Si bien no es este un curso de Filosofía de las Ciencias, y por tal motivo no nos corresponderá dar respuesta al total de los cuestionamientos mencionados anteriormente, advertimos la importancia de tenerlos presentes.
Nos interesa referirnos a uno de los asuntos ya aludidos pocas líneas atrás: las incumbencias de concebir un dispositivo que nos permita representar la reali- dad, un modelo. Nos preguntamos entonces qué es un modelo. Para dar una res- puesta sintética diremos en principio que se trata de una abstracción que remite a algo idealizado. Podemos encontrar también un modelo científico en una versión materializada, concreta, que permite operar en y con la realidad. Los modelos expresan ideas contrastables que exponen una o varios aspectos de la naturaleza con el fin de explicar su funcionamiento. Pero no podemos dejar de advertir que estas construcciones intentan asemejarse a la realidad, a una situación particu-
lar, a conceptos y objetos de estudio de las ciencias mediante una “maniobra de reducción” del estado o comportamiento fundamental de dicha situación o cosa. Como señala Adúriz- Bravo (2008), un modelo presenta al menos dos signi- ficados: por un lado, puede referirse a un arquetipo, epítome o ejemplo paradig- mático de algo, un caso, una representación, una concreción, o una instancia de representación de una situación dada; por otro, un modelo se referiría a una ver- sión simplificada, una réplica, un esquema o diseño, una imitación o simulación de algo, con captura muy estilizada de elementos centrales y característicos, sin detalles, de lo que se quiere modelizar.
Una concepción más general de lo que significa un modelo nos remitiría a la idea de “representación”. De esta manera, una ecuación matemática sería un modelo, así también una maqueta como referencia para la construcción de un edificio, un gráfico estadístico, presuponer esférica la forma de la Tierra, nuestras imágenes mentales que nos permiten explicar la circulación sanguínea, las aseve- raciones que idealizan el desplazamiento rectilíneo de la luz, las leyes físicas, etc.
Dos significados importantes se asocian a la idea de modelo: el de existen- cia y el de realidad. Ambos han sido largamente discutidos desde Platón hasta nuestros días. Pero es un debate en el que no quisiéramos profundizar. Los mo- delos son formas de abordaje de fenómenos cuya propiedad es la de capturar lo esencial de dichos fenómenos. No pueden ser una reproducción completa de ellos sino que están limitados en la posibilidad de una “imitación” de la realidad. En la actividad científica, muchas veces son observadas ciertas “grietas” en estas representaciones que hacen que se establezcan situaciones conflictivas en el or- denamiento del saber por lo que algunos modelos entran en crisis y necesitan ser readecuados, y en muchos casos desechados.
Lo importante es que los modelos cumplan ciertos “requisitos” que los vali- dan y les otorgan vigencia.
“Un modelo es satisfactorio si: 1) Es elegante. 2) Contiene pocos elementos arbitrarios o ajustables. 3) Concuerda con las observaciones existentes y propor- ciona una explicación de ellas. 4) Realiza predicciones detalladas sobre obser- vaciones futuras que permitirán refutar o falsear el modelo si no son confirma- das. Por ejemplo, la teoría de Aristóteles según la cual el mundo estaba formado por cuatro elementos, tierra, aire, fuego y agua, y que los objetos actuaban para cumplir su finalidad, era elegante y no contenía elementos ajustables. Pero en la mayoría de los casos no efectuaba predicciones definidas y cuando lo hacía no concordaba con las observaciones”. (Hawking y Mlodinow, 2011: 60 y 61)
Respecto de la elaboración de modelos teóricos Carlos Sabino, sociólogo e historiador argentino, especializado en metodología de la investigación, nos se- ñala que se trata de formulaciones abstractas en el marco de un conjunto de rela- ciones específicas entre conceptos y observación:
“Por supuesto, casi cualquier observación imaginable requiere conceptos, definiciones y relaciones para poder siquiera expresarse: el lenguaje que utili- zamos para describir algo, aun la experiencia más sencilla, ya está cargado de sentido y apunta hacia ciertos modelos básicos que nos permiten comprender lo que percibimos. Pero de allí en adelante, se presenta una labor de reflexión y de sistematización que es imprescindible para lograr captar la realidad con mayor profundidad”, (Sabino, 2006:44).
La creación de un modelo científico, y en nuestro caso la Teoría del Big Bang, un gran conjunto de modelos, no asegura que estos coincidan del todo con lo re- presentado. Nos preguntamos entonces si acaso es esto posible. Señalamos que es una dificultad intrínseca de todo modelo, por definición. No sabremos de la distancia conceptual. En todo caso debemos aceptar que no hay verdades absolu- tas en ninguno de los campos del conocimiento. Creer que somos poseedores de “la verdad” sin admitir otras posibles, podría resultar no del todo saludable para la ciencia. Como docentes, científicos o divulgadores, tenemos que tener presente que aferrarnos a un solo modo de explicación de las cosas es muy limitante. Ac- tuamos en función de ideologías y en la escuela sería un grave obstáculo para la enseñanza. Así podemos pensar que una ley, un teorema o una función es “el co- nocimiento”, es la realidad irrefutable, cuando no podemos ver más que eso. Ad- vertimos en ese orden que tal posicionamiento podría ser responsabilidad de la ciencia por haberse presentado frente a la sociedad como fuente (única) de toda verdad y saber. Conocerlo todo, de una vez y para siempre, es también la primera causa que cancela el deseo de continuar aprendiendo. Adherimos a la idea otor- gada por el filósofo portorriqueño Rojas Osorio (2001) quien señala que la verdad científica es el consenso de una comunidad que privilegia determinadas posturas y avala un determinado momento del devenir histórico del conocimiento.
Continuemos con nuestro tema de interés. Los Modelos del Big Bang son un aglutinado de hechos que han dado una estructura que debió ser contrastada en diferentes instancias, y que aún hoy sostiene dimensiones fuertemente discuti- das. En su doble arista, la teórica y la observacional, ha recorrido un breve trayec- to pero no menos exitoso, que data de principios del siglo XX.
El devenir histórico de la Astronomía y la Cosmología presenta una varie- dad de modelos que han podido explicar determinadas situaciones al ser humano
como se ha podido ver en los capítulos anteriores, que luego se han modificado y han ido cambiando. Esta es una característica destacable. Los modelos se “de- sarrollan”, son provisorios, en tanto quedan sujetos a modificación. Su estabili- dad no es perpetua, definitiva, deben admitir la posibilidad de ser reconfigurados cuando su retórica sea inconsistente comparada con la circunstancias. Uno de ellos es el que tiene que ver con imaginar a la Tierra plana, en principio, y esférica luego. Ambas visiones son formas distintas de “ver a la Tierra” que han estado presentes en la historia humana. (Ver capítulo I).
Lo interesante es que más allá de las apreciaciones acerca de la validez de una respecto de otra, ambas forman parte de un sistema de referencia desde don- de brindar explicaciones a distintos asuntos, en contextos históricos para los cua- les en su momento fueron funcionales y satisfactorios. Colón no hubiera partido en busca de rutas alternativas para la navegación si hubiera concebido plana a la Tierra.
En los capítulos anteriores han surgido también analogías como formas sus- titutivas de entendimiento modelizado. Uno de ellos es el que refiere a los mo- delos atómicos. En primer lugar diremos que este es un ejemplo suficientemente claro de la “evolución” de los modelos (ver capítulo 3). Es decir, ideas simples que se complejizan y dan enunciados que se articulan hasta lograr cada vez mejores explicaciones. No podríamos decir por ello, que los modelos se van acercando a la verdad, ni que tal verdad irrumpa en el conocer científico. Simplemente se modifican en concordancia con las “lógicas” que proponen y con los fenómenos que intentan describir. Admitimos entonces que, por un lado son incompletos, pero por otro, esa misma cualidad, es la que les infiere el carácter de perfectibles. Siguiendo a Thomas Kuhn diremos que las pequeñas incompatibilidades en el interior de esas lógicas funcionan como momentos críticos que solicitan la inclu- sión paulatina de nuevos elementos que incrementen el conocimiento, no sin es- fuerzos de introducción de esa novedad, por el contrario, la comunidad científica resististe tanto a argumentos como a evidencias experimentales (Kuhn, 2004).
Los científicos y filósofos de nuestro tiempo poseen una visión mucho más modesta del conocimiento científico que a principios del siglo XX: es un saber problemático, siempre expuesto a la crítica y a la refutación, con huellas del suje- to que investiga y de su contexto…”,(Chaparro, 2006:46).
Nos parece pertinente también reflexionar respecto de lo que es modelizar la realidad a través de analogías. Una analogía es una comparación de conceptos, es una argumentación por semejanzas, una transformación figurativa.
Pensemos lo siguiente:, los científicos, los escritores, divulgadores de la cien- cia, y los docentes, empleamos ciertos artilugios al transmitir. El pensamiento analógico exige procurar de esos artilugios una aproximación al concepto que pretendemos que los estudiantes construyan en el máximo posible. Pero no siem- pre ocurre, que el número de semejanzas entre el concepto y la analogía sea óp- timo. Por el contrario, muchas veces las diferencias son tantas que el ejemplo termina siendo inadecuado para explicar un contenido particular. Podría ser esta una condición del discurso, una limitación de la comunicación humana, y una im- perfección inherente a la transmisión. Nuestro desafío, es justamente afrontar esas limitaciones e ir en la búsqueda de la mayor claridad posible. Una vez re- conocidas, convendrá hacer explícitas las aclaraciones necesarias, poner en la balanza qué cuestiones son afectadas y la relevancia de lo que se puede perder al transformar una idea que requiere de esas transformaciones.
La construcción del modelo de átomo fue objeto de intensos intercambios y discusiones muy ricas entre quienes escribimos este libro. Es un ensayo preli- minar de nuestros propios escritos al referirnos al átomo que fuimos mejorando hasta presentar en el capítulo 3 la definición a la que ustedes pueden recurrir. Proponemos reflexionar acerca de las ventajas de presentar de esta manera el concepto, y las limitaciones propias de la analogía.
Recordemos que el modelo atómico actual sostiene que una partícula atómi- ca está formada por un núcleo y una nube extranuclear que actúa como envolto- rio. En el núcleo se encuentran partículas aun más pequeñas que se denominan neutrones y protones mientras que en la nube extranuclear se desplazan bajo ciertos principios de la naturaleza un tercer tipo de partículas que se denominan electrones. Si el ojo humano pudiera observar un átomo vería algo así como un enjambre de abejas que se desplazan volando y va cambiando de forma segundo a segundo. Tanto los electrones como los protones son tan pequeños que su masa se considera numéricamente despreciable.
Debido a los inconvenientes que nos produce “idealizar” este modelo del áto- mo nos gustaría agregar algunas aclaraciones. Frecuentemente imaginamos a la corteza atómica, si nos permitimos llamar a esa región con este nombre, como un “envoltorio”. Pero, en realidad, es una zona en la que es probable que en algún momento se encuentre el electrón que gira alrededor del núcleo. Como entidad material no existe.
mos que una persona comienza a moverse a nuestro alrededor y gira en círculos adoptándonos como centro del desplazamiento. Supongamos también que su movimiento fuera tan rápido que no lográramos verla con nitidez. Tendremos la noción de que se mueve en una zona del espacio que es una superficie cilíndrica, una especie de banda cuya altura es la misma que la de la persona que se trasla- da, puesto que es el espacio en el que le es posible moverse por sus propias ca- racterísticas (no podrá pasar el nivel del suelo hacia abajo, ni moverse suspendida en el aire, por una cuestión de sentido común).
Esa superficie cilíndrica constituiría el conjunto de puntos del espacio que describe su cuerpo. Como no es dado señalar específicamente dónde se encon- trará a cada instante nos tendremos que conformar con indicar que posiblemente se localice en dicha banda. La forma que este conjunto define, no integraría el sistema persona-persona. Deberíamos entenderlo como el “rastro” que deja al desplazarse. Además tendríamos que efectuar todas las salvedades por las cua- les la analogía se aleja del modelo que deseábamos explicar. Dejamos explicitado que estas explicaciones son tan complejas que muchas veces para expresarlas las simplificamos y entonces se genera una idea errónea, como si el átomo fuera una pelota formada por orbitales concéntricos donde se desplazan los electrones, cuando en realidad serían como superficies de esferas de probabilidad, en algu- nos casos, y con formas lobulares y demás, en otros.