jueves, 23 de febrero del 2017 Fecha
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¿Quién inventó la máquina del Tiempo?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Personajes de la Historia    ~    Comentarios Comments (0)

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personajes históricos

La máquina del tiempo la inventó un español

En 1887, Enrique Gaspar publicó ‘El anacronópete’, la primera obra mundial en la que la ciencia permitía viajar al pasado. Ocho años después H.G. Wells se llevaba la gloria gracias a su popular novela.

 

Imagen para el resultado de noticias

Enrique Gaspar, el inventor de la máquina del tiempo.
Miguel A. Delgado @Rosenrod
 

 

En 1887, la editorial de Daniel Cortezo, de Barcelona, publicaba un libro realmente único, El anacronópete, que planteaba una historia realmente original, sin precedentes: la de un inventor de Zaragoza, Sindulfo García, que presentaba en la Exposición Universal de París una máquina de hierro capaz de viajar en el tiempo. Eso la convierte en la primera obra literaria en la que es la técnica la que permite ir al pasado: faltaban aún ocho años para que, en 1895, H.G. Wells publicara la que universal (y erróneamente) se ha considerado como la primera novela de viajes temporales “científicos”.

Resultado de imagen de El anacronópete de Enrique Gaspar

En realidad, la novela era el plan ‘B’ de su autor, que llevaba desde 1881 intentando poner en pie su zarzuela Viaje hacia atrás verificado en el tiempo desde el último tercio del siglo XIX hasta el caos, cuyo manuscrito se conserva en la Biblioteca Nacional. Contra lo que se suele pensar, el llamado “género chico” ofrecía una gran variedad de temas que no se circunscribían a lo castizo o costumbrista, y de hecho era capaz de atreverse con cualquier trama. El propio Gaspar había conocido ya varios éxitos con obras dramáticas como El estómago (1874), que resaltaba la preponderancia de ese órgano en el cuerpo humano, e incluso llegaría a firmar otras de temática feminista como Huelga de hijos (1893).

Momento en el que desaparecen las prendas de lana y algodón.

Gaspar, nacido en Madrid en 1842, además de escritor, fue diplomático. Después de desarrollar su cargo en Europa, ocupó cargos de cónsul en Macao, Cantón y Hong Kong. Unos destinos que tuvieron una gran influencia en El anacronópete, por cuanto los viajeros del aparato (que recibe su nombre de la combinación de tres palabras griegas, ‘aná’, atrás; ‘cronos’, tiempo; y ‘petes’, el que vuela)o ‘anacronóbatas’, llegarán a visitar la China del siglo III, a la que encuentran tan avanzada técnica, social y culturalmente como el Occidente del XIX.

En su concepción, Gaspar tuvo dos claras influencias: por un lado, los libros de Julio Verne, que arrasaban en España tanto como en Europa y América; y por otro, la novela Lumen, del astrónomo francés Camille Flammarion, con quien el español mantuvo una relación de amistad, y que también abordaba un viaje en el tiempo, aunque en este caso a través de un sueño. Del primero tomó el sentido de la aventura y la necesidad de buscar un sustento lo más científico posible a la historia; del segundo, la posibilidad de trasladarse a épocas pretéritas.

Pero si algo distingue a la obra de Gaspar es su profundo sentido del humor: al ser ideada para una zarzuela no evita los enredos y los momentos pícaros (por ejemplo, los vestidos de lana de unas mujeres “de vida alegre” parisinas que se unen al viaje, van convirtiéndose en las ovejas originales al ir hacia atrás en el tiempo, lo que lleva a la desaparición progresiva de su ropa). Precisamente, para evitar que eso suceda y que los propios viajeros vayan rejuveneciendo hasta convertirse en bebés y desaparecer, el inventor utilizará una sustancia de su invención, a la que bautizará con el nombre de ‘fluido García’ (que ha dado nombre a un disco del grupo español Sidonie).

Página de la edición original de El anacronópete.

En la novela, el grupo formado en un principio por Sindulfo García, su ayudante Benjamín, su sobrina Clara, una sirvienta, un capitán enamorado de Clara, unos húsares y las mencionadas parisinas, viajan en el anacronópete, que se desplaza gracias a una especie de grandes cucharas mecánicas hasta la batalla de Tetuán de 1860, la Granada de 1492, la Rávena del 690, la China del siglo III, la Pompeya de la erupción del Vesubio del 79 y, finalmente, el siglo XXX a.C., donde llegan a ver a los descendientes de Caín transportando el cadáver de Abel.

No deja de ser curioso, y muy representativo de las distintas mentalidades de sus autores que, mientras que en la novela de Wells el protagonista sólo quiere viajar hacia el futuro para conocer hacia dónde se encamina la humanidad, en la obra de Gaspar su protagonista acaba llegando al mismo momento de la Creación, obsesionado por encontrar la fuente divina de todo lo conocido.

La obra, que iba acompañada de unas soberbias ilustraciones del pintor Francesc Gómez Soler y en la que Gaspar tenía grandes esperanzas, fue un rotundo fracaso. ue el gran éxito editorial de aquel año fuera Fortunata y Jacinta, la obra realista de Benito Pérez Galdós, demuestra que los gustos del público del momento no parecían muy proclives, a pesar del éxito de Verne, a una propuesta de este tipo. El escaso interés de la crítica y los historiadores de la literatura española por la fantasía hizo que la obra cayera en el olvido, aunque se convirtió en una referencia de culto. No se volvió a publicar hasta el año 2000, en una edición de Círculo de Lectores que recuperaba la cubierta y las ilustraciones originales.

Recordemos a un personaje, unos hechos.

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Personajes de la Historia    ~    Comentarios Comments (1)

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http://scientia1.files.wordpress.com/2011/05/logo_carnaval1.jpg

Este trabajo lo presenté  en el Carnaval de la Física en homenaje a Riemann.

Georg Friedrich Bernhard Riemann fue un matemático alemán que realizó contribuciones muy importantes al análisis y la geometría diferencial, algunas de las cuales allanaron el camino para el desarrollo más avanzado de la relatividad general. Hay personajes que parecen estar destinados al olvido a pesar, de sus muchas contribuciones alñsaber del mundo.

Recordemos aquí un extraño caso que surgió el día 10 de Junio de 1.854 con el nacimiento de una nueva geometría: la teoría de dimensiones más altas que fue introducida cuando Georg Friedrich Bernhard Riemann que dio su célebre conferencia en la facultad de la Universidad de Göttingen en Alemania. Aquello fue como abrir de golpe todas las ventanas cerradas durante 2.000 años de una lóbrega habitación que, de pronto, se ve inundada por la luz cegadora de un Sol radiante. Riemann regaló al mundo las sorprendentes propiedades del espacio multidimensional.

Su ensayo, de profunda importancia y elegancia excepcional, “sobre las hipótesis que subyacen en los fundamentos de la geometría” derribó pilares de la geometría clásica griega, que habían resistido con éxito todos los asaltos de los escépticos durante dos milenios. La vieja geometría de Euclides, en la cual todas las figuras geométricas son de dos o tres dimensiones, se venía abajo, mientras una nueva geometría riemanniana surgía de sus ruinas. La revolución riemanniana iba a tener grandes consecuencias para el futuro de las artes y las ciencias. En menos de tres decenios, la “misteriosa cuarta dimensión” influiría en la evolución del arte, la filosofía y la literatura en toda Europa. Antes de que hubieran pasado seis decenios a partir de la conferencia de Riemann, Einstein utilizaría la geometría riemanniana tetradimensional para explicar la creación del universo y su evolución mediante su asombrosa teoría de la relatividad general. Ciento treinta años después de su conferencia, los físicos utilizarían la geometría decadimensional para intentar unir todas las leyes del universo. El núcleo de la obra de Riemann era la comprensión de las leyes físicas mediante su simplificación al contemplarlas en espacios de más dimensiones.

Contradictoriamente, Riemann era la persona menos indicada para anunciar tan profunda y completa evolución en el pensamiento matemático y físico. Era huraño, solitario y sufría crisis nerviosas. De salud muy precaria que arruinó su vida en la miseria abyecta y la tuberculosis.

Riemann nació en 1.826 en Hannover, Alemania, segundo de los seis hijos de un pobre pastor luterano que trabajó y se esforzó como humilde predicador para alimentar a su numerosa familia que, mal alimentada, tendrían una delicada salud que les llevaría a una temprana muerte. La madre de Riemann también murió antes de que sus hijos hubieran crecido.

A edad muy temprana, Riemann mostraba ya los rasgos que le hicieron famoso: increíble capacidad de cálculo que era el contrapunto a su gran timidez y temor a expresarse en público. Terriblemente apocado era objeto de bromas de otros niños, lo que le hizo recogerse aún más en un mundo matemático intensamente privado que le salvaba del mundo hostil exterior.

Para complacer a su padre, Riemann se propuso hacerse estudiante de teología, obtener un puesto remunerado como pastor y ayudar a su familia.  En la escuela secundaria estudió la Biblia con intensidad, pero sus pensamientos volvían siempre a las matemáticas. Aprendía tan rápidamente que siempre estaba por delante de los conocimientos de sus instructores, que encontraron imposible mantenerse a su altura. Finalmente, el director de la escuela dio a Riemann un pesado libro para mantenerle ocupado. El libro era la Teoría de números de Adrien-Marie Legendre, una voluminosa obra maestra de 859 páginas, el tratado más avanzado del mundo sobre el difícil tema de la teoría de números. Riemann devoró el libro en seis días.

Legendre: Geometría
Portada de la décimo primera edición de los “Eléments de Geométrie” de A. M. Legendre (1794)

Cuando el director le preguntó:

¿hasta dónde has leído?”, el joven Riemann respondió: “este es un libro maravilloso. Ya me lo sé todo”.

Sin creerse realmente la afirmación de su pupilo, el director le planteó varios meses después cuestiones complejas sobre el contenido del libro, que Riemann respondió correctamente.

Con mil sacrificios, el padre de Riemann consiguió reunir los fondos necesarios para que a los 19 años pudiera acudir a la Universidad de Göttingen, donde encontró a Carl Friedrich Gauss, el aclamado por todos “Príncipe de las Matemáticas”, uno de los mayores matemáticos de todos los tiempos. Incluso hoy, si hacemos una selección por expertos para distinguir a los matemáticos más grandes de la Historia, aparecerá indudablemente Euclides, Arquímedes, Newton y Gauss.

La ciencia la construyen las personas, pero también es interesante prestar atención a los lugares en los que se desarrolla. Gotinga, en Alemania, albergó uno de los centros más importantes para las matemáticas, del que formaron parte Gauss, Riemann, Klein, Hilbert, Minkowski, Heisenberg, Born, Jordan, Wigner, Teller, Von Neuman y muchos otros grandes nombres de la historia de la ciencia. Lamentablemente, la guerra, el odio y la barbarie redujeron el lugar a un viejo recuerdo. Fernando Jiménez Alburquerque, investigador postdoctoral de la Technische Universität München (Alemania), dedica la siguiente entrada a éste santuario del saber.

Los estudios de Riemann no fueron un camino de rosas precisamente.  Alemania sacudida por disturbios, manifestaciones y levantamientos, fue reclutado en el cuerpo de estudiantes para proteger al rey en el palacio real de Berlín y sus estudios quedaron interrumpidos.

En aquel ambiente, el problema que captó el interés de Riemann fue el colapso que, según el pensaba, suponía la geometría euclidiana, que mantiene que el espacio es tridimensional y “plano” (en el espacio plano, la distancia más corta entre dos puntos es la línea recta; lo que descarta la posibilidad de que el espacio pueda estar curvado, como en una esfera).

Para Riemann, la geometría de Euclides era particularmente estéril cuando se la comparaba con la rica diversidad del mundo. En ninguna parte veía Riemann las figuras geométricas planas idealizadas por Euclides. Las montañas, las olas del mar, las nubes y los torbellinos no son círculos, triángulos o cuadrados perfectos, sino objetos curvos que se doblan y retuercen en una diversidad infinita. Riemann, ante aquella realidad, se rebeló contra la aparente precisión matemática de la geometría griega, cuyos fundamentos, descubrió él, estaban basados en definitiva sobre las arenas movedizas del sentido común y la intuición, no sobre el terreno firme de la lógica y la realidad del mundo.

Euclides nos habló de la obviedad de que un punto no tiene dimensión.  Una línea tiene una dimensión: longitud. Un plano tiene dos dimensiones: longitud y anchura. Un sólido tiene tres dimensiones: longitud, anchura y altura. Y allí se detiene. Nada tiene cuatro dimensiones, incluso Aristóteles afirmó que la cuarta dimensión era imposible. En Sobre el cielo, escribió: “La línea tiene magnitud en una dirección, el plano en dos direcciones, y el sólido en tres direcciones, y más allá de éstas no hay otra magnitud porque los tres son todas”. Además, en el año 150 d. C. el astrónomo Ptolomeo de Alejandría fue más allá de Aristóteles y ofreció, en su libro sobre la distancia, la primera “demostración” ingeniosa de que la cuarta dimensión es imposible.

En realidad, lo único que Ptolomeo demostraba era que era imposible visualizar la cuarta dimensión con nuestros cerebros tridimensionales (de hecho, hoy sabemos que muchos objetos matemáticos no pueden ser visualizados, aunque puede demostrarse que en realidad, existen). Ptolomeo puede pasar a la Historia como el hombre que se opuso a dos grandes ideas en la ciencia: el sistema solar heliocéntrico y la cuarta dimensión.

La ruptura decisiva con la geometría euclidiana llegó cuando Gauss pidió a su discípulo Riemann que preparara una presentación oral sobre los “fundamentos de la geometría”. Gauss estaba muy interesado en ver si su discípulo podía desarrollar una alternativa a la geometría de Euclides.

Riemann desarrolló su teoría de dimensiones más altas.

Finalmente, cuando hizo su presentación oral en 1.854, la recepción fue entusiasta. Visto en retrospectiva, esta fue, sin discusión, una de las conferencias públicas más importantes en la historia de las matemáticas. Rápidamente se entendió por toda Europa la noticia de que Riemann había roto definitivamente los límites de la geometría de Euclides que había regido las matemáticas durante dos milenios.

Riemann creó su tensor métrico para que, a partir de ese momento, otros dispusieran de una poderosa herramienta que les hacía posible expresarse, a partir del famoso teorema de Pitágoras (uno de los grandes descubrimientos de los griegos en matemáticas que establece la relación entre las longitudes de los tres lados de un triángulo rectángulo: afirma que la suma de los cuadrados de los lados menores es igual al cuadrado del lado mayor, la hipotenusa; es decir, si a y b son los longitudes de los dos catetos, y c es la longitud de la hipotenusa, entonces a2 + b2 = c2.  El teorema de Pitágoras, por supuesto, es la base de toda la arquitectura; toda estructura construida en este planeta está basada en él. Claro que, es una herramienta para utilizar en un mundo tridimensional).

¿Que habría podido hacer Einstein sin el Tnsor métrico de Riemann?

El tensor métrico de Riemann, o N dimensiones, fue mucho más allá y podemos decir que es el teorema para dimensiones más altas con el que podemos describir fenómenos espaciales que no son planos, tales como un remolino causado en el agua o en la atmósfera, como por ejemplo también la curvatura del espacio en presencia de grandes masas. Precisamente, el tensor de Riemann permitió a Einstein formular su teoría de la gravedad y posteriormente lo utilizo Kaluza y Klein para su teoría en la quinta dimensión de la que años más tarde se derivaron las teorías de supergravedad, supersimetría y, finalmente, las supercuerdas.

Una corredora que se llama imaginación deambula por nuestras mentes y, en el momento menos esperado… ¡Surge la Luz! Así podemos decir que ocurrió en el caso de Riemann que, para asombro de Einstein, cuando tuvo ante sus ojos la conferencia de Riemann de 1.854 que le había enviado su amigo Marcel Grossman, rápidamente se dio cuenta de que allí estaba la clave para resolver su problema.  Descubrió que podía incorporar todo el cuerpo del trabajo de Riemann en la reformulación de su principio. Casi línea por línea, el gran trabajo de Riemann encontraba su verdadero lugar en el principio de Einstein de la relatividad general. Esta fue la obra más soberbia de Einstein, incluso más que su celebrada ecuación E = mc2. La reinterpretación física de la famosa conferencia de Riemann se denomina ahora relatividad general, y las ecuaciones de campo de Einstein se sitúan entre las ideas más profundas de la historia de la ciencia.

No sería justo reconocer aquí que Riemann, tiene mucho que ver en ese gran logro de Einstein (Relatividad General), y de toda la física en lo que a la geometría de espacios curvos se refiere…

emilio silvera

Hawking sobre dos piernas

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Personajes de la Historia    ~    Comentarios Comments (2)

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Jane Hawking, primera esposa del científico, aporta en unas memorias un retrato intenso y vívido de aquellos años de formación intelectual y emocional del físico.

 

 

 

El científico Stephen Hawking y la escritora Jane Hawking el día de su boda, en 1965.

Poca gente quedará sobre el planeta Tierra que no esté familiarizada con la imagen de Stephen Hawking, cosmólogo, físico teórico, escritor de éxito, polemista agudo y personaje de Los Simpsons, postrado por la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) en su silla de ruedas de alta tecnología y comunicándose con el mundo mediante un sintetizador de voz que va cambiando de software pero mantiene –por expreso deseo del usuario— su inconfundible y algo inquietante timbre robótico. La figura resulta tan familiar, de hecho, que resulta fácil olvidar que el físico fue hasta los veintipocos años una persona sana que se movía sobre dos piernas, soñaba con un futuro brillante y se enamoraba como cualquier joven, o al menos como cualquier joven educado en Oxford. Su primera mujer, Jane Hawking, nos aporta ahora un retrato intenso y vívido de aquellos años de formación intelectual y emocional. Y también de todo lo que vino después.

Hacia el infinito; mi vida con Stephen Hawking (Lumen, que llegará a librerías el 2 de enero) no es exactamente una biografía del físico, ni tampoco una autobiografía de su autora. Consciente de que la celebridad de su ex marido no cesará en décadas ni en siglos por venir, la escritora y conferenciante Jane Hawking ha decidido contar ella misma su relación con él antes de que “dentro de cincuenta o cien años alguien se inventara nuestras vidas”. Esta es la narración de la mujer que mejor conoció a Stephen Hawking durante su juventud, y la que decidió casarse con él pese a su trágica enfermedad. También es por tanto la historia de un dilema moral: uno de los más graves a los que se puede enfrentar un ser humano a lo largo de su vida.

Hawking pertenecía a una de esas familias británicas que parecen sacadas de una película de Frank Capra, excéntricas, intelectuales y despreocupadas de su imagen entre los más o menos horrorizados vecinos. El padre, el médico Frank Hawking, no solo era el único apicultor de Saint Albans, una ciudad de 60.000 habitantes, 30 kilómetros al norte de Londres, sino también el único que tenía un par de esquís. “En invierno”, narra Jane, “pasaba esquiando por delante de nuestra casa camino del campo de golf”. Los Hawking eran conocidos en Saint Albans por costumbres como la de sentarse a comer en la mesa leyendo un libro cada uno, y la abuela vivía en la habitación de la buhardilla, que tenía una entrada independiente desde la calle, y solo bajaba con ocasión de algún acontecimiento familiar o para dar un concierto de piano, instrumento del que era virtuosa.

Jane Hawking fue por primera vez a casa de los Hawking en 1962, invitada al 21 cumpleaños de Stephen, y tuvo ocasión de conocer allí a sus amigos de Oxford, que se consideraban a sí mismos “los aventureros intelectuales de su generación”, en palabras de la autora, “consagrados en cuerpo y alma al rechazo crítico de todo lugar común, a la burla de los comentarios manidos o tópicos, a la afirmación de su propia independencia de criterio y a la exploración de los confines de la mente”. Jane, una muchacha de firmes convicciones cristianas y opiniones convencionales, se sintió siempre algo abrumada por todo ese despliegue de cohetería, pero desde el principio vio en Stephen algo más que eso, una naturaleza empática e independiente de la que, casi sin darse cuenta, cayó enamorada en pocos meses.

 

Eddie Redmayne (Stephen Hawking) y Felicity Jones (Jane) en un imagen de ‘La teoría del todo’. / ©Focus Features/Courtesy Everett Collection (©Focus Features/Courtesy Everett Collection / Cordon Press)

 

La noticia llegó un sábado de febrero de 1963 de boca de su amiga Diana: “Oye, ¿os habéis enterado de lo de Stephen?”. El joven talento llevaba dos semanas en el hospital de Saint Bartholomew, porque había estado tropezando continuamente y no se podía ni abrochar los cordones de los zapatos. Los médicos le habían diagnosticado la esclerosis y le habían dado dos años de vida. Jane se quedó perpleja. “Aún éramos lo bastante jóvenes para ser inmortales”, escribe. Diana le contó que Stephen estaba muy deprimido, y que había visto morir al chico de la cama de al lado en el pabellón del hospital. Stephen se había negado a aceptar una habitación individual, fiel a sus principios socialistas. Genio y figura.

Pero el libro de Jane Hawking no tiene el tono de una tragedia, como tampoco lo ha tenido la ya larga vida de Stephen. Quienes conocen de cerca al físico se quedan indefectiblemente perplejos por un detalle: lo muy poco que le importa su discapacidad. Hawking no solo ha dejado perplejos a sus médicos por sus décadas de supervivencia a la ELA –un caso insólito para la medicina—, sino que demuestra cada día que puede llevar una vida tan normal como pueda llevar un físico teórico. Su productividad científica le sitúa en la élite de la disciplina, disfruta como cualquiera de una buena cena con los amigos, y jamás ha renunciado a su agudo sentido del humor.

La esclerosis se presentaba en aquellos primeros años con crisis alternadas con episodios de relativa normalidad, y poco después de su deprimente ingreso en el hospital de Saint Bartholomew, Jane tuvo ocasión de comprobar el estrepitoso estilo de conducción de su novio. Stephen la llevó a Cambridge en el gigantesco Ford Zephyr de su padre –un coche que había vadeado ríos en Cachemira durante la estancia india de la familia— en lo que acabó constituyendo una de las experiencias más espeluznantes a las que se había enfrentado la joven. “Parecía utilizar el volante para alzarse y ver por encima del salpicadero”, cuenta Jane. “Yo apenas me atrevía a mirar a la carretera, pero Stephen parecía mirarlo todo salvo la carretera”. Qué años aquellos.

Hay mucho más en este libro, una mirada extraordinaria a la vida de una figura aún más extraordinaria: el físico más popular de nuestro tiempo enfrentado al amor y al destino, los dos agujeros negros a los que acabamos sucumbiendo todos los miembros de esta especie paradójica.

Fuente: El Pais

Ylia Prigogine ¡Qué personaje!

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Ylia Prigogine haciendo lo que sólo unos privilegiados pueden hacer: desvelando los principios del mundo. Enn la pizarra, la entropía. La irreversibilidad del tiempo trae el orden al caos, decía.  De alguna manera pretendía explicar que nada permanece y todo cambia bajo los efectos del inexorable paso del Tiempoj.

Ilya Prigogine (25 de enero de 1917 Moscú28 de mayo de 2003, Bruselas) fue un físico, químico, sistémico y profesor universitario belga de origen ruso, galardonado con el Premio Nobel de Química en el año 1977 por sus investigaciones que lo llevaron a crear el concepto, en 1967, de estructuras disipativas.

“Desde los inicios de la biología, filósofos y científicos se habían dado de que las formas vivas, de múltiples y misteriosas maneras, combinan la estabilidad de la estructura con la fluidez del cambio. Como los remolinos, dependen de un  flujo constante de materia; como las llamas,transforman los materiales de los que se nutren para mantener su actividad y crecer; pero a diferencia de remolinos y llamas, las estructuras vivas también se desarrollan, se reproducen y evolucionan. “

Estructura disipativa

Las estructuras disipativas constituyen la aparición de estructuras coherentes, autoorganizadas en sistemas alejados del equilibrio. Se trata de un concepto de Ilya Prigogine, que recibió el Premio Nobel de Química «por una gran contribución a la acertada extensión de la teoría termodinámica a sistemas alejados del equilibrio, que sólo pueden existir en conjunción con su entorno».

El término estructura disipativa busca representar la asociación de las ideas de orden y disipación. El nuevo hecho fundamental es que la disipación de energía y de materia, que suele asociarse a la noción de pérdida y evolución hacia el desorden, se convierte, lejos del equilibrio, en fuente de orden.

Inestabilidad de Bénard

El ejemplo clásico utilizado por Prigogine para las estructuras disipativas es la «inestabilidad de Bénard». Se trata de una capa horizontal de líquido que tiene una diferencia de temperatura entre la superficie superior e inferior producto de que ésta última es calentada. Existe por tanto un gradiente de temperatura, al estar la base más caliente que la superficie, que produce la conducción de calor de abajo hacia arriba. La inestabilidad se produce cuando el gradiente sobrepasa cierto límite. En este caso el transporte de calor por conducción –colisión entre partículas— se ve aumentado por un transporte por convección, en el que las moléculas participan de un movimiento colectivo. Se forman vórtices que distribuyen la capa líquida en «celdas» de agua. Si se analiza la probabilidad de que un fenómeno como la «inestabilidad de Bénard» se produzca espontáneamente, se llega a la conclusión de que dicho fenómeno es prácticamente imposible.

Lejos del equilibrio

 

Lejos del equilibrio, la materia se comporta de forma diferente a las regiones cercanas al equilibrio. Las nociones de no linealidad, fluctuación, bifurcación y autoorganización son fundamentales: es el dominio de las estructuras disipativas, las que se encuentran en el origen de los estudios de sistemas complejos.

En un lenguaje vulgar, una estructura disipativa, sería la encargada de permitir alcanzar un cierto orden (muchas veces asociado al mero orden biológico) a expensas de un aporte continuo de energía externa al sistema. De ahí, que se le asocia al no equilibrio, pues origina condiciones que no son alcanzables espontáneamente, pero a las que sí se llegan, y mantienen en equilibrio, si cíclicamente se le incorpora energía. Se dice que tales sistemas concluyen en un «equilibrio estacionario».

Ilya Prigogine en uno de sus más célebres libros, de título ¿Tan sólo una ilusión?, que consta de una antología de diez ensayos (elaborados entre 1972 y 1982) en los que el autor habla con especial ahínco sobre este nuevo estado de la materia: las estructuras disipativas, asegurando que con estos novedosos conceptos se abre un «nuevo diálogo entre el hombre y la naturaleza».

Para Prigogine tiempo y eternidad son dos conceptos diferentes. El tiempo no es la eternidad, ni es el eterno retorno. La estructura del espacio-tiempo está ligada a la irreversabilidad pero el tiempo no es solamente irreversibilidad, devenir y evolución.

 

 

 

 

Para Prigogine… “el Tiempo…”

 

Para Prigogine no podemos hablar de un nacimiento del tiempo pero sí de un nacimiento de nuestro tiempo así como de un nacimiento de nuestro Universo. Existen muchos tipos de tiempos: el tiempo astronómico, el tiempo de la dinámica, el tiempo químico interno, el tiempo biológico interno, que es la inscripción del código genético que prosigue a lo largo de miles de millones de años de la vida misma, el tiempo musical, etc. Es una convención humana contar el tiempo a partir de un acontecimiento, como por ejemplo, el nacimiento de Cristo.

El nacimiento de nuestro tiempo no es el nacimiento del tiempo. Ya en el vacío fluctuante preexistía el tiempo en estado potencial. El tiempo potencial es un tiempo que está ya siempre ahí, en estado latente pero que requiere un fenómeno de fluctuación para concretarse. El tiempo no ha nacido con nuestro Universo: el tiempo precede a la existencia y podrá hacer que nazcan otros universos.

Los fenómenos irreversibles conducen a nuevas estructuras y, desde el momento en que aparecen estas nuevas estructuras, no hay vuelta atrás, no podemos pensar que los humanos somos los responsables de la aparición de la perspectiva del antes y del después. El antes y el después nos preceden, no son invenciones humanas, aunque sí lo es la forma en que medimos el tiempo, con relojes que tienen un movimiento periódico.

Si para Aristóteles, el tiempo es eterno y no tiene inicio y, para Einstein" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Einstein">Einstein, el tiempo es una ilusión humana, es eterno, no reversible, pero relativo, para Prigogine el tiempo precede al Universo. Para él el tiempo irreversible y no es una ilusión como creía Einstein" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Einstein">Einstein.

Prigogine se pregunta si la autonomía del tiempo desarrolla algún papel en la evolución de la vida, en la evolución biológica. La vida ha creado nuestro tiempo gracias a la creación de las biomoléculas, que son moléculas orgánicas a quienes la irreversibilidad les quebró la simetría. Al quebrar esta simetría espacial también quebró la simetría temporal, o sea, la simetría entre pasado y futuro. Eso es la historia de las moléculas, historia que permenece en su ADN y podemos rastrear.

Origen del Universo

En su teoría sobre el origen del Universo, la relación entre espacio-tiempo por un lado y materia por el otro, no es simétrica. El espacio-tiempo se transforma en materia cuando la inestabilidad del vacío se corresponde con una explosión de entropía, lo cual es un fenómeno irreversible. La materia sería, por lo tanto, para Prigogine, una contaminación del espacio-tiempo. El tiempo precede al Universo.2

En 1922, gracias a Einstein" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Einstein">Einstein, se abandona el modelo de un Universo estático, por el modelo de un Universo en expansión. En 1965 se descubre que el Universo está formado fundamentalmente por fotones, ya que existen 109 fotones por cada barión. El desorden se asocia a los fotones, mientras que el orden se asocia a los bariones. O sea, que nuestro Universo tiene más desorden que orden.

BCS-o-Teoria-de-los-Superconductores-8.jpg

Según Prigogine el Universo es el resultado de una transición de fase a gran escala, el paso de un estado a otro. El Universo sería el resultado de una inestabilidad sucedida a una situación que le ha precedido.

Contrariamente a la idea clásica de que habría habido una entropía despreciable que aumenta hasta la muerte térmica, estado en el que la entropía sería terminal, Prigogine localiza una enorme producción de entropía en el origen del Universo.

Por eso, para Prigogine la muerte térmica está en los inicios del Universo. La entropía total de Universo procede del predominio de los fotones.

Prigogine hace comenzar el Universo de una inestabilidad, un cambio de fase: el Universo que conocemos sería el resultado de una transformación irreversible de otro estado físico, de un vacío fluctuante de anti-materia.

El vacío fluctuante podía disminuir su energía emitiendo agujeros negros, lo cual es un fenómeno irreversible. En un primer momento, por la inestabilidad de las partículas de la masa crítica original, se van constituyendo grupos de masa que son pequeños agujeros negros del orden de 10 -3 g.

En ese momento el Universo se expande de manera exponencial, pero esos agujeros negros se descomponen en tiempos de 10 -35 segundos. O sea que la materia lleva consigo el signo de la flecha del tiempo. En ese momento aparece el Universo que ya está formado por fotones y bariones porque el tiempo se transformó en materia después de esta explosión de entropía.

El Universo caliente y pequeño era un Universo en equilibrio que se transformó en un Universo de no-equilibrio con la aparición de la materia. Si el Universo continuara en equilibrio no existiría la materia, y la aparición misma de la materia es una manifestación de la irreversibilidad. La existencia de materia y no de anti-materia es la prueba de una ruptura de la simetría anterior.

En el siglo XXI ya no se cree, como se pensaba en el siglo XX, que la evolución del Universo va en la dirección de la degradación, sino que la evolución va en la dirección del aumento de la complejidad, con nuevas estructuras que aparecen en cada nuevo nivel progresivamente, en todos los viveles existentes, sean del orden no viviente, como en las galaxias o estrellas, sean del orden viviente, como en los sistemas biológicos. Tanto en el orden microscópico como en el orden macroscópico.

Aunque todavía existen quienes creen que el porvenir del Universo es una repetición, un eterno retorno y que el tiempo no es más que una ilusión humana y, también existen, quienes creen, como en la termodinámica clásica, que la evolución del Universo consiste en una inevitable decadencia debido al agotamiento de los recursos disponibles, Prigogine sostiene, gracias a los avances de la ciencia y los nuevos conocimientos matemáticos, como los fractales, que la realidad de nuestro Universo es mucho más compleja que eso.

Existen demasiadas posibilidades y elementos a tomar en cuenta y, existen siempre nuevos procesos de transformación y de aumento de la complejidad.

Como veréris, de vez en cuando conviene echar una mirada por ahí para saber de personajes y de sus pensamientos que, como siempre digo, todos sabemos alguna cosa y, es conveniente, que todos los demás sepan de ella. En este caso, he traído aquí a este personaje de cuyos pensamientos podemos nutrir nuestros conocimientos para que podamos ser, algo menos ignorante.

Publica: emilio silvera

Fuente Wikipedia

Recordemos a un personaje, unos hechos.

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trabajo fue presentado en el Carnaval de la Física en homenaje a Riemann.

Recordemos aquí un extraño caso que surgió el día 10 de Junio de 1.854 con el nacimiento de una nueva geometría: la teoría de dimensiones más altas que fue introducida cuando Georg Friedrich Bernhard Riemann que dio su célebre conferencia en la facultad de la Universidad de Göttingen en Alemania. Aquello fue como abrir de golpe todas las ventanas cerradas 2.000 años de una lóbrega habitación que, de pronto, se ve inundada por la luz cegadora de un Sol radiante. Riemann regaló al mundo las sorprendentes propiedades del espacio multidimensional.

Su ensayo, de profunda importancia y elegancia excepcional, “sobre las hipótesis que subyacen en los fundamentos de la geometría” derribó pilares de la geometría clásica griega, que habían resistido con éxito todos los asaltos de los escépticos durante dos milenios. La vieja geometría de Euclides, en la cual todas las figuras geométricas son de dos o tres dimensiones, se venía abajo, mientras una nueva geometría riemanniana surgía de sus ruinas. La revolución riemanniana iba a tener grandes consecuencias el futuro de las artes y las ciencias. En menos de tres decenios, la “misteriosa cuarta dimensión” influiría en la evolución del arte, la filosofía y la literatura en toda Europa. Antes de que hubieran pasado seis decenios a partir de la conferencia de Riemann, Einstein utilizaría la geometría riemanniana tetradimensional para explicar la creación del universo y su evolución mediante su asombrosa teoría de la relatividad general. Ciento treinta años después de su conferencia, los físicos utilizarían la geometría decadimensional para intentar unir todas las leyes del universo. El núcleo de la obra de Riemann era la comprensión de las leyes físicas mediante su simplificación al contemplarlas en espacios de más dimensiones.

BUSCANDO A RIEMANN

Contradictoriamente, Riemann era la persona indicada para anunciar tan profunda y completa evolución en el pensamiento matemático y físico. Era huraño, solitario y sufría crisis nerviosas. De salud muy precaria que arruinó su vida en la miseria abyecta y la tuberculosis.

Riemann nació en 1.826 en Hannover, Alemania, segundo de los seis hijos de un pobre pastor luterano que trabajó y se esforzó como humilde predicador para alimentar a su numerosa familia que, mal alimentada, tendrían una delicada salud que les llevaría a una temprana muerte. La madre de Riemann también murió de que sus hijos hubieran crecido.

A edad muy temprana, Riemann mostraba ya los rasgos que le hicieron famoso: increíble capacidad de cálculo que era el contrapunto a su gran timidez y temor a expresarse en público. Terriblemente apocado era objeto de bromas de otros niños, lo que le hizo recogerse aún más en un mundo matemático intensamente privado que le salvaba del mundo hostil exterior.

Para complacer a su padre, Riemann se propuso hacerse estudiante de teología, obtener un puesto remunerado pastor y ayudar a su familia.  En la escuela secundaria estudió la Biblia con intensidad, pero sus pensamientos volvían siempre a las matemáticas. Aprendía tan rápidamente que siempre estaba por delante de los conocimientos de sus instructores, que encontraron imposible mantenerse a su altura. Finalmente, el director de la escuela dio a Riemann un pesado libro para mantenerle ocupado. El libro era la Teoría de números de Adrien-Marie Legendre, una voluminosa obra maestra de 859 páginas, el tratado más avanzado del mundo sobre el difícil tema de la teoría de números. Riemann devoró el libro en seis días.

Cuando el director le preguntó: “¿ dónde has leído?”, el joven Riemann respondió: “ es un libro maravilloso. Ya me lo sé todo”.

Sin creerse realmente la afirmación de su pupilo, el director le planteó varios meses después cuestiones complejas sobre el contenido del libro, que Riemann respondió correctamente.

Con mil sacrificios, el padre de Riemann consiguió reunir los fondos necesarios que a los 19 años pudiera acudir a la Universidad de Göttingen, donde encontró a Carl Friedrich Gauss, el aclamado por todos “Príncipe de las Matemáticas”, uno de los mayores matemáticos de todos los tiempos. Incluso hoy, si hacemos una selección por expertos para distinguir a los matemáticos más grandes de la Historia, aparecerá indudablemente Euclides, Arquímedes, Newton y Gauss.

Gráfico: Un corte de Riemann, con dos hojas conectadas a lo largo de una línea.  Si caminamos alrededor del corte, permanecemos dentro del mismo espacio.  Pero si atravesamos el corte, pasamos de una hoja a la continua.  es una superficie múltiplemente conexa

Los estudios de Riemann no fueron un camino de rosas precisamente.  Alemania sacudida por disturbios, manifestaciones y levantamientos, fue reclutado en el cuerpo de estudiantes para proteger al rey en el palacio real de Berlín y sus estudios quedaron interrumpidos.

En aquel ambiente, el problema que captó el interés de Riemann fue el colapso que, según el pensaba, suponía la geometría euclidiana, que mantiene que el espacio es tridimensional y “plano” (en el espacio plano, la distancia más corta dos puntos es la línea recta; lo que descarta la posibilidad de que el espacio pueda estar curvado, como en una esfera).

Para Riemann, la geometría de Euclides era particularmente estéril cuando se la comparaba con la rica diversidad del mundo. En ninguna veía Riemann las figuras geométricas planas idealizadas por Euclides. Las montañas, las olas del mar, las nubes y los torbellinos no son círculos, triángulos o cuadrados perfectos, sino objetos curvos que se doblan y retuercen en una diversidad infinita. Riemann, ante aquella realidad, se rebeló contra la aparente precisión matemática de la geometría griega, cuyos fundamentos, descubrió él, estaban basados en definitiva sobre las arenas movedizas del sentido común y la intuición, no sobre el terreno firme de la lógica y la realidad del mundo.

Euclides nos habló de la obviedad de que un punto no tiene dimensión.  Una línea tiene una dimensión: longitud. Un plano tiene dos dimensiones: longitud y anchura. Un sólido tiene tres dimensiones: longitud, anchura y altura. Y allí se detiene. Nada tiene cuatro dimensiones, incluso Aristóteles afirmó que la cuarta dimensión era imposible. En Sobre el cielo, escribió: “La línea tiene magnitud en una dirección, el plano en dos direcciones, y el sólido en tres direcciones, y más allá de éstas no hay otra magnitud porque los tres son todas”. Además, en el año 150 d. C. el astrónomo Ptolomeo de Alejandría fue más allá de Aristóteles y ofreció, en su libro sobre la distancia, la primera “demostración” ingeniosa de que la cuarta dimensión es imposible.

En realidad, lo único que Ptolomeo demostraba era que era imposible visualizar la cuarta dimensión con nuestros cerebros tridimensionales (de hecho, hoy sabemos que muchos objetos matemáticos no pueden ser visualizados, aunque demostrarse que en realidad, existen). Ptolomeo puede pasar a la Historia como el hombre que se opuso a dos grandes ideas en la ciencia: el sistema solar heliocéntrico y la cuarta dimensión.

La ruptura decisiva con la geometría euclidiana llegó Gauss pidió a su discípulo Riemann que preparara una presentación oral sobre los “fundamentos de la geometría”. Gauss estaba muy interesado en ver si su discípulo podía desarrollar una alternativa a la geometría de Euclides.

Riemann desarrolló su teoría de dimensiones más altas.

Finalmente, cuando hizo su presentación oral en 1.854, la recepción fue entusiasta. Visto en retrospectiva, fue, sin discusión, una de las conferencias públicas más importantes en la historia de las matemáticas. Rápidamente se entendió por toda Europa la noticia de que Riemann había roto definitivamente los límites de la geometría de Euclides que había regido las matemáticas durante dos milenios.

El tensor de Riemann contiene toda la información necesaria poder describir un espacio curvo en N-dimensiones. Se necesita dieciséis números para describir el tensor métrico en un espacio tetradimensional. Estos números pueden disponerse en una matriz cuadrada (seis de dichos números son realmente redundantes; de modo que el tensor métrico diez números independientes).

Riemann creó su tensor métrico que, a partir de ese momento, otros dispusieran de una poderosa herramienta que les hacía posible expresarse, a partir del famoso teorema de Pitágoras (uno de los grandes descubrimientos de los griegos en matemáticas que establece la relación entre las longitudes de los tres lados de un triángulo rectángulo: afirma que la suma de los cuadrados de los lados menores es igual al cuadrado del lado mayor, la hipotenusa; es decir, si a y b son los longitudes de los dos catetos, y c es la longitud de la hipotenusa, entonces a2 + b2 = c2.  El teorema de Pitágoras, por supuesto, es la base de toda la arquitectura; toda estructura construida en este planeta está basada en él. Claro que, es una herramienta para utilizar en un mundo tridimensional).

El tensor métrico de Riemann, o N dimensiones, fue mucho más allá y podemos decir que es el teorema para dimensiones más altas con el que podemos describir fenómenos espaciales que no son planos, tales como un remolino causado en el agua o en la atmósfera, como por ejemplo también la curvatura del espacio en presencia de grandes masas. Precisamente, el tensor de Riemann permitió a Einstein formular su teoría de la gravedad y posteriormente lo utilizo Kaluza y Klein para su teoría en la quinta dimensión de la que años más tarde se derivaron las teorías de supergravedad, supersimetría y, finalmente, las supercuerdas.

Para asombro de Einstein, cuando tuvo ante sus ojos la conferencia de Riemann de 1.854 que le había enviado su amigo Marcel Grossman, rápidamente se dio de que allí estaba la clave para resolver su problema.  Descubrió que podía incorporar todo el cuerpo del trabajo de Riemann en la reformulación de su principio. Casi línea por línea, el gran trabajo de Riemann encontraba su verdadero lugar en el principio de Einstein de la relatividad general. fue la obra más soberbia de Einstein, incluso más que su celebrada ecuación E = mc2. La reinterpretación física de la famosa conferencia de Riemann se denomina relatividad general, y las ecuaciones de campo de Einstein se sitúan entre las ideas más profundas de la historia de la ciencia.

No sería justo reconocer aquí que Riemann, tiene mucho que ver en ese gran logro de Einstein (Relatividad General), y de toda la física en lo que a la geometría de espacios curvos se refiere..

emilio silvera