Physical Review Fluids

junio 20, 2016

There’s a new scientific journal about fluid physics, the Physical Review Fluids published by American Physical Society. Including aeroacoustics in the principal topics! It looks interesting with contributions in theoretical and experimental fluid mechanics.

Las fuentes de la magia en Juego de Tronos

junio 3, 2016

En el mundo de la serie Juego de Tronos hay religiones, y tienen un papel crucial en la trama. No solo como trasfondo, también como parte de ella, lo que se ha mostrado más evidente aún con lo que vamos viendo del desarrollo de la sexta temporada. No podría ser de otro modo en una sociedad medieval. También hay magia, poca al principio, pero aumentando cada vez más su presencia. Y los oficiantes de algunas de las religiones emplean la magia, a veces con resultados espectaculares. Así que, una buena pregunta es ¿pero dónde están los dioses?

Porque lo cierto es que hasta el momento no hay pruebas fehacientes de ninguna entidad pretenatural, por muchas cosas maravillosas que hagan ciertos creyentes no hay apariciones o mensajes inequívocos de los dioses. Las profecías fallan, o tienen modos de cumplirse bastante retorcidos, no está claro que las voces de los dioses sean tales. Por eso, una pregunta que creo fundamental para entender los atractivos que este mundo imaginado, es el origen de la magia. Específicamente si esta es teúrgica, o en realidad podemos considerar que estamos ante un tipo de magia natural.

La cuestión no es accesoria, porque en el primer caso la magia tiene una entidad preternatural, quizá sobrenatural, que dota de un carácter eminentemente fantástico y maravilloso al mundo de ficción. De lo contrario, podríamos estar ante un mundo posible, donde la magia no podría ser más que una manifestación de “otro tipo de leyes físicas” en otro dominio de un hipotético multiverso. Problema que ha sido tratado con seriedad y rigor por teóricos de lo fantástico, y en el que convergen la filosofía de la ciencia y la teoría de la literatura.

En este caso en concreto las evidencias, por ahora, apuntan claramente hacia una magia natural. La mayor parte de los acontecimientos mágicos podrían explicarse en base a fenómenos metapsíquicos o paranormales. O utilizando cualquier de las explicaciones racionalistas, espiritualistas sólo en parte, para lo mágico y misterioso: Ánima Mundi, inconsciente colectivo, poderes psíquicos, la Fuerza, etc. Es más, tal parece que hay una especie de campo mágico, ya que las principales fuentes o agentes de propagación son los dragones y los Caminantes Blancos. En el caso de estos últimos el efecto de la magia está muy localizado en torno a ellos, y además, y eso es lo más importante, en torno a ciertos materiales mágicos. No parece tanto que sea un dios, aunque alguna sacerdotisa roja lo sugiera.

Lo más interesante es que tanto unos como otros agentes de la magia no tienen su origen en entes externos, pues son obra de magos de una antigua civilización (que podían ser científicos de la magia) o una raza humanoide bien versada en las artes mágicas. Habrá que ver cuánto aprendemos más de estas manifestaciones de la magia, pero todo esto son evidencias de un sesgo fuertemente materialista en la concepción de la magia en el Martinverso. O siendo más conservador en el empleo de términos, inmanetista. Esto tiene implicaciones en el análisis de la interacción de las religiones en el mundo posible de la historia. Porque al plantearlo así se dota al ámbito de la narración de un subtexto ateo muy fuerte, e interesante. Ya que claramente se demuestran los vicios y aspectos siniestros de la religión, y una sociedad medieval dominada por ella.

Aunque George Martin no es completamente original en esta forma de concebir lo mágico y lo fantástico, pues podemos encontrarla en otros autores de fantasía contemporánea, creo que es algo a tener en cuenta que la saga literaria fantástica de mayor éxito actual recorra estas vías de la especulación proyectiva. Y creo que un modo más claro, la serie de televisión. Este puede ser uno de los aspectos que sorprenda más a los espectadores no tan acostumbrados a la fantasía.

También hay que destacarlo porque hay autores notables dentro de la fantasía que claramente han mostrado magia con un origen sobrenatural, siendo el ejemplo más diáfano Tolkien, al presentar su versión mítica del pasado de nuestro mundo como resultado de las emanaciones de una divinidad, con un planteamiento muy próximo al de Plotino y los neoplatónicos. Aunque lo disfrace con un “mito musical” y nombres de inspiración nórdica.

La senda recorrida por Martin y otros autores contemporáneos sigue la ya trazada por otros, hasta el punto de que creo que podría hablarse, aunque pueda parecer paradójico, de una fantasía materialista. Siendo su principal pionero Howard en sus famosos relatos de Conan. Pero esa, es una narración que habrá de ser relatada en otra ocasión…

El pavo del Big Data

abril 11, 2016

Aunque solemos actuar como oportunistas epistemológicos, término con el que se autodefinía Albert Einstein, los físicos solemos aplicar una metodología deductivista en la resolución, no sólo en el ámbito científico, también en otros aparentemente alejados de él. El abordaje deductivo es una constante en la física teórica, absolutamente dominante para los que hemos desarrollado una labor de modelizadores numéricos, y actualmente también en buena parte de los experimentales. Si bien en el caso de estos últimos no siempre fue así y en el pasado hubo destacados defensores de un enfoque inductivo en física experimental, como Percy Bridgman. A este tipo de actitudes generales, que se asocian con un proceder general de la disciplina, son las que me refiero en este blog como «el modo de pensar de un físico».

Pero ocurre a veces que al salir del ámbito en que habitualmente se circunscribe la física uno debe de adaptarse a otros entornos de trabajo o investigación. A veces sólo es necesario realizar una traducción de términos, otras adaptar las metodologías y las técnicas a otros entornos (como en el tópico de «Física y sociedad»). Y en algunos casos supone un auténtico cambio de paradigma. Y quizá esto es lo que ocurre con los físicos que se reconvierte a científicos de datos. Porque el Big Data el paradigma es inductivo, no deductivo, lo que supone un cambio de métodos, y creo que también de pensar, y eso último, si bien es necesario hasta cierto punto, quizá con el paso de los años suponga una pérdida de valor en el futuro.

Se trata de un ámbito que tiene un gran futuro, o así se afirma y lo que voy descubriendo sobre él parece sustentar esta percepción que los prospectivistas defienden con entusiasmo. Pero otro de los aspectos propios del pensar de un físico es no dar nada por sentado, la crítica de los fundamentos, el buscar los posibles fallos de un modelo exprimiéndolos al máximo. Y por eso hay que escuchar a las voces críticas, como la del siempre original y polémico Nicholas Nassim Taleb, quien en un artículo de Wired en 2013 advertía de los peligros subyacentes en Big Data.

El argumento de Taleb se puede resumir en la afirmación de que en Big Data hay más información, pero eso también implica que hay más información falsa. Lo que quiere decir, desde un punto de vista técnico, de que como resultado de la existencia de un mayor número de variables implica la existencia de un mayor número de correlaciones. Pero la falsedad puede crecer más rápido que la propia información, pues es no lineal con respecto a lo datos, tiene lo que Taleb denomina convexidad. No debemos olvidar que correlación no implica causación, y es evidente que habría que demostrar esta última ante el descubrimiento de una correlación. Pero este proceso resulta más difícil precisamente por la convexidad.

Posiblemente buena parte de la crítica de Taleb deriva de su crítica del inductivismo. Y no debemos olvidar que el de la validez del conocimiento obtenido inductivamente a partir de métodos estadísticos y probabilistas (porque no hay otro modo de justificar la inducción desde las críticas de David Hume) es algo que ha preocupado mucho a los filósofos de la tradición empirista, y que grandes pensadores como Stuart Mill, Russell, Carnap o Reichenbach se han estrellado contra este problema sin llegar a una solución satisfactoria. El problema que supone la inducción lo ejemplifica muy bien el ejemplo de Russell del pavo en una granja. La continuada experiencia de ser alimentado y tratado como un rey por los granjeros sustenta su hipótesis inductiva de que siempre vivirá así, hasta que llega el día de Navidad.

La desdichada enseñanza de la historia del pavo, y las admoniciones de Taleb sobre la problemática estadística no implican que haya que renunciar a lo que ofrece el estudio científico de los datos. Pero quizá sí que un poco de ese pensar deductivo más propio de la física teórica puede llegar a ser muy importante para abordar los retos que se presenten en el futuro. Y que los físicos, en su reconversión a científicos de datos, no deberían de olvidar todo eso cuando se adentren en los mares inexplorados de un paradigma de investigación nuevo para ellos.

Ondas gravitatorias

febrero 16, 2016

El reciente anuncio de la detección de ondas gravitatorias por parte del proyecto LIGO se ha analizado con profusión en los últimos días, y se ha hecho desde diferentes puntos de vista. Pero lo cierto es que el hecho de que haya coincidido exactamente con el siglo de la publicación de los principales trabajos de Einstein sobre relatividad general, y que se cumpla casi un siglo de la predicción de la existencia de ondas gravitatorias, es un dato relevante. Lo suficiente como para afirmar la importancia del trabajo intelectual puro en el escrutinio de la naturaleza. Y en buena medida es cierto, pero con matices importantes.

Si bien es cierto que la mayoría de las notas de prensa y artículos han destacado sobre todo la importancia que el descubrimiento tiene para la astrofísica, y las vías que puede abrir en la búsqueda de una teoría cuántica de la gravitación, siempre hay quienes sucumben a la tentación de la exaltación del pensamiento puro sin mucha atención a las evidencias empíricas. Precisamente, este descubrimiento, como bien ha sabido mostrar la comunidad científica y la prensa especializada, muestra precisamente lo contrario.

Pero la mejor forma de combatir ciertos malentendidos es no dejarse llevar por las leyendas sobre cómo fue el desarrollo por parte de Einstein de las ideas que dieron lugar al desarrollo de la relatividad general. Por eso es buen momento para consultar Lessons from Einstein’s 1915 discovery of general relativity, un interesante artículo de Lee Smolin que pretende, según afirma él, aclarar algunos malentendidos asociados con una visión sesgada del trabajo de Einstein. Como suele ser habitual en él, Smolin va más allá del tema que origina su trabajo para elaborar reflexiones sobre el devenir de la física teórica actual, que como suele ser habitual son muy interesantes, y creo muy necesarias. Pero con el sesgo habitual que tiene Smolin al tratar estas cuestiones.

Más allá de la reseña histórica, y la parte de crítica hacia ciertas guías metafísicas que dirigen la investigación actual en la física de altas energías, la más importante reflexión sí que concierne a una de las claves del trabajo de Einstein. La búsqueda de principios explicativos fundamentales, pues fue el principio de equivalencia el armazón conceptual en que se construyó la relatividad general. ¿Qué principio podría ser una guía para la gravedad cuántica según Smolin? Como una opción sugiere el principio holográfico, pero podría ser otro muy diferente.

Comparto su propuesta de lo que se necesita en física es dejarse llevar menos por ciertas preferencias estéticas en la búsqueda de nuevas teorías, y más en la búsqueda de ciertos principios, que quizá tengan que ver con simetrías y otras propiedades fundamentales, pero quizá no. No sólo en la estudio de los problemas asociados con la gravedad, también en otros campos muy diferentes. Incluso tal vez exista algún principio de organización que permita obtener una visión distinta y más profunda de la turbulencia.

El siglo de la relatividad general en la ciencia ficción

noviembre 25, 2015

En el año 2005 se cumplía el centenario del «Annus mirabilis» de Albert Einstein, quien con sus cinco artículos fundamentales revolucionó completamente la física. Todas las aportaciones que realizó entonces fueron fundamentales para el desarrollo de esta ciencia: su formulación de la relatividad especial; su descripción del efecto fotoeléctrico, paso fundamental en el desarrollo de la física cuántica; su modelo del modelo browniano, que desarrolló una rama de la mecánica estadística y permitió determinar las dimensiones moleculares, aportando la prueba definitiva de la hipótesis atómica; la demostración de la famosa relación entre masa y energía, posiblemente una de las ecuaciones de la física más conocidas por el público en general, auténtico icono popular de ecuación científica.

Escribí entonces un artículo que apareció publicado en el nº 15 de la extinta revista Galaxia en el cual exponía como todos esos avances habían tenido una influencia capital en el desarrollo de las temáticas propias de la literatura de ciencia ficción. Fundamentalmente aquellas asociadas con la relatividad, centrándome en una primer parte del texto en la especial, y en una segunda en la general, específicamente en lo que concierne a esta última como un paso más en la justificación del viaje en el tiempo. Pues ahora que este 25 de Noviembre se cumple un siglo de la presentación de las ecuaciones de campo de relatividad general por parte de Einstein en la Academia Prusiana de Ciencias, es un buen momento para revisar cuáles han sido las aportaciones que esta importante teoría en el ámbito de la física ha tenido para el desarrollo de la ciencia ficción.

Lo cierto es que no puede entenderse la moderna ciencia ficción sin la relatividad general, pues gracia a ella tenemos elementos básicos que constituyen el nóvum de las historias, como es el caso del viaje en el tiempo, por ejemplo. Pero también entornos y ambientaciones, pues mucho de lo que sabemos sobre nuestro entorno astrofísico y el universo mismo deriva de las predicciones de la teoría sobre la gravitación desarrollada por Einstein.

Si la relatividad especial de Einstein, Lorentz y Poincaré presenta la naturaleza geométrica del continuo espacio-tiempo, pueden imaginarse modos mediante los cuales pueda producirse un viaje en el tiempo. Por ejemplo, un viaje al futuro como resultado de la dilatación temporal, o un viaje al pasado mediante el empleo de taquiones, partículas hipotéticas que podrían viajar siempre a velocidades mayores que la de la luz en el vacío. Pero estas opciones no indican un cómo, un método para poder viajar al pasado, que no impliquen energías infinitas, o diferentes complicaciones de las que no se puede escapar, que es lo que ocurre con los taquiones. Y aquí es donde entra en juego la relatividad general.

Es así porque en esta teoría el continuo espacio-tiempo es dinámico, puede curvarse y dicha curvatura evolucionar en tiempo y espacio, y tal dinámica está determinada parcialmente por la distribución de materia-energía (parcialmente porque puede existir una curvatura intrínseca del espacio-tiempo aún en ausencia total de materia-energía). Esto implica que pueden existir regiones del espacio-tiempo con tanta curvatura, tan distorsionadas, que se puede establecer una rotación el espacio-tiempo tal que la línea del mundo (la historia de una partícula, una persona o una nave en la relatividad general) pueda curvarse sobre sí misma, permitiendo el viaje al pasado.

Se tiene entonces que en el contexto de la relatividad general sí que existen soluciones físicamente consistentes en la que la distorsión permite el viaje en el tiempo: agujeros que conectan regiones separadas (agujeros de gusano); fisuras o distorsiones del espacio-tiempo (warp drive); cuñas (espacio-tiempos de cuerdas cósmicas); espacio-tiempos rotatorios (universos de Gödel). Todas estas soluciones se han empleado en la ciencia ficción para justificar el viaje en el tiempo, y en algunos casos, como sucede con los agujeros de gusano y los motores de distorsión, para superar el propio límite de una velocidad máxima impuesta por la propia teoría de la relatividad especial.

No puede entenderse la ciencia ficción sin esta concepción científica del viaje en el tiempo. La historia del viaje mágico al futuro era un tópico del antiguo folklore de las hadas. Pero tenía una justificación mágica, sobrenatural o alegórica. Es Wells el primero que considera una justificación científica del viaje en el tiempo en su La máquina del tiempo, y lo hace postulando una rotación geométrica en un espacio de cuatro dimensiones, anticipando las ideas de Einstein de algunos años antes. Pero la máquina del tiempo sólo puede ser efectiva cuando se describen los modos por los que viajar por el espacio-tiempo curvado que permiten el viaje en el tiempo.

Pero otro ámbito en donde la relatividad general ha tenido una influencia devastadora en el desarrollo de ideas y conceptos ha sido en el de la escatología, la reflexión sobre el estudio del futuro último del universo y la vida que contiene. Tan pronto como algunos meses después de obtener sus ecuaciones Einstein ya publicó un artículo sobre la aplicación al problema cosmológico de sus ecuaciones de campo, y también en 1917 De Sitter obtuvo su solución a dichas ecuaciones en ausencia de materia-energía que a día de hoy es un pilar fundamental en la moderna cosmología inflacionaria. En las dos décadas siguientes el matemático Fridman, el físico Lemaitre y astrónomo Hubble aportaría las bases teóricas y observaciones para el desarrollo de la idea de un universo dinámico en evolución, regida ésta por las leyes generales de la gravitación planteadas por Einstein. Porque podía especularse sobre el origen, pero también sobre el futuro.

Es cierto que antes de la relatividad general existió una muy limitada especulación cosmogónica por parte de científicos destacados. E incluso, que muchos de los conceptos que aparecen en la cosmología relativista podrían haberse presentado en el ámbito de la física newtoniana. Pero como digo, fueron aportaciones muy escasas, y poco influyentes en la comunidad científica. Pero fue la relatividad general la que cambió eso. Y también cambió la forma de entender un subgénero de la ciencia ficción.

Si la especulación cósmica de autores como Hodgson o Wells se limitaba a reflexionar sobre inevitabilidad o no de la muerte térmica y el futuro del Sistema Solar, y quizá la Vía Láctea, los autores influidos por la cosmología relativista han dispuesto de toda una batería de escenarios para el futuro del universo. Un colapso final o una expansión eterna aportan visiones del futuro muy diferentes. Parece que en el primero no hay muchas posibilidades para la vida, mientras que en el segundo ésta podría adaptarse por métodos ya imaginados por Bernal antes del gran desarrollo de la cosmología.

Tan pronto como en 1937, cuando la cosmología moderna aún estaba en pañales, Olaf Stapledon se imaginó el origen, desarrollo y futuro de nuestro universo, y muchos más, en su ciclópea Hacedor de estrellas, posiblemente la obra cumbre de la ciencia ficción escatológica. Desde entonces el futuro del universo predicho por la relatividad general ha jugado un papel destacado en la ciencia ficción más especulativa. Un colapso con renacimientos en Tau Cero de Paul Anderson, o un fin lento en la decadencia de la expansión de El mundo al final del tiempo de Frederich Pohl, son buenos ejemplos de ciencia ficción escatológica. Incluso en el mundo de cómics estos escenarios cosmogónicos han sido influyentes, siendo fundamentales para comprender uno de los orígenes de una de las entidades cósmicas más fascinantes del Universo Marvel: Galactus.

Finalmente, la relatividad general también ha dotado a la ciencia ficción de un montón de escenarios exóticos y extremos. Pues son predicciones directas de la teoría la existencia de objetos tales como las estrellas de neutrones, pronto incorporadas al acervo del género por autores como Larry Niven, o fuentes de interesantes especulaciones en la ciencia ficción española por parte de Daniel Mares. Y por supuesto, los agujeros negros, que si bien no han estado tan presentes en el género como el público en general suele pensar, sí que han ganado mucho espacio en las dos últimas décadas.

Lo cierto es que muy difícil imaginarse la moderna literatura de ciencia ficción sin las aportaciones conceptuales de la relatividad general de Einstein. En la medida en que se cumple un siglo de relatividad general, también lo hace el desarrollo de toda una concepción de la ciencia ficción. Y quién sabe si no estaremos celebrando también el siglo del origen del género en sí mismo.

Antes de Akasa-Puspa (Edición y selección de Juan Miguel Aguilera)

noviembre 19, 2015

9788415988977Ya está a la venta Antes de Akasa-Puspa, antología que incluye mi relato «Ars Magna». Por diversas razones, este año no ha sido muy productivo para mí en lo literario, y precisamente por ello es una satisfacción terminar el año con un relato en una antología como ésta, que pertenece además a un universo narrativo que no me es ajeno.

Pero sobre la antología en general hay mucho, y bueno que decir. En primer lugar su origen, como una idea surgida en una edición del festival Celsius, pero cuyo desarrollo es heredero directo de un taller de escritura de fantasía y ciencia ficción realizado por Juan Miguel Aguilera, en el local Bibliocafé, de Valencia. Que las enseñanzas en ese taller fueron bien aplicadas creo que está demostrado en la calidad de los relatos incluidos en este volumen escritos por los asistentes. Además, el seleccionador pudo trabajar directamente con los materiales, para datar a la obra de una unidad temática. Pues no debemos olvidar que trata sobre una historia del futuro de la humanidad que abarca intervalos de tiempo muy extenso. Más adelante nos fuimos incorporando otros autores para ir rellenando los flecos en esta fascinante historia del futuro, o porque algunos relatos suyos podían encajarse en esta trama general. El por qué de cada uno es explicado por Juan Miguel Aguilera en el texto con el que termina el volumen.

Su origen explica una de las cosas que como autor, y creo que como lector si no estuviese vinculado con este proyecto, me parece destacable. Es la mezcla de autores noveles con otros consagrados y con un palmarés destacado. La diversidad de temas y enfoques, y a la vez la gran coherencia que resulta de todo ello. Y por supuesto, la destacada presencia femenina, que no debería de ser noticia a esas alturas, pero bueno. Lo cierto es que uno de los síntomas de la normalización social de la ciencia ficción es la presencia importante de mujeres en el ámbito de la narrativa de ciencia ficción española. La naturalización del género siempre es buena, y creo que esta antología, es una muestra también de ello.

En cuanto a mi relato, su escritura conllevó una gran responsabilidad para un pequeño arconte, un creador secundario dentro de la magna obra de los gigantes demiúrgicos Aguilera y Redal. Pues se trata de un relato de las fases de construcción de la Esfera, labor difícil y compleja desde el punto de vista de la física, capaz de poner a máxima potencia a las neuronas, pero a la vez tremendamente divertida.

Compendio sobre relatividad general y gravitación

noviembre 9, 2015

Con motivo de la celebración de la Semana de la Ciencia, y del hecho de que dentro de unos días se celebrará el centenario de la publicación de las ecuaciones de campo de la gravitación por parte de Albert Einstein, he decidido recopilar algunas entradas en este blog relacionadas con dicha temática. La diversidad de temas y enfoques muestra hasta qué punto esta importante teoría no sólo ha sido crucial en el ámbito de la físico, sino que también ha resultado ser uno de los grandes hitos filosóficos del siglo XX. Y las correcciones, enmiendas o refutaciones futuras de ella, tal vez lo sean de este siglo XXI en el que estamos inmersos.

El tiempo en El Ministerio del Tiempo. Asociada con la relatividad general se presenta una filosofía del tiempo. No está claro si es la que se adopta en la serie analizada en la entrada, pero ciertamente es una que ha estado y está presente en la literatura y cine de ciencia ficción.

Dos grandes hitos del desarrollo de la física clásica. Además del logro de Einstein, este año se conmemoran muchos otros logros científicos asociados con el estudio teórico de la luz, y las tecnologías asociadas a ella. La propia especulación en torno a la propagación de la luz también jugó un papel destacado en el desarrollo de la teoría de Einstein y su aplicación al ámbito de la cosmología.

La naturaleza del espacio y del tiempo (Stephen Hawking y Roger Penrose). Este libro recoge textos que explican las aportaciones fundamentales de Hawking y Penrose en el estudio de los campos gravitatorios y la física de los agujeros negros. Un libro que lamentablemente no es para un público general, ya que buena parte de los artículos son técnicos.

Inspiradores de la ciencia ficción: John Archibald Wheeler. Este gran físico teórico fue una continua fuente de inspiración para la ciencia ficción, además de serlo para varias generaciones de físicos teóricos en los Estados Unidos. Buena parte de sus contribuciones científicas, y en el ámbito de la enseñanza de la física, se asocian con la relatividad general.

The Physical Basis of The Direction of Time (H. Dieter Zeh). El estudio de la termodinámica de los campos gravitatorios constituye una de las piezas fundamentales para la comprensión del problema de la dirección del tiempo. El libro de Zeh es una de las mejores referencias técnicas sobre esta cuestión.

La estructura del espacio-tiempo (Erwin Schrödinger). Una breve pero rigurosa introducción técnica al enfoque geométrico clásico de la relatividad general. Eso sí, la exposición de Schrödinger se basa fundamentalmente en el estudio de la conexión afín en vez del tensor métrico.

El significado de la relatividad (Albert Einstein). El Libro sobre relatividad general. Escrito por Einstein, posiblemente sea la más clara y precisa exposición de la teoría clásica. Aunque es necesario tener una buena base de física y cálculo tensorial para sacarle provecho, el estilo de Einstein hace que sea una lectura fácil y clara. Ejemplo muy claro de lo que un libro técnico, pero pensado para audiencias amplias, debería de ser.

Fundamentación lógica de la física (Rudolf Carnap). En algunos capítulos Carnap realiza una exposición clara, divulgativa y amena de la interpretación filosófica de la relatividad general desde la perspectiva de la Concepción Heredada. Basándose fundamentalmente en las ideas de Hans Reichenbach.

The real perception of fluid mechanics in the theoretical physics community

septiembre 22, 2015

In the beginning of his very interesting paper The New wave of pilot-wave theory in Physics Today 68(8) John W. M. Bush affirms:

If particle physics is the dazzling crown prince of science, fluid mechanics is the cantankerous queen mother: While her loyal subjects flatter her as being rich, mature, and insightful, many consider her to be dé-modé, uninteresting, and difficult. In her youth, she was more attractive. Her inconsistencies were taken as paradoxes that bestowed on her an air of depth and mystery. The resolution of her paradoxes left her less beguiling but more powerful, and marked her coming of age. She has since seen it all and has weighed in on topics ranging from cosmology to astronautics.

This it is the perception of fluid mechanics for many theoretical physicists, as dé-modé and uninteresting branch of physics. Can be the theoretical physics crisis the result of prejudices of this kind? Really, I think that it is. What do you think about this matter?

La máquina del tiempo (H. G. Wells)

septiembre 16, 2015

Cualquier excusa es buena para hablar sobre un clásico de la ciencia ficción escrito por H. G. Wells. En este caso es la nueva edición por parte de Sportula de La máquina del tiempo, con una nueva traducción de Rodolfo Martínez y un prólogo de Félix J. Palma. Creo que es una buena edición de este clásico. Pero no será esto una reseña convencional de esta edición, favorable o crítica. No, lo que haré será hablar de lo que considero relevante de este clásico del género de la ciencia ficción desde mi punto de vista como físico.

9788415988755

¿Y qué puede ver un físico en este relato sobre un viajero del tiempo victoriano? Depende de su marco de referencia, pues puede analizar la obra en su contexto literario, con un método y forma determinados, pero sin hacer referencia a los conceptos físicos presentes. Ese tipo de análisis lo efectuaré en este blog con otras obras. Pero aquí quiero adoptar otro enfoque, pues pretendo analizar el desarrollo de conceptos físicos fundamentales. Al hacerlo así se podrá determinar cómo en este caso es algo más que un ejemplo de física en la ciencia ficción, y cómo realmente se trata de una obra de interés para entender la ciencia ficción desde el punto de vista literario sin tener en cuenta para nada la validez de los principios físicos o el enfoque filosófico empleado por el autor.

Para empezar el relato de Wells es el primero en presentar, desde un punto de vista genuinamente científico, una de las temáticas claves de la ciencia ficción: el viaje en el tiempo. No es el primer relato de viajes en el tiempo, pero la mayoría de los anteriores empleaban premisas fantásticas, mágicas, pero no científicas. También es cierto que Enrique Gaspar se anticipó a Wells con una obra de romance científico con viajes en el tiempo, pero no desde la perspectiva científica de Wells.

La clave está en cómo Wells plantea la teoría del viaje en el tiempo, expresado por el viajero a través de las palabras del narrador. Pues considera hace dos afirmaciones. Una que el tiempo es una dimensión más, similar en lo matemático, y quizá en lo físico, a las tres espaciales. Y que el viaje en el tiempo se puede realizar mediante una rotación en el seno de de este espacio-tiempo de cuatro dimensiones. La concepción de Wells resultó ser profética, ya que es compatible con el marco conceptual de la relatividad especial desarrollado por Einstein, Lorentz y Poincaré años más tarde. Hay que hacer notar, incluso, que la geometrización de la relatividad especial fue desarrollada por Minkowski cuatro años después del trabajo fundamental de Einstein.

El hecho de aceptar el tiempo como una dimensión más implica que es posible realizar movimientos en el seno de ese espacio, que implique un desplazamiento temporal, implicando de algún modo algún tipo de transformación, como una rotación. Posiblemente el ejemplo de la rotación fue el que pensó Wells al ser el más sencillo en el contexto de la moderna geometría que se estaba desarrollando a lo largo del siglo XIX. Pero lo cierto es que las transformaciones de sistema de referencia en relatividad especial se representan mediante rotaciones en el espacio-tiempo. Quizá fue una genial intuición de Wells, pero también es muy probable que en realidad estuviese al tanto de ideas como las de Felix Klein, así que no parece tan extraño.

Tampoco lo es que pensase en el tiempo como una cuarta dimensión. En esa época el concepto de cuarta dimensión era muy popular entre científicos y escritores, en el que muchos veían un comodín explicativo para los fenómenos metapsíquicas, o un recurso para dotar de una pátina de positivismo a los relatos de terror sobrenatural. El propio Wells recurrió a la cuarta dimensión como novum de ciencia ficción, y como justificación de la existencia de otros mundos junto al nuestro, en uno de sus mejores relatos cortos, que es La historia de Plattner. Así que lo único que hace en La máquina del tiempo es considerar que esa cuarta dimensión en realidad sea importante. Pero haciéndolo sin realizar ninguna hipótesis sobre cuál podría ser realmente la estructura del espacio-tiempo, como si haría un autor de ciencia ficción hard actual. De hecho, la explicación del funcionamiento de la máquina son unas pocas frases ambiguas. Esa falta de detalles de concreción científica (que por el contrario Wells si añade en mayor medida en algunos de sus relatos cortos) es la clave para entender cómo una sencilla intuición de un autor de ficción pudo resistir a los impredecibles avances de la ciencia.

Por eso el relato de Wells es un clásico, porque en ese sentido ha envejecido muy bien. Y la superación del conocimiento científico del autor no ha implicado la pérdida de la verosimilitud suficiente para que el lector pueda realizar un contrato de ficción con la obra en la que pueda considerar la justificación física del viaje en el tiempo como verosímil. Pero Wells también recurre a otra potente idea clave, la de la muerte térmica.

Uno de los grandes avances en la física del siglo XIX fue el descubrimiento de las leyes termodinámicas, y la explicación de la famosa Segunda Ley como un aumento de la degradación de la energía. Poco después de que Clausius formulase el incremento de la entropía como una propiedad fundamental de un sistema termodinámica cerrado, él mismo y otros autores se plantearon la cuestión de si el Sistema Solar, o el Universo mismo, podrían considerarse como un sistema cerrado. En cuyo caso el aumento constante de la entropía implicaría la perdida de energía útil, hasta llegar un momento en que no pudiese realizarse ningún tipo de trabajo, en que no pudiese haber vida.

El Sol en algún momento habría de enfriarse por completo, y todo el calor del sistema planetario a su alrededor disiparse hasta que la vida fuese imposible en la Tierra cualquier otro planeta del sistema. Y esto podría suceder en todos los sistemas estelares, y en todo el Universo, hasta que éste mismo resultase completamente aburrido y totalmente estéril en lo que se refiere al mantenimiento de la vida. Es lo que se conoce como la Muerte Térmica.

Muchos autores adoptaron esta idea para dar lugar a todo un género dentro del romance científico y la novela fantástica, el de la Tierra moribunda. Todo un antecedente de la moderna ciencia ficción escatólogica. Si bien en La máquina de tiempo Wells no muestra la decadencia de todo el universo, y únicamente lo hace mostrando un pasaje de la Tierra moribunda en un breve pasaje de la historia, lo cierto es que su obra constituye uno de las más hermosas e inquietante visiones de la decadencia del la vida en un futuro distante. Y aunque los avances en cosmología han puesto en duda la concepción original de la Muerte Térmica, es un escenario que sigue ocupando un lugar importante en la escatología física, como uno de los posibles futuros de nuestro universo.

Teniendo todo esto en cuenta, el balance que puedo hacer del relato de Wells desde mi punto de físico es muy bueno. Y sin embargo en su relato apenas encontramos referencias detalladas a la física de su tiempo, salvo las pinceladas que mencionaba anteriormente. Pero precisamente por eso es una obra que ha llevado muy bien el paso del tiempo, y también por eso Wells es uno de los autores más científicos de los orígenes de la moderna ciencia ficción.

Finalmente, quiero agradecer a la editorial Sportula la gentileza del envío de un ejemplar de prensa para su reseña en este blog.

Analizando el cosmos desde el punto de vista de un físico

julio 23, 2015

Actualizo el blog para enlazar mi último artículo sobre divulgación científica en Fantasymundo. Se trata de un pequeño reportaje que recorre de un modo sucinto pero riguroso el desarrollo de la relatividad general, teniendo en cuenta que este año se cumple el siglo de su primera formulación, y que es uno de los aniversarios que se celebran en este Año Internacional de la Luz y las Tecnologías Basadas en la Luz.

Aprovechando que hablamos de física, os comento un importante cambio que acontecerá en este blog. Un cambio de enfoque, que no de temáticas. A partir de ahora los contenidos estén filtrados por un enfoque metodológico que considero que es muy particular a la vez que enriquecedor. Dejando de lado la recuperación de ensayos propios publicados en otros medios, en general las entradas analizarán diferentes temas teniendo en cuenta lo que considero una perspectiva de físico. Analizando el cosmos desde el punto de vista de un físico. Aquí, la palabra análisis es muy importante, pues resume buena parte de la filosofía implícita.

En general, los hombres y mujeres que hemos estudiado física somos tan diversos como cualquier otro colectivo humano. Nuestras creencias, filias y fobias son muy variadas. Aunque también tenemos algunas aptitudes, manías y vicios metodológicos que compartimos, al menos la mayor parte de quienes hemos estudiado académicamente y en profundidad esta apasionante y absorbente disciplina. A eso es a lo que me referiré cuando hable de analizar esta o aquella cuestión desde el punto de vista de un físico. Aunque también hay que tener en cuenta los diferentes enfoques que pueden encontrarse en diferentes especialidades, o las diferencias entre los físicos dedicados a la docencia e investigación y aquellos que en su trabajo se han alejado del ejercicio de la disciplina, aunque mantienen aquello que les hace físico. Parece muy platónico todo esto, pero no lo es tanto, ya veréis.

Esto supone que la mayor parte de los contenidos seguirán este enfoque, no sólo los de divulgación científica, sino también otros como reflexiones sobre literatura o reseñas de libros de ficción. Que además, en estos últimos casos, intentaré que sea poco convencional. Creo que es algo que puede aportar un centro de interés a las cuestiones tratadas en el blog. Y que puede resultar interesante para mí como escritor, y lo más importante, para vosotros como lectores.