jueves, 11 de marzo de 2021

La zorra y las uvas

 

Escrito por Sean Carroll y publicado en 2020 por Ediciones de Pasado y Presente S.L. (aunque el original en inglés es del 2019). 

A Sean Carroll (no confundir con Lewis Carroll) ya lo conocía por otros libros (entre otros éste que ya he comentado). Como ya dije entonces, es profesor en el Caltech y doctor por Harvard, así que algo sabe sobre los temas de los que escribe.

Lo primero que hay que decir del libro es que, tal y como indica el subtítulo, trata de los mundos cuánticos y la realidad oculta del universo. Lo de titularlo como "la zorra y las uvas" es como homenaje a una fábula de Esopo en la que en este caso la zorra son los físicos y las uvas la comprensión de la mecánica cuántica. Lo segundo es que, tal y como indica el autor, el libro tiene tres mensajes relevantes. El primero es que la mecánica cuántica tiene que ser comprensible (aunque no lo hayamos logrado todavía). El segundo es que hemos conseguido avances reales hacia esta comprensión. Y el tercero es que todo esto es importante, y no solo para la integridad de la ciencia. 

El enigma que yace en el corazón de la mecánica cuántica se puede resumir en un lema bien sencillo: lo que vemos cuando observamos el mundo parece ser esencialmente diferente de lo que es (y ésto son palabras del autor, no mías). Y sobre esto trata el libro, sobre los avances que hemos hecho en nuestro intento de explicar los fundamentos de la mecánica cuántica (no solo el famoso "calla y calcula").

Por supuesto empieza presentándonos a la ecuación de Schrödinger (no puedo evitarlo, la pongo aquí): 

Resultado de imagen de ecuacion de schrodinger

Y las diferentes interpretaciones que de ella han hecho los físicos, entre otras y fundamentalmente la de los muchos mundos de Everett, de la que el autor se manifiesta públicamente defensor (y argumenta los motivos). Como ya ocurrió en el anterior libro que leí de él, a medida que vamos avanzando en el libro, la complejidad se va acumulando (aunque no hay prácticamente ninguna fórmula) y nos habla de modelos de colapso dinámico (como la teoría GRW), de los enfoques epistémicos y ontológicos de la mecánica cuántica, del bayesianismo cuántico, del qbismo, del teorema de Reeh-Schlieder (que viene a decir que al hurgar en un campo cuántico  es posible cambiar el estado cuántico de todo el universo a otro estado), del enigma de la información en un agujero negro (sobre esto comenté algunos libros con anterioridad, entre otros: éste), de la radiación Hawking, de los diagramas de Feynman, de la gravedad entrópica o gravedad termodinámica, etc ...

Vamos, que hay conceptos muy complejos (aunque bien explicados). Otra cosa es que los tengamos todos claros en la cabeza mientras leemos, pero eso no es culpa del autor, si ocurre será culpa nuestra. No obstante, al estar bien escrito, va intercalando cosas que hacen la lectura amena, como cuando cuenta la anécdota de que el hijo de Everett (recordemos que Hugh Everett murió de un infarto a los 51 años) dice que al principio estaba enfadado con su padre por no haberse cuidado más, pero que luego cambió de opinión: "me he dado cuenta de que el estilo de vida de mi padre tiene cierto valor. Comía, bebía y fumaba todo lo que quería, hasta que un día, de golpe, murió rápidamente. Teniendo en cuenta algunas de las otras opciones que he presenciado, tal vez disfrutar y luego morir con rapidez no sea una mala forma de irse". Y también hace un alegato a favor de que otros intenten desarrollar ideas con las que no estamos de acuerdo porque "esto nos brinda la oportunidad de mantener con vida diversas ideas, maximizando así la probabilidad de que lleguemos a la solución correcta".

Por resumir, un libro de 300 páginas que hay que leer con tranquilidad para ir absorbiendo los conceptos sin atragantarnos, pero que merece la pena leer. Esta vez voy a copiar dos trocitos, porque no me decidía sobre ninguno de ellos:

"Los agujeros negros tienen una propiedad muy especial: representan los estados de mayor entropía que podemos tener en una región cualquiera del espacio. Este resultado, sin duda provocador, fue advertido por primera vez por Bekenstein y luego perfeccionado por Raphael Busso. Si consideras una región en el estado de vacío e intentas aumentar su entropía, también debes incrementar su energía (como partimos del vacío, la energía no tiene más remedio que aumentar). A medida que vas añadiendo entropía, la energía también aumenta. Al final tendrás tanta energía en una región limitada que ésta no tendrá más remedio que colapsar para formar un agujero negro. Y aquí nos topamos con el límite; no puedes meter más entropía en una región que la que tendrías si esa región fuera un agujero negro."

"Hay que ser conservador en el sentido de que deberíamos partir de teorías y principios que ya están bien establecidos y tienen éxito, en lugar de introducir de forma arbitraria nuevos enfoques cada vez que se descubren nuevos fenómenos. Pero, a la vez, hay que ser radical, en el sentido de que hay que tomar en serio las predicciones e implicaciones de nuestras teorías en regímenes que están alejados de aquellos en los que se han comprobado".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 3

Opinión: 4 (muy bueno, pero para leer con tranquilidad y sin ruido)

jueves, 18 de febrero de 2021

Un número perfecto

 










Escrito por Santi García Cremades y publicado por Ediciones Anaya Multimedia en 2017.

Al autor lo conocía de haberlo visto en televisión y de la sección "protoon" del periódico "el mundo". Por resumir, es profesor asociado de la Universidad Miguel Hernández de Elche, divulgador científico y matemático, y, como no somos muchos, tenemos que apoyarnos entre nosotros, así que había que leerse el libro. 

El título hace referencia al número 28, que es el número de capítulos que tiene el libro; y el 28 es un número perfecto porque es un número natural que es igual a la suma de sus divisores propios positivos (y, obviamente, en el capítulo 28 nos cuenta cosas curiosas sobre este tipo de números).

El libro son 28 temas que se leen de forma independiente (no hace falta leerlos el mismo día) y con poca dificultad técnica a la hora de leerlos (otra cosa es si queremos ahondar en lo que estamos leyendo que, algunas cosas, como diría mi mujer, tienen enjundia). Nos habla de los teoremas fundamentales de la aritmética, del algebra y del cálculo, de la ecuación de Drake, de la vida de Ramanujan (que ya hemos mencionado en otros libros), del día de PI (el catorce de marzo en notación inglesa 3/14), del infinito y de Cantor y de las paradojas de Hilbert (hotel infinito incluido), de la hipótesis del continuo (el cardinal del conjunto de los números reales es el inmediatamente superior al cardinal de los números naturales), del teorema de Turán, de la teoría de grafos,  del problema de la secretaria, de las teselaciones (y los 17 grupos cristalográficos planos), de fractales, de entropía, del problema de los tres cuerpos, de la ley de los grandes números, de los números trascendentes, irracionales, complejos, y de los números primos (Fermat incluido), etc, ...

Vamos, que habla de un montón de temas de matemáticas que, para aquellos que como mi madre aún dicen que 5 años (en mis tiempos) de carrera para aprender a sumar y restar ya son muchos, está muy bien, porque da una idea de los distintos temas de los que se habla cuando se habla de matemáticas. Y para aquellos que ya saben de qué van las matemáticas, está muy bien para recordar cosas. Solo le pongo una pega y es que, si hacen una segunda revisión, por favor, que revisen los fallos de imprenta, que hay algunos que despistan un poco (como cuando ponen la fórmula de la integración por partes y se saltan un signo menos), que no son fallos críticos, pero ya sabemos cómo son las matemáticas y lo que cambian las cosas por un signo menos o no.

Por resumir, el libro son 287 páginas que se pueden leer de forma independiente entre los distintos 28 capítulos y están desarrollados de forma muy entretenida (y con explicaciones sencillas para que todo el mundo pueda entenderlas). Tiene algunas frases muy buenas, como una que dice: "en lo largo y ancho de nuestra existencia tenemos cientos de profesores, pero maestros sólo unos cuantos", con la que estoy totalmente de acuerdo. Vamos, que merece la pena leerlo (a pesar de esos pequeños fallos de imprenta).

Como siempre copio un trocito:

"La palabra griega viene de "khaos" y designa a un abismo oscuro, una "masa de materia sin forma". Se asocia con una raíz indoeuropea "gheu-2" y significaba "bostezar, o muy abierto". Es cierto, alguien muy abierto y simpático está bien, pero si se pasa de simpático ya no. Después se fue desplazando al sentido de desorden. Pero las matemáticas le dan un sentido eterno y constante. Por definición, la teoría del caos o un suceso caótico habla de que dos condiciones iniciales muy próximas producen resultados muy diferentes. Edward Lorenz, meteorólogo, utilizó lo del efecto mariposa para explicarse. Es como lo del gato de Schödinger, que Schödinger lo utilizó como ejemplo y mira el follón que da el gato. Quizá lo de la mariposa se utiliza como referencia de un proverbio chino "el aleteo de las alas de una mariposa se puede sentir al otro lado del mundo". Es una metáfora de cómo con mínimas variaciones en un punto concreto se pueden originar situaciones muy diversas".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 3

miércoles, 20 de enero de 2021

Hasta el final del tiempo











Escrito por Brian Greene y publicado por editorial Crítica dentro de la colección Drakontos en 2020.

Al autor, por raro que parezca, ya lo conocía de antes. De hecho lo de leerme este libro nada más salir ha sido porque acababa de leerme otro de él de hacía ya unos años (éste) y quería tener frescas las ideas que tenía entonces para ver la evolución. Pero de él me había leído ya otros dos (1, 2), así que sí, esta vez conocía al autor y es un muy buen divulgador científico.

El subtítulo indica el contenido del libro de una forma mejor de la que pudiese decir yo, así que lo copio tal cual: "mente, materia y nuestra búsqueda de significado en un universo en evolución", pero además, en la página 17 hace otro resumen bastante bueno: "... aquí en la Tierra hemos salpicado nuestro instante con asombrosas proezas de conocimiento, creatividad e ingenio cada vez que una generación se erguía sobre los logros de quienes los precedieron, intentando clarificar cómo había llegado a ser todo, buscando coherencia en el destino que aguarda a todo y ansiando una respuesta sobre el significado de todo ello. Ese es el relato que cuenta este libro."

El libro, como todos los que escribe el autor, está explicado de forma muy sencilla, aunque los conceptos de los que hable sean complejos, como cuando habla de la entropía, de la que nos da una regla para verla rápidamente: "con menos moléculas, menor temperatura o un volumen menor, la entropía es también menor. Más moléculas, mayor temperatura o un volumen mayor, mayor entropía". También nos hace ver un matiz sobre la famosa segunda ley de la termodinámica: "la segunda ley no es una ley en el sentido tradicional, pues no prohíbe taxativamente que la entropía se reduzca, sino que declara, simplemente, que la reducción es improbable". Relativo a la entropía detalla un motón de cosas, como por ejemplo, que la fuerza nuclear, en tándem con la gravedad, es la fuente del combustible de baja entropía que alimenta la vida. También nos indica que "la entropía total de un agujero negro viene dada por el área de su horizonte de sucesos" (medida en unidades de Planck).

Detalla algunas frases muy buenas, como una de W. Pauli: "no me molesta que pienses despacio, sino que publiques más rápido de lo que piensas" (era bastante cáustico). Pero no sólo habla de temas de física, aunque sean el principal objeto de interés del libro, como cuando nos indica lo que se entiende por "grupo de renormalización". También habla de la "teoría de la información integrada" (Tononi-Koch), de los componentes celulares de los seres vivos, y da algunos detalles curiosos a ese nivel, como que "todos los seres vivos codifican las instrucciones para fabricar las proteínas del mismo modo". También hay cosas muy curiosas de las que yo, personalmente, no había oído hablar, como los "cerebros de Boltzmann".

El penúltimo capitulo lo dedica a ver lo que podrían ser los posibles distintos futuros (a nivel existencial) a los que se enfrenta el universo (y con él la vida, humana o de otra forma). De él no voy a comentar nada, porque merece la pena leerlo.

Resumiendo, un libro de 379 páginas (más las notas finales algo más técnicas) que se lee de forma muy rápida y amena (con un par de errores de transcripción).

Como siempre, copio un trocito (un poco más largo de lo habitual, pero es que no tiene sentido dejarlo a medias):

"Tras meses de meticulosos análisis, de reiterada comprobación de los detalles de la supuesta perturbación gravitatoria, los investigadores anunciaron por fin que una onda gravitatoria había pasado por la Tierra. Y lo que es más,  mediante un análisis preciso de la señal y comparándola con los resultados de simulaciones con supercomputadoras de las ondas gravitatorias que cabía esperar de diversos acontecimientos astronómicos, los científicos consiguieron, mediante una suerte de ingeniería inversa, determinar la procedencia de la señal. Su conclusión fue que hace 1.300 millones de años, cuando la vida pluricelular comenzaba a diversificarse den la Tierra, dos lejanos agujeros negros que orbitaban el uno en torno al otro cada vez más cerca y más deprisa, acercándose a la velocidad de la luz, acabaron chocando en un último frenesí orbital. Aquella colisión generó una onda gigantesca en el espacio, un tsunami gravitatorio de tal magnitud que su potencia superó la producida por todas las estrellas de todas las galaxias del universo observable. La onda se expandió a la velocidad de la luz en todas las direcciones, también hacia la Tierra, menguando su potencia a medida que se extendía sobre un espacio cada vez más amplio. Hace cien mil años, cuando los humanos migraban fuera de la sabana africana, la onda atravesó el halo de materia oscura que envuelve la galaxia de la Vía Láctea y siguió su imparable carrera. Hace cien años, pasó por el cúmulo estelar de las Híades y, mientras lo hacía, un miembro de nuestra especia, Albert Einstein, comenzaba a pensar en las ondas gravitatorias y escribía los primeros artículos sobre esa posibilidad. Hace unos cincuenta años, mientras la onda seguía su carrera, otros investigadores proponían con aplomo que esas ondas podían detectarse y comenzaban a diseñar y planificar un instrumento que pudiera hacerlo. Y cuando la onda se encontraba a tan solo dos días luz de la Tierra, los más avanzados de esos detectores acababan de ser actualizados y quedaban listos para funcionar. Tan solo dos días después, esos dos detectores se agitaron durante doscientos milisegundos, recogiendo datos que permitieron a los científicos reconstruir la historia que acabo de contar. Por este logro, los líderes del equipo, Ray Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, fueron galardonados con el premio nobel en 2017".


Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 4

jueves, 19 de noviembre de 2020

Los números nos hicieron como somos

 

Escrito por Caleb Everett y publicado por Editorial Crítica en el 2018, aunque el original es del 2017.

Nuevamente, al autor no lo conocía de nada, pero esta vez tengo más justificación, ya que es profesor de antropología lingüística y cognitiva en la Universidad de Miami, y yo de antropólogos y lingüistas no se mucho (por no decir nada, que queda mal). Aún así, como matemático, no podía dejar de leer un libro que nos relata, aunque en la carrera no los viésemos mucho (casi todo lo que veíamos eran letras), el nacimiento de los números. No el desarrollo de las matemáticas como tales, sino, cómo llegamos como especie al concepto de los números como entes abstractos, ya que los números (no las cantidades ni los conjuntos) son una creación de la mente humana. Es decir, los números, las encarnaciones simbólicas de estas cantidades regulares, no existen fuera de la creación humana.

Aunque algunas cosas, pocas, de las que se relatan en el libro ya las había leído en algunos otros, como en el de "Cero: La biografía de una idea peligrosa", (p.e. que los mayas usaban un símbolo para el cero que, probablemente sea el numeral para cero más antiguo del mundo), la mayoría de los conceptos e ideas de los que hablan eran (y son) totalmente nuevos para mi.

Habla por ejemplo del principio pro-rebus (que no tiene nada que ver con el "in dubio pro reo") que se refiere a la adopción del mismo símbolo en la representación de dos palabras homófonas o de sonidos similares. Hace especial hincapié en que la invención de los números es un logro de la mente humana, pero ésta lo consigue a través de nuestros dedos (especialmente los de las manos, al ser bípedos y poder observarlas). En que los humanos en culturas sin ningún sistema preciso de numeración tienen dificultades para distinguir de manera exacta cantidades mayores que tres y que necesitan practicar con las palabras para los números de manera sistemática y diferenciar cantidades mayores que tres de modo exacto (y que, para construir nuestro pensamiento matemático innato, necesitamos verbalizar símbolos para cantidades, necesitamos los números). Habla de los sentidos numéricos exacto y aproximado. Habla de los principios sucesor (que se suele adquirir sobre los cuatro años y que se refiere al ser consciente de que cada número en una secuencia de conteo se refiere a una cantidad que es exactamente una unidad mayor que la nombrada justo antes) y cardinal (reconocer que el último número dicho cuando cuentan elementos describe la cardinalidad o cantidad del conjunto de elementos enteros que se están contando). De características análogas (son rasgos similares que existen en diferentes especies que han evolucionado de manera independiente para vencer retos medioambientales parecidos) y de características homólogas (que se refieren a peculiaridades que existen en numerosas especies porque comparten antepasados). Habla también del efecto SNARC (asociación entre la magnitud de un número y la respuesta). Vamos, de muchos conceptos desconocidos para la mayoría de la gente, que siempre está bien conocer aunque sólo sea un poco por encima.

También da una posible explicación de la adopción de las religiones teístas en las sociedades más numerosas (muy interesante).

Hay una frase que finalmente me gustaría indicar de manera especial, que es: "lo que hace a nuestra especie tan especial no es tanto que somos buenos inventando cosas, sino que, debido a nuestra naturaleza lingüística, somos extraordinarios heredando y compartiendo inventos".

Por resumir, un libro de 261 páginas que se leen de forma muy cómoda y sin ninguna dificultad, que nos ayuda a comprender un poco cómo pudieron desarrollarse los números a lo largo de la historia de nuestra especie.

Como siempre, copio un trocito:

"El viaje hacia el oeste fue algo más lánguido. El símbolo para cero que usamos como indicador de posición (i.e., como un marcador que nos resulta conveniente para la nada en operaciones matemáticas) no existió en Europa hasta el siglo XIII. Un matemático persa llamado Mohamed al-Juarismi (cuyo nombre dio origen a la palabra "algoritmo") defendió el uso del sistema numérico escrito hindú, incluyendo el cero, en su influyente trabajo escrito en el siglo IX. Varias centurias después, ese trabajo se tradujo a las lenguas europeas. En 1202 el matemático italiano Leonardo de Pisa, más conocido como Fibonacci, escribió su famoso Liber Abaci. Este manuscrito también ensalzaba las virtudes del uso del cero -y los numerales hindúes de manera más general-, sugiriendo que facilitaban una variedad de procedimientos matemáticos. A pesar de la reticencia de muchos europeos a aceptar este sistema oriental, finalmente el cero y los numerales de base decimal se abrieron camino en la cultura de Occidente, pasando a ser la práctica simbólica matemática dominante. Es bastante probable que la adopción del cero contribuyese a la mejora subsiguiente de la ciencia y la tecnología europeas". 


Clasificación:

Facilidad e lectura: 1

Opinión: 3-4

lunes, 26 de octubre de 2020

Las entidades oscuras

 











Escrito por Cristiano Galbiati y publicado por Ediciones Akal en 2020 (el original es del 2018).

Nuevamente, y para no romper la tradición, al autor no lo conocía de nada, pero como el libro me lo regalaron, pues no tenía necesidad de conocerlo. El autor es profesor de física en la Universidad de Princeton y es miembro activo del experimento Borexino llevado a cabo en los laboratorios italianos de Gran Sasso. Como físico, se dedica principalmente al estudio y posible detección de la materia oscura, con lo cual, claramente, sabe de lo que habla cuando titula al libro de esa manera.

Está escrito de forma curiosa ya que no hay ningún nombre de ningún físico, ni ninguna fórmula en el libro, a excepción de un par de diagramas de Feynman (a los que ni siquiera llama por su nombre). Es una curiosidad sin la menor importancia, pero no lo había visto nunca.

El libro trata, sin ningún género de duda, de la materia y la energía oscuras, aunque hace un breve repaso a la teoría de la relatividad (especial y general) y a su "ajuste" con el modelo estandar de la física de partículas. Hace especial hincapié en un hecho crucial: "la velocidad de la luz es independiente del sistema de referencia".

Como buen científico comenta cómo va evolucionando la búsqueda de la materia oscura, y como "el descubrimiento de una galaxia sin materia oscura mina los fundamentos de las teorías modificadas de la gravedad (que son teorías que modifican sustancialmente la dependencia de la fuerza de la gravedad con el radio de acción)". Habla de las WIMP, y de los numerosos experimentos que se están llevando a cabo para intentar detectar la materia oscura (sea lo que sea). Hace mención especial a los que se están llevando a cabo en Italia (cosa normal, ya que él participa en muchos de ellos). También da buenas explicaciones sobre lo que son los isótopos y a partir de ahí, cómo se obtiene el argón de la atmósfera necesario para los experimentos y los procesos radioactivos.

Resumiendo, un libro de sólo 177 páginas que se leen de forma muy sencilla (aunque hay algunas partes cuando habla de isótopos, que se pueden hacer un poco pesadas ya que entra demasiado en detalle, pero bueno, para gustos los colores, como suele decirse) y con un formato, al menos el que tengo yo, de lujo.


Como siempre, copio un trocito:

"¿Y qué está empujando al universo a acelerar su expansión? Resumiendo, todas las mediciones modernas parecen confirmar la presencia de una entidad que tiene las características de la constante cosmológica. Una forma de energía asociada de manera intrínseca al espacio-tiempo, una energía del vacío cósmico que empuja al universo a una carrera cada vez más violenta para ocupar extensiones más extremas del espacio-tiempo: es la energía oscura, el mayor misterio de la física moderna.

¿Qué es la energía oscura? Todavía no nos es dado saberlo. La información que tenemos al respecto es muy limitada, Parece comportarse como una constante cosmológica, ya que su acción parece ser compatible con la de una forma de energía constante por unidad de espacio-tiempo e inmutable con el paso del tiempo en la historia del universo".


Clasificación:

Facilidad de lectura: 1

Opinión: 3

jueves, 15 de octubre de 2020

El universo elegante

 











Escrito por Brian Greene y publicado por Editorial Crítica dentro de su colección Drakontos en 2001 (el original es de 1.999).

Del autor esta vez sí que había oído hablar, de hecho he comentado un par de libros suyos con anterioridad: éste y éste. Es doctor en física y profesor de física y matemáticas en la Universidad de Columbia. Es uno de los grandes especialistas en teoría de cuerdas y un buen divulgador científico, así que dado el subtítulo del libro: "supercuerdas, dimensiones ocultas y la búsqueda de una teoría final", merecía la pena leerlo. Eso sí, hay que tener en cuenta la época en la que está escrito, hace ya 21 años (que viejos nos hacemos, jeje). Pero también está a punto de salir publicado un nuevo libro suyo (de hecho en cinco días): "Hasta el final del tiempo", que me compraré en cuanto lo vea por ahí.

El libro está muy centrado en la teoría de cuerdas y su evolución a la teoría de supercuerdas (mediante lo que se entiende como supersimetría (un principio de simetría que relaciona las propiedades de las partículas con un número entero como valor del espín (bosones) con las propiedades de las partículas cuyo espín es la mitad de un número entero impar (fermiones)), pero no por eso deja de comentarnos la teoría de la relatividad general de Einstein (porque a fin de cuentas, está hablando del universo) y la modelo estándar de partículas.

Comentando la teoría de la relatividad general, indica que el movimiento libre de fuerzas sólo tiene sentido en comparación con otros objetos y, como ha dicho a menudo el físico John Wheeler al describir la gravedad, "la masa agarra al espacio diciéndole cómo ha de curvarse, y el espacio agarra la masa diciéndole cómo ha de moverse" y nos introduce un poco en la geometría riemanniana que es la que explica la curvatura del espacio-tiempo. Y es esa misma geometría espacial lisa (que no quiere decir que sea plana), que constituye el principio fundamental de la relatividad general, la que queda destruida por las violentas fluctuaciones del mundo cuántico a escalas de distancias pequeñas (por el principio de incertidumbre). De ahí llegamos a que "el universo es como es porque las partículas de la materia y de las fuerzas tiene las propiedades que tienen. Ahora bien, ¿es esto una explicación científica de por qué tienen esas propiedades?".

Y cuando tenemos claro que hay un problema entre la relatividad general y la mecánica cuántica, nos introduce en el mundo de las teorías de cuerdas (recordemos que una cuerda es sencillamente una cuerda, puesto que no hay nada más fundamental, no se puede decir que esté compuesta por ninguna otra sustancia), que fueron evolucionando hasta ser realmente cinco teorías: teoría de cuerdas Tipo I, Tipo IIA, Tipo IIB, Heterótica-E y Heterótica-O, que convergen en un marco de referencia que se ha llamado Teoría M y que, a diferencia de las anteriores teorías, implica un espacio-tiempo de once dimensiones y un objeto conocido como cero-brana. 

Para irnos explicando todo esto, introduce un montón de conceptos, como la función beta de Euler, la teoría de Kaluza-Klein (por resumir mucho; posibilidad de existencia de nuevas dimensiones espaciales diminutas), las formas de Calabi.Yau, la teoría de perturbaciones, las simetrías espejo (que en el contexto de la teoría de cuerdas, es una simetría que muestra que dos formas de Calabi-Yau diferentes, que se denominan par de espejos, dan lugar a propiedades físicas idénticas cuando se eligen para las dimensiones enrolladas de la teoría de cuerdas), los espacios duales, los estados BPS (configuraciones dentro de una teoría supersimétrica cuyas propiedades se pueden determinar de manera exacta mediante argumentos basados en la simetría), etc ... gracias a Dios, si alguien no tiene buena memoria, al final hay un muy buen glosario de conceptos.

Resumiendo, un libro de 420 páginas, más unas notas finales, que se lee muy bien, casi todo, pero que hay un par de capítulos que hay que leer con calma (los capítulos donde nos habla de transiciones modificadoras de la topología (procesos que incluían rasgados del espacio)).


Como siempre, copio un trocito:

"Lo dicho por Uhlenbeck y Goudsmit, ¿significaba que el electrón gira en torno a si mismo? Sí y no. Lo que su trabajo demostraba realmente es que existe una noción de espín en la mecánica cuántica que en cierto modo se parece a la imagen habitual, pero que en su naturaleza es inherente a la mecánica cuántica. Se trata de una de esas propiedades del mundo microscópico que roza con las ideas clásicas, pero introduce una peculiaridad cuántica experimentalmente verificada. Por ejemplo, imaginemos una patinador que gira sobre si mismo. Cuando recoge sus brazos, gira más rápidamente, cuando los extiende, más despacio. Y antes o después, dependiendo de la fuerza con que se impulse para girar, lo hará más lentamente y acabará parando. No sucede así con el tipo de giro descubierto por Uhlenbeck y Goudsmit, Según su trabajo y subsiguientes estudios, todo electrón del universo, siempre y sin cesar, gira una velocidad fija y que nunca cambia. El espín de un electrón no es un estado de movimiento transitorio como lo es para otros objetos que nos resultan más familiares y que, por una razón u otra, están girando. Al contrario, el espín de un electrón es una propiedad intrínseca, como su masa o su carga eléctrica. Si un electrón no estuviera girando, no sería un electrón."

Clasificación:

Facilidad de lectura: 2-3 (hay un par de capítulos por la parte final que son para leer con calma).

Opinión: 3-4

viernes, 4 de septiembre de 2020

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