La naturaleza del espacio y el tiempo

Stephen Hawking
Roger Penrose

Fragmento

Prólogo

Prólogo

El debate entre Roger Penrose y Stephen Hawking que se recoge en este libro constituyó el punto culminante de un programa semestral desarrollado en 1994 en el Instituto Isaac Newton de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Cambridge. Representa una seria discusión de algunas de las ideas más fundamentales acerca de la naturaleza del universo. No hace falta decir que todavía no estamos al final del camino; sigue habiendo incertidumbres y controversias y queda mucho de lo que discutir.

Hace aproximadamente sesenta años tuvo lugar un famoso y extenso debate entre Niels Bohr y Albert Einstein sobre los fundamentos de la mecánica cuántica. Einstein se negaba a aceptar que la mecánica cuántica fuese una teoría definitiva. La encontraba filosóficamente inadecuada, y libró una dura batalla contra la interpretación ortodoxa de la Escuela de Copenhague que Bohr representaba.

En cierto sentido, el debate entre Penrose y Hawking es una continuación de esa discusión anterior, donde Penrose asume el papel de Einstein y Hawking el de Bohr. Ahora las cuestiones son más complejas y generales pero, como antes, representan una combinación de argumentos técnicos y puntos de vista filosóficos.

La teoría cuántica, o su versión más sofisticada, la teoría cuántica de campos, está ahora altamente desarrollada y resulta técnicamente acertada, incluso si todavía quedan escépticos filosóficos tales como Roger Penrose. La relatividad general, la teoría de la gravitación de Einstein, ha superado igualmente el test del tiempo y puede proclamar éxitos notables, aunque hay serios problemas concernientes al papel de las singularidades o los agujeros negros.

El punto importante que domina la discusión Hawking-Penrose es la combinación de estas dos teorías de éxito, la manera de producir una teoría de «gravedad cuántica». Hay profundos problemas conceptuales y técnicos involucrados, y estos proporcionan el ámbito para los argumentos discutidos en estas conferencias.

Como ejemplos de las cuestiones fundamentales planteadas se incluyen «la flecha del tiempo», las condiciones iniciales en el nacimiento del universo y la forma en que los agujeros negros se tragan la información. Sobre todas estas, y muchas otras, Hawking y Penrose mantienen posiciones sutilmente diferentes. Los argumentos se presentan cuidadosamente tanto en términos matemáticos como en términos físicos, y el formato del debate permite un significativo intercambio de críticas.

Aunque algunas fases de la presentación requieren una comprensión técnica de las matemáticas y de la física, gran parte de la discusión está llevada en un nivel superior (o más profundo) que interesará a una audiencia más amplia. El lector se hará al menos una idea del alcance y sutileza de los conceptos que se están discutiendo y del enorme reto que supone producir una imagen coherente del universo que explique completamente tanto la gravitación como la teoría cuántica.

MICHAEL ATIYAH

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