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Las matemáticas de Stephen Hawking

Aunque se considera fundamentalmente a Stephen Hawking un físico teórico, es interesante dar a conocer sus raíces matemáticas, y hacer notar como en Reino Unido se confunden ambas disciplinas en una mutua y provechosa realimentación.

Stephen Hawking

De entrada, digamos que Hawking ocupó durante unos treinta años la prestigiosa Cátedra Lucasiana de Matemáticas, en la Universidad de Cambridge, probablemente la cátedra más famosa del mundo. El nombre proviene de un miembro del Parlamento inglés, el reverendo Henry Lucas, quien la fundó en 1663. La donación original de Lucas incluía una biblioteca de 4000 volúmenes y la compra de un terreno que pudiera aportar 100 libras anuales con la que costear la cátedra. Fue el 18 de enero de 1664 cuando el rery Carlos II la pone oficialmente en marcha. Es, como su nombre indica, una cátedra de matemáticas, y entre sus ilustres ocupantes están nada más ni nada menos que: Isaac Barrow (el primer catedrático), Isaac Newton, Joseph Larmor, Charles Babbage, George Stokes, y Paul Dirac; tras Stephen Hawking, la ocupó Michael Green, un teórico de cuerdas, y actualmente, Michael Cates, un investigador de la materia condensada. Como dato anecdótico (pero no tan lejano a una realidad futura) en la serie Star Trek: The Next Generation, es el teniente Data el que toma posesión de la cátedra Lucasiana a finales del siglo XXIV.

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Hawking ocupó la cátedra Lucasian por 30 años, pero ya había entrado en 1962 el Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de Cambridge con la intención de investigar en cosmología. Su tesis, defendida en 1965, versaba sobre el universo en expansión. Tras una estancias en otros centros, vuelve a Cambridge n 1973, y escribe un texto en colaboración con George Ellis, The Large Scale Structure of Space-Time. Desde entonces, su carrera empieza a ser bien conocida y su fama se va extendiendo por el mundo, trabajando incanasablemente a pesar del ELA que se le diagnostica a los 21 años. Hawking ha conseguido lo que muy pocos científicos en la historia, el reconocimiento universal del gran público, como en su día lo alcanzaron Alexandr von Humbolt o Albert Einstein.

Hawking pudo desarrollar una investigación a caballo entre las matemáticas y la física teórica que no sería tan fácil desarrollar en España, con unas fronteras muy rígidas entre disciplinas. Al final, la investigación de Hawking se centró en las ecuaciones. Las de Einstein conducían a una singularidad inicial, el Big Bang, pero las que describen el colapso de un objeto masivo llevaban a otras, las de los agujeros negros. Su mezcla de intuición y su habilidad matemática le llevó a comparar el incremento de área de un agujero negro con el de la entropía, y si un objeto tiene entropía, debe tener una temperatura, y entonces debería radiar energía. Combinando magistralmente la mecánica cuántica y la gravitación, describió lo que hoy se llama radiaciónd e Hawing: puede salir información de un agujero negro, no son tan negros. Y cuando, fruto de su estudio, sugiriró que un agujero negro que desaparezca destruye información, Leonard Susskind protestó airadamente, ¿cómo podía desaparecer la información del universo? La cosa quedó en que Hawking admitió que no era correcto lo que él decía pero que si esa información perdida volvía, estaría corrupta e imposible de utilizar.

Hawking ha sido un físico-matemático muy especial, capaz de proclamar ideas que removían la física más establecida, y probablemente, su categoría intelectual haya estado oscurecida por su impacto social: el genio postrado en su silla.

Quiero terminar con un recuerdo personal. Asistía hace muchos años a una conferencia que Hawking impartió en la sede central del CSIC en Serrano, con un Salón de Actos abarrotado, con gente de pie en los pasillos. Tuve la oportunidad de estar frente a él, y nunca olvidaré la mirada penetrante de su ojos azules. A pesar de su aspecto encogido en la silla de ruedas, se adivinaba un pensamiento colosal en aquella cabeza.

Recordemos a Stephen Hawking con su visita tan especial a Los Simpson.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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Las matemáticas de la luz

“Las matemáticas de la luz” es mi sexto libro en la colección “¿Qué sabemos de?” y el séptimo en la Catarata. Es una colaboración con Ágata Timón, como algunos de los títulos anteriores.

Como comentamos en la Introducción, pocas cosas hay en nuestro universo más fascinantes que la luz. La naturaleza de la luz ha sido siempre uno de los temas más apasionantes en la historia de la humanidad. E íntimamente ligada a la luz está la visión; la mayoría de nuestras percepciones del mundo llegan a través de nuestros ojos, y para ello la luz es imprescindible. Por ello, hemos añadido la visión como parte del recorrido. La luz es, además, uno de los principales motores del desarrollo tecnológico en el siglo XXI: con solo mirar a nuestro alrededor podemos darnos cuenta de este hecho en campos como la medicina, las comunicaciones o el negocio del entretenimiento y la cultura

Escribir un libro de divulgación precisa sobre todo de un relato, una línea conductora, porque, la mayor parte de la información está disponible en internet, en otros libros, en artículos, etc., así que lo más importante es el guión. Por supuesto, el estilo y la imaginación del autor o autores va a contribuir a darle la personalidad necesaria para que el producto final sea apetecible para los lectores. Acabamos de reseñar “Évariste”, y a pesar de que la historia de Galois está escrita en mil sitios, el talento de François-Henri Déserable ha producido una obra memorable.

Manuel de León

 

Ágata Timón

En este libro tratamos de hacer un recorrido histórico de cómo las matemáticas (y muy especialmente la geometría) han estado siempre detrás de las diferentes teorías que la humanidad ha desarrollado para entender no solo lo que es la luz, sino también cómo se produce la visión. Comenzamos con la Grecia Clásica, seguimos con lo que pensaban los árabes (con especial atención al genio de Alhacén) y los europeos en la Edad Media, pasando luego a las ideas modernas con las leyes de la reflexión y la refracción, la polémica de la naturaleza corpuscular u ondulatoria de la luz con Newton y Huygens, la evolución de Maxwell, y la irrupción de las dos grandes teorías de la física en el siglo XX: la relatividad y la mecánica cuántica.

Acompañamos en el recorrido las diversas teoría sobre la visión: si son los objetos los que emiten “cosas” que el ojo reconoce, o son nuestros ojos los que emiten “cosas” que reconocena a los objetos. La visión es hoy en día un campo de trabajo fascinante para neurocientistas; podemos encontrar en este libro un resumen de cómo se produce la visión.

Es un libro que nos ha costado mucho esfuerzo, para condensar tantas cosas en poco más de un centenar de páginas. Ojalá sirva para que los lectores disfruten y se aficionen más y más a la ciencia.

Finalmente, unas palabras sobre la portada: es ‘La rueda de los colores’ de Johann Wolfgang von Goethe, quién dedicó muchos años a un estudio de los colores en su obra “Teoría de los colores”.

Datos del libro
Las matemáticas de la luz
Manuel de León y Ágata Timón

PVP: 12 euros (IVA incluido)
128 páginas
Formato: 13,5×21 cm
ISBN: 978-84-9097-358-5

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Manuel de León (CSIC, Fundador y Director del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

 

 

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