Mario Livio. Errores geniales que cambiaron el mundo.

julio 8, 2016

Mario Livio, Errores geniales que cambiaron el undo

Divulgación científica basada en examinar los errores de grandes científicos y ver que incluso de sus fallos se puede obtener buena ciencia.

Hay un buen trabajo de investigación, porque aparece información bastante nueva y contrastada. A pesar de eso el libro se me hizo un poco pesado de leer, pese a la buena fama del autor como divulgador.

En otras palabras, la motivación original ya no existía, y Einstein creía que se violaba la simplicidad estética, así que no creía que la naturaleza necesitase una constante cosmológica. ¿Pensó entonces que aquello había sido su «mayor error»?36 Es improbable. Es cierto que se sentía incómodo con el concepto, y que ya en 1919 había dicho que era «gravemente perjudicial para la belleza formal de la teoría». Pero la relatividad general definitivamente permitía la introducción del término cosmológico sin violar ninguno de los principios fundamentales sobre los que se asentaba la teoría. En este sentido, Einstein sabía que esto no era en absoluto un error antes incluso de los descubrimientos recientes que conciernen a la constante cosmológica. La experiencia adquirida en la física teórica desde los tiempos de Einstein nos ha demostrado que cualquier término permitido por los principios básicos probablemente resulte ser necesario. El reduccionismo se aplica a los fundamentos, no a la forma específica de las ecuaciones. Las leyes de la física se parecen en esto a las reglas de la novela La leyenda del rey Arturo, del escritor inglés T. H. White: «Todo lo que no está prohibido es obligatorio».37
En conclusión, es prácticamente imposible demostrar más allá de toda duda que alguien no dijo algo. De todos modos, basándome en todos los indicios disponibles, mi conjetura más firme es que si bien Einstein tal vez tuviera «mala conciencia» por haber introducido la constante cosmológica, sobre todo porque perdió la oportunidad de predecir la expansión cósmica, en realidad nunca lo calificó como el «mayor error» de toda su vida. Ese extremo fue, en mi humilde opinión, casi con certeza una hipérbole de Gamow. Una anécdota divertida es que, en un artículo titulado «El mayor error de Einstein», el astrónomo J. P. Leahy, de la Universidad de Manchester,38 comentó: «Es una suerte que Einstein le hiciera ese comentario a Gamow, pues de lo contrario éste habría tenido la fuerte tentación de inventárselo». Mi conclusión es que Gamow probablemente ¡se lo inventó!
Uno se puede preguntar por qué esta ocurrencia de Gamow se ha convertido en una de las historias más memorables del folclore de la física. La respuesta, creo yo, es triple. De un lado, a la gente en general, y a los medios de comunicación en particular, les encantan los superlativos. Las noticias sobre la ciencia siempre son más atractivas si incluyen expresiones como «lo más veloz», «lo más lejano» o «lo primero». Humano como era, Einstein se equivocó muchas veces, pero ninguno de sus otros errores dio pie a titulares como el del que fue calificado como su mayor error. En segundo lugar, Einstein se ha convertido en la encarnación del genio,39 el hombre que sólo con la ayuda de sus capacidades intelectuales descubrió cómo funciona el universo. Fue el científico que demostró que la matemática pura podía descubrir lo que crea y también crear lo que descubre.


De las escalas más grandes a las más pequeñas
Por definición, las ecuaciones matemáticas son expresiones o proposiciones que afirman la igualdad de dos cantidades. Por ejemplo, la ecuación más famosa de Einstein, E= me2, expresa el hecho de que la energía asociada a una masa determinada (en el lado izquierdo del signo de la igualdad) es igual al producto de esa masa por el cuadrado de la velocidad de la luz (en el lado derecho). La ecuación original de Einstein para la relatividad general tenía la siguiente forma: en el lado izquierdo tenía un término que describía la curvatura del espacio y en el lado derecho, un término que especificaba la distribución de masa y energía (multiplicado por la constante de Newton para la magnitud de la fuerza de la gravedad). Ésta es una manifestación clara de lo esencial de la relatividad general: la materia y la energía (en el lado derecho) determinan la geometría del espacio-tiempo (en el lado izquierdo), que es la expresión de la gravedad. Cuando introdujo la constante cosmológica,3 Einstein la añadió al lado izquierdo (multiplicada por una cantidad que define distancias), porque la concebía como una propiedad más del espacio-tiempo. Sin embargo, si se desplaza este término al lado derecho,6 adquiere un nuevo significado físico. Ahora en lugar de describir la geometría, el término cosmológico pasa a formar parte del balance energético del cosmos. Sin embargo, las características de esta nueva forma de energía difieren de las de la energía asociada a la materia y la radiación de dos maneras importantes. En primer lugar, mientras que la densidad de la materia (tanto la común como la llamada «oscura», que no emite luz) disminuye a medida que el universo se expande, la densidad de la energía correspondiente a la constante cosmológica permanece eternamente constante. Y por si eso no fuera bastante extraño, esta nueva forma de energía ¡tiene presión negativa!
Chúpate ésa. Y no lo digo como chiste. La presión positiva, como la que ejerce un gas normal comprimido, empuja hacia afuera; en cambio, la presión negativa chupa hacia adentro en lugar de empujar hacia afuera.


Durante la segunda guerra mundial, el matemático judío
austro-húngaro Abraham Wald demostró que comprendía muy bien el sesgo de selección. A Wald le pidieron que examinara datos sobre la localización de los impactos de fuego enemigo en el casco de los aviones que regresaban, con el fin de que hiciera recomendaciones sobre las partes de los aviones que había que reforzar para mejorar su supervivencia. Para sorpresa de sus superiores, Wald recomendó blindar las partes que no mostraban daños. Lo que Wald había entendido era que los agujeros de bala que veía en los aviones que habían sobrevivido indicaban los lugares donde un avión podía recibir impactos y resistir. Por consiguiente, concluyó que los aviones que habían caído probablemente habían recibido impactos precisamente en los lugares donde los aviones que habían regresado habían tenido la suerte de no haber sido alcanzados.
Los astrónomos conocen bien el sesgo de Malmquist (así llamado por el astrónomo sueco Gunnar Malmquist, que lo estudió a fondo en los años 1920). Cuando los astrónomos hacen una prospección de estrellas o galaxias, sus telescopios solamente son sensibles por encima de cierto brillo. Pero los objetos que son intrínsecamente más luminosos se pueden observar a distancias mayores, y esto crea la falsa tendencia de un aumento de la luminosidad intrínseca media con la distancia, simplemente porque los objetos más tenues no llegan a verse.

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