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Los físicos de la Universidad de Cornell han desentrañado la razón por la cual la ciencia funciona. O al menos han creado una teoría científica, una meta-teoría, valga la expresión, que intenta explicar este fenómeno. Publicado en la revista (en línea) Science, del primero de noviembre, el equipo lidereado por el profesor de física, James P. Sethna, ha desarrollado un entorno de trabajo computacional unificado que expone la jerarquía escondida de las teorías científicas, cuantificando el grado en donde las predicciones -por ejemplo, cómo un mecanismo celular particular puede trabajar bajo ciertas condiciones- depende de las variables detalladas en el modelo.

Hallaron que en un sistema imposiblemente complejo como la célula, solamente un par de combinaciones de esas variables terminan prediciendo cómo el sistema se va a comportar. El comportamiento colectivo de tales sistemas depende de un par de combinaciones de las reglas en juego; mucho de los detalles se mantiene inadvertidos o poco importante cuando se analiza cómo las cosas trabajan.

Ahora han aplicado estas herramientas a las teorías físicas, y han hallado una división similar entre las variables que definen los sistemas y las que no parecen ser tan importantes. Las primeras comprimen la información útil, pertinente al alto nivel del fenómeno descrito mientras que las segundas, esconden la complejidad microscópica, la cual se vuelve relevante a escalas más finas de una teoría más elemental. En otras palabras, Sethna dice: “Estamos llegando a conjuntar lo que hace que la ciencia funcione” y añade: “en física, las complicaciones se condensan todas en descripciones más simples, emergentes. En otros muchos campos, esta condensación está escondida, pero igualmente es verdad que hay muchos detalles que no son importantes”.

El concepto de “emergente” es conocido por la física desde hace mucho tiempo: sistemas complejos se forman a partir de interacciones simples. El equipo de física teórica ha re-examinado algunos modelos específicos, tales como la ecuación clásica de la difusión que explica la manera en que, por ejemplo, un perfume se dispersa en un cuarto., y han estudiado cómo esos comportamientos han cambiado cuando se modifican los parámetros, usando las mismas herramientas que se usan, por ejemplo, para estudiar las células.

Lo que mostraron los resultados, dicen los investigadores, es que las teorías de todo, desde el comportamiento de la célula hasta los ecosistemas e incluso la economía, no necesitan reflejar todos los detalles para ser comprensibles y correctos. “Una teoría solamente necesita capturar lo colectivo”, indican. Y esto, de hecho, es la razón por la cual la física funciona: entendiendo los detalles de las formas moleculares y tamaños no es necesario para generar una teoría ondulatoria del sonido; solamente los factores como densidad y compresibilidad de la materia parecen importar. Similarmente, la física de las altas energías no necesita resolver cada detalle de la teoría de cuerdas para predecir el comportamiento de los quarks. “Si uno necesitara extraer cada detalle de un fenómeno para hacer la teoría correspondiente, la ciencia sería imposible”, dice Sethna.

Referencias:

Science Blog

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