Física

El Universo es una memoria gigante compuesta por una ingente cantidad de bits que tiene tendencia natural a aumentar. Esta es la revolucionaria dirección de investigación del físico holandés Erik Verlinde, en un informe que cuestiona los fundamentos básicos de la teoría gravitacional de Newton.

La clave del artículo de Verlinde es la siguiente: “si parece entropía, y se comporta como entropía, probablemente sea entropía”. Partiendo del trabajo de Stepehn Hawking, quien propuso que la temperatura del agujero negro es proporcional a la aceleración gravitatoria en su horizonte, Verlinde argumenta que una aceleración proporcional a una temperatura no puede ser más que un efecto de entropía.

Esa aceleración entrópica se manifiesta en un sistema que evoluciona de forma que cada vez necesita un mayor número de bits de información para describir todas sus características. ¿Es posible que la atracción gravitatoria no sea más que una consecuencia del aumento del número de bits necesarios para describir el sistema? ése es el argumento de Verlinde.

Muchos de vosotros habéis comentado por aquí que no acabáis de entender para qué se gasta tanto dinero en una máquina colosal como el LHC que, en apariencia, no tiene ninguna aplicación práctica.

Hoy vamos a hablar de una de sus posibles aplicaciones prácticas (ni mucho menos la más importante, pero sí una de las más fáciles de entender y más asociadas a la vida cotidiana): la eliminación de tumores cancerígenos.

Físicos del CERN han empezado a experimentar con antimateria, protones gemelos cargados negativamente, con células de hámster. La terapia demostró ser 4 veces más potente que con protones.

La ventaja que ofrece la antimateria es que en la radioterapia convencional es imposible depositar radiación ionizante en el tumor para que lo destruya y evitar irradiar el tejido sano. Los protones y la antimateria, por el contrario, se ajustan para liberar la mayor parte de su energía en el punto exacto del tumor.

Las nuevas tecnologías facilitan el entrenamiento de los deportistas de tal forma que, hoy en día, se obtienen marcas impensables hace apenas unas décadas.

Sin embargo, el ser humano tiene unos límites físicos que nunca podrá superar, a no ser que se convierta en una especie de mujer biónica. Cierto es que muchos de los límites actuales son simplemente psicológicos: en cuanto un atleta, por ejemplo, supera una marca que permanecía imbatible durante años, no es raro que otros atletas superen a sí mismo esa marca en poco tiempo, como si en realidad una barrera psicológica del tipo “es imposible” les hubiera boicoteado los músculos.

Pero una vez superados los psicológicos, los físicos no habrá forma de sortearlos. Y éstos llegaran sobre el año 2060. A partir de ese año, se acabaron los récords mundiales.

Como corolario de las limitaciones epistemológicas de la ciencia, es hora de ir a los casos prácticos. ¿Qué hazañas asumen generalmente los científicos que jamás se alcanzarán? ¿Qué es imposible de conseguir aunque la ciencia avance 1.000 años? ¿Qué es lo que nunca se podrá resolver?

1.Nunca se podrá llegar al cero absoluto. Es decir, -273,15 grados centígrados. Dos son los fenómenos que impiden alcanzar esta temperatura. El primero es que los gases, al enfriarse, se contraen hasta un punto límite en el que su volumen es cero. Este punto es precisamente la temperatura de -273, 15 grados bajo cero. El segundo fenómeno es que la temperatura se considera una consecuencia del movimiento de las moléculas de un cuerpo. Al aproximarnos al cero absoluto, se supone que todo movimiento va desapareciendo y las moléculas tienden al estado de reposo.

Así pues, se precisaría de una cantidad de tiempo y de energía infinitos para alcanzar el cero absoluto. Un equipo de la Universidad de Helsinki consiguió hace un tiempo el máximo acercamiento a esta cifra, pero se quedó a 3 diezmilmillonésimas de grado del cero absoluto.

El problema de responder a todas las preguntas del universo es que nosotros vivimos en ese mismo universo. El sistema no puede saber cómo es el sistema si está dentro de ese mismo sistema.

Por ejemplo, resulta incongruente conocer la posición, velocidad y energía de todas las partículas del cosmos si los instrumentos que empleamos para hacerlo también están compuestos de esas mismas partículas.

De nuevo Martin Gardner:

La ciencia es un mecanismo para acumular conocimiento que, aunque no alcance nunca la certeza absoluta que nos prometen las religiones, se acerca progresivamente a una mayor comprensión del mundo y de nosotros mismos.

Pero ¿hay un final en esta escalada de conocimiento? ¿La ciencia tiene vedado el paso a algunas regiones de la ignorancia? ¿La ciencia está legitimada para preguntárselo todo?

Obviamente, saberlo TODO es imposible (o altamente improbable). Por ejemplo, jamás podremos saber cuántos pelos tuvo Alejandro Magno en su cabeza. Tampoco conoceremos jamás todos los decimales de Pi. Ni todos los teoremas posibles de la geometría.

Y parafraseando a Gödel, todo sistema matemático lo bastante complejo como para incluir la aritmética contiene teoremas que no se puede demostrar si son ciertos o falsos por medio del sistema.

Detrás de expresiones rimbombantes de la física como Teorías del Todo, “sólo” se quiere decir que algún día llegaremos a conocer todas las leyes fundamentales de la física, y que quizás logremos unificarlas en una sola ecuación o en un pequeño conjunto de ecuaciones. Pero todavía quedarán muchas de preguntas sin respuestas, así que la Teoría del Todo no es una teoría de la totalidad de las cosas, en realidad.

Días después de hablar del Gran Supercolisionador de Hadrones, una obra faraónica consagrada a objetivos de alta ciencia, esencialmente incomprensible para los ciudadanos de a pie, hoy toca introducirnos en otro aparato que bien podría formar parte la ignota tecnología de los alienígenas de la película Planeta Prohibido o los heechee de la saga de novelas de Pórtico.

Os hablo del Super-K o el Super-Kamiokande. El mayor observatorio de neutrinos del mundo. Esta gigantesca estructura está situada a 1.000 metros bajo tierra, en la mina de Mozumi, en Japón. Tiene un cuerpo cilíndrico de 40 metros de altura por 40 metros de anchura, y en su interior hay 50.000 toneladas de agua pura rodeadas de unos 11.000 tubos fotomultiplicadores encargados de detectar la presencia casi fantasmagórica de los neutrinos.

Este estrambótico artefacto es necesario porque, como sabéis, los neutrinos son partículas muy esquivas. Aunque nuestro Sol es una fuente gigantesca de neutrinos (se crean durante los procesos termonucleares que se dan en las entrañas de las estrellas) y cada día llegan millones a la Tierra, nos atraviesan limpiamente como si en realidad no existieran.

El LHC (Gran Colisionador de Hadrones) lleva ya meses en el punto de mira. Primero por los infortunios de su accidentada puesta en marcha. Luego por la expansión de teorías absurdas sobre la posibilidad de que podría desencadenar el fin del mundo. Finalmente, parece que la situación se ha encarrilado y el LHC va cumpliendo expectativas.

De momento, el LHC ya ha conseguido batir el récord y convertirse en el acelerador de partículas más potente del mundo. Tan sólo diez días después de inyectar los primeros haces de partículas, éstos llegaron a alcanzar una energía de 1,18 TeV (tera-electronvoltios) durante la pasada madrugada, batiendo el anterior récord de 1,1 TeV del laboratorio Fermi (EE UU).

Esto no es nada, en realidad las expectativas son que el LHC llegue a su máximo nivel de 7,5 TeV a finales del año próximo. Sin embargo, sus operarios están andando con pies de plomo. Debido a los errores que causaron meses de retraso antes de su puesta en marcha, toda precaución es poca.

A rebufo del interés que muchos lectores han manifestado en los comentarios de la noticia de la reactivación del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, interés que se centraba básicamente en destrucciones masivas, el fin del mundo y demás, vamos a profundizar un poco en esos supuestos peligros. ¿Hasta qué punto son infundados?

Los más agoreros acerca de las consecuencias del LHC siguen la misma lógica de los que afirman que la física se asocia con las bombas atómicas; la química, con los pesticidas; y la biología, con los ensayos clínicos con animales y con aberrantes mutaciones genéticas. Es decir, basan su razonamiento en el miedo.

Periódicos gratuitos como los que se distribuyen por la calle o el metro llegaron a publicar titulares como El laboratorio LHC tiene un 75 % de probabilidades de extinguir la Tierra. Lo entiendo, explicar para qué sirve el LHC no es fácil, pero recurrir a la imaginería de la ciencia ficción para hablar destrucciones cósmicas sí es una noticia impactante para el lector medio.

Las posibles catástrofes que podría desencadenar la activación del LHC, dejándonos invadir por el síndrome de Frankenstein, son: