Génesis

 

Escrito por Guido Tonelli y publicado por Editorial Ariel en el 2021 (ya es raro que me logre leer un libro el mismo año que lo publican).

El autor es un físico del CERN y profesor en la Universidad de Pisa y uno de los colaboradores en el descubrimiento del bosón de Higgs, así que sobre el tema del subtítulo ("el gran relato de la creación del universo") algo sabe. No recuerdo donde vi que lo recomendaban pero, efectivamente, es un libro recomendable.

Como bien indica el título y el subtítulo, nos detalla lo que la ciencia sabe a día de hoy sobre el origen de todo y cómo ha ido evolucionando el universo hasta nuestros días. Como él mismo dice en el primer capítulo: "todo proviene de una pregunta, sencilla e ineluctable: "¿De dónde viene todo esto?"". Y tengo que decir que el primer capítulo es muy, muy bueno.

Teniendo en cuenta de lo que nos habla el libro, no es sorprendente que hable de Einstein, de Lematrie (y de la ley Hubble-Lemaitre), del bosón de Higgs, de la curvatura del universo, del proceso inflacionario (aquí indica que: "a pesar del éxito de la teoría y de las numerosas confirmaciones experimentales, todavía hay un grupo pequeño pero aguerrido de críticos que se oponen con vigor a la teoría de la inflación. En realidad, no es más que una dinámica normal, típica del método científico: criticarlo todo, dudar siempre, buscar puntos débiles, valorar hipótesis alternativas, forma parte de la deontología profesional de los científicos."), de partículas elementales (y del modelo estándar de física de partículas), de la nucleosíntesis estelar, de los distintos tipos de estrellas y galaxias (incluyendo lo que son los blazars, que yo no había oído con ese nombre nunca), en fin, de todo lo que hay que hablar cuando se nos intenta explicar "¿de dónde viene todo esto?", bueno, y como no, del teorema de Noether (que a cada simetría continua de las leyes de la física le corresponde una ley de conservación)

Por resumir, 220 páginas que se leen de forma muy relajada y sin ninguna dificultad técnica (porque es un libro de divulgación, no de estudio) y bastante recomendable.

Como siempre, copio un trocito:

"La modernidad nace con Galilei: el hombre se libera de toda tutela y permanece solitario, armado únicamente con su propio genio, frente a la grandeza del universo. El científico ya no busca la verdad en los libros, no inclina la cabeza frente al principio de autoridad, no se limita a repetir las fórmulas transmitidas por la tradición, sino que lo somete todo a la crítica más feroz. La ciencia se convierte en una búsqueda creativa de "verdades provisionales" a través de "sensatas experiencias" y "necesarias demostraciones".

La potencia del método científico estriba en el uso de conjeturas verificadas por medio de instrumentos que permiten observar, medir y catalogar los más variados fenómenos de la naturaleza. Son los resultados de los experimentos, lo que Galilei llama las sensatas experiencias, los que deciden si una conjetura funciona o ha de ser abandonada."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión:4

Siete breves lecciones de física

Escrito por Carlo Rovelli y publicado por Editorial Anagrama dentro de la colección Argumentos en el 2016 (el original es del 2014).

Del autor comentar que es físico teórico y el actual director de grupo de gravedad cuántica del Centro de Física Teórica (CPT) de la Universidad Aix-Marsella. También es un conocido divulgador científico y ya he comentado otro libro suyo: "El orden del tiempo".

Este libro es una recopilación de unos artículos publicados en el suplemento Domenica del diario italiano "Il Sole 24 Ore" y por lo tanto, aunque los temas de los que habla son bastante complejos, el nivel técnico empleado es mínimo (incluso inexistente) para que todo el mundo sea capaz de leerlo sin sentirse asustado.

Las siete lecciones de física de las que habla son los siete capítulos en los que divide el libro. En el primero habla de la teoría de la relatividad de Einstein, en el segundo de la mecánica cuántica, en el tercero del cosmos, en el cuarto de las partículas elementales, en el quinto de la gravedad cuántica, en el sexto de la probabilidad, el tiempo y los agujeros negros, y en el séptimo y último, de nosotros dentro del mundo que describe la física. Cada artículo ocupa unas diez páginas, así que se puede leer uno al día y terminar el libro en una semana, tan estupendamente (realmente se lee en una tarde, pero lo digo para no ir con prisas).

Como casi siempre que un científico de nivel se pone a explicarnos cosas, siempre aparece algo que no conocíamos de antemano, como la "teoría de la información integrada" de Giulio Tononi, que es un intento de definir de manera cuantitativa la estructura que debe tener un sistema para ser consciente. Pero además aparecen muchos otros conceptos y personajes históricos de los que ya hemos oído hablar casi todos, como el bosón de Higgs, el CERN, el Hubble, los agujeros negros, los gluones, la gravedad cuántica de bucles, ... vamos, que son 93 páginas que se leen muy fácilmente y con un nivel muy sencillo.

Como siempre, copio un trocito:

"El modelo estándar tiene también un llamativo defecto. Alrededor de cada una de las galaxias, los astrónomos observan los efectos de un gran halo de materia, que revela su existencia por la fuerza gravitatoria con la que atrae a las estrellas y desvía la luz. Pero, pese a observar sus efectos gravitatorios, no logramos ver directamente ese gran halo, y no sabemos de qué está formado. Se han examinado numerosas hipótesis al respecto, pero ninguna de ellas parece funcionar. Que hay algo, parece actualmente evidente, pero no sabemos qué es. Hoy lo llamamos "materia oscura". Y parece que se trata precisamente de algo que el modelo estándar no describe, ya que, de lo contrario, lo veríamos. Algo que no son ni átomos, ni neutrinos, ni fotones, ..."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 4 (muy sencillo, pero eso también hay que saber hacerlo)

La partícula al final del universo

Escrito por Sean Carroll y publicado por Random House Mondadori, dentro de la colección Debate, en 2013.

El autor es un físico teórico del Caltech, doctorado en Harvard, que ha escrito algunos libros y publicado una serie de clases en dvd sobre el universo que tienen buen aspecto pero que reconozco no he podido ver.

Tal y como el subtitulo del libro indica ("Del bosón de Higgs al umbral de un nuevo mundo") el argumento principal del libro es la búsqueda de esa partícula misteriosa que puede haber sido descubierta ya (aunque aún faltan más comprobaciones para saber si es exactamente la que se estaba buscando o es alguna otra sorpresa). Pero no sólo nos habla de la partícula en sí, sino que hace un gran recorrido por las entrañas del LHC en  el CERN y las dificultades para su construcción (aunque obviamente menos dificultades que las que tuvieron en USA, donde cancelaron la construcción del SSC) y sobre todo por dos de los experimentos, el ATLAS y el CMS, dedicados ambos a la detección de partículas, pero cada uno de un modo distinto, dando así mayor veracidad a la detección de las posibles nuevas partículas (si es que lo detectan los dos experimentos, como ha sido el caso en el 2012). Durante ese recorrido, al margen de hablarnos de los responsables implicados en todos los aspectos del LHC, también hace un amplio recorrido por la física que está detrás. Entra de lleno en lo que son las partículas, o al menos lo que creemos que son actualmente (teoría de cuerdas incluida), en la teoría cuántica de campos, la ruptura de las simetrías (y por qué son importantes en física), en fin en muchos temas muy interesantes y bien explicados (dentro de la extrema complejidad técnica de los mismos, que logra evitar en casi todo momento). Comenta también conceptos muy de moda, como la materia y la energía oscuras y las posibilidades que tenemos de lograr alguna prueba concreta de ellas en el LHC. Por supuesto, narra cómo se llegó teóricamente a la necesidad del bosón de Higgs (y de quienes tendrían que llevarse el premio Nobel en caso de terminar comprobándose la teoría, ya que, como suele ser habitual desde hace tiempo en física, las ideas no son de una sola persona).

Las explicaciones que va dando a lo largo del libro de todos los temas que trata son bastante buenas, pero deja un par de ellas para los tres apéndices finales que merece la pena leer, ya que aclaran bastante sobre lo que es la masa y el espín de las partículas, hace un resumen del modelo estándar de partículas e introduce un poco los diagramas de Feynman.

Por resumir, son 317 páginas, más los tres apéndices, que, aunque se leen cómodamente (no hay fórmulas), tienen una densidad de información, sobre todo para los que no hayan  leído nada sobre estos temas antes, que hace que haya que leerlas en un ambiente tranquilo y relajado, pero que merece la pena.

Como siempre, copio un trocito:

"La teoría cuántica de campos es la responsable del fenómeno de las partículas virtuales, incluidos los partones (quarks y gluones) en el interior de los protones que tan importantes son para lo que sucede en las colisiones del LHC. Igual que nunca podemos determinar la posición precisa de una partícula, tampoco podemos establecer con precisión la configuración de un campo. Si lo observamos con suficiente detenimiento, vemos partículas que aparecen y desaparecen en el espacio vacío, dependiendo de las condiciones locales. Las partículas virtuales son una consecuencia directa de la indeterminación inherente a la mediciones cuánticas.

Durante generaciones, los estudiantes de física han tenido que enfrentarse a una temida pregunta: "¿La materia en realidad está hecha de partículas o de ondas?". Es habitual que ni siquiera tras todos sus años de formación lleguen a tener una buena respuesta. Hela aquí: la materia en realidad son ondas (campos cuánticos), pero cuando observamos con el suficiente detalle vemos partículas. Si nuestros ojos fuesen tan sensibles como los de las ranas, todo esto tendría más sentido para nosotros."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 2-3 (tiene algunas partes complicadas)

Opinión: 4

La partícula divina

Escrito por Leo Lederman y editado por Editorial Crítica (colección Drakontos) en 1996.

Como supongo que habréis sospechado con el título del libro, éste habla de la búsqueda del bosón de Higgs (recordemos que, resumiendo, en física, las partículas elementales son ferminones o bosones, y que los bosones, al margen de no cumplir el principio de exclusión de Pauli (dos fermiones idénticos y con la misma orientación no pueden ocupar simultáneamente el mismo lugar en el espacio), son los transmisores de las distintas fuerzas). El supuesto bosón de Higgs (que es el culpable de que se haya construido el LHC en el CERN) sería el responsable de dotar de masa al resto de partículas.

El libro está escrito de una forma muy curiosa y entretenida (basta con decir que comienza y termina con una "conversación" entre Demócrito y Lederman).

Leo Lederman es un físico experimental y es muy curioso leer el libro y ver cómo piensan y desarrollan los posibles experimentos para demostrar teorías físicas. Por no alargarme mucho, resumiré que en el libro, se dedica a explicar (muy claramente) qué es un acelerador de partículas, por qué nos gastamos tanto dinero en construirlos y qué estamos buscando exactamente cuando hacemos colisionar dos haces de partículas.

Explica todo desde el principio y va detallando perfectamente la secuencia que nos lleva hasta los resultados actuales del LHC (aunque de éstos no puede decir nada porque el libro se escribió en 1993). Habla un poco de todo, pero desde un punto de vista más experimental que teórico, lo cual hace que sea un libro que merece la pena leer, para ver las cosas desde otro punto de vista, que además está lleno de sentido del humor.

Copio un trocito:

"El único riesgo que de verdad corre un teórico es el de pincharse a sí mismo con el lápiz cuando ataca a un gazapo que se ha colado en sus cálculos. Mi actitud hacia los teóricos es una mezcla de envidia y temor, pero también de respeto y afecto. Los teóricos escriben todos los libros científicos de divulgación : Heinz Pagels, Frank Wilczek, Stephen Hawking, Richard Feynman y demás. ¿Y por qué no? Tienen tanto tiempo libre. Los teóricos suelen ser arrogantes. Durante mi reinado en el Fermilab hice una solemne advertencia contra la arrogancia a nuestro grupo teórico. Al menos uno de ellos me tomó en serio. Nunca olvidaré la oración que se oía salir de su despacho: "Señor, perdóname por el pecado de la arrogancia, y, Señor, por arrogancia entiendo lo siguiente ...".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 5 (hasta le mandé un email dándole las gracias por haber escrito el libro).

Partículas elementales

Escrito por Gerard 't Hooft y editado por Crítica el 2001 (nuevamente dentro de la colección Drakontos).

Un libro bastante bueno para hacernos una idea del "jaleo" de partículas elementales que existen según el modelo estándar (hay una tabla bastante completa en la página 42 que se amplía en la página 145), pero además de hacernos un resumen de lo que ya se sabe, se adentra en temas que aún hoy en día se están investigando, como las dimensiones del espacio-tiempo (en este caso habla de once), la supergravedad, las supercuerdas, la gravedad cuántica... El estilo es bastante fluido y relativamente sencillo de seguir, aunque algún capítulo, como el de los Kaones, haya que leerlo sin mucho ruido de fondo para no despistarse.

También hay un buen glosario de términos habituales al final del libro, lo que puede resultar muy útil para los lectores que no estén demasiado familiarizados con el lenguaje técnico (aunque no es un libro que incluya demostraciones matemáticas de esas que asustan a casi todo el mundo).

En resumen, un libro bastante recomendable para los que estén interados en tener una idea de por dónde van los tiros en la física de partículas (y en otras ramas de la física), aunque hay que recordar que está editado en el 2001 y en ciencia eso son muchos años.

Un párrafo del libro:

"Paul Dirac se sintió muy incómodo cuando en 1931 dedujo, a partir de su ecuación para el electrón, que debería existir una antipartícula con carga eléctrica opuesta. Esta partícula no había sido descubierta y no quería perturbar a la comunidad científica con una proposición tan revolucionaria. "Quizá esta partícula cargada positivamente, tan extraña, sea simplemente el protón", sugirió. Cuando poco después se identificó la auténtica antipartícula del electrón (el positrón) se sorprendió tanto que exclamó: "¡mi ecuación es más inteligente que su inventor!"."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 2

Opinión: 4