Física teórica – Página 2 – La leyenda de Darwan

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».

lee-smolin1 — 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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Heisenberg: naturaleza real y expuesta

La frase del día nos la trae el doctor en física teórica y premio Nobel alemán Werner Heisenberg, uno de los genios del siglo XX, y padre del famoso principio de incertidumbre.

«Lo que observamos no es naturaleza en sí misma, sino naturaleza expuesta a nuestro método de cuestionamiento».

Lo que nos viene a decir con esta frase es algo que parece evidente, pero que tiene importantísimas consecuencias a nivel científico, y también filosófico.

El universo tiene una naturaleza determinada. Tiempo, espacio, materia, energía, son conceptos que están ahí, independientemente de nuestra existencia. Pero, ¿es su naturaleza real la que observamos? Por supuesto que no: lo que observamos es el resultado de los procesos físicos, fisiológicos y cognitivos de nuestros sentidos y de la actividad cerebral. Juntos conforman un conjunto de impresiones que resultan en unos valores determinados que podemos medir y controlar.

Pero estos valores medidos y observados son solo aquellos que nuestras capacidades nos pueden dar. Vemos, observamos, y medimos un subconjunto de la realidad. La realidad, cualquiera que esta sea, permanece oculta de nosotros, por la sencilla razón de que, como seres físicos, no podemos observar el cien por cien del hecho, del evento, de la concepción real del universo. Se supone que Dios sí puede, pero, como no creo en Dios, y de todas formas Dios no está interesado en explicarnos estas cosas, debemos concluir que nunca podremos conocer el universo en su máxima expresión.

Si quiere información más amplia sobre estos elementos, puede leer este enlace. Muchas gracias.

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Teoría de cuerdas: el gigante que cayó por sus propias leyes

Seguimos con información sobre las teorías llamadas GTU (Gran Teoría Unificada) y su desarrollo en el campo de la física teórica, esta vez incidiendo, cómo no, en la caída de la teoría de cuerdas, y en las explicaciones dadas en su momento por Lee Smolin sobre este hecho.

Una de las series modernas de televisión más famosas de humor, «Big Bang Theory», nos muestra a un grupo de jóvenes científicos en su día a día, junto con sus parejas, algunas científicas. Y Penny, que no tiene carrera universitaria, pero se las sabe todas y los controla como quiere. Destaca y es protagonista por supuesto Sheldon Cooper, el carismático y loco científico que siempre tiene alguna salida divertida, y que es sin duda el motivo del éxito de la serie, sin olvidar el resto de interpretaciones y los guiones, por supuesto.

Pero Sheldon, y la serie, son también, paradójicamente, una historia velada de la caída de la famosa teoría de cuerdas. La razón estriba en su desarrollo, dentro de las diferentes temporadas. Cuando comenzó la serie, la teoría de cuerdas era prácticamente una religión. O se creía en la teoría de cuerdas, o se caía en el cajón de los olvidados como físico.

De eso, y de aspectos clave sobre la teoría de cuerdas, habló en 2008 el doctor en física teórica, esta vez real, Lee Smolin. Mucho más serio y coherente, como corresponde en principio a un individuo real, al demostrar cómo una teoría científica puede convertirse en un acto de fe, haciendo olvidar a la ciencia que el método científico es incuestionable en sus principios, y que, sin pruebas, sin hechos, sin experimentación que certifique una idea, no puede haber teoría final.

A Sheldon Cooper terminan dándole un premio Nobel. Smolin puede que no reciba un Nobel. Pero su contribución a la defensa de una ciencia basada en el hecho, y no en premisas cuasi religiosas, es algo que se merece su propio premio. Vamos a verlo.

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Detectada violación de simetría en antimuón

Ciertamente, el título de la entrada parece sacado de un guión de Star Trek, pero déjenme que les explique la importancia que tiene este fascinante descubrimiento, que, como siempre que es importante y quizás crucial, no ha llamado la atención de casi nadie. Lo cual me llama poderosamente la atención.

Entre la masa ingente de información falsa o tergiversada que aparece cada día, me llamó la atención recientemente un pequeño artículo en una revista de física sobre un fenómeno que pasaré a explicar a continuación, y que atrajo mi mirada, porque no era la típica noticia de alguien revolucionando la física y negando la teoría de la relatividad, o cosas similares. Esto parecía más sólido, más coherente, y, de serlo, podría ser extremadamente revolucionario en el mundo de la física de partículas.

cern_lhc — El acelerador de partículas LHC en el CERN, Ginebra

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Explicando el entrelazamiento cuántico

A veces me sorprende cómo se pueden complicar las cosas con respecto a ciertos fenómenos físicos, que tienen una explicación sencilla y razonable, pero en el que se insiste, una y otra vez, en buscar, y encontrar, fantasmas y elementos que casi entrarían en la categoría de magia. Pero el mundo real no es mágico, al menos en lo que respecta a la ciencia y la física. En otros órdenes de cosas, cada cual tiene su opinión, siempre totalmente respetable. Pero yo aquí hablaré de física teórica, nada más.

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Imposibles ficticios. Hoy: el teletransporte

Segunda entrada de esta nueva sección, donde desgranamos conceptos, tecnologías y situaciones que se dan en la ciencia ficción, y que son completamente imposibles, o al menos lo serán durante demasiado tiempo como para que podamos verlos, nosotros o nuestros biznietos. Hoy voy a hablar de algo tremendamente popular: el teletransporte.

«¡Scotty, teletransporte!»

Esta frase nunca la dijo el capitán Kirk. De hecho, sucede lo mismo que con la frase «vuélvela a tocar, Sam» de Casablanca. Sí dicen frases parecidas, pero no la misma. Me estoy refiriendo a Montgomery Scott, el ingenioso jefe de ingenieros de la nave USS Enterprise, matrícula NCC-1701. ¿Por qué 1701? Es la hora en que la nave de «Planeta prohibido» llega al planeta donde se encuentran el profesor y su joven hija, junto al famoso robot «Robby».

Pero centrémonos. ¿Por qué nace la idea del teletransporte en Star Trek? Es más: ¿qué es el teletransporte?

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Más allá de la Teoría de Cuerdas

Una nueva entrada sobre la teoría de cuerdas en La leyenda de Darwan. Algunos dirán que estoy obsesionado con esta teoría. No es así; estoy obsesionado con la pérdida de recursos humanos y técnicos cuando de ciencia se trata. Y la teoría de cuerdas es la mayor falacia que hemos visto en ciencia desde el origen de los tiempos. Pero algunos se resisten a abandonar esta teoría, e incluso se atreven a negar hechos probados para poder seguir dando soporte a ideas totalmente superadas. Y eso, creo, debe explicarse y aclararse.

El caso es que estaba la otra tarde realizando un trabajo que requería toda mi atención y concentración, cuando escuché a lo lejos una televisión, en la que estaban emitiendo un capítulo de «The Big Bang Theory». En el mismo, Sheldon Cooper, el alocado físico teórico, decía que estaba decepcionado con la teoría de cuerdas. Pensé en ello, y en escribir algo sobre el tema. Así que saqué el disco del FIFA del lector de discos, apagué la Playstation, y me puse a escribir este artículo. De todas formas iba perdiendo 2-0, así que tampoco fue tan grave.

Yo estoy de acuerdo con Sheldon Cooper y su frustración con la teoría de cuerdas. Personalmente llevo treinta años decepcionado con la teoría de cuerdas y sus postulados. Por lo que creo que nunca es tarde para reaccionar ante un desastre como una teoría que durante cincuenta años ha viajado de un punto muerto a un punto vacío. Incluyendo la llamada «primera revolución de las cuerdas» en los ochenta, y la «segunda revolución de las cuerdas» de los noventa, con el desarrollo de la Teoría M y la idea de las branas cósmicas, esas gigantescas estructuras bidimensionales que van chocando con los universos, como un conductor novel se va chocando con las columnas de su garaje.

Abrí el Google para buscar información reciente sobre la teoría de cuerdas. Filtré para que solo aparecieran datos del último mes. Y surgió un vídeo de Youtube muy interesante. Ese vídeo, que he colocado al final de esta entrada, y que recomiendo por su gran valor didáctico, me inspiró para escribir esta entrada.

600px-Calabi-Yau-alternate — Estructura de Calabi-Yau, un modelo fisico-matemático de plegamiento del espacio-tiempo en diez dimensiones físicas y una temporal. La teoría de cuerdas se basa en este modelo para su desarrollo

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IFT y modelos de unificación: una explicación

En el mundo de la física moderna, el problema de las GTU (Gran Teoría Unificada) es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la física teórica desde hace setenta años. Por GTU se entiende una teoría que englobe la mecánica cuántica y la relatividad general. Ambas son grandes éxitos en sus respectivos campos, pero ambas disponen de límites, y combinarlas es hoy por hoy imposible. Precisamente el CERN en Ginebra se ha puesto en marcha de nuevo para seguir con los trabajos de investigación en física de altas energías.

Se han llevado a cabo intentos de crear una GTU convincente, como la teoría de cuerdas, o la gravedad cuántica de bucles, entre otras, pero ninguna ha podido llegar a dar una solución final para poder combinar las cuatro fuerzas conocidas. Aunque, no lo olvidemos, la gravedad no es en realidad una fuerza, sino una distorsión del espacio-tiempo, algo que definió Einstein con la teoría general de la relatividad.

De todo esto se habla en el nuevo vídeo del Instituto de Física Teórica, que en un nuevo trabajo nos presenta el concepto fundamental de la GTU: una teoría que unifique todas las fuerzas en una sola, porque, en realidad, las cuatro fuerzas son distintas expresiones de una sola entidad, que se expresa como cuatro distintas a bajas energías.

Pero, a altas energías, como aquellas que se dieron durante el inicio del universo, todas las fuerzas se unifican. Y este carácter unificador es una de las premisas de las ciencias físicas modernas, tal como se vio con el electromagnetismo de Maxwell, o con el modelo electrodébil de Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam y Steven Weinberg. Por cierto, la teoría de cuerdas nació como parte del modelo electrodébil en los años ochenta. Pero esa, como suele decirse, es otra historia.

Como siempre, otro vídeo muy didáctico del IFT, que nos adentra en un tema apasionante, del que hablaremos mucho más en el futuro. Porque, no lo olvidemos: si se desarrolla una GTU completa, podremos tener un conocimiento del universo varios órdenes de magnitud mayor que con las teorías actuales. Y eso puede abrir puertas a nuevas e inimaginables posibilidades, para la ciencia en particular, y para el ser humano en general.

Muere Stephen Hawking a los 76 años

Hoy me levanto consternado con la noticia de la muerte de Stephen Hawking. Su estado de salud siempre fue delicado, pero aquellas previsiones de vida iniciales que le dieron por su enfermedad quedaron en nada, ante su asombroso paso por la vida, y su energía constante y vital.

En cualquier caso, Hawking es ya uno de los hombres más importantes de la historia de la ciencia, pero también, sin ninguna duda, de los más importantes en el campo de la superación, del desempeño, y de la lucha frente a la adversidad. Un ejemplo de trabajo y de fuerza vital para romper con todos los cánones establecidos de la medicina, y de la vida.

Ese es, sin ninguna duda, el mayor legado que nos deja Stephen Hawking, desde el punto de vista humano. Desde el punto de vista científico, importantísimos logros, como la radiación Hawking, y libros que motivaron a millones de personas, entre ellos a mí, como «Historia del tiempo» que fue revolucionario, y fue uno de los libros que me abrió la mente al universo y al tiempo. Recuerdo todavía perfectamente el día que lo compré, y la emoción de llegar a casa para comenzar a leerlo.

Algunos se preguntan por qué no tiene un premio Nobel. Los Nobel se dan cuando una teoría puede verificarse. Sus estudios son tan avanzados que no han podido ser demostrados todavía. Pero es muy probable que muchos de sus grandes logros se verifiquen como ciertos, porque tienen una base teórica muy sólida. En cualquier caso, esa es una anécdota en su vida frente a la inmensidad de sus logros.

Dejo a continuación un enlace que escribí sobre Stephen Hawking en su 75 aniversario. También lo he referenciado en bastantes artículos sobre sus ideas revolucionarias. Descanse en paz este gran científico, y este gran humanista. Nunca te olvidaremos.

Setenta y cinco años de Stephen Hawking.