composición química en detalle nos lleva a su composición molecular, que a su vez nos lleva a los átomos que lo componen ... ¡y el modelo actual del átomo basado en mecánica cuántica no es nada intuitivo!

Tomemos ahora el modelo de la mecánica de Newton; es un modelo científico cerrado, todo el se basa en conceptos bastante simples, masa, velocidad, aceleración, inercia, fuerzas, ... con el que se han hecho predicciones muy precisas, en un campo de aplicación muy amplio, desde mecanismos de relojería hasta el movimiento orbital de planetas. Pero no es tan simple: incluso para situaciones en apariencia simples, se necesitan matemáticas complicadas; si estudiamos el movimiento de dos cuerpos que interactúan entre sí nos encontramos con un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias que puede resolverse sin grandes complicaciones, pero si añadimos un tercer cuerpo, ¡el problema resultante es realmente complicado! 

Así que lo abstracto, no intuitivo, está presente incluso en modelos aparentemente simples. Escribimos sobre ello hace algún tiempo: ¿Podemos entender la Naturaleza sin complicadas Matemáticas?