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

El bosón de Higgs ... existe

Obviamente esto no es un comentario de ningún libro (aunque podría ser una nota final en el de La Particula Divina), pero como indiqué en la entrada anterior, los resultados del LHC estaban cerca. No sabía que tanto, pero sí que estaban cerca, si, y sí, estoy contento.

Bien, hoy es un día para anotarlo en la Historia (con mayúscula) de la física. Pendiente, por supuesto, de que se confirme del todo con posteriores resultados experimentales, pero es el día en que los caminos se aclaran un poco. Parece que el modelo estandar es correcto, así que anotemos el día por si las moscas.

El bossón de Higgs exite, o casi (link a la noticia del CERN) ... y futuro premio Nobel para el Dr. Peter Higgs (que ya está mayor, a ver si se lo dan pronto, que se lo ha ganado).

La teoría del todo

Escrito por Stephen W. Hawking y publicado por Debolsillo en 2007 (la edición que tengo yo es del 2009).

No creo que tenga nada que contar del autor que no lo hayan comentado ya en algún sitio (en este mismo blog: El gran diseño), porque, al menos para mi, es uno de los mejores divulgadores científicos de nuestra época (hablando de ciencias físicas, por supuesto).

El libro en si no es mas que un compendio de una serie de conferencias (siete, para ser exactos: ideas sobre el universo, el universo en expansión, agujeros negros, los agujeros negros no son tan negros, el origen y el destino del universo, la dirección del tiempo y la teoría del todo) que impartió en 1996. Como siempre, cuando se habla de ciencia, 16 años son muchos años, pero las cosas, por desgracia, no han cambiado tanto; seguimos dándonos con el mismo muro una y otra vez, aunque cada día están mas cerca los primeros resultados del LHC que deberían aclarar un poco hacia dónde habría que centrar los esfuerzos en los próximos años (actualmente las teorías son muchas y muy variadas, y hasta que un resultado experimental (que pueda repetirse) no aclare cuál de las teorías es correcta y cuál no, o cual tiene más posibilidades de serlo, estamos un poco en medio de una densa niebla).

En este libro, el autor nos habla nuevamente, y tal y como indican los títulos de las conferencias, de cosmología y de cómo la teoría de lo muy grande acaba mezclándose con la teoría de lo muy pequeño (en eso que venimos llamando teoría cuántica de la gravedad y que aún no sabemos cómo describir de forma correcta). Escribe, como siempre, para el público en general, no sólo para expertos en la materia, y puedo decir que otra vez no hay ni una sóla fórmula, ni un sólo símbolo matemático en todo el libro, para no asustar a los lectores.

Son 139 páginas muy sencillas de leer y que en un fin de semana de relax nos lo podemos terminar sin correr el riesgo de sufrir un ataque cerebral .

Como siempre, copio un trozo:

"Comprendí que había cometido un error. De hecho, la condición de ausencia de frontera implicaba que el desorden seguiría aumentando durante la contracción. Las flechas del tiempo termodinámica y psicológica no se invertirían cuando el universo empezara a contraerse o en el interior de los agujeros negros.

¿Qué tendría que hacer uno cuando descubre que ha cometido un error como este? Algunas personas, como Eddington, nunca admiten que están equivocadas. Siguen encontrando argumentos nuevos, y con frecuencia contradictorios entre sí, en apoyo de su idea. Otros afirman que en realidad nunca han apoyado la idea incorrecta o, si lo hicieron, era sólo para demostrar que era inconsistente. Podría ofrecer numerosos ejemplos de esto, pero no lo haré porque me ganaría muchos enemigos. Me parece mucho mejor y menos ambiguo admitir por escrito que estaba equivocado."

He copiado este fragmente porque me parece digno de elogio el saber admitir cuando nos equivocamos, sobre todo porque en la vanguardia de la física no hay muchos hechos probados, casi todo son especulaciones y, como suele ser normal, la mayoría de esas especulaciones y teorías terminarán siendo erróneas. Lo importante es aceptar que la idea era buena pero no acertada y seguir adelante (en esto como en muchas otras facetas de la vida).

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 3-4.

Universos Ocultos

Escrito por Lisa Randall (sí, una mujer, no todos los libros de ciencia los escriben hombres) y editado en 2011 por El Acantilado.

Hay que reconocer, que sólo el título y la portada ya dan ganas de ponerse a leerlo. Si además, cuando compruebas quién es el autor, te das cuenta de que es una catedrática de física en Harvard, pues, ¿qué mas queremos?. Si alguien quiere mas datos, que compruebe el cv en el link que he puesto, que creo que lo dice todo. También se puede echar un vistazo al minireportaje de La 2 del siguiente link, que además sirve para ponerle cara al autor del libro.

Es un libro encaminado a introducir al lector en las dimensiones extra (que es un concepto del que se habla en muchos libros de divulgación, como por ejemplo en Hiperespacio) y en la teoría de cuerdas. Hace un buen repaso a muchos de los conceptos que conforman el cada vez mas extraño mundo de la física, como la relatividad, la mecánica cuántica, el modelo estandar de partículas, lo que sabemos sobre la masa (obviamente aquí se habla nuevamente del bosón de Higgs) y de algunos de los problemas con los que se encuentran los físicos actuales, como la gran unificación o el problema de la jerarquía, y propone la existencia de nuevas dimensiones para solucionarlos. En concreto, nos propone un modelo que desarrollaron ella y Raman Sundrum (en realidad dos, denominados RS1 y RS2 por el órden en que se publicaron, pero ella misma reconoce que los nombres son confusos, porque en RS1 se consideran dos branas y no una). Por abreviar y no entrar demasiado en detalles aquí (el que quiera mas que se lea el libro o si está un poco vago que le eche un vistazo a este link), diré que lo que proponen es un universo con dos branas, separados por una quinta dimensión a través de la cual viajan los gravitones, de la brana de la gravedad a la brana débil (que es donde estamos nosotros). Con este "simple" argumento, explican la debilidad de la gravedad y nos introducen en un mundo sorprendente con una geometría arqueada en el cual el tamaño, el tiempo, la masa y la energía dependen de la localización. Empiezan a  aparecer partículas de Kaluza-Klein (que son la manifestación de una partícula de dimensión superior en cuatro dimensiones), gravedad localizada (y localizada localmente), y se discute sobre el tamaño de esas dimensiones extra, en fin, que el libro se vuelve una locura cerebral maravillosa.

Antes de terminar, tengo que hacer un inciso para comentar que aparece nombrado un físico español (Alex Pomarol de la Universidad de Barcelona) y su trabajo sobre la unificación de fuerzas dentro de la geometría arqueada. Tenía que decirlo, que por desgracia no es algo muy habitual.

Son 633 páginas (mas un glosario final y unas notas matemáticas que está bien leerse). Es un libro muy ameno, que tiene alguna parte un poco compleja, pero es que los temas que aborda no se pueden explicar de una manera demasiado sencilla porque se perderían muchos detalles. No obstante, creo que está al alcance de cualquiera que tenga un poco de interés en el tema.

Copio un trocito:

"Las dimensiones extra nos han abierto los ojos y la imaginación ante nuevas posibilidades asombrosas. Ahora sabemos que pueden aparecer situaciones extradimensionales de cualquier número de formas y tamaños. Podrían tener dimensiones extra arqueadas, o acaso dimensiones extras grandes, podrían contener una brana, o dos; podrían contener partículas en el bulto y otras partículas confinadas en branas. El cosmos podría ser más grande, rico y variado de lo que hemos imaginado".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 3 (hay partes algo complicadas).

Opinión: 5 (muy bueno y muy bien escrito).

Fórmulas del éxito en la naturaleza

Escrito por Hermann Haken y publicado por Salvat Editores dentro de la colección Biblioteca Científica, en 1994 (ojo al leer el libro, que estamos hablando de hace casi 20 años).

El autor, como se puede ver en el link,  no es un charlatán que se ha inventado una nueva teoría, es un doctor en matemáticas, pionero en la teoría del láser y que ha sido galardonado con múltiples premios científicos serios.

Es un libro interesante, sobre todo para los que, como yo, no habían oído hablar de la “sinergética” hasta que vieron la palabra escrita en la portada de este libro. Por resumir, podemos decir que la sinergética es el estudio de "la acción de conjunto" (no de los detalles particulares de cada componente del conjunto en sí).

En el libro habla de la aplicación de este nuevo método de aproximarse a la realidad en la que vivimos. Explica de qué forma la sinergética nos puede ayudar a entender mejor la evolución biológica, los conflictos (entendiendo por conflictos las situaciones en las que hay que tomar decisiones que pueden ocasionar resultados finales muy diferentes), la economía (quizás éste capítulo sea muy recomendable hoy en día, para que mucha gente relaje un poco los discursos que se escuchan por ahí), las revoluciones (analiza entre otras cosas si es posible predecirlas y el comportamiento de la gente en función de la opinión de los demás), el aumento del desorden (y la famosa muerte térmica del universo), el caos (que en muchos sentidos es el precursor de la sinergética), incluso, en cierta medida, el funcionamiento del cerebro humano y de las computadoras (y si algún día tendrán nuestras mismas capacidades).

No es que leyendo este libro logremos llegar a ninguna conclusión nueva, pero si es verdad que remueve un poco los conocimientos que se pueden tener adormecidos y medio olvidados.

Está escrito de forma muy sencilla y con muchos gráficos. Quizás el problema, al menos para mi, sea el tipo de letra, que me resulta demasiado pequeña para leerlo de manera relajada. Al margen de esto, es un libro recomendable y son sólo 221 páginas (eso sí, la letra, por desgracia, no crece según avanzamos).

Como siempre, copio un trocito:

“Como vemos, la frontera entre hombre y máquina puede llegar a difuminarse, y en un futuro no demasiado lejano quizás habrá leyes del robot o leyes en defensa de los robots, igual que actualmente existen los derechos humanos. Tal vez los hombres incluso respetarán más las leyes de los robots que los propios derechos humanos (¡los robots son caros!)"

Clasificación:

Facilidad de lectura: 3

Opinión: 3-4 (dudando estoy).

El libro de la nada

Escrito por John D. Barrow y editado por Editorial Crítica en 2009, otra vez dentro de la colección Drakontos (yo tengo la versión de bolsillo), aunque la versión original es del 2000.

El autor es catedrático de investigación de Ciencias Matemáticas en el departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de la Universidad de Cambridge, y con esto basta para notar que no es un libro que vaya a tratar sobre temas metafísicos.

Es un relato sobre la nada desde el punto de vista matemático (el cero) y la nada desde el punto de vista físico (el vacío). Comienza hablando primero de la historia de los números y recuerda un poco a otro libro del que ya hablé en otra ocasión (este) pero merece la pena volver a leer sobre el tema, que siempre es muy curioso. Desde ahí, pasa por prácticamente todas las matemáticas (de hecho hay un cuadro muy curioso en la página 182 donde se puede ver la estructura de las matemáticas modernas) mientras nos cuenta la historia del cero y de la creación a partir del conjunto vacío. Luego llega al vacío y nos cuenta también la historia y la forma en la que ha ido evolucionando a lo largo de la historia (eter incluido), y para contárnoslo, hace un recorrido por prácticamente toda la historia de la física hasta llegar a los problemas actuales y a la creación a partir de la nada (de hecho algo muy factible desde el punto de vista cuántico actual).

Como cosas curiosas, comentar que todo el libro está salpicado de frases de gente célebre que son muy buenas (a mi personalmente me ha encantado una de Ernst Mach que dice: "Es fácil estar seguro. Sólo hay que ser suficientemente vago") y que se hace también una mención a la constante de estructura fina (que es de donde sale el famoso número 137 que sirve para distinguir a los físicos del resto de los mortales).

Esta bien escrito y con subdivisiones cortas dentro de cada capítulo, lo que lo hace muy fácil de seguir a pesar de tratar temas complicados.

Resumiendo un libro recomendable a pesar de que la versión de bolsillo tiene la letra un poco pequeña para mi gusto (pero bueno, eso son cosas de la edad), y 353 páginas de letras pequeñas no se leen en una tarde.

Copio un trocito:

"Esta confianza se vio socavada repentinamente. Los matemáticos descubrieron que la geometría de Euclides de las superficies planas no era la única geometría lógicamente consistente. Carl Fiedrich Gauss, Nikolai Lobachevski y Janos Bolai contribuyeron a la idea revolucionaria de abandonar la búsqueda de una demostración del postulado de las paralelas de Euclides a partir de sus otros axiomas para, en su lugar, ver qué sucede si se supone que es falso. Esto reveló que el quinto axioma no era en modo alguno una consecuencia de los otros axiomas. De hecho, podía reemplazarse por otro axioma y el sistema aún sería autoconsistente. Seguiría describiendo una geometría, pero no una que exista en una superficie plana".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 2

Opinión: 4 (quizás con otro formato de letra le hubiese dado un 5 porque es realmente entretenido).

¿Se ha creado el mundo a si mismo?

Escrito por Patrice Van Eersel y publicado por Ellago Ediciones en el 2011 (en español).

Mas que un libro que cuente una historia, son una serie de entrevistas que llevó a cabo el autor con cinco personas: el astrofísico Trinh Xuan Thuan, el químico (y premio nobel) Ylia Prigogine, el biologo y profesor del MIT Dr.Jöel de Rosnay, el botánico Jean-Marie Pelt y el astrofísico Henri Atlan.

El libro originariamente se escribió en francés, y la traducción no es todo lo correcta que debería ser, al margen de dejar algunos títulos de trabajos y libros directamente en francés en medio de una explicación en español, también dice cosas como energía negra en vez de energía oscura (que no es que sea un error grave, pero despista un poco).

Dejando los detalles de la traducción, que a mi no me ha convencido, las entrevistas están curiosas de leer. En realidad en ellas se habla de multitud de temas, no sólo científicos sino también religiosos, pero la pregunta principal que les hace a todos los entrevistados es si son o no partidarios del principio antrópico fuerte (digamos que el principio antrópico débil es algo bastante asumible y viene a decir algo así como: "estamos en este mundo porque se dan las condiciones para que estemos en él y la prueba de que se dan las condiciones es que estamos en él", pero el principio antrópico fuerte dice algo que va un poco más allá y como diría Freeman Dyson: "el universo sabía en algún sitio que el hombre llegaría").

En su intento de dar una respuesta a la pregunta, los entrevistados hablan de todo un poco, de física del caos, del teorema de Gödel, del principio de incertidumbre de Heisenberg, de la relatividad de Einstein, de la teoría de la evolución de Darwin, de los sistemas autoorganizados, llegando incluso a hablar de la unión existente entre ciencia y religión.

En fin, un libro muy cómodo de leer (obviando la traducción) y muy corto, sólo 145 páginas.

Copio un trocito:

"Encontramos ahí las dos posibilidades de ver la naturaleza: o bien -posibilidad clásica- no hay creación, todo está dado, el universo es un autómata y hace falta necesariamente un Dios que haya hecho el primer movimiento, o bien el universo evoluciona. Esta última visión -la mía- también puede concebirse de dos maneras: la auto organización o la organización siguiendo un plan venido del exterior. Ahí ya no sabría decirle qué es lo correcto ..."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 3 (las entrevistas están bien, pero la traducción no me convence).