Por qué el universo es así y no de otro modo

 

El libro con el que Stephen Hawking popularizó el concepto de las singularidades espaciotemporales que conocemos como agujeros negros

 

HISTORIA DEL TIEMPO

 

"La ciencia moderna se ha hecho tan técnica que sólo un pequeño número de especialistas son capaces de dominar las matemáticas utilizadas en su descripción"

 

"Vivimos en un universo sin un borde espacial,

sin principio ni final en el tiempo,

y sin lugar para un Creador"

Carl Sagan

 

"Los antiguos griegos sabían que la Tierra era una esfera porque en los eclipses lunares observaron que la sombra de la Tierra sobre la Luna era siempre redonda; porque se dieron cuenta de que la estrella Polar aparecía más baja en el cielo cuando se observaba desde el sur, que cuando se hacía desde regiones más al norte; y porque lo primero que se ve de un barco cuando asoma en el horizonte son las velas"

 

"Lo que Newton dijo es que la idea de la gravedad le vino cuando estaba sentado en una disposición contemplativa de la que únicamente le distrajo la caída de una manzana"

 

"En un universo infinito, cada punto puede ser considerado como el centro, ya que todo punto tiene un número infinito de estrellas a cada lado"

 

  

Carl Edward Sagan

(Brooklyn, Nueva York, 1934 - Seattle, Washington, 1996)

Escritor, astrofísico y divulgador de cosmología

 

"El concepto de tiempo no tiene significado

antes del comienzo del universo"

 

"En 1929 Edwin Hubble hizo la observación crucial de que, donde quiera que uno mire, las galaxias distantes se están alejando de nosotros. O en otras palabras, el universo se está expandiendo"

 

"La no existencia de un reposo absoluto significa que no se puede asociar una posición absoluta en el espacio con un suceso"

 

"El hecho de que la luz viaja a una velocidad finita, aunque muy elevada, fue descubierto en 1676 por el astrónomo danés Ole Christensen Roemer"

 

"La luz visible tiene sólo una longitud de onda de entre cuarenta y ochenta millonésimas de centímetro. Las ondas con todavía menores longitudes se conocen como radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma"

 

 

Stephen William Hawking

(Oxford, Inglaterra, 1942)

Físico, astrónomo y divulgador científico

Aquí le vemos disfrutando de la ingravidez en un Boeing 727 de la NASA

 

"A una velocidad de un 10 por cien de la de la luz, la masa de un objeto es sólo un 0'5 por 100 mayor de la normal; mientras que a un 90 por cien de la velocidad de la luz, la masa sería de más del doble de la normal"

 

"Un objeto no puede alcanzar nunca la velocidad de la luz, porque entonces su masa habría llegado a ser infinita, y por la equivalencia entre masa y energía, habría costado una cantidad infinita de energía el poner al objeto en ese estado"

 

"Sólo la luz, u otras ondas que no posean masa intrínseca, puede moverse a la velocidad de la luz"

 

"Un metro se define como la distancia recorrida  por la luz en 0'000000003335640952 segundos medidos por un reloj de cesio"

 

"Si el Sol cesara de alumbrar en este mismo instante, nos enteraríamos ocho minutos después, puesto que ése es el tiempo que tarda la luz en alcanzarnos desde el Sol"

 

 

Llamarada de una tormenta solar

 

"No sabemos qué está sucediendo lejos de nosotros en el universo en este momento porque la luz que vemos de las galaxias distantes partió de ellas hace millones de años, y en el caso de los objetos más distantes observados, la luz partió hace unos ocho mil millones de años. Así, cuando miramos el universo, lo estamos viendo tal como fue en el pasado"

 

"Albert Einstein hizo la sugerencia revolucionaria de que la gravedad no es una fuerza como las otras, sino que es una consecuencia de que el espacio-tiempo no sea plano: el espacio-tiempo está curvado o deformado por la distribución de masa y energía presente en él"

 

"El hecho de que el espacio-tiempo sea curvo significa que la luz ya no parece viajar en líneas rectas en el espacio. Así, la relatividad general predice que la luz debería ser desviada por los campos gravitatorios"

 

"Descontando el Sol, la estrella más cercana ala Tierra es Próxima Centauri y se encuentra a unos cuatro años luz, es decir, que su luz tarda cuatro años en llegar a la Tierra, o lo que es lo mismo, se halla a unos treinta y siete billones de kilómetros"

 

"En 1924 el astrónomo norteamericano Edwin Hubble demostró que nuestra galaxia no era la única"

 

 

Edwin Powell Hubble

(Marshfield, Missouri, 1889 - San marino, California, 1953)

El astrónomo que hizo trizas la idea de un universo estable

 

"Nuestra galaxia es sólo una de entre los varios cientos de miles de millones de galaxias que pueden verse con los modernos telescopios, y cada una de ellas contiene cientos de miles de millones de estrellas"

 

"La Vía Láctea, nuestra galaxia con forma de espiral, tiene un diámetro aproximado de cien mil años luz y gira lentamente"

 

"Nuestro Sol no es más que una estrella amarilla ordinaria, de tamaño medio, situada cerca del centro de uno de los brazos de la espiral que forma la Vía Láctea"

 

"Las diferentes frecuencias de la luz son lo que el ojo humano ve como diferentes colores, correspondiendo las frecuencias más bajas al extremo rojo del espectro y las más altas al extremo azul"

 

"Cuanto más lejos está una galaxia, a más velocidad se aleja de nosotros. La distancia entre las diferentes galaxias está aumentando continuamente"

 

 

La Vía Láctea, our "Home, sweet home"

 

"Newton debería haberse dado cuenta de que un universo estático empezaría en seguida a contraerse bajo la influencia de la gravedad"

 

"El universo se expande entre un cinco

y un diez por 100 cada mil millones de años"

 

"La fuerza gravitatoria no puede detener la expansión del universo porque si sumamos las masas de todas las estrellas que podemos ver, el total resultante es inferior a la centésima parte de la cantidad necesaria para detener la expansión"

 

"El descubrimiento de la radiación de fondo de microondas por Penzias y Wilson en 1965 también indicó que el universo debe haber sido mucho más denso en el pasado"

 

"En el universo real, las galaxias no tienen sólo un movimiento de separación de unas con respecto as otras, sino que también tienen pequeñas velocidades laterales"

 

 

Arno Allan Penzias

(Múnich, 1933)

Físico codescubridor de la radiación cósmica de fondo de microondas

(Premio Nobel de Física en 1978)

 

"Roger Penrose demostró en 1965 que una estrella colapsada bajo su propia gravedad queda atrapada en una región cuya superficie se reduce con el tiempo a tamaño cero. Y si la superficie de la región se reduce a cero, lo mismo debe ocurrir con su volumen. En otras palabras, se obtiene una singularidad contenida dentro de una región del espacio-tiempo llamada agujero negro"

 

"La relatividad general es una teoría incompleta porque predice que todas las teorías físicas, incluida ella misma, fallan al principio del universo"

 

"En 1926 el científico alemán Werner Heisenberg formuló el principio de incertidumbre, según el cual no se puede predecir al mismo tiempo la posición y la velocidad de una partícula, pues habría que usar un mínimo cuanto de luz para discernirlo y esta misma luz perturbaría la partícula, cambiando su velocidad en una cantidad que no puede ser predicha"

 

"Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, cuanta mayor sea la precisión con la que se trate de medir la posición de una partícula, con menor exactitud se podrá medir su velocidad, y viceversa"

 

"En 1911 el físico británico Ernest Rutherford mostró que los átomos de la materia tienen una estructura interna, con un núcleo de carga positiva alrededor del cual gira un cierto número de electrones"

 

 

James Chadwick

(Bollington, 1891 - Cambridge, 1974)

Físico descubridor del neutrón

(Premio Nobel de Física en 1935)

Fue el jefe de los científicos británicos que participaron en el "Proyecto Manhattan" para construir la bomba atómica que finalmente se lanzó sobre Hiroshima y Nagasaki en la II Guerra Mundial

 

"En 1932 James Chadwick descubrió en Cambridge que el núcleo contenía otras partículas llamadas neutrones que tenían casi la misma masa que el protón pero que, a diferencia de éste, no poseían carga eléctrica"

 

"En 1969 Murray Gell-Mann ganó el premio Nobel por su trabajo sobre unas partículas, que llamó quarks, constituyentes básicos de los protones y neutrones. Como son mucho más pequeños que la longitud de onda de la luz visible, los quarks no poseen ningún color"

 

"Las partículas tienen una propiedad llamada espín. Lo que nos dice el espín de una partícula es cómo se muestra la partícula desde distintas direcciones. Una partícula de espín cero es como un punto: parece la misma desde todas las direcciones"

 

"El principio de exclusión de Pauli dice que dos partículas similares no pueden existir en el mismo estado, es decir, que no pueden tener ambas la misma posición y la misma velocidad"

 

"Si el mundo hubiera sido creado sin el principio de exclusión, los quarks no formarían protones y neutrones independientes bien definidos. Ni tampoco éstos formarían , junto con los electrones, átomos independientes bien definidos. Todas las partículas se colapsarían formando una especie de sopa densa más o menos uniforme"

 

 

Robert Woodrow Wilson

(Houston, 1936)

Astrónomo codescubridor de la radiación cósmica de fondo

(Premio Nobel de Física en 1978)

 

"En 1928 Paul Dirac predijo que el electrón debería tener una pareja: el antielectrón o positrón. El descubrimiento en 1932 del positrón confirmó la teoría de Dirac"

 

"Hoy en día sabemos que cada partícula tiene su antipartícula con la que puede aniquilarse"

 

"Una partícula material, tal como un electrón o un quark, emite una partícula portadora de fuerza. El retroceso producido por esta emisión cambia la velocidad de la partícula material"

 

"A distancias pequeñas, típicas de átomos y moléculas, las fuerzas electromagnéticas dominan"

 

"La vida media de un protón se ha calculado que debe ser mayor de diez millones de billones de billones de años"

 

 

John Archibald Wheeler

(Jacksonville, Florida, 1911 - Hightstown, Nueva Jersey, 2008)

Físico pionero en la teoría de la fisión nuclear

 

"El término agujero negro fue acuñado

en 1969 por John Wheeler"

 

"Paradójicamente, cuanto más combustible posee una estrella al principio, más pronto se le acaba. Esto se debe a que cuanto más masiva es la estrella, más caliente tiene que estar para contrarrestar su propia atracción gravitatoria que la acabaría aniquilando, y cuanto más caliente está, más rápido utiliza su combustible"

 

"Nuestro Sol tiene suficiente combustible para otros cinco mil millones de años, pero estrellas más masivas pueden gastar todo su combustible en tan sólo cien millones de años"

 

"En la teoría de la relatividad no existe un tiempo absoluto. Cada observador tiene su propia medida del tiempo"

 

"El horizonte de sucesos es el camino en el espacio-tiempo de la luz que está tratando de escapar de un agujero negro. Uno podría decir del horizonte de sucesos lo que el poeta Dante escribió sobre la entrada del infierno: Perded toda esperanza al traspasarme"

 

 

Ernest Rutherford

(Brightwater, Nueva Zelanda, 1871 - Cambridge, Inglaterra, 1937)

Físico y Químico

El primer hombre que se asomó al interior del átomo

(Premio Nobel de Química en 1908)

 

"El movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol produce ondas gravitatorias. El efecto de la pérdida de energía será cambiar la órbita de la Tierra, de forma que gradualmente ésta se irá acercando cada vez más al Sol, por lo que con el tiempo colisionará con él. El ritmo de pérdida de energía en el caso de la Tierra y el Sol es muy lento: la Tierra tardaría unos mil billones de billones de años en chocar con el Sol"

 

"En 1967 el científico canadiense Werner Israel demostró que los agujeros negros sin rotación debían ser muy simples y eran perfectamente esféricos"

 

"Después de un colapso gravitatorio un agujero negro se debe asentar en un estado en el que puede rotar, pero no puede tener pulsaciones, es decir, aumentos y disminuciones periódicas de su tamaño"

 

"Los agujeros negros son un caso, entre unos pocos en la historia de la ciencia, en el que la teoría se desarrolla en gran detalle como un modelo matemático antes de que haya ninguna evidencia a través de las observaciones de que aquélla es correcta"

 

"Los Púlsares son estrellas de neutrones en rotación"

 

 

Cygnus X-1

 

"Cygnus X-1 se cree que consiste en un agujero negro y una estrella ordinaria, girando cada uno alrededor del otro"

 

"Los agujeros negros no son realmente negros después de todo: irradian como un cuerpo caliente, y cuanto más pequeños son, más irradian. Así, paradójicamente, los agujeros negros más pequeños podrían realmente resultar más fáciles de detectar que los grandes"

 

"La segunda ley de la termodinámica dice que la entropía (cantidad que mide el grado de desorden) de un sistema aislado siempre aumenta, y que cuando dos sistemas se juntan, la entropía o desorden del sistema combinado es mayor que la suma de las entropías de los sistemas individuales"

 

"Lo que consideramos el espacio vacío no puede estar totalmente vacío, porque esto significaría que todos los campos, tales como el gravitatorio o el electromagnético, tendrían que ser exactamente cero"

 

"La edad del universo tal como lo conocemos ahora está entre unos diez y veinte mil millones de años"

 

 

Werner Karl Heisenberg

(Wurzburgo, 1901 - Múnich, 1976)

El físico que intentó posponer la fabricación de la bomba atómica

(Premio Nobel de Física en 1932)

 

"La temperatura es simplemente una medida de la energía o de la velocidad promedio de las partículas"

 

"La temperatura media del universo es de 2'7 grados"

 

"Conforme el universo se expande, toda materia o radiación existente en él se enfría. Cuando el universo duplique su tamaño, su temperatura se reducirá a la mitad"

 

"Los neutrinos son partículas extremadamente ligeras que son afectadas únicamente por la fuerza débil y por la gravedad"

 

"La temperatura en el interior de las estrellas

más calientes es de mil millones de grados"

 

 

Erupción en la fotosfera solar que despliega una energía

equivalente a decenas de millones de bombas de hidrógeno

 

"Nuestro Sol es una estrella de segunda o tercera generación que se formó hace cinco mil millones de años a partir de una nube giratoria de gas que contenía los restos de supernovas anteriores"

 

"Una pequeña cantidad de los elementos más pesados se acumularon juntos para formar los cuerpos que ahora giran alrededor del Sol como planetas"

 

"La Tierra estaba inicialmente muy caliente y sin atmósfera. Con el transcurso del tiempo se enfrió y adquirió una atmósfera mediante la emisión de gases de las rocas. En esa atmósfera primitiva no habríamos podido sobrevivir. No contenía nada de oxígeno, sino una serie de otros gases que son venenosos para nosotros, como el sulfuro de hidrógeno, el gas que da a los huevos podridos su olor característico"

 

"Si Dios inició el universo de forma incomprensible: ¿por qué eligió dejarlo evolucionar de acuerdo con leyes que nosotros podíamos entender?"

 

"Hay algo así como diez billones de billones de billones de billones de billones de billones de billones (un 1 con 85 ceros detrás) de partículas en la región del universo que nosotros podemos observar"

 

 

Subrahmanyan Chandrasekhar

(Lahore, India, 1910 - Chicago, Illinois, 1995)

Astrofísico y matemático

Su apellido significa "el que está encima (sekhar) de la Luna (chandra)"

(Premio Nobel de Física en 1983)

 

"La condición de contorno del universo es que no tiene ninguna frontera. No sería creado ni destruido. Simplemente sería"

 

"El desorden aumenta con el tiempo porque nosotros medimos el tiempo en la dirección en la que el desorden crece"

 

"Para sobrevivir, los seres humanos tienen que consumir alimento, que es una forma ordenada de energía, y convertirlo en calor, que es una forma desordenada de energía"

 

"La teoría de cuerdas se inventó a finales de los años sesenta en una tentativa de encontrar una teoría para describir la interacción fuerte. La idea consistía en que partículas como el protón y el neutrón podían ser consideradas como ondas en una cuerda. La interacción fuerte entre las partículas correspondería a fragmentos de cuerda que se extenderían entre trozos de cuerda como en una tela de araña"

 

"Tal vez no existan posiciones

y velocidades de partículas, sino sólo ondas"

 

 

Supernova "W49B" vista desde el satélite japonés "Suzaku"

 

"Las partículas pueden a veces comportarse

como ondas; y las ondas, como partículas"

 

"Un fotón es un cuanto de luz"

 

"La interacción nuclear fuerte es la más potente de las cuatro fuerzas fundamentales. Mantiene juntos a los quarks dentro de los protones y neutrones, además de unir a los protones y neutrones para formar los núcleos de los átomos"

 

"El límite de Chandrasekhar es el de la máxima masa posible para una estrella fría estable. Si lo sobrepasa, la estrella se colapsará y convertirá en un agujero negro"

 

"La radiactividad es la descomposición

espontánea de un tipo de núcleo atómico en otro"

 

[Fragmentos extraídos de Hawking, Stephen W.: Historia del tiempo (Del Big Bang a los agujeros negros), Madrid, Alianza, 2003, 5ª reimpresión, 1ª edición 1990, (edición original 1988: A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes), (colec. "Libro de bolsillo", nº 2001), (introd. de Carl Sagan), (traduc. de Miguel Ortuño), pp. 267]

 

 

Portada del libro que ha sido más comprado que leído