Desayuno con partículas

Escrito por Sonia Fernández-Vidal y Francesc Miralles y publicado por editorial Debolsillo en 2016 la tercera edición, que es la que tengo yo. La primera es de 2013.

Ni que decir tiene que, dado mi despiste habitual, no conocía de nada a los autores; pero echando una ojeada al libro comprobé que Sonia Fernández-Vidal es doctora en óptica e información cuántica y ha trabajado en el CERN, y con eso me vale y me sobra para un libro de divulgación científica (y para mucho más). Por su parte Frances Miralles es escritor y colabora habitualmente con El País semanal.

Por cierto, en el libro hay un momento donde los dos protagonistas realizan una visita al CERN y me ha dado por echar un vistazo y efectivamente, se organizan visitas todos los días, pero he visto que en la web pone que no se realizan visitas a la parte de abajo (cosa entendible), por lo que no tengo muy claro qué es lo que puede verse, aunque en el vídeo parece que no pinta mal lo que te dejan ver. Si alguien lo sabe, que me lo comente, a ver si merece la pena acercarse por allí.

Volviendo al libro, es un muy buen libro como primer contacto con la física cuántica y sus "cosas raras". Está novelado de forma que entre los viajes (reales e imaginarios) y las interrelaciones de los personajes se hace muy ameno y entretenido.

En el primer capitulo nos da un acercamiento a la evolución de la física tradicional (con viajes temporales para ver a Aristóteles, Platón, Kepler, Tycho Brahe y finalmente Newton (ése del que dijo Pope: "La naturaleza y sus leyes permanecían en la oscuridad. Dios dijo: "Hágase Newton" y la luz se hizo").

En el segundo nos va preparando para pensar de formas distintas (como bien decía Heisenberg: "el universo no sólo es más extraño de lo que pensamos, sino más extraño incluso de lo que somos capaces de pensar") y el tercero ya entra en la mecánica cuántica, comentando como no, la famosa reunión de Solvay de 1927 (creo que jamás se han reunido tantos genios en tan poco espacio). Pongo una foto de la misma (no puedo evitarlo) y en el link anterior se pueden ver los nombres de cada uno de los asistentes.

A partir de aquí, nos comenta el famoso experimento de la doble rendija, el EPR, lo que es la decoherencia ("a esta transición del mundo microscópico, en el que sobreviven los estados cuánticos, al mundo macroscópico, donde se pierden estas propiedades, se llama decoherencia), lo que se entiende por computación cuántica (qbits), criptografía cuántica, teleportación, entrelazamiento, el descubrimiento del Higgs, teorías de universos alternativos, y de muchas cosas más, de las cuales, si se nos olvida lo que significa algo, hay unos anexos finales donde vienen muy bien definidas las ideas principales. Comenta también las cuatro grandes preguntas que el CERN intenta responder: ¿Cómo se comporta un antiuniverso?, ¿Cómo era la sopa primordial del Big Bang?, ¿Existen otras dimensiones? y ¿Qué es la materia oscura?. Y como no, también menciona "La guía del autoestopista galáctico" (por algo digo que al final hay que leerse los cinco libros de la trilogía (no, no me he equivocado) o verse la película, porque lo mencionan en muchos los libros de divulgación científica).

Como ya he dicho, está escrito de forma muy sencilla y con una sola fórmula (bueno, dos si contamos la famosa de Einstein), que es la de el principio de incertidumbre de Heisenberg:

Que de vez en cuando merece la pena ver formulada para no pensar que este principio se debe a que no tenemos instrumentos adecuados. No. Se debe al desarrollo matemático de principios científicos. En este link realizan una explicación más detallada del razonamiento de Heisenberg para deducir la famosa ecuación.

Pues lo dicho, un libro que se lee de forma muy sencilla y muy rápido pero con una buena dosis de ciencia en él. Son 234 páginas más 12 apéndices que no se tardan nada en leer.

Como siempre, copio un trocito:

"Con los avances científicos del siglo XX, el conocimiento humano se ha ido especializando cada vez más hasta confinarse, dentro de la universidad, en departamentos que al resto de los mortales les parecen tan opacos como el oráculo de Delfos. En áreas como la de "materia condensada", "óptica cuántica" o "física de partículas", los investigadores se devanan los sesos para seguir avanzando en nuestro conocimiento de la realidad, y ejecutan complejos cálculos que escapan a la comprensión del 99,99% de los mortales. Sobre esto, un filósofo humanista decía que "el peligro de una especialización cada vez mayor en el conocimiento es que sabremos cada vez más de menos, hasta llegar a saberlo todo de nada".".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1.

Opinión: 4.

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.

Persiguiendo a Einstein

Escrito por Antonio Acín y Eduardo Acín y publicado dentro de la colección que el consejo editorial de Materia, va a distribuir a través del periódico El País durante este ejercicio 2016.

La verdad es que este primer libro me lo he leído todo lo rápido que he podido (de hecho en tres tardes) para saber si podría merecer la pena comprar el resto de libros (o no todos, pero los que traten de temas que me interesen) de la colección que va a ir saliendo cada semana. Desconocía a los autores, y de hecho, sigo sin tener muy claro quienes son. La información que he encontrado por internet no es concluyente, y prefiero no decir que son A y B y luego resulte que sean C y D. Si alguien lo averigua y me lo cuenta, incluiré una aclaración.

En cualquier caso, la lectura del libro ha resultado bastante agradable e interesante y seguramente me compraré algunos más de los de la colección.

El tema del libro está bastante claro, tanto por el título como por el subtitulo del mismo: "de la intuición a las ondas gravitacionales". Va a tratar (y en mi opinión lo consigue) de explicar con la máxima claridad posible, pero no sólo con palabras, sino con algunos gráficos y fórmulas (bastante sencillas a mi entender) lo que es la teoría de la relatividad (tanto la especial como la general). Pero como habla de Einstein, tampoco podía dejar de comentar algunas cosas de la mecánica cuántica y de las ondas gravitacionales (supuestamente detectadas). De una forma bastante natural, pasan por los principios de la física de los antiguos griegos, de Newton y llegan hasta los experimentos mentales que dieron origen a la revolución de Einstein. Como no podía ser de otra forma, hablan de la conservación del principio de causalidad (eso de que el efecto no puede preceder a la causa), de que un sistema inmerso en un campo gravitatorio es localmente indistinguible de un sistema de referencia no inercial acelerado, del espacio-tiempo de Minkowski (espacios con métricas hiperbólicas), del experimento EPR (Einstein-Podolsky-Rosen, ya mencionado en algún que otro libro que he comentado, como éste) y de bastantes otros temas. Explican todo de forma sencilla, sin entrar en complicaciones matemáticas, pero dejando bastante claros los conceptos.

Por resumir, son 130 páginas de una lectura fácil y clara, más un apéndice de seis páginas con algún detalle matemático (que no es necesario para la lectura del resto de la obra). El libro resulta muy sencillo y en mi opinión realiza un acercamiento a lo que significan las leyes de la relatividad de Einstein bastante claro y bien explicado (sin más conocimientos matemáticos que un par de operaciones aritméticas básicas). Muy recomendable como un libro para iniciarse en la divulgación científica y poder luego hablar con un poco más de claridad de algunas cosas (hay otras que como bien dicen ellos mismos en el libro, nadie termina de entender).

Como siempre, copio un trocito:
"Pero más allá de su geometría, lo auténticamente revolucionario de la relatividad general son sus implicaciones conceptuales con relación al rol del espacio-tiempo. A diferencia de cuanto sucedía con la física clásica, o incluso con la misma relatividad especial, el espacio ya no es el simple contenedor que da cabida a la naturaleza, sino que él mismo es parte de esa naturaleza, a la que modifica y por la que se ve modificado. En lugar de ser un escenario vacío en el que se ubica la realidad, ahora se convierte en una suerte de continuo flexible y curvado que todo lo llena, como una suerte de gelatina cósmica a través de la cual viaja cualquier forma de energía".

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1.
Opinión: 4 (cumple perfectamente con el objetivo de los autores).

Incertidumbre

Escrito por David Lindley y editado por  Editorial Ariel en 2008

Es un libro que detalla el nacimiento de la era cuántica en la física moderna. Esa época en la que los físicos del tamaño de Heisenberg, Bohr, Schröedinger, Einstein, Sommerfeld, Dirac, Planck, Pauli ... se volvían locos tratando de dar explicaciones a los resultados, tanto experimentales, como teóricos con los que se iban encontrando.

Está escrito de una forma que es entendible por cualquier persona que sepa leer y mezcla de una forma fácil y amena, los conceptos con las vidas de las personas que los desarrollaron. Habla, como otros libros que ya he comentado antes, de las reuniones de Solvay, del espíritu de Copenhague, del experimento EPR, de las cartas y conversaciones entre los distintos físicos que intervinieron en el desarrollo de la nueva física de la incertidumbre. De los sentimientos encontrados de muchos de ellos que creían que el Universo era de una forma y sin embargo las ecuaciones que desarrollaban les decían que era de otra. También trata de forma especial, la figura de Heisenbreg, que siempre es un poco compleja, no tanto por temas físico-matemáticos, sino por temas políticos de la época que le tocó vivir.

Son sólo 230 páginas de una letra muy cómoda de leer, y está redactado de una forma fluida y ordenada, lo cual, teniendo en cuenta el tema del que trata, no es tan fácil.

Copio un párrafo:

"Pero parece muy poco probable, a estas alturas de la partida, que en una teoría cuántica de la gravedad la incertidumbre desapareciera. Todas las pruebas apuntan a que su presencia va a perdurar. No hay vuelta atrás a las viejos tiempos del determinismo absoluto, cuando, tal y como esperaba el marqués de Laplace, el conocimiento del presente comportaría el conocimiento completo del pasado y el futuro".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 4 ó 5, aún estoy con la incertidumbre encima.