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“Agujeros negros”, de Stephen Hawking

«Las conferencias Reith de la BBC»
Introducción de David Shukman
.

“Se dice que los hechos son a veces más extraños que la ficción, y esto nunca es más cierto que en el caso de los agujeros negros. Los agujeros negros son más extraños que cualquier cosa que hayan imaginado los escritores de ciencia ficción, pero están establecidos firmemente como hechos científicos.”

Cubierta de Agujeros negros

Cubierta de: ‘Agujeros negros’

Con estas frases comienza la primera de las conferencias Reith que Stephen Hawking pronunció para el canal 4 de la BBC.
¿Pero que son las conferencias Reith? Tengo que reconocer que desconocía de su existencia hasta que la Editorial Crítica puso en mis manos este magnífico libro. Estas conferencias se imparten una vez al año desde 1948, para marcar la contribución histórica al servicio público de radiodifusión por Sir John Reith, primer director general de la corporación; y el primer conferenciante Reith fue el filósofo y premio Nobel , Bertrand Russell. En el año 2016 el conferenciante fue Stephen Hawking y pronunció dos conferencias tituladas: ¿Son calvos los agujeros negros?, la primera el 26 de enero, y Los agujeros negros no son tan negros como los pintan, el 2 de febrero la segunda. Al final de la reseña pondré los videos, en inglés, pero que no tienen desperdicio, ni la charla ni las ilustraciones.

¿Pero de dónde viene el título de la primera conferencia que hace referencia a que son calvos los agujeros negros? La culpa de esta expresión la tiene el físico teórico estadounidense  John Archibald Wheeler (1911-2008) quien dijo que a un agujero negro puedes tirar cualquier cosa, incluso a tus peores enemigos, y todo lo que un agujero negro recordará es la masa total, el estado de rotación  y la carga eléctrica. Este principio lo expresó como «un agujero negro no tiene pelo».

“En el espacio, nadie te puede oír gritar; y en un agujero negro, nadie puede verte desaparecer”      [Pág. 41]

La mecánica cuántica es la ciencia de lo extremadamente pequeño, y persigue explicar el comportamiento de las partículas más minúsculas. Estas partículas no obedecen las leyes que gobiernan el movimiento de objetos mucho mayores como los planetas, formuladas por Isaac Newton.
Utilizar la ciencia de lo muy pequeño para estudiar lo muy grande ha sido uno de los logros de Stephen Hawking. Sus cálculos predecían que un agujero negro crea y emite partículas y radiación exáctamente como si fuera un cuerpo caliente ordinario, con una temperatura que es proporcional a la gravedad en su superficie e inversamente proporcional a su masa. Las emisiones propuestas por esa teoría se llaman ahora Radiación de Hawking.
Gracias a este libro, creo que el mejor que he leído sobre agujeros negros, se aclaran multitud de conceptos como Singularidad, Horizonte de Sucesos, Quásares y varios más.

La segunda conferencia Los agujeros negros no son tan negros como los pintan nos aclaran muchos conceptos  más entre ellos la Radiación de Hawking. Pero también conoceremos el término «dimensiones extra» que se refiere a algo que está más allá de las tres dimensiones, las que todos conocemos, más la cuarta dimensión del tiempo. La idea surgió como parte de un esfuerzo para explicar por qué la gravedad es mucho más débil que otras fuerzas como el electromagnetismo: puede que la gravedad tenga que funcionar también en dimensiones paralelas. Según algunas teorías, el universo que experimentamos no es más que una superficie tetra-dimensional en un espacio de diez u once dimensiones.
El libro nos propone una idea matemática llamada «de supertraslaciones» con el objetivo de explicar el mecanismo por el que la información se recupera de un agujero negro. Según la teoría de Hawking con su colega de Cambridge Malcolm Perry y con Andrew Strominger de Harward, la información se codifica en el horizonte del agujero negro.

Quiero terminar con un mensaje del propio Hawking:
“Los agujeros negros no son tan negros como los pintan. No son las prisiones eternas que habíamos imaginado. Las cosas pueden salir de un agujero negro, tanto en este universo como, posiblemente,en otro distinto. De modo que si crees que estás en un agujero negro, no desesperes: ¡hay una salida!”      [Pág. 95]

Lee y disfruta de las primeras páginas.

Stephen Hawking

Stephen Hawking

El autor:
Stephen Hawking nació en Oxford, Reino Unido , el 8 de Enero de 1942. Ocupó, hasta 2009, la cátedra Lucasiana de Matemáticas que en otro tiempo ocupó Newton en la Universidad de Cambridge, y fue condecorado con el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia en 1989. Reconocido universalmente como uno de los más grandes físicos teóricos del mundo, el profesor Hawking ha escrito, pese a sus enormes limitaciones físicas, docenas de artículos que significan en conjunto una aportación a la ciencia que aún no somos capaces de evaluar adecuadamente. A su primera obra de divulgación, Historia del tiempo. Del big bang a los agujeros negros (Crítica, 1988) y El universo en una cáscara de nuez (Crítica, 2002), se le suman Brevísima historia del tiempo -escrita con Leonard Mlodinow– y las antologías A hombros de gigantes. Las grandes obras de la Física y la Astronomía (Crítica 2003), la edición ilustrada de esta última obra (Crítica 2004), Dios creó los números. Los descubrimientos matemáticos que cambiaron la Historia (Crítica 2006) y La gran ilusión. Las grandes obras de Albert Einstein (Crítica, 2008).

El libro:
Agujeros negros (Título original: Black holes. The BBC Reith Lectures, 2016) que incluye ¿Do Black Holes Have No Hair?Black Holes Ain’t As Black As They Are Painted ha sido publicado por la Editorial Crítica en su Colección DrakontosTraducción de  Javier Sampedro, 2017. Encuadernado en tapa dura, tiene 107 páginas.

Como complemento, pongo el siguiente vídeo

“Do Black Holes Have No Hair” Stephen Hawking Part 1

Para saber más:
http://www.hawking.org.uk/

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“17 ecuaciones que cambiaron el mundo” de Ian Stewart

El progreso humano contado a través de 17 ecuaciones explicadas en un libro de lectura apasionante. – Claudi Alsina

17 ecuaciones que cambiaron el mundo

17 ecuaciones que cambiaron el mundo

“La alarma suena, miras el reloj, son las 6:30 am, ni siquiera te has levantado de la cama, y ya hay por lo menos seis ecuaciones matemáticas que están influenciando tu vida. El chip de memoria que almacena la hora de tu reloj no podría haber sido elaborado sin una ecuación clave de la mecánica cuántica. Su tiempo ha sido establecido por una señal de radio que nunca habrías soñado inventar si no fuera por las cuatro ecuaciones del electromagnetismo de James Clerk Maxwell. Y la misma señal viaja según lo que se conoce como la ecuación de onda.”

“Las ecuaciones, esos conjuntos de números y símbolos separados por el signo igual, son el alma de las matemáticas, la ciencia y la tecnología. Sin ellas, nuestro mundo no existiría en su forma actual: escondidas para muchos, han constituido una fuerza motriz en la civilización humana durante miles de años, abriendo nuevas perspectivas en campos tan variados como las comunicaciones, la tecnología espacial o la física nuclear. Que así es, es algo que se encarga de demostrar, con su maestría habitual, el distinguido matemático y reputado divulgador Ian Stewart. Para ello ha seleccionado 17 ecuaciones, pertenecientes a dos grupos diferentes. Uno es el de las ecuaciones que revelan regularidades matemáticas, como el teorema de Pitágoras, que nos dice cómo están relacionados los tres lados de un triángulo rectángulo, mientras que el otro es el de las ecuaciones que expresan leyes de la naturaleza, como la ley de gravitación universal de Newton, las ecuaciones del electromagnetismo de Maxwell, la ecuación de Schrödinger de la mecánica cuántica, o la ecuación desarrollada por Claude Shannon que define cuánta información contiene un mensaje.”

El libro es, para una persona medianamente preparada, fácilmente digerible. Al principio de cada uno de los capítulos el autor se hace tres preguntas en relación a las ecuaciones que luego responderá: Primera, ¿Que nos dice?; segunda, ¿Por qué es importante?; y tercera, ¿Que provocó?.

Luego analiza cada una de las 17 ecuaciones:

El teorema de Pitágoras, porque conectó el álgebra y la geometría.

La suma de logaritmos, porque permitió simplificar operaciones muy complejas

El teorema fundamental del cálculo, porque toda las matemáticas de la física reposan sobre él.

La teoría de la gravitación de Newton, porque unificó en una sola ecuación fenómenos en apariencia tan diferentes como la caída de una manzana y las órbitas de los planetas.

El cuadrado de la unidad imaginaria, porque el análisis complejo es esencial para resolver muchos problemas.

La fórmula de Euler para los poliedros, porque representa el nacimiento de la topología.

La distribución Gaussiana, uno de los pilares de la estadística.

La ecuación de onda, porque unifica fenómenos tan dispares como la luz, el sonido o los terremotos.

La transformada de Fourier, esencial en el tratamiento de señales.

La ecuación de Navier-Stokes, la base de la aerodinámica y la hidrodinámica.

Las ecuaciones de Maxwell, que describen el electromagnetismo.

La segunda ley de la termodinámica y el incremento de la entropía.

La identidad masa-energía de Einstein, que unifica masa y energía.

La ecuación de Schrödinger, que describe la evolución de un sistema cuántico

La entropía de la información de Shannon, que describe el límite hasta el que se puede comprimir la información.

El modelo logístico, quizás el sistema más simple donde aparece el caos.

El modelo de Black-Scholes, que se utiliza en banca para calcular el precio de productos financieros derivados.

Y un capítulo al final muy interesante titulado ¿que es lo próximo? A los curiosos de la ciencia les recomiendo este libro, pues estoy seguro que no le defraudará.

Ian Stewart

Ian Stewart

El autor:
Ian Nicholas Stewart nació el 24 de de septiembre de 1945 en Inglaterra. Es profesor de Matemáticas de la Universidad de Warwick, más conocido como escritor de ciencia ficción y de divulgación científica. Fue el primero en recibir, en 2008, la Medalla Christopher Zeeman, por sus numerosas actividades relacionadas con la divulgación matemática.Estudió matemática en la Universidad de Cambridge y se doctoró en la Universidad de Warwick, en la que ahora es catedrático. Desde 2001 es miembro de la Royal Society, Autor de dos centenares de artículos profesionales científicos, es también autor de un buen número de celebrados libros de divulgación matemática, entre los que se encuentran El laberinto mágico, ¿Es Dios un geómetra?, ¿Juega Dios a los dados?, Locos por las matemáticas, Cómo cortar un pastel y otros rompecabezas matemáticos, Belleza y verdad, Historia de las matemáticas , Cartas a una joven matemática y la cuadratura del cuadrado, todos publicados por Crítica.

El libro:
17 ecuaciones que cambiaron el mundo
(título original: 17 Equations That Changed the World, 2012) está publicado por Editorial Crítica en su Colección Drakontos. Traducido del inglés por  Laura Sánchez Fernández. Está encuadernado en rústica con solapas y tiene 432 páginas.

Cómpralo a través de este enlace con Casa del Libro.

Como complemento pongo un vídeo en inglés titulado The 17 Equations That Changed The World.

Para saber más:
http://ianstewartjoat.weebly.com/

 

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