¿Para qué sirve un físico?

Hace tiempo que quería hablar aquí sobre el papel de los físicos en los procesos de innovación tecnológica, y en general sobre el papel que podemos jugar en la industria y la sociedad en general. Se da la circunstancia de que estos días estoy leyendo los libros de anécdotas biográficas del gran Richard Feynman y no puedo evitar comentar esto que dice al hablar de su época de recién graduado en Física:

“At that time nobody knew what a physicist even was, and there weren’t any positions in industry for physicists. Engineers, OK; but physicists-nobody knew how to use them”

Feynman comenta que tras la Guerra Mundial la situación era exactamente la inversa, sin embargo parece que en nuestras coordenadas espacio-temporales estamos en el mismo estado de desconocimiento sobre lo que podemos aportar los físicos a la industria. Y esto no es algo teórico, sino que se sufre en la práctica cuando se busca un empleo. Lo peor de todo es que hay ámbitos en los cuales la presencia de los físicos sería teóricamente fundamental, como en el de la industria energética, y sin embargo es testimonial. Y parece que seguiremos así por mucho tiempo.

La ligereza del ser. Masa, éter y la unificación de las fuerzas (Frank Wilczek)

Este libro trata sobre el origen de la masa en la teoría de la Cromodinámica Cuántica, la teoría que explica los fenómenos asociados por la interacción fuerte. Fenómenos como el confinamiento de los quarks, o la libertad asintótica, por cuya explicación en términos de una teoría de campos cuánticos recibió el autor el premio Nobel de Física. Si bien no aborda el problema más general del origen de la masa de las partículas elementales, salvo en un apéndice final, es un texto de divulgación que trata de algunos de los grandes temas de la Física actual con gran amenidad y rigor.

La diferencia con respecto a otros libros sobre física de partículas es que en el de Wilczek aparecen muy pocas teorías especulativas y se centra fundamentalmente en la física bien establecida. Pero no se limita a explicar qué predicen las teorías, sino que trata de interpretar en qué consisten las teorías más fundamentales de la Física: las teorías cuánticas de campos. Son estas una combinación de la teoría de la relatividad con la teoría cuántica y dan lugar a una interpretación de la realidad física que no se comenta en detalle en los libros de divulgación.

Así que la mejor definición que tengo sobre qué trata este libro es que es una exposición para todos los públicos de la interpretación física (y filosófica, aunque lamentablemente Wilczek no se atreve a adentrarse en este ámbito como debería) de las teorías cuánticas de campos, que aportan una imagen extraña y fascinante de lo que es el sustrato de la realidad. A este último Wilczek lo denomina la Malla y el capítulo en que describe sus características es una obra maestra de la divulgación científica, y el mejor texto que he leído hasta ahora sobre el tema.

Lo que denomina la Malla no son más que lo podríamos denominar como “fases del vacío” ya que la teoría de los campos cuánticos implica que el espacio está lleno de algo que llamamos campos cuánticos, que parece fluctuar, y que sus propiedades definen diferentes estados en que se manifiesta el vacío. Se trata, como bien hace notar Wilczek, de una reaparición del éter pero con una física mucho más rica y fascinante. Pero la Malla presenta diversas capas o niveles además de los propios campos cuánticos, como es el caso de condensados de partículas que actúan como genuinas fases del vacío, la energía oscura, etc.

Tras introducir estos conceptos y tras explicar las características de la física de la interacciones fuertes, el libro termina con una exposición de las ideas del autor sobre la unificación de la interacciones. En realidad no se trata más que de unas reflexiones personales de Wilczek sobre el tema de por qué los físicos creen que esta unificación es posible y cómo debería de hacerse. Y es que a lo largo de todo el libro nos presenta física bien establecida y huye de especulaciones y teorías no comprobadas (como si se hace, ay, en la inmensa mayoría de los libros de divulgación).

Estamos, por tanto, ante un libro que por fin nos habla de cómo interpretar la física de partículas bien establecida a la hora de analizar la naturaleza de la realidad, de una forma clara y amena, y con mucho rigor. Su único defecto es que Wilczek parece huir de la parte más filosófica y se centra únicamente en la interpretación física rigurosa de las teorías que trata. Imprescindible.

El otro Newton

Coincidiendo con el cumpleaños de Isaac Newton creo necesario aclarar diversos malentendidos en torno a tan importante personaje en la historia de la Física. En primer lugar, como no podría ser de otro manera, recordaros que eso de la manzana es una leyenda que no tiene ningún fundamento histórico, y es con toda seguridad simplemente falso.

Pero me parece más importante hablar sobre el “otro” Newton, el que no se corresponde con su imagen popular. Si pensamos en él frente a su gran rival científico, Leibniz, lo incluimos en el ámbito de la ciencia rigurosa y asociamos al filósofo alemán con la metafísica especulativa. A este respecto siempre se recuerda la famosa frase de Newton de que él no hacía hipótesis. Lamentablemente esto no es más que propaganda anglosajona, una vez más, y se debe a que en su mayor parte los grandes divulgadores han sido anglosajones, frente a un menor número de autores del continente (también hay que mencionar respecto al papel de Newton como paladín del racionalismo el papel jugado por Voltaire).

En realidad es Leibniz quien mejor se aproximó a nuestro pensamiento moderno, y nuestra forma de entender algunos aspectos básicos de la Física, como la naturaleza del espacio-tiempo o el papel de la energía es más del estilo de lo planteado por el filósofo alemán. Y desde luego el pensamiento de Newton está tan impregnado de metafísica como el de Leibniz, siendo algunas de sus ideas como la de espacio absoluto, resultado de ello. Aunque también es cierto que existían buenos argumentos físicos para fundamentarlo, y Newton era consciente de algunos de los problemas que plantea la definición del espacio, y optó por la que le parecía la “menos mala” según su forma de entender el mundo.

Pero en realidad el otro Newton no es el metafísico sino el místico. De hecho fue uno de los últimos practicantes de nada más y nada menos que la Alquimia, como una disciplina pseudocientífica ya en su propia época. También estaba obsesionado con la búsqueda de códigos secretos en la Biblia y escribió todo tipo de tratados de ese estilo, o sobre el significado de las medidas del templo de Salomón. Y es que tras esa faceta tan racionalista se escondía uno de los grandes irracionalistas de su tiempo, o quizá no, y precisamente por ser tener una mente tan racional cayó bajo el influjo de la mística (es interesante tener en cuenta que Newton pertenecía además a una secta cristiana minoritaria así que parece que sus tesis sobre tales cuestiones se debían a una creencia sincera y no para agradar a la ideología religiosa y filosófica dominante de la época).

Por último, también me parece interesante comentar que aunque se nos incluye a Newton entre los grandes atomistas hay que tener en cuenta que se tomó muy en serio de la idea del éter, y que de los problemas planteados por este surge su defensa de una teoría corpuscular de la luz, y no tanto de sus ideas atomistas. Del mismo modo se vio obligado, muy a su pesar, a aceptar la idea de que la gravedad sería resultado de una acción a distancia en el vacío sin ningún medio que actuase como intermediario. Y esto sí es una muestra de que a pesar de todas sus creencias, las evidencias y los problemas planteados en la aplicación de los conceptos físicos, el gran pensador británico merece ser incluido entre los grandes nombres de la Física, como un ejemplo de rigor.

Eterno retorno

El gran matemático Poincaré demostró un interesante teorema de recurrencia. Consideremos un sistema mecánico en un estado determinado; si le damos el tiempo suficiente retornará en algún instante futuro a ese estado. Algo así parece suceder con los sorteos de la lotería de Navidad. Todos los años nos bombardean los informativos con el tema, y siempre se repiten las mismas declaraciones de la gente y las mismas frases tópicas, con pequeñas variaciones en los lugares en que tocan los premios. ¿Será esto una prueba de la realidad del eterno retorno?.

Nuevo rumbo

Como podéis notar, este blog está un poco parado últimamente, y aunque ha pasado la moda de los blogs, y el número de visitas cada vez es menor, sí tengo ganas de contar cosas. He reflexionado sobre cómo ha sido la historia de esta bitácora, y creo que es buen un momento para cambiar un poco la filosofía que he seguido hasta ahora a la hora de redactar las entradas.

Creo que debería de ser un poco más consecuente con el título y con la intención que tenía cuando lo creé. Así que a partir de ahora aquí pondré mis reflexiones sobre conceptos como azar, determinismo o probabilidad. También desarrollaré un tema que podría denominarse como “ la física del vacío”, con algunas entradas y comentarios sobre libros.

En lo que a contenidos de ciencia ficción se refiere apenas aparecen últimamente en el blog y creo que en el futuro seguirá siendo así. Es una pena porque cuando abrí el blog creía que sobre el papel que tienen la filosofía de la física en el género fantástico podría hablarse mucho y bien.

Mientras tanto aprovecho la ocasión para desearos una Feliz Navidad y un próspero Año Nuevo, que os depare muchos e interesantes proyectos y experiencias vitales.

Novedades AsturCon 2010

En la página oficial de la AsturCon ya podéis consultar las bases de la convocatoria del premio Avalón de relato fantástico 2010. Aprovecho la ocasión para comentar también cuál será la temática de la espicha: los videojuegos.

Desde la organización creemos que es importante reivindicar los videojuegos como un medio narrativo más dentro del género fantástico. Se trata de una forma de narrar historias que entra de lleno en el género por las temáticas, pero también por el propio medio en sí. En ellos tenemos una combinación de desarrollo tecnológico, investigación científica y creación artística, que termina en el desarrollo de historias ricas y complejas en donde el jugador es algo más que un mero espectador.

Como comentamos en el anuncio, los disfraces habrán de ser sobre juegos originales y de temática fantástica. A día de hoy cada vez son más los autores de ciencia ficción que guionizan videojuegos, así como el número de adaptaciones a otros medios de los argumentos de juegos de ciencia ficción, fantasía o terror. Por lo tanto existen muchas fuentes para la inspiración y el margen de tiempo es suficientemente amplio. Espero pues encontraros a todos disfrazados en la espicha de la AsturCon 2010.

Pablo Capanna reseñando a Stanislaw Lem

Navegando por la red he encontrado un interesante texto en el que Pablo Capanna comenta la obra de Stanislaw Lem. Como creo que acabaré comentado aquí no tengo claro dónde ve la gente la relación entre La investigación y la mecánica cuántica, y creo que Capanna se ha dejado llevar también por el tópico.

Ni partícula de Dios, ni partícula del Diablo

Continúa la aparición de especulaciones paranoicas sobre el LHC en la red, algunas bastante pintorescas, otras muy rebuscadas pero que invitan a la reflexión. Entre otras razones porque se emplean argumentaciones que a mí me recuerdan mucho a los argumentos antrópicos que físicos que pasan por ser pragmáticos y poco dados a las filosofías, como Weinberg o Susskind, emplean para encajar teorías no demostradas como las de cuerdas con la cosmología.

Pero lo que más me llama la atención es el papel que se está dando al bosón de Higgs que a veces parece la partícula de Dios, y otras la del Diablo. Pero no es más que una simple y vulgar partícula, sea lo que sea eso, que no está claro qué son realmente las partículas. Si bien es muy importante para atar cabos dentro de lo que se conoce como Modelo Estándar, y por eso es tan importante verificar su existencia, no es nada especial.

En realidad se trata de una partícula asociada con el campo de Higgs. Uno de los problemas que se plantean al estudiar las interacciones fundamentales es que las partículas que actúan como mediadoras en la interacción nuclear débil no deberían de poseer masa, y realmente la poseen y bastante alta. Para explicar este hecho se recurre al campo de Higgs de modo que mediante un mecanismo de lo que se denomina de ruptura de simetría aporta masa a dichas partículas, así como al bosón de Higgs. Usando una analogía clásica que me imagino que no gustará mucho a los especialistas, podemos imaginar el campo de Higgs como un fluido que llena todo el espacio, y que los bosones de la interacción débil adquieren masa al arrastrar el fluido que se opone a su movimiento.

El descubrimiento del bosón de Higgs, únicamente explica la existencia del campo, y a partir de sus propiedades pueden deducirse propiedades de este último, pero para explicar la masa de todas las partículas habría que añadir más campos, o introducir modelos de campos más complejos. Y por supuesto existen modelos alternativos para explicar la masa de las partículas.

Si se dicen cosas como que un simple bosón es “la partícula de Dios” creo que nadie debería de rasgarse las vestiduras cuando Dan Brown o Iker Jiménez nos regalen delirantes interpretaciones de la física de las partículas o de otras teorías científicas.

Los amantes (Philip José Farmer)

El que los fans consideren con un irreflexivo entusiasmo clásicos del género de ciencia ficción obras que no merecen tal calificativo induce cierto escepticismo a la hora de enfrentarse a uno de ellos. En mi caso, además, algunos considerados como tales me decepcionaron considerablemente. Por otro lado, hay novelas y antologías de relatos que han sido víctimas de forma sistemática de un olvido por parte de lectores y editores, y eso hace que algunos verdaderos clásicos pasen desapercibidos.

Creo que esta novela de Farmer cae dentro de la segunda categoría. Es un clásico si se analiza en el contexto en que fue escrito, y como obra precursora de movimientos y tendencias en el género. ¿Pero lo es porque ha soportado el paso del tiempo?. Yo creo que sí, que en contra de lo que a veces se ha dicho esta novela ha envejecido muy bien. También creo que han de comentarse otros aspectos de la trama diferentes al que hicieron famoso este libro.

En ella se nos presenta una sociedad del futuro en la que la mitad de la población mundial está sometida a una teocracia surgida tras una guerra apocalíptica. El escenario que presenta Farmer no sólo sigue siendo verosímil, sino que lo es más hoy en día que cuando escribió la novela. Además se asegura colocar la acción en un futuro lo suficientemente lejano. Esto le permitió hacer al autor una crítica muy ácida de ciertos aspectos de la sociedad americana en el momento en que escribió su novela, como el puritanismo, la hipocresía, la caza de brujas, etc. Sin embargo esa crítica está lo suficientemente bien presentada como para ser mucho más general, y podamos aplicarla a todo tipo de sociedad teocrática, que no está muy lejos, por cierto de algunas sociedades contemporáneas (véase el caso de Irán, por ejemplo).

En este entorno asistimos a las peripecias de un mediocre estudioso de la lingüística que por una serie de acontecimientos acaba siendo parte de una expedición interestelar. Aquí está otro de los grandes aciertos de la novela, ya que nos presenta un ámbito de investigación científica tan especializado en donde son necesarios generalistas expertos capaces de traducir la información procedente de un ámbito a otro, dentro de una misma disciplina científica. Se trata de una cuestión que ya planteaba el matemático polaco Stanislaw Ulam en la época en que Farmer escribió la novela, y que creo que hoy, ya es una realidad. Realmente el crecimiento exponencial de las publicaciones científicas ha superado las previsiones de los autores de ciencia ficción.

La parte central de la trama acontece en el mundo extraterrestre en donde el protagonista se relaciona con diversos habitantes del planeta, lo que conduce a que mantenga una relación sentimental que fue incapaz de mantener con su propia mujer en la Tierra. Y en la historia es fundamental el entorno, el mundo tan falsamente parecido a la Tierra del siglo XX, pero que en verdad es completamente alienígena.

Un mundo alienígena completamente verosímil, y en donde Farmer juega con maestría con algunos tópicos de la biología. De hecho lo que parece la pifia más clara y evidente de la historia, en realidad no lo es, y si bien todo está llevado a unos extremos científicamente poco creíbles, no dejamos de estar ante una verosímil extrapolación de nuestro conocimiento sobre el mundo de los insectos y la evolución. Este detalle me parece que bien pudo ser una broma del autor a los lectores quisquillosos que le buscan tres pies al gato en el fundamento científico de las historias de ciencia ficción. Y por último, Farmer nos presenta un caso de parasitismo realmente fascinante.

Como decía al comenzar creo que el paso del tiempo no le ha sentado tan mal a la novela, y que para el lector actual aún mantiene bastante interés la historia, y al menos gana bastantes puntos si lo comparamos como otras novelas de la misma época. Es una lástima que ninguna editorial se anime a reeditarlo cuando en el mercado hay obras que huelen infinitamente más a naftalina que esta, por lo menos, entretenida e interesante novela de unos de los autores clásicos del género.

Un físico que sí predijo la caída del Muro

Hoy que hay tanta solemnidad al respecto, salvo para recordar todos esos muros que hoy permanecen en pie de los que nadie parece acordarse, yo prefiero comentar algo más trivial, y a la vez más profundo. Pues sí, porque la duración máxima del muro, con un pequeño error fue predicho por un físico en 1969, y no por ningún analista político. Se trata de Richard Gott y podéis encontrar la anécdota comentada por él mismo en su estupendo libro Los viajes en el tiempo. Se basó en una aplicación del principio copernicano, o de mediocridad, tema que merece una o varias entradas, pues es apasionante.