¿Es la belleza criterio de verdad? | Almudena Martín Castro | TEDxValencia

Summary

El guion explora la conexión entre belleza y verdad en la física, destacando cómo la belleza de una teoría científica ha sido un factor importante para científicos como Einstein y Dirac. Desde la época de Pitágoras, que relacionó la belleza musical con números simples, hasta la teoría de la relatividad y el principio de incertidumbre, se argumenta que la belleza puede inspirar la búsqueda de explicaciones más compactas y elegantes. Sin embargo, también se cuestiona si la belleza es un criterio de verdad, ilustrando con ejemplos como la teoría de Copérnico y la percepción humana de la belleza, y cómo la conciencia de este sesgo puede ayudar a evitarlo.

Takeaways

• 🌟 La belleza en la teoría científica es importante para Einstein y otros científicos, ya que refleja la armonía y la coherencia en el modelo del universo.
• 🌒 La expedición de 1919 a una isla en África confirmó la teoría de la relatividad general de Einstein, demostrando cómo el espacio-tiempo se curva ante el sol.
• 😲 Einstein tenía una alta autoestima y confianza en su teoría, hasta el punto de decir que se habría sentido triste por Dios si su teoría no se hubiera confirmado.
• 🎶 La belleza en la música y la armonía se relaciona con la matemática, como lo descubrió Pitágoras al estudiar las proporciones numéricas en las cuerdas de los instrumentos musicales.
• 📚 La tradición de buscar belleza en las matemáticas y la física se remonta a la antigua Grecia y Pitágoras, quien creía que la belleza emanaba de los números y la matemática.
• 😅 A pesar de la importancia de la belleza, hay ejemplos en la historia de la ciencia donde la búsqueda de la belleza no se alineó con la realidad, como el caso de la lira de Pitágoras.
• 🌍 Copérnico y Kepler intentaron describir el movimiento de los planetas con formas geométricas perfectas como círculos y poliedros platónicos, pero la realidad no se ajustó a estas formas ideales.
• 🔍 La psicología moderna ha demostrado que la belleza puede tener un sesgo cognitivo, haciéndonos percibir algo como más verdadero solo porque es agradable estéticamente.
• 🧐 La belleza en la ciencia no es solo un sesgo, sino que también nos inspira y nos motiva a buscar teorías más compactas, elegantes y generales.
• 🔑 La conciencia de la posible baise de belleza puede ayudarnos a evitar caer en la trampa de confiar ciegamente en lo que es atractivamente presentado como verdadero.

Q & A

¿Qué evento de 1919 cambió la historia de la física contemporánea?

Un grupo de astrofísicos organizó una expedición a una isla en África para probar por primera vez si la teoría de la relatividad general de Einstein era correcta.

¿Cómo se probó la teoría de la relatividad general de Einstein durante el eclipse solar de 1919?

Observando las estrellas situadas al otro lado de nuestro sol durante el eclipse solar, y ver si la luz de esas estrellas se curvaba ligeramente al pasar cerca del sol, lo cual resultó ser cierto.

¿Cómo reaccionó Einstein cuando se le notificó el resultado del experimento del eclipse de 1919?

Einstein reaccionó sin sorpresa, diciendo que ya sabía que su teoría era correcta.

¿Qué dijo Einstein sobre su teoría si el experimento no la hubiera demostrado como correcta?

Einstein habría sentido mucho pesar por Dios, ya que su teoría era correcta.

¿Qué relación establece la charla entre la belleza y la verdad en las teorías científicas?

La charla sugiere que la belleza de una teoría es tan importante como su veracidad, y que a menudo los científicos buscan teorías que sean tanto verdaderas como hermosas.

¿Qué importancia le da Dirac a la belleza en sus ecuaciones?

Dirac consideraba más importante tener belleza en sus ecuaciones que que estas se ajustaran a los experimentos.

¿Cómo se relaciona la belleza con la verdad según la perspectiva de Heisenberg?

Heisenberg creía que la belleza de sus teorías era un síntoma de verdad.

¿Qué descubrimiento hizo Pythagoras sobre la música y los números?

Pythagoras descubrió que cuando las cuerdas de un instrumento musical estaban proporcionadas por números enteros y simples, producían sonidos consonantes y agradables.

¿Qué problema encontró la teoría de Pythagoras sobre la música cuando se aplicó a la escala musical completa?

La teoría de Pythagoras tenía problemas para mantener la armonía cuando se retunaba el instrumento musical para tocar todas las notas de la escala, ya que la segunda nota 'do' no coincidía con la primera.

¿Cómo se resolvió el problema de la escala musical que enfrentaba la teoría de Pythagoras?

El problema se resolvió en la Edad Renacentista con la invención de los logaritmos, lo que permitió una escala más flexible y simétrica.

¿Qué implicaciones tiene la percepción de belleza en la ciencia según la charla?

La charla sugiere que la belleza puede ser un sesgo cognitivo que hace que las teorías más atractivas parezcan más verdaderas, pero también es un ingrediente clave en las mejores teorías científicas.

Outlines

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🌟 La belleza de la teoría de la relatividad general

El primer párrafo relata la historia de cómo en 1919, un grupo de astrófisicos confirmó la teoría de la relatividad general de Einstein durante un eclipse solar en una isla africana. La luz de las estrellas se curvaba al pasar cerca del sol, lo que era una predicción de la teoría de Einstein. Aunque Einstein no se sorprendió al enterarse del resultado, la anécdota muestra la importancia que le tenía a Einstein a la belleza de su teoría, que era coherente y completa. Además, se menciona que otros científicos como Dirac y Heisenberg también valoraban la belleza en sus ecuaciones, lo que sugiere que la belleza es un factor importante en la ciencia.

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🎶 La armonía matemática de Pitágoras

El segundo párrafo explora cómo Pitágoras, conocido por su teorema, también fue un físico que descubrió la relación entre números y música. Descubrió que cuerdas de instrumentos musicales con longitudes proporcionales a números enteros y simples producen sonidos consonantes, mientras que longitudes con números irracionales resultan en sonidos disonantes. De aquí surgió la idea de que la belleza musical y, por extensión, la belleza en todos los fenómenos naturales, proviene de los números y la matemática. Esta idea influenció la ciencia y la cosmología posteriores, con el cosmos considerado como una entidad organizada y bella por ser matemáticamente coherente.

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🔍 La búsqueda de la verdad a través de la belleza

El tercer párrafo reflexiona sobre si la belleza es un criterio de verdad. Se menciona que la percepción de belleza puede influir en la creencia de la verdad, como en el caso de las caras atractivas que parecen más sinceras o en la caligrafía que hace que un texto parezca más auténtico. Sin embargo, también se señala que la belleza ha inspirado a científicos a buscar teorías más compactas, elegantes y generales, que son más fáciles de aplicar y compartir. La belleza en la ciencia no solo es un factor emocional, sino que también puede ser práctica y eficaz. Finalmente, se sugiere que mientras la belleza es un ingrediente clave en las mejores teorías científicas, es importante mantener la alerta para no caer en sesgos basados en la apariencia.

Keywords

💡Relatividad General

La Relatividad General es una teoría del físico Albert Einstein, que describe la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo causada por la masa y la energía. En el guion, se menciona el evento de 1919 donde un grupo de astrófisicos confirmó la teoría al observar cómo la luz de las estrellas se curvaba al pasar cerca del sol durante un eclipse solar.

💡Espacio-tiempo

El espacio-tiempo es una noción teórica que combina el espacio tridimensional con el tiempo, formando una cuarta dimensión en la cual se describe la gravedad en la Relatividad General. El guion habla de cómo los científicos vieron por primera vez cómo el espacio-tiempo se curvaba ante sus telescopios.

💡Einstein

Albert Einstein es uno de los físicos más importantes de la historia, conocido principalmente por su teoría de la relatividad. En el guion, se relata su confianza en la corrección de su teoría de la relatividad general, incluso antes de que fuera experimentalmente confirmada.

💡Experimento

Un experimento es una investigación controlada que se lleva a cabo para probar una hipótesis o teoría. En el guion, se describe el experimento de 1919 que confirmó la teoría de la relatividad general de Einstein, utilizando el eclipse solar para observar la curvatura de la luz.

💡Belleza

El concepto de belleza en el guion se refiere a la atracción que tienen las teorías científicas no solo por su veracidad, sino también por su elegancia y simplicidad. Se menciona cómo la belleza puede ser un factor que guíe a los científicos en la búsqueda de la verdad, aunque también puede ser sesgada.

💡Teoría

Una teoría científica es una explicación coherente y general de un conjunto de observaciones o experimentos. En el guion, se discute cómo las teorías hermosas, como la de Einstein, influyen en la percepción de la verdad y en la forma en que los científicos abordan la investigación.

💡Pitagoras

Pitagoras fue un filósofo y matemático griego que, según el guion, estableció la conexión entre belleza y matemáticas al descubrir que la proporción de cuerdas de un instrumento musical producía sonidos consonantes o disonantes basándose en números enteros y simples.

💡Cuerpo a cuerpo

Este término, aunque no se utiliza directamente en el guion, se refiere a la idea de que las teorías científicas deben ajustarse a la realidad y ser comprensibles. Se menciona cómo la teoría de Copérnico, aunque hermosa, no describía con precisión el movimiento de los planetas, lo que llevó a Kepler a describir sus órbitas elípticas.

💡Newton

Isaac Newton fue un científico inglés famoso por su trabajo en física, matemáticas y astronomía. En el guion, se habla de cómo su trabajo con el prisma y la luz, influenciado por su educación musical, lo llevó a identificar siete colores en el espectro visible, un número que coincidía con las notas de una escala musical.

💡Psicólogo

Un psicólogo es alguien que estudia el comportamiento y la mente humana. En el guion, se menciona cómo la psicología moderna ha demostrado que las personas tienden a percibir lo hermoso como más verdadero, lo que puede influir en la forma en que recibimos y procesamos información.

Highlights

En 1919, un evento cambió para siempre la historia de la física contemporánea.

Un grupo de astrofísicos organizó una expedición a una isla en África para probar la teoría de la relatividad general de Einstein.

Observaron estrellas durante un eclipse solar para verificar la teoría de Einstein sobre la curvatura de la luz.

La luz de las estrellas se desvió cerca del sol, como predijo la teoría de Einstein.

Einstein reaccionó sin sorpresa al confirmarse su teoría, afirmando que ya la conocía.

Einstein expresó que si su teoría no se hubiera confirmado, se habría sentido muy triste por Dios.

La belleza de la teoría era tan importante para Einstein que no podría renunciar a ella.

La sensación de que todas las piezas del rompecabezas encajan y no puede haber otra explicación es muy común.

Dirac afirmó que es más importante tener belleza en las ecuaciones que que se ajusten a los experimentos.

Heisenberg encontraba en la belleza de sus teorías un síntoma de verdad.

La tradición filosófica que vincula belleza y ciencia se remonta a la época de Pitágoras.

Pitágoras descubrió que la proporción de cuerdas musicales por números enteros produce sonidos consonantes.

La belleza musical, según Pitágoras, emanaba de los números y debía ser así para todos los fenómenos naturales.

La palabra 'cosmos' para los griegos era una entidad organizada por números y, por lo tanto, era bella.

La percepción de la belleza como un criterio de verdad es cuestionada por la desafinación de la lira de Pitágoras.

Copernico defendió la idea de que los planetas giran alrededor del sol basándose en la belleza de su modelo.

Kepler describe el movimiento elíptico de los planetas, desafiando la idea de Copernico de movimientos circulares.

Newton formalizó la teoría de la gravedad y estudió la música como parte de su educación matemática.

La psicología demuestra que los seres humanos tienden a percibir lo hermoso como más verdadero.

La belleza en la ciencia ha inspirado a científicos a encontrar teorías más compactas, elegantes y generales.

La belleza es una clave en las mejores teorías científicas, pero debemos mantener la alerta para que sea nuestra aliada.

Transcripts

Translator: Trina Orsic

In 1919, an event took place

that forever changed the history of contemporary physics.

A group of astrophysicists organized an expedition to an island in Africa

to prove for the first time

if Einstein’s theory of general relativity was correct.

They had to use the shadow of the moon during a solar eclipse

to observe the stars situated on the other side of our sun.

If Einstein’s theory was correct,

the light of those stars would bend slightly when passing near our sun,

and their position would appear displaced in the sky,

and this is exactly what happened.

For the first time, those scientists could see how space-time bent

in front of their telescopes.

It must have been an exciting moment.

Although, they said when they told Einstein,

he reacted without any surprise,

saying: “Yes, I already knew that.”

(Laughter)

Moreover, they said when his colleague asked him what happened,

if his theory had not been proven,

he said in that case, he would have felt very sorry for God,

because his theory was correct.

(Laughter)

Well it’s clear that Einstein had high self-esteem, right?

But he exaggerated a little, right?

Or at least we know if that experiment had not confirmed his theory,

today we would not be speaking of it,

because relativity simply wouldn’t be correct.

But what this anecdote will show us

is that the beauty of that theory was so important for Einstein.

He made it so every part fit together so well,

that it would’ve been extremely difficult for him to renounce it.

It’s something that’s happened to all of us once, right?

That feeling of being convinced of something.

The sensation that suddenly all the pieces of the puzzle fit

and there can be no other explanation.

It’s such a common feeling that it has its own saying.

You know: se non è vero, è ben trovato. (even if not true, it’s well conceived)

There are ideas that are so beautiful,

that for this alone they deserve to be true.

It is a very powerful emotion, a very human emotion,

perhaps for this reason, one doesn’t expect

to find it in the world of objective science.

And, despite this, Einstein was not by any means

the only scientist to speak of the beauty of his theory.

For example, here is a phrase of Dirac.

Dirac, another one of the “popes” of modern physics.

He said: “It is more important to have beauty in one’s equations

than to have them fit experiment.”

At some point, he made the verses of John Keats his own;

Keats who said: “Beauty is truth, truth beauty.”

Also, Heisenberg, another great physicist from the 20th century,

the author of the uncertainty principle.

He said that in the beauty of his theories,

he always found a symptom of truth

We don’t even have to look at noble prize winners to find this idea.

I studied at the Faculty of Physics and School of Fine Arts

and I can tell you firsthand that I heard many more times,

“how lovely” to the teachers of physics than to those of the arts.

(Laughter)

That’s how it is.

So if we want to find the origin of this connection between physics and beauty,

we need to go much further back in time.

We need to go back to the time of Pythagoras.

So Pythagoras is the man who we all think of as a great philosopher.

In this case, he is here in the photo as a mathematician,

for the creation of the Pythagorean theorem.

What hardly anyone thinks of is that he was also a physicist.

In fact, this man was the first person

who invented a quantitative formula of nature.

In other words, a formula that permits us

to describe a phenomenon of nature through numbers.

And the phenomenon that Pythagoras described is a musical phenomenon.

Pythagoras discovered that when strings of a musical instrument

were proportioned by whole and simple numbers,

numbers like one, two, three, four;

Imagine a guitar or a lyre

which has strings of 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, okay?

with proportions of whole and simple numbers.

Well, if you play the strings, all together, they sound good;

they produce a chord that in music is known as a consonant chord.

However, if you use rare numbers, numbers such as 12.4

and 13 multiplied by Pi, then when you play these chords,

they end up being dissonant, sounding unpleasant.

From this phenomenon, Pythagoras concluded that beauty in music

emanated from numbers, derived from mathematics,

and that the same must be true for all phenomena of nature.

That is why, the work of scientists and mathematicians,

was to not only describe the world, but above all,

to ensure that their theories were beautiful.

From this idea arises a concept like that of the cosmos, right?

Cosmos, which we all associate with the universe.

The cosmos for the Greeks was an entity organized by numbers

and therefore was beautiful.

This connection with beauty gives us words like cosmetics, right?

Cosmos, cosmetics.

Well for the Greeks,

cosmetics was not about putting potions on the face.

It was a beauty of numbers, a beauty of mathematics,

which were present in all of nature.

That philosophical tradition passed to Europe, to the Middle Ages,

and since then, many physicists and many mathematicians

tried to ensure that their theories were more beautiful,

often inspired by the music of their time.

So one might wonder,

with so much physics, all this talking about beauty and beautiful things...

Is beauty a criterion for truth?

Well, I have to tell you something.

It’s a difficult thing. It’s a sad thing.

It’s a small truth that breaks the heart

of all the musicians who have passed through this.

And it turns out that Pythagoras’ lyre was out of tune.

(Laughter)

Don’t misunderstand me - in general it sounded pretty good.

You could play some chord, more or less.

But you chose the perfect mathematical numbers of Pythagoras,

and you tuned it: do, re, mi, fa, sol, la, si -

when you returned to ‘do,’ it turns out it didn’t correspond.

It turns out that the second C did not match the first one

which made everything not work out quite right.

It was something very difficult, as I mentioned.

In fact we were not able to resolve this problem

until the Renaissance, with the invention of logarithms.

It was precisely in the Renaissance because at that time,

physics and music returned to being much more human.

They became much more experimental.

And today, the scale that we use

is much more flexible and symmetrical in many other ways;

but in fact, this idea that was so moving to Pythagoras,

turns out not to have fit so well with reality.

And this was not the only time when beauty, an aesthetic ideal

did not allow us to describe the world as we wanted.

One case which is very famous is that of Copernicus.

Copernicus, as you know, is this man who said:

Listen you will see that the earth is not in the center of the universe.

In reality, the planets rotate around the sun.

But Copernicus defended this idea

basing it in the beauty of his theory.

Copernicus said: check out how cool this model is!

You can describe the movement of all the planets with circles!

Circles! How amazing! A symmetrical, round, perfect, Platonic figure!

How amazing, what a beautiful thing!

Except… The planets don’t move in circles.

(Laughter)

No.

A little after Copernicus came Kepler.

Kepler describe how the planets in reality moved in ellipses.

Kepler was a little sad with all this,

but he said: OK look, at least…

There are six planets, right?

I have six planets...

So, even if they move in ellipses, I can place these polyhedral figures

which are Platonic solids, in between each one of those planets.

It’s really great because exactly six planets, five Platonic solids;

there are exactly five Platonic solids and six planets.

This is spectacular.

So this fits perfectly.

They have made it fit like a glove.

What a beautiful thing, so round, so stupendous....

except that… there aren’t six planets.

Soon after Kepler also described Uranus

and well, they kind of abandoned this theory.

But a little after Kepler, came Newton.

Newton formalized the theory of gravity.

And finally, well more or less, we knew how the planets moved.

But Newton also is very well known,

I’m sure you’ve heard about this,

for his work with a prism and how it divided white light into colors.

But Newton also had studied music as part of his mathematical education.

So when Newton saw this phenomenon,

he insisted that there were exactly seven colors in the light.

And why did Newton say this?

Well because there are exactly seven notes in a musical scale.

Well, it seems that it is not criterion of truth, right?

So I ask you: is there a beauty bias?

Well, already in more recent times, in the 20th century,

psychology has revealed how human beings perceive beauty.

And it turns out that things that are more beautiful

also tend to appear more true.

This can be applied to all types of things.

It can be applied to faces.

The most attractive people seem more sincere and likable to us.

I hope you are liking this TED talk.

(Laughter)

So much so, that if they’re convicted of something and brought to trial,

there is a higher probability that the judge will declare them innocent.

This also applies to the written word.

A text that is written with better handwriting

or even one having greater contrast so it appears more legible,

will also tend to appear more true.

This is even applied to equations;

when we are presented with a symmetric equation,

it tends to appear more correct.

It’s harder for us to find the error.

So I again ask you:

Is there a beauty bias? Or rather, is it just a bias?

Well I wouldn’t dare conclude all that.

I think beauty is more than that.

As humans, beauty moves us, it inspires us, right?

In the world of science, beauty has brought scientists on a journey

to find theories that are more compact, more elegant, more general.

At the end of the day, science makes us human

and it should not seem strange that it also moves us emotionally as humans.

Besides, for me science is something like…

Beauty is something like the usability of ideas in science.

The main thing about a scientific theory is that it works, right?

That it describes reality, that it adjusts to the experiment.

But if besides adjusting to the experiments,

it’s able to describe that same reality in a more elegant way,

more simply and compact,

that same theory will be much easier to apply.

It will be much easier to share.

It will even be more easily contemplated.

The most beautiful theories in science economize our thinking.

They allow us to explain more with less.

On the other side, that same science,

that same psychology that warns us of the dangers of beauty,

advises us a little how we can overcome that.

It turns out that when one is conscious of this bias,

to a certain extent, one can evade it.

It’s enough to know the text is not true,

it’s just written with the best handwriting.

And at times, beautiful people can be a little delinquent, right?

(Laughter)

So for these reasons, I believe we should not renounce beauty.

Beauty is a key ingredient in the best scientific theories.

But if we want it to be our ally, we must remain alert.

Thank you.

(Applause)