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.

 

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“Principios de física absurda” en abril 2018

Hace tres años publiqué un libro de ensayos sobre ciencia que denominé “Gotas de ciencia”. Luego publiqué un conjunto de ensayos sobre literatura (Escritores: 12 consejos a olvidar y tres historias desesperadas), y ahora vuelvo a la carga con un tercer libro de ensayos científicos:

“Principios de física absurda”.

Este libro estará disponible a mediados de abril de 2018.

Si el anterior libro trataba aspectos de ciencia actual y verificada, aquí ya pierdo completamente la cabeza y el sentido de la realidad, y me dedico a imaginar posibles escenarios de la física futura. Este libro, prohibido en todas las facultades de física de la Tierra, introduce las ideas que uso en los libros de ciencia ficción, explicando los detalles de los que hago uso para narrar aspectos científicos futuristas. Vida casi inmortal, almacenamiento de la vida, viajes hiperlumínicos, comunicaciones hiperlumínicas, armas avanzadas, robótica, inteligencia artificial, metaversos, y otras locuras diversas.

Por supuesto, este libro no ha de considerarse científico, ni siquiera ha de considerarse serio. Ni yo debo ser considerado en serio,  si a eso vamos. Este libro simplemente pretende imaginar escenarios futuristas, posibilidades prácticamente imposibles, y tecnologías que, quizás, algún día podrían ser reales, con ese “quizás” realmente remoto.

Pero se trata de imaginar. Se trata de soñar. Se trata de plantear futuros posibles. Se trata, en definitiva, de crear ideas, que no por absurdas puedan, algún día, ser reales de un modo u otro, probablemente muy distinto del aquí explicado.

Este libro existe porque ustedes, los lectores, se han interesado en estos temas, por lo que son ustedes los responsables de que este libro exista. Así que, si hay que buscar culpables, les diré a los jueces que fueron ustedes, y yo huiré a alguna isla desierta. O casi desierta, espero que tenga un bar al menos.

Muchas gracias por su apoyo, y por animarme a escribir estas locuras, que conforman este nuevo libro. Yo me divierto escribiendo, y espero que ustedes lo hagan leyéndolo.

En cualquier caso, este es un ejercicio de imaginación que pretende hacer pasar un rato divertido y agradable al lector, y no pretende sentar ninguna base de nada. Para eso está la ciencia real, y los científicos. Pero hay que divertirse imaginando futuros increíbles con la ciencia. Y de eso trata este libro. Muchas gracias.

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Mediados de abril 2018 en Amazon

Taquiones desde la mecánica cuántica

El otro día propuse un vídeo del Instituto de Física Teórica, sobre la naturaleza hipotética de los taquiones, partículas hiperlumínicas, en relación a la relatividad especial de Einstein, analizando cómo su naturaleza es contraria a la propia física.

En esta ocasión, traigo el vídeo que conforma la segunda parte, y en la que se estudia la naturaleza de los taquiones desde un punto de vista cuántico. Recordemos que ambas teorías, relatividad y  cuántica, disponen de sus propios espacios y fenómenos, y hoy por hoy no existe una teoría que unifique ambas, algo que lleva intentándose setenta años.

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La Era Oscura de la física teórica

Es posible que el título de esta entrada sea algo catastrofista. Pero no está demasiado alejado de la realidad.

Me explicaré. La física que se conocía y teorizaba hace 70 años disponía de una serie de elementos clave que explicaban las características generales del universo. Esto se puede ver con un ejemplo creo que muy evidente: Peter Higgs, el hombre que desarrolló la idea de la existencia del bosón de Higgs, nació en 1929, y propuso su idea del famoso bosón de Higgs, que algunos llaman con gran error “la partícula de Dios”, en los años sesenta.

Recientemente se ha verificado su idea, pero eso no debe hacer olvidar un aspecto crítico de lo que le ocurre actualmente a la física teórica: en los últimos 50 años, no ha habido pasos significativos. Podemos decir, sin ninguna duda y con entusiasmo, que se han apuntalado muchos de los aspectos de lo que en física se conoce como Teoría Estándar, que explica tres de las cuatro fuerzas conocidas: el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil, y la fuerza nuclear fuerte. Pero deja atrás la cuarta fuerza, la gravedad, que en realidad ni siquiera es una fuerza, sino una distorsión del campo espacio-temporal del universo, como perfectamente explica la teoría de la relatividad general de Einstein. Se han dado avances, pero no se han constatado grandes logros; solo se han resuelto los que ya estaban planteados muchas décadas atrás.

Varios son los retos que la física debe superar actualmente, y que tozudamente se resisten a ser resueltos, por razones que van desde poca inversión, desidia, y obsesión por los resultados rápidos. Explicaré todo esto a continuación.

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A veces, el sueño del progreso produce monstruos

Este es el artículo quinientos (500) en La leyenda de Darwan. La verdad es que creí que el contador estaba mal, pero no. ¿Tanto tiempo pierdo escribiendo? Ahora entiendo por qué no tengo amigos, y las mujeres salen huyendo de mi lado.

Quinientos artículos en este perdido blog de la selva de Internet, pero donde ahí seguimos, fieles a la ciencia y a las humanidades, intentando explorar los conceptos más diversos sobre el ser humano, la vida, y el universo. He hecho de todo en esta vida, algunas de ellas inconfesables. Pero este blog es sin duda un proyecto que ha merecido la pena. No es perfecto por supuesto, ni será merecedor de mención o premio alguno ni así pasen mil años. Pero algo sí es seguro: es sincero. Y el mejor premio es el lector que pueda disfrutar con su lectura, y, sobre todo, y con un poco de suerte, terminar cualquier lectura de cualquiera de las entradas aquí expuestas, pensando que ha merecido la pena.

Ese es premio. El único premio en realidad. El resto, monumentos al ego que todos tenemos, yo también por supuesto. De hecho, es uno de mis mayores defectos. Pero, ¿cómo escribir si no se posee un gran ego? Tiene que ser grande, para que quepan todos los personajes de los universos que llevamos dentro, y que volcamos en el papel de nuestros sueños.

Para celebrarlo, vamos a hablar de Albert Einstein. Ese señor que aparece en las fotos con la lengua fuera, con el pelo blanco, y que es el paradigma del clásico científico algo loco, algo despistado, y que cada mañana descubría algún nuevo hecho científico digno del premio Nobel. Las cosas, por supuesto, nunca son tan sencillas. O casi nunca.

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El mapa de la física en el siglo XXI

Para comenzar esta semana me gustaría presentar este gráfico que he encontrado navegando por esos mundos de Internet. Este mapa me ha parecido muy interesante, porque muestra de forma esquemática todos los campos de la física pasada, presente, y lo que se espera encontrar en el futuro, según el conocimiento actual.

Puede verse el grupo de la física clásica, que fue el único grupo hasta el año 1900, cuando Max Planck inauguró la mecánica cuántica con su problema de la radiación del cuerpo negro. La física clásica se usa actualmente en muchísimas situaciones, y sigue siendo útil para una enorme cantidad de situaciones. Sin embargo, existen problemas donde la física clásica sencillamente no funciona. Por eso apareció la físíca o mecánica cuántica y la relatividad general.

La relatividad y la mecánica cuántica son dos mundos todavía separados, y desde hace 70 años se trabaja para unir ambas. Pero ambas son extremadamente eficaces en sus áreas. Por ejemplo, el GPS no podría funcionar si no se aplicase la relatividad general a los relojes que orbitan la Tierra, que se retrasan con respecto a los relojes del suelo. No es que funcionen mal. Simplemente el campo gravitatorio que sufren es menor, y de ahí que funcionen más lentamente. Es así, y si no se tuviese en cuenta, no habría GPS.

La mecánica cuántica, bueno, qué decir. Usted está leyendo esto gracias a la mecánica cuántica. Hace funcionar toda la electrónica actual, y muchos aparatos esenciales en hospitales. Cuando le hagan un TAC o un escáner de positrones o una radiografía o una ecografía o radioterapia o le analicen con un microscopio de efecto túnel entre otros, piense en mecánica cuántica.

Arriba a la derecha está la filosofía. Mucha gente dirá para qué sirve. Respondo rápidamente: sirve para aprender a pensar. La filosofía nos enseña los mecanismos del pensamiento racional. Sin filosofía no hay pensamiento, solo hay datos. La filosofía es la máquina que hace funcionar el cerebro cuando se plantea el universo. De la filosofía nace la ciencia. Sin filosofía, ni hay ciencia, ni hay sociedades, ni hay pensamiento. Es así de sencillo y directo. Así que lo repito: la filosofía es la base de la mente racional.

Y luego queda el abismo de la ignorancia, que es grande, pero se ha estrechado mucho en los últimos tres siglos. Y el futuro, que es apasionante, y que debe responder a muchas preguntas muy importantes. Que serán respondidas, si no hacemos explotar el planeta primero claro. Esperemos que eso no suceda, y podamos crear finalmente una sociedad avanzada y respetuosa con la Tierra y con la vida. Ese sería el mejor colofón para este diagrama, sin ninguna duda.

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Lee Smolin: Las dudas de la física en el siglo XXI

Hoy voy a traer una recomendación muy especial para mí. Un libro de ciencia divulgativa del genial Lee Smolin, con el título “las dudas de la física en el siglo XXI”. Y con un subtítulo muy sugerente: “¿es la teoría de cuerdas un callejón sin salida?”

Este libro tiene unos años, pero sigue siendo completamente actual. Además, no solo habla de la física teórica actual de forma brillante, sino de sociología de la ciencia, y de cómo el sistema científico actual adolece de cierto rigor para el análisis de sus propios métodos de trabajo. Por ello, Smolin considera que una teoría como la de cuerdas, que debería estar muy cuestionada, sin embargo sigue teniendo grandes apoyos.

Una obra brillante, inteligente, y propia del genio que es Lee Smolin, uno de los padres de la teoría de la gravedad cuántica de bucles, teoría que él sabe no es definitiva, pero que es más valiente y directa afrontando el problema de unir la relatividad general con la mecánica cuántica. Lectura muy recomendable para cualquier interesado en conocer el estado actual de las ciencias físicas.

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