sábado, 29 de junio de 2013

Efecto Casimir

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Fuerzas de Casimir en placas paralelas

En física, el efecto Casimir o la fuerza de Casimir-Polder es un efecto predicho por la teoría cuántica de campos que resulta medible y consiste en que dados dos objetos metálicos, separados por una distancia pequeña comparada con el tamaño de los objetos, aparece una fuerza atractiva entre ambos debido a un efecto asociado al vacío cuántico.

Índice

Introducción

Fuerzas de Casimir en placas paralelas

El efecto Casimir se puede entender por la idea de que la presencia de metales conductores y dieléctricos alteran el valor esperado del vacío para la energía del campo electromagnético cuantizado. Puesto que el valor de esta energía depende de las formas y de las posiciones de los conductores y de los dieléctricos, el efecto Casimir se manifiesta como fuerza entre tales objetos.
A veces, esto se describe en términos de partículas virtuales que interaccionan con los objetos, debido a una de las formulaciones matemáticas posibles para calcular la fuerza del efecto. Como la intensidad de la fuerza cae rápidamente con la distancia, es solamente medible cuando la distancia entre los objetos es extremadamente pequeña. En una escala por debajo del micrómetro, esta fuerza llega a ser tan fuerte que se convierte en la fuerza dominante entre dos conductores neutros. De hecho en separaciones de 10 nanómetros, alrededor de cientos de veces el tamaño típico de un átomo, el efecto Casimir produce el equivalente de 1 atmósfera de presión (101.3 kPa).
Los físicos holandeses Hendrik B.G. Casimir y Dirk Polder fueron los primeros en proponer la existencia de esta fuerza en 1948 y formularon un experimento para detectarla mientras participaban en la investigación en los laboratorios de investigación de Philips. La forma clásica del experimento utiliza un par de placas paralelas de metal neutras en el vacío, y demostró con éxito la fuerza dentro del 15% del valor predicho por la teoría.
La fuerza de Van der Waals entre un par de átomos neutros es un efecto similar. En la física teórica moderna, el efecto Casimir desempeña un papel importante en el modelo quiral del nucleón; y en física aplicada, es cada vez más importante en el desarrollo de componentes nanotecnológicos.

Energía del vacío

Diagrama de Feynman ilustrando la interacción entre dos electrones producida mediante el intercambio de un fotón.

El efecto Casimir es un resultado de la teoría cuántica de campos, que indica que todos los campos fundamentales, tales como el campo electromagnético, deben ser cuánticos en cada punto del espacio. De manera muy simple, un campo en la física puede ser previsto como si el espacio estuviera lleno de bolas y de resortes que vibraran interconectados, y la fuerza del campo se puede visualizar como la dislocación de una bola de su posición de reposo. Las vibraciones en este campo se propagan y están gobernadas por la ecuación de onda apropiada para el campo particular. El campo electromagnético cuantizado en la teoría cuántica de campos requiere que cada combinación bola-resorte sea cuántica, es decir, que la fuerza del campo será cuántica en cada punto en espacio. Canónicamente, el campo en cada punto del espacio es un oscilador armónico simple. Las excitaciones del campo corresponden a partículas elementales de la física de partículas. Sin embargo, incluso el vacío tiene una estructura sumamente compleja. Todos los cálculos de la teoría cuántica de campos se deben hacer referentes a este modelo de vacío.
El vacío tiene, implícito, todas las características que una partícula pueda tener: spin, polarización en el caso de la luz, energía, y así sucesivamente. En promedio, todas estas características se cancelan: el vacío es después de todo, vacío en este sentido. Una excepción importante es la energía del vacío o el valor de la expectativa de la energía del vacío. La cuantización de un oscilador armónico simple indica que la energía posible más baja o la energía del punto cero que tal oscilador puede tener es:

${E} = \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix} \hbar \omega$

Al sumar sobre todos los osciladores posibles en todos los puntos en espacio da una cantidad infinita. Para quitar este infinito, uno puede decir que solamente las diferencias en energía son físicamente mensurables; este principio es la base de la teoría de la renormalización. En los cálculos prácticos, así es cómo el infinito se maneja siempre. En un sentido más profundo, sin embargo, la renormalización no es satisfactoria, y el eliminar este infinito es uno de los desafíos en la búsqueda de una teoría del todo. No hay actualmente una explicación fuerte sobre cómo este infinito se debe tratar como esencialmente cero; un valor diferente a cero es esencialmente la constante cosmológica y cualquier valor grande causa problemas en la cosmología.

Interpretaciones

EL TÚNEL DEL TIEMPO.

Mis especulaciones sobre el tiempo y el espacio, empezaron con la serie de televisión, El Tunel del Tiempo, de Irwin Allen, protagonizada por James Darrell y Robert Colbert. Unos científicos habían creado un proyecto secreto en un valle de Estados Unidos, subterráneo, junto a militares. En la década de los 60, se situaba la serie. Y a partir de creo, el año 1964, la película se estrena. Llega a Argentina, en los setenta. O un poco antes. Me fascinó. Créanme que mucho de lo dicho en esta serie, se utiliza hoy para las teorías sobre los multiversos, agujeros negros, y demás. Aunque no es la única película. La ciencia ficción, es la antesala de la ciencia práctica. En ella, se nutre la ciencia. Hay fantasía, pero también, una pasmosa anticipación de la ciencia del mañana.

En aquel programa por ejemplo, se decía una frase para mi célebre de la ciencia de la máquina del tiempo: "Concentrando una máxima cantidad de energía, en un espacio ínfimo".¡Qué clave, señores!. Si, porque este es un principio de la manipulación del espacio-tiempo.

PRINCIPIOS DE LA CONDENSACIÓN INFINITA.

En un agujero negro, en el punto llamado singularidad, la masa de la estrella negra, es infinita. Y así, el espacio tiempo curvo, concentra una curvatura infinita. Yo digo que es un volumen, cero, con densidad infinita. ¿Y el universo?. Puede ser que sea de volumen infinito, y densidad cero. ¿Acaso ante una volumen infinito la masa no es cero o tiende a cero?. Es como si se pudiera utilizar una matemática de los cero-infinitos(con el símbolo, del ocho acostado, que no se puede escribir en la compu) La densidad infinita en un agujero negro, enlentece el tiempo, a una asíntota matemática, y la persona que entrara tendría un tiempo detenido. Cero. ¿Cómo se sentiría eso?. No sabemos, sin embargo, podemos inferir que la persona posee ante si, las fotos de todo lo que existe en el cosmos de manera instantánea, e increíblemente vívida. Como si se entrara en un mundo fantasmal, sin embargo, real. ¿O irreal?.Según cómo se vea.Según el viajero y el método de entrada al agujero negro. ¿Es como un túnel?. Sin dudas, para mi. Ya que se puede imaginar una helicoide que se cierra sobre sí mismo, a universos paralelos. A tiempos alternativos. A lo que uno pueda imaginar.Los tiempos alternativos de David Deutsch o del ingeniero Drouet. El entrar aqui, requiere comunicar en cualquier lugar de la tierra, a saber, claro, con la antítesis del agujero negro, o sea, un agujero de gusano.Éste sería el pasadizo para acelerar a alguna cosa, a una velocidad N veces la de la luz, en un universo, donde sólo puede existir desde esa velocidad C, hasta el infinito. O sea, no coexiste normalmente, por lo menos, con éste universo de velocidad c, y hacia abajo, hasta el infinito. Es decir, C, + 1, C + 2, C+ 3......x.....o N.....Este es el cosmos más allá del agujero negro. O el universo paralelo. O los universos paralelos. Mientras en el antropotopos, o la Tierra de acá, prevalece, C-1, C-2, C-3.....x o N, siendo valores que dan velocidades menores a C, hasta lo mas corto en velocidad. O sea, Un kms por dia, por año, por siglo, O un cms, por hora, por año, etc... y general, son valores matemáticos,convencionales. En los universos paralelos, la velocidad de la luz, es superada, y las leyes de la física cambian, son otras, mas adaptadas también a un sentido común,propio de ese plano o universo. Difiere en la información. Concepto a estudiar en otro capítulo de este blog.

lunes, 24 de junio de 2013

LOS TRES UNIVERSOS GENERALES, Y LAS DIMENSIONES. ENFOQUES.

Desde nuestra posición observacional e inclusive intelectual, existen tres grandes universos. 1. El universo intermedio de nuestra cotidianidad, o sea, el antropotopos o espacio del hombre. Es el de la vida diaria. Casas, autos, paisajes, personas, etc...2. El espacio Cósmico, o sideral: estrellas, galaxias, cúmulos, los planetas, la luna; en él, hay una extensión inmensa; es el Espacio-Hiperespacio, por su infinitud. 3.Es el que empieza a estudiar la mecánica cuántica, o sea el Hipoespacio, o espacio pequeño, infinitamente pequeño. Los tres los podemos llamar también 1. Medio 2. Alto. 3.Bajo.
Estos "universos" o sin comillas, no tienen límites. Ya sean espaciales, o temporales. Desde ya, esto visto desde una óptica global, y no física convencional. Desde la física convencional, sí tienen límites. Y lo ha determinado la cosmología como big-bang. Con Edwin Hubble, en los años 20.
Analizado de las dos maneras, hay que incorporar los conceptos de universos paralelos, y dimensiones. Hay una gran polémica actual, hoy, acerca de si el universo es único o múltiple. Se habla ya, de Multiversos. O universos múltiples.
El cosmos a mi entender, responde a lo dicho por el gran fisico-matemático Fred Hoyle, a quien no se lo consideró cuándo dijo que el cosmos no tiene principio ni fin, y es eterno. Michio Kaku, con gran atrevimiento intelectual, quiere demostrar matemáticamente, que ambas ideas pueden ser compatibles. Desea congeniar las ideas religiosas cristianas con las budistas. Los primeros, aseguran que existe un principio para el universo, y un final. Los segundos, no. ¿Cuál es válida?. Ambas, según el método y la instrumentación de quienes puedan aplicar la matemática-geometría y tecnología adecuada. En otras palabras, quienes logren tener la matemática y tecnología adecuada, podrán lograr el fin que buscan muchos físicos hoy en dia: acceder a un concepto teórico, el cual es cómo se originó el universo, o si tuvo o no un principio; y un segundo desafío que aumenta su interés en estos años: ingresar a otros universos, otros mundos de espacio- tiempo...ah...y de manera palpable, tan tangible como esta tecla que aprieto.¿Tendremos la inteligencia y el valor de llevarlo a la realidad?.

Hiperespacio

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Para otros usos de este término, véase Hiperespacio (desambiguación).

El hiperespacio es una forma de espacio que tiene cuatro o más dimensiones. El término aparece tanto en geometría, como en la descripción informal de ciertas teorías físicas.

Hiperespacio en geometría

La noción de hiperespacio puede concebirse como una generalización de los conceptos de espacio euclídeo de dimensión menor o igual que tres. De un modo algo somero se ejemplifica que un ente ("no curvo") con:

0 dimensiones: corresponde al punto
1 dimensión: a una recta.
2 dimensiones: a un plano
3 dimensiones: Un espacio (de 3D, que es el espacio que podemos percibir).
4 o más dimensiones: un (o más) hiperespacio/s.

Naturalmente las generalizaciones curvas de los conceptos anteriores pueden verse como variedades inmersas en un espacio euclídeo de dimensión superior. Una circunferencia que es una línea curva (espacio unidimensional) puede concebirse como una figura del espacio euclídeo bidimensional. Un hiperboloide que es una superficie curva puede considerarse dentro de un espacio euclídeo tridimensional, etc.

Hiperespacio en física

La noción de hiperespacio ha sido y es utilizada para especulaciones sobre desplazamientos superlumínicos; Stephen Hawking ejemplifica de un modo sencillo cómo se puede suponer a un hiperespacio de un modo topológico: supóngase que el universo de 3D espaciales fuera como un toro (la figura es usada por Hawking sólo con fines ilustrativos y se refiere a un toroide, cierta forma tridimensional), un viaje a velocidad c (como la velocidad de la luz) siguiendo el espacio (y el tiempo correlativo al mismo) dentro del toro para recorrerlo en un bucle o circuito sería más prolongado que si se tomara como atajo un hiperespacio, en la ilustración que da Hawking tal hiperespacio es representado como un trayecto (por ejemplo una recta) que sale del toro y conecta otro punto del mismo toro con menos espacio recorrido (y por ende menos tiempo...más velozmente).
En tal caso no se habría superado realmente la velocidad c sino que se habría hecho un atajo entre puntos del espacio-tiempo usualmente muy distantes. Este ejemplo de hiperespacio es muy semejante a lo que se supone ocurre en un (actualmente hipotético) agujero de gusano.
En cuanto a Michio Kaku, éste observa la función beta de Euler y considera que si se añade una quinta dimensión a las cuatro conocidas (tres espaciales y una temporal) es posible plantear la teoría de la gran unificación, en la cual, por ejemplo las ecuaciones correspondientes a la luz y a la gravedad, quedarían unidas, en una teoría de tipo Kaluza-Klein. Según la teoría M tiene 11 dimensiones, según la teoría de cuerdas, tiene 10 dimensiones, y según la teoría de supercuerdas tiene 11 dimensiones.

Véase también

HIPERESPACIO.

domingo, 23 de junio de 2013

UNO DE LOS GENIOS DE ESTA ÉPOCA.

Stephen Hawking

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Stephen William Hawking
Stephen William Hawking.
Nacimiento	8 de enero de 1942 (71 años) Oxford, Inglaterra, Reino Unido
Residencia	Reino Unido
Nacionalidad	Británico
Campo	Matemática aplicada Física teórica
Instituciones	Universidad de Cambridge
Alma máter	Universidad de Oxford Universidad de Cambridge
Supervisor doctoral	Dennis Sciama
Estudiantes destacados	Bruce Allen Fay Dowker Malcolm Perry Bernard Carr Gary Gibbons Raymond Laflamme
Conocido por	Agujeros negros Teorías cosmológicas Historia del Tiempo
Premios destacados	Medalla Albert Einstein (1979) Premio Wolf (1988) Premio Príncipe de Asturias (1989) Medalla Copley (2006) Medalla de la Libertad (2009) Premio Especial de Física Fundamental (2012)
Influido por[mostrar]
Cónyuge	Jane Wilde (1965–1991, divorciados) Elaine Mason (1995–2006, divorciados)
Hijos	Robert (1967) Lucy (1969) Timothy (1979)
Firma

Stephen William Hawking (Oxford, 8 de enero de 1942) es un físico teórico, cosmólogo y divulgador científico británico. Sus trabajos más importantes hasta la fecha han consistido en aportar, junto con Roger Penrose, teoremas respecto a las singularidades espaciotemporales en el marco de la relatividad general, y la predicción teórica de que los agujeros negros emitirían radiación, lo que se conoce hoy en día como radiación de Hawking (o a veces radiación Bekenstein-Hawking).
Es miembro de la Real Sociedad de Londres, de la Academia Pontificia de las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Fue titular de la Cátedra Lucasiana de Matemáticas (Lucasian Chair of Mathematics) de la Universidad de Cambridge desde 1979 hasta su jubilación en 2009.¹ Entre las numerosas distinciones que le han sido concedidas, Hawking ha sido honrado con doce doctorados honoris causa y ha sido galardonado con la Orden del Imperio Británico (grado CBE) en 1982, con el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia en 1989, con la Medalla Copley en 2006 y con la Medalla de la Libertad en 2009.²
Hawking padece una enfermedad motoneuronal relacionada con la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) que ha ido agravando su estado con el paso de los años, hasta dejarlo casi completamente paralizado, y lo ha forzado a comunicarse a través de un aparato generador de voz. Ha estado casado dos veces y ha tenido tres hijos. Por su parte, ha alcanzado éxitos de ventas con sus trabajos divulgativos sobre Ciencia, en los que discute sobre sus propias teorías y la cosmología en general; estos incluyen A Brief History of Time, que estuvo en la lista de best-sellers del The Sunday Times británico durante 237 semanas.

Primeros años y educación

Stephen Hawking nació el 8 de enero de 1942 en Oxford, lugar al que expresamente se desplazaron sus padres, Isobel Hawking y Frank Hawking, investigador biológico, buscando una mayor seguridad para la gestación de su primer hijo, ya que Londres se encontraba bajo el ataque de la Luftwaffe.³ Tiene además dos hermanas menores, Philippa y Mary, y un hermano adoptado, Edward.
Después del nacimiento de Stephen, la familia volvió a Londres, donde su padre encabezaba la división de parasitología del National Institute for Medical Research. En 1950 se mudaron a St Albans, donde acudió al Instituto para chicas de St Albans (que admitía chicos hasta la edad de 10 años)³ y a los 11 años cambió al colegio homónimo, donde fue un buen estudiante aunque no brillante.⁴
En un primer momento, Hawking quiso estudiar matemáticas en la Universidad, inspirado por su profesor, pero su padre quería que accediera al University College de Oxford, como él había hecho. Al no existir un profesor de matemáticas en aquel momento, en el college no aceptaban estudiantes de esa disciplina, por lo que Hawking se matriculó en ciencias naturales y consiguió una beca. Una vez en el University College, se especializó en física.³ Su interés en esa época se centraba en la termodinámica, la relatividad y la mecánica cuántica. Durante su estadía en Oxford, estuvo en un equipo de remo, deporte que según él mismo le ayudaba a aliviar su tremendo aburrimiento en la universidad.⁵ Su tutor de física, Robert Berman, dijo posteriormente en The New York Times Magazine: "Solo le bastaba saber que se podía hacer algo y él era capaz de hacerlo sin mirar cómo otros lo hacían... Por supuesto, su mente era completamente diferente de las de sus coetáneos."⁴
Los hábitos académicos de Hawking estaban lejos de impresionar,⁶ lo que se puso de manifiesto en el resultado de su examen final, en la frontera entre los honores de primera y segunda clase, lo que hacía necesario un "examen oral". Berman dijo de la prueba oral:

"Y por cierto que los examinadores de entonces eran lo suficientemente inteligentes como para darse cuenta de que estaban hablando con alguien mucho más listo que la mayoría de ellos".

Después de recibir su título de grado en Oxford en 1962, hizo sus estudios de posgrado en el Trinity Hall de Cambridge. Obtuvo su doctorado en física en Cambridge en 1966 y tiene más de una docena de títulos honorarios.⁷

Carrera

De 1962 a 1975

Hawking en Cambridge.

Hawking con los teóricos de cuerdas David Gross y Edward Witten.

Al poco de llegar a Cambridge, Hawking comenzó a desarrollar síntomas de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), un tipo de enfermedad motoneuronal que le haría perder la mayor parte de su control neuromuscular. Durante sus primeros dos años en Cambridge no se reconocía a sí mismo, pero después de que la enfermedad se estabilizara y con la ayuda de su tutor médico, Dennis William Sciama, volvió a trabajar en su doctorado de física.⁴
A finales de los sesenta, él y su colega de Cambridge, Roger Penrose, aplicaron un nuevo y complejo modelo matemático creado a partir de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.⁸ Esto llevó a Hawking, en 1970, a probar el primero de sus varios teoremas de singularidad, que proveen una serie de condiciones suficientes para la existencia de una singularidad espaciotemporal en el espacio-tiempo. Este trabajo mostró que, lejos de ser curiosidades matemáticas que solo aparecen en casos especiales, las singularidades son una característica bastante genérica de la relatividad general.⁹
Hawking fue uno de los más jóvenes en ser elegido miembro de la Royal Society, en 1974. Ese mismo año, visitó el Instituto de Tecnología de California (Caltech) para trabajar con su amigo, Kip Thorne, que impartía clases allí. Hawking sigue teniendo relación con Caltech, pues pasa allí un mes cada año desde 1992.¹⁰

De 1975 en adelante

Hawking experimentando la ingravidez en un avión Boeing 727 de NASA.

Su trabajo con Brandon Carter, Werner Israel y D. Robinson fue un espaldarazo para el teorema de no pelo de John Archibald Wheeler, que postula que todo agujero negro se describe completamente con sus propiedades de masa, momento angular y carga eléctrica.¹¹ Luego de analizar emisiones de rayos gamma, Hawking sugirió que después del Big Bang se formaron diminutos agujeros negros primitivos. Junto con Bardeen y Carter, propuso las cuatro leyes de la termodinámica de los agujeros negros, trazando una analogía con la termodinámica. En 1974, calculó que los agujeros negros debían de crear y emitir térmicamente partículas subatómicas, lo que actualmente se conoce como radiación de Hawking, hasta que gastan su energía y se evaporan.¹²
Hawking desarrolló en colaboración con James Hartle un modelo topológico en el que el universo no tenía fronteras en el espacio-tiempo, reemplazando la singularidad inicial de los modelos clásicos del Big Bang por una región similar, el Polo Norte: no se puede viajar al norte del Polo Norte al no haber un límite.¹³ Aunque en un principio la propuesta sin fronteras predecía un universo cerrado, los debates con Neil Turok le hicieron darse cuenta de que la ausencia de fronteras es consistente con un universo no cerrado.¹⁴
En 2006, junto con Thomas Hertog de la CERN, Hawking propuso una teoría basada en la top-down cosmology, según la cual el universo no tenía un único estado inicial, y que de ahí, los físicos no deben pretender formular una teoría que explique la configuración actual del universo en base a un estado inicial en concreto.¹⁵
Hawking fue el profesor Lucasiano de la Universidad de Cambridge durante treinta años, desde 1979 hasta su jubilación el 1 de octubre de 2009.¹⁶ ¹⁷ Después se convertiría en director de investigación en el Centro para Cosmología Teórica de la universidad. Es también miembro del Gonville y Caius College y ostenta la distinguida cátedra de investigación en el Instituto Perimeter de Física Teórica de Waterloo, Ontario.¹⁸
En 2009 participó en un homenaje a Carl Sagan auspiciado por la discográfica de Jack White, Third Man Records. A la venta el 6 de noviembre, el setenta y cinco aniversario del nacimiento del astrónomo, «A Glorious Dawn» parte de fragmentos del programa divulgador de Sagan Cosmos: un viaje personal, musicalizados por John Boswell y a los que se ha añadido la voz de Hawking.¹⁹

Reconocimiento

Barack Obama talking to Stehen Hawking in the White House

El presidente de Estados Unidos Barack Obama habla con Hawking en la Sala Azul de la Casa Blanca, antes de la ceremonia en la que le entregaría la Medalla Presidencial de la Libertad junto con otras 15 personas, el 12 de agosto de 2009.

El 19 de diciembre de 2007 se desveló una estatua de Hawking, obra de Ian Walters, en el Centre for Theoretical Cosmology de la Universidad de Cambridge.²⁰ Entre los edificios nombrados en su honor se encuentran el Museo de Ciencia Stephen W. Hawking en San Salvador,²¹ el Stephen Hawking Building en Cambridge,²² y el Stephen Hawking Centre en el Instituto Perimeter de Física Teórica en Canadá.²³ En 2002, después de una votación abierta a todo el Reindo Unido, la BBC lo incluyó en su lista de 100 Greatest Britons.²⁴

Principales premios y distinciones

1975 Medalla Eddington
1976 Medalla Hughes de la Real Sociedad de Londres
1979 Medalla Albert Einstein
1981 Medalla Franklin
1982 Comendador de la Orden del Imperio Británico
1985 Medalla de oro de la Real Sociedad Astronómica
1986 Miembro de la Academia Pontificia de las Ciencias
1988 Premio Wolf en Física
1989 Compañero de Honor
1999 Premio Julius Edgar Lilienfeld de la American Physical Society²⁵
2003 Premio Michelson Morley de la Universidad Case Western Reserve
2006 Medalla Copley de la Real Sociedad de Londres²⁶
2008 Premio Fonseca de la Universidad de Santiago de Compostela²⁷
2009 Medalla Presidencial de la Libertad, la más alta condecoración civil de Estados Unidos.²⁸
2012 Premio Especial de Física Fundamental, es el galardón científico con mayor dotación económica del mundo.²⁹

Obra

Según Stephen Hawking, en los agujeros negros se viola el segundo principio de la termodinámica, lo que dio pie a especulaciones sobre viajes en el espacio-tiempo y agujeros de gusano.

Hawking ha trabajado en las leyes básicas que gobiernan el universo. Junto con Roger Penrose mostró que la Teoría General de la Relatividad de Einstein implica que el espacio y el tiempo han de tener un principio en el Big Bang y un final dentro de agujeros negros. Semejantes resultados señalan la necesidad de unificar la Relatividad General con la Teoría Cuántica, el otro gran desarrollo científico de la primera mitad del siglo XX. Una consecuencia de tal unificación que él descubrió era que los agujeros negros no eran totalmente negros, sino que podían emitir radiación y eventualmente evaporarse y desaparecer. Otra conjetura es que el universo no tiene bordes o límites en el tiempo imaginario. Esto implicaría que el modo en que el universo empezó queda completamente determinado por las leyes de la ciencia.
Sus numerosas publicaciones incluyen La Estructura a Gran Escala del Espacio-tiempo con G. F. R. Ellis, Relatividad General: Revisión en el Centenario de Einstein con W. Israel, y 300 Años de Gravedad, con W. Israel. Stephen Hawking ha publicado tres libros de divulgación: su éxito de ventas Breve historia del tiempo (Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros), Agujeros negros y pequeños universos y otros ensayos, en 2001 El universo en una cáscara de nuez, en 2005 Brevísima historia del tiempo, una versión de su libro homónimo adaptada para un público más amplio.

Investigación sobre el origen del Universo

En su libro Agujeros negros y pequeños universos y otros ensayos, editado en 1993, afirmó:

"La ciencia podría afirmar que el universo tenía que haber conocido un comienzo (...) A muchos científicos no les agradó la idea de que el universo hubiese tenido un principio, un momento de creación"

"En el universo primitivo está la respuesta a la pregunta fundamental sobre el origen de todo lo que vemos hoy, incluida la vida"

Alrededor del año 2004 propuso su nueva teoría acerca de las "simas o agujeros negros" un término que por lo general se aplica a los restos de estrellas que sufrieron un colapso gravitacional después de agotar todo su combustible nuclear. Según Hawking, el universo está prácticamente lleno de "pequeños agujeros negros" y considera que estos se formaron del material original del universo.
Ha declarado también acerca del origen del universo:

"En la teoría clásica de la relatividad general [...] el principio del universo tiene que ser una singularidad de densidad y curvatura del espacio-tiempo infinitas. En esas circunstancias dejarían de regir todas las leyes conocidas de la física (...) Mientras más examinamos el universo, descubrimos que de ninguna manera es arbitrario, sino que obedece ciertas leyes bien definidas que funcionan en diferentes campos. Parece muy razonable suponer que haya principios unificadores, de modo que todas las leyes sean parte de alguna ley mayor"³⁰

Hawking y la contingencia de Dios

Stephen Hawking en Jerusalén (2006).

La primera esposa de Hawking, Jane Wilde, declaró públicamente durante el proceso de divorcio que él era ateo pero que citaba muchas veces a Dios en sus libros con fines comerciales.³¹ ³² En efecto, Stephen Hawking utiliza repetidamente la palabra Dios³³ en su discurso público de divulgación científica, pero ha explicado que lo hace en sentido meramente metafórico. "No soy religioso en el sentido normal de la palabra. Creo que el Universo está gobernado por las leyes de la ciencia. Esas leyes pudieron haber sido creadas por Dios; pero Dios no interviene para romper las leyes."³⁴ En junio del 2010, en una entrevista para ABC News se le pregunta si imagina un punto en el que ciencia y religión se encuentren de algún modo, y Hawking contesta que "es más sencillo que Corea del Norte gane el mundial de fútbol", y añade: "Existe una diferencia fundamental entre ciencia y religión. La religión se basa en la autoridad, y la ciencia se basa en la observación y la razón. La ciencia vencerá porque funciona.".³⁵ En septiembre de 2010, según extractos de su libro The Grand Design, publicados por el periódico The Times, Hawking dice que una nueva serie de teorías torna superfluo pensar en la existencia de un creador del Universo, que Dios no creó el Universo y que el Big Bang fue la consecuencia inevitable de las leyes de la física.

"Dado que existe una ley como la de la gravedad, el Universo pudo y se creó de la nada. La creación espontánea es la razón de que haya algo en lugar de nada, es la razón por la que existe el Universo, de que existamos. No es necesario invocar a Dios como el que encendió la mecha y creó el Universo".³⁶

La publicación de los extractos del libro escrito junto a Leonard Mlodinow The Grand Design (El gran diseño),³⁷ ³⁸ en los que manifiesta básicamente que Dios no creó el Universo, causó una fuerte polémica y críticas por parte de los representantes de numerosas religiones.³⁹ ⁴⁰ ⁴¹

Su lucha personal contra la esclerosis

Stephen Hawking es un ejemplo de lucha y dignidad frente a la ELA. Foto París (22 de mayo de 2006)

Stephen Hawking está gravemente discapacitado a causa de su enfermedad: la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la cual no le impide mantener su alta actividad científica y pública. Los primeros síntomas de la enfermedad aparecieron durante su estancia en Oxford y finalmente se le diagnosticó ELA a los 21 años, justo antes de su primer matrimonio. En ese momento los médicos le pronosticaron que no viviría más de 2 ó 3 años (tiempo de supervivencia normal de la enfermedad), pero por motivos desconocidos, es de las pocas personas que ha sobrevivido muchos más años, aún padeciendo el progresivo avance de la discapacidad.
En 1985 se le practicó una traqueotomía y desde entonces utiliza un sintetizador de voz para comunicarse. Paulatinamente ha ido perdiendo el uso de sus extremidades, así como el resto de la musculatura voluntaria, incluyendo la fuerza del cuello para mantenerse con la cabeza erguida; con todo esto su movilidad es prácticamente nula. La silla de ruedas que utiliza en público está controlada por un ordenador que maneja a través de leves movimientos de cabeza y ojos, que también le permite seleccionar palabras y frases en su sintetizador de voz.
El 20 de abril de 2009 se informó que Hawking había sido internado "muy enfermo" en un hospital de Cambridge. Unas pocas horas después de conocerse la noticia, su web personal mostraba un mensaje que hacía referencia a la avalancha de visitas que había sufrido, con lo que se habían visto obligados a omitir sus contenidos temporalmente para evitar una caída del servidor.⁴²
Al día siguiente, 21 de abril, se informó de su mejoría y la posibilidad de su pronta recuperación total.⁴³

Obras

Selección de obras de Stephen Hawking

Científicas y divulgativas

1969 - Singularities in Collapsing Stars and Expanding Universes with Dennis William Sciama, Comments on Astrophysics and Space Physics Vol 1 - 1
1973 - The Large Scale Structure of Spacetime con George Ellis, ISBN 0-521-09906-4
1988 - Historia del tiempo: del big bang a los agujeros negros, o Breve Historia del Tiempo - (A Brief History of Time, Bantam Press, ISBN 0-553-05340-X)
1993 - Agujeros negros y pequeños universos y otros ensayos - (Black Holes and Baby Universes and Other Essays, Bantam Books, ISBN 0-553-37411-7)
1996 - La naturaleza del espacio y el tiempo -(The Nature of Space and Time con Roger Penrose, Michael Atiyah, Nueva Jersey: Princeton University Press, ISBN 0-691-05084-8)
1997 - The Large, the Small, and the Human Mind, (with Abner Shimony, Nancy Cartwright, and Roger Penrose), Cambridge University Press, ISBN 0-521-56330-5 (hardback), ISBN 0-521-65538-2 (paperback), Canto edition: ISBN 0-521-78572-3
2001 - El universo en una cáscara de nuez - (The Universe in a Nutshell, (Bantam Press 2001) ISBN 0-553-80202-X)
2002 - A hombros de gigantes, los grandes textos de la física y la astronomía - (On The Shoulders of Giants. The Great Works of Physics and Astronomy, (Running Press) ISBN 0-7624-1698-X)
2003 - El futuro del espaciotiempo, Editorial crítica.
2005 - Information Loss in Black Holes, Cambridge University Press.
2005 - Brevísima historia del tiempo - (A Briefer History of Time, Bantam Books, ISBN 0-553-80436-7)
2005 - Dios creó los números: los descubrimientos matemáticos que cambiaron la historia - (God Created the Integers: The Mathematical Breakthroughs That Changed History, Running Press, ISBN 0-7624-1922-9)
2007 - La teoría del todo: el origen y el destino del universo, Debate
2008 - La gran ilusión: las grandes obras de Albert Einstein, Editorial Crítica
2009 - El tesoro cósmico, Montena
2010 - El gran diseño (The Grand Design con Leonard Mlodinow -.⁴⁴ ⁴⁵

El misterio del ser, Capítulo 1 de El gran diseño, El País, Babelia, 8/11/2010

Obra atribuida a Hawking y desmentida

En su página web Hawking denuncia la publicación no autorizada de The Theory of Everything e indica que él no ha participado en su elaboración.

Ficción infantil

Estas obras están escritas junto con su hija Lucy Hawking.

2007 - La clave secreta del universo - (George's Secret Key to the Universe, Random House ISBN 978-0-385-61270-8)
2009 - El tesoro cósmico - (George's Cosmic Treasure Hunt, Simon & Schuster, ISBN 978-1-4169-8671-3)

Películas, documentales y series

Los Secretos del Universo (BBC)
Una breve historia del tiempo (A Brief History of Time)
El universo de Stephen Hawking (Stephen Hawking's Universe)
La paradoja de Hawking - (Horizon (BBC TV series): The Hawking Paradox)⁴⁶
Maestros de la ciencia ficción - Masters of Science Fiction)
Stephen Hawking: Master of the Universe
En el universo con Stephen Hawking - (Into The Universe with Stephen Hawking)⁴⁷
Hawking (BBC) donde Stephen es interpretado por Benedict Cumberbatch
The Big Bang Theory donde se interpreta brevemente a sí mismo en un capítulo (2012).

Una lista de las publicaciones de Hawking del año 2002 puede econtrarse en su página web.

Literatura sobre Stephen Hawking

Kitty Ferguson (1992). Stephen Hawking: su vida y su obra: hacía una teoría de todo. Crítica. ISBN 978-84-7423-557-9.
David Filkin (1998). El universo de Stephen Hawking. Gedisa. ISBN 978-84-7432-668-0.
Peter Coles (2004). Hawking y la mente de Dios. Gedisa. ISBN 978-84-9784-033-0.
Francisco J. Soler Gil (2008). Lo divino y lo humano en el universo de Stephen Hawking. Ediciones Cristiandad. ISBN 9788470575365.
Clifford A. Pickover (2009). De Arquímedes a Hawking: las leyes de la ciencia y sus descubridores. Crítica. ISBN 978-84-9892-003-1.

Véase también

Referencias

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↑ Cf. rtve.es, «Obama condecora con la Medalla de la Libertad a figuras como Stephen Hawking o Ted Kennedy», 13-8-2009, consultado el 1-9-2010.
↑ ^a ^b ^c O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. «Stephen William Hawking». MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews. Consultado el 1 de octubre de 2009.
↑ ^a ^b ^c Current Biography Yearbook: 1984. New York City: H. W. Wilson Company. 1985. ISBN 978-99942-3-211-6.
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↑ The New York Times, "The Universe and Dr. Hawking", Michael Harwood, 23 de enero de 1983, p. 53.
↑ "Then, in 1999, his former wife published Music To Move The Stars: My Life with Stephen, in which she claimed (...) her Christian faith clashed with his steadfast atheism; (...) The last line in A Brief History of Time is famous for saying that, if we could tie together the equations describing the universe, we would "know the mind of God." But his former wife claims, "He is an atheist. So why is the deity making an appearance? The obvious answer is that it helps sell books.". 'The Crazy World of Stephen Hawking' Charles Arthur. 12 October 2001. The Independent (London) Pag. 7.
↑ "Jane took much of her dramatic hope at the time from her faith, and still sees something of the irony in the fact that her Christianity gave her the strength to support her husband, the most profound atheist. 'Stephen, I hope, had belief in me that I could make everything possible for him, but he did not share my religious - or spiritual - faith.' ". Tim Adams, 'A Brief History of a First Wife', The Observer, 4 April 2004, Review, Pg. 4..
↑ Burgess, Anthony (1991). "Though A Brief History of Time brings in God as a useful metaphor, Hawking is an atheist". The Observer. pp. 42.
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↑ «"Stephen Hawking on Religion: 'Science Will Win"» (ABC News. By Ki Mae Heussner. June 7, 2010.).
↑ «God did not create the universe, says Hawking» (news.yahoo.com. 2010-09-02. Retrieved 2010-09-02.).
↑ El misterio del ser, primer capítulo del libro El gran diseño, Stephen Hawking, 2010, El País, Babelia
↑ Hawking planta cara a Dios, El País, 8/11/2010
↑ Dios no creó el Universo, asegura Stephen Hawking, El País, 2/9/2010
↑ Los líderes religiosos británicos critican a Hawking, Público, 3/9/2010
↑ Si lo dice un científico, va a misa, Los investigadores están divididos: unos son creyentes y otros piensan que Dios es incompatible con la ciencia - ¿Es cometido de los laboratorios demostrar la existencia divina?, 'El País, 5/9/2010
↑ «El científico Stephen Hawking, hospitalizado "muy enfermo"». El País - agencias (20 de abril de 2009). Consultado el 20 de abril de 2009.
↑ «Mejora el estado de salud de Stephen Hawking». El Periódico (21 de abril de 2009). Consultado el 21 de abril de 2009.
↑ Dios no creó el Universo, asegura Stephen Hawking, El País, 2/9/2010
↑ Los líderes religiosos británicos critican a Hawking, Público, 3/9/2010
↑ «The Hawking Paradox». Internet Movie Database (2005). Consultado el 29 de agosto de 2008.
↑ «Into the Universe, with Stephen Hawking». Discovery Channel (2010). Consultado el 25 de abril de 2010.

Esta obra deriva de la traducción parcial de Stephen Hawking, concretamente de esta versión, publicada bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 3.0 Unported por editores de la Wikipedia en inglés.