Stephen Hawking: Su Vida Y Su Obra

95 Pages·1992·5.398 MB·Spanish

by  Kitty Ferguson

A aparición de la Histo- Así pues, hacer accesibles para
ria del tiempo supuso una con- el gran público las teorías físicas
vulsión en el mundo cultural, más recientes a través del estu-
pues jamás una obra de una dis- dio de la personalidad y la obra
ciplina tan severa como la física de Stephen Hawking ha sido el
había tenido acceso a un públi- propósito de K i t ty Ferguson.
co tan amplio. Su autor, Stephen El resultado es este libro lleno de
Hawking, considerado el físico paradojas, donde tanto las ideas
teórico más brillante del si- que tenemos sobre los fenóme-
glo XX después de nos científicos como
Einstein, aparecía, sobre las personas
en su postración or- no son lo que pare-
gánica, como un cen ser: los princi-
símbolo del triunfo pios pueden ser fi-
de la inteligencia y nales, el espacio
el amor a la vida vacío no lo está y
frente a la adver- los agujeros negros
sidad. no son negros... y un
S in e m b a r g o, hombre que apa-
Hawking es un sím- rentemente debie-
bolo que no quiere ra inspirar compa-
serlo: él mismo ha sión r e v e la una
afirmado en varias mente privilegiada
ocasiones que no que nos ayuda a
quiere que se es- comprender «las le-
VIGILAN TIA
criba su biografía. yes que desvelan la
Quizá porque su c o m p l e ja danza
biografía humana se confunde geométrica creadora del mundo
con su biografía científica: su y de la vida». Pero esta obra va
entusiasmo por la ciencia, sus más allá y se adentra en las últi-
investigaciones teóricas, etc., mas investigaciones de una teo-
arrojan más luz sobre la perso- ría que pueda explicarlo absolu-
nalidad de su autor que cual- tamente todo, la búsqueda del
quier biografía al uso. Santo Grial de la física moderna.
Drakontos
ISBN 8W4?3-557-X
I T TY Ferguson estudió
música en la prestigiosa Juilliard
Stephen Hawking: su vida y su obra
School of Music de Nueva York y se
dedicó a esta actividad profesional-
mente durante algunos años. Sin
embargo, tras una estancia en la
U n i v e r s i d ad de
Cambridge, decidió
ocuparse plena-
mente de su segun-
da gran pasión: la
física del universo,
con el propósito de
hacer asequibles
para el gran públi-
£3
co las complejas re
oo
teorías desarrolla-
das en este campo
CD
en los últimos años.
Así nació la idea de escribir una
«biografía» de Stephen Hawking
00
concebida como guía para entender
CD
la Historia del tiempo, su obra más
conocida. Kitty Ferguson ha pu-
blicado además Black Holes in
—
Spacetime.
CZ CJ
3 00
ra ra
ra
VIGILAN TLA
Drakontos
Directores:
Josep Fontana y Gonzalo Pontón
© de la fotografía: Renée Levine
Stephen Hawking:
su vida y su obra
Hacia una Teoría de Todo
Kitty Ferguson
Crítica
Barcelona
Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de ios titulares del copyright.
bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra
por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento
informático, \ la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos-
Título original:
STEPHEN HAWKING. QUEST FOR A THEORY OI EVERYTHING
Primera edición publicada por Franklin Watts, Inc., Nueva York
Traducción castellana de ANTON! MÉNDEZ
Diseño de la colección y cubierta: ENRIC SATUÉ
A Yale
© 1991: Kitty Ferguson
© 1992 de la traducción castellana para España:
CRÍTICA (Grijalbo Comercial, S.A.), Aragó, 385, 08013 Barcelona
La autora desea agradecer a Stephen Hawking el tiempo y la pa-
ISBN: 84-7423-557-X
ciencia que ha dedicado en ayudarla a entender sus teorías.
Depósito legal: B. 31.363-1992
Impreso en España
También desea agradecer la ayuda de las siguientes personas, que
1992. - HL'ROPE, S.A., Recaredo, 2, 08005 Barcelona
han leído y revisado diferentes partes de este libro: Larry F. Abbott,
James Bardeen, Sidney Coleman, Paul Davies, Bryce DeWitt, Yale Fer-
guson, Matthew Fremont, Don Page, Joanna Sanferrare, Hermán Vet-
ter, Tina Vetter y John A. Wheeler.
No obstante, cualquier error en este libro es exclusiva responsabi-
lidad de la autora.
t) de las ilustraciones: Y1MP Cambridge/Melvyn Sibson: p. 4; Washington Post Writers
Group/Berke Breathed: p. 23. Pliego de láminas: Stephen Hawking: pp. I, 2, 3, 5. 6. 8:
Y. Ferguson: pp. 4. arriba, y 7; Gillman & Soame: p. 4, abajo; Woodfin Camp &
Associates, Inc.: pp. 9 (Julián Calder), 10 (Horner Sykes); Miriam Berkley: p. II, arriba;
James Diggle, oraior de la Universidad de Cambridge: p. II, abajo;
AP/Wide World Photos: p. 12.
7
La figura 4.5 se reproduce por cortesía de Clifford Will; la figura .9, por cortesía de
John A. Wheeler, y la figura 9.1. por cortesía de Andrew Dunn.
Fotografía de la página 4: Stephen Hawking con su esposa Jane y sus hijos Roben (a la
izquierda) y Tim. el 15 de junio de 1989, día en que recibió el doctorado honorario en
ciencias de la Universidad de Cambridge.
LXLIBKIS5can Dig*
«La mayor búsqueda de toda la ciencia»
E
n Cambridge existe una vieja y estrecha calle llamada Free School
Lañe. Comienza en la iglesia de Saint Benet, del siglo xi, tuerce
tras pasar las bicicletas atadas a la cerca del patio de la iglesia y las
flores y ramas que caen a través de los barrotes de hierro y luego se
ensancha al llegar a un muro de ásperas y negras piedras, con estre-
chas ventanas que pertenecen a la parte trasera del Corpus Christi
College, construido en el siglo xiv. Cerca, al otro lado de la calle,
en una placa junto a una puerta de estilo gótico puede leerse: t he
CAVENDISH LABORATORY.
Otras puertas en Cambridge conducen a espléndidos patios muy
| lir |f)oc.tor
antiguos. El patio que se encuentra al otro lado de la puerta del «Vie-
jo Cavendish» no es uno de ellos. Nada queda del convento de frailes
del siglo xii que había allí ni de los jardines que crecieron posterior-
mente sobre sus ruinas. En lugar de eso se encuentra un pavimento
gris de asfalto y unos edificios con aspecto de fábricas, fríos como
una prisión. Sin embargo, durante un siglo, hasta que la Universidad
de Cambridge construyó los «Nuevos» Laboratorios Cavendish en
1974, este era uno de los más importantes centros de investigación
http://thedoctorwhol967.blogspot.com.ar/
de física del mundo. En estos edificios, «J. J.» Thomson descubrió
el electrón, Ernest Rutherford demostró la estructura del átomo... y
http://ell900.blogspot.com.ar/
la lista continúa interminablemente.
Aquí, en la Cockcroft Lecture Room, en las gradas, frente a una
http://librosrevistasinteresesanexo.blogspot.com.ar/
pizarra y una pantalla de proyección, se reunieron el 29 de abril de
1980 científicos y autoridades académicas con motivo de la lección
inaugural del Lucasian Professor de matemáticas. Se trataba del ma-
temático y físico de treinta y ocho años Stephen William Hawking.
El título de la conferencia era una pregunta: «¿Se vislumbra el fin
10 Stephen Hawking
La mayor búsqueda de toda la ciencia II
de la física teórica?». Hawking asustó a la audiencia anunciando que
unificar todas las partículas y fuerzas de la naturaleza. Hawking siem-
asi lo creía y la invitó a acompañarle en un sugestivo viaje a través
pre puntualiza que su trabajo es sólo una parte de una obra mucho
del tiempo y del espacio para buscar el Santo Grial de la ciencia: la
mayor en la que han participado físicos de todo el mundo y que, ade-
teoría que explique el universo y todo lo que en él ocurre.
más, es sólo una parte de un viejo proyecto: el anhelo de entender
Stephen Hawking estaba sentado en silencio en una silla de rue-
el universo es casi tan antiguo como la misma conciencia humana.
das mientras uno de sus alumnos leía su conferencia para el público
Desde siempre hemos observado la existencia de unas leyes en la na-
allí reunido. A juzgar por su aspecto, Hawking no parecía una elec-
turaleza que hemos intentado explicar con mitos, religión y posterior-
ción prometedora para dirigir ninguna aventura. Para él la física teó-
mente con matemáticas y con ciencia. Es posible que estemos aún tan
rica es la gran evasión de una prisión mucho más siniestra que cual-
alejados como nuestros remotos antecesores de la comprensión total
quiera de los edificios del Viejo Cavendish. Desde los veinte años ha
de estas leyes, pero a la mayoría de nosotros nos gusta pensar, como
vivido con una incapacidad creciente y la certeza de una muerte pre-
a Stephen Hawking, que no es así.
matura. Hawking padece esclerosis lateral amiotrófica, conocida en
Norteamérica como la enfermedad de Lou Gehrig en recuerdo del ju-
Stephen Hawking ha dicho que no desea que nadie escriba su bio-
gador de los Yankee que murió de dicha dolencia. En el caso de Haw-
grafía y, aunque este libro trata bastante sobre su vida y sobre él como
king el desarrollo de la enfermedad ha sido lento, pero en la época
persona, no se trata de una biografía en sentido estricto. De hecho,
en que se convirtió en Lucasian Professor ya no podía andar, escribir
no aprenderíamos mucho acerca de Hawking con una «biografía».
o alimentarse por sí mismo. Ni siquiera podía mantener la cabeza al-
Para comprenderle debemos ahondar un poco en su ciencia y com-
zada. Su habla era confusa y casi ininteligible excepto para aquellos
partir su entusiasmo por ella. Cuando le entrevisté en diciembre de
que le conocían mejor. Para esta conferencia había dictado esmera-
1989 y junio de 1990 hablamos casi todo el tiempo de la parte cientí-
damente el texto con anterioridad para que pudiese leerlo un estu-
fica del libro. Esta ciencia es lo que desearía que conociéramos sobre él.
diante. Sin embargo, Hawking no era ni es un inválido, sino un acti-
Este es un libro lleno de paradojas. En la ciencia, y con la gente,
vo y brillante matemático y físico a quien alguien ha considerado el
las cosas a menudo no son lo que parecen y las piezas que deberían
más importante desde Einstein. La Lucasian es una prestigiosa cáte-
encajar se resisten a hacerlo. Se darán cuenta de que los principios
dra que una vez ocupó sir Isaac Newton.
pueden ser finales; que circunstancias crueles pueden llevar a la feli-
Iniciar su cátedra prediciendo el final de su propio campo de es-
cidad, mientras que la fama y el éxito pueden no conducir a ella; que
tudio fue una audacia típica de Hawking. Dijo que, en su opinión,
el espacio vacío no está vacío; que los agujeros negros no son negros,
era muy probable que la denominada «Teoría de Todo»* se descu-
y que un hombre cuya apariencia inspira desazón y lástima nos lleva
briera antes de finales de siglo, dejando desocupados a los físicos teó-
sonriente hacia donde deberían estar, pero no están, los límites del
ricos como él.
tiempo y el espacio.
Desde aquella conferencia, muchos han considerado a Stephen
Dondequiera que miremos en nuestro universo vemos que la rea-
Hawking como el portaestandarte de la búsqueda de una teoría que
lidad es sorprendentemente compleja y esquiva, a veces incluso ex-
explique el universo. Sin embargo, la teoría candidata a la que él lla-
traña, no siempre fácil de aprehender e imposible de predecir. ¿Pue-
mó «Teoría de Todo» no era una de las suyas sino la llamada «super-
de alguna teoría científica explicarlo verdaderamente todo?
gravedad N = 8», una teoría que en opinión de muchos físicos podría
* Del inglés Theory of Everything: aunque existen otras traducciones posibles
(Teoría Global, etc.), hemos adoptado la que, a nuestro entender, se ajusta más al
sentido de la expresión inglesa. (N. deI /.)
2
«Nuestro objetivo no es otro que la
descripción completa del universo
en que vivimos»
I
magínese que nunca hubiera visto nuestro universo. ¿Existe algún
conjunto de reglas tan completo cuyo estudio permitiera descu-
brir cómo es exactamente? ¿Podrían aprenderse durante una vida? Mu-
chos físicos creen que puede hacerse en mucho menos tiempo. Pien-
san que el «reglamento» básico es corto y que contiene un conjunto
de principios bastante simples. Tal vez haya un único principio detrás
de todo lo que ha sucedido, sucede y sucederá en nuestro universo.
Stephen Hawking cree que el conjunto de reglas (la Teoría de Todo)
puede estar a nuestro alcance.
Excavando en las ruinas de la antigua ciudad de Ur, en Mesopo-
tamia, los arqueólogos desenterraron un precioso tablero incrustado
junto con pequeñas piezas talladas. Evidentemente se trataba de un
juego complicado, pero nada sabemos de las reglas del mismo. Sólo
podemos deducirlas a partir del diseño del tablero y de las piezas.
Algo parecido ocurre con el universo: es un magnífico, elegante
y misterioso juego. Obviamente existen unas reglas, pero nadie nos
ha facilitado el manual. Sin embargo, el universo no es una hermosa
reliquia muerta como el hallazgo de Ur sino un juego que continúa.
Nosotros y todo lo que conocemos (y mucho más que desconocemos)
somos parte del juego. Si existe una Teoría de Todo, nosotros y todo
en el universo debemos estar obedeciendo sus principios, incluso cuan-
do estamos intentando descifrarlos.
Quizá piense que el conjunto completo de reglas del universo lle-
naría una enorme biblioteca, que habría reglas sobre cómo se forman
y se mueven los cuerpos celestes, cómo funciona y deja de funcionar
el cuerpo humano, cómo se relacionan entre sí los seres humanos, cómo
interactúan las partículas subatómicas, cómo se congela el agua, có-
14 Sif/ihen Hawking La descripción de! universo 15
mo crecen los árboles, cómo ladran los perros... Intrincadas reglas teléfono, el fax, el correo y las palomas mensajeras. No todos los hu-
dentro de reglas que. a su ve/, están dentro de otras reglas. ¿Cómo manos enviarían v recibirían mensajes, ni se influirían unos a otros
puede todo ello reducirse a unos pocos principios? utilizando los cuatro servicios. No iremos muy errados si equipara-
Lo cierto es que, durante siglos, la ciencia ha evidenciado que a mos el sistema de mensajes (a los que llamamos fuerzas) entre fer-
menudo la naturaleza es menos complicada de lo que parece a pri- miones con estos cuatro servicios. Existen otras partículas que trans-
mera vista. La idea de que todo en ella se deduce de algo extremada- portan estos mensajes entre fermiones y a veces también entre sí; se
mente simple no es nueva ni rebuscada. trata de las partículas «mensajeras», más propiamente denominadas
El físico norteamericano y premio Nobel Richard Feynman nos bosones. Todas las partículas del universo son fermiones o bosones.
introduce en este proceso recordándonos que en un tiempo tuvimos Una de las cuatro fuerzas es la gravedad. La fuerza gravitatoria
algo que llamábamos movimiento, algo que llamábamos calor y tam- que nos mantiene en el suelo puede entenderse como el resultado de
bién algo que llamábamos sonido. Escribe Feynman: «mensajes» transportados por ciertos bosones denominados gravito-
nes entre las partículas de los átomos de nuestro cuerpo y las de los
átomos de la Tierra, comunicando a estas partículas que se atraigan
Después de que Isaac Newton describiera las leyes del movimien-
unas a otras. Existe una segunda fuerza, la electromagnética, consis-
to, pronto se descubrió que algunas de estas cosas aparentemente dis-
tintas no eran sino diferentes aspectos de una misma cosa. Por ejem- tente en «mensajes», transportados por otros bosones llamados fo-
plo, los fenómenos de sonido podían entenderse completamente como tones, entre los protones del núcleo atómico y los electrones que lo
movimiento de átomos del aire y, por tanto, el sonido ya no se consi-
rodean, así como entre los mismos electrones. A nuestra escala, mu-
deró un fenómeno aparte del movimiento. También se descubrió que
cho mayor que la de los átomos, los fotones se manifiestan en forma
los fenómenos de calor podían entenderse fácilmente a partir de las
de luz. Un tercer servicio de «mensajes» lo constituye la fuerza fuer-
leyes del movimiento. De esta forma, grandes apartados de la física
te, responsable de que el núcleo atómico se mantenga unido. Existe,
teórica se sintetizaron en una teoría simplificada.'
por último, un cuarto tipo denominado fuerza débil, causante de la
radiactividad.
La actividad de estas cuatro fuerzas es responsable de todos los
Reglas detrás de las reglas
«mensajes» e interacciones entre todos los fermiones del universo. Sin
estas cuatro fuerzas cada fermión (esto es, cada una de las partículas
Toda la materia del universo en la que normalmente pensamos (la gente, de la materia) viviría aislado, suponiendo que existiera, sin prestar
el aire, el hielo, las estrellas, los gases, los microbios, este libro...) está atención a los demás y sin tener contacto ni ejercer influencia alguna
formada por diminutos constituyentes llamados átomos. A su vez, sobre ellos. Dicho lisa y llanamente, todo aquello que no ocurre por
los átomos están formados por objetos menores llamados partículas mediación de una de las cuatro fuerzas, simplemente no ocurre. El
y por un gran espacio vacío. Algunas de estas partículas están forma- conocimiento completo de las fuerzas nos proporcionaría, pues, el co-
das por partículas aún más pequeñas. nocimiento de los principios sobre los que se basa todo lo que ocurre
Las partículas de la materia que nos son más familiares son los en el universo. Hemos condensado ya considerablemente las ideas
básicas.
protones y neutrones de los núcleos de los átomos y los electrones
que orbitan alrededor de estos núcleos. Las partículas de la materia Gran parte del trabajo de los físicos en este siglo ha consistido
(que pertenecen a una clase de partículas denominadas fermiones) po- en aprender más y más acerca de las cuatro fuerzas, cómo actúan y
seen un sistema de mensajes mediante los que interactúan y varían cómo se relacionan. Pensemos en nuestro sistema humano de comu-
nicaciones. Tal vez descubriríamos que el teléfono y el fax no son ser-
en determinados aspectos. Un grupo de seres humanos puede tener
un sistema de mensajes consistente en cuatro servicios distintos: el vicios distintos sino dos manifestaciones distintas de un mismo servi-
16 Stephen Hawking La descripción del universo 17
cío. Este descubrimiento «unificaría» ambos servicios. De forma hiendas de lo complejo y sorprendente que es nuestro universo, son
parecida, los físicos han intentado, con cierto éxito, unificar las fuer- extremadamente cautos en llamarlas así. Aunque algunas teorías tie-
zas y esperan, en última instancia, encontrar una teoría que explique nen el soporte de muchos éxitos experimentales y otras son poco más
las cuatro fuerzas como distintas manifestaciones de una «superfuer- que un destello a los ojos de un teórico (algunos barcos brillantemente
za», y que unifique los bosones y los fermiones en una única familia. diseñados nunca han sido probados en el agua), es un error conside-
Suelen referirse a tal teoría con el nombre de teoría unificada. rarlas como «verdad» científica absoluta.
Una teoría que explique el universo, la Teoría de Todo, debe ir más En la Historia del tiempo, Stephen Hawking nos dice que una teoría
allá y responder a la pregunta: ¿Cuáles fueron las «condiciones ini- científica es «simplemente un modelo del universo, o de una parte
ciales» o «condiciones de contorno en el origen del universo»? Las de él, y un conjunto de reglas que relacionan las magnitudes del mo-
«condiciones de contorno» incluyen también a las condiciones en cual- delo con las observaciones que realizamos. Esto sólo existe en nues-
quier «frontera» del universo, como por ejemplo los confines del mis- tras mentes, y no tiene otra realidad (cualquiera que sea lo que esto
mo o el centro de un agujero negro. Un conocimiento completo de pueda significar)».2 La manera más fácil de entender esta definición
la «superfuerza» podría proporcionarnos información sobre las con- es utilizar algunos ejemplos.
diciones de contorno, o tal vez sea necesario conocer estas condicio- Cuando, con un cilindro de cartulina sobre la mesa, Hawking dice
nes de contorno antes de entender la superfuerza. Las dos cosas es- a sus estudiantes: «Aquí tenemos el universo», lo que hace es mos-
tán íntimamente relacionadas. Los físicos teóricos trabajan en ambas trarles un modelo del universo. Evidentemente, un «modelo» no tie-
direcciones para llegar a la Teoría de Todo. ne por qué ser algo como un cilindro de cartulina o un dibujo que
podamos ver y tocar. Puede ser una imagen mental o, incluso, una
historia; unas ecuaciones matemáticas o los mitos sobre la creación.
Lección de lenguaje
Volviendo al cilindro de cartulina, ¿en qué se parece al universo?
Para ser una teoría completa de este ha de explicar de qué forma se
Antes de proseguir, hay algunos términos que debemos conocer. En relaciona el modelo con lo que vemos a nuestro alrededor, con las
primer lugar, cuando los científicos emplean la palabra predecir no «observaciones», o con lo que observaríamos si dispusiéramos de una
se refieren a adivinar el futuro. La pregunta «¿Predice esta teoría la tecnología mejor. Sin embargo, sólo por el hecho de que alguien ponga
velocidad de la luz?» no se refiere a si la teoría nos dice cuál será un pedazo de cartulina sobre la mesa y nos diga qué relación tiene
la velocidad de la luz el próximo martes, sino que significa: «¿Nos eso con el universo real, no significa que debamos aceptarlo como
permitiría esta teoría averiguar la velocidad de la luz si no pudiéra- el modelo del universo. Hemos de tenerlo en consideración, pero no
mos medirla?». tragarlo como un anzuelo. Se trata de una idea «existente sólo en nues-
Precisemos también el significado de la palabra teoría. Una teo- tra mente». Tal vez el cilindro de cartulina resulte ser un modelo ajus-
ría no es la Verdad con mayúscula, ni una regla, ni un hecho, ni la tado pero puede surgir alguna evidencia en contra. Habremos descu-
última palabra. Es como un barco de juguete; para averiguar si flota bierto entonces que somos parte de un juego ligeramente distinto del
se coloca en el agua, se pone a prueba. Si se hunde se construye un que el modelo nos sugería. ¿Significaría esto que la teoría era «mala»?
barco diferente. Desde luego que no. Puede haber sido una teoría muy buena y quizá
Algunas teorías son buenos barcos, flotan durante mucho tiem- hayamos aprendido mucho al considerarla, ponerla a prueba, modi-
po. Quizá sepamos que tienen algunas grietas, pero a efectos prácti- ficarla o descartarla. Puede habernos llevado a otra teoría más precisa.
cos nos sirven perfectamente. Algunas nos funcionan tan bien y es- ¿Cuándo una teoría es, pues, una buena teoría? Nos dice Haw-
tán tan sólidamente apoyadas por el experimento y la comprobación king que esta «debe describir con precisión un amplio conjunto de
que empezamos a considerarlas como verdad. Los científicos, a sa- observaciones sobre la base de un modelo que contenga sólo unos po-
18 Stephen Hawking La descripción del universo 19
eos parámetros arbitrarios, y debe ser capaz de predecir positivamen- Debe destacarse que algunas teorías, incluyendo las de Stephen
te los resultados de observaciones futuras».3 Hawking, son imposibles de comprobar con nuestra tecnología ac-
Por ejemplo, la teoría de la gravedad de Isaac Newton describe tual. No podemos observar el universo en sus estadios iniciales para
un número muy grande de observaciones. Predice el comportamien- comprobar directamente si su «propuesta de no frontera» (véase el
to de objetos lanzados o que caen libremente a la Tierra y predice capítulo 7) es correcta. Aunque se han propuesto algunos tests para
también las órbitas planetarias. probar o descartar la existencia de «agujeros de gusano» (véase el ca-
Es importante recordar, sin embargo, que una buena teoría no tiene pítulo 9), Hawking no cree que aquellos lo consigan, pero nos dice
que surgir enteramente de la observación. Una buena teoría puede lo que encontraremos si alguna vez disponemos de la tecnología ade-
ser extravagante, un gran salto de imaginación. «Es realmente la ha- cuada; y, por otra parte, está convencido de que sus teorías son con-
bilidad en hacer estas cabriolas intuitivas lo que caracteriza a un buen sistentes con las observaciones realizadas hasta el momento. Una vez
4
físico teórico», dice Hawking. Sin embargo, una buena teoría no tratado lo que es y lo que no es una teoría científica estamos prepara-
debería estar en desacuerdo con las cosas ya observadas, a menos que
dos para la siguiente pregunta: ¿Cómo sería una teoría que explicara
nos dé razones convincentes que expliquen una discrepancia aparen-
el universo?
te. La teoría de las supercuerdas, una de las teorías actuales más atrac-
tivas, predice la existencia de diez dimensiones, cosa que ciertamente
parece inconsecuente con la observación. Los teóricos explican la dis- Retos para las candi datas a «Teoría de Todo»
crepancia sugiriendo que las dimensiones de más se curvan sobre sí
mismas en una forma tan diminuta que no podemos verlas.
• Debe proporcionarnos un modelo que unifique las fuerzas y las
¿Qué es lo que Hawking quiere decir con «parámetros arbitrarios»?
partículas.
Veamos un ejemplo. Antes hemos visto que la fuerza electromagnéti-
• Ha de responder a la pregunta: ¿Cuáles son las «condiciones de
ca y la débil son dos de las cuatro fuerzas de la naturaleza. Los físi-
contorno» del universo, es decir, las condiciones en el instante ini-
cos conocen la intensidad de cada una de ellas. La teoría electrodé-
cial, antes de que transcurriera ningún tiempo?
bil, que unifica ambas fuerzas, no puede decirnos cómo calcular la
• Ha de permitir pocas opciones. Ha de ser «restrictiva». Por ejem-
diferencia entre las intensidades de ambas fuerzas. Esta diferencia de
plo, debería predecir de forma precisa cuántos tipos de partículas hay.
intensidad es un parámetro arbitrario no predicho por la teoría. Co-
Si permite varias opciones, de alguna forma debería explicar por qué
nocemos su valor a partir de la observación en el laboratorio y, de
tenemos el universo que tenemos y no otro ligeramente distinto.
esta forma, lo introducimos «a mano» en la teoría. Ello se considera
• Debería contener pocos parámetros arbitrarios. Ya hemos visto
una debilidad de la misma.
antes lo que esto significa. Más adelante en este libro veremos que
De esto no debe concluirse que la observación en el laboratorio
la teoría de «agujeros de gusano» de Hawking demuestra que no puede
está de alguna forma reñida con una buena teoría. Según Hawking,
tenerse una teoría sin parámetros arbitrarios. Sin embargo, no debié-
el requisito definitivo de una buena teoría es que debe decirnos lo que
ramos atisbar el universo demasiado a menudo para obtener respues-
podemos esperar de futuras observaciones. Ha de desafiarnos a que
tas. Paradójicamente, la Teoría de Todo puede ser, ella misma, un pará-
la pongamos a prueba. Ha de decirnos lo que habremos de observar
metro arbitrario. Pocos científicos esperan que la teoría explique por
si la teoría es correcta y también qué observaciones probarían que no
qué ha de existir una teoría o incluso algo que deba ser descrito por
es correcta. Por ejemplo, la teoría de la relatividad general de Albert
ella. Ella no responderá a la pregunta de Stephen Hawking: «¿Por qué
Einstein predice que los haces de luz provenientes de estrellas distan-
5
atraviesa el universo por todas las dificultades de la existencia?».
tes se curvan al pasar cerca de objetos de gran masa como el Sol. Esta
• Debe predecir un universo como el que observamos o, de no ser
predicción es comprobable y las pruebas demuestran que Einstein es-
taba en lo cierto. así, debe explicar convincentemente el motivo de la discrepancia. Si