jueves, 6 de octubre de 2016

Agujeros negros y tiempo curvo - Kip S. Thorne


Título: Agujeros negros y tiempo curvo
Autor: Kip S. Thorne


Páginas: 576 

Editorial: Crítica 

Precio: 22,90 euros

Año de edición: 2010

¿Es posible escribir un libro divulgativo de alto nivel sobre relatividad y cosmología y que se convierta en un superventas? La respuesta a esa pregunta está ante vosotros, en forma de libro traducido a siete idiomas y obra de referencia para todo aficionado a los agujeros negros, esas curiosas criaturas nacidas al amparo de la Teoría de la Relatividad General de Einstein.

Es una obra ambiciosa, que dedica sus más de quinientas páginas a recorrer toda la historia de la Teoría de la Relatividad desde sus primeros pasos de la mano de Einstein hasta los desarrollos y resultados más recientes, incluyendo la construcción de los LIGO (Observatorios de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser) para la detección de ondas gravitacionales, que han dado resultados hace poco. Un recorrido fascinante que ocupa todo el siglo XX.

El texto se abre con una introducción en forma de cuento de ciencia ficción en el que  una nave espacial se acerca a varios agujeros negros de diferentes tamaños, a diferentes velocidades y vemos los curiosos efectos que genera un campo gravitatorio tan monstruoso como el que rodea a  esos extraños fenómenos de la naturaleza, tan fuerte que no deja escapar nada, ni siquiera la luz.

A continuación se comienza por el principio, con una introducción a la Relatividad Especial de Einstein, formulada en 1905 y basada tan solo en un problema de estética en las ecuaciones del electromagnetismo de Maxwell, el simple hecho experimental de que la velocidad de la luz es una constante universal y la hipótesis de que todos los sistema de referencia que se mueven a velocidad constante entre sí son equivalentes. 

Las consecuencias de hipótesis tan aparentemente inofensivas son, entre otras, que con la velocidad las longitudes se contraen y el tiempo transcurre más lentamente. El espacio y el tiempo no son completamente independientes entre sí, forman un espacio-tiempo, algo mixto y extraño  que varía y en el que se mezclan los dos conceptos dependiendo de la velocidad.

Se dedica otro capítulo a resumir lo más importante de la Relatividad General que Einstein produjo entre 1915 y 1916, que añade otra vuelta de tuerca más: que tambien son equivalentes los sistemas en caída libre en un campo gravitatorio (en un ascensor en caída libre no notamos la atracción de la gravedad) y de esa simple idea acaba deduciendo que las masas y el espacio que ocupan no son independientes, sino que los cuerpos deforman el espacio-tiempo a su alrededor, retrasando el tiempo y curvando el espacio, hasta casos extremos, en los que lo cierran sobre sí mismo y no dejan escapar nada, ni siquiera la luz. Eso es un agujero negro, una masa tan concentrada que ni la luz puede escapar a su atracción.

Albert Einstein en bicicleta

¿Qué cómo se generan los agujeros negros? Pues por colapso de una estrella y dependiendo de su masa. Una estrella con una masa menor o aproximadamente igual a la mitad de la del sol, acaba sus días como una enana marrón, si su masa está entre medio sol y nueve soles acaba siendo una enana blanca, entre nueve soles y treinta acaba como una estrella de neutrones, un gigantesco núcleo atómico, y si su masa es mayor que la de treinta soles, se acaba convirtiendo en un agujero negro. 
 
A partir de ahí se recorre la evolución de teorías, ideas y formulaciones sobre los agujeros negros a través de la vida y milagros de los científicos que se dedicaron a estudiarlos, genios extraordinarios como Wheeler, Landáu, Sájarov, Chandrasekhar, Oppenheimer, Penrose, Hawking... los mejores físicos del siglo pasado dedicaron sus mejores esfuerzos a estudiar tan extraños objetos.

Varias cosas llaman poderosamente la atención del lector. En primer lugar, el rechazo que provocaron algunos de esos sabios por sus planteamientos innovadores, propuestas que sus colegas de la vieja guardia no podían soportar con ecuanimidad. Eso le pasó a Einstein, que no logró una plaza en la Universidad debido a sus referencias como alumno díscolo con ideas heterodoxas, al genial físico indio Chandrasekhar, enfrentado con el prestigioso Eddington y al brillante Oppenheimer, bajo la sombra de Wheeler.

También resulta muy curiosa la diferente manera de trabajar de cada una de estas eminencias. Einstein era un solitario acostumbrado a teorizar solo; otros trabajaban mejor en equipo, discutiendo sus ideas con colegas de su mismo nivel, y Oppenheimer se rodeaba de alumnos, los hacía pensar y razonar con él y así es como progresaba.

También es muy interesante ver cómo influía la situación política de cada país en la vida de esots sabios. Saber que la vida de varios físicos soviéticos estuvo en peligro durante las purgas estalinistas, que Landau envió un artículo muy innovador sobre agujeros negros a una revista internacional para lograr cierta fama y que Stalin no lo eliminase, o los apuros que pasaron durante la caza de brujas los físicos estadounidenses que tenían escrúpulos de conciencia por colaborar en la producción de armas atómicas.

Porque otro capítulo que no tiene desperdicio es el que cuenta la carrera contrarreloj entre científicos estadounidenses y rusos por fabricar primero la bomba atómica y luego la bomba de hidrógeno, sus dudas y sus problemas éticos.

Otro punto my curioso es conocer un poco cómo funciona la mente de los físicos de alto nivel, la importancia que tiene para ellos la intuición, el olfato físico. Y lo decisivo que puede llegar a ser un nombre. Durante el tiempo en el que las extrañas criaturas que protagonizan este libro se conocían como «singularidades de Schwarzschild», apenas se avanzó en su conocimiento. Una singularidad es una región en la que se violan las leyes de la Física y eso producia un rechazo instintivo y un bloqueo mental en los especialistas. Pero llegó Wheeler y acuñó un nombre tan atractivo como el de «agujeros negros», se rompió el bloqueo y se abrió toda una época de teorías y descubrimientos.   

Estas y otras muchas cosas encontrará el lector avispado que se interne en estas páginas, tenga paciencia y no le tenga miedo al hecho de no entender algun detalle que otro. Si se sigue sin hacer caso, se retoma el hilo y se encuentran mil y un aspectos apasionantes.

Un libro de la más alta divulgación, que no tiene prácticamente ninguna fórmula y qie permite conocer un poco más aspectos como los mencionados de la historía, la política y la sociedad del siglo XX y sobre el mundo de los científios, cómo trabajan y cómo actúan. Un texto apasonante, muy recomendable para el que tenga algo de curiosidad e imprescindible para todo físico o buen aficionado a la Física.

Para acabar aquí os dejo dos vídeos generados por ordenador sobre agjeros negros, a ver si os entra el gusanillo de querer conocer más sobre ellos 

Dos agujeros negros que colapsan en uno mayor


Vídeo didáctico sobre los agujeros negros

Kip Stephen Thorne (Logan, 1940), es un físico teórico, viejo colega de Stephen Hawking y Carl Sagan, es uno de los mayores expertos en relatividad, cosmología y agujeros negros. Hijo de dos profesores de la Universidad de Utah, un químico y una economista, creció desde pequeño en un ambiente académico y destacó siendo muy joven en ciencias.

Fué uno de los profesores más jovenes en el Instituto Tecnológico de California, el famoso CalTech. Se graduó a los 22 años y con 25 ya era doctor. Ha formado a varias generaciones de físicos brillantes y ha dirigido la tesis de un gran número de físicos teóricos de alto nivel que ahora están repartidos por todo el mundo.

Ha publicado más de 150 artículos y destaca por su facilidad para transmitir su pasión y motivación por los grandes problemas de la Física tanto al más alto nivel académico como divulgativo. 

Kip S. Thorne

Publicado por Antonio F. Rodríguez.

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