lunes, 17 de abril de 2017

Las lagartijas no se hacen preguntas




















Escrita por Leonard Mlodinow y publicado por Editorial Crítica dentro de su serie Drakontos (y ya son unos cuantos libros de esta colección de los que he comentado en el blog) en el año 2016 (el original es del 2015).

Del autor ya he dicho bastantes cosas en los otros libros que he comentado de él (El arco iris de Feynman, El gran diseño) pero resumiré que es doctor en física teórica por la Universidad de Berkeley y que actualmente trabaja en el Caltech y como divulgador científico y guionista.

El libro detalla los avances científicos (y no tan científicos) que han ido revolucionando la historia de la humanidad. El título del libro recuerda bastante a una frase que comenté en la entrada anterior sobre el libro "el universo en tu mano" que dice: "los dinosaurios tuvieron tiempo de sobra para analizar su entorno e inferir unas cuantas cosas. No lo hicieron, y así les fue." En definitiva, es una alegoría del pensamiento científico como arma para evolucionar.

Divide el libro en tres partes, una primera que llega hasta Aristóteles, una segunda que llega más o menos hasta Newton y una tercera que se desarrolla, textualmente, más allá de los sentidos humanos, hasta el día de hoy.

Habla de muy diversas ramas de la ciencia (y lo que aún no lo era) y comenta el momento histórico en el que se produjeron los avances. Desde el código de Hammurabi (1750 a.c.), el cambio de paradigma de los filósofos griegos, que pasaron a ver el universo como algo ordenado (y sin embargo habrá quien quiera quitar esta asignatura de los colegios), el desarrollo del lenguaje matemático (y es que, tal como dice, las ecuaciones no sólo contienen ideas, sino que ofrecen las consecuencias de esas ideas a cualquiera que posea la perspicacia y la persistencia suficientes para extraerlas), la nueva forma de realizar experimentos de Galileo (en primer lugar, cuando obtenía un resultado que lo sorprendía, no lo rechazaba. En segundo lugar, sus experimentos eran cuantitativos, una idea revolucionaria en su tiempo), la ley de inercia de Galileo (adaptada por Newton, pero reconocido por él mismo que Galileo la había descubierto), las tres leyes de Newton (que aprovecho para recordar: 1ª: todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. 2ª: el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la linea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. 3ª: con cada acción ocurre siempre una reacción igual y contraria"), la tabla periódica de Mendeléyev, el origen de las especies de Darwin (y su relación con Wallace), los experimentos de Redi en 1668 (que comentaré al final en el trozo de libro que copio siempre), en fin, de prácticamente toda esa gente de la que hemos oído algo a lo largo de nuestra vida (otra cosa es la atención que hayamos prestado).

Pero no se limita a contar las cosas sin más, como buen escritor y guionista, añade detalles de cómo se realizan las investigaciones y frases de gente conocida que sirven para hacernos una idea de lo que significa avanzar, tanto en la ciencia como en la vida, y las relaciones personales de cada uno con su entorno según lo intentaba. Pondré un par de ejemplos de lo que quiero decir: "hoy, cuando pensamos en la burocracia del gobierno, le atribuimos el mismo peso intelectual que a un equipo de fútbol de tercera, pero fue gracias a aquellas primeras burocracias gubernamentales como surgió una clase intelectual especializada", "los científicos no pueden existir en el vacío. Incluso los más grandes se benefician enormemente de la interacción con otros de su disciplina", "lo realmente heroico de la investigación, tanto si se corona con éxito como si no, es ese riesgo que aceptamos los científicos y otros innovadores, las largas horas y días, meses, incluso años de intensa lucha intelectual que pueden llevarnos , o no, a una conclusión o un producto fructífero", "siempre he tenido la sensación de que los artistas gozan de una gran ventaja sobre los físicos: en el arte, por mucho que colegas y críticos digan de la obra de alguien que no vale nada, nadie puede demostrarlo. En física sí", Robert Frost escribió en 1914 "por qué abandonar una creencia sólo porque deje de ser cierta" (esto se aplica hoy en día muchas veces cuando se amañan resultados experimentales para ajustarlos a lo que algunos creen que debería pasar), Wolfgang Pauli dijo una vez: "la física está muy enturbiada en este momento; en cualquier caso, es demasiado difícil para mí, y ahora desearía ser un cómico del cine o algo por el estilo y no haber oído hablar nunca de la física" (éste comentario me recuerda mucho al que hizo Ehrenfest a Borh en 1931 y que comento en el libros "Fausto en Copenhague"), Michael Jordan dijo en una ocasión: "he fallado más de nueve mil tiros en mi carrera. He perdido casi trescientos partidos. En veintiséis ocasiones, se me confió el tiro de la victoria y lo fallé. He fracasado una y otra vez en mi vida. Por eso tengo éxito".

Resumiendo, 357 páginas que se leen muy bien y de forma sencilla que hacen un buen resumen de la evolución del ser humano y de la revolución científica que ha acompañado a la misma.

Como siempre, copio un trocito:
"El método de Redi era simple. Se hizo con varios frascos de boca ancha y colocó en ellos muestras de carne fresca de serpiente, pescado y ternera. Entonces dejó algunos de los frascos sin tapar mientras que otros los cubrió con un material parecido a la gasa o con papel. Su hipótesis era que si realmente ocurría una generación espontánea, las moscas y larvas deberían aparecer en la carne en las tres situaciones. Si, en cambio, como Redi sospechaba, las larvas salían de unos huevos pequeños e invisibles que ponían las moscas, deberían aparecer en los frascos descubiertos pero no en los cubiertos con papel. También predijo que aparecerían larvas en la gasa que cubría el resto de los frascos, que era lo más cerca de la carne que podían llegar las hambrientas moscas. Eso fue justamente lo que ocurrió."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1.
Opinión: 3-4

sábado, 18 de marzo de 2017

El universo en tu mano


Escrito por Christophe Galfard y publicado por Blackie Books en 2016.

Lo primero de todo es comentar que yo, personalmente, no había oído hablar del autor antes de echar un vistazo al libro. Nada más abrirlo, lees que se doctoró en física en la Universidad de Cambridge, bajo la tutela de Stephen Hawking (algo que por desgracia no todos pueden hacer) y que el libro ha sido considerado como el mejor libro de ciencia del año en Francia. ¿Y qué tengo que decir al respecto? Pues que sí, que es uno de los mejores libros que me he leído. Escrito, al igual que el más famoso libro de Stephen Hawking, "Breve historia del tiempo", con una sola ecuación E=mc2. Por cierto, me acabo de dar cuenta que no he comentado ese libro y debe ser que se lo he dejado a alguien. En cuanto me lo devuelvan lo comentaré, que es otro de los que merece la pena leer (aunque sea de 1988).

Bueno, antes de escribir mi opinión, me gustaría decir que merece la pena echarle un vistazo a la web del autor que he puesto antes, que además de ser muy interesante, se pueden realizar preguntas y las contesta él en persona (o virtualmente).

A lo que iba. El libro está escrito de una forma muy curiosa en la que los fenómenos físicos que explica los explica a través de una serie de viajes mentales en los que se supone que el protagonista es el lector del libro. La forma de escribir es muy sencilla, nada alambicada y sin complejidades técnicas, lo cual es de agradecer, ya que da un repaso a las cuatro fuerzas de la naturaleza (la electromagnética, la nuclear fuerte y débil y la gravitatoria) y las explica muy, pero que muy bien, de una forma muy visual.

Obviamente es un firme defensor de la ciencia como único recurso para salvar el mundo (o lo máximo posible de él) ante los posibles desafíos que nos aguardan por delante, entre otros: "los resultados apuntan a que el Sol estallará en aproximadamente 5.000 millones de años; en jueves, para ser precisos, con un margen de error de tres días". De hecho hace un comentario muy gracioso al respecto de algún otro riesgo (como los asteroides): "Los dinosaurios tuvieron tiempo de sobra para analizar su entorno e inferir unas cuantas cosas. No lo hicieron, y así les fue".

En los distintos viajes mentales que se van realizando a lo largo del libro, visitamos la luna, el sol, acompañamos a la Voyager, observamos los límites del espacio-tiempo y también viajamos hacia los límites de las unidades de Planck. Nos comenta cómo están las cosas actualmente, lo que sabemos, lo que desconocemos y hacia dónde cree él que se desarrollarán las nuevas teorías. Como he dicho, todo de forma muy sencilla y muy visual. Va dejando frases muy sencillas con mucho conocimiento detrás de ellas, como que; "nada que transporte información de ningún tipo puede desplazarse a una velocidad mayor que la de la luz", que "a la velocidad de la luz, el tiempo se congela. Por completo", que el primer principio cosmológico es que "asumimos que, en condiciones similares, la naturaleza obedece las mismas leyes en cualquier parte del tiempo y del espacio", el segundo es "que no existe ninguna posición preferencial" y el tercero es que "todas las direcciones parecen siempre iguales" (bien explicados, por supuesto). Hace también una muy buena explicación de la radiación del fondo de microondas (el famoso del satélite COBE). Y todo ello comentado con mucha soltura y con anécdotas, como una en la que Einstein, después de dar una clase de física cuántica a sus alumnos, les dijo: "si me habéis entendido, es que no he sido claro" y la famosa "fiesta para viajeros del tiempo que programó Stephen Hawking en su casa para el 28 de junio de 2009 y para asegurarse de que sólo acudiesen viajeros del tiempo, no mandó las invitaciones hasta después de la fiesta. No se presentó nadie". Pero no para de dejar frases que creo que hay que meterse en la cabeza para leer divulgación científica, como que: "las partículas cuánticas no se comportan como las pelotas de tenis, sino como las partículas cuánticas que son. Para viajar de un lugar a otro, siguen todos los caminos posibles en el espacio y el tiempo, siempre y cuando conecten su punto de partida con el de llegada."

Pero que el lenguaje que utiliza y la forma de escribir sean muy sencillos no quiere decir que no hable de todos los conceptos necesarios para dejar al lector con una base de ideas científicas muy buena (teoría de campos, teoría de cuerdas), y con conocimientos nuevos, como el de la función de onda del universo de Hartle-Hawking y la propuesta de ausencia de límites. Vamos, que no por ser muy claro deja de tener bastante nivel.

Por resumir, 433 páginas que se leen muy bien, de forma fácil y que te dejan con muy buena sensación. Merece la pena leerlo. Estaré atento a los siguientes libros que escriba este hombre.

Como siempre, copio un trocito:
"En 1915, el mismo año en el que Einstein publicaba su teoría, y en un momento en el que apenas un puñado de hombres y mujeres de todo el mundo entendían de qué trataba, Schwarzschild esbozó la geometría exacta del espacio-tiempo en el exterior de una estrella. En ese momento, Schwarzschild tenía cuarenta y tres años, y logró semejante hazaña mientras combatía en el frente ruso durante la Primera Guerra Mundial, donde contrajo una enfermedad que lo llevaría a la muerte pocos meses más tarde. Las guerras han privado a la humanidad de demasiados individuos, incluidos muchos que, como Schwarzschild, nos habrían podido ayudar a comprender el mundo mejor y más deprisa."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1
Opinión: 5 (de los mejorcitos que me he leído, de verdad).

viernes, 24 de febrero de 2017

Ahora

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Escrito por Richard A. Muller y publicado en 2016 por Ediciones de Pasado y Presente S.L.

Sobre el escritor (que yo personalmente no conocía) comentar que es profesor de física en la Universidad de Berkeley y un gran físico experimental. El título del libro y, sobre todo, el subtitulo: "la física del tiempo" deja bastante claro de lo que va a tratar el mismo, que no es otra cosa que lo que se entiende en física por "ahora" y la famosa flecha del tiempo (de la cual se habla en muchos de los libros más famosos de divulgación científica, aunque este es un libro dedicado "sólo" a eso). Es verdad que para lograr entender un poco lo que es el tiempo, habla de gran cantidad de temas, pero podemos reducirlos fundamentalmente de dos: la relatividad y la física cuántica.

Si bien es cierto que no utiliza muchas fórmulas, tampoco es menos cierto que no es de los que sólo ponen la más conocida de Einstein, también pone la de la relatividad general, G=kT, explicando de una forma sencilla lo que es cada una de los tres letras que aparecen en ella, la de la entropía, E=klogW (que ya he hablado de ella en distintos comentarios y que explica también de forma bastante clara diferenciando claramente entre entropía local y global), la fórmula de Plank (E=hf), la de la incertidumbre de Heisenberg ΔxΔp>=h/4PI (y comenta su similitud con la ecuación que describe las ondas clásicas). Y unas cuantas más, pero todas muy bien explicadas, incluso de una forma histórica.

Pero como no todo pueden ser fórmulas (porque sino sería un libro de texto) nos comenta cómo se ha ido pensando sobre el tiempo a través de los años y las diferentes formas de entenderlo. Explica diferentes flechas del tiempo como son: la flecha de la disminución de la entropía, la flecha de los agujeros negros, la flecha de la radiación, la flecha psicológica, la flecha antrópica, la flecha cuántica y la flecha cosmológica (con sólo ver la cantidad de flechas que hay para intentar entender la flecha del tiempo deberíamos darnos cuenta de que el asunto es más complicado de lo que podría parecer a simple vista).

Realmente, a lo largo del libro, y para llegar a las conclusiones finales de una forma que todos podamos opinar, explica un poco de todo, como que al principio ninguna partícula tenía masa y que al evolucionar el universo la adquirieron (a través del mecanismo de Higgs mediante un proceso que se llama ruptura espontánea de la simetría), la posibilidad de la existencia de "agujeros blancos" (un agujero negro invertido en el tiempo), que la reversión del tiempo no es una simetría perfecta de las leyes físicas (i.e., que el tiempo que va hacia adelante es distinto del que va hacia atrás), la interpretación de Copenhague de la física cuántica (i.e., que el famoso gato de Schrodinger está muerto y vivo hasta el momento de la medición, y lo que se entiende por medición), el teorema de Godel (por resumir: todas las teorías matemáticas son incompletas (sobre este asunto comenté otro libro)), la importancia que tiene en física que "si algo no es medible no es real" y de "que si algo no se puede refutar entonces no es ciencia" y, cómo no, vuelve a aparecer Emmy Noether. En fin, multitud de conceptos bastante bien explicados, incluyendo una muy buena forma de entender el concepto que da título al libro: "Ahora es ese momento especial del tiempo que acaba de ser creado en la expansión del universo en dimensión cuatro, como parte de la continuidad del Big Bang en cuatro dimensiones".

Por resumir, un libro de 294 páginas que se leen más o menos bien (en algunas partes hay que concentrarse un poco), con 6 apéndices cortitos que merece la pena leer también (uno de ellos con algo de matemáticas de la relatividad por si a alguien le interesa entrar un poco más en detalles).

Como siempre, copio un trocito:
"Einstein logró dar con una ecuación en la que la geometría del espacio-tiempo quedaba determinada por su contenido en energía. En este enfoque, la fuerza gravitatoria no existe. La presencia de masa significa la presencia de energía; la presencia de energía distorsiona el espacio y el tiempo; la distorsión del espacio y el tiempo conlleva que los objetos parecen responder a fuerzas gravitatorias, cuando de hecho sólo se guían por el instinto (i.e., se mueven rectos hacia adelante) a través de un complicado espacio-tiempo curvo. En su jerga, los planetas que orbitan alrededor de una estrella se mueven en realidad en línea recta, una línea recta no a través del espacio, sino del espacio-tiempo."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 2-3
Opinión: 4 (está bastante interesante y lleno de conceptos muy bien explicados).

viernes, 9 de diciembre de 2016

Cuántica



















Escrita por Jim Al-Khalili en 2003 y publicada por Alianza Editorial en 2016, que es cuando me han regalado el libro a mi y he podido leerlo.

Bueno, el título hay que reconocer que llama la atención y lo de "guía para perplejos" (osea, todos) también. Y entre eso y el echar un vistazo en internet a ver quién es el autor y comprobar que es profesor de física en la Universidad de Surrey en UK y que tiene alguna charla interesante en TED, merecía la pena hacer el intento de leer el libro (nunca se sabe si uno va a estar a la altura de entender lo que el cuentan, pero que no se diga que no se intenta).

El libro lo que pretende es dejar al lector con una idea más o menos clara (dentro de lo claras que puede tener uno las ideas en este tema) de lo que es la mecánica cuántica, de para qué se usan sus efectos y propiedades en la actualidad, por muy extrañas que parezcan, y de sus posibles usos futuros. De esta forma no tenemos por qué creernos todo lo que nos dicen, podemos comprobar con actuales usos de lo que nos están contando, que las cosas, aunque sean raras, son como son. De hecho, son tan raras que él mismo reconoce que entre los físicos que se dedican a trabajar con la mecánica cuántica hay un dicho que es: "no pienses y calcula" que viene a hacer referencia a que si uno empieza a pensar mucho sobre el significado de lo que está haciendo, es muy probable que no termine de hacer nada. El autor se reconoce más partidario de "calcular cuando ya no está pensando", que viene a ser otra forma de hacer lo mismo pero de forma diferente. Sobre este tema, en alguno de los libros que me he leído, aparece detallada una anécdota entre dos físicos que se encuentran y le pregunta uno al otro sobre qué está haciendo un alumno suyo que parecía tan brillante y el otro responde: "nada, está intentando encontrar el sentido a la mecánica cuántica y se ha quedado atascado sin llegar a ningún sitio". En fin, que trabajar con ecuaciones que funcionan no quiere decir que entendamos realmente lo que nos quieren decir (aunque no por ello hay que dejar de intentar pensar sobre el asunto).

Como no podía ser de otra forma, empieza con el famoso experimento de la doble rendija del que da bastantes explicaciones distintas, para que se entienda de verdad la repercusión que tiene el resultado que se obtiene dependiendo de si se realizan mediciones o no. De este experimento ya comenté que en otro libro daban una muy buena explicación (éste). Y según va dando explicaciones, van apareciendo conceptos, propiedades y situaciones nuevas, como la constante de Planck, la ecuación de Schrödinger (perfectamente explicada en la página 88 y que no puede evitar escribir al comentar otro libro: éste), la superposición, la paradoja EPR y la ecuación de Bell (que ya comenté en otro libro: éste), la decoherencia (sobre este tema hicieron una película bastante curiosa, Coherence, y al final copiaré un trocito que explica un poco el concepto), y multitud de conceptos e ideas nuevas incluida la computación cuántica, el caos cuántico, la gravitación cuántica, etc ... y alguna referencia final al cerebro cuántico (tal y como se refería a él Sir Roger Penrose en otro libro comentado con anterioridad: éste). Y tal y como ya he indicado, nos habla de aparatos actuales que utilizan las extrañas propiedades cuánticas para obtener resultados sorprendentemente útiles, como los SEM (microscopio electrónico de barrido), los STM (microscopio de efecto túnel), los SQUID (superconducting quantum interference device), las RMN (resonancia magnética nuclear) y algunos más, y nos da una buena explicación de la base de su funcionamiento.

En fin, un buen libro, con algunas partes en las que hay que centrarse para no perderse (normal cuando se habla de estos temas) pero que está bastante bien escrito y explicado. Una lectura recomendable de 375 páginas y un par de páginas finales con lecturas que nos recomiendo el autor (alguna de ellas ya comentada en este blog).

Como siempre, copio un trocito:
"La decoherencia es un proceso físico real que ocurre en todas partes en todo momento. Se produce siempre que un sistema cuántico deja de estar aislado de su entorno macroscópico circundante y su función de onda se entrelaza con el complejo estado de su entorno. Puede pasar con cualquier cosas, desde una pantalla fotosensible o un dispositivo electrónico hasta las moléculas del aire de alrededor. Si el acoplamiento a ese entorno "exterior" es lo bastante intenso, entonces la delicada superposición inicial se pierde con rapidez. De hecho, la decoherencia es uno de los procesos más veloces y eficaces de toda la física, y es precisamente esa enorme eficacia la responsable de que se haya tardado tanto en descubrirla; es ahora cuando los físicos están aprendiendo a controlarla y estudiarla.
En física se dice técnicamente que la función de onda del entorno pierde todos los restos de las correlaciones de la fase inicial entre sus dos partes entrelazadas. Para expresarlo de una manera más animada bastaría con decir que cuando una superposición cuántica se entrelaza con el mundo exterior, desaparece toda la rareza y se pierde tan deprisa que nunca llegamos a verla en acción."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 3 (hay partes en las que hay que concentrarse).
Opinión: 4.

jueves, 13 de octubre de 2016

¡Ojalá lo supiera!


Escrito por Michelle Feynman y Carl Feynman en 2005 y editado, como no, por Editorial Crítica dentro de la colección Drakontos en 2006.

Bueno, antes de nada, tengo que hacer un pequeño matiz al "escrito" anterior. Realmente, tal y como reza el subtitulo del libro: "Las cartas de Richard P. Feynman", el libro podríamos decir que lo ha escrito Richard P. Feynman y lo han ordenado sus hijos, que han realizado un enorme esfuerzo para ordenar las innumerables cartas que recibió y contestó su padre a lo largo de su vida.

De Richard Feynman, poco puedo decir que no haya dicho ya a lo largo de mis comentarios anteriores, ya que sale mencionado en casi todos los libros (no en vano es/fue un de los más destacados físicos del siglo XX). Al margen de multitud de vídeos de sus conferencias en internet, también se pueden ver vídeos suyos en la BBC y se pueden leer en la web del Caltech sus famosas Lectures on Physics (no me ha quedado muy claro que haya edición en español de los tres libros, aunque sí que he visto que de dos al menos sí que hay). De él ya he comentado otros libros, como "Los caminos cuánticos", "El carácter de la ley física" y "Qué significa todo eso?".

El que no quiera leerse el libro pero le apetezca saber algo sobre la vida de este tremendo científico, puede echar un vistazo a un vídeo bastante bueno que circula en internet (no se si estará en español también, pero en inglés se entiende bastante bien), que es "éste".

El libro, tal y como se indica antes de abrirlo, son una colección de cartas, tanto recibidas como emitidas por Feynman a lo largo de su vida, y sirven para hacernos una buena idea de cómo era la persona, el personaje y todos los hechos que le rodearon. Hay que recalcar que algunas partes se pueden hacer un pelín largas (no en vano, el libro son 404 páginas de cartas, más seis apéndices con otras 48 páginas de entrevistas), pero están muy bien organizadas por años, por lo que se puede ir viendo la evolución del hombre detrás de ellas.

Yo reconozco que lo he disfrutado, pero también reconozco que tengo un sentimiento de admiración hacia este hombre que no logro explicar el por qué, pero está ahí, así que muy imparcial no voy a poder ser.

De casi todas las cartas se pueden sacar buenas ideas sobre múltiples temas, por ejemplo hay una carta a un antiguo alumno suyo (Koichi Mano) que habla sobre lo que es humilde y no en ciencia (muy buena), otras en las que hace bromas ingeniosas: "La respuesta es perfectamente clara a primera vista. El problema era que algunos pensaban que era perfectamente clara en un sentido, y otros pensaban que era perfectamente clara en el sentido contrario", otras en las que se mete con sigo mismo: "Sólo porque Feynman diga que él está a favor de la energía nuclear, eso no es en absoluto un argumento digno de prestar atención porque yo puedo decirle (pues lo sé) que Feynman no sabe realmente de lo que está hablando cuando habla de estas cosas. Él sabe de otras cosas (quizá)", aquí se nota su rechazo a la autoridad establecida (que también se puede notar en un vídeo que puse hace tiempo, éste), otras en las que demuestra que era humano y se despistaba también: "En una ocasión en que estábamos juntos, un jóven vino a explicarnos a ambos sus ideas sobre la superconductividad. Yo no entendía lo que el colega estaba diciendo, así que pensé que debía ser un absurdo (un mal hábito que tengo). Quedé sorprendido al oír que Onsager decía: "Sí, esa parece ser la solución al problema". ¿Quería decir que el enigma de la superconductividad estaba resuelto, y yo ni siquiera sabía lo que decía el joven? Supongo. Nunca he estado seguro; creo que el joven tal vez fuera Cooper.", aquí, la hija pone una nota en la que aclara que Cooper se llevó el premio Nobel por la teoría de la superconductividad (BCS por las iniciales de los tres que compartieron el premio Nobel). Hay alguna a un científico español (Blas Cabrera) en la que hablan del Squid y de el posible monopolo magnético. En otras cartas hace gala de un magnífico sentido del humor: " ... al parecer aún tengo un fallo funcional pues recuerdo que el suceso ocurrió el 25 de junio a las 19:33:24 mientras que su instrumento dice que ocurrió el 6 de junio a las 19:33:18. Los seis segundo no me preocupan, pues mis errores temporales ya tenían una desviación estándar de 10 segundos antes del accidente, pero el error de 19 días es una prueba de una grave discapacidad funcional (probablemente resultante del hematoma)." En fin, hay multitud de cartas (incluyendo una muy emotiva que le escribe a su primera mujer después de haber fallecido) y en una de las finales (aunque también habla del tema en otras anteriores) explica muy bien todo el asunto de la comisión del Challenger y de el general Kutyna.

No es un libro de divulgación científica al uso, pero para mi, ha merecido la pena leerlo. Quizás se pueda hacer un poco largo para alguien si lo lee del tirón, pero se pueden leer un par de cartas al día sin ningún problema ya que son independientes unas de otras.

Como siempre, copio un trocito:
Antes de copiarlo, comentar que está analizando la idoneidad de unos libros de texto que había leído para el plan de estudios del estado de California.
"En un libro de primer curso me topé con una frase del tipo: "Descubre si el conjunto de caramelos tiene el mismo número que el conjunto de chicas", cuando lo que quería decir es "descubre si hay un caramelo para cada una de las niñas".
Los padres están aterrorizados ante este lenguaje. No dice más, ni dice lo que dice de una forma más precisa que lo que hace la pregunta "descubre si hay un caramelo para cada una de las niñas", una frase perfectamente comprensible para cualquier hijo y cualquier padre. No hay ninguna necesidad de este absurdo del lenguaje superespecial, simplemente porque ese tipo de lenguaje es utilizado por matemáticos puros. No se aprende una disciplina utilizando las palabras que utilizan las personas que conocen la disciplina cuando discuten sobre ella. Hay que aprender cómo manejar las ideas y luego, cuando surgen las sutilezas que requieren un lenguaje especial, dicho lenguaje especial puede ser utilizado y desarrollado fácilmente. Hasta entonces, lo que se necesita es claridad."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1.
Opinión: 4 (pero ya he explicado que no soy muy imparcial).

sábado, 27 de agosto de 2016

El futuro del espaciotiempo




















Escrito por Stephen Hawking, Kip S. Thorne, Igor Novikov, Timothy Ferris y Alan Lightman y publicado por Editorial Crítica dentro de la colección Drakontos (como no podía ser de otra manera) en 2003 (la edición original es del 2002).

Bueno, no hay que dar muchas explicaciones sobre por qué escogí leerme este libro; con echar un vistazo a los autores creo que se entiende muy bien. Antes de comentar nada del libro, sí que quería aprovechar que aparece Kip Thorne por aquí para recomendar a todo el mundo que le eche un vistazo a la película Interestelar y a la ciencia que hay detrás de la misma, porque me pareció la mejor película de ciencia-ficción que he visto jamás. Y remarco la palabra ciencia porque realmente es la mejor película de divulgación científica que he visto (salí del cine gratamente sorprendido).

Bien, dicho esto, comentar que el libro son adaptaciones de unas charlas dadas en el Caltech en el 2000 para celebrar el 60 cumpleaños de Kip Thorne (al que por cierto engañaron durante toda la fase previa para que cuando se diese cuenta de lo que iba a pasar fuese demasiado tarde para poder escabullirse).

Para prepararnos un poco más y tener una base un poco más solida para poder comprender las conferencias, Richard Price hace una introducción bastante buena ("bienvenidos al espaciotiempo"). En apenas 42 páginas nos hace un muy buen repaso a cómo se ha llegado a entender lo que hoy entendemos que es el espaciotiempo. Comienza con las observaciones discrepantes, la relatividad de Galileo, las ecuaciones de Maxwell (y los sistemas de referencia espaciotemporales), la relatividad de Einstein, los espacios de Minkowski, los horizontes de sucesos, los agujeros de gusano, las ondas gravitacionales, ... todo escrito de una forma muy sencilla e ilustrado con gráficos bastante explicativos.

Con esos conocimientos más claros, ya se puede pasar a leer las cinco charlas de las que consta el libro (realmente se pueden leer sin la introducción previa, pero siempre está bien aprender algo si no se sabía o recordarlo si se había olvidado).

No voy a desmenuzar demasiado las charlas, porque tampoco son demasiado largas (digamos que cada una ocupa más o menos treinta páginas), pero si me gustaría comentar un poco de qué va cada una. La primera (de Igor Novikov) especula sobre si se puede o no cambiar el pasado y la restricción del libre albedrío que esto implicaría. Está llena de dibujos para entender todo de forma gráfica, que es mucho más sencillo que si nos ponen las ecuaciones. La segunda (de Stephen Hawking) es una continuación de la primera y habla de la protección de la cronología y de si el espaciotiempo admite curvas cerradas de género tiempo (analiza el punto de vista clásico, semiclásico y de gravedad cuántica). Mientras analiza todas las posibilidades, coincide con Igor Novikov en que incluso si resulta que el viaje en el tiempo es imposible, es importante que entendamos por qué es imposible (durante la charla comenta la idea de Feynman de la suma de historias, lo que es un Universo de Gödel, la condición de energía débil, etc). Igual que la anterior charla, cuenta con numerosos gráficos que nos ayudan a entender mejor las cosas. La tercera charla (de Kip S. Thorne) es la más larga de todas (supongo porque es el protagonista en esta ocasión) y habla de las distorsiones del espaciotiempo y el mundo cuántico y hace unas cuantas especulaciones sobre el futuro (concretamente diez). Durante la charla habla de singularidades, agujeros negros, hiperespacios, ondas gravitacionales, interferómetros laser, de sus apuestas con Hawking (de estas ya he hablado en ocasiones anteriores), del LIGO, del LISA, en fin de multitud de cosas realmente interesantes y especula sobre lo que se irá descubriendo en los próximos años. La cuarta (dada por Timothy Ferris) y la quinta (de Alan Lightman) de dedican a hablar de la divulgación científica y de los físicos como novelistas. No voy a comentar nada de estas dos charlas, porque voy a copiar un trozo, algo largo, pero que describe una sensación que todos los que hemos tratado con problemas complicados hemos sentido alguna vez.

Por resumir, 204 páginas que se leen bastante bien y que tiene un glosario final muy bueno por si se nos despista algún concepto.

Como siempre, copio un trocito (esta vez un poco más largo de lo habitual):
"Tras un periodo inicial de estudio y trabajo, yo había conseguido establecer las ecuaciones que había que resolver. Pero entonces di con un muro. Sabía que había cometido un error, porque un resultado intermedio no salía tal como debería, pero yo no podía encontrar ningún error. Y no podía seguir. Día tras día comprobaba cada ecuación, caminando de un lado a otro de mi pequeño des`pacho sin ventanas, pero no sabía qué es lo que estaba haciendo mal, qué es lo que había pasado por alto. Esta confusión y este fracaso continuaron durante meses. A diferencia de todos los otros problemas que yo había encontrado en la escuela, no podía buscar la respuesta en un libro. La respuesta a este problema no se conocía. Yo estaba obsesionado con mi problema de investigación; le daba vueltas día y noche. Algunos días no salía del despacho. Comía y cenaba allí. Guardaba latas de atún en los cajones. Dejé de visitar a mis amigos. Estaba empezando a dudar de mi capacidad. Estaba empezando a creer que yo no tenía lo que se necesitaba para ser un científico.
Entonces, una mañana - recuerdo que era una mañana de domingo - me desperté hacia las 5 a.m. y ya no pude volver a dormir. Estaba en mi apartamento, no en mi despacho. Me sentía muy excitado. Algo estaba sucediendo en mi mente. Estaba pensando en mi problema científico y veía en profundidad. La sensación física era que mi cabeza se despegaba de mis hombros. Me sentía ingrávido. Estaba flotando. Y no tenía absolutamente ninguna sensación de mí mismo. Era una experiencia completamente ausente de ego o pensamiento alguno de las consecuencias, de aprobación o gloria. No tenía ninguna de estas sensaciones. Tenía una sensación de certeza. Tenía una fuerte sensación de ver profundamente en este problema y entenderlo y saber que estaba en lo cierto. Ése es un aspecto increíble del momento creativo: saber que estás en lo cierto, esa cautivadora sensación de exactitud.
De modo que con esas sensaciones que irrumpían en mí salí de la cama de puntillas, casi reverencialmente, temerosos de perturbar cualquier extraño proceso mágico que estuviera ocurriendo en mi cabeza, y fui a la cocina. Tenía allí una mesa y saqué las hojas con mis cálculos. Un minúsculo rayo de luz diurna empezaba a entrar por la ventana. Aunque yo era ajeno a todo lo que me rodeaba, el hecho es que estaba completamente solo. No creo que ninguna otra persona en el mundo hubiera podido ayudarme en ese momento. Y no quería ninguna ayuda. Tenía todas esas sensaciones y revelaciones en mi cabeza, y estar solo con todo eso era una parte esencial de ello. Yo sabía cosas que nadie más sabía. Y este conocimiento me hizo sentirme poderoso, como si pudiera hacer cualquier cosas. Estaba en esta fantástica situación de ver. Puesto que no tenía sensación de mí mismo, no había ningún "yo" viendo, ningún veedor. Era sólo pura visión.
Me senté en la mesa y empecé a trabajar, haciendo aquí y allí simplificaciones que yo comprendía que eran buenas aproximaciones porque podía ver el problema en su totalidad. De algún modo, quizá durante semanas, mi mente había tomado caminos secretos, ensayando diferentes posibilidades y conexiones, y ahora se desbordaba. Al cabo de un tiempo en la mes de la cocina, yo había resuelto mi problema de investigación. Salí de la habitación, sintiéndome atónito y poderoso. De repente oí un ruido, miré el reloj de la pared y vi que eran las dos de la tarde."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1-2
Opinión: 4-5

jueves, 21 de julio de 2016

La realidad cuántica














Escrito por Andrés Cassinello y José Luis Sánchez Gómez y publicado por Editorial Crítica dentro de la colección Drakontos en 2012.

Los autores son doctores en Física, uno de ellos, catedrático de física teórica en la UAM, y aunque sólo sea por eso, había que leer el libro. Bueno, por eso y por pertenecer a la magnífica serie de libros que para mi es la colección Drakontos (de la que ya he comentado bastantes libros y seguiré haciéndolo, que tengo unos cuantos más pendientes de leer).

Como ya nos indican nada más empezar, el objetivo del libro es explicar los fundamentos de la mecánica cuántica y sus aplicaciones recientes. Pero ojo, que también avisan: la mecánica cuántica nadie la entiende, así que lo que pretenden explicar es qué se sabe y de qué manera.

Comienzan con un primer capítulo en el que explican un poco el átomo de Bohr, las líneas espectrales y la función "psi" de la ecuación de ondas de Schrödinger (de la cual hablé un poco y puse la fórmula en el comentario de otro libro: "17 ecuaciones que cambiaron el mundo"), que expresa la probabilidad de que una partícula se encuentre en un sitio u otro. Para concluir el capítulo con algunos detalles de la vida de Schrödinger y del estilo de vida en la Viena de principios de 1900. En el segundo capítulo intentan dilucidar el significado de la "función de onda" y nos introduce en las dos reglas básicas de la mecánica cuántica: "Superposición: si hay dos (o más) alternativas indistinguibles de llegar a un resultado, la función de onda será la superposición de las funciones de onda de las diferentes posibilidades. Colapso: en cuanto hay manera de distinguir cuál de las alternativas puede darse, la función de onda colapsa". Y para que entendamos bien este concepto, explica (de forma muy clara) el experimento del interferómetro de Mach-Zehnder, y cómo los fotones se comportan unas veces como partículas y otras como ondas. También nos dan una breve explicación de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica. Los capítulos tres y cuatro los dedican a explicar qué se entiende por medida (a nivel cuántico) y qué entendemos por entrelazamiento. En ellos da una definición original (al menos para mi) de lo que son los fermiones y bosones (las partículas que, cuando se intercambian, hacen que la función de onda cambie de signo se llaman fermiones, las que, en cambio, cuando se intercambian, dejan la función de onda inalterada, manteniendo también el signo, se llaman bosones). El capítulo cinco está íntegramente dedicado a la desigualdad de Bell, aunque para la explicación utilizan una versión más simple que es la desigualdad CHSH (la explican también en el link anterior). Explican la desigualdad de forma bastante clara, pero hay que prestar atención, que, para hacernos una idea, la desigualdad de Bell es de 1964 y la complejidad de los experimentos para su demostración era tal que el primero se llevó a cabo en 1982. La consecuencia de la comprobación experimental de la violación de la desigualdad es muy clara: "las magnitudes permanecen en estado de indefinición hasta que las observamos, las medimos. Tenemos que aceptar que el mundo es radicalmente aleatorio".

Una vez que tenemos las herramientas para "entender" un poco cómo funciona la mecánica cuántica, en el capitulo seis entran en lo que se entiende por "información cuántica" (o teoría cuántica de la información) y en asuntos tales como computación cuántica (qbits), criptografía y teleportación. Dentro de la computación cuántica, hablan de los logros de Ignacio Cirac y sus trampas de iones, nos introducen al concepto de "decoherencia", que es el nombre que recibe la pérdida de superposición por el acoplamiento con un entorno con muchos grados de libertad, y mencionan y explican un poco cómo se entrelazaron tres partículas en un estado de superposición que desde entonces vino a llamarse estado GHZ con el que en 1999 logró demostrarse, sin necesidad de cálculos estadísticos, la violación de la desigualdad de Bell. En el capitulo siete nos hablan de la criptografía y de lo que se entiende por criptografía cuántica, que amenaza seriamente el algoritmo más usado hoy en día que es el RSA (del que por cierto da un magnífico ejemplo en las páginas 152 y 153).

Para finalizar, dan un repaso a las aplicaciones, a nivel general de la física, que está teniendo la mecánica cuántica, por ejemplo con el tema de la información que se conserva en los agujeros negros (de este tema comenté algo en cuando hablé del libro: "La guerra de los agujeros negros"), y, como no podía ser de otra manera, vuelve a aparecer la fórmula de la entropía.

Luego hay un par de nexos con algunos detalles técnicos, pero se puede decir que el libro se lee bastante bien y no tiene una complejidad narrativa excesiva, aunque en algunos momentos hay detalles de desarrollos de fórmulas, que si alguien no puede seguir, no pasa nada porque se puede ir a las conclusiones que se sacan de esos desarrollos. A fin de cuentas nadie nos va a examinar y lo importante es ver que los conceptos de los que se habla no son mágicos y se deben a desarrollos matemáticos correctos. Por resumir, 200 páginas que se leen bastante bien.

Como siempre, copio un trozo:
"Para entender por qué la teoría de cuerdas puede "salvar" el principio cuántico de conservación de la información en la caída en un agujero negro, necesitamos la idea de entropía de un agujero negro. Ésta fue introducida por Jacob Bekenstein en 1973, al estudiar - teóricamente - ciertas propiedades de los agujeros negros. En particular, analizó la observación de Hawking acerca de lo que ocurría en una hipotética colisión de dos de ellos, en la que el científico hizo notar que - según la teoría - la superficie total del horizonte de ambos agujeros al entrar en contacto nunca era menor que la suma de las superficies individuales. Como a la entropía le ocurre exactamente lo mismo, es decir, la entropía de un sistema nunca es menor que la suma de la de sus posibles constituyentes, Bekenstein llegó a la audaz conclusión de que la entropía de un agujero negro es proporcional l área de la superficie de su horizonte.

Clasificación
Facilidad de lectura: 2-3 (el tres es si seguimos los desarrollos de las fórmulas).
Opinión: 4 (hace un muy buen resumen de la mecánica cuántica).