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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Ciencia básica y aplicada: El mercantilismo de la ciencia

Nota: un ejemplo de hasta dónde se puede llegar en este enlace.

He hablado en anteriores ocasiones de cómo las ciencias físicas se encuentran en un impasse desde que se llevaron a cabo los enormes progresos en física cuántica y relatividad de la primera mitad del siglo XX, y las confirmaciones experimentales de muchos aspectos no aclarados, así como el descubrimiento de nuevas partículas y su naturaleza, en la segunda mitad del siglo XX. El último éxito es sin duda el famoso bosón de Higgs, la mal llamada partícula de Dios. También algunos fermiones y bosones que entran dentro de lo que se conoce como la Teoría Estándar, aquella que explica la naturaleza actual de la ciencia básica en física.

Pero la situación actual empieza a ser realmente preocupante. Sigo con interés varias páginas de ciencias físicas en distintos medios y en redes sociales, y es alarmante el número de teorías que por semana invaden la red con extrañas, cuando no absurdas, propuestas para encontrar nuevos caminos para la física. Algunas de esas propuestas las lanzan, sin miedo ni tapujos, gentes que no tienen ni la más remota idea de física, tanto es así que hasta yo me doy cuenta de la inexactitud de sus postulados, que no soy físico.

Más preocupante son las teorías que lanzan algunas revistas, se supone que serias y prestigiosas, para cubrir la falta de conocimientos con ideas peregrinas que no van, casi nunca, a abrir puerta alguna. Pero se publican porque algo hay que publicar. Y las redes, y las revistas, se llenan de ideas y más ideas sin base alguna, muchas veces con explicaciones que echan por el suelo décadas de datos experimentales perfectamente confirmados. Si se niega la realidad de los hechos y las pruebas, ¿qué nos queda? Caos y pseudociencias por supuesto.

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Física teórica: la generación perdida

Puede que el título de esta entrada suene algo exagerado, o forzado. Si lo creen así, sobre todo viniendo de alguien que no es físico, les diré que, ciertamente, yo no soy quién para dar una valoración objetiva de la física de los últimos cuarenta años. Pero sí lo es el doctor Lee Smolin, prestigioso físico teórico reconocido internacionalmente como una de las mentes más brillantes de estos últimos treinta años.

Smolin es el autor de un polémico libro, “Las dudas de la física en el siglo XXI“, obra de la que ya hablé en su día, y que ha sido una luz en el mar de oscuridad que ha rodeado a la física teórica desde los años ochenta del siglo XX. Un libro revelador que me cautivó desde su primera página, y que cada vez tiene más apoyos de otros físicos, por la historia que cuenta de la física teórica. Y de cómo se ha perdido una generación de grandes mentes, invirtiendo grandes sumas de dinero y recursos en un galimatías absurdo y sin ninguna posibilidad de salida. Un galimatías llamado “teoría de cuerdas”.

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Cada cual elige a sus héroes. El mío es Lee Smolin. Se adelantó 20 años al caos que rige actualmente la física teórica, e intenta buscar salidas constantemente.

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