Reseña de “Gravedad” de Marcus Chown


La gravedad es curiosa.

Es una fuerza extraordinariamente débil, pero aditiva e incansable actúa a cualquier distancia, nada la apantalla, de tal forma que redondea cuerpos celestes, enciende estrellas, rompe el espacio-tiempo y moldea vastas estructuras cósmicas como Laniakea, el supercúmulo de galaxias donde estás leyendo esto.

La gravedad es a la vez la primera fuerza que los humanos reconocimos y la que menos entendemos. Es “la fuerza que lo explica todo”, subtítulo del libro que nos ocupa, y sin embargo, apenas hemos empezado a explicarla a ella. Como dice el autor parafraseando a Churchill (que en su frase original se refería a Rusia), la gravedad es “un acertijo, envuelto en un misterio, dentro de un enigma”.

Marcus Chown

Marcus Chown (Reino Unido, 1959) es físico por la Universidad Queen Mary de Londres y doctor en astrofísica por el Instituto Tecnológico de California donde tuvo al mismísimo Richard Feynman como profesor. Tras ejercer de radioastrónomo en el Caltech, decidió volver a Londres para dedicarse a la divulgación. En 2009 colaboró en el programa It’s only a Theory del canal BBC Four, donde un invitado proponía una teoría que era discutida en tono ligero por un panel de científicos que al final sentenciaban si merecía la pena o se abandonaba sin mas, y más tarde ha aparecido regularmente en programas del canal Channel 4.

A día de hoy, Chown es consultor de cosmología en la revista New Scientist, imparte conferencias y escribe libros de física y astronomía dirigidos al gran público, entre ellos Quantum Theory Cannot Hurt You (2008) y What A Wonderful World  (2013). Gravedad, publicado en 2017 en inglés bajo el nombre The Ascent of Gravity, fue el libro científico del año 2017 en Reino Unido según The Sunday Times, y en febrero de 2019 ha sido editado en español por Blackie Books.

Recientemente la Agencia SINC ha entrevistado a Marcus Chown.

Gravedad

El libro lleva de la mano al lector a través del arco de la historia de nuestro entendimiento de la gravedad. El autor lo ha estructurado en tres partes tituladas Newton, Einstein y Más allá de Einstein, con cuatro, tres y dos capítulos, respectivamente.

Newton

La primera parte arranca con el capítulo Cae la Luna, que describe como un joven Isaac Newton acuñó su teoría de la gravedad en 1666. En realidad obtener la ley de la inversa del cuadrado no es una gran gesta (Edmun Halley, el del cometa, amigo de Newton, también lo había hecho), pero Newton fue mucho más allá derivando de aquella las leyes de Kepler (deducidas a su vez de las observaciones de Tycho Brahe) tras desarrollar el cálculo integral (con permiso de Leibniz). Chown explica cómo, sin embargo, la genialidad de Newton fue relacionar la caída de una manzana con el fenómeno de la Luna atrapada en una órbita alrededor de la Tierra, fue imaginar que las leyes de la Tierra y los cielos son las mismas, Universales. Espoleado por Halley, el perfeccionista Newton publicó por fin sus Principia en 1687.

En el segundo capítulo, El último mago, Chown ilustra como la ciencia no fue sino una de las ocupaciones de Newton junto a la alquimia y la Biblia, a las que dedicó aún más tiempo y energía. En palabras de James Gleick, “Más que ningún otro hombre, Newton no fue newtoniano.”

Con Cuidaos de las mareas de marzo (capítulo tercero) Chown nos hace vivir en primera persona la sensación de conquista de la naturaleza que Newton regaló a la humanidad. Sólo con los rudimentos en Principia, el autor racionaliza de forma muy accesible las mareas, los macareos (olas que remontan ríos y estuarios), los fenómenos lunares transitorios, como la Luna se aleja de la Tierra y como ralentiza el día terrestre (“disipando la energía moviendo los guijarros del fondo marino y, por ende, calentando el mar un poquitín”) así como la precesión de los equinoccios. Me dejó con la boca abierta aprender que el agua de los pozos sube y baja al contrario que las mareas: la roca circundante se estira con la pleamar, absorbiendo agua del pozo, bajando su nivel, y lo contrario ocurre en marea baja.

Este crescendo triunfal culmina en el capítulo cuarto, Un mapa del mundo invisible, con el descubrimiento de Neptuno por su efecto gravitatorio sobre Urano, y la previsión de un nuevo planeta (Vulcano) que explicaría la precesión anómala de Mercurio… pero esto último resultó ser una ilusión (spoiler: algunos párrafos más abajo).

Einstein

“¿Cómo sería atrapar un rayo de luz?” se pregunta un Albert Einstein de 16 años en el primer capítulo (Atrápame, si puedes) de la segunda parte del libro. Partiendo de esa pregunta, en menos de diez páginas Chown hace que el lector descubra sin esfuerzo (¡al leerlo casi me sentía culpable por que no se me hubiese ocurrido a mi solito!) como la velocidad de la luz es constante (cosa que estableció Maxwell) e inalcanzable (las cosas ganan masa, que es energía, al moverse), y como al desplazarnos nuestro espacio se contrae y nuestro tiempo se ralentiza (se hace relativo a nosotros) de tal forma que vemos como un rayo de luz se desplaza un determinado trecho en un determinado tiempo en “nuestras unidades relativas” cuyo cociente (su velocidad) resulta constante para cualquiera que se apunte al experimento.

Desde ahí caen como piezas de dominó el espacio y tiempos absolutos (sólo importa la velocidad relativa; “para la luz el tiempo no existe”), el propio par espacio y tiempo como cosas separadas (sólo hay espacio-tiempo; “para nuestros cerebros el tiempo y el espacio son sombras que proyecta el espacio-tiempo”) y el concepto de éter (no existe; “es nuestra masa en reposo la que nos liga al espacio-tiempo”). Chown desnuda la relatividad especial como los pistilos de una rosa al ir retirando pétalos. Esta parte del libro resulta emocionante.

Einstein publicó en 1905 (su annus mirabilis) cuatro artículos que redefinieron la física: cálculo del tamaño de los átomos a partir de la forma en la que se difunden (que le valió un Doctorado), efecto fotoeléctrico (que le valió un Nobel), la explicación del movimiento browniano y “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento”, donde cimentaba la teoría de la relatividad especial (tal nombre llegaría más tarde).

Einstein era consciente de los problemas de su relatividad especial y estaba empeñado en encontrar la “relatividad general”, pero tardaría varios años. La idea que le sirvió de palanca le sobrevino, dice Chown en el capítulo 6 titulado Oda al hombre que cae, en 1907 al darse cuenta de que una persona, cuando cae, no siente su peso (si cae subido en una balanza esta marca cero kilos). Por tanto, la gravedad es indistinguible de una aceleración, las masas inercial y gravitatoria son la misma: el principio de equivalencia.

De nuevo Chown hace un ejercicio de abstracción brillante y plantea un experimento mental en el que un astronauta dispara un láser dentro de un cohete que acelera a un g (la aceleración de la gravedad terrestre) de tal forma que el rayo se comba porque el espacio dentro del cohete está deformado para que el láser recorra el camino más corto, que resulta ser una curva: esta es la esencia de la teoría de la relatividad general como explica el físico John Wheeler: “La materia le dice al espacio-tiempo como curvarse, y el espacio-tiempo le dice a la materia como moverse.”

La formulación no se le daba demasiado bien a Einstein, que veía como el matemático David Hilbert le pisaba los talones por establecer las ecuaciones de campo de la relatividad general, pero Einstein era incombustible y, como dijo Feynman, “trabajó con diligencia para cometer todos los errores posibles antes de dar con la respuesta correcta”, esfuerzo que culminó en noviembre de 1915 al mostrar una formulación autoconsistente de su teoría general de la relatividad que, además, daba lugar a la de Newton para pequeñas curvaturas del espacio-tiempo. Y enterró a Vulcano clavando la precesión de Mercurio como observó Stanley Eddington durante el eclipse solar de 1919. Einstein confesó que tuvo palpitaciones al presentar estos resultados a la Academia Prusiana, y yo casi las tuve al leerlo. El propio Eddington escribió:

Al menos una cosa es indudable, la luz pesa;
al pasar junto al Sol, no va recta.

En el último capítulo de esta parte, Cuando Dios dividió por cero, Chown repasa como la teoría de la gravedad de Einstein tiene sus Vulcanos, como fracasa al tratar de explicar el núcleo de los agujeros negros y el propio big bang, y como, al no estar cuantizada, no es compatible con el otro gran logro de la física del siglo XX, la teoría cuántica (“no la teoría de las cosas pequeñas, sino de las cosas aisladas.” puntualiza Chown). El anhelo de la física moderna es combinar ambas visiones en una “teoría trascendental” de la gravedad cuántica.

Zach Weinersmith (el de SMBC) resume “Aristóteles dijo un montón de cosas erróneas. Galileo y Newton las pusieron en su sitio. Luego va Einstein y lo desbarata todo otra vez. Ahora tenemos todo más o menos claro, excepto por los chismes pequeños, los chismes grandes, los chismes calientes, los chismes fríos, los chismes rápidos, los chismes pesados, los chismes oscuros, la turbulencia y el propio concepto de tiempo.”

Mas allá de Einstein

La tercera parte del libro explora la teoría cuántica en el capítulo 8 (Un cuanto de espacio-tiempo), incidiendo en conceptos como la impredecibilidad, las realidades múltiples, la dualidad onda-partícula (Chown comenta divertido como Joseph John Thomson recibió el Nobel de física por descubrir los “corpúsculos” que llamó electrones, mientras que su hijo George lo recibió también, pero por demostrar sus propiedades ondulatorias), el entrelazamiento cuántico, la escala de Plank o las fluctuaciones cuánticas del vacío.

Ya en el último capítulo (Territorio desconocido) Chown recorre las crestas de las olas de los últimos cincuenta años de investigación en física que tratan de dar el próximo gran salto, incorporando además a las recién llegadas materia y energía oscuras. Chown nos presenta al físico canadiense de origen iraní Nima Arkani-Hamed, cabeza visible de esta actividad frenética en pos de la teoría trascendental, y en particular de la teoría (o mejor teorías) de cuerdas, un enmarañado constructo teórico que, sin embargo, es nuestro único puente, si bien frágil, entre las facetas cuántica y relativista del universo. La introducción a la teoría de cuerdas y espacios multidimensionales es extraordinaria; es notable como Chown consigue hacer divertidos y exponer de forma gradual conceptos tan áridos y poco intuitivos como los que sostienen la teoría de cuerdas (“Vamos, que le queda cuerda para rato.”; acierto del traductor Pablo Álvarez Ellacuria que ha hecho un trabajo impecable).

Regálatelo

Chown plantea Gravedad casi como si fuese un libro de detectives. Nos pone en la piel de los inspectores Newton y Einstein, haciéndonos partícipes de lo que ellos debieron sentir ante la escena del crimen de la gravedad (y cada uno vio la escena a la luz de su propio quinqué). La tercera parte del libro es distinta a las dos anteriores, menos épica, cosa que se justifica por que narra el presente donde todavía estamos escalando el abismo de la gravedad cuántica y los progresos no están consolidados. Algunos pueden percibir esto como un final de libro amargo, pero yo prefiero verlo como un final con suspense, un preludio de que estamos a puntito de dar el próximo gran paso en nuestro entendimiento del Universo.

Leí una crítica de un lector que decía que Gravedad le recordaba a Las aventuras de Alicia en el país de las maravillas, en el sentido de que está todo el rato desafiando tu intelecto desde ángulos dispares, y me parece una analogía acertada. Por otra parte, la fascinación que destila Chown al narrar como la historia de nuestra aprehensión de la gravedad ilustra el camino de la ciencia, donde las teorías son transitorias, duran lo que duran, cada avance refina la teoría anterior… o la destruye completamente, me ha recordado a El ojo desnudo de Antonio Martinez Ron.

Es un acierto como cada capítulo concluye con una lista de lecturas recomendadas, y el índice analítico que cierra el libro es muy útil (sobre todo para escribir reseñas). El libro carece de glosario, cosa que sería de agradecer, y no tiene ni una sola figura o diagrama, que realmente se echan de menos para facilitar la comprensión de algunos pasajes. Mención aparte merecen las notas que el autor acumula al final del libro y suponen una octava parte del total de sus páginas. El propio Chown explica como algunas son incisos que, de haberse insertado en el texto, habrían afectado la fluidez de la lectura, pero en mi opinión la mayoría hubiesen encontrado mejor sitio en las propias páginas del texto principal.

Para concluir, Gravedad es un libro fenomenalmente escrito y referenciado, entretenido, accesible, con un estilo relajado y plagado de citas relevantes. Regálatelo.

Ficha técnica

Título: Gravedad
Autor: Marcus Chown
Fecha de publicación: 6 de Febrero de 2019 (edición en español)
ISBN: 978-84-17552-18-3
Páginas: 336
Formato: 14 x 21 cm
Encuadernación: cartoné
Editorial Blackie Books.

Me licencié y doctoré en química con una Tesis sobre la simulación por ordenador del ADN, pero cuando hacía la maleta para el post-doc se me presentó la posibilidad de trabajar haciendo cositas para misiones espaciales, y en eso ando. Comunico ciencia desde el Twitter Apuntes de ciencia.



Por Juan Carlos Gil Montoro
Publicado el ⌚ 1 abril, 2019
Categoría(s): ✓ Física • Libros
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