No tenemos ni idea

Una guía para el universo desconocido

Jorge Cham, Daniel Whiteson, Maia Fernndez Miret

• Editorial: CAPITÁN SWING LIBROS
• Año: 2018
• ISBN:
  9788412083071
• Categoría: Letteratura
• Categoría: Saggi letterari

La comprensión humana del mundo físico está llena de lagunas. No son pequeñas brechas que puedas ignorar: son enormes vacíos en nuestras nociones básicas de cómo funciona el mundo.El creador de PHD Comics Jorge Cham y el físico de partículas Daniel Whiteson se han unido para explorar todo lo que no sabemos sobre el universo: los enormes agujeros en nuestro conocimiento del cosmos.Esta introducción completamente ilustrada a los mayores misterios de la física también ayuda a desmitificar muchas cosas complicadas que conocemos, desde quarks y neutrinos hasta ondas gravitacionales y agujeros negros explosivos.Con humor y deleite, Cham y Whiteson nos invitan a ver el universo como una extensión posiblemente ilimitada de territorio inexplorado que aún está a nuestro alcance para explorar.

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¿Hay una teoría del todo?

¿Cuál es la descripción

más sencilla del universo?

Durante la mayor parte de la historia humana, el mundo no tuvo mucho sentido.

Antes de estos pocos siglos de progreso científico, era de lo más común sentirse totalmente confundido ante objetos y acontecimientos de lo más ordinarios. ¿Qué pensaban los primeros hombres y mujeres sobre los relámpagos? ¿O las estrellas? ¿O las enfermedades? ¿O el magnetismo? ¿O los babuinos? El mundo parecía estar lleno de cosas misteriosas, fuerzas poderosas y animales extraños que desafiaban nuestra comprensión.

Pero últimamente estos sentimientos han sido reemplazados por una confianza fresca y casual en la ciencia: la sensación de que el mundo que nos rodea puede ser descrito mediante leyes racionales que podemos descubrir. Esta experiencia es bastante nueva en el contexto de la historia humana. No todos los días te encuentras con cosas completamente misteriosas en tu vida cotidiana. Casi nunca ves algo que te sobresalte o que no tenga explicación. Los relámpagos, las estrellas, las enfermedades, el magnetismo e incluso los misteriosos babuinos se explican básicamente como fenómenos naturales: cosas hermosas y asombrosas que en última instancia obedecen a leyes físicas. De hecho, la experiencia de ser incapaz de explicar algo es tan rara y novedosa que hoy pagamos para volver a sentirla: por eso es tan divertido ir a los espectáculos de magia.

Y no solo entendemos, también tenemos un control impresionantemente detallado sobre nuestro entorno próximo; periódicamente conducimos aviones de cuatrocientas toneladas a través de océanos enteros, gestionamos la mecánica cuántica de miles de millones de transistores en un chip informático, abrimos personas y les insertamos partes de otros cuerpos y predecimos los hábitos de apareamiento de babuinos excitados. Sin duda, vivimos en una era de maravillas.

Pero si somos tan buenos para explicar las grandes dinámicas y los pequeños detalles de nuestro mundo cotidiano, ¿ya lo tenemos todo resuelto? ¿Nuestras teorías explican todo?

A menos que te hayas saltado los primeros capítulos de este libro, en este momento debes intuir que la respuesta es un contundente no. Básicamente no tenemos ni idea acerca de lo que llena el universo —materia oscura— y cómo describir las fuerzas más poderosas que lo controlan —energía oscura, gravedad cuántica—. Parece que nuestro dominio solo sirve en una esquinita del universo, y estamos rodeados por un vasto mar de ignorancia.

¿Cómo reconciliamos estas dos ideas: que entendemos el mundo que nos rodea, pero que básicamente estamos a oscuras sobre el funcionamiento del universo? ¿Cuán cerca estamos de descubrir la teoría definitiva: una teoría del todo (TDT)?[117] ¿Existe esa teoría? ¿Pondrá fin a todos los misterios del universo?

Es hora de sentarnos cara a cara con la TDT.

¿Qué es una teoría del todo?

Antes de que digamos gran cosa sobre ella, asegurémonos de entender a qué nos referimos exactamente con «teoría del todo». En pocas palabras, una teoría del todo sería la descripción matemática más simple posible del espacio y el tiempo y toda la materia y las fuerzas del universo a su nivel más básico.

Ahora desglosémoslo.

Incluimos la materia en esta definición porque esta teoría tendría que describir todo aquello de lo que está hecho el universo, e incluimos fuerzas en la definición porque queremos que la teoría describa algo más que grumos inertes. Queremos saber cómo interactúa la materia y qué puede hacer.

También incluimos espacio y tiempo porque sabemos que ambos conceptos son maleables a cierto nivel y afectan a la materia y a las fuerzas del universo —y son afectados a su vez por ellas—.

Y lo más importante es que decimos «más simple» y «nivel más básico» porque queremos que esta teoría sea la descripción más fundamental posible del universo. «Simple» significa que debe ser irreducible, fundamental —es decir, con la menor cantidad posible de variables o de constantes no explicadas—. Y «nivel más básico» significa que debería describir el universo a la menor escala posible. Queremos encontrar los bloques de Lego más pequeños e indivisibles que lo conforman todo, y queremos conocer los mecanismos absolutamente más básicos que usan para unirse entre sí.

Verás, vivimos en un universo que es como una cebolla. No porque nos haga llorar a todos cuando la cortamos o porque sea un ingrediente esencial de cualquier buena sopa, sino porque está hecho de capas sobre capas de fenómenos emergentes.

Observa, por ejemplo, este modelo del átomo:

Este diagrama representa la teoría según la cual los átomos están hechos de electrones que giran alrededor de un núcleo hecho de protones y neutrones. Probablemente es una de las imágenes más reconocibles de la ciencia. Elaborarla fue un logro increíble —y no solo de relaciones públicas— porque marcó el momento en el que pudimos dejar atrás la idea de que los átomos son las unidades básicas de la materia y pasar a la idea, más profunda y fundamental, de que están hechos de partes aún más pequeñas.

Pero incluso esa idea resultó solo ser parte de la historia. Algunas de estas piezas más pequeñas en realidad están hechas de piezas aún más diminutas —los protones y los neutrones están hechos de quarks—. Por si fuera poco, resulta que a estas distancias las cosas se comportan de formas totalmente distintas a las esperadas. De hecho, no podrían ser más diferentes. Los electrones, los protones y los neutrones no son pequeñas esferas con superficies sólidas que se aglomeran y giran unas alrededor de otras. Son partículas cuánticas borrosas definidas por ondas y regidas por la incertidumbre y la probabilidad.

Pero todas esas ideas funcionan hasta cierto punto. La imagen de los átomos como bolitas de billar describe cómo reb...