50 paradojas de la física

Escrito por Alexander Reshetkov y publicado por Editorial Limusa en 2011.

Nuevamente no conocía al autor, pero el título y un vistazo rápido a los capítulos del mismo hacían casi obligatorio que lo comprase y, una vez hecho el desembolso, había que leerlo. El autor es doctor en física por la Universidad Estatal de Moscú "Lomonosov" y actualmente coordinador del área de física de la facultad de ingeniería de la Universidad Anáhuac (México).

Es uno de esos libros que se pueden leer de forma totalmente independiente unos capítulos de otros, incluso mezclando su lectura con la de algún otro libro, ya que son 50 capítulos (uno por cada paradoja del título) en 215 páginas, lo que deja la media de cada uno en algo así como 4 páginas. 

El desarrollo de cada capítulo es muy directo. Primero expone una paradoja ("juicio increíble, inesperado, extraño, contrario a la opinión común") y después nos ofrece una posible solución a la misma.

Divide las paradojas en tres tipos: la contradicción entre un resultado teórico universalmente admitido y un resultado teórico recién admitido (paradojas tipo T-T), la contradicción entre un resultado experimental aceptado por todos y uno nuevo (E-E) y la  contradicción entre la teoría existente y un resultado experimental (T-E). En el libro tenemos 24 del primer tipo, 2 del segundo y 24 del tercero. Nos indica que el método de las paradojas contribuye a una mejor compresión de los fenómenos de la física (ya que obliga a pensar en profundidad sobre lo que está pasando).

Cuando los libros son de este estilo, es complicado hacer un resumen, porque los temas de los que habla son muchos y no están necesariamente relacionados entre ellos, por mucho que haya bastantes paradojas sobre electricidad, porque también las hay sobre gravedad, mecánica cuántica, radiación, mecánica clásica, ... Así que simplemente mencionaré un par de cuestiones como que habla de la entropía (y de la probabilidad), de la paradoja de Gibbs, del efecto cuántico de Hamlet (que consiste en que la desintegración de un sistema cuántico inestable no está determinada, por lo que el mismo sistema decide desintegrarse o no hacerlo ("ser o no ser")), la radiación de Cherenkov, la diferencia entre un sistema clásico y uno cuántico (en un sistema clásico el estado está siempre determinado (aunque no se conozca) y en un sistema cuántico el estado se determina sólo en el momento de realizar la medición (antes de la medición el estado está indeterminado)). Y hay una foto que me encanta, que es la de los participantes en el quinto Congreso Solvay de 1927, que simplemente es abrumadora.

Por resumir, un libro que se lee muy bien, aunque hay algunas partes en las que hay fórmulas, pero el que quiera se las puede saltar, que no va a perder el hilo ni de la paradoja ni de la solución.

Como siempre copio un trocito:

"Está claro que el fotón tomará uno de los dos caminos posibles: o se refleja o se refracta, pues no puede dividirse. La pregunta es: ¿cuál de los dos caminos será tomado? La teoría clásica no puede responder esta pregunta, pues no hay ningún fundamento ni razón para dar preferencia a alguno de estos caminos. Por lo tanto no hay otra opción que suponer que el movimiento de un fotón no está completamente determinado, y que se reflejará o refractará de manera aleatoria. Significa que las leyes del movimiento no pueden con seguridad describir el movimiento del fotón y sólo pueden predecir la probabilidad que tiene el fotón de reflejarse en la frontera de los dos medios o atravesarla. Es decir, estamos obligados a renunciar a los principios básicos de la mecánica clásica de partículas. En particular, tenemos que abandonar la idea clásica de que una partícula se mueve a lo largo de una trayectoria determinada y suponer que su movimiento es aleatorio, es más, tenemos que renunciar al mismo concepto de trayectoria."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 3-4 (dependiendo de si se sigue el desarrollo de las ecuaciones).

Opinión: 2-3

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.