Sobre el origen del tiempo

Escrito por Thomas Hertog y publicado por Penguin Random House dentro de la colección Debate en el 2024.

Nuevamente, al autor no lo conocía, pero el subtítulo del libro: "la última teoría de Stephen Hawking" y la lectura de la contraportada en la que indicaba que fue un estudiante de doctorado (finalmente doctor en la Universidad de Cambridge) con Stephen Hawking, pues hacía que mereciese la pena la lectura, como así ha sido.

Me leí hace tiempo otro libro de otro de otro discípulo de Hawking que me gustó bastante (éste), así que había que intentarlo nuevamente.

Obviamente, tal y como indica la portada, trata del origen de todo y de la última forma en la que Hawking (y el autor) estaban intentando aproximarse a el.

Es un libro que no hace un recorrido por épocas muy lejanas (aunque no deja de mencionar algunas) sino que se centra en los siglos XIX, XX y XXI, para contarnos lo que sabemos actualmente sobre el Universo, lo que sabemos sobre mecánica cuántica, algunas de las distintas teorías con las que estamos intentando explicar lo que sabemos y entender lo que aún no sabemos y, por supuesto, la última aproximación al origen del tiempo de Hawking (una nueva visión descendente con principio holográfico incluido). Hace unas buenas explicaciones de casi todo, incluyendo que "los matemáticos del siglo XIX ya habían demostrado que todas las propiedades geométricas de las superficies curvas, pueden definirse de forma intrínseca, sin tener que hacer referencia a nada por encima o por debajo de la superficie", lo que implica que se deberían poder explicar muchas cosas del universo sin tener que adoptar el papel de un observador exterior (y aquí entra la mecánica cuántica en juego).

Durante el desarrollo, pone muy pocas ecuaciones y las explica todo lo bien que nos hace falta para poder seguir los razonamientos, incluyendo buenas explicaciones adicionales, como que la ecuación de la relatividad general tiene el mismo aspecto para todos, estén donde estén y se muevan como se muevan. Pero pone una que no había visto y que está en la tumba de Hawking en la abadía de Wetsminster (la de la temperatura de los agujeros negros) y que es muy curiosa de leer, por la mezcla de constantes cuánticas y relativistas.

Narra muchos encuentros entre científicos y formas agradables de ver la ciencia, como que la esencia misma de la ciencia moderna es que, una vez admitida la ignorancia, podemos adquirir nuevo conocimiento experimentando y observando, y desarrollando modelos matemáticos que organizan esas observaciones  en teorías generales o "leyes", y que mucha ciencia se ha desarrollado siempre en reuniones informales, como bien decía Robert Oppenheimer: "el té es donde nos contamos unos a otros lo que no entendemos".

En fin, un libro de 340 páginas que se leen muy bien, excepto un par de capítulos a los que hay que prestar un poco más de atención y leerlos con más calma, pero nada que no se pueda entender (o casi entender).

Como siempre, copio un trocito:

"En un universo cuántico, un pasado y un futuro tangibles, emergen de una neblina de posibilidades por medio de un proceso continuo de interrogación y observación. Este proceso interactivo de observación, que se halla en el centro de la teoría cuántica y que transforma lo que podría ser en lo que en realidad sucede, arrastra de manera constante al universo más firmemente hacia la existencia. Los observadores adquieren, en este sentido cuántico, una suerte de función creativa en los asuntos cósmicos que imbuye la cosmología de un delicado toque subjetivo. El proceso de observación también introduce un sutil elemento retrógrado, hacia atrás en el tiempo, en la teoría cosmológica, porque es como si el acto de observación de hoy fijase retroactivamente el resultado del big bang "en aquel entonces". Por eso Stephen se refería a su teoría final como cosmología descendente: leemos los aspectos fundamentales de la historia del universo hacia atrás, es decir, de arriba a abajo".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 2 (un par de capítulos hace que no sea un 1)

Opinión: 4 (muy agradable de leer excepto un par de capítulos un poco más densos)

Cuestiones cuánticas y cosmológicas

Escrito por Stephen W. Hawking y Roger Penrose y publicado por Alianza Editorial en 1993 (actualmente van por la tercera edición que tiene una portada distinta, pero he puesto la del libro que tengo yo; y el link no va a la editorial sino a una tienda, porque en la editorial no he logrado encontrar el libro).

Bueno, esta vez sí que conocía a los autores, y tengo prueba de ello, que he comentado bastantes libros suyos en el blog (y tengo algunos pendientes de leer, pero tardaré en hacerlo, que me da pena ir acabando con ellos, que los dos primeros libros de divulgación que leí eran suyos). No hace falta que diga que son dos grandes científicos y divulgadores (aunque uno, en mi opinión, sea muy técnico para el público general).

El libro no es un relato único, sino que son diez ensayos que, como muy bien dice José Manuel Sánchez Ron en su introducción: "se trata de unos trabajos con frecuencia difíciles". La introducción son unas veinte páginas que hacen un buen resumen del libro. Por cierto de Sánchez Ron, también he puesto alguna que otra entrada.

La mejor forma que tengo de explicar de qué va el libro es poner los títulos, el autor (SWH o RP) y las fechas de los ensayos, con lo que queda todo bastante claro (creo):

1. Avances teóricos en relatividad general. SWH, 1980.
2. Colapso gravitacional. El papel de la relatividad general. RP, 1969.
3. La mecánica cuántica de los agujeros negros. SWH, 1977.
4. Agujeros negros e impredictibilidad. SWH, 1978.
5. ¿Está próximo el final de la física teórica? SWH, 1979.
6. Singularidades y asimetría temporal. RP, 1979.
7. La dirección del tiempo. SWH, 1987.
8. Las condiciones de contorno del universo. SWH, 1982.
9. Newton. Teoría cuántica y relatividad. RP, 1987.
10. Gravedad y reducción del vector estado. RP, 1986.

He puesto el año para que la gente no se complique, que algunas de las ideas que aparecen en los artículos han ido cambiando con el tiempo. Han pasado algunos años, ejem.

En cada ensayo aportan los autores su opinión al respecto del asunto que están tratando, y la sustentan con teorías propias y multitud de datos sobre experimentos, conceptos y teorías de otros físicos. Hablan de conceptos como el efecto de Raychaudhuri, la teoría de twistores, el teorema fundamental del cálculo, singularidades pasadas (TIF), singularidades futuras (TIP), la curvatura de Weyl, que el espacio-tiempo es una variedad diferenciable Hausdorff, que hay siete posibles flechas del tiempo (pag.131), la radiación Cherenkov, soluciones de Kerr-Newman, la entropía del agujero negro de Bekenstein-Hawking (escriben la fórmula), lo que se entiende por entropía gravitacional, etc, etc, ... y aunque parezca mentira, también hay comentarios graciosos, como uno de Feynman que dice que "en la teoría newtoniana, si todas las posiciones y velocidades de un sistema complejo se conocen con cierta precisión, entonces ¡toda esa precisión se pierde en menos tiempo de lo que costaría expresarla en palabras!".

Resumiendo, un libro de 303 páginas, con una dificultad alta en algunas partes, bueno, en muchas, pero que si obviamos esa dificultad (en algunos momentos es difícil hacerlo) se puede leer siguiendo el hilo argumental. No puedo si no recomendar su lectura, a pesar de la dificultad, aunque sólo sea porque son dos de los grandes (me refiero a los autores).

Como siempre, copio un trocito (de Roger Penrose):

"El fenómeno más llamativo de todos es el de la asimetría estadística del universo. Es para mí inconcebible que esta asimetría pueda estar presente sin una causa tangible. Una explicación por medio del principio antrópico me parece completamente fuera de lugar. También me parece fuera de lugar una explicación del tipo de las de "ruptura de simetría", de acuerdo con las cuales los estados más probables del universo no tendrían por qué compartir las simetrías de las leyes que los gobiernan (¡Es difícil imaginar cómo nuestro vasto universo podría "saltar" simplemente de uno de estos estados a otro cuando incluso no sabe en qué dirección temporal debe empezar!) A mi juicio, ¡todavía queda la otra explicación (obvia() de que no todas las leyes físicas son simétricas en el tiempo!

El puzle es entonces el siguiente: ¿por qué esconde la naturaleza esta asimetría de forma tan efectiva?".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 4-5 (hay partes sencillas, pero casi todo requiere cierto nivel o abstracción)

Opinión: 4

El fin de todo

 

Escrito por Katie Mack y publicado por Editorial Planeta dentro de su colección Drakontos en 2021 (el original es del 2020).

Aunque en el link que he puesto explican con más detalle quién es la autora, comentar que es profesora adjunta de física en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, y con eso más el tema del que habla, que siempre me ha interesado bastante, ya tenía todo lo necesario para leer el libro. Bueno, eso y que ella misma dice que cuando descubrió que Hawking se definía a sí mismo como un cosmólogo, supo lo que quería ser ella (y soy muy de Hawking). De todas formas, por si alguien se despista, ya pone en la parte de abajo de la portada del libro que sólo se refiere al fin de todo, astrofísicamente hablando (por si alguno pensaba en cosas más raras).

La verdad es que está muy bien escrito, y no entra en dificultades técnicas. Eso sí, en la primera página (la primera) ya se ha cargado el planeta Tierra (vamos, que los terrícolas empezamos mal). Nos avisa que se va a centrar en cinco posibilidades que ha escogido en función de su importancia en las discusiones actuales entre cosmólogos, que son: big crunch, energía oscura (dos opciones), desintegración del vacío (rápida, limpia e indolora) y cosmología cíclica.  De la desintegración del vacío me gustaría hacer un resumen muy rápido y viene a ser que nuestro campo de Higgs puede encontrarse en una situación de falso vacío y saltar mediante un suceso de alta energía o por efecto túnel cuántico a una situación de verdadero vacío (con resultados catastróficos). He puesto un link a un vídeo que está bien para entenderlo.

Aunque para comentarlas tiene que introducir conceptos que más o menos (a estas alturas del blog) ya nos van sonando a todos, como el principio cosmológico (básicamente que el universo es igual en todos los lugares), el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo del que, al margen de comentar qué es, hace un añadido que a mi me deja con buen cuerpo, y es que Peebles finalmente se ha llevado el premio Nobel en 2019 (algo de justicia poética, aunque sea con 40 años de retraso) y hace un comentario aclarador sobre la radicación de fondo: "en cualquier dirección que miremos, si lo hacemos lo bastante lejos, veremos ese lejano universo ardiendo. No es que estemos viendo una parte distinta del espacio, sino un tiempo en que todo el espacio ardía".

Cuenta también cosas curiosas, como el uso de la telemetría láser para medir la distancia a la luna gracias a que los astronautas del Apolo dejaron un espejo allí. Habla de Henrietta Swan Leavitt (que ya la he mencionado en algún otro libro como madre del uso de candelas estándares en astronomía). Del escenario ecpirótico (en el que el origen de nuestro universo viene dado por el choque de dos branas de tres dimensiones). Del modelo alternativo de Penrose conocido como cosmología cíclica conforme (que conjetura que la entropía no funciona igual cerca de las singularidades). Del estado de equilibrio de De Sitter (el origen de nuestro universo y de todo lo que en él ocurre es el resultado de fluctuaciones aleatorias en un universo en continua expansión). Del modelo de concordancia, según el cual el universo tiene cuatro constituyentes básicos: radiación, materia regular, materia oscura fría y energía oscura en forma de constante cosmológica. Y todo rodeado de un buen sentido del humor, que cuando se habla de cómo va a acabar todo, siempre se agradece. Incluyendo algunas referencias a la ya famosa serie de novelas (y película) de Douglas Adams: "La guía del autoestopista galáctico" (una de ellas a la escena de la ballena y la maceta).

Por resumir, un libro de 214 páginas que se leen muy bien, de forma relajada y la mayoría del tiempo con una sonrisa (que eso siempre se agradece). El epílogo final es muy bueno.

Como siempre, copio un trocito (bueno, un poco largo, pero es para que se entienda bien):

"Sin embargo, decía Hawking, cerca de un agujero negro puede ocurrir que la partícula virtual de energía negativa caiga del otro lado del horizonte y deje la partícula virtual de energía positiva desamparada, de modo que esta se torna real y escapa. La masa del agujero negro se reduciría un poco al absorber esa poquita energía negativa, y una cantidad igual de energía positiva se irradiaría desde el horizonte del agujero negro. Como estas partículas virtuales nunca paran de aparecer por todo el espacio, todo agujero negro que no esté ocupado engullendo materia de su entorno debería ir perdiendo masa poco a poco a través de este proceso de evaporación.

Por complicado que esto pueda parecer, sigue siendo una descripción muy, muy simplificada que solo pretende retener la idea básica sin andarse por veredas demasiado técnicas, y aunque como explicación sea muy habitual, a mí nunca me ha convencido del todo, puesto que parece necesitar que las partículas de energía negativa caigan con preferencia en el agujero mientras las de energía positiva irradian de él con la energía suficiente para escapar. lo que ocurre es que, pese a explicarla en estos términos al gran público, Hawking nunca quiso que se tomase de manera literal. La verdadera explicación requiere calcular las funciones de onda y la dispersión que experimentan cerca de un agujero negro. Pero lo cierto es que no hay manera de meterse ahí sin un montón de matemáticas y un nivel de comprensión de la física que probablemente requiera de dos o tres semestres de clases semanales."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 4-5 muy divulgativo

Agujeros negros

 

Escrito por Stephen Hawking y publicado por Editorial Crítica en 2017 (aunque el original es del 2016).

En realidad el libro son dos conferencias de 15 minutos que dio en las conferencias Reith de la BBC en 2016, y ambas están cada una en un capítulo (el libro son dos capítulos). Una se titula: "¿Son calvos los agujeros negros?", y la otra: "Los agujeros negros no son tan negros como los pintan". Ambas están comentadas por David Shukman, que va metiendo notas en las partes que considera un poco más complejas.

Del autor hay poco que se pueda decir y que no haya dicho ya en los libros que he comentado de él, y en los que seguiré comentando (que aún tengo unos cuantos). Es uno de los grandes físicos teóricos de todos los tiempos y un gran divulgador científico (y junto a Roger Penrose, nos ha dado muchas alegrías y muchos quebraderos de cabeza a los aficionados para lograr entenderlos).

Como no podía ser de otra forma, en la primera conferencia nos comenta lo que sabemos (o suponemos que sabemos) sobre los agujeros negros, ¿qué son? y ¿cómo se forman?. Para explicar esto, habla de Chandrasekhar y de Landau, de lo que creemos que son los cuásares, que son los objetos más brillantes del universo y que son una abreviatura de "fuentes de radio cuasi-estelares", y se cree que son discos de materia que giran alrededor de agujeros negros.

Cuando habla de los efectos de traspasar el horizonte de sucesos de un agujero negro, amplían una frase de una película que me gustó mucho cuando era un niño (Alien, el octavo pasajero) y dicen: "en el espacio nadie te puede oír gritar; y, en un agujero negro, nadie puede verte desaparecer", y luego explican lo que han querido decir con ello.

Por supuesto, en la segunda conferencia es cuando habla de la radiación Hawking y del problema de la conservación de la información dentro de los agujeros negros (habla de que la información podría almacenarse en el horizonte de sucesos, basándose en que la información se transforma en un holograma bidimensional, por un proceso conocido como supertraslación, y, en el libro, en la parte final, ponen el sumario del artículo técnico en el que se hace esa referencia: "Pelo suave en los agujeros negros"). De ahí que en el título del capítulo digan que los agujeros negros no son tan negros.

Resumiendo, un libro de sólo 95 páginas que se leen de forma muy rápida en una tarde (y no exagero). Al final del libro ponen también una serie de comentarios/resúmenes de otros nueve libros de Hawking (de los cuales yo tengo tres pendientes de leerme).

Como siempre. copio un trocito:

"Para mi sorpresa, descubrí que el agujero negro parecía emitir partículas de forma continua. Como todo el mundo en aquella época, yo aceptaba el dictamen de que un agujero negro no podía emitir nada. Así que hice un gran esfuerzo para intentar deshacerme de ese efecto embarazoso. Pero, cuanto más pensaba en ello, más se resistía a desaparecer. Lo que al final me convenció de que aquello era un proceso físico real fue que las longitudes de onda de las partículas emitidas eran exactamente térmicas. Mis cálculos predecían que un agujero negro crea y emite partículas y radiación exactamente como si fuera un cuerpo caliente ordinario, con una temperatura que es proporcional a la gravedad en su superficie e inversamente proporcional a su masa."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 3-4

Seis números nada más

ε

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).

In memoriam - Stephen Hawking

Hoy se nos ha ido uno de los grandes de todos los tiempos, del cual había disfrutado mucho leyendo algunos de sus libros (y de sus artículos) y comentando algunos en el blog (éste, éste y éste) y algunos más que comentaré cuando me los lea (que tengo algunos pendientes).

Nunca se llevó ningún premio Nobel, pero como si lo hubiese hecho.

Descanse en paz. Espero que ahora, por fin, haya podido entender a qué juega Dios.

Las dudas de la física del siglo XXI

Escrito por Lee Smolin y publicado por Editorial Crítica en la colección Drakontos en 2007 (el original es del 2006).

El autor, que ya mencioné cuando comenté otro libro, "La teoría perfecta", es doctor en física por la Universidad de Harvard y trabaja en el Perimeter Institute de Física Teórica desde el 2001. Datos suficientes para echar un vistazo al libro; al margen de que el subtitulo "¿es la teoría de cuerdas un callejón sin salida?" y la imagen de una cuerda a punto de romperse, hay que reconocer que llaman la atención.

Tengo que decirlo desde el principio, el libro me ha gustado bastante y está muy bien escrito, así que es un autor a tener en cuenta para futuros libros (o traducciones de libros, que tiene algunos sin traducir al español). El tema lo deja claro desde la portada y no duda en mojarse y dar su opinión de una forma contundente (lo cual me ha sorprendido gratamente). Divide el libro en cuatro partes (La revolución inacabada, Un breve historia de la teoría de cuerdas, Más allá de la teoría de cuerdas, Aprendiendo de la experiencia) y a través de ellas va desarrollando los conceptos necesarios para hacernos una idea de lo que es la teoría de cuerdas (él estuvo trabajando en ella a lo largo de una serie de años) y cómo está afectando su actual desarrollo a la física teórica y a los que trabajan en física teórica desde aproximaciones que no sean parte de la teoría de cuerdas. 

Comienza definiendo lo que él entiende como cinco grandes problemas sin resolver de la física teórica:

1. Combinar la teoría de la relatividad general y la teoría cuántica en una única teoría que pueda afirmar ser una teoría completa de la naturaleza.
2. Resolver los problemas de los fundamentos de la mecánica cuántica, sea haciendo que la teoría tenga sentido en su formulación actual, sea inventando una nueva teoría que tenga sentido.
3. Determinar si las diversas partículas e interacciones pueden unificarse en una teoría que las explique a todas como la manifestación de una única entidad fundamental.
4. Explicar cómo determina la naturaleza los valores de las constantes libres del modelo estándar de la física de partículas.
5. Explicar la materia oscura y la energía oscura. O, si no existen, determinar en qué modo y por qué la gravedad se modifica a grandes escalas. Y, de manera más general, explicar por qué las constantes del modelo estándar de cosmología, entre ellas la energía oscura, tienen los valores que tienen.

A partir de estos problemas, se plantea cómo se están abordando los problemas hoy en día y si, quizá, deberían hacerse las cosas de otro modo (bueno, el quizá es mío, él lo tiene muy claro y lo dice sin ningún género de duda: "estos cinco problemas son los mismos desde hace treinta años"). Para que el lector pueda hacerse una idea de todo, comienza analizando la teoría de la relatividad (haciendo hincapié en algunos puntos cruciales, como que "la geometría del espacio no forma parte de las leyes de la naturaleza", "que no existe una manera preferida de medir el tiempo"), habla de la entropía de los agujeros negros (y de su descubrimiento por parte de Bekenstein, recientemente fallecido), de los descubrimientos de Hawking (por ejemplo, que si se añade energía o masa a un agujero negro, el agujero negro aumenta de tamaño y se enfría), de lo que son las partículas carentes de masa (partículas que nunca se encontraran en reposo, porque la masa es la medida de la energía de una partícula cuando no se mueve), de algunos de los problemas que se están encontrando las teorías actuales, como que los protones deberían ser inestables y desintegrarse en algún momento (cosa que aún no ha logrado observarse), de la ley de Milgrom, de las MOND, de la relatividad doblemente especial (DSR II), de la teoría twistor (de Penrose de la que ya hablé algo en otro comentario: éste), de la teoría de topos, de los octoniones, y por supuesto de todas las teorías de cuerdas existentes en la actualidad (actualidad a la fecha de publicación del libro, naturalmente).

El repaso de nombres que aparecen y de las teorías desarrolladas por ellos es tremendo, como por ejemplo, además de los citados anteriormente, Lisa Randall (he comentado varios libros suyos: éstos), Joao Magueijo (he comentado un libro suyo: éste), Alain Connes, Alexander Grothendieck, etc, ... y mientras va comentando las distintas teorías y enfoques que tienen los problemas y cómo se están tratando actualmente, entra a discutir sobre lo que es la ciencia y da algunos comentarios muy buenos, un par de ellos de Feyerabend: "la buena ciencia es cualquier cosa que, en un determinado momento de la historia, haga avanzar nuestro conocimiento. Y no te preocupes por cómo definir el progreso, cualquiera que sea la manera en que lo definas seguirá siendo cierto", otro de Feynman: "la ciencia es el escepticismo organizado respecto a la fiabilidad de la opinión de los expertos" (puse un vídeo muy bueno que habla de eso precisamente: éste) y comenta dos cosas que me parecen muy importantes y que siempre deberían tenerse en cuenta: "nadie puede predecir con certeza si un enfoque conducirá a un progreso definitivo o a años de trabajo malgastado" y "no crean la mayor parte de lo que oigan. Cuando un científico afirma haber conseguido algo importante, pidan que les enseñe las pruebas", porque eso es la investigación científica.

Hay multitud de comentarios que merecerían la pena escribirse en éste resumencillo, pero se haría muy largo al final. No obstante hay uno que me gustaría poner antes de terminar: "Si los matemáticos inventaron el concepto de demostración y lo convirtieron en el criterio para la convicción, es porque la intuición humana ha demostrado equivocarse muy a menudo y porque las conjeturas creídas por una gran mayoría, en ocasiones, resultan ser falsas".

En fin, que son 481 páginas que se leen de forma muy tranquila, sin demasiadas dificultades técnicas, pero con mucha información (pero mucha) sobre gran cantidad de temas (no sólo técnicos si no organizativos y universitarios). Me ha gustado y, los dos últimos párrafos hacen que te sientas identificado con el autor (salvando las distancias, claro).

Como siempre copio un trocito:
"Hoy en día, casi todos los que se han tomado en serio la gravedad cuántica comparten las ideas de Bronstein, aunque hayan tardado setenta años en hacerlo. Una de las razones de este retraso radica en que incluso las mentes brillantes de Bronstein o Solomon no pudieron esquivar la sinrazón de su época. Un año sepués de la publicación del artículo antes citado, Bronstein fue arrestado por el NKVD (Narodnyi Komissariat Vnutrennikh Del, la organización con funciones de la policía secreta y política y de servicio de inteligencia de la URSS, precursora del KGB) y ejecutado por un pelotón de fusilamiento el 18 de febrero de 1938. Solomon ingresó en la resistencia francesa y fue abatido por los alemanes el 23 de mayo de 1942. Sus ideas se perdieron para la historia. Yo he trabajado en el problema de la gravedad cuántica toda mi vida y sólo he sabido de su existencia cuando ya casi estaba acabando el libro".

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

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).

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

El paisaje cósmico

Escrito por Leonard Susskind y publicado por Editorial Crítica dentro de su colección Drakontos en 2007 (el original es del 2006). Antes de seguir, me gustaría comentar, que no se si lo he hecho en algún otro momento, que el director de esta colección es José Manuel Sánchez Ron, y hace un gran trabajo, al menos en mi opinión, ya que de esta colección me he leído bastantes libros (y tengo otros muchos pendientes de leerme). También me he leído algún libro suyo, como el de "Cartas a Isaac Newton" (que me gustó bastante) y tengo algún otro en casa pendiente de leerme, como el de "Los pilares de la ciencia".

Sobre el autor, decir, tal y como dije cuando comenté otro libro suyo ("La guerra de los agujeros negros") que es el actual director del Instituto de Física Teórica de Stanford, y con eso basta para que merezca la pena leerlo. Si además le sumamos que el anterior que me leí (que casualmente era del 2007 y me lo debería haber leído después de éste, pero nadie es perfecto) me gustó bastante y me pareció que estaba bien escrito, pues razón de más, para, tal y como dije cuando comenté el anterior, poner éste entre los próximos que tenía para leer.

El título viene acompañado por la siguiente frase: "Teoría de cuerdas y el mito del diseño inteligente". Con eso ya nos podemos hacer una idea de lo que va a ir el libro: sí, de teoría de cuerdas, y, como dice él mismo: "de la explicación científica de los milagros aparentes de la física y la cosmología, y de sus implicaciones filosóficas". Bueno, y de muchas cosas más, pero fundamentalmente de cómo la teoría de cuerdas bien mezclada con el principio antrópico, el principio holográfico y los multiversos, están revolucionando nuestra concepción de la naturaleza ... y la de los físicos.

Pero no comienza dando nada por sabido, y hace una buena explicación de todo lo que comenta; de hecho hace una muy buena explicación de muchas de las cosas que comenta. Puesto que se va a hablar de bastante de mecánica cuántica y de física de partículas, nos hace una introducción a la misma y a los conceptos que en ella se manejan, bastante clara (dentro de que la mecánica cuántica es lo que es), como de los diagramas de Feynman dentro del capítulo primero o la energía del vacío de la que comenta cosas bastante interesantes, como: "por muchas veces que dupliquemos el tamaño del universo, la densidad del vacío sigue siendo la misma y su efecto repulsivo nunca disminuye" (que es algo, en principio chocante para la lógica que manejamos los mortales). También habla de los comienzos de la teoría de cuerdas y de los espacios de Calabi Yau (que aparecen comentados en casi todos de los libros que hablan un poco en serio de la teoría de cuerdas) y las singularidades cónicas (conifold). En fin, que explica muy bien todo lo que luego utiliza para desarrollar su opinión sobre la explicación científica del "diseño inteligente". Según se va adentrando más en el meollo del asunto, empieza con dos conceptos que serán claves a lo largo de todo el libro, que son el de "paisaje" y "megaverso" (él mismo reconoce que hoy en día muchos utilizan la palabra "multiverso" en vez de "megaverso", pero en realidad se refieren a lo mismo). Y nos indica que hay que tener cuidado y que "los conceptos de paisaje y megaverso no deben confundirse. El paisaje no es un lugar real. Piense en él como una lista de todos los posibles diseños de universos hipotéticos ... El megaverso, por el contrario es muy real. Los universos de bolsillo que lo llenan son lugares que existen realmente, no posibilidades hipotéticas".

Resumiendo, son 433 páginas con un glosario final por si alguien se despista, que se leen bastante bien y muy bien explicadas; luego podremos estar más o menos de acuerdo con lo que dice, pero hay que tener en cuenta que han pasado 10 años desde que se escribió, y en diez años pasan muchas cosas, aunque en general, los temas de los que habla el libro siguen estando en la frontera de la física.

Como siempre, copio un párrafo:

"Estas conclusiones relativas a la existencia de una constante cosmológica son tan importantes que quiero repetirlas. La existencia de una pequeña constante cosmológica, que representa el 70% de la energía del universo, resuelve los dos mayores enigmas de la cosmología. Primero, la energía adicional es suficiente para hacer el universo plano. Este hecho elimina la molesta discrepancia entre la planicie observada del espacio y el hecho de que la masa del universo sea insuficiente para hacerlo plano.

La segunda paradoja que queda eliminada por la constante cosmológica es la discrepancia igualmente molesta que supone el hecho de que las estrellas más viejas parecen más viejas que el universo. De hecho, la misma energía del vacío - setenta por ciento del total- es exactamente la que se necesita para hacer el universo un poco más viejo que estas antiguas estrellas."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1-2.

Opinión: 4-5 (muy bien escrito, muy claro y tomando partido).

La guerra de los agujeros negros

Escrito por Leonard Susskind y editado por Editorial Crítica dentro de la colección Drakontos (una gran colección, de la que tengo bastantes libros) en 2009 (el original en inglés es del 2008, así que las ideas de las que habla son bastante actuales).

El autor es el actual director del Instituto Stanford de Física Teórica lo cual es un buen motivo para leer algún libro suyo (de hecho, dentro de la misma colección tengo otro suyo aún pendiente de leerme que es el de "El paisaje cósmico").

La trama central del libro es la búsqueda de la respuesta correcta a la pregunta de si se pierde información en un agujero negro o no, y la implicaciones de dicha respuesta sobre la física que rige nuestro mundo. Cuando se habla de información, el autor se refiere a los datos que distinguen un estado de cosas de otro (se mide en bits). Del tema de la información ya comenté algo en una entrada anterior sobre el libro "Decodificando la realidad". Como casi todos los conceptos importantes de los que se habla en este libro, no son conceptos sencillos de manejar ni numéricamente, ni conceptualmente, pero hay que reconocerle al autor que la forma en la que está desarrollado el libro hace que todo sea muy fácil de entender (por lo menos conceptualmente, ya que las matemáticas que hay detrás de los conceptos de los que habla son bastante complejas y gracias a Dios, sobre todo para los no demasiado versados en ellas, no entra a dar detalles de las mismas).

Además de darnos bastantes datos de la vida del autor y de sus interacciones con muchos de los grandes físicos teóricos del mundo, lo que contribuye a darle un sentido a toda la historia, que no es otra que la batalla intelectual y científica entre Stephen Hawking junto con muchos otros físicos (casi todos los relativistas) y Leonard Susskind y Gerard't Hooft (de este gran físico, premio Nobel, ya comenté un muy buen libro suyo: "Partículas elementales") tratando de averiguar quienes tenían razón sobre la pérdida de información cuando un agujero negro se evapora. Para entender todos los conceptos implicados el autor comienza hablando de Newton, pasa por Einstein, y se adentra en la mecánica cuántica, la física de partículas, la entropía, la CDQ, la teoría de cuerdas, el principio holográfico (que por resumir viene a decir que toda la información está en la frontera de una región del espacio), los espacios De Sitter, la complementariedad de un agujero negro (que también por resumir, viene a decir que lo que ocurre en la frontera de un agujero negro depende de si el observador está dentro de la frontera o fuera de ella), la radiación Hawking, en fin muchos conceptos que resultan muy bien explicados y bastante fáciles de entender, gracias a ejemplos muy bien puestos que hacen posible la visualización de las explicaciones (casi siempre, hay veces que la visualización no resulta fácil).

Por resumir, un libro de una lectura fácil y amena, que explica multitud de conceptos de forma muy sencilla y que en 456 páginas nos hace un muy buen resumen de por dónde están yendo las cosas en la física teórica actual (hay un buen glosario al final del libro por si alguien se despista con los conceptos en algún momento). Reconozco que me ha gustado y lo he leído bastante rápido gracias a la forma sencilla en la que está escrito y me han dado ganas de leerme el otro libro suyo que tengo. Lo pondré entre los próximos a leer.

Como siempre, copio un trocito:

"Las nuevas ideas del mundo físico que se han desarrollado hace poco más de una década implican un nuevo tipo de relatividad y un nuevo tipo de complementariedad cuántica. El significado objetivo de la simultaneidad (de dos sucesos) se vino abajo en 1905, pero el concepto de suceso propiamente dicho seguía sólido como una roca. Si una reacción nuclear tiene lugar en el Sol, todos los observadores estarán de acuerdo en que sucedió en el Sol. Nadie lo percibirá como si hubiera tenido lugar en la Tierra. Pero algo nuevo sucede en el poderoso campo gravitatorio de un agujero negro, algo que socava la objetividad de los sucesos. Sucesos que un observador en caída ve que están en el interior profundo de un enorme agujero negro, otro observador los detecta fuera del horizonte, revueltos entre fotones de la radiación de Hawking. Un suceso no puede estar a la vez detrás del horizonte y delante de él. El mismo suceso está o detrás del horizonte o delante del horizonte, dependiendo de qué observador haga el experimento. Pero incluso la gran extrañeza de la complementariedad no es nada comparada con el principio holográfico. Parece que el mundo sólido tridimensional es una especie de ilusión, y lo real tiene lugar en las fronteras del espacio."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1-2.

Opinión: 4-5 (realmente me ha gustado bastante).

PD (añadida el 18/05/16): A finales del mes de Abril ha salido un artículo bastante interesante sobre la recuperación de la información que cae dentro de un agujero negro en Iflscience.

La naturaleza del espacio y el tiempo

Escrito por Stephen Hawking y por Roger Penrose y editado por Editorial Debate en 2011.

Realmente no es un libro tal cual, sino que se trata de unas conferencias que tuvieron lugar en el Instituto Isaac Newton de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Cambridge en 1994 (si, son de hace ya unos cuantos años, pero siguen siendo dignas de leer, eso si, con mucha calma, que esta vez hay ecuaciones y gráficas por todas partes, cosa por otra parte normal ya que el público objetivo de las mismas eran estudiantes de física y matemáticas).

Son seis conferencias (tres para cada uno) en las que dan su visión sobre la teoría clásica, la estructura de las singularidades espacio-temporales, los agujeros negros cuánticos, la teoría cuántica y el espacio-tiempo, la cosmología cuántica y la visión twistorial del espacio-tiempo (que son los títulos de las seis conferencias).

Posteriormente se lleva a cabo un pequeño debate entre ambos y una ronda de preguntas varias (que también las hay al final de cada conferencia).

En la edición que tengo en las manos, han añadido un epílogo con las posturas actuales respecto a algunos de los temas tratados en las conferencias y se puede observar que las cosas están lo suficientemente complicadas como para que sigan sin estar de acuerdo en algunos puntos.

Tengo que hacer hincapié en que es un libro que requiere un cierto nivel de conocimientos previos, pero que merece la pena leer, entre otras cosas porque se tratan temas interesantes desde puntos de vista distintos, en los que cada uno de los autores es capaz de convencerte de la bondad de sus razonamientos y la posible equivocación del otro. Comentan todo tipo de asuntos, desde una definición realmente curiosa de singularidad (en la página 26), a la censura cósmica, la equiparación entre las leyes de la termodinámica (de las que ya hablamos en otro libro comentado aquí) y las leyes de la mecánica de los agujeros negros, la hipótesis de curvatura de Weyl, los diagramas de Carter-Penrose, la radiación térmica de los agujeros negros, las métricas de Schwarzschild, de DeSitter, en fin, que hay una gran cantidad de información curiosa dentro de este libro, que merece la pena leer en un sitio tranquilo sin muchas interrupciones, porque repito que requiere cierta concentración.

Como siempre, copio un trocito:

“Aquí estamos principalmente interesados en analizar la situación de un agujero negro. Sabemos que tiene que haber una singularidad en alguna parte, pero para tener un agujero negro tenemos que demostrar que está rodeado por un horizonte de sucesos. La hipótesis de censura cósmica asegura precisamente esto: en esencia, que uno no puede ver la propia singularidad desde fuera. En particular, implica que hay cierta región que no puede enviar señales al infinito exterior. La frontera de esta región es el horizonte de sucesos. Podemos aplicar también a esta frontera un teorema dado en la última conferencia de Hawking, ya que el horizonte de sucesos es la frontera del pasado del infinito nulo futuro”.

Clasificación:

Facilidad de lectura: 4-5

Opinión: 3-4