Stephen Hawking: «No había nada antes del Big Bang»

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Esta semana nos levantamos con la triste noticia del fallecimiento del Físico Teórico Stephen Hawking (1942 -2018). La noticia fue portada en periódicos, noticias de televisión y redes sociales. La muerte del renombrado científico, divulgador y ejemplo de lucha debido a su incapacidad por la enfermedad ELA, se produjo sólo un par de días después de la publicación de mi último vídeo en mi canal de YouTube, donde precisamente cito a Hawking.

Stephen Hawking: «No había nada antes del Big Bang»
Stephen Hawking: «No había nada antes del Big Bang»

Voy a comentar mi vídeo y explicaré la entrevista que el Astrofísico Neil deGrasse Tyson le hizo a Stephen Hawking la semana pasada, la que sería su última entrevista.

¿Qué había antes del Big Bang?

En mi vídeo, que grabé aprovechando mi reciente viaje a Grecia, explico la respuesta que da Stephen Hawking a la pregunta «¿Qué había antes del Big Bang» en el programa StarTalk de National Geographic TV. Aquí os dejo mi vídeo:

En la respuesta, Stephen Hawking habla de tiempo imaginario, pero no se refiere a un concepto falso o inventado del tiempo. Los números imaginarios, cuya base es el número i, que es la raíz cuadrada de -1, tienen mucha “realidad”. La denominación imaginario, en este caso, es desafortunada. La variable compleja es la rama de las matemáticas que utiliza los números imaginarios. Tanto en Matemáticas como en ciencia los números imaginarios  han permitido demostrar muchas cosas de nuestro mundo físico, tangible. En matemáticas basta con recordar que el cuadrado del número imaginario i es -1.

En nuestro mundo físico, los números imaginarios explican, por ejemplo, las interferencias de la luz (que luz combinada con luz puede producir oscuridad, por ejemplo) y son la base de la Mecánica Cuántica (la ecuación de Schrödinger y la ecuación de Dirac tienen al número imaginario i). También aparecen en electromagnetismo y electrónica, entre otras muchas cosas.

El tiempo imaginario de Hawking, que comenta en su libro El universo en una cáscara de nuez, no es de su invención. Ya se podían emplear números imaginarios con la cuarta dimensión del espacio-tiempo de Minkowski, que es el espacio de cuatro dimensiones utilizado Relatividad Especial. Pero Hawking lo extiende a la Relatividad General para hacer una aproximación euclidiana a la Gravedad Cuántica, campo que sigue sin una teoría completa en Física Teórica.

En el vídeo, el profesor Hawking trata al Universo como una esfera de cuatro dimensiones. Imaginemos una esfera corriente, como un balón, un globo o nuestro planeta Tierra. Un globo tiene tres dimensiones, pero su superficie tiene dos dimensiones y no tiene contorno: puedes andar por la superficie de la Tierra y nunca parar, porque es una superficie cerrada, finita y a la vez ilimitada. Stephen Hawking y Jim Hartle propusieron que la condición de contorno del Universo es que no tiene contorno.

Imaginemos ahora la geometría del Universo como si fuera una esfera con las cuatro dimensiones del espacio-tiempo de la Relatividad General. Así, nuestro Universo sería una superficie cerrada, ilimitada, como la superficie de la Tierra, pero una esfera con tres dimensiones espaciales con el espacio-tiempo (no el tiempo) como cuarta dimensión. La historia del Universo se dibuja en esta esfera con el tiempo imaginario de Hawking siguiendo los meridianos que surgen del polo sur, donde está situado el Big Bang. En esta esfera, el inicio de todo surge del polo sur con el tiempo como latitud.

El Big Bang creó espacio y tiempo
El Big Bang creó espacio y tiempo.

El Big Bang generó espacio y tiempo y la esfera de cuatro dimensiones siguió creciendo desde el polo sur a medida que pasa el tiempo, con el espacio haciéndose más grande. Como al sur del polo sur no hay nada, no había nada antes del Big Bang.

El legado de Stephen Hawking

Stephen Hawking se había convertido en toda una celebridad en vida, en todo un icono popular. Sin duda, era el científico con vida más conocido. Poseedor de una curiosidad infinita que le permitió descubrir lo impensable al demostrar que los agujeros negros no lo son tanto pues algo se escapa de ellos al irradiar energía en forma de rayos X, la conocida radiación Hawking. Para él, este descubrimiento es un ejemplo de cómo las aparentes paradojas entre la Relatividad de Einstein y la Mecánica Cuántica se pueden resolver.

Otro de los descubrimientos extraordinarios de Hawking llegó cuando demostró, junto con Roger Penrose, la existencia de una singularidad inicial o Big Bang, en la llamada teoría de la singularidad del espacio tiempo, donde estos dos genios aplicaron la física de los agujeros negros a todo universo.

No sólo era poseedor de un intelecto apabullante, original creatividad y gran sentido del humor. Stephen Hawking ha sido todo un ejemplo de lucha. Con 22 años le golpeó la maldita ELA (esclerosis lateral amiotrófica) y sus médicos le dieron solo un par de años de vida. A pesar de todo, la enfermedad se detuvo y ha podido vivir 54 años más. Primero, quedó relegado a una silla de ruedas de por vida. Más tarde, en 1988 perdió la capacidad de hablar sin la ayuda de su conocido sintetizador de voz, aparato creado por el primer marido de su segunda esposa. Su movilidad se redujo a la flexión de un dedo y el movimiento de sus ojos, que le bastó para poder moverse con su silla, comunicarse y trabajar en sus libros y sus ecuaciones. Sus maravillosas ecuaciones, porque no ha dejado de publicar artículos de Física y libros de divulgación científica.

No, no recibió el Premio Nobel de Física. Y no, no tenía el título de caballero o Sir, lo rechazó porque “no le gusta nada del concepto”.

Se casó dos veces y ha sido padre de tres hijos. Su entereza ha sido ejemplar:

«Quiero demostrar que la gente no debe estar limitada por discapacidades físicas, siempre que su espíritu no esté discapacitado»

Y nos lo enseñó con el ejemplo. Viajó incansablemente, llegando incluso hasta la Antártida. Celebró su 60 cumpleaños subiendo a un globo aerostático y con 65 años cumplió uno de sus sueños: sentir la gravedad cero, a bordo de un Boeing 727.

 Stephen Hawking (centro) experimenta gravedad cero durante un vuelo a bordo de un avión Boeing 727 modificado, propiedad de la Zero Gravity Corporation | Crédito: Jim Campbell/NASA
Stephen Hawking (centro) experimenta gravedad cero durante un vuelo a bordo de un avión Boeing 727 modificado, propiedad de la Zero Gravity Corporation | Crédito: Jim Campbell/NASA.

Divulgación científica y sentido del humor

Su obra de divulgación científica para acercar la Física y la ciencia al público general ha sido amplio y fructífero, gracias a sus conferencias, apariciones de televisión y, sobre todo, sus libros de divulgación. Con su primer libro «Una breve historia del tiempo» (1988) vendió más de nueve millones de copias en todo el mundo.

Otro título de gran difusión es «El Universo en una cáscara de nuez» (2001) donde habla de Relatividad, Mecánica Cuántica, Teoría de Supercuerdas y los multiversos de la Teoría M. En 2005, publicó «Brevísima historia del tiempo» para aclarar ideas de su libro de 1988 y actualizarlo con los últimos avances en Teoría de Supercuerdas. Con el «El gran diseño» (2010) aborda preguntas cosmológicas sobre la naturaleza de la realidad. También escribió su autobiografía en «Mi breve historia» (2013).

Conocido también por su gran sentido del humor. El 28 de junio de 2009, a las 12:00, Stephen Hawking organizó una fiesta para viajeros en el tiempo. Acomodado frente a la puerta de entrada de un elegante salón de la Universidad de Cambridge, esperó a que llegaran los invitados a una fiesta cuyas invitaciones escribiría acabada la fiesta. Porque no le había hablado a nadie de la fiesta 😀

«Me gustan los experimentos simples y… el champán. Así que combiné dos de mis cosas favoritas para ver si los viajes en el tiempo del futuro al pasado son posibles»

En la invitación que escribiría tras la fiesta se leía: “Usted está cordialmente invitado al evento para viajeros del tiempo organizada por el profesor Stephen Hawking”. La invitación incluía la aclaración de que no era necesario confirmar asistencia.

Finalmente nadie acudió a la fiesta. Qué pena… 😀

Stephen Hawking, una pérdida sentida

La Universidad de Cambridge, donde inició sus estudios de posgrado y donde estuvo vinculado hasta el final de sus días, le ha rendido un sentido homenaje. Y la Universidad ha publicado un emotivo vídeo con “la voz” del genial profesor Stephen Hawking:

Hasta siempre, profesor. Y gracias por todo.

 

 

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