domingo, 29 de abril de 2007

Examen corto de Religión 101

Aquí una traducción de un pequeño examen de Religión 101 (en el que muchos cristianos sacarían A) que encontre surfeando por Ebon Musings, un website dedicado a la defensa de la ciencia y la evolución de los ataques politiqueros de la derecha religiosa. Traten de contestarlo honesta y correctamente, (si pueden).

Pregunta 1. Imagine que trabaja en el área de seguridad en un laboratorio científico para probar productos peligrosos. Llega usted a su casa todavía vestido en un traje a prueba de fuego (resistente hasta 3,000 grados centígrados). Trajo tambien consigo un extinguidor avanzado que es lo último en la avenida en control de incendios. Al bajarse de su auto nota que la casa de su vecino está siendo consumida por las llamas. Mientras el fuego lo consume todo, usted se queda quietecito mirando por la ventana como el bebé recien nacido de su vecino grita como loco mientras se achicharra vivo. ¿Cual de las siguientes describe mejor su comportamiento?

a) Omnipotente
b) Omnisciente
c) Padre amoroso
d) Usted obra por caminos misteriosos

miércoles, 25 de abril de 2007

¿Va la humanidad camino al desastre y la extinción?


Uno de los grandes problemas de la humanidad es que nos gusta usar cada vez más y más energía. Seguimos inventando nuevas tecnologías, nuevos alimentos, nuevas maneras de transportarnos, de entretenernos y de comunicarnos. Al menos en el Primer Mundo, esta minoría de glotones obesos y afrentaos que usamos una fracción desproporcionadamente grande de los recursos no-renovables de este planeta mientras la mayoría de los seres humanos de los 2 otros “mundos” viven en el hambre y la miseria en una era pseudo-feudal donde no se han enterado del descubrimiento de la electricidad, los viajes a la Luna, o las últimas películas de Hollywood. Y aunque esto es una injusticia garrafal y atroz, tenemos suerte como especie de que esto sea así. Pues si los 6 billones de seres humanos que vivimos en el planeta Tierra tuviéramos todos carros, neveras, televisores y aires acondicionados como en EE.UU., Europa y Japón ya hace tiempo que nuestra especie se hubiera extinguido envenenada en nuestros propios desechos y con una contaminación ambiental que desafiaría la imaginación.

Pero los que poseemos un mínimo de conciencia y estamos condenados a haber estudiado y conocer en detalle este problema de la pobreza generalizada en que vive la mayoría de la humanidad, esto nos causa dolor y bastante vergüenza. ¿Cómo es que podemos permanecer impasibles ante el hecho de que mientras nosotros nos damos la buena vida en juegos y conciertos, con un carro del año, y botando comida diariamente al zafacón hayan sobre 3,000 millones de personas que vivan con menos de $2 diarios pasando hambre y sufrimientos indecibles día tras día? Habría que hacer algo para remediar este desbalance tan injusto en esta era de tanto progreso científico y tecnológico. Pero mandar un chequecito a una organización benéfica que supuestamente “ayuda” a los niños pobres y esqueléticos que vemos en la TV (si nos acordamos, y nos sobra algo después de pagar las cuentas y salir a “janguear”) no empieza ni a ser suficiente en lo más mínimo. Si los pobres del mundo dependieran de la caridad de nosotros los ciudadanos del Primer Mundo seguirían en condiciones infrahumanas por el resto de la eternidad.

A los países tercermundistas donde viven los pobres y marginados de la Tierra se les conoce en los círculos de banqueros y políticos cachondos de la ONU con el eufemismo antiséptico de “países en vías de desarrollo”. Aunque pasan y pasan los años, y nunca se ve que esas “vías” conduzcan a ninguna mejoría apreciable en ninguno de ellos. ¿Porqué la pobreza y el sufrimiento AUMENTAN en vez de disminuir si tenemos tanta ciencia, tanta tecnología, tantos millones en “ayuda exterior”, tantas conferencias y estudios sobre el problema, y tantos reportes de la ONU y el Fondo Monetario Internacional? ¿No tenemos maneras de mejorar la agricultura, cuidar y monitorear los bosques con satélites, producir máquinas que hagan la vida más fácil, y generar energía del viento, el sol y el mar? ¿Es de veras tan difícil construir una sociedad un poco más justa y sustentable para todos en el Siglo 21? ¿Qué nos pasa, planeta Tierra? ¿De que nos sirven tantos avances tecnológicos y tanta ciencia? ¿Y no que la meta de la ciencia se supone que sea ayudar a la humanidad?

El problema, claro está, es que la ciencia es solo una herramienta. Las herramientas solo son tan buenas como aquel que las usa. Los problemas de la pobreza, la contaminación ambiental, y la extinción de múltiples especies (con la nuestra en la lista de las que van a estar en peligro de extinción si no hacemos algo pronto y dejamos que las predicciones apocalípticas de Malthus se concreten) no son problemas puramente científicos. Son problemas de moral y de voluntad política. Y ponernos todos de acuerdo en hacer cambios radicales que irremediablemente le pisarán los callos a gente con dinero y poder solo porque son acciones “buenas”, “decentes”, y para el “bienestar de la mayoría” no es, ni nunca ha sido tarea fácil. Toma muuuucho tiempo. Lo que mete miedo de nuestros predicamentos actuales es que no sabemos si tenemos suficiente tiempo disponible para sobrevivir mientras seguimos discutiendo en Comités Internacionales el tejemeneje de cómo proceder para reducir el CO2 en la atmósfera, cómo producir energía barata sin quemar combustibles fósiles, y como lograr que los pobres también tengan acceso a tecnología, alimentos y comfort.

Pero la única manera de sobrevivir no es con menos ciencia sino con MUCHA MÁS CIENCIA. La ciencia y la tecnología son el único camino disponible para entender bien los problemas de la humanidad. La ciencia y la tecnología nos pueden proveer de soluciones a corto plazo que nos brinden un poco más de tiempo en lo que como sociedades vencemos la casi infinita inercia que nos dificulta tanto el salirnos de esta carretera hacia el desastre en la que nos estamos moviendo.

Lo triste del asunto es que mientras los científicos de Puerto Rico y el mundo discutimos los efectos del calentamiento global y analizamos la supervivencia de la especie humana la inmensa mayoría de los estudiantes prefieren irse a parisear a las Justas, y los políticos se dedican a despotricar contra los gays y a agenciarse barriles de tocino obscenos e inmorales como quien se come un dulce. No había ni un político (con la excepción de este servidor, que va a perder las elecciones sin remedio alguno) y muy pocos estudiantes en la Conferencia de Gaia y Cambio Climático de la semana pasada. Solo asiste a estos importantísimos eventos la gente que ya está convencida del problema pero que no tienen la fuerza para lograr los cambios imprescindibles que hacen falta. Pero como dijo el Dr. Altschuler de los que no vienen: “ellos se lo pierden.”

viernes, 20 de abril de 2007

El Principio antrópico y la Evolución del Universo

Empezamos ayer con gran éxito la Conferencia Gaia 2007. Ya he explicado antes la teoría de Gaia, que básicamente dice que nuestro planeta Tierra se comporta como si fuese un gigantesco organismo “vivo” con sistemas de retroalimentación que regulan las lluvias, las temperaturas, la distribución química de los elementos, la erosión y calcificación de las piedras y los terrenos, etc.

Como astrónomo y cosmólogo me preocupa la pregunta de porqué de los 8 planetas del Sistema Solar solo hay una Gaia “viva” y complicada. Y si habrá otras “Gaias” en este inmenso universo nuestro. Nuestra cultura popular moderna parece indicarnos que sí. Hay cientos de películas sobre extraterrestres y muchos creyentes en OVNIS y naves espaciales. La idea de que debiera haber vida en otros planetas es bastante popular. Pero científicamente NO HAY NINGUNA EVIDENCIA de que esto sea así. Y llevamos más de 40 años buscando ETs.

Pero quizás es que no tenemos una tecnología lo suficientemente sensitiva como para buscar bien. Después de todo, las estrellas están lejísimas (a varios años-luz de distancia) y solo ahora estamos generando satélites capaces de detectar planetas pequeños como la Tierra en órbita de otras estrellas lejanas. La misión de NASA conocida como Kepler tiene el propósito de detectar planetas terrestres alrededor de otras estrellas midiendo los minúsculos cambios de luz que produciría el paso de un planeta rocoso y pequeño como la Tierra entre la estrella y nosotros. ¿Podremos encontrar planetas con vida en otras estrellas desde acá sin tener que enviar una nave espacial hasta allá? En los próximos 20 a 25 años tendremos respuestas definitivas.

Pero desde el punto de vista de la Física, específicamente del Modelo Estándar de la Materia en la Mecánica Cuántica, y de la Cosmología del Big Bang en la Relatividad parece bien raro que haya siquiera un planeta con vida en este universo. Como expliqué en la entrada anterior parece muy, pero muy improbable que tengamos leyes de la Física con los requerimientos exactos para equilibrios tan complejos, dinámicos y de tan larga duración como la vida en la Tierra. Esta charla que incluyo aquí como una presentación de PowerPoint explica en más detalle el misterio de cómo es que tenemos leyes de la Física que permitan la vida cuando un análisis lógico y probabilístico indicaría que esto debiera ser casi imposible. Y como la teoría de Gaia implica nuevas ideas y visiones cósmicas sobre el rol de la evolución darwiniana como explicación de este y otros misterios cósmicos.

La incluí en este blog porque muchos de mis estudiantes y colegas asistentes a la Conferencia me pidieron una copia de la misma. Que la disfruten.

Dios, Gaia y Darwin.ppt

lunes, 16 de abril de 2007

Más reportes desde la frontera

Más reportes de algunas de las conferencias más interesantes que he oído acá en el Encuentro Anual de la APS

¿Adonde se fueron los quasars?

Debido a la expansión de nuestro universo y a que la velocidad de la luz es un número finito que no se puede sobrepasar, mientras más lejos vemos que está algo más tiempo se ha tardado la luz en llegar desde ese sitio hasta la Tierra. Por eso ver cosas lejanas es verlas como eran hace billones de años atrás. Los quasars (el nombre viene de “quasi-stellar objects” porque parecen estrellas pero por estar tan lejos no pueden ser estrellas porque para poder verlos cada uno solito tiene que emitir tanta luz como la producida por BILLONES de estrellas juntas) son objetos que solo se ven a distancias de más de 10 billones de años luz. Ninguno se ve cerca de nosotros. Parece que estas mega-estrellas super-brillantes aparecieron poco después del Big Bang, iluminaron el universo por un corto tiempo, y luego se desparecieron para siempre. Hace unos pocos años atrás nadie sabía que eran los quasars, ni como funcionaban, ni porque a diferencia de otros objetos astronómicos solo existieron por un corto tiempo (astronómicamente hablando). Hoy en día creemos que los quasars eran huecos negros supermasivos. Bestias que pesan más que un millón de soles, pero cuyo tamaño es menor que nuestro Sol. Con una fuerza de gravedad tan fantásticamente grande que podían tragarse trillones de toneladas de gas y materia estelar por segundo. Al tragarse tan gigantescas cantidades de gas que caían hacia el super hueco negro a la velocidad de la luz creaba unas temperaturas tan y tan grandes que emitían esas brutales cantidades de luz que vemos a billones de años luz de distancia. Parece que cuando empezaron a formarse las primeras galaxias estos super huecos negros eran comunes, y había tanto gas y materia oscura primordiales en estos bolsillos pre-galácticos que por eso se ven tantos quasars a estas distancias cosmológicas tan grandes. Varios astrofísicos han encontrado versiones de los quasares más pequeñas mirando las galaxias en rayos X en vez de con luz visible. Pues parece que estos huecos negros comelones se esconden ahora en nubes de polvo y gas que no dejan ver la intensa luz que caracterizaba a sus “abuelos”.

El paisaje de las supercuerdas y el principio antrópico

La teoría de las supercuerdas aunque es bonita y parece unificar todas las fuerzas y partículas elementales en una sola TEORÍA DE TODO tiene varios problemas que aún no se han resuelto. Uno de ellos es que como expliqué antes, la teoría predice que nuestro universo debiera tener 11 dimensiones, pero nosotros solo vemos 4. ¿Para que complicarse con 7 dimensiones extra, y por qué jamás las hemos visto? Para que esta teoría tan bonita funcione hay que esconder estas dimensiones extras de alguna manera. Mayormente se piensa que hay que de alguna manera espachurrarlas a dimensiones ultra-microscópicas para que así no se “vean”.

El problema se complica porque todas las observaciones modernas están de acuerdo en que tuvo que haber un proceso inflacionario que hiciera crecer explosivamente a nuestro universo de forma super-rápida en los primeros milisegundos después del Big Bang, pero que luego deje solo un pequeño remanente de energía oscura que continúe acelerando levemente la expansión universal por los próximos 14 billones de años.

Por razones matemáticas que no tengo tiempo de explicar parece haber millones de maneras diferentes de “apachurrar” las dimensiones extras de las teorías de supercuerdas para cumplir con estos tres requisitos de los datos que vemos de nuestro universo. ¿Cómo vamos a escoger cual es la manera “correcta” de “apachurrar” las dimensiones extra de las supercuerdas para tener UNA SOLA TEORÍA unificada que explique TODO en el universo? Porque tener millones de teorías que funcionen y que ninguna se pueda verificar experimentalmente le parece a muchos científicos MUCHO PEOR epistemológicamente hablando que no tener NINGUNA.

Varios teóricos de supercuerdas han lanzado al ruedo la idea de que quizás haya que usar el principio antrópico para decidir esto. El principio antrópico más o menos dice que si todas estas millones de maneras de construir una teoría del universo son igualmente probables debemos usar el hecho de que estamos vivos para seleccionar cual de estas posibilidades es la correcta, pues muchas de ellas producirían universos donde las estrellas brillan mucho o muy poco. O donde la gravedad es muy fuerte o muy débil. O donde los átomos de la Tabla Periódica serían muy chiquitos o muy grandes. Todas estas otras posibles “leyes de la Física” desbaratarían el fino equilibrio necesario para tener galaxias con estrellas duraderas y aisladas donde pueda haber planetas rocosos con agua líquida con la suficiente energía y estabilidad para permitir procesos de evolución biológica que duren billones de años. Es usar la biología y la vida para explicar la física y la química, en vez de al revés como uno lógicamente pensaría que debiera ser.

Este issue del principio antrópico es un problema filosófico que requiere de otros artículos subsiguientes en el blog para examinarlo adecuadamente. Es la mar de interesante y controversial. Así que lo volveré a tocar en más detalle en un futuro cercano.

sábado, 14 de abril de 2007

Reporte desde la frontera de la ciencia

En estos días estoy participando de una de las Conferencias más concurridas e importantes de la Física Teórica: el Encuentro Anual de la Sociedad Americana de Física, que se celebra este año en Jacksonville, Florida. Aquí se reúnen los mejores cosmólogos, relativistas, teóricos de supercuerdas, físicos de partículas elementales, y expertos en mecánica cuántica de todo el continente americano (y varios europeos “colaos”) para presentar sus más recientes resultados. Es un banquete de física de la buena, con lo último en la avenida sobre las más modernas teorías y desarrollos experimentales en issues como el Big Bang, la Teoría de la Relatividad, huecos negros, los fundamentos de las leyes físicas, la estructura subatómica de la materia, y varios otros temas super-interesantes en las fronteras de la ciencia.

Muchas de las charlas son extremadamente técnicas y matemáticas, pero les intentaré traducir al español la esencia de las charlas a las que asista y encuentre interesantes.

Einstein vuelve a batear otro home run.
Los primeros resultados de un experimento con una precisión tecnológica impresionante, conocido como Gravity Probe B vuelve a confirmar las predicciones de la Teoría de la Relatividad General de Einstein. El viejito despeinado de pelo y bigote blanco sigue bateando de 100-100. No ha fallado una. Esta vez se confirma con la deformación del espaciotiempo alrededor del planeta Tierra debido a su masa gravitacional. Al deformarse el espacio y el tiempo alrededor del planeta esto produce desviaciones en la órbita que debiera de seguir un objeto completamente libre de toda otra influencia externa según las leyes de movimiento de Isaac Newton. Lo impresionante de la charla no fue solo que Einstein haya sido tan inteligente y tan bárbaro de lograr una teoría con un poder explicativo tan feroz (sobre sucesos tan esotéricos y cósmicos) luego de casi 100 años de formulada, sino el tesón y las maravillas tecnológicas de los físicos que logran medir efectos tan minúsculos y difíciles de visualizar. El experimento es tan difícil como medir el ancho de un cabello humano con menos de 5% de error desde una distancia de 100 millas. Wow!

Preparándonos para el LHC y otra Revolución más en la Física.
Este año debe comenzar a funcionar el acelerador de partículas más grande jamás diseñado por la raza humana: el Large Hadron Collider. Un anillo de varias millas de diámetro entre Suiza y Francia podrá chocar protones con anti-protones a energías de Tera-electronvoltios. Esto son energías fantásticamente grandes que no se habían logrado en nuestro universo desde los primeros minutos iniciales del Big Bang. Los físicos teóricos están muy excitados con este nuevo juguete pues varios de ellos predicen que el LHC podría ver nuevas partículas que prueben la existencia de supersimetría, den pistas importantes de cómo unificar la Mecánica Cuántica y la Relatividad General, y hasta puedan detectar dimensiones adicionales si es que estas existen, como algunas teorías de supercuerdas parecen indicar. No hay nada más excitante en la ciencia que otra Revolución, donde la verdad y la naturaleza del universo cambian rápidamente ante nuestros propios ojos.

Colisiones de huecos negros. Un campo madurando a pasos agigantados.
Mi campo de interés favorito pues fue donde hice mi tesis doctoral. Y es que los huecos negros son tan misteriosos y sexy. Hmmmmm… Y si los pones a chocar unos con otros más divertido es, (y horrendamente difícil). El cálculo de cómo se deforma el espaciotiempo cuando dos huecos negros, (las fuentes de gravedad más grandes del universo de cuya fuerza de atracción NADA PUEDE ESCAPAR y si uno cae dentro de ellos se pierde de este universo para siempre), orbitan a velocidades cercanas a la de la luz requiere resolver cientos de páginas de complejas computaciones algebraicas EN CADA PUNTO DEL ESPACIO y cada milésima de segundo. Solo una supercomputadora que haga trillones de cálculos por segundo puede meterle mano a tamaño problemón. Cuando yo estaba escribiendo mi tesis este problema era casi insoluble. No se sabía ni siquiera como escribirlo bien, ni como ponerlo en una forma que la computadora lo entendiese, mucho menos intentar resolverlo. Pero como los físicos somos la changa y había tantos genios trabajando en esto, vemos hoy cálculos completos de varias órbitas de diversos tipos de huecos negros colisionando y una cantidad verdaderamente impresionante de predicciones físicas la mar de interesantes. ¿Porqué nos interesan los choques entre huecos negros? ¿Para que sirve tal información? Esa es materia de otro artículo futuro en más detalle, pero puede proveer pistas importantes sobre la formación de galaxias, estrellas, planetas y eventualmente animales inteligentes como quisiéramos ser nosotros. Sin un choque de estos al formarse nuestra galaxia de la Vía Láctea probablemente nosotros no estuviésemos aquí vivitos hoy en día. Pero ese es un cuento para otro día si a alguien de verdad le interesa.

viernes, 13 de abril de 2007

Ciencias Sociales vs Ciencias Exactas RELOADED

Es bueno que lean el blog de uno. Aunque sea para decir que uno es un metiche que no sabe nada de lo que habla. Esos son los riesgos de un debate intelectual y hay que tomarlos. Uno de mis artículos anteriores sobre las ciencias sociales y sobre la relación de éstas con la Física y la neurociencia llamó la atención de Mario Núñez, el autor de uno de los mejores y más útiles blogs de todo Puerto Rico. En un artículo sobre el reduccionismo científico, el Prof. Núñez critica fuertemente mi posición de que uno de los problemas por los cuales las ciencias sociales no progresan rápidamente, y se ven empantanadas en debates y discusiones estériles entre varias escuelas de pensamiento, es que alguna gente (y enfatizo en que no son todos pues conozco muy buenos científicos sociales) en las ciencias sociales le sacan el cuerpo a las matemáticas, detestan el empirismo en la ciencia, y creen que el reduccionismo y el positivismo son doctrinas asqueantes que nadie debiera tomar en serio. El Prof. Núñez parece ser de estas gentes, aunque claro, él cree que esto es positivo y que así se debe hacer ciencia en las ciencias sociales.

Este es un problema filosófico viejo y nunca resuelto enteramente: el de la demarcación de la ciencia. ¿Qué es ciencia y que no lo es? La Física y la Química definitivamente son ciencias. De igual manera la Teología o la Astrología NO son ciencias. ¿Pero donde y como tirar la línea divisoria? ¿Qué hay del Marxismo, el Psicoanálisis, o hasta la Meteorología? ¿Existirán tales cosas como “Ciencias Secretariales” o “Ciencias de la Bibliotecología”? El nada más poner en duda que otra disciplina académica sea de veras una ciencia ya te ganará enemigos y agrios insultos, pero al menos me defiendo recalcando que hablo en mi carácter personal y que no soy el único que piensa de esta manera.

Déjenme ser meridianamente claro para que no me acusen falsamente tratando de tergiversar mis palabras: NO estoy diciendo que las Ciencias Sociales no son ciencias. Son ciencias en buena lid si se hacen bien. Mi opinión es que esa manera de estudiar el comportamiento humano que defiende el Prof. Núñez en su artículo no conduce a progreso científico si por progreso en las ciencias se entiende la creación de teorías que expliquen como ocurre algo en el mundo que se consideren ciertas por un consenso de la mayoría de los científicos que estudian ese “algo”.

La ciencia trata sobre la búsqueda de la verdad, y como disciplina creada por humanos funciona mayormente por lograr un consenso entre los practicantes de la ciencia sobre qué cosas son ciertas, que cosas son plausibles, y que cosas son falsas. Y el consenso, (según filósofos como Thomas Kuhn o Karl Popper), lo determina LA EVIDENCIA EMPÍRICA. Un científico es esencialmente un cuentista que produce cuentos para convencer a los demás científicos que estudian lo mismo que él de que su cuento puede que sea “verdad”. Los cuentos de los científicos solo deben ser considerados por los demás SI Y SOLO SI no contradicen la EVIDENCIA EMPÍRICA.

Un “problema” con algunos psicólogos y sociólogos es que como su objeto de estudio son seres humanos y sociedades cuyos problemas producen tristeza, indignación y/o deseos de ayudar, pues naturalmente confunden su área de estudio con la búsqueda de maneras de ayudar o cambiar las situaciones injustas o peligrosas que ven al estudiar a las personas y las sociedades. Pero la ciencia no tiene como meta ni ayudar a su objeto de estudio ni cambiar su condición. La ciencia tiene como meta ENTENDER PORQUE PASA LO QUE PASA, no cambiar lo que pasa. Que conste, ayudar a personas con problemas, concienciar sobre prácticas deseables, criticar los problemas de nuestra sociedad y trabajar por un mejor país y una mejor comunidad son trabajos IMPORTANTES Y NECESARIOS. Pero estas cosas no son Ciencias Sociales, son Estudios Sociales, Ingeniería Social o Programas de Ayuda Psicológica. Las Ciencias Humanas y Sociales deben buscar entender porque los seres humanos piensan como piensan y actúan como actúan, individualmente y bajo influencias sociales. Entender, no cambiar.

Vuelvo y enfatizo que como reduccionista y como materialista que soy, creo que ese entendimiento TIENE QUE ESTAR en la genética y la neurofisiología. No hay más nada que haga a un ser humano pensar y actuar como humano. Un humano y un chimpancé se diferencian solo en un 1% de su genoma. Es en ese 1% de diferencia genética en la configuración de nucleótidos del DNA que está lo que hace a Beethoven, Newton, Einstein, Rafael, Picasso, Freud, Hitler, Bush o la Madre Teresa ser lo que son y actuar como actúan. Es de combinar esos 1% de genes que salen el lenguaje, la cultura y las sociedades humanas. Y creo que esta página tiene la forma en que yo creo que se hacen las mejores ciencias sociales modernas.

La crítica fuerte del Prof. Núñez alega que esta posición mía es “vieja”, “obsoleta” y que no refleja la “Física relativista, indeterminista y sistémica” de la Mecánica Cuántica y la Relatividad. Yo argumento que esto no es cierto. Y yo conozco algo de Mecánica Cuántica y Relatividad, aunque no me considero ni un experto ni una autoridad infalible. Puedo estar equivocado. Pero me lo tienen que DEMOSTRAR con lógica. Citarme la filosofía de Fritjof Capra, Bohr, Einstein o Oppenheimer no me impresiona. Igual que a Galileo no le impresionaban las citas de Aristóteles. Criticarme por arrogante, “ofensivo”, y de tener “ideas del siglo pasado” sobre algo de lo cual no sé nada tampoco lo considero válido. Una idea vieja no deja de ser cierta por ser vieja.

Que yo sepa NADIE HA DEMOSTRADO AÚN que el reduccionismo NO FUNCIONA o que el determinismo en la ciencia ES FALSO. Yo necesito pruebas empíricas o teoremas matemáticos demostrando imposibilidad. Máxime cuando el reduccionismo y el determinismo es lo que motivó a Newton, Maxwell, Boltzmann, Dalton, Darwin y Einstein, entre muchos otros, a lograr los impresionantes éxitos en la ciencia que lograron. Y cuando la evidencia moderna muestra que las objecciones al reduccionismo y el determinismo de Bohr, Heisenberg, Pauli o Born estaban basadas en información incompleta y filosofía sin pruebas empíricas.

Si uno quiere tener una ciencia que funcione, debe tratar de imitar a las ciencias que mejor funcionan. Al menos, eso me parece lógico a mí. Mi idea de una ciencia social matemática y avanzada es algo así como la psicohistoria de Hari Seldon en la novela La Fundación de Isaac Asimov.

Espero sus críticas y comentarios.

lunes, 9 de abril de 2007

Otro video corto sobre el calentamiento global

Otro video corto pero entretenido y sustancioso sobre la problemática del calentamiento global y el efecto invernadero producido por las emisiones de bióxido de carbono.

No olviden asistir a la Conferencia Internacional Gaia 2007 sobre Cambio Climático donde trataremos todas las facetas de nuestro efecto como seres humanos sobre el futuro de la toda vida en el planeta Tierra. Esta conferencia será en el Teatro de la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Río Piedras del 19 al 21 de Abril. Para el programa completo de la Conferencia y más información sobre la misma (la asistencia es completamente gratis) visita http://gaia2007.org/

Voy a participar de la misma ofreciendo una charla el jueves 19 a las 11:30 AM sobre como podemos extrapolar las teorías de Gaia y de la Evolución de Darwin al Big Bang y a las leyes físicas del universo. Después pondré más detalles en una entrada futura de este su blog de ciencia favorito.

Au Revoir!

domingo, 8 de abril de 2007

El "Diseño Inteligente" vs El Big Bang

Vuelven a atacar en Puerto Rico el grupito de monos derechistas que quieren copiar las ideas de la derecha fundamentalista estadounidense de que se debe enseñar teorías de “Diseño Inteligente" en las clases de ciencia de las escuelas públicas. Ahora los vi en un foro de Internet tratando de buscar adeptos para un grupo de D.I. y posteando artículos dignos de un “Atalaya” sobre lo dudosa que es la teoría del Big Bang. Es verdaderamente impresionante ver como los defensores de una idea TOTALMENTE RELIGIOSA como lo es el "Diseño Inteligente" se refugian siempre en hablar drones de baba sin sentido sobre algo de lo que no saben un divino.

Tantos videos y páginas buenas sobre Cosmología y el Big Bang que se encuentran con facilidad buscando en Google, y estos becerros se creen que alguien les va a creer su bazofia llena de palabrería inane solo porque contiene cierta terminología científica y algo de historia de la ciencia bastante tergiversada.

Al igual que la Evolución Biológica, el Big Bang es un EVENTO que ocurrió y del cual hay cada vez más y más EVIDENCIA CONTUNDENTE. Nosotros tenemos TEORÍAS de la Evolución y de Cosmología porque no sabemos muy bien como fue que pasaron estas cosas. Pero de que sí ocurrieron no HAY DUDA ALGUNA YA.

TODA LA EVIDENCIA ASTRONÓMICA apoya la idea de que el universo tuvo un principio, que cada día que pasa se hace más grande (y por tanto cada día atrás en el pasado era más pequeño), y que por tanto hace unos 14 billones de años atrás tiene que haber sido tan y tan pequeño que solo una explosión superluminal lo puede haber salvado de convertirse en un HUECO NEGRO.

1) La relación de Hubble entre la velocidad con la que se aleja una galaxia y su distancia de nosotros ES EVIDENCIA CONTUNDENTE de que hubo un Big Bang.

2) La existencia de un fondo universal de microondas con exactamente la temperatura que tendría que tener si hubiese habido una explosión hace 14 billones de años ES EVIDENCIA CONTUNDENTE de que hubo un Big Bang.

3) La distribución de Helio y Litio en gas primordial que nunca ha formado estrellas en el medio interestelar (que es la que debe haber exactamente si luego de la explosión hubo un período donde hubiese fusión nuclear mientras el universo se iba enfriando) ES EVIDENCIA CONTUNDENTE de que hubo un Big Bang.

4) La precisión matemática atroz con la que se puede predecir la distribución observable de galaxias e inhomogeneidades a gran escala en el universo con los modelos actuales del Big Bang ES EVIDENCIA CONTUNDENTE de que hubo un Big Bang.

5) Todas las confirmaciones experimentales de observaciones de huecos negros, estrellas de neutrones, pulsares, quasares, y "gravitational lensing" de la Teoría de la Relatividad General de Einstein SON EVIDENCIAS CONTUNDENTES de que hubo un Big Bang. Pues el Big Bang es una consecuencia ineludible de la Relatividad. Y la Relatividad es una de las MEJORES TEORÍAS EXACTAS de la FÍSICA MODERNA. TODA la evidencia astronómica la APOYA y JAMÁS HA FALLADO en ninguna de sus predicciones empíricas.

Dudar de que hubo un Big Bang (y más para tratar de "defender" la Biblia) es no saber mucho de astronomía moderna.

Existen 3 tipos de proposiciones lógicas en la ciencia:

1) Proposiciones plausibles que suenan bien, pero que no sabemos si son ciertas o falsas (la inmensa mayoría).

2) Proposiciones ciertas que han sido corroboradas frente a toda la EVIDENCIA que se tiene.

3) Proposiciones FALSAS que no constituyen respuesta a NADA y se ha probado que CONTRADICEN la EVIDENCIA.

Decir que el Big Bang no ocurrió y que el Génesis es correcto cae en la ÚLTIMA CATEGORÍA. No ifs, and, or buts... Y esta es la insidiosa meta politiquera de todos los grupos religiosos que insisten en prostituir la ciencia (con la ayuda de científicos trililí porque NO TIENEN NI UNO BUENO) con el ya desacreditado "Creacionismo Científico" que ahora ha EVOLUCIONADO (como los virus de la tuberculosis) y ahora se hacen llamar "Teorías de Diseño Inteligente" (que de inteligente lo único que tienen es su falso nombre).

La ciencia no tiene respuestas para todo, pero las pocas que tiene son mucho más productivas, exactas y útiles que todas las de todas las religiones y las mitologías juntas. Por eso esta es LA ERA DE LA CIENCIA. Nuestro récord habla por nosotros los científicos.

viernes, 6 de abril de 2007

Enlaces de hipertexto autoreferentes

[Un cuento algo alucinante]

Otro día más sin nada que hacer. Aburrimiento total. Decidió refugiarse en las ardientes olas de la Internet. Surfear la red era ya una adicción.

Pero ¿qué buscar? Los chat rooms, las boberas de YouTube, la pornografía, los chismes de los panas, las noticias deprimentes eran ya abominables. Lo mismo, lo mismo, lo mismo.


Hmmmm… optó por “tratar su suerte” en Google. ¿Sobre que buscar? Y ahí se le prendió la bombilla. Buscaría sobre sí mismo. A ver que decían de él en el Internet. Probablemente nada, ya que él no era famoso ni nadie importante. ¿Pero quien sabe? A lo mejor encontraba de nuevo alguna de las postales electrónicas que le había mandado su novia por email.

Puso su nombre en la cajita y apretó el botón de “Voy a tener suerte”. El cursor se le volvió un relojito de arena mientras las computadoras del mundo se pasaban el pedido de información con inusitado frenesí unas a otras. Pasaban y pasaban los segundos. Que lenta se está poniendo esta maldita computadora otra vez….

La página finalmente se formó por arte de magia en su browser y lo que vio lo dejó atónito. Por poco se cae de la silla del asombro. Parecía haber un libro completo sobre su vida. Una tabla de contenido gigantesca con enlaces por año, por personas conocidas, por gustos, y por palabras claves. Había también una tabla con enlaces a videos y fotos con cientos de entradas. De cosas que ni él mismo se acordaba.

¿Quién podría tener una página con una base de datos tan completa sobre su vida? ¿Qué maquiavélico propósito podría guiar a quien estuviese recolectando esta información? Había leído sobre la novela de Orwell titulada 1984 y el “Big Brother” gubernamental que había inspirado. Volaban rumores de agencias que usaban la Internet para espiar sobre los ciudadanos, pero esto bordeaba en el ridículo. Este tipo de detalles minuciosos sobre su vida e historia era simplemente inaudito.

Presionó uno de los enlaces sobre su boda. Otra página inmensa con videos que él nunca había visto, y una historia detallada de quien fue a la iglesia, que sucedió en la recepción, fotos y enlaces a historias de todo lo que les pasó a los asistentes. Así como referencias y enlaces a varios episodios de su vida relacionados con este día. Increíble.

Esto le empezó a preocupar seriamente. No entendía el porqué habían páginas de Internet que él desconocía con tantos detalles estructurados sobre su vida. Seguía cliqueando enlace tras enlace en la pantalla. Todo era una inmensa madeja de autoreferencias a sí mismo. Gigabytes de páginas llenas de enlaces a otras páginas sobre sí mismo y llenas de un nivel de detalle aterrador, como si alguien lo hubiese estado siguiendo cada momento de su vida y apuntando lo que pasaba.

Una página tenía videos de cuando él entró al colmadito de la esquina la semana pasada a comprar unas Tylenol y comida de perro. Si cliqueaba el video pasaba a otro video tridimensional donde uno podía ver la tienda y su entrada por la puerta desde diferentes ángulos. Si cliqueaba sobre su figura mientras entraba esto lo enviaba a una página donde uno podía ver como se veía la tienda vista a través de sus propios ojos. Mientras veía esto en la página había una lista con todas las ideas y sensaciones que pasaron por su mente en ese momento.

Esto no podía ser. Era imposible. ¿Cómo podía estar en la Internet todo el contenido de su vida en cada ínfimo detalle? Esto ya se pasaba del espionaje. Era como si hubiesen vaciado el contenido de su cerebro en la Red.

Esta idea le aterró aún más. Recientemente había leído un libro de ciencia cognoscitiva y filosofía titulado “Gödel, Escher, Bach: an Eternal Golden Braid”. En el libro se postulaba la idea increíble de que nuestro yo interno y nuestra conciencia venían a existir cuando la mezcla de ideas, memorias, percepciones y pensamientos en la computadora que tenemos en el cerebro creaba un nivel de complejidad exponencial al crearse el símbolo del “yo”. El símbolo programático al cual se unen en un nivel de feedback explosivo todos los demás símbolos, memorias e ideas que pasan por el cerebro. Cuando el cerebro se da cuenta de que todos estos pensamientos, recuerdos y sentimientos los tiene una misma entidad, y esa entidad soy yo.

Mientras pensaba esto había dejado de cliquear en la pantalla pero vio que esta seguía cambiando sola a una velocidad cada vez mayor. Y vio con horror que se escribían cosas en la pantalla antes de que él las pensara. Y que había enlaces que iban hacia su futuro. Hacia lo que iba a pensar y sentir mañana, la semana próxima, o dentro de 3 años. El temor lo sobrecogió. Apagó la computadora y salió corriendo del cuarto. Pero era demasiado tarde. El alud de información estaba en la pantalla de su televisor. Agarró una botella en la cocina y la lanzó contra la TV, rompiendo la pantalla. Salió corriendo de su apartamento hacia la calle mientras un sudor frío le bajaba por la nuca.


Pero en las pantallas de todos los televisores, por los celulares y los radios, de la boca de todas las personas que transitaban por la ciudad se le iban escapando todas sus memorias y sus recuerdos. Sin quererlo había abierto un portal entre la complejidad cibernética de la red computacional y el símbolo autoreferente de su propio yo. Su cabeza le quería explotar. Su alma se le vaciaba a borbotones por todas las vías de información que había en la gran ciudad.
Cayó al suelo y solo pudo gritar: “Sáquenme de esta Matrix. Morpheus. Neooooo… Necesito la pastillita roja. Ayúdenme por favor.” Pero lo último que vio fue la gran araña mecánica que molesta por perder otra de sus baterías humanas, lo desconectó de sus cables neurales y bajó la cadena del inodoro donde dormía para deshacerse de él.

========================
Evalua este cuento

martes, 3 de abril de 2007

Universos paralelos

¿Que es un "universo paralelo" y de donde sale tal idea en la teoría de las supercuerdas?

Lo primero que hay que tener en cuenta es que esto es una ESPECULACIÓN de la física teórica. Nadie sabe si existen universos paralelos, y aunque existieran no sabríamos como verlos o detectar su existencia. Pero para muchos científicos la pregunta (no-científica) de qué originó el Big Bang y sí había algo "antes" de eso es muy interesante. Amén de que hay varios cabos sueltos con la versión inflacionaria del Big Bang que no entendemos bien.

Una de las especulaciones es que "nuestro" Big Bang no ha sido el único, y si el multiverso es un manifold con dimensiones adicionales a las que vemos, (segun el String Theory como expliqué antes), entonces el Big Bang generó un sub-manifold con las 4 dimensiones extendidas de espaciotiempo que nosotros vemos. Para los no-matemáticos un sub-manifold es como la superficie de una bola. La bola es tridimensional pero su superficie solo tiene 2 dimensiones aunque es parte de la esfera. Si nosotros (y todas las partículas y campos) vivimos en esta "superficie" de 4 dimensiones (de un total de 11 que tiene el multiverso), este proceso puede ocurrir en otras partes de ese hipotético multiverso.

El Big Bang sería así como una burbujita en una cacerola de agua hirviendo, y puede haber un inmenso número de otras burbujas o universos similares. En String Theory al manejar las ecuaciones de movimiento aproximadas de un submanifold o membrana dentro del manifold completo uno puede ver que choques o colisiones pueden excitar la creación de partículas o transferencia de energía que sirvan de semilla a la creación de otras "burbujas". Como el Big Bang generó el espacio y el tiempo de nuestro universo, si hubo otros "Big Bangs" estos generarían "universos paralelos".

Como todo esto es especulación sin pruebas de una teoría (aparentemente muy elegante, y con mucho potencial para unificar la Relatividad y la Mecánica Cuántica) hay quien especula que diferentes universos paralelos pueden tener diferentes leyes de la Física y/o diferentes constantes de la Naturaleza. Esto intentaría explicar uno de esos misterios del Big Bang: ¿Como es que las leyes y constantes universales de la Física son las justas para la creación de estrellas estables y la vida cuando no entendemos de donde salieron, y por tanto pudieran haber tenido otros valores? Muchos ven en esto la "mano de Dios", pero un astrofísico evolucionista preferiría una explicación lógica, mecanicista, natural, y sin "deus-ex-machina" místicos si fuese posible.

Un profesor mío de Penn State, Dr. Lee Smolin, especulaba que como el Big Bang se parece mucho en Relatividad a un black hole (ambos contienen singularidades muy parecidas matemáticamente) quizás la creación de un black hole en nuestro universo pudiese excitar un "Big Bang" en otra parte del manifold 11-dimensional. Al hacerlo el "nuevo universo bebé" se "parecería" físicamente a su progenitor (leyes y constantes de la física muy parecidas). Por lo que las leyes y constantes de la Física convergerían a las que tenemos por selección natural como en la teoría biológica de la evolución. Mientras más estrellas estables, más black holes. Mientras más black holes, más "progenie" tendrá ese tipo de universo. Por eso las leyes de la Física tenderían a ser como las que tenemos. Sería el resultado de la evolución y la competencia de los "universos" por reproducirse en el "ecosistema" del multiverso 11-dimensional.

En un blog como este, y solo en español, esto es solo una sombra de lo excitante y bonito que puede ser. En el lenguaje de las matemáticas y con meses de discusiones en una universidad entre colegas es muchísimo mejor y mas interesante. Recuerden que todo esto es pura especulación y no es ciencia per se. No hay ninguna evidencia de esto (y uno no se imagina como la pudiese haber de ser "cierto").

lunes, 2 de abril de 2007

Las dimensiones desconocidas de la realidad


Está de moda la idea de que existen dimensiones desconocidas de la realidad que no podemos ver. Entre los físicos teóricos modernos es una idea casi universal de que nuestro universo es muy posible que tenga dimensiones adicionales. Y son cada vez más los físicos que parecen estar de acuerdo en que nuestro universo debe tener al menos 11 dimensiones. Aunque esto de dimensiones adicionales suena como a extraterrestres y ciencia ficción. Los trekkies que me lean recordarán los episodios de Star Trek sobre universos paralelos en otra dimensión donde vivía una versión espejo de nuestro universo donde los malos eran buenos y viceversa.


¿De dónde viene esa idea de que existen 11 dimensiones en el universo aunque solo podemos ver 4? (Aunque hay teorías rodando por ahí con hasta 26 dimensiones). Esto viene de una de las teorías de la física más "pegadas" en los últimos años: las teorías de las supercuerdas o "String Theory" en inglés. Esta teoría es bien llamativa porque de ser cierta sería una TEORÍA DE TODO. Este es el "Holy Grail" de los físicos. Si uno es materialista y cree que TODO LO QUE EXISTE es materia, puede entonces uno construir el universo solo con un puñado de partículas elementales. Toda la materia en la Tierra y las estrellas que vemos en el cielo se pueden REDUCIR a grandes bonches de 2 tipos de quarks (llamados "up" and "down") que forman los protones y neutrones, los electrones y los neutrinos. Con esas 4 piececitas podemos hacer todo el cosmos visible. La teoría de supercuerdas dice que a su vez esas 4 piececitas son todas la misma cosa. Una pequeña cuerdita microscópica que si vibra de una manera parece un quark, si vibra de otra parece un electrón, si vibra de otra parece un neutrino y si vibra de otra parece un gravitón (de lo que está hecha la fuerza de gravedad). Si esto fuese así solo con supercuerditas podemos EXPLICAR TODO LO QUE EXISTE.


Impresionante, ¿no? Y bastante arrogante que unos descendientes de monos en un planetita insignificante de una estrella del montón en las afueras de un galaxia entre billones de otras en un espacio de billones de años de luz de grande tenga la monumental osadía de creerse que puede entender TODO LO QUE EXISTE EN EL UNIVERSO. Pero nosotros los físicos teóricos aprendimos a no tenerle miedo a los problemas grandes y le metemos el pecho a cualquier pregunta sin chistar. Pero esos son otros veinte pesos. Supongo que por eso es que estamos locos de atar.


¿Porqué el multiverso (el universo que vemos, y el único que podemos estar seguros de que existe, más cualesquiera otros universos que a lo mejor existan pero no podemos ver) debe tener 11 dimensiones, y no las 4 que vemos según la teoría de las supercuerdas?


Bueno la teoría de las supercuerdas, o String Theory, es un intento de armonizar las 2 teorías que tenemos actualmente y que explican perfectamente todos los eventos físicos que podemos ver. Estas son la Teoría General de la Relatividad (que explica la gravedad, y la naturaleza cósmica del espacio y el tiempo), y la Teoría de los Campos Cuánticos o la Mecánica Cuántica (una colección bien bizarra de ecuaciones que predicen exactamente el comportamiento de la materia a partir de sus componentes subatómicos fundamentales). Una explica 100% correctamente la materia, y la otra explica 100% correctamente el espacio y el tiempo en que la materia existe. Pero son teorías incompatibles entre sí. Si el espacio a nivel microscópico fuese como dice la Relatividad, la mecánica cuántica no funcionaría. Pero si la materia exhibe las propiedades que dice la mecánica cuántica que tiene, el espacio y el tiempo se romperían y deformarían malamente según la Relatividad. Esto no es un problema serio en la práctica porque a los físicos que estudian partículas elementales y física de estado sólido la gravedad y el espacio no les interesan ni afectan, y los que estudiamos astrofísica y relatividad no nos afecta ni interesa la estructura atómica y molecular de los planetas, estrellas y galaxias. Con saber que pesan es suficiente.


Pero cuando uno llega al estudio del momento del Big Bang en que empezó el universo ahí es donde a la puerca se le entorcha el rabo. El Big Bang es el estudio de como empezó, y como se expande el espacio a través del tiempo cargando con toda la materia que contiene. Pero en el principio el universo era de tamaño microscópico y la única manera de generar la energía y la materia de la "nada" o el "vacío" es mediante las bizarras y complejas ecuaciones de la mecánica cuántica que permiten esto. Así que al principio hay que usar ambas teorías a la vez, y ahí se tranca el bolo.


La teoría de supercuerdas trata de resolver el problema viniendo desde el campo de la Mecánica Cuántica. Asume que las ideas de la mecánica cuántica son básicamente correctas y se pueden hacer compatibles con la gravedad relativista si hacemos 2 cambios importantes en la naturaleza del espaciotiempo y en la naturaleza de las partículas que componen la materia. Del espaciotiempo hay que cambiar la idea de que es un manifold contínuo que se puede siempre subdividir infinitamente como la recta numérica. En Relatividad no importa cuan pequeña sea la distancia entre 2 cosas siempre hay espacio entre medio y por tanto siempre se puede imaginar una distancia aún menor. En String Theory hay que "atomizar" el espacio y el tiempo. Debe haber distancias que sean las mínimas posibles en el universo, y no EXISTE ESPACIO entre dos cosas diferentes que estén a esa distancia mínima. De ahí viene el otro cambio filosófico fundamental. En mecánica cuántica existen solo 12 partículas verdaderamente fundamentales (electrones, neutrinos, los 2 tipos de quarks que forman los protones y neutrones [y sus primos exóticos en otras 2 generaciones casi idénticas pero más pesadas]). En la teoría actual esas partículas son PUNTUALES. Es decir, son puntos geométricos sin tamaño real, infinitesimalmente pequeñas. En String Theory eso no puede ser así y de ahí su nombre. En vez de puntos de cero dimensión tienen que ser por lo menos cosas extendidas de una dimensión (hilitos o cuerdas) o más (membranas, bolas, etc.)


Ahora viene lo interesante. Una cuerda puede vibrar como la cuerda de un violín o una guitarra. Estas vibraciones se pueden describir matemáticamente con ecuaciones. Si uno coge una cuerdita microscópica y trata de ponerla a vibrar según las ecuaciones de la mecánica cuántica solo podrá producir cierto número discreto de vibraciones (o notas musicales distintas). Muchas de esas vibraciones si la cuerda es bien bien bien chiquita (en String Theory son billones de veces más pequeñas que un protón) podrían interpretarse como las masas, cargas, y espínes de las partículas que vemos en aceleradores y reacciones nucleares. Es decir, forman el mismo grupo matemático y tienen las mismas simetrías.


Y después de todo este cuento, (si no se han dormido todavía), viene la contestación. Con las ecuaciones (aproximadas) de la mecánica cuántica si queremos reproducir todas las masas, cargas y espínes de todas las partículas y fuerzas (incluyendo un"gravitón" que reproduciría una Teoría de la Relatividad microscópica que no chocaría con la mecánica cuántica) necesitas por lo menos 10 dimensiones. Una cuerdita vibrando en 4 dimensiones se quedaría corta y no podría producir suficientes vibraciones diferentes para meter todas las cosas diferentes que podemos ver a nivel subatómico. De ahí vienen 10. ¿Y la número 11? Bueno, es que este tipo de String Theories (en plural) se pueden hacer de muchas maneras diferentes. Habría no una sino al menos 5, (y cuidado si más), formas diferentes de hacer esto. Las cuerditas son tan y tan y tan chiquitas que no hay manera de hacer experimentos para distinguir cual sería la correcta, y peor aún, para chequear que no hayamos cometido algún error al escribir las ecuaciones o tratar de resolverlas. Pero hace algunos años alguien se dio cuenta de que si añadimos una dimensión adicional entonces podemos definir transformaciones que vayan de una teoría de cuerdas a otra convirtiéndolas en una misma teoría. Esto haría las cosas más lógicas, bonitas y elegantes por lo que a casi todos nos encanta la idea de las 11 dimensiones. Es el mínimo matemático necesario para tener una sola teoría que haga todo lo que queremos.

domingo, 1 de abril de 2007

¿Existen el espacio vacío y el tiempo por sí solos?

De acuerdo a la física moderna la pregunta anterior "¿De donde salió el universo?" se contesta en una cáscara de nuez con "El universo comenzó hace 14 billones de atrás en una explosión que lo creó de la nada." Esto es en esencia la teoría del Big Bang (aunque horrendamente simplificada sin matemáticas, y por tanto sin mucho sentido lógico). Toda persona inteligente al oír esta idea por primera vez piensa que los físicos y los astrónomos deben estar locos de atar.

¿Como puede la nada explotar? ¿Donde ocurrió esa explosión si no había nada? ¿Que causó esa supuesta explosión de la nada? Las explicaciones en español sin matemáticas suenan patentemente absurdas y ridículas. La nada explotó debido a una fluctuación cuántica ya que no puede existir un vacío totalmente vacío por culpa del principio de incertidumbre de Heisenberg. El Big Bang no ocurrió en ningún sitio ni hubo nada antes que lo causara porque el espacio y el tiempo surgieron de esa explosión.

¿En que cabeza cabe que cosas no materiales y aparentemente no existentes como el espacio vacío y el tiempo empiecen a existir como producto de una explosión que no ocurrió en ningún sitio ni en ningún monento pero sí ocurrió? En la de Albert Einstein y nosotros sus discípulos relativistas.

Según la teoría de la relatividad el tiempo y el espacio vacío son "cosas", y están hechas de lo mismo. Es decir, son intercambiables. Hay maneras de ver al mundo donde lo que para mí es tiempo para tí sea espacio. Y lo que para tí es espacio para mí sea tiempo. Ambos son invisibles, y como que existen y como que no.

¿Que rayos quiere decir eso? ¿Como convertir espacio en tiempo, o tiempo en espacio? Si tú te mueves rápido una cosa que mide un pie para mí, tú lo ves como si midiera 11 pulgadas. Pero una acción que para mí dura 20 segundos, para ti dura 21 segundos. Una pulgada de mi espacio se tornó en un segundo de tiempo para ti. El movimiento, el espacio y el tiempo son relativos. Cada cual los puede ver diferente. Claro, esto no es por magia, ni uno los puede intercambiar como le dé la gana. Hay reglas matemáticas de como se hace, y condiciones que hay que cumplir estrictamente.

¿Extraño? Definitivamente. Pero PASA. Lo hemos comprobado con experimentos precisos. Y no es que al moverte tú estés viendo las cosas mal, y yo las vea bien. Ambos tenemos razón. Es imposible decir que lo que tu ves es menos real que lo que yo veo. Y que el tiempo que tu sientes pasar no es tan real como el que yo siento pasar. Aunque ninguno de los dos vemos ni sentimos lo mismo AUNQUE ESTEMOS MIRANDO LAS MISMAS COSAS.

Por eso los relativistas mezclamos el espacio y el tiempo en un mismo pote e inventamos una amalgama llamada espaciotiempo. Cada punto en este espaciotiempo se conoce como un evento. Un evento es decir donde exactamente en el espacio está algo y cuando está ahí. Pero este espaciotiempo es flexible y maleable como una plasticina, y además todo es según el color de la persona que lo mire. Dos observadores mirando un mismo evento pueden diferir y no estar de acuerdo ni en donde ocurrió ni cuando ocurrió. Dos cosas que parecen estar lejos y ocurrir al mismo tiempo para Pedro puede que estén más cerca y una ocurra primero que otra para Juan.

Para entender este mundo loco, relativo y cambiante hay que inventar reglas matemáticas que se aseguren que todo mundo vea las mismas cosas pasar (aunque difieran de en donde y cuando pasaron), y se respete la causalidad. En la relatividad el pasado se mezcla con el presente y con el futuro. No son cosas absolutas. Lo que está en el pasado para mí puede estar en el futuro para ti. Lo que para ti está pasando ahora, para mí puede que ya haya pasado, y para mi vecino puede que no haya pasado todavía.

Pero si algo causa o es culpable de que pase otra cosa, las causas deben siempre ocurrir antes que los efectos. Uno de los trabajos principales de una teoría sensata y lógica de la relatividad que no incurra en contradicciones es asegurarse que esto siempre suceda, pero manteniendo la flexibilidad de mover las cosas en el espacio y el tiempo para diferentes observadores.

Llamo un manifold multidimensional a la construcción matemática que me permite escribir leyes de la física que cumplan con estos requisitos. Cada punto en el manifold se distingue de los demás puntos por un set de números o coordenadas que lo identifican. Cuantas dimensiones tiene un manifold es el número mínimo de etiquetas o coordenadas que necesito para que esta identificación sea clara y no contenga ambiguedades. El manifold que aparentemente describe el universo que vemos tiene cuatro dimensiones. Tres de espacio y una de tiempo. Tambien hay que tener en cuenta que en el espacio uno se puede mover de atrás para alante, y de alante para atrás, pero en el tiempo no se puede ir para atrás ni para coger impulso. Es "one-way". A esto se le llama un manifold de Lorentz. Uno donde no todas las dimensiones tienen el mismo signo.