indice

In memoriam

Introducción

Primera Parte

Hawking, breve historia de su vida

Una biografía plagada de premios

Biografía cronológica

Diagnóstico: ELA

Dolinoff, Spriridónov y Hawking

Trasplantar la cabeza a otro cuerpo

El deterioro de Hawking y el paso del tiempo

La esclerosis lateral amiotrófica (ELA)

Una medicina personalizada

Una silla muy especial

«Brain-computer interface» (BIC)

Una vida en una silla

El humor de un genio

Un alma perfecta que vive en un cuerpo imperfecto

Todo empezó por un cubilete de dados

Cuando los científicos apuestan

«Hawking es un tipo muy fuerte»

El entorno de Hawking

Feynman versus Hawking

Hawking desafía a Hoyle

Kip Thorne y Hawking

Fred Hoyle y Roger Penrose

Mukhanov y Mlodinow

El show de la ciencia

El insólito festival Starmus

Hawking, la estrella de Starmus

Hawking, la divulgación científica y los extraterrestres

El peligro de los robots

Viaje a Próxima Centauri

La última aventura de Hawking

Un puñado de emprendedores

Breakthrough Starshot y la era de los viajes interestelares

Nuestro vecino Alfa de Centauri

Una locura no imposible

Segunda Parte

Somos parte del mundo subatómico

Viaje a lo profundo de la materia

Quarks y fuerzas fundamentales

Principios cuánticos y mente cuántica

Una partícula que puede transformar el mundo

Espacio-tiempo

Un Universo deformado por la masa de los astros

El tiempo y el Universo

Cuando el pasado o el futuro carecen de significado

Viajar en el tiempo y la conjetura de la protección cronológica

Agujeros negros y de gusano

Singularidades llamadas agujeros negros

Hawking: Los agujeros negros no son del todo negros

¿Qué es la radiación de Hawking?

El Big Bounce: la teoría del rebote de Hawking

El problema de la información

Saliendo del agujero negro

Los agujeros de gusano y viajes en el tiempo

Diferentes soluciones para viajar en el tiempo

¿Y si hacemos una torsión en el espacio?

Davis y su agujero de gusano del tiempo

Ondas gravitacionales

Gritos agónicos de un agujero negro

En una galaxia muy lejana

Hawking: «Tan importante como el bosón de Higgs»

La teoría del Todo

Breve apunte sobre el Big bang

Reflexiones sobre la realidad y la teoría del Todo

¿Qué es la teoría de Cuerdas?

Espacios paralelos y Universos burbuja

Anomalías o tendencia al caos

Los científicos no creen en Dios

Grandes pensadores del siglo xx

Einstein, un panteísta cósmico

El big bang, ¿tuvo dios alguna otra opción?

Radiación de microondas y expansión del universo

Dios colapsa la función de onda cuántica

Las ambigüedades de Paul Davis, la teología del proceso y el pesimismo de Weinberg

Stephen Hawking: un universo que no precisa a dios

Stephen Hawking y los alienígenas

Una encuesta reveladora

Los ovni, unos objetos bajo sospecha

La postura de hawking ante la vida extraterrestre

La reiterativa aparición de la inteligencia

Vida sí, pero en seres diferentes a nosotros

La paradoja de Fermi y la tardía postura del Vaticano

Carl Sagan, impulsor del proyecto seti

Buscando vida en los multiversos

Epílogo

Anexo A

Anexo B

Anexo C

Glosario

«La magia y la religión no han cumplido las expectativas, sólo nos queda la ciencia.»

Sydney Brenner

In memoriam

A David Bohm, físico cuántico que robó al tiempo momentos de ocio para conversar con Krishnamurti de filosofía e inmortalizó estos diálogos en varios libros. Carl Sagan, que pese a su determinismo, con el que no he estado de acuerdo, supo ser científico y a la vez divulgar la ciencia en libros y programas de televisión tan instructivos como Cosmos. Richard Feynman, genial, transgresor de los formalismos, rebelde pero intuitivo en sus investigaciones de mecánica cuántica que le valieron el Nobel de Física; un elocuente narrador, que le gustaba tocar los bongos, descifrar textos mayas y frecuentar clubs de striptease. Al profesor Anatole Dolinoff, quien me enseñó todo sobre criogenia, mientras admiraba y disfrutaba la vida embarcándose en los experimentos más descabellados que se le ocurrían; como Stephen Hawking, fue atacado por el ELA que no pudo superar. A Charles Darwin que planteó con valentía nuestros orígenes, una verdad necesaria que Richard Dawkins tiene que defender cada día. Y finalmente a Albert Einstein que fundó las bases de una teoría que siguen en vigor y nos empuja a continuar investigando.

Introducción

Este libro no es una biografía, es un resumen del pensamiento científico de Stephen Hawking que, inevitablemente, se ve salpicado de anécdotas y peculiaridades de un personaje muy singular.

Stephen Hawking no es mi ídolo preferido entre los científicos, pero sí uno de los más admirados entre los contemporáneos que sobreviven. Los he mencionado en el «In Memoriam» y sin duda destacan el genial y transgresor Richard Feynman y David Bohm. La lucha por la vida de Hawking es de admirar, a los 21 años le diagnosticaron ELA y los médicos le dieron dos o tres meses de vida. Ahora, cuando termino este libro acaba de cumplir 75 años.

Sus mayores descubrimientos los ha realizado en su silla de ruedas, entre molestias, incapacidades y, en ocasiones, dolor. Es difícil imaginar que un hombre que ha desarrollado ideas científicas de un nivel insuperable las haya podido realizar completamente impedido físicamente y que no haya sucumbido a la depresión y el deterioro psicológico mental. El Universo, la incertidumbre humana, Dios, la vida extraterrestre y los profundos temas científicos que ha desarrollado son muestra de ese esfuerzo insuperable de una mente ejemplar.

Hawking ha desarrollado las teorías más avanzadas sobre los agujeros negros, ha dictado esa breve historia del tiempo incomparable que se despliega desde el big bang a los agujeros negros, y también una teoría del Todo que a través de complejas hipótesis nos ofrece un recorrido por el tiempo.

Muchas de las teorías de Hawking son de gran complejidad, sin embargo trataré en la segunda parte de este libro de exponerlas de una forma accesible para todos los lectores. Sintetizar y hacer comprensible la parte más compleja de la física, la cuántica y cosmológica, es un reto y un esfuerzo, también es un riesgo que puede dar rienda suelta a la imaginación del lector, por lo que, lo importante es buscar ese equilibrio que se mueve entre lo complejo y oscuro, y convertirlo en algo comprensible y ameno para el lector.

En la primera parte el lector encontrará un recorrido por la vida de Hawking, sus estudios en Oxford y el prematuro diagnóstico de ELA, esa enfermedad aún incurable en la que un joven ruso está dispuesto a que, este año, le hagan en Italia un trasplante de cabeza a otro cuerpo, una intervención compleja y arriesgada.

Las relaciones con otros científicos también se abordan en esta primera parte, especialmente con Penrose, Guth y Thorne, sin olvidar a un contemporáneo suyo, Richard Feynman que la muerte se llevó prematuramente. La primera parte aborda una descripción de la ingeniosa silla de Hawking sin la que el científico se hubiera visto recluido y sin posibilidad de transmitir sus teorías. La silla de Hawking es un elemento vital de la vida de este científico, es su soporte de comunicación.

Finalmente hablaremos de esa ilusión de Hawking por viajar al espacio, algo que le llevó a experimentar la ingravidez a bordo de un avión de la NASA especialmente preparado para este ejercicio. También hablaremos del paso de Hawking por Starmus, en las islas Canarias, y sus advertencias sobre el peligro que representa la robótica.

La segunda parte aborda las teorías de Hawking y su relación con el mundo cuántico. Un corto repaso de las singularidades espacio-temporales en la relatividad general y sus descubrimientos teóricos sobre los agujeros negros. También hablaremos de la protección cronológica de Hawking, el big bang, las ondas gravitacionales y la teoría del Todo.

Esta segunda parte nos lleva a enfrentarnos con Hawking el filósofo, el pensador que nos anuncia el fin del Universo, los peligros del bosón de Higgs, y los riesgos de la humanidad ante un posible contacto con extraterrestres. En esta parte del libro encontramos al Hawking metafísico, el hombre que nos arenga para que luchemos adquiriendo más conocimientos, algo que considera imprescindible. También hablaremos de Hawking y Dios, una relación fallida por el ateísmo del primero, una postura que comparte con miles de científicos ateos que hoy son defendidos racionalmente por Richard Dawkins.

Capítulo 1

Hawking, breve historia de su vida

«Incluso la gente que afirma que no podemos hacer nada para cambiar nuestro destino, mira antes de cruzar la calle.»

Stephen Hawking

«He vendido más libros sobre física que Madona sobre sexo.»

Stephen Hawking

Una biografía plagada de premios

Stephen Hawking es el científico más conocido del mundo junto a Einstein. Sin duda uno de los físicos teóricos más brillantes del mundo, pero desde hace años padece Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), enfermedad degenerativa neuromuscular debido a la muerte de las motoneuronas. En el caso de Hawking las funciones cerebrales y su inteligencia se mantienen inalteradas, tampoco resultan afectadas la visión, la micción y la defecación.

Hawking ha resuelto muchos de los principios de los agujeros negros, como su velocidad de evaporización en un agujero negro de Schwarzschild, la ley que determina que la temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional a su masa, etc.

En 1974 Hawking concluyó que los agujeros negros debían crear y emitir térmicamente partículas subatómicas, hecho que, más adelante, se denominó radiación de Hawking. Cosmológicamente, Hawking, ha propuesto la posibilidad de que el Universo no tenga borde ni límite en el tiempo imaginario.

También formuló la conjetura de protección de la cronología que propone que las leyes de la física impiden la creación de una máquina del tiempo en la escala macroscópica. Esta protección cronológica evitaría las paradojas que se han creado de los viajeros del tiempo, como el que viaja al pasado y mata a su abuela antes de haber nacido su madre y regresa. La conjetura de Hawkins aún sigue creando una gran cantidad de polémicas. Sus ideas se han llegado a relacionar con los Universos paralelos, de forma que el viajero que viaja al pasado y mata a su abuela lo hace en un determinado Universo, pero en otro la abuela sigue viva.

Ya he explicado que este libro no es una biografía de Hawking, y que me centro más concretamente en sus teorías científicas. Es el pensamiento de Hawking lo que nos interesa, por esta razón la cronología que sigue a continuación es sólo un breve bosquejo de la vida de este gran científico.

Biografía cronológica

1942. Nace en Oxford, un 8 de enero.

1953-1958. Asiste a la escuela St. Albans en el norte de Londres.

1959-1962. Se especializa en física en la Universidad de Oxford. Su inteligencia avanzada hace que en su primer curso se encuentre solo y aburrido: lo que impartían los profesores era muy fácil para él.

1960. En su segundo año llegó a incluirse en un equipo de regatas de remo. Con Penrose trabaja en la relatividad y también en la existencia de una singularidad espacio-temporal en el espacio-tiempo.

1962. Se marcha de Oxford para hacer el doctorado en Cambridge.

1963. Comienza sus investigaciones en cosmología y en la relatividad general en la Universidad de Cambridge. Es en este año cuando se le diagnostica la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA). La enfermedad y la visión de la muerte cambiaron su vida. La enfermedad mermará su movilidad, hasta casi reducirla, pero no su capacidad intelectual que permanecerá activa.

1970. Descubre mediante el uso de la teoría cuántica y la relatividad general, que los agujeros negros pueden emitir radiación. Pese a su enfermedad, centra la mayor parte de su tiempo en investigar el espacio-tiempo descrito por la teoría de la Relatividad General.

1973. Se une al departamento de matemáticas aplicadas y física teórica en Cambridge.

1974. Sus descubrimientos más importantes sobre agujeros negros se publican en la revista Nature, en un artículo titulado: «¿Explosiones en los Agujeros Negros?». Es elegido miembro de la Royal Society. Este mismo año empieza sus visitas al Instituto Tecnológico de California para trabajar con Kip Thorne. Calcula que los agujeros negros debían crear y emitir partículas subatómicas, lo que hoy se denomina «radiación Hawking», efecto que se produce hasta que se agota esta radiación y la energía se evapora.

1975. Analiza las emisiones de rayos gamma y anuncia que después del big bang se crearon diminutos agujeros negros. Con Bardeen y Carter crea cuatro leyes de la termodinámica de los agujeros negros.

En 1974-1975 crea con James Hartle un modelo topológico con un Universo sin fronteras en el espacio-tiempo, reemplazando la singularidad de los modelos clásicos que son consistentes con un Universo no cerrado.

Con Thomas Hertog del CERN desarrolla una teoría basada en el top down cosmology, en la que el Universo no tiene un único estado inicial. Según esta teoría el Universo comienza con un agujero negro.

1979. Es nombrado profesor de matemáticas en Cambridge.

1982. Recibe la Orden del Imperio Británico.

1988. Publica Una breve historia del tiempo, que aborda el big bang y los agujeros negros. Se trata de una introducción a las más importantes ideas científicas actuales sobre el Cosmos. El libro se convierte en éxito de ventas en todo el mundo. En Historia del tiempo destaca: «Si el Universo es completamente autocontenido, no tendría principio ni fin, simplemente sería. ¿Para qué, pues, un Creador?».

1989. Es galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia.

1993. Publica varios ensayos y una colección de artículos científicos que exploran las formas en las que el Universo puede ser gobernado.

1998. Publica un nuevo trabajo sobre el Cosmos con las bases de nuestra existencia y de todo lo que nos rodea.

2001. Publica El Universo en una cáscara de nuez, un libro que desvela los misterios de los recientes avances en la física. También publica A hombros de gigantes.

2002. Publica obras de física y astronomía, una exploración de algunos de los grandes visionarios de la historia de la ciencia incluyendo Copérnico, Kepler, Galileo, Newton y Einstein. Así como La Teoría del Todo: El origen y destino del Universo, un libro que presenta las más complejas teorías de la física pasada y presente. 

2004. Hawking anuncia que ha resuelto la paradoja de los agujeros negros, lo hace en la conferencia internacional sobre la relatividad general y la gravitación en Dublín.

2005. Se publica Dios creó los números enteros y Brevísima historia del tiempo.

2006. Es galardonado con la medalla Copley.

2007. Se inaugura en el Centro de Cosmología Teórica de la Universidad de Cambridge una estatua de Hawking realizada por el artista Ian Walters. Hawking despega del Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral a bordo del G-Force One, un Boeing 727-200 donde experimenta el estado de ingravidez.

2008. Hawking excluye, por primera vez, a Dios de la creación del mundo. También advierte de los peligros de la manipulación del genoma humano y de la aparición de superhumanos que crearán una nueva civilización desplazando a los seres actuales. En una entrevista, Hawking incide que las leyes que rigen la ciencia «no dejan mucho espacio para milagros o para Dios». Luego recalca: «La cuestión es: ¿el modo en que comenzó el Universo fue escogido por Dios por razones que no podemos entender o fue determinado por una ley científica? Yo estoy con la segunda opción».

2009. Es galardonado con la Medalla Presidencial de la Libertad, el más alto honor civil en los Estados Unidos. Sufre un derrame cerebral relacionado con el ELA.

2010. Hawking recibe una fuerte crítica de los líderes religiosos por sus comentarios referentes a la exclusión de Dios en el origen del Cosmos, así como creador del Universo.

2012. Participa en la investigación experimental sobre Ibraín, un monitor de ondas cerebrales que eventualmente puede permitir la comunicación basada en el pensamiento.

2014. Asiste al festival Starmus en Tenerife en el que realiza varias intervenciones. En agosto de 2014, en su viaje a España, Hawking insistiría en su condición de ateo y declaraba que el motivo de su ateísmo estaba en el hecho de que la ciencia era más convincente que Dios. «Soy ateo – destacaba Hawking – porque la ciencia me ha proporcionado una explicación más convincente de los orígenes del Universo.»

2015. Kip Thorne, físico teórico del Instituto Tecnológico de California, presenta en Londres la medalla Stephen Hawking de divulgación científica impulsada por el Festival Starmus. Hawking pone sobreaviso de los peligros que significarán el encuentro de nuestra civilización con extraterrestres.

2016. Hawking, que ya tiene doce doctorados honoris causa y numerosos premios, ante la confirmación y detección de las ondas gravitacionales, destaca que abren la puerta hacia una nueva forma de mirar el Universo.