hawking stephen - la teoria del todo

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Libro de Stephen Hawking

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  • DEBOLSILLO EnsayoUn libro exquisito. En definitiva, autntica poesa del infinito.

    Leer

    En esta esclarecedora obra, el gran fsico britnicoStephen Hawking nos ofrece una historia del uni-verso, del big bang a los agujeros negros. En sietepasos, Hawking logra explicar el origen del mundo,desde las primeras teoras del la civilizacin griegay de la poca medieval hasta las ms complejas teo-ras actuales, siempre con su caracterstico tono di-dctico y accesible a todos los pblicos. Newton,Einstein, la mecnica cuntica, los agujeros negrosy el concepto de la gran unificacin desfilan porestas pginas acercando al lector los misterios deluniverso.

    STEPHEN W. HAWKING (Oxford, 1942)

    es uno de los cientficos ms prestigiosos

    de la actualidad. Tras licenciarse en fsica en

    Oxford, se doctor en cosmologa en Cam-

    bridge, donde ocupa desde 1979 la Ctedra

    Lucasiana de Matemticas. Su investigacin

    se ha centrado en las singularidades en el espacio-tiempo y en los

    agujeros negros.

    Traduccin dejavier Garca Sanz

    DISEO: PENGUIN RANDOM HOUSE GRUPO EDITORIALFOTOGRAFA: CORBISFOTOGRAFA DEL AUTOR: GETTY IMAGES

    www.megustaleerdebolsillo.com

    Stephen W. Hawking (Oxford, 1942) es uno de loscientficos ms prestigiosos de la actualidad. Traslicenciarse en fsica en Oxford, se doctor encosmologa en Cambridge, donde ocupa desde 1979 laCtedra Lucasiana de Matemticas. La investigacinde Hawking se ha centrado en las leyes fundamentalesque rigen el universo. En un trabajo pionero, Hawking yRoger Penrose demostraron que las ecuaciones de larelatividad general implican la existencia desingularidades en el espacio-tiempo. Ms tarde,Hawking desarroll la teora de los agujeros negros ydemostr que estos pueden emitir radiacin, en untrabajo memorable en el que combinaba la relatividadgeneral con la teora cuntica, el otro grandescubrimiento de la primera mitad del siglo xx. Porsus investigaciones, Hawking ha recibido infinidad depremios y distinciones, y hasta doce doctoradoshonoris causa. Adems de su obra acadmica, haescrito varias obras de divulgacin que han sidograndes xitos de ventas, como El universo en unacscara de nuez, Historia del tiempo y, junto con RogerPenrose, La naturaleza del espacio y el tiempo.

    Stephen W.Hawking

    La teora del todoEl origen y el destino del universo

    Traduccin de

    Javier Garca Sanz

    DEBOLSILLO

  • El papel utilizado para la impresin de este libro ha sido fabricado a partir de madera procedente de bosques y plantaciones gestionadas con los ms altos estndares ambientales, garantizando una explotacin de losrecursos sostenible con el medio ambiente y beneficiosa para las personas. Por este motivo, Greenpeace acredita que este libro cumple los requisitos ambientales y sociales necesarios para ser considerado un libro amigo de los bosques. El proyecto Libros amigos de los bosques promueve la conservacin y el uso sostenible de los bosques, en especial de los Bosques Primarios, los ltimos bosques vrgenes del planeta.

    Papel certificado por el Forest Stewardship Council*

    MIXTOPapel procedente de fuente*responsables

    FSC FSC* C117695

    ndice

    Ttulo original: The Theory ofEverythingPublicado originariamente por Phoenix Books and Audio

    Primera edicin en esta portada: junio, 2015

    2007, Phoenix Books and Audio 2007, de la presente edicin en castellano para todo el mundo: Penguin Random House Grupo Editorial, S. A. U. Travessera de Grcia, 47-49. 08021 Barcelona 2007, Javier Garca Sanz, por la traduccin Todos los derechos reservados

    Penguin Random House Grupo Editorial apoya la proteccin del copyright.El copyright estimula la creatividad, defiende la diversidad en el mbito de las ideas y el conocimiento, promueve la libre expresin y favorece una cultura viva. Gracias por comprar una edicin autorizada de este libro. .

    INTRODUCCIN...................................................................................................... 9

    Primera conferencia

    Ideas sobre el universo ........................................................................ 13

    Segunda conferencia

    El universo en expansin .................................................................... 25

    Tercera conferencia

    Agujeros negros .................................................................................... 45

    Cuarta conferencia

    Los agujeros negros no son tan negros .......................................... 65

    Quinta conferencia

    El origen y el destino del universo ..................................................... 85

    Sexta conferencia

    La direccin del tiempo .................................................................... 109

    Sptima conferencia

    La teora del todo ............................................................................... 123

    NDICE ALFABTICO

    Printed in Spain - Impreso en Espaa

    ISBN: 978-84-8346-891-3Depsito legal: B-26134-2012

    Compuesto en Fotocomposicin 2000, S. A. Impreso en Liberduplex, Sant Lloren; dHortons (Barcelona)

    P86891A

    141

    | Penguin RandomHouse I GrupoEditorial

    INTRODUCCION

  • En este ciclo de conferencias tratar de dar una idea general de lo que

    pensamos que es la historia del universo, desde el big bang a los agujeros

    negros. En la primera conferencia har un breve resumen de nuestras

    antiguas ideas sobre el universo y de cmo hemos llegado a nuestra

    imagen actual. Podramos llamarlo la historia de la historia del universo.

    En la segunda conferencia describir cmo las teoras de la gravedad

    de Newton y Einstein llevaron a la conclusin de que el universo no poda

    ser esttico, sino que tena que estar expandindose o contrayndose. A su

    vez, implicaba que debi de haber un momento hace entre 10.000 y

    20.000 millones de aos en que la densidad del universo era infinita. A

    esto se le llama el big bang. Habra sido el comienzo del universo.

    En la tercera conferencia hablar de los agujeros negros. Estos se

    forman cuando una estrella masiva, o un cuerpo an mayor, colapsa sobre

    s misma bajo su propia atraccin gravitatoria. Segn la teora de la

    relatividad general de Einstein, cualquier persona suficientemente

    atolondrada para meterse dentro de un agujero negro estara perdida para

    siempre. No podra volver a salir del agujero negro. En su lugar, la

    historia, en lo que a ella con-

    11

  • INTRODUCCION

    cierne, llegara a un final peliagudo en una singularidad. Sin embargo, la

    relatividad general es una teora clsica; es decir, no tiene en cuenta el

    principio de incertidumbre de la mecnica cuntica.

    En la cuarta conferencia describir cmo la mecnica cuntica

    permite que escape energa de los agujeros negros. Los agujeros negros no

    son tan negros como se los pinta.

    En la quinta conferencia aplicar las ideas de la mecnica cuntica al

    big bang y el origen del universo. Esto lleva a la idea de que el espacio-

    tiempo puede ser de extensin finita pero sin fronteras ni bordes. Sera

    como la superficie de la Tierra pero con dos dimensiones ms.

    En la sexta conferencia mostrar cmo esta nueva propuesta de

    frontera podra explicar por qu el pasado es tan diferente del futuro,

    incluso si las leyes de la fsica son simtricas respecto al tiempo.

    Finalmente, en la sptima conferencia describir cmo estamos

    tratando de encontrar una teora unificada que incluya la mecnica

    cuntica, la gravedad y todas las dems interacciones de la fsica. Si lo

    conseguimos, entenderemos realmente el universo y nuestra posicin en

    l.

    IDEAS SOBRE EL UNIVERSO

    Primera conferencia

  • Ya en el 340 a.C., Aristteles, en su libro Sobre el cielo, pudo presentar dos

    buenos argumentos para creer que la Tierra era una bola redonda y no un

    disco plano. En primer lugar, advirti que la causa de los eclipses de Luna

    era que la Tierra se interpona entre el Sol y la Luna. La sombra de la

    Tierra sobre la Luna era siempre redonda, lo que solamente poda ser

    cierto si la Tierra era esfrica. Si la Tierra hubiera sido un disco plano, la

    sombra habra sido alargada y elptica, a menos que los eclipses ocurrieran

    siempre en un momento en que el Sol estuviera directamente sobre el

    centro del disco.

    En segundo lugar, los griegos haban aprendido de sus viajes que la

    Estrella Polar estaba ms baja en el cielo cuando se vea en el sur que

    cuando se vea en regiones ms septentrionales. Aristteles citaba incluso

    una estimacin, basada en la diferencia en la posicin aparente de la

    Estrella Polar en Egipto y en Grecia, segn la cual la circunferencia de la

    Tierra meda 400.000 estadios. No sabemos con exactitud cul era la

    longitud de un estadio, pero posiblemente era de algo menos de 200

    metros. Si as fuera, la estimacin de Aristteles sera algo ms del doble

    de la cifra actualmente aceptada.

    15

  • LA TEORA DEL TODO IDEAS SOBRE EL UNIVERSO

    Los griegos tenan incluso un tercer argumento a favor de la

    redondez de la Tierra: cmo, si no, cuando se acerca un barco lo primero

    que se ve son las velas sobre el horizonte y solo ms tarde se ve el casco?

    Aristteles pensaba que la Tierra estaba en reposo y que el Sol, la Luna, los

    planetas y las estrellas se movan en rbitas circulares alrededor de la

    Tierra. Lo pensaba porque crea, por razones msticas, que la Tierra era el

    centro del universo y que el movimiento circular era el ms perfecto.

    Esta idea fue desarrollada por Ptolomeo, en el siglo