Seis números nada más

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Escrito por Martin Rees y publicado por editorial Debate en 2001 (el original es del 2000).

Del autor, indicar que ya he comentado otro libro suyo con anterioridad: éste.

Actualmente es profesor emérito de cosmología y astrofísica en la Universidad de Cambridge, y con eso, más la cantidad de libros en los que le mencionan (para bien), y que encima este libro está entre los que recomienda Stephen Hawking al final del libro comentado justo antes que éste, pues no me quedaba más remedio que leerlo.

A pesar de que no tiene demasiados años el libro, hay que tener en cuenta los descubrimientos posteriores, aunque coinciden bastante con la opinión del autor sobre lo que va a ir pasando en los próximos años (ahora pasados).

El libro nos introduce en el por qué de la organización (a nivel físico) del universo (o multiverso) en el que vivimos, e intenta, principio antrópico al margen (o casi al margen, que es muy difícil deshacerse de él al estudiar temas como los aparentes ajustes de muchas variables (números) que harían la vida imposible si fuesen "un poco" diferentes), explicarnos las curiosidades que se dan en varias (en este caso seis) proporciones que hacen que podamos preguntarnos por qué tienen ese valor y no otro, porque si tuviesen otro no podríamos preguntarnos el por qué (y otra vez el principio antrópico).

En las páginas 12 y 13 nos pone delante los seis números de los que va a tratar el libro, que determinan características claves de nuestro universo: cómo se expande, si es posible la formación de planetas, estrellas y galaxias y si puede darse una química propicia para la evolución, y que son los siguientes:

• El número N, que representa la relación que existe entre la fuerza que mantiene unidos los átomos y la fuerza de la gravedad que hay entre ellos (que es 10 elevado a la 36) y que indica la debilidad de la gravedad a escala cuántica.
• El número ε, que es 0.007 y que mide la eficacia nuclear o el porcentaje de masa que se convierte en energía en la fusión nuclear del hidrógeno en helio.
• El número Ω, que es la relación entre la densidad existente en la actualidad y la densidad crítica
• El número λ, que es la constante cosmológica (aquel famoso "error" de Einstein).
• El número Q, que mide la amplitud de las irregularidades iniciales (y que es aproximadamente 10 a la menos 5).
• El número D, que son las dimensiones espaciales en las que está nuestro universo, que son tres (dimensiones espaciales no enrolladas).

Obviamente, para hablarnos de ellos, nos introduce en la teoría de la gravedad, la teoría de la relatividad, la teoría cuántica, el Big Bang, la inflación (Alan Guth), las teorías de cuerdas, ... , en fin, lo normal si se quieren poner las cosas un poco en contexto. Va modificando un poco hacia arriba o un poco hacia abajo los valores de cada uno de los seis números y observa los resultados que tendrían esas modificaciones en nuestro universo (ya adelanto que ninguno bueno para nosotros).

Menciona una frase muy buena de Plank que ya comenté en otra ocasión que es que él afirmaba que las teorías nunca se abandonan hasta que mueren los que las han defendido, y añadía que la ciencia avanza funeral a funeral. También tiene detalles graciosos, como una definición de telescopio (de Ambrose Bierce) que dice: "dispositivo relacionado con el ojo de manera similar a como el teléfono lo está con el oído; ambos permiten que objetos distantes nos atormenten con una multitud de innecesarios detalles." Pero al margen de cosas graciosas, da multitud de datos e información sobre los procesos físicos que rigen el universo y hay una gráfica muy buena en la página 174 sobre las etapas claves de la expansión del universo.

Resumiendo, 231 páginas que se leen de forma muy tranquila y en las que creo recordar que no hay ni una sola fórmula (quitando la famosa de Einstein), lo cual es muy curioso cuando se habla de números.

Como siempre, copio un trocito:

"Pero si λ no es cero, la repulsión cósmica hará que las galaxias se distancien entre sí a una velocidad creciente. Como su desplazamiento al rojo aumentará en vez de disminuir, desaparecerán de nuestra visión aún más rápidamente. Nuestro campo de visión estará limitado por un horizonte similar a una versión invertida del horizonte existente alrededor de un agujero negro. Cuando un objeto cae a un agujero negro, va acelerando, aumentando cada vez más su desplazamiento al rojo y desapareciendo de la vista al acercarse a la "superficie". Una galaxia en un universo dominado por λ se alejaría de nosotros acelerando, aproximándose cada vez más a la velocidad de la luz al acercarse al horizonte. En tiempos remotos no podríamos observar más allá de lo que lo hacemos ahora. Exceptuando Andrómeda y las pequeñas galaxias unidas gravitatoriamente en nuestro grupo local, todas las galaxias estarían condenadas a desaparecer de nuestra vista. Su futuro lejano estaría más allá de nuestro horizonte, tan inaccesible para nosotros como el interior de un agujero negro. Nuestro espacio extragaláctico se iría vaciando de manera exponencial al avanzar la eternidad."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1-2 (hay una pequeña dificultad al principio en entender la definición de alguno de los números).

Opinión: 4 (muy bueno y escrito de forma muy sencilla).

El Universo en una cáscara de nuez

Escrito por Stephen Hawking y editado por Editorial Crítica en 2002, aunque el original es de 2001.

Tengo que decir que la edición que tengo es una edición de lujo, que casi da pena leerla por si se arruga alguna hoja, pero había que leerlo y es lo que he hecho. Aún así, todavía tengo algunos libros de este maravilloso científico y divulgador. Uno de ellos: "Breves respuestas a las grandes preguntas" me lo estoy reservando para poder leerme algo de él dentro de unos años.

En principio, el libro viene a ser una continuación del que escribió en 1988, "Historia del tiempo" (que, por cierto, fue el segundo libro de divulgación científica que me leí), pero realmente es una continuación en la que no hace falta haberse leído el primer libro. Como era habitual en él, utiliza un lenguaje muy poco técnico y hace asequible que se entiendan conceptos que son técnicamente muy complejos.

Divide el libro en siete capítulos, bastante independientes unos de otros. En el primero hace un resumen de la relatividad (las leyes de la naturaleza deberían tener el mismo aspecto para todos los observadores que se movieran libremente). En el segundo intenta explicar lo que es el tiempo (y comenta que, si adoptamos la perspectiva positivista, como él hace, no podemos decir qué es realmente el tiempo). En este capítulo aparecen otra vez los campos de Yang-Mills y las dimensiones de Grassmann, menciona a Paul Townsend (p-branas), aparece (en la página 63) la fórmula de la entropía de un agujero negro.
En el tercero habla del espacio que ocupa el universo (de ahí el título del libro: "podría estar encerrado en una cáscara de nuez y sentirme rey de un espacio infinito" (Hamlet) y dice una frase muy buena: "una ley no es una ley si sólo se cumple a veces". En el cuarto intenta predecir el futuro del universo y aparece la ecuación de Schrodinger (que da la tasa con que la función de onda cambia con el tiempo. En el quinto habla de los viajes en el tiempo (indica que, incluso si los viajes en el tiempo son imposibles, es importante que lleguemos a comprender por qué es así). En el sexto habla de nuestro futuro como especie (tanto biológica como técnicamente) y en el séptimo habla de los universos membranas y el principio holográfico (la base es que la holografía codifica la información acerca de lo que hay en una región del espacio en una superficie de una dimensión menos).

En resumen, un libro de 201 páginas, con multitud de gráficos y fotografías, que se lee muy rápido (como todos los de Hawking escritos para el gran público) y que realmente merece la pena. Si uno tiene prisa, se lo puede leer en una tarde.

Como siempre, copio un trocito:
"Los modelos de universos membrana son un tema candente de investigación. Son altamente especulativos, pero ofrecen nuevos tipos de comportamiento que pueden ser sometidos a pruebas observacionales y podrían explicar porqué la gravedad parece ser tan débil. Podría ser que en la teoría fundamental la gravedad fuera muy fuerte, pero que su diseminación en las dimensiones adicionales nos la hiciera parecer débil a distancias suficientemente grandes en la membrana en la que vivimos.
Una consecuencia de ello sería que la longitud de Planck, la distancia más corta a la cual podemos sondear sin producir un agujero negro, sería mucho mayor de lo que se sigue de la debilidad de la gravedad en nuestra membrana cuadrimensional".

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1-2.
Opinión: 4 (muy bueno)

Como al león por sus garras

Escrito por José Manuel Sánchez Ron y publicado por Editorial Crítica, cómo no, dentro de su colección Drakontos. La edición es de junio de 2019 (éste sí que es actual).

Al autor esta vez sí que le conocía. De hecho ya había comentado algún libro suyo, como "éste" y tengo algunos otros esperando a ser leídos, pero que hay que pillarlos con tiempo, que son un poco "gorditos".

Es un libro atípico, ya que no tiene una estructura de continuidad, si no que cada capítulo ocupa tres o cuatro hojas y describe la vida de un personaje (casi todos científicos) y pone un trocito de uno de sus artículos, libros o cartas y lo comenta. Con este tipo de estructura, es muy fácil leerse el libro en ratos sueltos, ya que no hay que acordarse de los capítulos anteriores para poder seguir leyendo (ésto es muy importante para la gente que, como yo, tiene memoria de pez). Cada capítulo es independiente del resto. Respecto a los personajes de los que habla, la lista es bastante grande, más gente que los 90 capítulos, ya que en algunos de ellos habla de dos o más, con lo que nos podemos hacer una idea de que están muchos de los más conocidos (por supuesto, no todos porque sería imposible en un libro).

Por citar algunas cosas de las que habla, por ejemplo, en el capítulo que habla de Aristóteles, comenta: "si he seleccionado este texto es para mostrar que en la ciencia la equivocación puede -y suele- estar presente; que, de hecho, el progreso científico ha de convivir con el error, para identificarlo y superarlo posteriormente". En el que hala de Galileo: "hay que guardarse de no estar defendiendo lo falso, porque mil Demóstenes y mil Aristóteles se quedarían con un palmo de narices ante cualquier ingenio mediocre que hubiera tenido la suerte de aferrarse a la verdad", en el que habla de Newton, pone (en español) las tres leyes del movimiento y la ley de gravitación universal, tal y como aparecen escritas en los Principia (algo que no se ve todos los días). En el que habla de Lavoisier (aunque se que esto ya lo he comentado en algún otro libro no puedo evitar recordarlo) recuerda lo que dijo Lagrange cuando cortaron su cabeza en la revolución francesa: "sólo un instante para cortar esa cabeza. Puede que cien años no basten para darnos otra parecida". En el que habla de Riemann, comenta un poco la conferencia que dio en 1854 ante el claustro de la universidad de Gotinga (una de las más importantes a nivel de geometría). En el que habla de Echegaray y de la ciencia en España: "la ciencia matemática nada nos debe; no es nuestra; no hay en ella nombre alguno que labios castellanos puedan pronunciar sin esfuerzo" (triste, pero es/era así). En el que habla de Koch (teoría microbiana de las infecciones) comenta una cosa sobre Semmelweis: "que introdujo una serie de medidas higiénicas, como el lavado de manos. Sólo con esto, se redujo sensiblemente la mortalidad ocasionada..." (siempre he dicho que no existe una medida más simple y más barata de evitar infecciones, aunque tristemente se haya puesto de moda en estos días por lo que tenemos encima). En el que habla de Max Planck, habla de la entropía de un sistema (y aparece la fórmula que ya he comentado en muchas ocasiones: S=k*lnW) y de la fórmula de Planck: energía= constante * frecuencia (E=h*v). En el que habla de Heisenberg comenta el artículo que escribió en 1927 en el que dio a conocer al mundo su famoso principio de incertidumbre (con las implicaciones filosóficas incluidas). En el de Dirac, comenta algo obvio, pero muy interesante que es: "lo que es matemáticamente posible, no tiene por qué serlo físicamente". En el que habla de Hawking dice: "nunca sabremos realmente dónde se producirá el próximo gran descubrimiento científico, ni quién lo hará. Abrir las mentes a la emoción y el asombro del descubrimiento científico, crear formas innovadoras y accesibles para llegar a una audiencia joven lo más amplia posible, aumenta en gran medida las posibilidades de encontrar e inspirar al nuevo Einstein, sea donde sea que se halle".

Menciona gran cantidad de libros, entre ellos "El robot completo" de Isaac Asimov (para comentar las tres leyes de la robótica, a las que añade una cuarta) y que yo desde aquí recomiendo, igual que comenta la trilogía de la Fundación (que vuelvo a recomendar). También menciona el último libro de Hawking: "Breves respuesta a grandes preguntas", que tengo en casa pero no quiero leerlo aún, porque es el último y no habrá más, y llevo leyendo libros de él desde que tenía veintidós años y ya voy por cincuenta y .... Menciona muchos libros más, entre ellos, el que me estoy leyendo ahora de Weinberg, y otros dos que voy a ver si me los compro: "Dédalo e Icaro" de Bertrand Rusell y "Psicología de la invención en el campo matemático" de Jacques Hadamard. Y menciona también, por terminar, del de Hardy: "Apología de un matemático".

Por resumir, 458 páginas que se pueden leer de forma relajada de cuatro en cuatro, o, como me ha pasado a mi, más de golpe, debido al encierro casero decretado por el gobierno (no voy a comentar nada aquí de mi opinión al respecto de la gestión, que éste no es un blog de contenido político, sólo científico).

Como siempre, copio un trocito:
En el capítulo que habla de Kurt Gödel: "Hay resultados científicos que conmueven los cimientos de una disciplina, incluso, puede, de la visión del mundo mayoritariamente aceptada antes de ellos. El artículo que Albert Einstein publicó en 1905, luego conocido como el de la teoría de la relatividad especial, o el que James Watson y Francis Crick dieron a conocer en 1953 explicando la estructura de la molécula de la herencia, el ADN, son dos buenos ejemplos en este sentido. Otro es el de un artículo que publicó en 1931 el lógico Kurt Gödel, un artículo que conmocionó tanto a la matemática como a la filosofía, y que arruinó las esperanzas de hacer de la matemática una disciplina segura, reducible a la lógica [...] El artículo en cuestión se titulaba: "Sobre sentencias formalmente indecidibles de Principia Mathematica y sistemas afines"".

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1 (ha elegido partes de los libros o de los artículos que son comprensibles por cualquier persona).
Opinión: 4 (merece la pena leerlo, aunque sólo sea por la gran cantidad de gente de la que habla).

Al servicio del Reich

Escrito por Philip Ball y publicado en 2014 (el original es del 2013) por Editorial Turner dentro de la colección Noema.

El autor (del que había oído hablar pero del que no me había leído ningún libro) es químico por la Universidad de Oxford y doctor en física por la Universidad de Bristol. Es además editor de la revista Nature y colaborador en diferentes publicaciones. Con estos datos, había que darle una oportunidad y echarle un vistazo a lo que nos podía contar sobre la actividad de los científicos alemanes (en este caso centrada en los físicos) durante la segunda guerra mundial. De este asunto se habla también mucho en otro de los libros que comenté ya hace algunos años: éste.

El libro está centrado en la historia de tres físicos muy conocidos (dos de ellos de los más grandes de la historia): Peter Debye, Max Planck y Werner Heisenberg. Obviamente salen muchos más nombres a la palestra a lo largo del desarrollo de la historia (Einstein, Lise Meitner (nos cuenta el libro que poco después de escapar, con ayuda de Debye, a Copenhague, Lise Meitner concibió la teoría de la fisión nuclear), Marie Curie, Fermi, Rutherford, Niels Bohr, ...). No debemos olvidar que, hasta la llegada del régimen nazi, Alemania era (al menos en mi opinión) el centro mundial del desarrollo de la física y las matemáticas. No hay más que ver la lista de los "purgados" de las instituciones, entre los que cabe mencionar: Born, Wigner, Bethe, Stern, Peierls, Einstein, Meitner, Goudsmit, Courant, Weyl, Teller, ... De hecho narra una anécdota que define muy bien la situación: "El ministro le preguntó. ¿Y cómo marchan las matemáticas en Gotinga ahora que se ha liberado de la influencia judía?. Hilbert le respondió: ¿Matemáticas en Gotinga? La verdad es que ya no hay".

El autor no pretende dar una opinión sesgada de la historia de cada uno de los protagonistas de la historia. Más bien, narra los hechos conocidos, las reacciones de los protagonistas y las opiniones que tenían ellos de sí mismos y sus coetáneos de ellos (un poco al estilo de "la ventana de Johari"). Intenta ponerse en la piel y las circunstancias de cada uno de ellos para explicar sus reacciones ante los hechos objetivos. Comenta multitud de historias, de algunas de las cuales merece la pena resaltar algunos párrafos, para darnos cuenta de la situación que vivían los científicos que se quedaron por allí:

• Después de una reunión de Himmler con Heisenberg, Himmler escribió al jefe de la Gestapo diciéndole: "Creo que Heisenberg es decente; y no podemos darnos el lujo de perder o matar a este hombre, puesto que es relativamente joven y puede educar a la siguiente generación" (a esto lo llamo yo, trabajar sin presión).
• Hay una reflexión de Rutherford, muy buena: "supongamos que uno descubre un detonador para expulsar toda esta energía atómica de una sola vez: entonces cualquier tonto en un laboratorio podría hacer volar el universo sin proponérselo".
• Narra la historia del desarrollo de la bomba atómica, desde la idea de Szilárd en 1934 ("¿y si hubiese un elemento que absorbiera un neutrón y emitiera dos al descomponerse? Esto provocaría una reacción en cadena, una serie de desintegraciones que liberaría en un instante una tremenda cantidad de energía: una explosión"). Sigue narrando la historia, hasta que, pasadas unas cuantas páginas: "Y ahí estaba el punto clave: al dividirse, los átomos de uranio también emitían neutrones, como demostró Frédéric Joliot-Curie en París en 1939. La entrada de neutrones provocaba la salida de neutrones: ahí estaban los ingredientes de la reacción en cadena de Szilárd".
• También comenta una cosa de Planck, que me ha parecido curiosa y que quería compartirla: "Planck era el primero en admitir que no era ningún genio; de hecho, se ha dicho que Planck se equivocaba tan a menudo que no era nada raro que a veces acertara".

En fin, que detalla bastante bien la vida durante el nacismo de los tres protagonistas y de muchos más, así como la historia de los descubrimientos científicos de la época (principalmente de la energía atómica). Detalla también un poco de la historia de la planta hidroeléctrica de Vemork en Noruega donde se separaba el agua pesada (sobre esta planta y parte de la historia de Heisenberg, hay una serie que a mi me gustó, que se llama: "La batalla del agua pesada").

Bueno, que son 326 páginas de historia y conceptos físicos (bien explicados) que a mi me ha gustado leer. No es un libro de divulgación científica al uso, más bien uno de divulgación histórica sobre el desarrollo de la energía atómica desde el punto de vista de la Alemania nazi.

Como siempre, copio un trocito:

"Tanto la función de onda de Schrödinger como el principio de indeterminación de Heisenberg insistían en aspectos de la teoría cuántica que rayaban en lo metafísico. Para empezar, establecían límites sobre lo cognoscible, poniendo así en entredicho la propia causalidad, la piedra angular de la ciencia. En los borrosos márgenes de los fenómenos cuánticos, ¿cómo podríamos saber cuál es la causa y cuál el efecto? Un electrón podía aparecer o bien aquí o bien allá, sin ningún principio causal aparente que motive una u otra alternativa.

Además, el observador ahora se inmiscuye ineluctablemente en  lo que fuera el campo objetivo y mecanicista de la física. La ciencia pretende pronunciarse sobre cómo funciona el universo. Pero si el acto mismo de observar altera el resultado (por ejemplo, porque altera la función de onda, transformándola de una distribución probabilística de situaciones en una situación particular, lo que comúnmente se llama "colapsar" la función de onda), ¿cómo puede uno hablar entonces de un universo objetivo que existe antes de ser observado?"

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1.
Opinión: 4

PD: En septiembre de 2020 me he leído un libro que relata, de forma novelada, muy bien lo que era la ciencia en tiempos del Reich: "En busca de Klingsor" de Jorge Volpi, que se llevó el premio Biblioteca Breve 1999 (aunque la novela son 440 páginas, que para mí no es algo breve, jeje)

El corazón de las tinieblas

Escrito por Jeremiah P. Ostriker y Simon Mitton y editado por Ediciones Pasado y Presente en 2014 (el original es del 2013).

Supongo que los autores habían leído a Joseph Conrad y quisieron hacer un guiño con el título, pero que nadie se asuste, que este libro es de divulgación científica, no ninguna novela (por muy buena que sea). El subtítulo ya lo deja más claro: "materia y energía oscuras: los misterios del universo invisible".

El primero de los autores es profesor de astrofísica en Princeton y el segundo es investigador en historia y filosofía de la ciencia. De la unión de ambos cabía esperar un buen libro, y, efectivamente, así ha sido.

Tal y como indica el subtítulo, el libro habla sobre la materia y la energía oscuras que se supone componen la mayoría de la "materia" del Universo (no olvidemos que, de conformidad con la famosa ecuación de Einstein, materia y energía son equivalentes, motivo este por el cual los físicos de partículas miden la masa en eV).

Lo que me ha parecido muy bien del libro es que, como casi todos los libros que pretenden explicar algo de la física actual, se remonta a tiempos pretéritos para que la narración tenga sentido (ya podían haber hecho algo similar en los colegios e institutos y seguramente habría más gente aficionada a la ciencia), pero no se recrea demasiado con la antigüedad más absoluta y, aunque habla de Copernico y Galileo, se centra más en tiempos más modernos, desde Newton hasta hoy en día. La historia que cuenta es importante a la hora de comprender de dónde han salido esas dos cosas que nadie sabe aún muy bien qué son: la materia y energía oscuras. Siempre habrá alguien que piense que se lo han sacado de la manga los físicos actuales para cuadrar las observaciones. Y en cierta medida es así, pero no del todo. Son dos conceptos que se ajustan mucho con las observaciones de distintos eventos del Universo observable, pero que, además, cuadran con los datos que se obtienen de diversos modelos teóricos. Esta convergencia de observaciones de distintos fenómenos y de explicaciones matemáticas, ajustadas mediante la existencia de esos dos elementos fundamentales del Universo, y la historia que hay detrás, desde la inclusión de los dos conceptos en la narrativa astrofísica, hasta que han sido mayoritariamente aceptados por la comunidad científica y el modelo LCDM se considera el mejor de los modelos actuales (que no se preocupe nadie que explican perfectamente lo que es ese modelo), es la que hace que todo cobre sentido y no parezca algo tan raro como realmente es.

Como digo, un libro muy bien explicado en el que hay muy pocas fórmulas, y las que hay están muy bien explicadas (nos lleva desde la ecuación de campo de Einstein, a la la ecuación deducida por Alexander Friedmann y al tiempo de Planck de una forma simplemente espectacular, muy sencilla y muy bien explicada).

Por resumir, son 276 páginas, mas dos anexos pequeños en los que da más explicaciones matemáticas pero muy bien explicadas y que se pueden seguir con unos conocimientos mínimos (sobre todo la parte de cómo se mide la masa en astronomía) que se leen de forma muy rápida y entretenida. Merece la pena leerlo para poder opinar con algo más de fundamentos sobre un tema que está siendo puesto a prueba en la actualidad.

Como siempre, copio un trocito:

"Las preguntas surgen una tras otra, sin fin, y podríamos pensar en cualquier escenario fascinante y divertido para la evolución pasada del universo, algo que han hecho prácticamente todas las culturas, pero¿cómo podríamos saber si una imagen en concreto es científicamente correcta? ¿Podría la cosmología, esa actividad de creación de mitos cómoda y especulativa en la que llevamos siglos embarcados, convertirse en una verdadera ciencia? Como hemos indicado en el prefacio, para que sea una verdadera ciencia es necesario que los escenarios cosmológicos que se nos han ocurrido sean lo bastante definidos, claros y matemáticamente precisos para poder ponerlos a prueba empíricamente. Las pruebas deben ser lo bastante precisas y limpias para que se pueda demostrar si una determinada imagen teórica es incorrecta. La teoría debe ser "falsable", esto es, refutable; tiene que ser posible demostrar, ya sea mediante observación o mediante experimentación, que es errónea".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1-2

Opinión: 4-5