Ficha: El universo elegante, autor Brian Greene, editorial Planeta colección Drakontos crítica, ISBN: 978848432781, 644 páginas (edición de bolsillo) 308 páginas (edición tapa dura).
Tras mi última lectura "El sueño de una teoría final" de Steven Weinberg me quedé con ganas de seguir profundizando en el tema porque ese libro ya reseñado realmente no apunta a una teoría en concreto sino que se centraba más bien a la necesidad de encontrarla, las dificultades a superar y los requisitos que tal teoría debe reunir... dos son por el momento los más firmes candidatos a convertirse o al menos evolucionar en esa teoría final de la física que con tanto ahinco y pasión buscan miles de científicos en todo el mundo, la teoría de campos o teoría standard y la relativamente novedosa teoría de cuerdas, sobre esta última trata este libro.
Brian Greene, profesor de física y matemáticas en la universidad de Columbia, forma parte de esa gran comunidad de físicos que se hayan enzarzados en el enorme trabajo que supone el levantamiento y construcción del edificio de una teoría matemáticamente consistente con el universo observable, tanto a sus niveles más grandes, dominio de la ley de la relatividad de Einstein como a sus niveles sub-atómicos, dominio de la mecánica cuántica. El propósito de este libro no es otro que hacer llegar al gran público los avances y el estado actual de la teoría de cuerdas, la más compleja, apasionante y profunda teoría científica jamás ideada por la mente humana.
El sueño o más bien la pesadilla de Einstein.
El libro comienza con una explicación de nuestro conocimiento del universo a través de la historia y como dicho conocimiento ha terminado cristalizando en dos teorías que han puesto patas-arriba el conocimiento del universo clásico preconizado por la escuela mecanicista de Isaac Newton, esta idea del universo estuvo vigente durante varios siglos y supuso también en su momento toda una revolución. Newton formuló la ley de la gravedad pero no pudo explicar nunca su origen, Einstein nos enseñó que la gravedad es en realidad un plegamiento o deformación del espacio-tiempo. A pesar de lo revolucionario que puede parecer en un primer momento una serie de experimentos científicos terminaron dándole la razón. Simultáneamente a la elaboración de la ley de la relatividad por Einstein la mecánica cuántica y sus desconcertantes leyes comenzó a abrirse paso demostrando que a un nivel infinitamente pequeño la relatividad se colapsa y lleva a resultados absurdos ... llegamos a lo de siempre ¿acaso hay dos físicas? está claro que no, ¿que pasa con objetos supermasivos y a la vez infinitamente pequeños como los agujeros negros? ¿y con el comienzo del universo en el big bang? ... en ambos casos tanto la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica se deberían unificar en una sola, algo que de momento no sucede. El gran físico alemán pasó los últimos años de su vida obsesionado con la búsqueda de una teoría que conectase ambas visiones del mundo... sin conseguirlo, viendo el trabajo posterior de tantos científicos es fácil deducir que tal tarea era imposible para una sola persona por muy genial que sea.
¿Teoría standard? no gracias.
La teoría cuántica de campos con sus simetrías y partículas mensajeras (bosones, gluones, fotones y gravitones) nos intenta dar una explicación que situe las cuatro fuerzas del universo en un marco coherente... sin embargo de momento la fuerza de la gravedad se resiste a su definición en base a las otras tres, de ahí que esta teoría a pesar de sus triunfos experimentales se encuentra actualmente en un callejón sin salida dependiente de los nuevos experimentos a mayores energías tal y como se está trabajando actualmente en el CERN con su colisionador de hadrones, es no obstante a pesar de sus éxitos poco probable que esta teoría consiga significativos avances a corto o medio plazo ya que su fundamente teórico recuerda a un coche estropeado y vuelto a reparar una y otra vez con añadidos cada vez más artificiales... hay como una fealdad de base en la misma que indica que posiblemente no va en la dirección correcta, a pesar de sus éxitos.
¿Que es la teoría de cuerdas?
Aquí entra la teoría de las cuerdas, desde el principio esta teoría compleja incorpora la fuerza de la gravedad como una consecuencia de la misma, ojo no como un añadido metido "a martillazos" como en el caso de la teoría standard, la misma en su idea esencial nos viene a decir que los componentes constitutivos de la materia en su nivel más básico no son partículas "puntuales" carentes de dimensión como los quarks, protones, fotones y demás familia, sino que más bien se parecen a "cuerdas", abiertas o cerradas, cuyos patrones de vibración son los que determinan la energía, o masa que para el caso es lo mismo, de la partícula que representan... aunque parece que esto es añadir una complicación innecesaria, a nivel matemático explica muchas cosas, los aparentemente arbitrarios niveles de masa de las partículas elementales por ejemplo, las características básicas de las partículas como la carga eléctrica y el espin... la existencia del gravitón, la partícula "mensajera" de la fuerza de la gravedad tendría que existir según esta teoría para hacer cumplir la simetría de las demás... repito ¡ la gravedad es una consecuencia de la teoría de cuerdas !, aunque no hubiese sido formulada esta anteriormente la teoría de cuerdas la necesita para su coherencia interna, es un decir claro porque es impensable una visión de los progresos de la ciencia de esa forma. Esto es algo realmente asombroso porque en la teoría standard no paran de darle vueltas para ver como "encajan" la gravedad en el marco de las otras tres fuerzas conocidas (nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnética) y es esta imposibilidad, momentánea por el momento, lo que tiene a la teoría standard metida en un punto muerto.
Anda ... si lo entiendo
Aun hay más ... muchísimo más, el libro en dos capítulos ejemplares nos presenta la relatividad y la mecánica cuántica de un modo realmente soberbio, he leido ya unos cuantos textos sobre la relatividad de Einstein y no se si es por acumulación de lecturas o por la brillantez de Greene pero el caso es que por primera vez he tenido la sensación ¡lo entiendo por fin! ... con la mecánica cuántica aunque no me ha pasado lo mismo si es verdad que su exposición es clara y sencilla como la que más, estos dos apartados del libro son sencillamente maravillosos. Era necesaria esta explicación previa como base para lo que viene a continuación, que es más de cuanto se pueda imaginar.
Cuerdas a go go...
Y el libro entra en materia, a partir de este momento abandonamos el mundo "real" y nos sumergimos en una larguísima y en ocasiones casi impenetrable maraña de explicaciones sobre la teoría de cuerdas, de su necesidad de aportar dimensiones extra para su coherencia interna. Hasta 11 en total si contamos nuestras tres dimensiones familiares + el tiempo. Viajaremos a espacios tan pequeños como la minúscula constante de Planck verdadera piedra angular de la teoría... que nos viene a decir que el universo nunca ha podido ser más pequeño, ni una cuerda tampoco, que este tamaño (si ampliamos un átomo a la escala del sistema solar una cuerda vendría a tener el tamaño de un árbol). Asistiremos a un alucinante viaje matemático a las figuras de Calabi-Yau de seis dimensiones, sus modificaciones en el espacio con rupturas blandas que posibilitan la deformación de tales estructuras sin pérdida de su simetría y dimensiones y también a rasgaduras más serias donde aparecen las membranas que a modo de tiritas vienen a evitar que el universo se nos vaya por el agujero del desague... dimensiones arrolladas todas en un espacio minúsculo e imperceptibles no solo por nuestros burdos sentidos sino incluso por los medios más avanzados de la tecnología actual. Veremos mundos de una y dos dimensiones, dimensiones en tubo, cuerdas arrolladas, membranas, multiuniversos... cinco teorías diferentes de la teoría de cuerdas y la revolucionaria teoría M que las abarca, conoceremos anécdotas del trabajo de Brian Greene y de muchos de los científicos y matemáticos embarcados en la aventura ... conoceremos sus fracasos, los momentos de estancamiento y las revoluciones que la impulsan... pocas veces una teoría científica ha necesitado de tales esfuerzos ... y lo más curioso de todo ¡sin una sola evidencia experimental!.
Pero bueno... ¿esto existe de verdad o no?.
Pues no se sabe, pensadlo un momento... miles de físicos y matemáticos trabajando desde hace 42 años, reuniones anuales donde se debaten los últimos avances, algunas de las mentes más poderosas de la historia de la humanidad, como Edward Witten, trabajando en aspectos de la teoría. ¡Que lejos quedan los tiempos de Newton y Einstein cuando un solo hombre pudo levantar teorías de esa envergadura !, actualmente es imposible al menos con esta teoría que posee tantos recovecos y tantos aspectos diferentes ... no en vano es una teoría que pretende explicar a nivel físico el universo. Lo más curioso es que no hay una sola predicción o experimento que nos indique que todo esto es real, ni uno solo.
Los científicos solo cuentan con su coherencia matemática y su elegancia. Cuando Einstein formuló su teoría de la relatividad pasaron años antes de que tal teoría fuera comprobada empíricamente ... sin embargo había una sensación generalizada en el mundo de la ciencia que algo tan bello debía ser cierto por mucho que hasta el propio Einstein tuviera sus dudas. Aunque no puede considerarse una prueba la teoría de cuerdas ha conseguido la hazaña de lograr algo que parecía imposible, describir matemáticamente el interior de un agujero negro con una descripción lógica y coherente gracias a sus estudiadas rupturas del espacio-tiempo ¿sabremos alguna vez si esto es real ?... de momento estamos muy pero que muy lejos de una experimentación que nos confirme que la teoría de cuerdas más allá de su belleza y coherencia matemática tiene una conexión directa con la realidad, sin embargo existe una intuición generalizada de que al menos debe ir por el buen camino. Tal vez dentro de unos años o unas décadas, no me atrevo a decir siglos, la teoría quede o bien refutada o demostrada, más probable es que continue evolucionando y que muchas de las investigaciones y trabajos necesarios para darle forma tengan aplicaciones en otros ámbitos de la ciencia... es imposible que este fenomenal trabajo no termine dando algún que otro, seguramente sorprendente, fruto.
El documental "El universo elegante"
Para cualquier interesado en el tema aquí os dejo un enlace a un excelente artículo del blog "jupixweb" sobre la teoría de cuerdas que contiene otro enlace al documental protagonizado por el propio Brian Greene sobre el tema de este libro, aunque es un poco repetitivo y contiene una minúscula porción de la información que posee este libro en el que está basado. Buen provecho a los valientes que se atrevan a verlo (si es que hay alguno).
El universo elegante.
Lo mejor: No me cabe la menor duda, Brian Green ha escrito uno de los mejores y más bellos de divulgación científica de la historia... una auténtica obra maestra. Puede que a algún ocasional lector de este blog, si es que hay alguno, pueda parecerle una obra dificil solo apta para "cerebritos" pero si os digo que el que esto escribe es un cero a la izquierda en matemáticas con una formación principalmente clásica y humanística, aunque me gusten las ciencias, y que ha pesar de todo ha disfrutado y entendido, o creido entender, las ideas más fundamentales del libro ¿no es acaso eso mérito más que sobrado para un divulgador científico?. Ni UNA sola fórmula en su texto, ni una salvo aquella famosa e inevitable E=mc2.
Lo peor: Llevado por la pasión de su trabajo en ocasiones embarca al lector en profundas reflexiones que le hacen "perder pie", el libro va perdiendo paulatinamente su sencillez inicial hasta unos oscuros y difíciles capítulos 11, 12 y 13 que seguramente no soy el único que tendré que leer más de una vez. A pesar de su brillantez no deja de ser un libro centrado en una teoría científica que podría resultar errónea de ahí que muchas cosas de las que enseña tal vez sean "desechables".
Tras mi última lectura "El sueño de una teoría final" de Steven Weinberg me quedé con ganas de seguir profundizando en el tema porque ese libro ya reseñado realmente no apunta a una teoría en concreto sino que se centraba más bien a la necesidad de encontrarla, las dificultades a superar y los requisitos que tal teoría debe reunir... dos son por el momento los más firmes candidatos a convertirse o al menos evolucionar en esa teoría final de la física que con tanto ahinco y pasión buscan miles de científicos en todo el mundo, la teoría de campos o teoría standard y la relativamente novedosa teoría de cuerdas, sobre esta última trata este libro.
Brian Greene, profesor de física y matemáticas en la universidad de Columbia, forma parte de esa gran comunidad de físicos que se hayan enzarzados en el enorme trabajo que supone el levantamiento y construcción del edificio de una teoría matemáticamente consistente con el universo observable, tanto a sus niveles más grandes, dominio de la ley de la relatividad de Einstein como a sus niveles sub-atómicos, dominio de la mecánica cuántica. El propósito de este libro no es otro que hacer llegar al gran público los avances y el estado actual de la teoría de cuerdas, la más compleja, apasionante y profunda teoría científica jamás ideada por la mente humana.
El sueño o más bien la pesadilla de Einstein.
El libro comienza con una explicación de nuestro conocimiento del universo a través de la historia y como dicho conocimiento ha terminado cristalizando en dos teorías que han puesto patas-arriba el conocimiento del universo clásico preconizado por la escuela mecanicista de Isaac Newton, esta idea del universo estuvo vigente durante varios siglos y supuso también en su momento toda una revolución. Newton formuló la ley de la gravedad pero no pudo explicar nunca su origen, Einstein nos enseñó que la gravedad es en realidad un plegamiento o deformación del espacio-tiempo. A pesar de lo revolucionario que puede parecer en un primer momento una serie de experimentos científicos terminaron dándole la razón. Simultáneamente a la elaboración de la ley de la relatividad por Einstein la mecánica cuántica y sus desconcertantes leyes comenzó a abrirse paso demostrando que a un nivel infinitamente pequeño la relatividad se colapsa y lleva a resultados absurdos ... llegamos a lo de siempre ¿acaso hay dos físicas? está claro que no, ¿que pasa con objetos supermasivos y a la vez infinitamente pequeños como los agujeros negros? ¿y con el comienzo del universo en el big bang? ... en ambos casos tanto la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica se deberían unificar en una sola, algo que de momento no sucede. El gran físico alemán pasó los últimos años de su vida obsesionado con la búsqueda de una teoría que conectase ambas visiones del mundo... sin conseguirlo, viendo el trabajo posterior de tantos científicos es fácil deducir que tal tarea era imposible para una sola persona por muy genial que sea.
¿Teoría standard? no gracias.
La teoría cuántica de campos con sus simetrías y partículas mensajeras (bosones, gluones, fotones y gravitones) nos intenta dar una explicación que situe las cuatro fuerzas del universo en un marco coherente... sin embargo de momento la fuerza de la gravedad se resiste a su definición en base a las otras tres, de ahí que esta teoría a pesar de sus triunfos experimentales se encuentra actualmente en un callejón sin salida dependiente de los nuevos experimentos a mayores energías tal y como se está trabajando actualmente en el CERN con su colisionador de hadrones, es no obstante a pesar de sus éxitos poco probable que esta teoría consiga significativos avances a corto o medio plazo ya que su fundamente teórico recuerda a un coche estropeado y vuelto a reparar una y otra vez con añadidos cada vez más artificiales... hay como una fealdad de base en la misma que indica que posiblemente no va en la dirección correcta, a pesar de sus éxitos.
¿Que es la teoría de cuerdas?
Aquí entra la teoría de las cuerdas, desde el principio esta teoría compleja incorpora la fuerza de la gravedad como una consecuencia de la misma, ojo no como un añadido metido "a martillazos" como en el caso de la teoría standard, la misma en su idea esencial nos viene a decir que los componentes constitutivos de la materia en su nivel más básico no son partículas "puntuales" carentes de dimensión como los quarks, protones, fotones y demás familia, sino que más bien se parecen a "cuerdas", abiertas o cerradas, cuyos patrones de vibración son los que determinan la energía, o masa que para el caso es lo mismo, de la partícula que representan... aunque parece que esto es añadir una complicación innecesaria, a nivel matemático explica muchas cosas, los aparentemente arbitrarios niveles de masa de las partículas elementales por ejemplo, las características básicas de las partículas como la carga eléctrica y el espin... la existencia del gravitón, la partícula "mensajera" de la fuerza de la gravedad tendría que existir según esta teoría para hacer cumplir la simetría de las demás... repito ¡ la gravedad es una consecuencia de la teoría de cuerdas !, aunque no hubiese sido formulada esta anteriormente la teoría de cuerdas la necesita para su coherencia interna, es un decir claro porque es impensable una visión de los progresos de la ciencia de esa forma. Esto es algo realmente asombroso porque en la teoría standard no paran de darle vueltas para ver como "encajan" la gravedad en el marco de las otras tres fuerzas conocidas (nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnética) y es esta imposibilidad, momentánea por el momento, lo que tiene a la teoría standard metida en un punto muerto.
Anda ... si lo entiendoAun hay más ... muchísimo más, el libro en dos capítulos ejemplares nos presenta la relatividad y la mecánica cuántica de un modo realmente soberbio, he leido ya unos cuantos textos sobre la relatividad de Einstein y no se si es por acumulación de lecturas o por la brillantez de Greene pero el caso es que por primera vez he tenido la sensación ¡lo entiendo por fin! ... con la mecánica cuántica aunque no me ha pasado lo mismo si es verdad que su exposición es clara y sencilla como la que más, estos dos apartados del libro son sencillamente maravillosos. Era necesaria esta explicación previa como base para lo que viene a continuación, que es más de cuanto se pueda imaginar.
Cuerdas a go go...Y el libro entra en materia, a partir de este momento abandonamos el mundo "real" y nos sumergimos en una larguísima y en ocasiones casi impenetrable maraña de explicaciones sobre la teoría de cuerdas, de su necesidad de aportar dimensiones extra para su coherencia interna. Hasta 11 en total si contamos nuestras tres dimensiones familiares + el tiempo. Viajaremos a espacios tan pequeños como la minúscula constante de Planck verdadera piedra angular de la teoría... que nos viene a decir que el universo nunca ha podido ser más pequeño, ni una cuerda tampoco, que este tamaño (si ampliamos un átomo a la escala del sistema solar una cuerda vendría a tener el tamaño de un árbol). Asistiremos a un alucinante viaje matemático a las figuras de Calabi-Yau de seis dimensiones, sus modificaciones en el espacio con rupturas blandas que posibilitan la deformación de tales estructuras sin pérdida de su simetría y dimensiones y también a rasgaduras más serias donde aparecen las membranas que a modo de tiritas vienen a evitar que el universo se nos vaya por el agujero del desague... dimensiones arrolladas todas en un espacio minúsculo e imperceptibles no solo por nuestros burdos sentidos sino incluso por los medios más avanzados de la tecnología actual. Veremos mundos de una y dos dimensiones, dimensiones en tubo, cuerdas arrolladas, membranas, multiuniversos... cinco teorías diferentes de la teoría de cuerdas y la revolucionaria teoría M que las abarca, conoceremos anécdotas del trabajo de Brian Greene y de muchos de los científicos y matemáticos embarcados en la aventura ... conoceremos sus fracasos, los momentos de estancamiento y las revoluciones que la impulsan... pocas veces una teoría científica ha necesitado de tales esfuerzos ... y lo más curioso de todo ¡sin una sola evidencia experimental!.
Pero bueno... ¿esto existe de verdad o no?.
Pues no se sabe, pensadlo un momento... miles de físicos y matemáticos trabajando desde hace 42 años, reuniones anuales donde se debaten los últimos avances, algunas de las mentes más poderosas de la historia de la humanidad, como Edward Witten, trabajando en aspectos de la teoría. ¡Que lejos quedan los tiempos de Newton y Einstein cuando un solo hombre pudo levantar teorías de esa envergadura !, actualmente es imposible al menos con esta teoría que posee tantos recovecos y tantos aspectos diferentes ... no en vano es una teoría que pretende explicar a nivel físico el universo. Lo más curioso es que no hay una sola predicción o experimento que nos indique que todo esto es real, ni uno solo.
Los científicos solo cuentan con su coherencia matemática y su elegancia. Cuando Einstein formuló su teoría de la relatividad pasaron años antes de que tal teoría fuera comprobada empíricamente ... sin embargo había una sensación generalizada en el mundo de la ciencia que algo tan bello debía ser cierto por mucho que hasta el propio Einstein tuviera sus dudas. Aunque no puede considerarse una prueba la teoría de cuerdas ha conseguido la hazaña de lograr algo que parecía imposible, describir matemáticamente el interior de un agujero negro con una descripción lógica y coherente gracias a sus estudiadas rupturas del espacio-tiempo ¿sabremos alguna vez si esto es real ?... de momento estamos muy pero que muy lejos de una experimentación que nos confirme que la teoría de cuerdas más allá de su belleza y coherencia matemática tiene una conexión directa con la realidad, sin embargo existe una intuición generalizada de que al menos debe ir por el buen camino. Tal vez dentro de unos años o unas décadas, no me atrevo a decir siglos, la teoría quede o bien refutada o demostrada, más probable es que continue evolucionando y que muchas de las investigaciones y trabajos necesarios para darle forma tengan aplicaciones en otros ámbitos de la ciencia... es imposible que este fenomenal trabajo no termine dando algún que otro, seguramente sorprendente, fruto.
El documental "El universo elegante"
Para cualquier interesado en el tema aquí os dejo un enlace a un excelente artículo del blog "jupixweb" sobre la teoría de cuerdas que contiene otro enlace al documental protagonizado por el propio Brian Greene sobre el tema de este libro, aunque es un poco repetitivo y contiene una minúscula porción de la información que posee este libro en el que está basado. Buen provecho a los valientes que se atrevan a verlo (si es que hay alguno).
El universo elegante.
Lo mejor: No me cabe la menor duda, Brian Green ha escrito uno de los mejores y más bellos de divulgación científica de la historia... una auténtica obra maestra. Puede que a algún ocasional lector de este blog, si es que hay alguno, pueda parecerle una obra dificil solo apta para "cerebritos" pero si os digo que el que esto escribe es un cero a la izquierda en matemáticas con una formación principalmente clásica y humanística, aunque me gusten las ciencias, y que ha pesar de todo ha disfrutado y entendido, o creido entender, las ideas más fundamentales del libro ¿no es acaso eso mérito más que sobrado para un divulgador científico?. Ni UNA sola fórmula en su texto, ni una salvo aquella famosa e inevitable E=mc2.
Lo peor: Llevado por la pasión de su trabajo en ocasiones embarca al lector en profundas reflexiones que le hacen "perder pie", el libro va perdiendo paulatinamente su sencillez inicial hasta unos oscuros y difíciles capítulos 11, 12 y 13 que seguramente no soy el único que tendré que leer más de una vez. A pesar de su brillantez no deja de ser un libro centrado en una teoría científica que podría resultar errónea de ahí que muchas cosas de las que enseña tal vez sean "desechables".
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