7 Ideas increíbles del libro El universo en una cáscara de nuez de Stephen Hawking

Recientemente me he leído el libro “El universo en una cáscara de nuez” de Stephen Hawking, la 28a edición en tapa blanda. Me ha gustado mucho, un libro con unas ideas sobre el universo fascinantes, algunas ideas son tan surrealistas que cuestan de creer. De hecho no te queda otra opción que hacer un acto de fe en lo que te explica el gran Stephen, puesto que no tienes la capacidad de seguir todas las demostraciones, las fórmulas, ecuaciones en base a las cuales hacen esas afirmaciones. La ciencia hoy en día es la nueva religión, todo se reviste de “es ciencia” pero en el fondo todo es tan complejo de entender que acabas haciendo un acto de fe.

En este artículo quiero compartir contigo algunas de las ideas que se explican en el libro que me han fascinado. Si piensas leer el libro y no quieres espoilers puedes abandonar la lectura de este artículo, si bien, quizás si lees esto todavía te entran más ganas de leer el libro.

1. El tiempo se detiene en un agujero negro

Esta afirmación la encuentro fascinante, que el tiempo se detiene dentro de un agujero negro. Un agujero negro se caracteriza por tener un fuerza de gravedad enorme, hay una concentración de masa tan bestia, que la fuerza de la gravedad es brutalmente fuerte, tan fuerte que dice Stephen que ni tan siquiera la luz todapoderosa puede escapar del agujero negro. Una partícula de luz que esté dentro del agujero sube arriba y quiere escapar, a la velocidad de 300.000 kilómetros por segundo, pero la fuerza del agujero es tan fuerte que la velocidad de escape de la luz no es suficiente, y la partícula de luz vuelve a caer dentro del agujero. ¿Esto ya es sorprendente, no? Pero lo que encuentro todavía más sorprendente es que allí dentro no corre el tiempo. Es decir, si imaginas por un momento que pudieras vivir dentro del agujero negro significa que el tiempo no transcurriría, es decir, sería como vida eterna. Eso es una imaginación claro, porque si la gravedad es tan bestia supongo que sólo de acercarte te haría pedazos y no podríamos soportar una fuerza tan bestia.

Stephen también explica que existe un radio de acción del agujero negro, todo lo que cae dentro de ese radio lo atrae para adentro. Y se ve que han conseguido incluso una formula para calcular este radio y depende de la medida del agujero.

2. Un agujero negro podría formarse al morir una estrella

Esta es otra idea que me ha sorprendido. Solía pensar que los agujeros negros aparecían así por capricho en el universo, pero nunca me había preguntado como se forman. Stephen explica que es muy probable que muchos agujeros negros se formen como resultado de la muerte de una estrella. La secuencia vendría a ser más o menos la siguiente: imagina una estrella como el sol, joven y luminosa. ¿Qué hace que mantenga la forma y tamaño actual? Pues que constantemente se está quemando materia en su interior, se producen reacciones nucleares en su interior y esa radicación es una energía que va de dentro a fuera de la estrella, esa energía es lo que hace en el fondo que se aguante la estrella, la masa que tiene la estrella no colapsa en su interior gracias a la energía que desprende la materia que se quema en su interior. Pero claro, los años pasaran y la materia que tendrá la estrella para quemar en su interior va a empezar a escasear, igual que si imagina una hoguera, vas poniendo leña y haces un gran fuego, pero si no vas añadiendo leña poco a poco se consume la leña y las llamas se hacen más pequeñas hasta que muere el fuego. Pues a la estrella le pasa un poco lo mismo, con la diferencia que en algunos casos toda la materia que tenía en suspensión gracias a la energía que desprendía la combustión va cayendo al interior de la estrella, va colapsando, de modo que en el núcleo de la estrella se va acumulando una gran cantidad de materia, mucha densidad, y esto llevado al extremo es lo que hace un agujero negro, mucha cantidad de materia colapsada, mucha densidad de materia que provoca una fuerza de gravedad muy grande.

Uno de los problemas para estudiar los agujeros negros es que como no dejan escapar nada, ni la luz es muy difícil estudiarlos.

3. Las partículas tienen hasta 11 dimensiones, las p-branas

Realmente hay conceptos que parecen de ciencia ficción, y uno de estos conceptos son las “p-branas”. Se ve que es un modelo matemático válido que podría explicar la realidad. ¿Sabes todo eso de la teoría de cuerdas? Pues lo de las cuerdas seria un caso particular de las “p-branas”, cuando sólo hay una dimensión.

Yo si te soy honesto me pierdo en los entesijos de la explicación. Sólo me ha quedado una cosa que me ha impactado, y es que una de las 11 dimensiones es la gravedad y según demuestran esta es la única dimension que se puede propagar entre membranas paralelas.

4. Podría ser que viviéramos en un universo y hubiera otro paralelo en la “sombra”

Se explica que podría haber “universos membrana”. Una manera fácil de entender es imaginar un bloque de pisos. Cada piso seria un “universo membrana”. Imagina que nosotros vivimos en el “universo membrana” de la planta 2. Lo que dice el libro es que hay una serie de dimensiones, como la luz, que no se propaga entre membranas, es decir, entre el piso de la planta 1 y 2 no se podría propagar la luz, por eso es difícil que podamos ver vida en este universo paralelo porque la luz no se propaga. Pero lo que si se propaga es la dimensión de la “gravedad”. Esto explicaría el siguiente fenómeno. Imagina que en la planta 1 hay una estrella enorme, con una masa muy grande. La luz de esta estrella no se propaga al “universo membrana” paralelo de la planta 2, pero la gravedad que ejerce por tener dicha masa si se propaga. De modo que los planetas que viven en la planta 2 sí que notan la gravedad, y por tanto pueden orbitar obedeciendo la fuerza de la gravedad de la planta 1. Esto explicaría el hecho que hay estrellas en el algunas galaxias que giran a una velocidad que no es la que tocaría según los cálculos.

Ya ves que los hechos, las mediciones son las que son, y por tanto, se está constantemente ingeniando teorías para explicar los hechos. ¿Son verdad, son falsas dichas teorías? Digamos que pueden ser válidas si explican los hechos y mientras no se observe algun hecho o ecuación que tumbe la teoría.

A mi la idea de universos paralelos me ha fascinado. Imaginar que hay una civilización en un universo paralelo buscando muestras de vida inteligente como nosotros y que no nos vemos porque no se propaga la luz, sólo la gravedad me parece fascinante. De hecho me recuerda una escena de la película “Interestelar” de Matthew Mcconaughey, hay una escena ambientada en los agujeros negros, obviamente ficcionada, pero que ayuda a retener algunos conceptos, muy recomendable.

5. No se puede predecir la posición y la velocidad de una partícula a la vez

Explica el libro que existe un principio que descubrió Heisenberg, el principio de incertidumbre, que dice que si calculamos con exactitud la posición de una partícula automáticamente la velocidad de la partícula no la podemos medir con exactitud, y al revés. Es decir, si conseguimos medir la velocidad con exactitud de la partícula entonces no podemos conocer con certeza su posición.

Todo esto se refiere a partículas super-minúsculas, electrones, neutrones, etc. Obviamente, no aplica para el clásico problema de un coche que va a tal velocidad y calculamos su posición al cabo de tantos segundos. En el mundo cuántico, una partícula existe en un espacio de probabilidades. Saber dónde está se puede saber, pero automáticamente ya no se puede saber su velocidad. Todo esto concluye con que sólo se puede predecir la evolución del universo con la mitad de precisión.

Se ve que lo que se puede calcular con bastante exactitud es la función de onda de una partícula. Esta función de onda lo que determina son las probabilidades de que la partícula se encuentre en diferentes posiciones y tenga diferentes velocidades.

6. Los protones y neutrones están formados por quarks

Me ha gustado leer este libro porque he actualizado lo que aprendí en el instituto. Recuerdo que nos explicaron lo estructura de un átomo: que había un protón y neutrón en el núcleo y electrones orbitando alrededor. Pues bien, años más tarde se ha constatado que el propio protón está compuesto de partículas todavía más pequeñas, los quarks.

Un protón está formado por dos quarks arriba con dos tercios de carga eléctrica y un quark abajo con un tercio de carga negativa. Y un neutrón está formado por un quark arriba con dos tercios de carga positiva y dos quarks abajo con un tercio de carga eléctrica negativa.

La carrera por encontrar cada vez partículas más pequeñas sigue y parece ser que por ahora la partícula más pequeña es la “escala de Planck”.

7. El tiempo que rige el universo no es como el que conocemos

El tiempo que creemos conocer es lineal, hace muchos años que empezó, esta sucediendo y seguirá pasando. Tendemos a pensar que podemos medir el tiempo y que esta medida le aplica a todo el mundo.

Grasso error. Ese no el tiempo que rige en el universo. Lo que pasa es que a la escala humana en la que vivimos se simplifica la ley del tiempo y más o menos tiene el comportamiento que conocemos.

Ahora bien, basta con hacer el experimento de enviar un reloj superpreciso (atómico) a un cohete y comparar la medida del tiempo que hace respecto a otro reloj que va a una velocidad mucho inferior. El reloj que va en el cohete a una velodiad muy alta experimenta un pasar del tiempo más lento respecto el reloj que va a velocidad más lenta. Esto es así, esto es lo que ocurre en el universo que conocemos. Si ahora pudieras subirte a un cohete y viajar durante unos meses a la la mitad de la velocidad de la luz (dicen que es imposible ir a más velocidad que la luz) lo que observarías al regresar a la Tierra es que todo el mundo que conoces a envejecido tremendamente, menos tu. Podría ser que incluso tus hijos fueran como tus abuelos y tu fueras mucho más joven que tus hijos. Eso es así, así rige el tiempo versus la velocidad en nuestro universo.

Y otra cosa que encuentro fascinante es que ni tan siquiera tienes que ir a velocidades muy altas para que el tiempo pase muy lentamente. Este efecto, que el tiempo vaya más lento, también se produce si vives en un planeta con una fuerza de gravedad muy elevada. Imagina que sales de la Tierra y aterrizas en otro planeta con una gravedad 10 veces más alta que la de la Tierra. Un año de vivir en ese planeta provocaría que al volver a la Tierra observaras que tus amigos y familiares han envejecido mucho más de un año, no sé cuanto más, dependerá de la gravedad, pero es así.

Es lo que dicen que la gravedad deforma el espacio-tiempo.

Realmente fascinante.

Conclusión

“El Universo en una cáscara de nuez” me ha gustado mucho, un gran libro, bastante didáctico, digo bastante porque claro, hay conceptos que por muy fáciles que los quiera explicar no dejan de ser raros y en algunos momentos cuesta seguir el hilo. Yo te recomiendo que no te asustes, sigas leyendo, pases la “turbulencia” de lo que no entiendas y sigas leyendo. Quizás no entiendas el 100% de lo que explica el libro, ni falta que hace, aprende lo que puedas, fascinante con lo que puedas, y está receptivo a escuchar a cómo es nuestro universo, que en muchos casos no se comporta como siempre habíamos creído.

Si puedes complementar la lectura del libro con ver la película “Interestelar” ya sería genial, te puede ayudar a entender estas ideas. Hay muchas escenas de la película en la que se ilustra el efecto de la velocidad y la gravedad con el devenir del tiempo.

Espero que lo disfrutes. Y si lo has leído ya y quieres aportar alguna idea más adelante, deja tu comentario!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *