Tres amigos y una hermosa hipótesis que resultó ser falsa: la teoría del estado estacionario y la controversia empirismo-racionalismo

  

 Volvemos con el universo en todas sus formas. Analizamos el debate filosófico que surgió a raíz del surgimiento del principal rival de la Teoría del Big Bang, nos referimos a la Teoría del estado estacionario. Un modelo que se demostró falso pero que nos da muchos indicios sobre la manera en que se hace la ciencia. Deje el vermuth y las olivas y tomese un café bien cargado. Lo necesitará.


Introducción


El pasado 25 abril el Instituto Nacional de Estadística publicó uno de los datos más desoladores de la historia económica de España: el 27% de la población económicamente activa quería trabajar y no lo conseguía[1]. Dos meses antes, Juan Rosell, presidente de la patronal, descalificaba la encuesta negando que existieran seis millones de parados[2].
En los tiempos que vivimos, los datos parecen ser la mejor manera de conocer la realidad económica de los países. En especial, cuando las cosas van mal. Sin embargo, todavía algunos se permiten dudar de los mismos, incluso tratándose de instituciones prestigiosas como el INE. Pero… ¿qué tiene que ver esto con la ciencia? En efecto, el tema de la relevancia de los datos y, de forma más general, de la observación, en la construcción del conocimiento, es un debate ya antiguo que parece que sigue vigente.
                Han pasado muchos años pero todavía en diversos ámbitos se sigue debatiendo si podemos o debemos llegar al conocimiento a través de métodos deductivos o empíricos y bajo qué premisas podemos llamar a ese conocimiento científico. 
El asunto no está cerrado pero volviendo a la ciencia, en concreto, a la epistemología, muchas de las cuestiones en torno al criterio de demarcación, al uso de supuestos a priori dentro de una teoría o al rol que deben tener los hechos observacionales en la evolución de la ciencia, recuerdan a muchas de las cuestiones que se han planteado en las ciencias sociales.
Sin embargo, es justo decir que las ciencias duras fueron las primeras en enfrentarse a este tipo de dilemas en los que el cosmos no ha quedado excluido.
Por otro lado, la figura de Karl Popper ha sido objeto de grandes controversias, en especial en muchos ámbitos de las ciencias sociales (como la economía) y en un mundo en el que constantemente se hacen apelaciones al pasado para justificar teorías vigentes, en el que continuamente se están citando estudios, trabajos y, en definitiva, cifras, por ejemplo, en el ámbito económico, parece ser que el debate en torno a la posible contrastabilidad de todo aquello que proponemos está más vigente que nunca.
Los datos importan para unos (los datos son sagrados reza el lema de The Guardian) y no importan nada para otros. Pero nos guste o no, los datos están de moda.
Y por esta razón, en el presente trabajo, analizaremos un caso de historia de la ciencia que ilustra muy bien esta controversia. Me refiero al debate metodológico que surgió a raíz del surgimiento del modelo del estado estacionario.
Creemos que esta polémica en torno a la teoría del estado estacionario resulta muy ilustrativa  para entender que esos mismos dilemas son comunes a muchas ciencias, incluyendo a las ciencias sociales.
Excede las dimensiones de este trabajo realizar un estudio comparativo entre la cosmología y la economía pero, aunque sea, resultaría interesante investigar un poco más a fondo los fundamentos filosóficos de la teoría del estado estacionario y sus debilidades así como analizar tres aspectos conflictivos como son la creación de materia, el principio cosmológico y la cuestión más amplia en torno al criterio de demarcación para poder darnos cuenta que, el debate racionalismo-empirismo está más vivo que nunca y afecta a muchas disciplinas.
En concreto, en este trabajo empezaremos abordando, a modo de introducción, las cuestiones más generales en torno al racionalismo y al empirismo en la filosofía para saltar rápidamente al terreno de la cosmología. En el segundo apartado, debatiremos los antecedentes del estado estacionario estudiando, por un lado, la propuesta de E.A Milne y la de Karl Popper. Por último, dedicaremos el último tramo de este trabajo a meternos de lleno en los fundamentos de la teoría del estado estacionario así como abordaremos las principales críticas que afloraron en torno a tres aspectos conflictivos: la creación de materia, el principio cosmológico perfecto (PCP) y el falsacionismo aplicado a la cosmología. Como se verá en la bibliografía, nuestro gran apoyo es la obra de Helge Kragh así como los papers originales de los principales personajes implicados.
Esperamos que este interesante caso de la historia de la cosmología nos ayude a entender el avance del conocimiento en muchas otras áreas de la ciencia que se ven sometidas a dilemas similares.

El debate empirismo-racionalismo. Un poco de historia

Los antecedentes metodológicos del modelo del estado estacionario

La propuesta racionalista de E.A Milne y la acogida de sus colegas

                No nos entretendremos contando los entresijos de la primera solución cosmológica de las ecuaciones de campo de Einstein, ni en la solución propuesta por éste de un universo lleno o en la de de Sitter de un universo vacío. Tampoco indagaremos más en las propuestas dinámicas de Friedman y Lemaître, hay excelentes libros en el mercado sobre ello. Solo resulta pertinente  decir que, tal como comentábamos en el apartado anterior, el consenso entre los científicos en los años treinta en el terreno de la cosmología era el de un empirismo inductivo, es decir, se aceptaba como conocimiento científico las generalizaciones hechas a partir de observaciones individuales (Gale, 2013). En efecto, la cosmología relativista comandada por Eddington, de Sitter, Tolman, entre otros,  era aceptada por la mayoría de los cosmólogos.
Sin embargo, en aquella edad temprana, y sin que nadie lo hubiese previsto hubo quien iba a plantear una alternativa que no solo desafiaba la cosmología relativista sino también que plantearía un debate filosófico hasta ahora ausente en la escena cosmológica naciente.
Pero empecemos por el principio: el 29 de septiembre de 1931 la British Association for the Advancement of Science se reunión en una sesión especial a la que acudieron los principales cosmólogos de la época, Lemaître, Dingle, Milne, Mc Crea, etc. Tal como nos relata Gale (1996), en la misma se debatieron los principales asuntos que tenían en vilo a los científicos de la época, como la paradoja de la edad, en donde todos parecían estar de acuerdo en que el enfoque relativista era el adecuado para entender el universo. En efecto, muchos convienen en señalar que fue esta reunión en la que se pusieron las bases de la cosmología moderna. Sin embargo, Gale llama la atención sobre un hecho conspicuo: la ausencia de debate filosófico en torno a una ciencia que se suponía que estaba naciendo. Es más, nadie parecía consciente de lo que estaba por venir. La tormenta comenzó con la publicación en Nature de un artículo del astrofísico E.A Milne que desafiaría la cosmología relativista. ¿De qué modo? Planteando un modelo en el que los principios de la física surgían del trabajo de la mente del investigador, concretamente, el que planteó Milne se llamó Principio cosmológico. Pero antes de seguir… ¿cuál era el soporte filosófico de sus ideas?

Los tres amigos en una conferencia, Gold, Bondi y Hoyle. Fuente:http://www.joh.cam.ac.uk/sites/default/files/images/article_images/hoyle-bondi_and_gold_big.jpg

                Sus ideas se basaban en el positivismo, particularmente, en el operacionalismo, un enfoque en el que “solo aquellos objetos cuyas propiedades pueden ser directamente reveladas mediante la observación, o la “operación”, cuentan como reales” (Gale, 2013, p.5). Por lo que Milne no creía en el “espacio curvo”, ni en el universo en expansión, entre otras cosas, porque estas nociones no eran “operacionalizables”. Si el espacio parece euclídeo, debe ser euclídeo. Concretamente, Milne creía en el modelo hipotético deductivo en el que las hipótesis se planteaban en la mente del investigador y luego se buscaba la manera de verificarlas mediante la observación. De esta manera, el enfoque inductivo de la cosmología relativista era seriamente cuestionado.
Uno de los ejemplos más notables de esta manera de pensar fue el principio cosmológico, una noción que planteaba que el universo debe tener la misma apariencia en cualquier lugar del cosmos (Gale, 2013). En particular, su teoría cinemática se apoyaba en el principio antes citado y en la constancia de la velocidad de la luz que había planteado Einstein. Para Milne solo la materia y el movimiento eran relevantes en astronomía por el eso dejó de lado las cuestiones dinámicas y se centró en intentar explicar de forma cinemática la expansión del universo, basando su modelo en las dos premisas fundamentales antes citadas(Milne, 1932).
Las galaxias se representaban como partículas en movimiento aleatorio, muy parecido a las moléculas que formas gas. Mediantes simples consideraciones cinemáticas pudo demostrar  que el sistema tendría una evolución tipo Hubble, en donde las partículas de movimiento más rápido crearían un frente esférico  denso aproximadamente a una distancia ct del punto de origen. En ese instante, el sistema quedaba acotado por una barrera impenetrable de densidad de partículas infinita(H. Kragh & García-Sanz, 2008, p. 278).
                Fue al año siguiente de la publicación de su propuesta que por fin el gran debate filosófico comenzó y lo hizo con los primeros ataques que recibió su modelo. Eddington fue el primero que comenzó con dichos ataques en una serie de charlas en Harvard pero el que verdaderamente dedicó tiempo y esfuerzo en esta empresa fue Herbert Dingle, un astrofísico de la Royal Astronomical Society que consideraba que el método hipotético deductivo no era científico y que no podía ser usado como criterio para hacer ciencia. En concreto, la crítica de Dingle tenía dos elementos importantes: por un lado, el convencimiento de que el punto de partida de la ciencia siempre debía ser la observación y, por otro, que las teorías surgían a partir de generalizaciones acerca de los hechos observados. Es decir, Dingle defendía los fundamentos básicos del inductivismo y en ellos se basó para atacar las ideas de E.A Milne (Gale, 1996). En definitiva, Dingle apelaba a la máxima de Newton hipótesis non fingo y alertó el surgimiento de lo que él llamaba el aristotelismo, una noción en el que la naturaleza solo es un reflejo de lo conocido por la mente humana. Dingle culpaba de este surgimiento a la misma cosmología o a la cosmología que ejercían los matemáticos. Llegó incluso a insinuar que los matemáticos no eran de fiar.


Pero lo que más preocupaba a este científico era el origen de las hipótesis que planteaban los racionalistas. ¿De donde provenían si no era de la observación? Este era un tema realmente inquietante ya que Dingle los acusaba de basar sus hipótesis en meras consideraciones a priori o en deducciones surgidas exclusivamente de la cabeza del científico. ¿Qué diferencia podía haber ahora entre la astrología y la física? Dingle plasmó sus preocupaciones en varios números de la revista Nature y enseguida despertó el clamor de toda la comunidad científica. Ahora sí, por fin, se empezaba a debatir realmente cuales eran los cimientos filosóficos de esta nueva ciencia llamada cosmología. No era posible fundar una ciencia nueva sin debatir a fondo sobre sus cimientos filosóficos. Es lo que permitió la propuesta de Milne pero habrá otro científico que tomará su posta continuando la controversia de los datos. Ese será H. Bondi[3] pero antes, unas palabras sobre Popper. Será fundamental para entender el siguiente apartado.

Karl Popper y el falsacionismo. Una solución de compromiso

                A menudo, Karl Popper es recordado en el ámbito de las ciencias sociales, como uno de los padres teóricos del libre mercado. No sabemos a ciencia cierta si él estaría satisfecho con el estado actual de las cosas pero su alianza con el economista liberal Friedrich Hayek (Thorton, 2013)  le ha valido una fama que no sabemos hasta qué punto es real. En cualquier caso, su contribución a la lógica de la ciencia ha inspirado a teóricos de las más diversas disciplinas como pueden comprobar los alumnos de las facultades de ciencias sociales y exactas. No caemos en un lugar común si decimos que Popper puede ser considerado uno de los filósofos más influyentes del siglo XX. Pero vayamos al grano. ¿Cuál ha sido su aportación para que merezca este podio? ¿Cómo han influido sus ideas en el desarrollo de la cosmología moderna? Como veremos a continuación, en el debate antes citado veremos cómo las ideas de Popper influirán fuertemente en algunos científicos pero no nos adelantemos. Empecemos por el principio.
¿Qué agregó Popper al debate sobre empirismo y racionalismo? Básicamente se posicionó fervientemente en contra del empirismo ya que consideraba que el inductivismo planteaba muchos problemas que no podía resolver, en particular, consideraba poco realista realizar generalizaciones universales a partir de hechos observacionales singulares. No era posible llegar a la verdad de este modo. Por otro lado, pensaba que no existía un criterio de demarcación claro ¿cómo separar las ciencias empíricas de la metafísica? Este era un tema que realmente importaba a Popper e iba a ser clave en su nueva propuesta.
Está claro, por lo antes expuesto, que Popper se acercaba más a las ideas racionalistas pero no exactamente. Él defendía el método deductivo, es decir, primero había que plantear la hipótesis pero luego, según él, no había que intentar verificarla. Esto no era posible sino que lo que el científico debía hacer es, de algún modo, transformarse en un enemigo de su propia teoría, es decir, intentar falsarla de todas las maneras posibles, intentar demostrar que es falsa. Superada esta prueba, podía considerarse aceptada una teoría pero nunca para siempre. Todas las teorías deben ser susceptibles de ser falseadas en cualquier momento y lugar y esta es la base de su criterio de demarcación. Solo serán científicas aquellas teorías susceptibles de ser falseadas(Popper, 2008).
Pero, ciertamente, solo admitiré un sistema entre los científicos o empíricos, si es susceptible de ser contrastado por la experiencia. Estas consideraciones nos sugieren que el criterio de demarcación que hemos de adoptar no es el de la verificabilidad, sino el de la falsabilidad de los sistemas. Dicho de otro modo, no exigiré que un sistema científico pueda ser seleccionado, de una vez para siempre, en un sentido positivo; pero sí que sea susceptible de selección en un sentido negativo por medio de contrastes o pruebas empíricas: ha de ser posible refutar por la experiencia un sistema científico empírico ( p.40)
De alguna manera, Popper plantea un mundo ideal, en donde los científicos en vez de aferrarse a sus teorías, conspiran contra ellas y es difícil imaginar hasta qué punto su teoría es realista pero no podemos dejar de admitir que como propuesta de trabajo es impecable.   
En resumen, la propuesta de Popper consiste en plantear hipótesis de carácter general (él no considera pertinente preguntarse de dónde surgen las mismas), luego se intenta deducir enunciados de orden menos general o predicciones y son éstas las que se someten a contrastación. O las que, por lo menos, deben ser susceptibles de ser contrastadas.
Veremos a continuación cómo las ideas de este filósofo y las de E.A Milne influyeron en el surgimiento del modelo del estado estacionario. Sin duda, estos dos personajes sentaron las bases del debate filósofo que surgiría a raíz del nacimiento del mayor rival de la teoría del Big Bang.

La teoría del estado estacionario

Los antecedentes

Entender el surgimiento de la teoría del estado estacionario requiere ir un poco  hacia atrás y centrarnos en los desafíos que habían quedado pendientes luego del surgimiento y aceptación de la teoría de la relatividad general de Einstein.

Recordemos que la principal novedad de este modelo era que la gravedad era explicada como la consecuencia de la curvatura natural del espacio-tiempo que provocaba cualquier objeto con masa. Esto significaba en la práctica abandonar la geometría euclídea y usar otro tipo de geometrías. Esta era la idea central subyacente en su célebre ecuación de campo(Sellés García, 2007).  

Ruv- 1/2guvR= -kTuv  donde Ruv es el tensor de curvatura métrica llamado Ricci y guv es el tensor universal.

                        Esta ecuación refleja la relación entre la masa de un cuerpo y su curvatura en el espacio-tiempo.  A partir de esta ecuación, Einstein pudo predecir una serie de cuestiones interesantes: en primer lugar el movimiento de Mercurio alrededor del Sol, una cuestión que el sistema newtoniano no supo describir. En segundo lugar fue capaz de predecir la curvatura de la luz cuando se acercaba a un campo gravitatorio, un fenómeno que ayudó a confirmar su teoría(H. Kragh & García-Sanz, 2008).

Las cosas iban  bien pero siempre hay algunas objeciones que hacer. En concreto, el universo concebido por Einstein era estático, es decir, era un universo cerrado en el que la materia-energía formaba la métrica del mismo.

Por esta razón, fue consciente de que su ecuación tal como estaba formulada, planteaba inconvenientes. Si el universo era estático e isotrópico, la ecuación predecía el colapso gravitatorio algo que contradecía las creencias de Einstein. En efecto, decidió agregar al primer miembro de su ecuación un término constante llamado constante cosmológica que “introducía una fuerza de repulsión cósmica, insensible a pequeña escala pero creciente con la distancia, que contrarrestaba la tendencia al colapso”(Sellés García, 2007) . Esta introducción garantizaba que el modelo siguiera siendo estático. Pero había más: esta constante, cuya magnitud era desconocida pero que se consideraba suficientemente pequeña,  estaba relacionada con la densidad de la materia en el universo y con su radio de curvatura. Es decir, en un universo lleno homogéneamente de materia, el radio del universo estará determinado por la densidad de la materia(H. Kragh & García-Sanz, 2008; Sellés García, 2007)  
                                          M= f(r)
                En definitiva, la solución a las ecuaciones propuesta por Einstein era de un universo lleno de materia algo que de Sitter no compartía: para él, las ecuaciones de Einstein podían tener una solución correspondiente a un universo vacío. 

Tuvieron que pasar varios años de relativa poca actividad en este terreno para que un hecho observacional como el detectado por Hubble impulsara una nueva corriente de cosmologías nuevas y alternativas y para que, de paso,  se debatiera arduamente sobre la epistemología de esta nueva ciencia (Gale, George, 2013).

Tal como nos comenta Kragh (2008), resulta extraño que haya que tenido que pasar más de una década para que se tomaran en serio los descubrimientos de Edwin Hubble.
No dos detendremos en su interesante biografía, solo es preciso señalar dos asuntos trascendentales. El primero ocurrió en 1923 cuando descubrió  tres novas. Una de ellas resultó ser una cefeida que le ayudó a calcular la distancia a la que se encontraba la nebulosa de Andrómeda, 9 veces más lejos que el diámetro de toda la Vía Láctea. Es decir, 900.000 millones de años luz(Singh, 2008) . Un descubrimiento que zanjó definitivamente el Gran Debate y que abrió la puerta al debate que relatábamos en el apartado anterior.

El segundo hecho ocurrió en 1929 cuando Hubble hizo uso de la espectrometría para descubrir uno de los cimientos de la Teoría del Big Bang. En efecto, junto a su ayudante, Hubble se dedicó a estudiar los desplazamientos hacia al rojo de las galaxias encontrando una alta correlación entre la velocidad de recesión de las galaxias y su distancia. Este fue un descubrimiento trascendental no solo en el mundo de la astronomía sino también en términos teológicos. Una cuestión que planteó muchos dilemas a los científicos.

Pero volviendo a las ecuaciones de Einstein, en este terreno, se desarrollaron algunos esfuerzos por dar una solución dinámica que contemplara el universo en expansión, esta fue una de las principales tareas de Friedman y  Lemaître. El cosmos de este sacerdote ya predecía que el universo estaba expandiéndose lo que implicaba que en el pasado había estado compacto en lo que él llamó el “átomo primigenio”. Pero existían varios problemas: la singularidad cosmológica que planteaba la existencia de un universo de edad finita era difícil de conciliar con la teoría pero además existía otra cuestión: la edad de la Tierra que predecían estos modelos no se correspondía con la edad del universo de Einstein-de Sitter(H. Kragh & García-Sanz, 2008), este era uno de los principales escollos que debía salvar la teoría. 
                Hubble ganó mucha fama internacional gracias a su hallazgo pero fue extremadamente cauto en relación a las conclusiones cosmológicas que se podían desprender de sus observaciones. En efecto, no se atrevió a postular claramente que el universo estaba en expansión(Singh, 2008).

                Sin embargo, tal como comentábamos, Lemaître ya había planteado de forma teórica la posibilidad de un Big Bang pero, por alguna razón, no fue escuchado seriamente hasta que Hubble hizo públicos sus descubrimientos.

En 1931, Einstein reconoció públicamente que su teoría estaba equivocada y refrendó los modelos de Friedman y Lemaître. Este puede ser señalado como el comienzo oficial de la Teoría del Big Bang pero tuvieron que pasar todavía diez años para que George Gamow postulara el primer modelo Big Bang moderno. En el mismo Gamow planteaba que el universo se había formado a partir de “un suceso cataclísmico irreversible”(H. Kragh & García-Sanz, 2008)  en el que el universo estaba caliente y dominado por la radiación. El problema era que no era posible medir esa radiación, es decir, era tecnológicamente imposible pero además no despertó el interés de los astrónomos de la época que la mayoría de ellos, ni siquiera creía en la teoría del Big Bang. Demasiadas trabas para que avance la ciencia.   Había dudas, faltaba observación pero sobre todo faltaba debate y para eso qué mejor que un rival que ose cuestionar la existencia de la creación del universo de la nada.
Ese rival sería el modelo del estado estacionario.

¿Qué nos propone este modelo? Líneas generales


            Todo comenzó con tres amigos que habían ido juntos al cine a ver Al morir la noche, una inquietante película en la que el tiempo parecía transcurrir aunque la historia se repetía una y otra vez. Este fue el germen mundano en el que se gestó el modelo del estado estacionario. Un modelo que postulaba que el universo estaba en expansión pero que era eterno en el tiempo y en el espacio(Singh, 2008).

Fred Hoyle, Hermann Bondi y Thomas Gold, el trio de amigos de Cambridge, no podían desoír los descubrimientos de Hubble pero se resistían a creer en la Teoría del Big Bang, en especial por el problema que planteaba la paradoja de la edad.

El universo que plantearon debía tener las mismas características a gran escala tanto en el espacio como en el tiempo en virtud del  principio cosmológico perfecto. En este sentido, no existía un comienzo. El universo era el mismo pero dinámico al mismo tiempo como un río que fluye constantemente. Bondi (1970) nos lo explica claramente:

A river may be in a steady state in that the velocity of the water is a function of position only and not of time. It will then present a stationary aspect to any observer at rest, but not  only may the water be moving, but each particle will in general even suffer accelerations or retardations as it moves from regions of low velocity to regions of high velocity or conversely (H. Bondi, 1952).

Las críticas que cosechó esta teoría han sido muy sonadas pero, en un primer momento, no fueron muy notables y apuntaba sobre todo al postulado de la creación de materia (que veremos en el apartado siguiente.). En efecto, hasta 1949 pocos fuera del Reino Unido conocían esta teoría y dentro de la comunidad científica inglesa no suponía una gran amenaza para los relativistas. Pero las cosas cambiaron cuando Fred Hoyle se volvió mediático aceptando divulgar sus ideas en la BBC. El éxito de esta serie de charlas fue tremendo y Hoyle aprovechó el tirón para enseñar al gran público las bondades del modelo del estado estacionario. A este éxito, le siguió la publicación de un libro de divulgación que llegó a los hogares de miles de ingleses: The nature of the universe (H. Kragh , 1999). Por fin, esta teoría trascendía lo meramente académico y se metía en las casas de todos los ingleses. El debate estaba servido. 
En la misma línea que con Milne, Dingle reapareció con sus críticas, acusándolo de remplazar hechos observacionales por teorías especulativas, lo mismo hizo Williamson, llamándolo incluso “demagogo y seudocientífico”. Hoyle no encajó muy bien estas críticas y mantenía que tanto su persona como la teoría en sí estaban siendo perseguidas de manera injusta.
El problema era que para muchos astrónomos, el uso de los telescopios era considerado esencial a la disciplina y no podían comprender que un astrónomo llegara a verdades a través de deducciones lógicas. Otra vez el debate extrapolación-deductivismo estaba servido y cada vez subía más de tono. Bondi estaba tan harto de que le hablaran de hechos que llegó a exclamar en respuesta a la crítica de Williamson a Hoyle:
But what is an astronomical fact? At most it is a smudge on a photographic plate! Does he expect Mr. Hoyle to give a broadcast talk on smudges?(H. Kragh, 1999, p.194).
En realidad lo que estaba en discusión era qué podía ser considerado un hecho. El trio de Cambridge creía fervientemente que los hechos solos no nos decían nada y que merecía la pena trabajar en un “escrutinio crítico”. Asimismo, la intuición en la formulación de hipótesis era esencial para justificar su modelo y creían que era el modo en que la ciencia había avanzado a lo largo de la historia.

                Pero antes de seguir, nos interesa saber cuál era el sustento filosófico de este modelo, para ello, analizaremos en el apartado siguiente algunas ideas interesantes que plantea Bondi para entender su teoría[4].

La filosofía del estado estacionario

Herman Bondi empieza su libro Cosmology hablando sobre filosofía. No es para menos. Sabemos que una de las bases de su teoría se sustenta en una fuerte crítica al método de la cosmología relativista. Es por eso que comienza criticando tanto a los empiristas como a los deductivistas. En cualquier caso, queda claro aunque no lo diga explícitamente que apoya fuertemente a los segundos en el sentido de que postula que la ciencia parte de hipótesis que son sometidas a la observación. Sin embargo, reparte críticas para ambos bandos, a los primeros los acusa de extrapolar enunciados singulares a postulados universales, incluso previendo que esta actitud sucede casi sin que los científicos se den cuenta, por eso pide máxima vigilancia en este aspecto. Por otro lado, critica a los científicos que solo tienen encuentra la consistencia lógica de los enunciados dejando de lado la realidad empírica(H. Bondi, 1952). Sin embargo, niega que las posturas deductivistas sean demasiado especulativas como habían señalado críticos como Dingle. En este sentido, Bondi se inspira en las ideas de Popper, es decir, que deben plantearse hipótesis, sí, pero luego hay que contrastarlas empíricamente mediante la falsación. Incluso, agrega que “la consistencia lógica de las hipótesis no solo es importante sino que es la verdadera esencia de la ciencia.”(H. Bondi, 1952, p.7).  Hasta ahora, parece que Bondi ha tomado una posición de compromiso. Adopta el método hipotético deductivo y la falsación como manera de dirimir entre ciencia y pseudo ciencia, además, incorpora de Milne, no solo su método deductivo (corregido por los aportes de Popper) sino también el principio cosmológico y, por último, entra de lleno en la cuestión de la creación de materia. Veremos en el apartado siguiente, como su filosofía va a incidir en estas tres cuestiones y cuales han sido sus reacciones.  

 El principio cosmológico perfecto

Ya hemos comentado con anterioridad que el principio cosmológico  propuesto por E.A Milne fue adoptado por muchos cosmólogos relativistas. Es decir, este principio fue aceptado sin demasiado debate ¿Pero de qué estamos hablando? Básicamente de que el universo tiene el mismo aspecto en cualquier lugar. Y ¿cuáles han sido las razones para aceptar casi sin rechistar este principio? Podemos decir que el pragmatismo ha jugado un papel importante. Evidentemente, todo es más simple con este principio. Bondi (1952) lo explica muy claramente cuando dice que los experimentos en física presuponen un universo uniforme en el que se pueden hacer experimentos controlados incluso aunque el tiempo y el lugar no sean los mismos. Al fin y al cabo, lo que queremos saber es si las reglas de la física se pueden aplicar a la materia que se encuentra muy lejos. En este sentido, Bondi y Gold (1948) llevan este principio más allá al sugerir que no solo el espacio es homogéneo sino también el tiempo. Así, el universo es estacionario pero en el sentido de que su aspecto general es el mismo, lo cual no excluye que pueda haber cambios a grande escala (recuérdese el ejemplo que da sobre el río).  Sin embargo, su manera de llegar a este principio es a través de la reducción al absurdo:
We do not claim that this principle must be true, but we say that if it does not hold, one’s choice of the variability of the physical laws becomes so wide that cosmology is no longer a science. (p. 255)
                Evidentemente, no tuvo pocas críticas. En un primer momento, no fueron muy sonadas y apuntaban sobre todo al postulado de la creación de materia (que veremos en el apartado siguiente). En efecto, hasta 1949 pocos fuera del Reino Unido conocían esta teoría y dentro de la comunidad científica inglesa no suponía una gran amenaza para los relativistas. Pero las cosas cambiaron cuando Fred Hoyle se volvió mediático aceptando divulgar sus ideas en la BBC. 
                Y en este estado de cosas, hizo su reaparición Dingle que cargó duro contra trío de Cambridge, retomando sus viejos odios sobre cualquier enfoque que se acercara al racionalismo. En particular, criticaba el principio cosmológico perfecto hasta el punto del desprecio. Y es que él no creía en principios universales ni a priori y pensaba que este tipo de postulados postraba a la cosmología al nicho de la pseudociencia. (H. Kragh , 1999)  nos relata de forma patente su desdén hacia este modelo:
He proposed “calling a spade a spade and not the perfect agricultural principle, and that the cosmological principle should be renamed “the cosmological assumption” and the perfect cosmological principle “the cosmological presumption” (p.226).
                Por suerte, ninguno de los tres tomó muy en serio sus críticas evitando así entrar en polémicas inútiles.
                Otro de los más notables críticos fue el propio Popper que no dudó en señalar en carta a Helge Kragh(2012)  que discrepaba con el modelo del estado estacionario justamente por el principio cosmológico perfecto al que consideraba “poco científico y dogmático” (p.349). Un principio, a su criterio imposible de falsar. Bondi y Gold evidentemente defendían este principio al cual consideraban completamente ligado a la creación de materia de la nada. Otro aspecto peculiar de esta teoría que analizaremos en el aparato siguiente.

La creación de materia de la nada

                Ya hemos visto que el PCP, planteaba un universo sin cambios a gran escala sin embargo, esto contradecía las observaciones de Hubble acerca de que el universo estaba expandiéndose. ¿Cómo conciliar estos dos hechos? La única manera plausible que se les ocurrió fue suponer la creación de materia de la nada. Sí. Como lo oyen. En efecto, en aras de su modelo, la creación de materia se haría a un ritmo que permitiera que la densidad media del universo fuera constante.
                Este postulado trajo mucha controversia. Un modelo que intentara explicar científicamente la creación era demasiado para muchos pero la principal cuestión era que la creación era de la nada, es decir, no a partir de energía por lo que violaba uno de los principales principios de la cosmologías relativista: el principio de conservación de energía(H. Kragh & García-Sanz, 2008) .
                Siguiendo las ideas de Bondi[5], su modelo es completamente deductivo en el sentido de que a partir de su PCP, el universo no cambia y la densidad de la materia debe ser la misma. Para lograr esto, solo la creación continua de materia permite esto. ¿Cómo llegan a esta conclusión? Diciéndonos que no hay evidencia empírica de lo contrario. Es decir, Bondi mismo reconoce que es imposible observar la tasa a que se crea la materia pero pregona las virtudes de este presupuesto en la simplicidad que otorga a la teoría.
                Concretamente, fue en el invierno de 1946-1947 que Gold tuvo esta idea. Tal como nos comenta Kragh (1999) Hoyle puso atención en su versión del modelo en que la creación de materia como concepto no sea un axioma sino una consecuencia de un proceso deductivo[6].
En cuanto a Bondi y Gold, ellos también derivaron la creación de materia del PCP siendo que la tasa de creación era
TC=dm/dt/R3 (t)=3Hm(0)/V(0)=3pH
                La nueva materia se suponía que era creada de forma aleatoria en el espacio y no dentro de las estrellas, otra hipótesis más surgida de forma deductiva y sin ningún sustento empírico a la vista.
                En cualquier caso, no se encuentra un pasaje claro que nos relate la mecánica de creación de esa materia. Ninguno de los tres fundadores de esta teoría fue capaz de dar una posición solvente aunque hubo algunas otras voces que contribuyeron a esclarecer algunos extremos como Claude de Turville y Feliz Pirani. En realidad, dentro de este modelo, no contamos con ninguna ley física que nos resuelva el origen de esa materia de nueva creación, solamente podemos decir que es una consecuencia del PCP(H. Bondi, Lovell, & John, 1977).
                Sin duda, este aspecto de la teoría del estado estacionario levantó muchas críticas. Milne, quien era un racionalista como Bondi, Gold y Hoyle, consideraba que la hipótesis de creación de materia no era necesaria mientras que Herbert Dingle, como no, creía que no era justificable agregar una hipótesis de tal calibre que violara el principio de conservación de energía. En realidad, Dingle estaba seguro de que la creación de materia era un axioma más de un modelo que poco tenía que ver con la realidad mientras que el trio de Cambridge seguía insistiendo en que la hipótesis se derivaba del mismo modelo.
 Asimismo, Mario Bunge también  creía que este modelo no era científico ya que la hipótesis de creación de materia violaba el principio genético que dice que nada puede surgir de la nada o transformarse en la nada(H. Kragh, 1999). Probablemente el mago David Copperfield estaría indignado escuchando sus palabras.
                Por último, uno de ataques más duros vino de la mano del filósofo Milton Munitz quien consideraba también que no era científica la hipótesis de creación de materia ex nihilo y pensaba que invitaba al dogmatismo.
                Sin embargo, el principal problema con las críticas al modelo tenían que ver con formas distintas de concebir la ciencia. Estaba claro que la cosmología era una disciplina reciente y la teoría del estado estacionario sirvió como depositario de un montón de expectativas que en realidad atañían a la cosmología misma. Es por eso que la controversia siguió no solo en torno a la teoría del estado estacionario sino en torno a la cosmología y así podíamos considerarla una ciencia. Es este terreno el que exploraremos en el apartado siguiente.

El falsacionismo aplicado al universo ¿es posible?

Mucho del debate en torno al modelo del estado estacionario giraba en torno a qué podemos considerar científico y qué es un simple, mito, magia en palabras de Bunge o pseudociencia. En definitiva, la mayoría de las críticas hacia Bondi, Hoyle y Gold tenía que ver con el estatus de la ciencia o se hicieron en nombre de ese estatus pero volvemos a nuestras preguntas del principio… ¿qué significa que algo se científico? ¿Es la única manera de acercarnos al conocimiento?
Ya hemos analizado en apartados anteriores qué pensaba Popper al respecto: cualquier hipótesis debe ser falsable para que pueda ser científica, un extremo que comparte Bondi y del que  tira para justificar su modelo.
Evidentemente había un consenso en torno a que solo a través de la ciencia avanzamos en el conocimiento. Sino no sería lógico que todos pensadores clamen que su teoría es científica y se encargan de comunicar que así sea.
Pero volviendo a los que nos ocupa, algunos de los físicos y filósofos que hemos presentado en este trabajo se manifestaron al respecto dividiéndose en dos bandos: los que creían que la cosmología era una ciencia y lo que pensaban que era puro dogmatismo. En el primer bando tenemos evidentemente a Bondi, que no solo considera que la cosmología era una ciencia sino que su modelo era perfectamente científico.
En el segundo bando encontrábamos a muchos astrónomos que no pensaban que la cosmología fuera una ciencia en la medida en que no tenga en cuenta datos observacionales. Volvemos a viejo dilema entre los racionalistas y los empiristas. Y nos preguntamos. ¿Qué postura debemos adoptar?
El contexto de la época parece que decantó las cosas ya que, en un  principio, no hubo muchos datos observacionales que ayudaran a decantarse por una u otra teoría por lo que todo el debate se dio en el plano filosófico, una oportunidad para los defensores de ambas teorías de atar muy bien sus argumentos y repensar a la cosmología.
En este contexto, se dio un dialogo bastante interesante entre J.Witrow y Bondi (1954) acerca del estatus de la cosmología y es justamente el primero que nos da unas pinceladas interesantes acerca del carácter especial de esta disciplina:
All theoretical science presupposes certain philosophical postulates, but as physical science advances men have tried to relegate these postulates as far as possible to the' background' of nature. In physical cosmology, however, the subject studied is the 'background' itself, and so cosmology necessarily differs in character from the special sciences. (p.277)
Y es justamente por el carácter especial de la cosmología que es una ciencia en la medida en que los científicos trabajen con el espíritu del método científico y siempre teniendo en cuenta que la cosmología tiene raíces tanto en la filosofía como en el conocimiento empírico.
Asimismo, su definición de la ciencia tiene que ver sobre todo con la ausencia de opiniones personales. Bondi se permite discrepar: en este aspecto tiene un concepto bastante más detallado acerca de lo que es ciencia. No solo la falsación de las hipótesis sino también la consistencia lógica de sus argumentos. Dos elementos que hacen de la cosmología una ciencia que se enfrenta a los típicos debates de una ciencia naciente.
                 A este respecto, Witrow discrepa profundamente: la cosmología es la ciencia más antigua y seguirá haciéndose las mismas preguntas por los siglos de los siglos. Esa es la naturaleza intrínseca de esta disciplina.
                Pero volviendo a los enemigos de la ciencia cosmológica, algunos coinciden en ser también enemigos del estado estacionario. Tanto Bunge como Dingle tenían serias dudas de que la cosmología sea una ciencia.
Pero volvamos a Popper. Después de todo queremos saber no solo si la idea que plantea es deseable o certera. Queremos saber si es realista.
Antes hablábamos de la idea de que, siguiendo el espíritu de Popper, el científico debe ser un poco enemigo de su teoría. Incluso los aspectos más débiles de su teoría, como el PCP son los que, en palabras de Bondi refuerzan su teoría. Nos lo explica muy bien Kragh (2008) citando a Bondi:
Es el objetivo de la hipótesis científica ponerse en dificultades, es decir vulnerable. Es precisamente porque el PCP es extraordinariamente vulnerable por lo que considero un principio útil. (p.316)
Como se puede observar, los argumentos de Popper y Bondi acerca de la ciencia son impecables pero cabe preguntarse hasta qué punto reflejan la realidad ¿realmente los científicos están todo el día conspirando contra su teoría?
Por otro lado, dado que la experimentación o los hechos observacionales no son algo tan frecuente en la cosmología como en otras ciencias. ¿Hasta qué punto podemos darnos el lujo de falsar teorías? Todos estos interrogantes quedan sin resolver bajo el mundo del falsacionismo.
Y vendrán otros pensadores como Kuhn o Lakatos para recordarnos que hay otra manera de describir el trabajo científico que tal vez se acerque más a la realidad. Pero esto es tema de otro trabajo.
Solo podemos terminar diciendo que Bondi (1977) cree fervientemente que la cosmología es una ciencia y que, en virtud de ello, debe seguir el criterio de demarcación postulado por Popper para que una teoría sea científica. Es decir, debe poder someterse a contrastación empírica.
Una teoría es científica solo mientras vive en peligro. Si no corre ningún riesgo, no es parte de la ciencia. (p.14)

Conclusiones


                En el presente trabajo hemos analizado brevemente las claves del empirismo y el racionalismo para pasar a explicar su repercusión en los primeros años de la cosmología como disciplina. Asimismo, hemos contado con los aportes de E.A Milne y Karl Popper para entender el surgimiento de la teoría del estado estacionario y hemos analizado los principales momentos de la controversia entre los deductivistas y los empiristas. Por último, hemos analizado brevemente tres aspectos conflictivos de la teoría del estado estacionario y de la cosmología en general.
                Este interesante caso de la historia de la ciencia nos ha ilustrado sobre una problemática que, creemos sigue vigente, en muchos ámbitos de la ciencia: la relevancia de los datos en el conocimiento. Por otra parte, hemos querido llamar la atención sobre aquellas teorías científicas que, a veces no pertenecen al mainstream pero que, sin embargo, han aportado progreso en el avance del conocimiento científico. Es lo que pasa cuando surgen los rivales. Todos los actores se vuelven más competitivos. Como en algunas economías de mercado.
                En efecto, sin el surgimiento de esta teoría no podemos explicar los avances que se han hecho en su época sobre la teoría de la nucleosíntesis estelar y en el desarrollo de la radioastronomía(Balashov, 1994). No está mal para una teoría que se ha demostrado que es falsa. Aunque habría que preguntarse ¿Ha sido esto realmente así?
                Efectivamente, una serie de evidencia empírica a favor de la teoría del big bang se empezó a acumular a partir de 1960. Pero, tal como nos lo dice Balashov (1994), en rigor, la teoría del estado estacionario no fue contrastada en el sentido popperiano, sino que simplemente se pudo demostrar que había más evidencia empírica a favor de la teoría del big bang.
                En cualquier caso, seguimos preguntándonos, ¿qué podemos sacar en limpio de esta teoría? Posiblemente que el debate filosófico que generó consolidó fuertemente a la cosmología como ciencia. Simplemente por ello esta teoría tiene un gran mérito. Sin embargo, seguimos preguntándonos porqué este modelo disparó el debate filosófico.
                Probablemente, Bondi y Gold se hayan puesto en la diana de las críticas de filósofos y físicos al hacer tan explícitas sus premisas filosóficas. Es evidente que las teorías rivales no recibieron igual tratamiento(H. Kragh, 1999).
Y es en este punto que cabe preguntarse si otras ciencias  merecen un debate similar. La economía lo ha tenido a lo largo de la historia pero habría que ver, a la luz de los resultados, si no es preciso un replanteamiento de los cimientos filosóficos que la sustentan como ciencia.
                En definitiva, fue la observación la que dirimió el debate en cosmología pero tuvieron que acumularse varios hechos empíricos para zanjar la cuestión. Y es que en esta disciplina interpretar los resultados y la larga cadena de inferencias que a menudo es preciso hacer hacen compleja la interpretación de los datos(H. Kragh , 1999). Es por eso que tuvieron que acumularse muchos sucesos para que realmente cayera la teoría del estado estacionario.
En este sentido, la ciencia económica corre con ventaja, no está sometida a las mismas limitaciones que la cosmología y sin embargo, seguimos acumulando hechos observacionales que se siguen sometiendo a discusión como la tasa de paro. Por otra parte, a pesar de que seguimos coleccionando malas noticias, los cimientos de la ciencia económica no parecen tambalear.  Los economistas, así como los científicos sociales en general, deben ser conscientes de las ventajas que supone trabajar con humanos  y no con galaxias.
                Esperamos que este debate filosófico en torno a una ciencia tan compleja como la cosmología pueda servir de guía para debates similares en otras ciencias.
Y por último, creemos que Bondi (1977), el amante del peligro, si viviera, no estaría tan disgustado. Su idea de la ciencia es simple. Como sus teorías.
Honramos a los científicos por ser originales, no por estar en lo cierto; nunca se ha dado el caso de alguien que siempre estuviera acertado. (p.15)






Bibliografía de consulta



Balashov, Y. (1994). Uniformitarianism in cosmology: Background and philosophical implications of the steady-state theory. Studies in History and Philosophy of Science, 25(6), 933.
Bondi, H. (1952). Cosmology. Cambridge: Cambridge University Press.
Bondi, H., Lovell, B., & John, L. (1977). Cosmología: Actualidad y perpectivas. Granada: Labor.
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Milne, E. A. (1932). World structure and the expansion of the universe. Nature, 130(3270), 9. doi:10.1038/130009a0
Popper, K. R. (. (2008). La lógica de la investigación científica (2a ed.). Madrid: Tecnos.
Sellés García, M. (2007). Introducción a la historia de la cosmología : UNED unidad didactica
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Whitrow, G. J. & Bondi, H. (1954). Is physical cosmology a science? British Journal for the Philosophy of Science 4 (16):271-283.





[3] Conviene señalar, de todas formas, que antes de que sugiera el modelo del estado estacionario, ya había algunos científicos que adoptaron algunas de las ideas de Milne, como Mc Crea, Walker y Robertson. Para más información, http://plato.stanford.edu/entries/cosmology-30s/#McCWalRobAdoMilMet
[4] Es importante remarcar que en este trabajo nos centraremos en las ideas de Bondi, que son las de interés para el propósito de este trabajo por su fuerte compromiso con la filosofía pero conviene apuntar que convivieron dos versiones de este modelo, una de Hoyle y otra de Bondi y Gold.  Más información  en Kragh (1999).
[5] Recordemos que Hoyle planteó una versión alternativa de este modelo en el que si bien se llegan a las mismas conclusiones, éste parte de una modificación de las ecuaciones de campo de la relatividad general. En este trabajo nos centramos en la obra de Bondi y Gold por su marcado carácter deductivo pero cabe decir que Hoyle planteó en sus ecuaciones que la materia nueva se creaba a partir de un depósito de energía negativa (Bondi, 1977).
[6] Justamente para incluir la creación de materia en las ecuaciones de campo de Einstein, tuvo que hacer unos ajustes en dichas ecuaciones. Para más detalles ver Kragh (1996). 

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