23.7.04

El fin del Big Bang o “con las supercuerdas hemos topado”

Los dos modelos más potentes de la física moderna, la relatividad general y la física cuántica son, paradójicamente, difíciles de reconciliar. Para lograr la integración de ambos modelos se desarrolló la teoría de las supercuerdas, cuya tremenda complejidad no sé si resistiría el test de Occam. Sí, ese principio básico de la metodología científica (“Entia non sunt multiplicanda praeter necesitatem”) que obliga a los científicos a optar por los modelos y teorías más simples entre las que concuerden con las observaciones.

Pues bien, según Gabriele Veneziano la nueva descripción de la materia, el espacio y el tiempo deducida de la teoría de las supercuerdas nos lleva a un modelo en el que el universo, sin principio ni fin, se expande e implosiona cíclicamente.

La teoría de las supercuerdas se desarrolló partiendo de un modelo que Gabriele Veneziano propuso en 1968 para describir el mundo de los quarks, componentes elementales de las partículas. Las cuerdas tienen una magnitud finita, un cuanto irreductible de longitud que establece un límite para las magnitudes. Algo muy diferente de lo que ocurre en el actual modelo de la singularidad. A medida que retrocedemos en la historia del cosmos, la curvatura del espacio-tiempo se incrementa, y en el modelo actual llegaría a una magnitud infinita (singularidad). Con el nuevo modelo, alcanza un máximo y luego decrece nuevamente.

Tomo el texto del artículo de Veneziano en Scientific American:

“La teoría de las supercuerdas postula por tanto un universo anterior al big bang según dos modelos:El primer modelo, conocido como "argumento pre-big bang" ("pre-big bang scenario"), se vale de la noción conocida como simetría de la reversión temporal. Según este concepto las ecuaciones de la física se aplican igualmente tanto "marcha atrás" como "marcha adelante" en el tiempo. Por tanto el universo se habría expandido cinco segundos antes del big bang en la misma medida que cinco segundos después, pero a ritmos distintos para cada ocasión.


El otro modelo es el "argumento ekpyrótico", basado en la concepción de nuestro universo como una de numerosas D-branas que flotan en un espacio multidimensional. Las branas ejercen fuerzas de atracción unas sobre otras y en ocasiones colisionan. El big bang pudo ser el impacto de una brana ajena sobre la nuestra. A pesar de parecer pura metafísica, las características de la era previa al big bang tienen consecuencias verificables, que pueden rastrearse en el fondo de microondas, cuyo patrón sincronizado se explica de diversas maneras por las teorías inflacionaria, el "argumento pre-big bang" y el "argumento ekpyrótico".


Estos hallan confinados dentro de protones y neutrones como atados por cuerdas elásticas. La amplia fauna de las partículas refleja modos diversos de vibración de las cuerdas. Al aplicar a éstas las leyes de la mecánica cuántica se deducen profundas implicaciones para la física de partículas y la cosmología.”

En fin, con lo que me costó entender lo de la cromodinámica cuántica, con sus gluones y todo, y para nada. Ahora los físicos vuelven a salirse por las “branas”.

18.7.04

Ecologismo de salón

Acabo de saber que esta mañana varias decenas de activistas irrumpieron en el recinto del Fórum de las Culturas a bordo de pateras, flotadores y colchonetas hinchables y causaron serios destrozos para protestar contra la "la especulación" del evento. Es un hecho lamentable que dice muy poco a favor de quienes asaltan un espacio que se autodefine con términos como diálogo, cultura y tolerancia. Parece que una vez más la bronca y la brutalidad irracional han barrido a la discusión franca y eso es una mala noticia para todos.
 
Pero dicho esto, creo que en torno al Fórum hay motivos para la crítica e incluso para la sospecha. Cuando uno visita el Fórum y mira más allá de los eslóganes, nota que no se lo creen, que eso de la sostenibilidad y lo del comercio justo lo han ideado desde agencias de marketing con profesionalidad y eficacia, sí, pero con el mismo nivel de compromiso con que atienden las campañas del coñac Osborne o de los móviles Amena. Esa fue mi sensación al entrar en una tienda que exponía mensajes de comercio justo y toparme con un gran expositor de Nestlé. Pregunté con el chocolate Eguita y no lo conocían, aunque me dieron un folleto sobre el problema del cacao. Políticamente correcto.
 
Pensé en los ecologistas de salón al pasear por los grandes espacios abiertos del Fórum entre largas hileras de palmeras y árboles plantados en grandes jardineras de madera maciza, tratada químicamente para que conserve el aspecto “natural”, o en cubos construidos con gruesa plancha de acero, eso sí, sin pintar, porque se dice por ahí que la pintura es tóxica (como si el óxido no lo fuera). No hay que ser un ecologista aguerrido para entender que lo respetuoso con el medio hubiera sido hacer unos agujeros en el suelo y evitar las absurdas jardineras.
 
Pensé también en los ecologistas de salón cuando veía cómo los grupos de escolares salían disparados de las grandes carpas dedicadas a los problemas medioambientales, donde una estética críptica hacía imposible captar el mensaje, incluso a los iniciados. Cuando oí a un grupo de chicos advertir a otros “no entréis, que es un rollo” pensé en cuánto más hubiera ganado el medioambiente si no se hubieran montado estas exposiciones.
 
Pero las incongruencias estaban por todas partes. Baste otro ejemplo. Antes de permitir el paso a la exposición de los guerreros de Xi’an, pasaban un documental sobre su historia. Me pareció normal que la película estuviera en catalán y confieso que me hizo gracia encontrar los subtítulos en francés. A lo mejor van rotando los idiomas, pensé, aunque harían bien en advertirlo a la entrada. Lo que me molestó fue que al acabar la película el monitor dio un listado de prohibiciones ¡solo en castellano!
 
Que alguien me lo explique. ¿Sería que los privilegiados que habían seguido la historia de los guerreros no necesitaban saber que estaba prohibido sacar fotos? ¿Sería que una cosa es la cultura, que puede ser minoritaria, y otra las normas, que son para todos? ¿Sería simplemente que quería que la mayoría de los asistentes se enteraran?

 Los responsables del Fórum harían bien en evitar estos mensajes de doble lectura que confunden al ciudadano y –a la vista de lo ocurrido esta mañana- acaban por cabrearlo. Sin duda al Fórum le falta un hervor.


17.7.04

“Chupar rueda” o una lección de eficacia energética

El final de una etapa de montaña del Tour, que acabo de ver por televisión, me ha recordado un par de cosas: primero que la ciencia sigue explicando el porqué de muchas cosas, premisa que destaca el lema de este weblog, y segundo, que llevaba mucho tiempo desatendiendo este espacio en la red. Así que me pongo a ello.

Como saben los estudiantes de física, la fuerza que se opone al avance de un ciclista está relacionada con la fricción con el suelo y con el aire. A bajas velocidades, el rozamiento con el suelo es un componente importante pero a medida que aumenta la velocidad, este componente pierde peso relativo frente al rozamiento dinámico que ofrece el aire, que para un ciclista profesional constituye la la principal fuerza que se opone al pedaleo.

De ahí que los ciclistas profesionales traten de arañar centésimas de tiempo a partir de detalles aparentemente insignificantes: ruedas lenticulares en las contrarreloj, tubos ovalados, cascos aerodinámicos, ropa ceñida y de tejido especial, incluso brazos y piernas depilados. Más importante aún es la postura del ciclista sobre la máquina, que debe ofrecer el mínimo coeficiente de fricción: cuerpo encorvado hacia delante, con hombros y antebrazos estrechados al máximo.

Pero la ayuda más valiosa que puede recibir un ciclista para luchar contra la resistencia al aire es "chupar rueda", es decir, que sea otro cicilista quien corte el aire. Bajo el prisma de la eficacia energética, “chupar rueda” es el método ideal, siempre que haya alguien dispuesto a sacrificarse. Los ciclistas que “chupan rueda” llevan la misma velocidad pero realizan un esfuerzo mucho menor. Según el profesor Alejandro Lucía, el ahorro llega al 26 % respecto del esfuerzo de quien va en primer lugar.

De ahí la curiosa formación llamada “serpiente multicolor” y el éxito de las escapadas de un pequeño grupo de ciclistas que han acordado turnarse a la hora de cortar el aire. Lógicamente, el primer corredor tiene que enfrentarse a un esfuerzo mayor, pero una buena técnica de relevos para ir pasando rotatoriamente por ese primer puesto puede facilitar el éxito a un equipo. Claro que ni todos los primeros corredores tienen la misma aerodinámica ni todos los que les siguen se benefician por igual: para el último de la cola el beneficio no es tan claro, y tiene que esforzarse mucho si no quiere quedar descolgado.