La física del futuro

Escrito por Michio Kaku y publicado por Editorial Debate en 2011.

Sobre el autor poco que decir que no haya dicho ya en otras entradas de este blog (por ejemplo en "Hiperespacio"), simplemente indicar de nuevo que es uno de los padres de la teoría de cuerdas (sobre la cual he comentado unos cuantos libros) y uno de los mayores divulgadores científicos actuales (con programas de radio, televisión y multitud de libros y artículos publicados).

Sobre el libro, indicar que lo que trata el autor es de avanzarnos las posibles tendencias futuras de la física, la medicina, la biología y la ingeniería en los próximos 100 años. Alguien podría pensar que eso mismo ya lo hacen los autores de ciencia ficción, pero no tiene realmente nada que ver una cosa con otra. El libro lo ha escrito alguien que entiende perfectamente las cuatro fuerzas y las leyes de la naturaleza (las cuales se supone que no deberían cambiar demasiado en los próximos cien años), y está basado, como él mismo indica en la página 31 del libro, en entrevistas con mas de 300 científicos del más alto nivel (aquellos que están involucrados en los descubrimientos del futuro).

Tiene algún parecido con otro libro del mismo autor que ya comenté aquí, "La física de lo imposible", pero con una sutil diferencia, en el otro libro sólo habla de física, y se refiere a la física que aparece en los libros y programas de ciencia ficción. En este libro habla de más asuntos y además no desde el punto de vista de la ciencia ficción, sino de la ciencia real, la que hace que la humanidad avance (aunque a veces se nos olvide a todos y nuestros científicos tengan que irse a otros países para poder seguir investigando). El parecido se encuentra en que en los dos libros, realiza un ejercicio imaginativo sobre el futuro que nos espera, siempre que no lo estropeemos antes con alguna de las guerras que tantas cosas positivas nos han aportado siempre a los hombres (nótese la ironía) y en ambos habla del la consecución de una civilización planetaria (paso previo a ser una civilización estelar) y de que, a su entender, esa transición será la que marque el destino de la humanidad (hace un muy buen resumen de los diferentes tipos de civilizaciones en las páginas 450 y siguientes).

Por resumir todos los campos que trata el libro, creo que mencionando los capítulos, se ve claramente, así que resumo un poco los títulos de los mismos: El futuro de los ordenadores, de la IA, de la medicina, de la energía, de los viajes espaciales, de la riqueza, de la humanidad y de la nanotecnología. Todos estos temas están tratados por expertos en los mismos y vistos a través de los ojos de un gran físico teórico, lo que le da bastante validez a las predicciones. Tengo que decir que, al principio del capitulo dedicado a la medicina, hay una frase que me dejó un poco inquieto: "No pienso que haya llegado el momento, pero está cerca. Me temo que, por desgracia, pertenezco a la última generación que va a morir (Gerald Sussman)".

Por resumir, 498 páginas en un formato de letra muy agradable y que se leen perfectamente en una tumbona en la playa (o en el sofá de casa, dependiendo de la suerte que tenga cada uno), vamos, que no hay que concentrarse mucho y solamente hay que disfrutar del futuro que nos espera (o no).

Como siempre, copio un trocito:

"No obstante, una cosa está muy clara. En una economía postindustrial muchos de los viejos puestos de trabajo que ocupaban los obreros en las fábricas han desaparecido definitivamente. A lo largo de los años siempre ha habido economistas que han jugado con la idea de "reindustrializar Estados Unidos", hasta que se han dado cuenta de que no se puede hacer retroceder las manecillas del reloj. Estados Unidos y Europa realizaron hace décadas la transición de una economía en gran medida industrial a una economía de servicios, un histórico que no tiene marcha atrás. El apogeo de la industrialización ha pasado para siempre".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1.

Opinión: 4-5 (muy entretenido).

La física de Star Trek

Escrito por Lawrence Krauss y publicado por Editorial Laetoli en el 2012.

En realidad es una revisión del mismo libro publicado a finales del siglo veinte (esto siempre queda muy bien, porque le da un toque algo clásico). De este mismo autor hay otro par de libros que comentaré en este blog: "Historia de un átomo" y "Un Universo de la nada". El primero lo comentaré tan pronto me devuelvan el libro y el segundo cuando termine de leérmelo (ando a medio camino).

Del autor, con decir que es Doctor en Física Teórica por el MIT, al margen de todos los datos que aparecen sobre él en el link anterior, ya he dicho bastante. Sólo añadir que es un gran divulgador científico, i.e., que escribe libros asequibles a todo el mundo.

Es una lectura muy entretenida, que, de una forma similar a la de otro libro de Michio Kaku que comenté en este blog, "La física de lo imposible", desarrolla las ideas que quiere que entendamos a partir de ejemplos conocidos, en este caso las películas (y las series) de Star Trek.

Son sólo 220 páginas de una lectura bastante sencilla, pero que habla de conceptos bastante complejos, y la verdad es que de muchos conceptos, entre otros, los agujeros de gusano, los agujeros negros, la teletransportación (no podía faltar en un libro que haga mención a Star Trek), la inteligencia artificial, la materia oscura, la energía oscura, los viajes estelares, ... en fin, un poco de todo; y, de una forma bastante sencilla, nos plantea la posibilidad de que todo lo que se comenta en la serie y las películas pueda o no llegar a realizarse (con los conocimientos de la física que tenemos hoy en día y sus futuros desarrollos si no se encuentra nada que cambie toda nuestra forma de ver el Universo). No sólo nos da su opinión, sino que da detalles de cómo los propios guionistas de Star Trek han ido lidiando con los problemas reales a los que se enfrentan sus creaciones. Me gustaría hacer notar en este punto que uno de los primeros libros que comenté en este blog era de un físico que escribió algún guión para Star Trek (link).

En mi opinión es un libro muy recomendable, que no necesita conocimientos previos para leerlo, pasar un buen rato y además empezar a ver Star Trek con otra perspectiva.

Por cierto, no hay que perderse el primer párrafo de la página 90, que no tiene desperdicio ... si cuando digo que estamos casi todos fatal, lo digo por algo, jeje.

Copio un trocito:

"Aún más interesantes son los sólidos argumentos que sostienen que la materia oscura puede estar hecha de partículas completamente diferentes a los protones y neutrones que componen la materia normal. Independiente de los límites sobre la cantidad de materia normal en el universo, el cálculo de las velocidades de las reacciones nucleares en los inicios del universo y la posterior formación de elementos ligeros, así como la observación del fondo de microondas cósmico, indica que no hay suficientes protones y neutrones para explicar la materia oscura alrededor de las galaxias y los cúmulos de galaxias."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 4

¿Por qué E=mc2?

(¿y por qué debería importarnos?) que es lo que dice la segunda parte del título.

Escrito por Brian Cox y por Jeff Forshaw y publicado por Random House Mondadori en 2013 dentro de su colección Debate.

Los autores son ambos físicos teóricos en la Universidad de Manchester y del primero había visto una serie documental bastante recomendable de la BBC que se llamaba "Maravillas del Universo"; que no todo va a ser leer, a veces está bien que te expliquen las cosas en tres dimensiones más allá de las dos de las hojas del libro (vale, aproximadas dos dimensiones, no vamos a empezar a discutir sobre eso a estas alturas). Del segundo de los autores reconozco mi desconocimiento, pero he comprobado que han escrito varios libros juntos, y el del "Universo Cuántico" no tiene mal aspecto (ya intentaré hacerme con él).

El propósito del libro creo que queda bastante claro con el título y la segunda parte del mismo. Intentan que entendamos el significado real de la famosa fórmula de Einstein y cómo se puede llegar a ella, sin demasiados argumentos matemáticos avanzados. Pero no sólo trata de eso, si no de las consecuencias que esa deducción ha ocasionado y cómo ha afectado a nuestra vida cotidiana (esa es la parte de ¿por qué debería importarnos?).

Creo que consiguen una de las mejores explicaciones que he leído nunca de lo que es un espacio-tiempo de Minkowski. Realmente muy bien explicado y muy claro; si bien es cierto que en el comienzo de la explicación, no queda clara la elección de la métrica (o el por qué toma la longitud de la hipotenusa como resultado de una resta), pero bueno, algún detallito se les tenía que escapar. También consiguen dejar claro una cosa que, dicha de forma tan clara no la había leído nunca, y es que: "todo viaja a la misma velocidad en el espacio-tiempo" (la explicación de la frase está bastante lograda en el libro y merece la pena leerla).

Por supuesto que hay algunos momentos en los que las cosas se ponen un poco complicadas (sobre todo cuando escriben la ecuación central del modelo estándard de la física de partículas en la página 168), pero, para compensar, también hacen una gran explicación de lo que es el campo de Higgs y de los diagramas de Feynman, y de lo que buscan en el LHC. De estos tres asuntos ya he hablado en anteriores comentarios y no voy a repetirme, que alguno me podría llamar pesado, pero no puedo evitar indicar que vuelven a hacer referencia a "La guía del autoestopísta galáctico" de la que ya he hablado en varias ocasiones y es que no paro de decir que cuando algo sale tantas veces, merece la pena ver por qué.

En fin, que son sólo 225 páginas que no se complican demasiado teniendo en cuenta que lo que están explicando es uno de los mayores logros científicos e intelectuales de todos los tiempos (y que su explicación correcta, desde un punto de vista físico y matemático, requiere unos niveles de diplomatura universitaria para poder entenderlos ... de hecho en mi opinión, para entenderlos bien, el nivel requerido es de licenciatura y algo más, que cuando los tensores entran en juego, las cosas se complican siempre un poco). Pero vamos, un libro muy recomendable aunque haya partes que algunos lectores tengan que saltarse o no terminar de entender del todo en una primera lectura (cosa normal por otra parte).

Como siempre, copio un trocito:

"E=mc2 es una ecuación. Como hemos venido insistiendo, para un físico las ecuaciones constituyen una notación muy práctica y potente para expresar relaciones entre objetos. En el caso de E=mc2, los "objetos" son la energía (E), la masa (m) y la velocidad de la luz (c). De forma más general, los objetos que viven dentro de una ecuación pueden representar cosas materiales reales, como ondas o electrones, o conceptos más abstractos, como energía, masa o distancias espaciotemporales. Como ya hemos visto a lo largo del libro, los físicos son muy exigentes con sus ecuaciones fundamentales, pues requieren que tengan la misma forma para todo el mundo en el universo. Es un requisito fuerte, y puede que en algún momento futuro descubramos que no es posible aferrarse a este ideal. Si así fuese, los físicos se llevarían una gran sorpresa, porque, desde el nacimiento de la ciencia moderna en el siglo XVII, se ha venido comprobando que esta idea es asombrosamente fructífera.".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 2-3 (se va complicando un poco a partir de la página 80)

Opinión: 4-5 (hay partes con unas explicaciones relamente buenas).

PD: Quería agradecer a Manuel D. que me diese a conocer la existencia de este libro (si no me lo hubiese dicho no me lo habría leído). Muchas gracias.

Un vídeo corto pero muy instructivo

Un vídeo de un trocito de una clase de Richard Feynman en 1964 (lo recomendaban en el libro "¿Por qué E=mc2?" que me estoy leyendo y quería compartirlo).

El placer de la x

Escrito por Steven Strogatz y publicado por Santillana Ediciones Generales en 2013.

Del escritor, decir que es profesor de Matemáticas Aplicadas en la Universidad de Cornell (el resto de detalles de él están bastante mejor explicados de lo que pueda hacerlo yo en el link anterior). Y sobre el libro, antes de comentarlo, indicar que la idea del mismo nació a raíz de la respuesta del público a una serie de artículos de matemáticas que escribió el autor en The New York Times. Quizás esa sea la razón por la que está escrito en capítulos cortos (casi artículos de periódico) que se leen en poco mas de diez minutos cada uno.

Está dividido en seis partes principales: números, relaciones, formas, cambio, datos y fronteras. Cada una de las partes tiene varios capítulos y, entre todas, tocan prácticamente todas las ramas de las matemáticas, desde los números naturales hasta la geometría diferencial, pasando por la topología, la estadística, el cálculo, el álgebra, en fin, prácticamente todas las matemáticas. Eso sí, lo hace sin entrar en detalles técnicos complejos que harían del libro algo bastante árido, pero dando las explicaciones suficientes como para que alguien que no supiese lo que es la topología, cuando acabe el libro sepa lo que es y lo que es la geometría diferencial y una geodésica (otra cosa es saber calcularla luego). Lo que luego sirve para entender lo que son las matemáticas actuales, que no son sumas y restas, sino otra serie de cosas un poco más complejas y también mucho más entretenidas.

Dedica capítulos a casi todos esos problemas matemáticos con los que nos hemos topado estudiando en el colegio o en el instituto y que nos provocan una sonrisa al volver a leer sobre ellos (a mi personalmente el problema de las bañeras me trajo recuerdos de cuando estábamos estudiando la carrera y un amigo empezó a decir que trató de explicárselo a un estudiante (de lo que era en aquella época BUP), y se armó un lío y no logró explicárselo bien ... llenamos un folio de fórmulas para lograr resolverlo evitando las reglas de tres inversas, jeje). Pero vamos, habla de todo de forma muy sencilla, incluso del PageRank de Google, de forma muy fácil de leer y muy entretenida. Cualquier persona que lo lea saldrá sabiendo diferenciar entre las distintas ramas de las matemáticas y sabiendo los problemas a los que se enfrenta cada una.

Resumiendo: un libro que se lee muy fácilmente (por ser los capítulos muy cortos, de unas 5 páginas cada uno), muy bien explicado, y sus 272 páginas se hacen realmente cortas. Al final tiene multitud de referencias a internet, para terminar de entrar en más detalles sobre lo que ya ha explicado antes (en las casi 50 páginas de notas finales). Totalmente recomendable el libro.

Como siempre, copio un trocito:

"No merece ser excluido. Dado que 1 es divisible sólo por 1 y por sí mismo, realmente debería ser considerado un número primo, y durante muchos años lo fue. Pero los matemáticos modernos han decidido excluirlo, simplemente por conveniencia. Si se permitiera la entrada del 1, estropearía un teorema que nos gustaría que fuera cierto. En otras palabras, hemos amañado la definición de número primo para lograr el teorema que queremos.

El teorema deseado dice que cualquier número puede ser factorizado en números primos de manera única. Pero si el 1 se considerara primo, la unicidad de la factorización de números primos fallaría. Por ejemplo, 6 sería 2x3, pero también sería 1x2x3 y 1x1x2x3, etcétera, y todas estas expresiones tendrían que aceptarse como distintas maneras de factorización de primos. Ridículo, por supuesto, pero es con lo que tendríamos que lidiar si se permitiera la entrada del 1."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1.

Opinión: 5 (con explicaciones muy claras y muy sencillas de todo, eso sí, para aquellos que quieran leer cosas con gran dificultad técnica, éste no es el libro que les recomendaría).

La invención del Big Bang

Escrito por Jean-Pierre Luminet y editado por RBA en 2012 (aunque la edición original es del 2004).

El autor es un astrofísico francés (director del CNRS) y autor de unos cuantos libros de divulgación científica.

El libro lo podemos separar en dos partes bien diferenciadas. La primera sería la historia de "la invención del big bang", que da título al libro, y la segunda cuatro anexos.

Sobre la primera, decir que relata la historia y el desarrollo de las idea sobre el Universo en el que vivimos desde principios del 1900 hasta mediados del siglo veinte (aunque en algún momento llega hasta ideas del siglo veintiuno). Se centra fundamentalmente en la figura del científico belga Georges Lemaitre, y por supuesto en sus interrelaciones con otros grandes científicos de la época, entre ellos Friedmann, Gamow, De Sitter, Einstein, etc ...

Digamos, que Lemaitre es uno de tantos científicos que no suenan demasiado a la gente que no se dedica la estudio de la física o las matemáticas, pero fue uno de los grandes pensadores de su época. Sus ideas, no demasiado divulgadas, fueron fundamentales para dar con el modelo del Big Bang, ahora ampliamente aceptado, pero en su época no tanto. Pensemos que la idea del "átomo primitivo" que introduce Lemaitre, se enfrenta a la idea del estado estacionario, defendido entre otros por Einstein (lo cual da una idea de lo complicado que tenía que sus ideas fueran tomadas en serio).

Relata la historia de cómo la evolución del pensamiento científico llevó de una forma clara hacia nuestras idas actuales sobre el Universo, su tamaño, su expansión y su edad. No introduce demasiadas fórmulas matemáticas que podrían echar atrás a algunas personas, pero sí que pone algunas para que se entienda mejor, entre otras cosas, la correspondencia entre los distintos científicos (si, habla de una época en la que no existía internet, y los científicos hablaban de sus cosas por correo postal).

Por resumir la primera parte se centra en la historia de la concepción de la idea del Big Bang y sus artífices, entre ellos Lemaitre. Está muy bien escrita, sin demasiadas dificultades técnicas, aunque con muchas fechas que terminan todas liadas (al menos en mi cabeza).

La segunda parte, la de los anexos, conviene leerla (son más o menos treinta hojas). El anexo uno es una representación gráfica de los universos de Friedmann-Lemaitre, el anexo dos es una cronología (que no está mal para todos aquellos que, como yo, se líen con las fechas) y el anexo tres son unas cartas de 1947 entre Einstein y Lemaitre. El anexo más interesante es el anexo cuatro, que detalla de una forma un poco más técnica las ideas que había comentado ya en la primera parte del libro.

Por resumir, un libro de 173 páginas, más los anexos, que se pueden leer sin demasiados problemas. Entre otras cosas porque habla de ideas que ahora nos parecen normales (aunque en su época fuesen un poco descabelladas).

Copio un trocito:

"Al igual que Eddington, Lemaitre supone que el tiempo y su flecha están relacionados con el crecimiento de la entropía. En el sentido de tiempos crecientes, el universo corre hacia su fin, que sería un estado de entropía infinita, es decir, de desorganización completa. En la dirección del pasado, el universo precedería a un estado de entropía nula. Eddington se había preguntado si el instante de entropía nula podía marcar el comienzo del mundo, una noción que tenía razones personales para rechazar. Lemaitre señala que la entropía es una medida del tiempo propio y no del tiempo coordenada; por lo tanto, Eddington se equivoca al creer que el instante de entropía mínima separa el punto de antes  la creación del de después de la creación sobre un eje de tiempo universal. Hay que verlo, al contrario, como una singularidad esencial en la que incluso las nociones de espacio y tiempo pierden su sentido."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 3 (no está mal, pero es casi más un libro de historia que uno de divulgación científica, aunque de vez en cuando no viene mal poner nombres a la gente que tuvo las ideas que manejamos en la actualidad).

El descubrimiento del Higgs

Escrito por Lisa Randall y editado por Acantilado en el 2012.

Está editado como un anexo a otro libro suyo que ya comenté aquí mismo, que es el de "Universos Ocultos".

Obviamente, después de leer ese magnífico libro, no se podía dejar escapar la ocasión de leer este añadido, que tengo que reconocer que es aún mejor de lo que me esperaba.

Son sólo 71 páginas en formato libro de bolsillo, que se leen en un par de tardes. Y no digo en una sola tarde porque hay algunos momentos en los que hay que leer con calma, pero para todo aquel que quiera saber qué es el bosón de Higgs y entender un poco más sobre su funcionamiento y sobre su aparente descubrimiento (sobre el que también publiqué un nota el día en que se conoció la noticia), éste ha sido el mejor libro que he leído. Simplemente genial. No puedo decir mucho más, es muy cortito y explica de forma bastante secilla (dentro del tema del que se está hablando) todo lo relativo al bosón de Higgs.

Como siempre copio un trocito (pequeño, porque el libro es equeño también):

"Antes de terminar esta sección voy a responder a otra pregunta interesante que me hacen con frecuencia. ¿De dónde procede la masa del propio bosón de Higgs? La respuesta es que el propio bosón de Higgs interacciona con el campo de Higgs. Así que, igual que sucede con otras partículas elementales, el campo de Higgs explica la masa del bosón de Higgs."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1-2 (en algún momento hay que centrarse en lo que se está leyendo).

Opinión: 5 (excelente)