So, about three years ago I was in London, and somebody called Howard Burton came to me and said, I represent a group of people, and we want to start an institute in theoretical physics. We have about 120 million dollars, and we want to do it well. We want to be in the forefront fields, and we want to do it differently. We want to get out of this thing where the young people have all the ideas, and the old people have all the power and decide what science gets done. It took me about 25 seconds to decide that that was a good idea.
Hace unos tres años yo estaba en Londres y alguien llamado Howard Burton me buscó y me dijo: "Represento a un grupo de personas y deseamos crear un instituto de física teórica Tenemos unos 120 millones de dólares y queremos hacerlo bien. Queremos tener presencia en los cuatro campos de vanguardia, y queremos hacerlo de manera diferente. Deseamos dejar atrás eso de que los jóvenes tengan todas las ideas pero los viejos todo el poder y decidan qué tipo de ciencia se lleva a cabo. Tardé unos 25 segundos en decidir que era una buena idea.
Three years later, we have the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Ontario. It’s the most exciting job I’ve ever had. And it’s the first time I’ve had a job where I’m afraid to go away because of everything that’s going to happen in this week when I’m here. (Laughter) But in any case, what I’m going to do in my little bit of time is take you on a quick tour of some of the things that we talk about and we think about. So, we think a lot about what really makes science work? The first thing that anybody who knows science, and has been around science, is that the stuff you learn in school as a scientific method is wrong. There is no method. On the other hand, somehow we manage to reason together as a community, from incomplete evidence to conclusions that we all agree about. And this is, by the way, something that a democratic society also has to do.
Tres años después inauguramos el Instituto Perimeter de Física Teórica en Waterloo, Ontario. Es el trabajo más emocionante que he tenido. Y es la primera vez que he temido ausentarme de un trabajo y perderme todo lo que sucederá durante mi semana aquí. (Risas) En todo caso, aprovecharé el poco tiempo que tengo para hacer un breve recorrido por algunas de las cosas sobre las que hablamos y pensamos. Pensamos mucho en lo que hace que la ciencia realmente funcione. Lo primero que dice cualquiera que conozca la ciencia y haya estado involucrado en ella es que lo que nos enseñan en la escuela como método científico es incorrecto. No hay un método. Por otro lado, de alguna forma logramos razonar juntos, como comunidad, a partir de pruebas incompletas, hasta alcanzar conclusiones en las que todos compartimos. Y esto es algo que una sociedad democrática también debe hacer.
So how does it work? Well, my belief is that it works because scientists are a community bound together by an ethics. And here are some of the ethical principles. I’m not going to read them all to you because I’m not in teacher mode. I’m in entertain, amaze mode. (Laughter)
¿Así que cómo funciona? Mi opinión es que funciona porque los científicos forman una comunidad vinculada por una ética. Y estos son algunos de sus principios éticos. No los voy a leer todos porque hoy no vengo como profesor, hoy vengo a entretenerles y asombrarles. (Risas)
But one of the principles is that everybody who is part of the community gets to fight and argue as hard as they can for what they believe. But we’re all disciplined by the understanding that the only people who are going to decide, you know, whether I’m right or somebody else is right, are the people in our community in the next generation, in 30 and 50 years. So it’s this combination of respect for the tradition and community we’re in, and rebellion that the community requires to get anywhere, that makes science work. And being in this process of being in a community that reasons from shared evidence to conclusions, I believe, teaches us about democracy. Not only is there a relationship between the ethics of science and the ethics of being a citizen in democracy, but there has been, historically, a relationship between how people think about space and time, and what the cosmos is, and how people think about the society that they live in.
Uno de los principios es que todos los miembros de la comunidad argumentan y debaten tanto como pueden a favor de lo que creen. Y a todos nos une la disciplina de saber que las únicas personas que van a decidir si uno está en lo correcto, o si lo está alguien más, son las personas de nuestra comunidad en la siguiente generación, dentro de 30 o 50 años. Es esta combinación de respeto por la tradición y la comunidad a las que pertenecemos, y la rebelión que la comunidad requiere para avanzar, lo que hace que la ciencia funcione. Y creo que participar en el proceso de una comunidad que a partir de evidencias compartidas razona hasta alcanzar conclusiones, nos da una lección acerca de la democracia. No solo hay una relación entre la ética de la ciencia y la ética de ser un ciudadano en una democracia, sino que históricamente ha habido una relación entre cómo piensan las personas el espacio y el tiempo y qué es el cosmos, y cómo piensan las personas acerca de la sociedad en la que viven.
And I want to talk about three stages in that evolution. The first science of cosmology that was anything like science was Aristotelian science, and that was hierarchical. The earth is in the center, then there are these crystal spheres, the sun, the moon, the planets and finally the celestial sphere, where the stars are. And everything in this universe has a place. And Aristotle’s law of motion was that everything goes to its natural place, which was of course, the rule of the society that Aristotle lived in, and more importantly, the medieval society that, through Christianity, embraced Aristotle and blessed it. And the idea is that everything is defined. Where something is, is defined with respect to this last sphere, the celestial sphere, outside of which is this eternal, perfect realm, where lives God, who is the ultimate judge of everything.
Quiero hablar acerca de tres etapas en esa evolución. La primera ciencia de la cosmología que ya parecía ciencia, fue la ciencia aristotélica, y era jerárquica. La Tierra está en el centro, luego hay unas esferas cristalinas donde están el Sol, la Luna, los planetas, y finalmente la esfera celeste, donde están las estrellas. Todo en este universo tiene su lugar. Y la ley del movimiento de Aristóteles afirmaba que todo se dirige a su lugar natural, lo cual era, por supuesto, la norma en la sociedad en que vivía Aristóteles y, más importante, en la sociedad medieval que a través del Cristianismo adoptó el aristotelismo y le dio su bendición. La idea es que ya todo está definido. El lugar de cada cosa se define al respecto de esta última esfera, la esfera celeste fuera de la cual está el reino eterno y perfecto donde vive Dios, que es el juez último de todo.
So that is both Aristotelian cosmology, and in a certain sense, medieval society. Now, in the 17th century there was a revolution in thinking about space and time and motion and so forth of Newton. And at the same time there was a revolution in social thought of John Locke and his collaborators. And they were very closely associated. In fact, Newton and Locke were friends. Their way of thinking about space and time and motion on the one hand, and a society on the other hand, were closely related.
Así que a la vez eso es la cosmología aristotélica y, en cierto sentido, la sociedad medieval. Luego, en el siglo XVII hubo una revolución en la manera de pensar el espacio, el tiempo y el movimiento, con Newton. Al mismo tiempo John Locke y sus colaboradores emprendieron una revolución en el pensamiento social. Y estuvieron muy íntimamente relacionadas. De hecho, Newton y Locke fueron amigos. Su manera de pensar el espacio y el tiempo y el movimiento, por un lado, y la sociedad por otro lado, estaban íntimamente relacionadas.
And let me show you. In a Newtonian universe, there’s no center -- thank you. There are particles and they move around with respect to a fixed, absolute framework of space and time. It’s meaningful to say absolutely where something is in space, because that’s defined, not with respect to say, where other things are, but with respect to this absolute notion of space, which for Newton was God.
Permítanme mostrarles. En un universo newtoniano no hay centro -- gracias. Hay partículas que se mueven de un lado a otro con respecto a un marco fijo, absoluto, de espacio y tiempo. Tiene sentido decir de manera absoluta dónde está algo en el espacio, pues eso es definir, no con respecto al lugar dónde están otras cosas, sino con respecto a esta noción absoluta del espacio que para Newton era Dios.
Now, similarly, in Locke’s society there are individuals who have certain rights, properties in a formal sense, and those are defined with respect to some absolute, abstract notions of rights and justice, and so forth, which are independent of what else has happened in the society. Of who else there is, of the history and so forth. There is also an omniscient observer who knows everything, who is God, who is in a certain sense outside the universe, because he has no role in anything that happens, but is in a certain sense everywhere, because space is just the way that God knows where everything is, according to Newton, OK?
De la misma manera, en la sociedad de Locke hay individuos que tienen ciertos derechos, propiedades en un sentido formal, y se les define con respecto a unas nociones absolutas, y abstractas de derechos, justicia y otras, que son independientes de todo lo demás que ocurre en la sociedad, de quien más forme parte de ella, de la historia y otras cosas. También hay un observador omnisciente que lo sabe todo: Dios. Y que en cierto sentido está fuera del universo, porque no desempeña ningún papel en lo que sucede, aunque en cierto sentido está en todas partes, porque el espacio es la manera de que Dios sepa dónde está todo, según Newton ¿no es cierto?
So this is the foundations of what’s called, traditionally, liberal political theory and Newtonian physics. Now, in the 20th century we had a revolution that was initiated at the beginning of the 20th century, and which is still going on. It was begun with the invention of relativity theory and quantum theory. And merging them together to make the final quantum theory of space and time and gravity, is the culmination of that, something that’s going on right now. And in this universe there’s nothing fixed and absolute. Zilch, OK. This universe is described by being a network of relationships.
Estos son los fundamentos de lo que tradicionalmente se ha denominado teoría política liberal y física newtoniana. Luego, en el siglo XX vivimos una revolución que comenzó a principios de siglo XX y que todavía estamos experimentando. Comenzó con la invención de la teoría de la relatividad y de la teoría cuántica. Y su culminación es unificarlas para crear la teoría cuántica definitiva del espacio, el tiempo y la gravedad, lo que está ocurriendo ahora mismo. Y en este universo no hay nada fijo ni absoluto. Nada de nada. Este universo se describe como una red de relaciones.
Space is just one aspect, so there’s no meaning to say absolutely where something is. There’s only where it is relative to everything else that is. And this network of relations is ever-evolving. So we call it a relational universe. All properties of things are about these kinds of relationships. And also, if you’re embedded in such a network of relationships, your view of the world has to do with what information comes to you through the network of relations. And there’s no place for an omniscient observer or an outside intelligence knowing everything and making everything. So this is general relativity, this is quantum theory. This is also, if you talk to legal scholars, the foundations of new ideas in legal thought. They’re thinking about the same things. And not only that, they make the analogy to relativity theory and cosmology often. So there’s an interesting discussion going on there. This last view of cosmology is called the relational view.
El espacio es solo un aspecto, por lo que es absurdo decir, en sentido absoluto, dónde hay algo. Su lugar solo existe de manera relativa a todo lo existente. Y esta red de relaciones siempre está evolucionando. Por eso lo llamamos un universo relacional. Todas las propiedades de las cosas tienen que ver con estos tipos de relaciones. Además, si estamos embebidos en una red de relaciones como esa, nuestra visión del mundo dependerá de la información que nos llegue a través de la red de relaciones. Aquí no hay lugar para un observador omnisciente ni una inteligencia exterior que lo conozca todo y lo haga todo. Esto es relatividad general, esto es teoría cuántica. Y también, si les preguntan a expertos en leyes, son las bases de nuevas ideas en teoría del derecho. Están pensando acerca de las mismas cosas. Es más, frecuentemente hacen analogías con la teoría de la relatividad y la cosmología. Ahí está dándose una discusión interesante. Esta última concepción de la cosmología es la denominada relacional.
So the main slogan here is that there’s nothing outside the universe, which means that there’s no place to put an explanation for something outside. So in such a relational universe, if you come upon something that’s ordered and structured, like this device here, or that device there, or something beautiful, like all the living things, all of you guys in the room -- "guys" in physics, by the way, is a generic term: men and women. (Laughter)
Su lema principal es que no hay nada fuera del universo, lo que significa que no hay lugar para poner la explicación de algo afuera. Y en un universo relacional como este, si uno se topa con algo ordenado y estructurado, como este dispositivo, o aquel otro, o algo hermoso, como todos los seres vivos, o todos los chicos aquí presentes -- por cierto, en física "chicos" es un término genérico: hombres y mujeres. (Risas)
Then you want to know, you’re a person, you want to know how is it made. And in a relational universe the only possible explanation was, somehow it made itself. There must be mechanisms of self-organization inside the universe that make things. Because there’s no place to put a maker outside, as there was in the Aristotelian and the Newtonian universe. So in a relational universe we must have processes of self-organization.
Entonces uno quiere conocer, uno es una persona y quiere saber cómo está hecho todo. En un universo relacional, la única explicación posible es: de algún modo se hizo a sí mismo. Debe haber mecanismos de autoorganización dentro del universo encargados de hacer las cosas. Porque no hay lugar para poner un creador afuera, como sí lo había en el universo aristotélico y en el newtoniano. Un universo relacional debe tener procesos de autoorganización.
Now, Darwin taught us that there are processes of self-organization that suffice to explain all of us and everything we see. So it works. But not only that, if you think about how natural selection works, then it turns out that natural selection would only make sense in such a relational universe. That is, natural selection works on properties, like fitness, which are about relationships of some species to some other species. Darwin wouldn’t make sense in an Aristotelian universe, and wouldn’t really make sense in a Newtonian universe.
Darwin nos enseñó que existen procesos de autoorganización suficientes para explicarnos a nosotros mismos y todo lo que vemos. Es decir, funciona. Y más aún, si uno piensa en cómo funciona la selección natural, resulta que la selección natural solo tendría sentido en un universo relacional. Es decir, la selección natural opera sobre propiedades como la adaptabilidad, que tienen que ver con las relaciones entre unas especies y otras. Darwin no tendría sentido en un universo aristotélico, y en realidad tampoco tendría sentido en un universo newtoniano.
So a theory of biology based on natural selection requires a relational notion of what are the properties of biological systems. And if you push that all the way down, really, it makes the best sense in a relational universe where all properties are relational. Now, not only that, but Einstein taught us that gravity is the result of the world being relational. If it wasn’t for gravity, there wouldn’t be life, because gravity causes stars to form and live for a very long time, keeping pieces of the world, like the surface of the Earth, out of thermal equilibrium for billions of years so life can evolve.
Una teoría de la biología basada en la selección natural requiere una noción relacional de cuáles son las propiedades de los sistemas biológicos. Y si lo llevamos a sus últimas consecuencias, realmente donde más sentido tiene es en un universo relacional en el que todas las propiedades son relacionales. Es más, Einstein nos enseñó que la gravedad es el resultado de que el mundo sea relacional. De no ser por la gravedad no habría vida, la gravedad hace que las estrellas se formen y vivan por mucho tiempo, manteniendo partes del mundo, como la superficie de la Tierra, lejos del equilibrio térmico por miles de millones de años para que pueda evolucionar la vida.
In the 20th century, we saw the independent development of two big themes in science. In the biological sciences, they explored the implications of the notion that order and complexity and structure arise in a self-organized way. That was the triumph of Neo-Darwinism and so forth. And slowly, that idea is leaking out to the cognitive sciences, the human sciences, economics, et cetera. At the same time, we physicists have been busy trying to make sense of and build on and integrate the discoveries of quantum theory and relativity.
En el siglo XX, experimentamos el desarrollo independiente de dos grandes temas en ciencia. En las ciencias biológicas se han explorado las implicaciones de la noción de que el orden, la complejidad y la estructura emergen de manera autoorganizada. Ese fue el triunfo del neodarwinismo. Y la idea se está filtrando lentamente a las ciencias cognitivas, las ciencias humanas, la economía, etc. Al mismo tiempo, nosotros los físicos hemos estado ocupados tratando de comprender y ampliar e integrar los descubrimientos de la teoría cuántica y la relatividad.
And what we’ve been working out is the implications, really, of the idea that the universe is made up of relations. 21st-century science is going to be driven by the integration of these two ideas: the triumph of relational ways of thinking about the world, on the one hand, and self-organization or Darwinian ways of thinking about the world, on the other hand. And also, is that in the 21st century our thinking about space and time and cosmology, and our thinking about society are both going to continue to evolve. And what they’re evolving towards is the union of these two big ideas, Darwinism and relationalism.
Y lo que realmente hemos estado elaborando son las implicaciones de la idea de que el universo esté compuesto por relaciones. La ciencia del siglo XXI estará orientada por la integración de estas dos ideas: por un lado, el triunfo de las maneras relacionales de pensar el mundo; y la autoorganización, o las maneras darwinianas de pensar el mundo, por otro lado. Además, a lo largo del siglo XXI nuestro pensamiento acerca del espacio, el tiempo, la cosmología y también acerca de la sociedad, continuarán evolucionando. Y lo hacen hacia la unión de estas dos grandes ideas: el darwinismo y el relacionalismo.
Now, if you think about democracy from this perspective, a new pluralistic notion of democracy would be one that recognizes that there are many different interests, many different agendas, many different individuals, many different points of view. Each one is incomplete, because you’re embedded in a network of relationships. Any actor in a democracy is embedded in a network of relationships. And you understand some things better than other things, and because of that there’s a continual jostling and give and take, which is politics. And politics is, in the ideal sense, the way in which we continually address our network of relations in order to achieve a better life and a better society.
Entonces, si piensan la democracia desde esta perspectiva, una nueva noción pluralista de la democracia reconocería que existen muchos intereses diferentes, muchas agendas diferentes, muchos individuos diferentes, muchos puntos de vista diferentes. Y cada uno es incompleto, porque estamos embebidos en una red de relaciones. Cada participante en una democracia está embebido en una red de relaciones. Y cada uno entiende algunas cosas mejor que otras, y por eso constantemente nos damos empujones y estiramos y aflojamos. Eso es la política. Y la política, en el sentido ideal, es la manera en que continuamente nos ocupamos de nuestra red de relaciones con el fin de alcanzar una vida mejor y una sociedad mejor.
And I also think that science will never go away and -- I’m finishing on this line. (Laughter) In fact, I’m finished. Science will never go away.
Y también pienso que la ciencia nunca dejará de existir -- terminaré con esto. (Risas) Ya terminé. La ciencia nunca dejará de existir.