04 Mar Inducción y deducción: así juega la ciencia a conocer la verdad

El 11 de abril de 2019 el mundo fue testigo de una foto poco frecuente: la primera que se registra de un agujero negro. Esa imagen no solo fue histórica por captar un objeto estelar que, en teoría, es invisible, sino por ser una mirada al pasado: el agujero negro se sitúa a 55 millones de años luz. Esto quiere decir que, al contemplarlo, estamos viajando a una época en la que ningún ser humano podía explorar el espacio y, mucho menos, fotografiar agujeros negros. Y ello no era posible porque nuestra especie ni tan siquiera existía, al menos en la Tierra.

¿Y por qué un agujero negro es invisible si hemos podido fotografiarlo? En realidad es un objeto tan masivo y con tanta gravedad que ni la luz (que, recordemos, viaja a 300.000 km por segundo) puede escapar a su atracción. De ahí que no podamos observarlo de forma directa. Pero sí a través de la distorsión que causa en otros objetos y gracias, por ejemplo, al disco de acreción de materiales que atrae y que perfilan su forma (como se puede ver en la famosa foto del 11 de abril).

¿Por qué cuento todo esto? Pues porque, con la tecnología actual, no podemos viajar hasta un agujero negro y experimentar con él ni observarlo con la precisión que nos gustaría, sino que tenemos que observarlo desde radiotelescopios en la Tierra. Es decir, tenemos que hacer observaciones de este fenómeno natural y extraer conclusiones sobre sus características. Como recientemente ha hecho un grupo internacional de astrónomos, con participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). Durante seis meses ha observado la evolución del material expulsado por uno de estos agujeros negros: MAXI J1820+070, o simplemente J1820. Los resultados se han publicado en la revista Nature Astronomy y se hace eco de ellos la agencia SINC en esta noticia.

Agujeros negros y fósiles, para el inductivismo

Los agujeros negros suelen expulsar parte del material que absorben de ese disco de acreción y lo hacen en forma de chorro, el mismo que se ha detectado recientemente en J1820. Los científicos han podido detectarlo a través de ondas de radio (uno de los instrumentos que nos permiten conocer lo que sucede en el cosmos, sobre todo a distancias que nos son inconmensurables con la tecnología actual). Es decir, no podemos hacer experimentos directos, de ahí que esto se trate de una investigación científica a través del método inductivo (que consiste en extraer conclusiones de la observación de fenómenos naturales). Es posible que algún día podamos experimentar con agujeros negros en un laboratorio pero, hasta entonces, el inductivismo es lo que nos queda para realizar este tipo de descubrimientos.

La paleoantropología es otro campo científico en el que se utiliza el método inductivo, precisamente porque no podemos viajar al pasado para analizar la evolución de nuestra especie, sino que debemos hacerlo a través del registro de fósiles. Y, a partir de ellos, extraer conclusiones.

Los humanos del volcán Toba

Una investigación reciente es un claro ejemplo de este tipo de trabajos. Se trata de la que estudia a los humanos que sobrevivieron hace 74.000 años a la erupción del volcán Toba, en Sumatra, que alteró de forma sustancial el clima. A pesar de resistir este fenómeno atmosférico, el rastro genéticos de estos humanos ha desaparecido.

Dado que las conclusiones se extraen de forma inductiva y abordan un tema de hace miles de años sobre el que no podemos realizar ningún experimento, el lenguaje empleado en esta noticia de El País para referirse a ellas es menos contundente (“parecen descartar”), pues nuevas evidencias podrían modificarlas o, incluso, sustituirlas. Es lo que sucedió, también recientemente, con el debate sobre la causa de la extinción de los dinosaurios, que caminaba entre la caída de un gigantesco meteorito como motivo principal o la posible acumulación de fenómenos climáticos a lo largo de miles de años, entre ellos masivas erupciones volcánicas. Finalmente, tras décadas de investigaciones, se ha concluido que el meteorito tenía la culpa.

Hipótesis a prueba de experimentos: la ciencia deductiva

¿En qué momento la materia se impuso a la antimateria? Es una de las grandes preguntas de la ciencia y ahora un nuevo experimento parece aportar algo de luz sobre este tema. La hipótesis o premisa de la que se parte está clara: en algún momento del origen del universo la materia tuvo que imponerse a la antimateria para no aniquilarse mutuamente (toda partícula tiene su antipartícula y, al juntarse, se aniquilan). ¿Pero cómo se llegó a ese estado?

Aunque como indica este artículo publicado en ABC, es imposible estudiar algo que no está, sí se pueden realizar deducciones a partir de lo que observamos (método inductivo). Pero científicos de la Universidad de Sussex han ido más allá. Han realizado un experimento en el Paul Scherrer Institute en Suiza en el que se han adentrado en las propiedades de los neutrones para realizar la medición más precisa del EDM, una propiedad relacionada con la asimetría entre materia y antimateria y que podría explicar esa hipótesis.

En este caso ya no se trata solo de observar y extraer conclusiones, sino de partir de una hipótesis (la causa de la prevalencia de la materia sobre la antimateria) e intentar confirmarla a través de la experimentación.

¿Un nuevo estado de la materia?

El mismo método deductivo se utilizó para la siguiente investigación, mencionada por Russia Today, que se aventura a decir que podría haber descubierto un nuevo estado de la materia, que se sumaría a los cuatro grandes que ya conocemos: sólido, líquido, gas y plasma (este último no es muy conocido en la Tierra pero es, sin embargo, el más abundante en el cosmos).

Como podemos leer, científicos de la Universidad del Nordeste en Boston, Massachusetts (EE. UU.), realizaron numerosas pruebas que les llevaron a descubrir un nuevo patrón en forma de red de puntos cargados que aparecen entre los materiales 2D. Aunque se han encontrado con el hallazgo por error, estos experimentos abren nuevas vías para el uso de la tecnología, la electrónica y el procesamiento de la información.

> Crédito de fotografía destacada de este artículo: EHT Collaboration.