El tejido del cosmos

Escrito por Brian Greene y publicado en 2006 por Editorial Crítica (obviamente dentro de la colección Drakontos), aunque el original es del 2004.

Del autor, indicar que es doctor en física por la Universidad de Oxford y poco más que no haya dicho ya, que tal y como dije cuando comenté otro de sus libros (éste), tenía alguno más por casa y terminaría leyéndomelo; y así ha sido. Es un autor que escribe de una forma muy clara y sencilla incluso cuando trata temas complejos (se le nota que tiene las ideas claras sobre lo que escribe).

Es un libro que trata principalmente del espacio y del tiempo. Pero claro, cuando vas a hablar de ciertas cosas aparentemente fáciles y vas ahondando en la explicación, lo que parecía sencillo al final se va complicando y se termina hablando del principio de equivalencia, del principio de incertidumbre, de la no localidad, de la entropía, de la paradoja EPR, de simetrías e invarianzas (recordemos que algo es más simétrico si puede someterse a más transformaciones sin que cambie su apariencia, no si es más ordenado), del campo de Higgs (hay que fijarse que el libro está escrito en 2004 y el bosón de Higgs se detectó en 2012), del arrastre de sistema (cuando un objeto masivo en rotación arrastra el espacio), del principio holográfico, de relatividad, mecánica cuántica, etc...

El libro está lleno de buenas explicaciones de temas complicados y de ideas que deberíamos tener en la cabeza cuando leemos libros de este tipo, como que "la velocidad combinada del movimiento de cualquier objeto a través del espacio y su movimiento a través del tiempo es siempre exactamente igual a la velocidad de la luz" (para mi esta es una de las ideas fundamentales de la física), que "la mecánica cuántica explica lo que usted ve, pero le impide ver la explicación", que "la presión, como la masa y la energía, es una fuente de gravedad", que "la entropía máxima que puede ser embutida dentro de una región del espacio - cualquier región del espacio, en cualquier lugar, en cualquier tiempo - es igual a la entropía contenida dentro de un agujero negro cuyo tamaño iguala al de la región en cuestión (y que la entropía de un agujero negro es proporcional no a su volumen sino al área de su horizonte de sucesos).

Habla también de las ideas de Kaluza al incrementar el espacio en una dimensión adicional (creando así un marco que combinaba las ecuaciones originales de Einstein de la relatividad general con las ecuaciones de maxwell del electromagnetismo), de los experimentos del LIGO (recordando que el libro se escribe en 2004 y las ondas gravitacionales se detectan en 2016), de la teoría cuántica de bucles, y habla y explica mucho, pero que mucho, sobre la teoría de cuerdas (todas las teorías de cuerdas (y su equivalencia), de supercuerdas, de supersimetrías, ...).

Resumiendo, un libro de 622 páginas, más las notas, más un glosario de términos (por si a alguien se lo olvidan conceptos), que se leen de forma muy fácil, pero sin prisa, que muchos de los conceptos de los que habla son complejos (pero que nadie se asuste, que no hay fórmulas).

Como siempre, copio un trocito:

"Una falsa idea muy extendida es que el big bang ofrece una teoría de los orígenes cósmicos. No lo hace. El big bang es una teoría, que delinea la evolución cósmica a partir de una fracción de segundo después de lo que fuera que dio nacimiento al universo, pero no dice nada en absoluto sobre el propio instante cero. Y puesto que, según la teoría del big bang, el bang es lo que se supone que ha sucedido en el comienzo, el big bang deja fuera el bang. No nos dice nada sobre lo que hizo bang, por qué hizo bang, cómo hizo bang,o , simplemente, si siquiera hizo bang. De hecho, si usted lo piensa por un momento se dará cuenta de que el big bang nos presenta un gran rompecabezas. A las enormes densidades de materia y energía características de los primeros momentos del universo, la gravedad era con mucho la fuerza dominante. Pero la gravedad es una fuerza atractiva. Impulsa las cosas a juntarse. De modo que ¿cuál sería el posible responsable de la fuerza hacia afuera que impulsa al espacio a expandirse? Parece que algún tipo de poderosa fuerza repulsiva tendría que haber desempeñado un papel crítico en el momento del big bang, pero ¿cuál de las fuerzas de la Naturaleza puedo hacerlo?".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 2 (está muy bien explicado, pero requiere un poco de silencio alrededor).

Opinión: 4

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).

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