2da parte de ¿Vale la pena invertir en nuevos colisionadores de partículas?

Hacer la pregunta "¿Por qué?" era mi pasatiempo favorito en mi niñez, para gran consternación de mis padres. De vez en cuando me recuerdan con cariño de nuestro viaje al Parque Nacional de Yellowstone en los Estados Unidos cuando tenía cuatro años. Mi hermano ya era lo suficientemente mayor para leer, así que él se quedó en el asiento trasero del coche, tranquilo como un ratón con su libro de Harry Potter. Pero yo, sin nada más que hacer, les hacía preguntas a mis padres durante el viaje entero de diez horas. "¿Por qué son rojas las señales de pare? ¿Cuántos árboles hay en todo el mundo? ¿Alguna vez has visto un oso? ¿Me escuchas, papá?" Y por supuesto: "¿Qué hay después de la muerte?" (Esta última me dio mi primera crisis existencial cuando llegamos a la cabaña esa noche.)

No lo sabía entonces, pero esto ha sido también un pasatiempo preferido de toda la humanidad a lo largo de la historia. El instinto de buscar patrones, abstraer reglas y tener curiosidad por lo desconocido—el instinto de entender—es el superpoder humano, y nos ha llevado a un nivel de conocimiento y supremacía nunca antes visto en la historia del planeta.

Pero el universo nos ha puesto una limitación fundamental: nuestros sentidos. La biología siempre ha demarcado el márgen de nuestro mundo. Esto no será ninguna revelación; tememos la oscuridad en parte por nuestra falta de visión nocturna, por ejemplo, y todo el mundo ha deseado en algún momento poder oír mejor mientras escuchaba una conversación acerca de sí. Pero aunque sea intuitivo, vale la pena echar un vistazo más de cerca a estos límites con el fin de entender mejor cómo los hemos superado. Y ya que hablamos de los constituyentes invisibles de la materia, nos centramos en concreto en la visión.

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Después de la secundaria trabajé por un rato en un almacén para una empresa de mensajería. Mi papel era quedar en una plataforma y mover paquetes desde la cinta transportadora hasta cuatro conductos, cada uno de los cuales conducía hasta un catalogador. Encendía la cinta solo lo necesario para llenarla con un nuevo grupo de paquetes, y entonces la apagaba hasta que la había despejado.

Griffin trabajando en el almacén. (Fotografía real, 2016).

Ahora imagínate que es el año 2016 y mi supervisora, Becky, quiere saber la distribución de paquetes a lo largo de la cinta sin tener que subir a la plataforma. ¿Están distribuidos uniformemente, o hay partes con más o menos paquetes que otras? Ya que cada uno de los conductos solo recibe paquetes del cuarto más cerca de la cinta, ella podría preguntar a los catalogadores cuántos paquetes han procesado para tener una idea aproximada:

Cuando Becky pregunta a los catalogadores cuántos paquetes han procesado, se hace una idea aproximada de la distribución en la cinta.

Pero ¿y si Becky quiere saber la distribución con más detalle? En la imagen arriba, por ejemplo, ¿cómo puede saber que aunque las primeras dos secciones contienen dos paquetes cada una, en el primera se encuentran uno encima del otro mientras que en la segunda se encuentran uno al lado del otro? Quizá ves el problema. Cada catalogador recibe paquetes de todas partes de su cuarto de la cinta, pero solamente provee un solo número al informar a Becky. Si hay algún patrón interesante dentro de su parte de la cinta, esa información será perdida.

Esto es básicamente cómo funciona la visión. Al ojo llega en cada momento alguna distribución de luz desde el objeto al que ve, y justo como en el almacén con la distribución de paquetes, su trabajo es medirla por medio de sus "catalogadores", las células de la retina. Puedes imaginar que ellas "cuentan" de una forma cuántos rayos de luz han llegado a su propia región del ojo. El cerebro, justo como Becky a sus empleados, les pregunta periódicamente cuántos han medido para construir una idea de la distribución.

Y el ojo se enfrenta al mismo problema que Becky. El mundo está lleno de detalles a todos niveles, pero tenemos "solo" unos ciento cincuenta millones de células en la retina para resolverlo. Las limitaciones de la biología necesitan que los rayos comparten las células de la retina con sus vecinos, como pasajeros en un tren distribuyendo entre los coches. Como resultado, un par de rayos demasiado cerca el uno del otro se tratan como si vinieran desde el mismo punto; si hay algo más pequeño que este límite, llamada la resolución, no podemos saberlo sin otro recurso. A fin de cuentas, el cerebro solo recibe una aproximación de la verdad.

La visión funciona justo como Becky en el almacén. Con una cantidad limitada de células en la retina del ojo, sólo percibimos una aproximación discreta de la verdad.

Este era el estado de cosas durante casi toda la historia de la humanidad. Por lo que sabíamos hace cien mil años, no había nada más pequeño que una mota de polvo centelleando bajo la luz del sol, ni más tenue que un astro esperando tímidamente a la luna nueva para presentarse. No quiero decir que eso creíamos, por supuesto—si al ser humano le falta algo, nunca ha sido la imaginación, y culturas innumerables han inventado dioses y espíritus que viven en dominios desconocidos fuera de nuestra percepción. Pero en cuanto a lo verdaderamente conocido, la frontera siempre quedaba clara. No podíamos ver más allá.

Con el invento del lente, todo cambió.