LQG y comunicaciones hiperlumínicas (parte I).

Comenzaré aquí la primera parte de dos entradas para explicar un modelo teórico de comunicaciones hiperlumínicas, que habilitarían al ser humano el enviar y recibir información a velocidades superiores a la de la luz. Para ello haré uso de conceptos actuales de física teórica, y de la gravedad cuántica de bucles, una moderna teoría de unificación de la gravedad con la mecánica cuántica. Vamos a ello.

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Aspectos de la materia oscura y energía oscura

Vamos a hablar de dos conceptos que no guardan relación entre sí, al menos que se sepa, pero que son motivo de discordia en el mundo de la ciencia: materia oscura, y energía oscura. Solo hay que entrar en un bar y ver qué todo el mundo está hablando de materia y energía oscuras con gran pasión… Bueno, quizás no llegue a tanto, es verdad. Pero sí a algunos nos interesa llegar a conocer estos dos aspectos clave de la ciencia actual.

Recientemente estaba leyendo un artículo de un diario sobre la materia oscura (no confundir con la energía oscura), y, como casi siempre, me dirigí a los comentarios de los lectores. Y, como casi siempre, los comentarios eran variados. Algunos muy interesantes de personas entendidas en la materia, otros muy interesantes de personas desconocedoras del tema que preguntaban cuestiones interesantes y deseaban más información.

Siempre es bueno que quien no conoce algo se informe y pregunte. Preguntar es el camino a la sabiduría. Si alguien contesta, está ayudando a esa persona a desarrollarse como individuo. Y otro día esa persona que preguntaba podría responder a otro, en una cadena de conocimiento cada vez mayor del que nos beneficiamos todos.

Luego están aquellos comentarios vacíos, frutos de la ignorancia, con afirmaciones sin sentido del tipo “y eso para qué sirve” o “dejaos de tonterías y preocupaos de las cosas importantes”, y que no aportan nada.

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Preguntar y conocer es la clave de la ciencia y del desarrollo del ser humano como individuo

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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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ER=EPR; vamos señora que se me llevan las teorías de las manos

Nuevo amanecer, nueva teoría revolucionaria. En este caso recibe el conciso nombre de ER=EPR. Habría mucho que hablar de cada lado de esta ecuación, que no es una ecuación matemática, sino la idea de que dos ideas aparentemente no conectadas entre sí, en realidad comparten un mismo principio: ni más ni menos, que el de unir la relatividad general con la mecánica cuántica, el santo grial de los físicos durante los últimos 40 años.

ER hace mención a Einstein-Rosen, que en 1935 publicaron un artículo conjunto que denotaba que, derivada de la teoría de la relatividad general, postulaba la existencia de lo que se ha dado a conocer como agujeros de gusano. Esos pasillos interdimensionales que unirían hipotéticamente dos puntos separados del espacio.

EPR hace mención a la paradoja Einstein-Podolsky-Rosen, que también en los años 30, era una contestación a la mecánica cuántica. Según Einstein, “Dios no juega a los dados” y este documento pretendía demostrar que el elemento probabilístico de la mecánica cuántica era un indicio de que la teoría no estaba completa. Trataban el tema del entrelazamiento cuántico, algo que derivaba en una situación absurda, por cuanto dos partículas, separadas y desconectadas, estaban misteriosamente unidas de algún modo no conocido.

Ahora, bueno en 2013, dos físicos como Maldacena y Susskind, que son dos veteranos expertos en la teoría de cuerdas, postularon que, en realidad, ambas ideas, ER y EPR, son en realidad dos aspectos de la misma conclusión: que las partículas entrelazadas están unidas entre sí mediante un puente Einstein-Rosen, es decir, a través de un agujero de gusano del tamaño de la longitud de Planck.

En este momento he de hacer una parada y advertir al lector: tanto esta idea como la teoría de cuerdas trabajan con longitudes de Planck, que es 10 elevado a la -35, extremadamente inferior al diámetro de un electrón, y muy por debajo de lo mensurable por instrumentos actuales.

La idea se dispara cuando se dice que podría haber una inmensidad de agujeros de gusano, y que incluso agujeros negros podrían estar conectados mediante agujeros de gusano. Esto explicaría la aparente discordancia entre relatividad general y mecánica cuántica. Dice Susskind:

“ER=EPR tells us that the immensely complicated network of entangled subsystems that comprises the universe is also an immensely complicated (and technically complex) network of Einstein-Rosen bridges,” Susskind writes. “To me it seems obvious that if ER=EPR is true it is a very big deal, and it must affect the foundations and interpretation of quantum mechanics.”

¿Qué nos queda? Nos queda lo de siempre: la idea es genial, pero, como en la teoría de cuerdas, trabajar con distancias de Planck implica una imposibilidad real de probar la teoría de forma experimental.

Consejo: si quieres crear una teoría que sea interesante y atractiva, trabaja con distancias y tiempos y longitudes de  Planck. Quedarás como un rey y nadie podrá refutar tu teoría.

Bueno, aunque suene un poco sarcástico, la verdad es que todo esto puede ser cierto, pero tenemos que ir más allá de las ideas, y empezar realmente a pensar en posibilidades que puedan ser probadas. Estamos ahogados en teorías. Cada semana salen dos, y la tercera se la dejo a mitad de precio. Así es difícil hacer ciencia.

Conclusión: la teoría está muy bien y puede tener aspectos muy interesantes, pero empieza a ser habitual ver cómo las teorías llegan y pasan una tras otra. Hay que hacer ciencia, no llenar portadas porque sí. El futuro es interesante, pero recordemos: hasta hace poco, los agujeros de gusano eran modelos matemático-físico teóricos, sin ninguna prueba de que existan. Actualmente lo siguen siendo. Vamos a ver cómo acaba esto, y espero de verdad que no sea otro montón de ideas sin más. Hagamos ciencia, lo cual implica teoría, pero también experimentación. Es fundamental, o nos estaremos perdiendo en papeles llenos de cifras que dicen mucho sobre el mundo de la matemática, y muy poco sobre el mundo real.

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Aplicaciones prácticas de las ondas gravitatorias

Uno de los descubrimientos científicos más importantes de la historia, y que sin duda marcará un salto de gigante en la capacidad del ser humano para comprender el universo, es el descubrimiento, largamente esperado, de las ondas gravitatorias, u ondas gravimétricas, cómo dirían en Star Trek. Se conocían de forma indirecta, pero su presencia real ha sido verificada recientemente.

Y, por supuesto, todo el mundo (con un mínimo interés por la ciencia) se pregunta: ¿qué son, y por qué son importantes? Y ¿qué utilidad nos pueden dar? Vamos a verlo a continuación.

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