Supersimetría: el lado oscuro de la teoría de cuerdas

Nuevo vídeo del Instituto de Física Teórica (IFT), entidad a la cual los aficionados a la física agradecemos enormemente su esfuerzo por atraer esta materia a los simples mortales que en el colegio nos quedamos en la calle, tras ser expulsados por rebeldía y actitudes antisistema. Luego se arregló la cosa… más o menos.

Sin embargo, ya he comentado en otras ocasiones que, cuando toca criticar, critico. Con todo el respeto por supuesto, pero la idea de «eres un aficionado, y por lo tanto cállate y arrodíllate ante el Maestro«, no funciona conmigo.

No. Las cosas no son así. Y voy a explicar brevemente por qué.

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Dios, el Gran Arquitecto y Matemático

La frase de la semana nos la trae Richard Feynman, físico eminente, que desarrolló varias ideas portentosas en física, entre ellas la electrodinámica cuántica, por la que ganó el premio Nobel.

La vida de Feynman es apasionante tanto como su trabajo, y su contribución a esclarecer el desastre del transbordador Challenger fue crucial para demostrar la ineptitud de los altos cargos de la NASA en aquellos años. Ineptitud que llevó a la muerte de aquellos astronautas, cuando se podría haber evitado solo con escuchar las críticas de los ingenieros de la época.

Richard Feynman
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Entropía cero y el origen del universo

Observando la actividad del volcán de La Palma, en las Islas Canarias, uno no puede por menos que impresionarse por la enorme cantidad de energía acumulada debajo de la superficie, que, en un momento dado, genera tanta presión que debe salir por algún sitio, y ese sitio es la atmósfera. Hasta que ambas presiones no se igualen, la lava, los materiales piroclásticos y los gases seguirán surtiendo.

Algo importante a tener en cuenta es que este proceso es único, y con ello quiero decir que toda esa energía consumida ya no va a poder volver a actuar, generando lo que en física se conoce como trabajo. Sí, el volcán puede generar nuevas presiones y nuevo material, pero la energía consumida en el proceso volcánico que termina con el volcán acabando su actividad, esa energía no volverá a verse, ni a poder utilizarse.

El universo es, de hecho, un volcán que todavía está activo
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Aspectos clave de la física teórica

Un granjero tenía una granja con gallinas. Pero las gallinas no ponían huevos. Así que el granjero, preocupado y queriendo encontrar una solución, se fue a visitar a un famoso físico teórico, y le expuso el problema.

El físico teórico, tras varios meses de investigación, llamó al granjero y le dijo: «Tengo una solución para tu problema, pero siempre que las gallinas sean perfectamente esféricas, y estén en un vacío absoluto».

Imagen del evento de desintegración del bosón de Higgs en el LHC, Ginebra
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Física: principios absolutos y relativos

Vamos a empezar con dos frases definitorias de lo que pretende ser esta entrada:

«La ciencia es mucho más que la simple acumulación de datos y hechos».

«El concepto de absoluto como elemento definitorio de una teoría debe ser descartado, por cuanto el propio concepto de teoría define un límite a cada teoría».

Cuando un experto físico teórico da una explicación en Youtube, o en otro medio, para explicar algún hecho relacionado con su trabajo, me gusta escuchar atentamente sus explicaciones y tomar buena nota. Aprender de su discurso, y disfrutar del nuevo conocimiento, o reafirmar algún conocimiento ya adquirido. De ningún modo se me ocurriría contradecir sus explicaciones, porque yo no soy físico teórico, y no tengo herramientas para ello.

Podemos cuestionar a Einstein. Pero debemos hacerlo con argumentos dentro de los parámetros de la ciencia y la filosofía del conocimiento.
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Límites cuánticos de la métrica de Alcubierre

Vamos con una nueva entrada de física teórica especulativa, en relación a un artículo que me he encontrado sobre una investigación del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España) en base a los límites de la métrica de Alcubierre impuestos por los efectos cuánticos a velocidades relativistas e hiperlumínicas.

Miguel Alcubierre es un físico teórico mexicano, que a mediados de los noventa desarrolló una variante extendida de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. En la misma el doctor Alcubierre propone la idea de poder viajar por el espacio a velocidades hiperlumínicas, requiriendo, eso sí, ingentes cantidades de energía, que además deben generarse mediante materia exótica. Por materia exótica se entiende, en este caso, materia con masa imaginaria, o, dicho de otro modo, materia con masa negativa.

Gráfico de la impulsión de Alcubierre, mostrando las regiones opuestas, contraída y extendida, del espacio-tiempo respecto al sector central en el cual se ubica la burbuja plana de deformación (Wikipedia).
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Física: superconductividad y medias verdades

Mi anterior entrada del blog versaba sobre física, altamente especulativa. Pero yo ya advertí en esa entrada de que su contenido era pura especulación. Porque intento respetar al lector, y no intento engañar a nadie. Eso no me hace mejor que los demás. Me hace ser correcto con la ética de lo que se supone ha de ser un blog: información personal y opinión, pero con seriedad y rigor.

Desgraciadamente, vemos en Internet a mucha gente y empresas que se saltan completamente este respeto. Y suelo denunciar estos hechos, porque yo también soy lector, y pido, es más, exijo que se me respete, de la misma forma que yo he de respetar a los lectores.

Por eso, cuando en una web tan importante como Xataka, que es la web principal de toda una red de webs de temas muy diversos, vi cómo se presentaba una noticia de ciencia y tecnología de forma pomposa y revolucionaria, al instante sospeché que habría trampa. Que el titular era el típico para atraer lectores. Y no me equivoqué. Una vez más, nos encontramos con periodismo que distorsiona la realidad. En este caso relacionado con el complejo tema de la superconductividad. Vamos a verlo.

Explicación gráfica básica de la superconductividad.
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Física: diseño conceptual de un reactor cuántico

Nota 1. Ante todo, he de dejar claro que todo lo aquí expuesto es un conjunto de elucubraciones que no aspiran más que a imaginar posibles utilidades de la física teórica y sus recientes desarrollos matemáticos sobre los aspectos más profundos de la materia. En ningún momento debe entenderse este texto como ciencia real, sino meramente especulativa.

Nota 2. El principio descrito en este texto es el que se puede ver en las naves humanas de la trilogía de «La leyenda de Darwan», y en la nave de Scott en «Las entrañas de Nidavellir».

Vamos con un nuevo texto sobre física especulativa. Esa parte de la física que ningún físico serio tendría en cuenta, porque es básicamente ciencia ficción. Pero que, sin embargo, nos permite ahondar en posibilidades lejanas para un futuro sistema de transporte interestelar.

He de decir que estas ideas fueron contrastadas por un conocido, que está doctorado en física teórica, y que las conoció a través de la lectura de la trilogía de «La leyenda de Darwan». Su opinión es que no debo olvidar nunca el tomarme la medicación. Y tiene razón: pero también es cierto que, sin un poco de especulación, la vida sería tremendamente aburrida.

Este texto está basado principalmente en los desarrollos sobre estructura del universo desarrollados a partir de la conocida como Teoría de Cuerdas, concretamente en los aspectos finales de la llamada Teoría M y Teoría M(atrix). Toma como base el concepto de multiverso o megaverso que define un modelo matemático por el cual nuestro universo es sólo uno de entre 10 elevado a 500, cada cual con sus propiedades físicas, y cada uno de los cuales creado a partir de estados anteriores más energéticos mediante un proceso conocido en física como efecto túnel cuántico (con importantes aplicaciones actuales, como el microscopio de efecto túnel).

Imagen conceptual de cuerdas interaccionando entre sí.
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Teoría de cuerdas y la paradoja del principio antrópico

Nota: esta es mi penúltima entrada antes de irme de vacaciones. La última será el vídeo de introducción de «Caminos a lo desconocido«, una serie de trabajos donde hablaré de aspectos relacionados con el ser humano y su futuro a partir de septiembre.

Vivimos en un universo de equilibrios. Equilibrios en forma de valores para las constantes universales adimensionales, esas que tienen siempre el mismo valor independientemente de cómo se tomen, como la constante de estructura fina.

Curiosamente, estos valores, que en la mayoría de los casos nadie sabe por qué tienen precisamente esos valores, son determinantes para la existencia del universo tal y como lo conocemos. O, también podríamos decir: si alguno de esos valores cambiara, incluso en el orden de las centésimas, en muchos casos el universo cambiaría, de forma que la vida, tal como la conocemos, sería imposible.

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Dios creó 10 elevado a la 500 universos, pero solo este lo diseñó para que contuviera vida. El resto fueron betas anteriores a este universo, que es la versión 1.0 de la vida. Luego sacará la versión 2.0, donde seremos inmortales, y no tendremos que pagar impuestos, ni existirán las suegras ni los cuñados.

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Einstein, sus pensamientos y errores

La frase de la semana nos la trae el que sin duda es uno de los científicos más famosos de todos los tiempos: Albert Einstein. Sus ideas, su forma de ser, y su mensaje que nos dejó, forman un conglomerado inconfundible, de un hombre sin duda especial.

La frase, que puede verse abajo, dice:

«El mundo que hemos creado es un proceso de nuestro pensamiento. No se puede cambiar sin cambiar nuestra forma de pensar».

La frase alude al proceso cognitivo del pensamiento, que está en línea con nuestra naturaleza. Si hemos de cambiar el pensamiento, deberemos cambiar nosotros también. Si debemos aprender de nuestros errores, deberemos evolucionar como individuos. De eso va esta entrada: de los errores que cometemos, y de cómo nos definimos a través de los mismos.

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Incluso con la enorme precisión que ha demostrado tener la teoría general de la relatividad, esta sigue siendo lo que se conoce como una teoría «clásica» porque no tiene en cuenta los efectos cuánticos; luego, una nueva teoría que aúne a la relatividad general y a la mecánica cuántica es el paradigma actual de la física teórica.

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