E-Book, Spanisch, 384 Seiten
Reihe: Ensayo
Cham / Whiteson No tenemos ni idea
1. Auflage 2018
ISBN: 978-84-120830-7-1
Verlag: Capitán Swing Libros
Format: EPUB
Kopierschutz: 6 - ePub Watermark
Una guía para el universo desconocido
E-Book, Spanisch, 384 Seiten
Reihe: Ensayo
ISBN: 978-84-120830-7-1
Verlag: Capitán Swing Libros
Format: EPUB
Kopierschutz: 6 - ePub Watermark
Jorge Gabriel Cham es un dibujante y roboticista más conocido por su popular periódico y web comic Piled Higher and Deeper (PhD Comics). Cham nació en Panamá, es de origen chino y vive en los Estados Unidos, donde comenzó a dibujar PhD en cómics como estudiante de posgrado en la Universidad de Stanford. Desde entonces, le han publicado en varios periódicos universitarios y en cuatro colecciones de libros. Apareció en NPR el 20 de diciembre de 2010.
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01
¿De qué está hecho
el universo?
Donde descubres que eres
bastante raro y especial
Si eres un ser humano —por ahora, vamos a suponer que lo eres—, probablemente no puedas evitar sentir cierta curiosidad por el mundo que te rodea. Es parte de la naturaleza humana, y también explica por qué decidiste empezar a leer este libro.
No es una sensación nueva. Desde el origen de los tiempos, la gente ha buscado las respuestas a algunas preguntas muy elementales y sensatas sobre el mundo que nos rodea:
¿De qué está hecho el universo?
¿Las rocas grandes están hechas de rocas más pequeñas?
¿Por qué no podemos comer rocas?
¿Cómo es ser un murciélago?[1]
La primera, «¿De qué está hecho el universo?», es una pregunta bastante importante. Y no solo porque el tema sea amplio —básicamente no hay nada más grande que el universo—, sino porque preguntar de qué está hecho el universo es relevante para todos. Es como preguntar de qué está hecha tu casa y todo lo que hay en ella —tú incluido—. No necesitas saber muchísimo sobre física o matemáticas para entender que esta pregunta nos afecta absolutamente a todos.
Digamos que eres la primera persona en la historia que trata de contestar la pregunta «¿De qué está hecho el universo?». Un buen enfoque sería primero probar suerte con la idea más sencilla y más inocente. Por ejemplo, podrías afirmar que el universo está hecho de las cosas que podemos ver en él, de modo que contestarías a la pregunta haciendo una lista. Esa lista empezaría más o menos así:
Este enfoque, sin embargo, tiene algunos problemas gravísimos. Para empezar, tu lista va a ser muy muy larga. Tiene que incluir todas las rocas de todos los planetas del universo, y tiene que incluirse a ella misma —tu lista también es parte del universo—. Si necesitas que la lista incluya tanto los objetos como las partes que los componen podría seguir para siempre. Si no necesitas que la lista mencione las partes que componen los objetos que se mencionan en la lista, podrías arreglártela con un elemento: el universo. Así, queda claro que esta estrategia es problemática hagas lo que hagas.
Pero lo más importante es que hacer una lista realmente no responde a la pregunta. El tipo de respuesta que consideraríamos satisfactoria no se limitaría a registrar la complejidad que vemos a nuestro alrededor —la variedad casi infinita de cosas que vemos en nuestro entorno—, sino que también la simplificaría. A eso le debe su éxito la tabla periódica de los elementos —la que tiene oxígeno, hierro, carbono, etc.—. Describe todos los objetos que los humanos hemos visto, tocado, saboreado[2] o que nos hemos arrojado unos a los otros, todo en términos de cerca de cien bloques básicos de construcción. Revela que el universo está organizado según el mismo principio de los Lego. Con el mismo paquete de piececitas de plástico puedes construir dinosaurios, aviones o piratas, o crear tu propio dinopirata híbrido volador.
Igual que con los Lego, unos cuantos bloques de construcción básicos —los elementos— te permiten fabricar muchas cosas de nuestro universo: estrellas, rocas, polvo, helado, llamas. Este principio de organización, según el cual los objetos complejos en realidad son conjuntos de objetos simples, nos permite entender mucho con solo descubrir cuáles son esos objetos simples.
Pero ¿por qué el universo sigue la filosofía Lego? Hasta donde sabemos, no hay ninguna razón para que esta simplificación sea posible. Por lo que a los primeros científicos cavernícolas concernía, el mundo podría haber funcionado de formas muy distintas. Todo lo que los científicos de las cavernas Ook y Groog tenían a mano para fundamentar sus ideas era su experiencia, y esta era consistente con muchas ideas distintas sobre la composición del universo.
Bien podría existir una cantidad infinita de tipos de cosas. En este universo las rocas estarían hechas de partículas rocosas elementales. El aire estaría hecho de partículas aéreas elementales. Los elefantes estarían hechos de partículas elefantiásicas elementales —llamémoslas dumbotrones—. En ese universo hipotético la tabla periódica tendría una cantidad casi infinita de elementos.
O podríamos vivir en un universo aún más extraño, en el que las cosas ni siquiera estuvieran hechas de partículas diminutas. En este universo las rocas estarían formadas por un material rocoso que podríamos cortar en trozos más y más pequeños indefinidamente con un cuchillo infinitamente afilado.
Ambas ideas eran consistentes con los datos que recolectaron los profesores Ook y Groog durante sus famosos experimentos de aporreo de rocas. Mencionamos estas posibilidades no porque pensemos que así es como funciona el universo, sino para recordarte que bien podría haber funcionado así, y es posible que así se comporten otros tipos de materias presentes en nuestro universo y que aún no hemos explorado.
Es por eso que los misterios sin resolver que descubrirás en este libro deberían hacerte sentir inspirado y emocionado, y no frustrado o desmoralizado: revelan lo mucho que nos falta por explorar y descubrir.
En este universo que conocemos y queremos, las cosas que nos rodean parecen estar compuestas de partículas diminutas. Tras miles de años de reflexión e investigación hoy tenemos una teoría de la materia bastante aceptable.[3] Desde los primeros experimentos de Ook y Groog hasta la actualidad hemos ido más allá de la tabla periódica y hemos conseguido asomarnos al interior del átomo.
La materia como la conocemos está compuesta por átomos de los elementos que se incluyen en la tabla periódica. Cada átomo tiene un núcleo rodeado por una nube de electrones. El núcleo contiene protones y neutrones, cada uno de los cuales está formado a su vez por quarks arriba y quarks abajo. Así, con quarks arriba, quarks abajo y electrones podemos construir cualquier elemento de la tabla periódica. ¡Qué logro! Nuestra lista de los componentes del universo pasó de ser infinita a tener los cerca de cien elementos de la tabla periódica, y luego a constar de solo tres partículas. Todo lo que hemos visto, tocado, olido, y todo aquello con lo que nos hemos golpeado los dedos de los pies, puede construirse con tres bloques básicos. Una felicitación para el trabajo colectivo de millones de cerebros humanos.
Pero aunque es cierto que deberíamos sentirnos orgullosos de nosotros mismos como especie, esta descripción está incompleta por dos razones muy importantes.
La primera es que existen otras partículas, no solo el electrón y los quarks. Únicamente se necesitan estas tres partículas para fabricar materia normal, pero en el último siglo los físicos de partículas han descubierto nueve partículas de materia más y otras cinco que transmiten fuerzas. Algunas de estas son muy extrañas, como los fantasmagóricos neutrinos, partículas que pueden viajar billones de kilómetros a través de plomo sólido sin chocar con otra partícula.[4] Para los neutrinos, el plomo es transparente. Otras partículas son muy parecidas a las tres que conforman la materia, pero mucho mucho más pesadas.
¿Por qué tenemos estas partículas extras? ¿Para qué sirven? ¿Quién las invitó a la fiesta? ¿Cuántas clases más de partículas existen? No lo sabemos. Es más: no tenemos ni idea. En el capítulo 4 hablaremos sobre algunas de estas extrañas partículas y los curiosos patrones que siguen.
Pero esta descripción está incompleta por otra razón muy importante. Si bien solo necesitamos tres partículas para hacer estrellas, planetas, cometas y pepinillos, resulta que estas cosas apenas conforman una diminuta fracción del universo. El tipo de materia que consideramos normal —porque es el único tipo que conocemos— en realidad es bastante peculiar. De todo lo que existe en el universo —materia y energía—, este tipo de materia solo representa más o menos el 5 por ciento.
¿De qué está hecho el otro 95 por ciento del universo? No lo sabemos.
Si dibujáramos un gráfico circular del universo se vería más o menos así:
Ese gráfico parece bastante misterioso. Solo el 5 por ciento son las cosas que conocemos, incluyendo estrellas, planetas y todo lo que hay en ellos. El 27 por ciento es algo que llamamos «materia oscura». El otro 68 por ciento del universo es algo que apenas entendemos. Los físicos lo llamamos «energía oscura», y creemos que está provocando que el universo se expanda, pero es todo lo que sabemos sobre ella. En los capítulos que siguen explicaremos ambos conceptos y cómo llegamos a estas cifras exactas.
Y la cosa empeora. Incluso de ese 5 por ciento de cosas que conocemos hay mucho que no entendemos —¿recuerdas esas partículas extras?—. En algunos casos ni siquiera sabemos cuáles son las preguntas que hay que formular para revelar estos misterios.
Así que aquí estamos como especie. Hace apenas unos párrafos nos felicitábamos por las increíbles hazañas de exploración intelectual que nos permitieron describir toda la materia conocida en términos simples, y ahora eso parece un poco prematuro, porque la mayor parte del universo está hecha de otra cosa. Es como si lleváramos miles de años estudiando un elefante y de pronto descubriéramos que solo hemos...
