Breve historia del tiempo de Stephen Hawking, resumen del libro
En este resumen del popular libro Breve historia del tiempo de Stephen Hawking te presentamos las ideas principales de este clásico best-seller.
Sinopsis
Breve historia del tiempo (1988) examina la historia de las teorías científicas y las ideas que nos permiten entender cómo funciona el universo en la actualidad. Desde el Big Bang y los agujeros negros, hasta las pequeñas partículas en el universo, Hawking ofrece un claro panorama de la historia del universo y la compleja ciencia detrás de eso. Y presenta todo de una forma comprensible incluso para los lectores que toman contacto con estas ideas por primera vez.
¿A quién está dirigido?
A cualquier persona que quiera saber cómo se originó el universo
A cualquier persona que quiera saber qué es la mecánica cuántica
A cualquier persona interesada en saber cómo funcionan los agujeros negros
Acerca del autor
El Dr. Stephen Hawking (1942-2018) fue un físico teórico, cosmólogo y escritor, mejor conocido por su trabajo en la exploración de la radiación de Hawking y los teoremas de Penrose-Hawking. Mientras ocupaba el cargo de profesor titular de la cátedra Lucasiana de Matemáticas en la Universidad de Cambridge entre los años 1979 y 2009, Hawking recibió la Medalla Presidencial de la Libertad, fue miembro honorario de la Real Academia de Arte y miembro vitalicio de la Academia Pontificia de las Ciencias.
¿Qué beneficios ofrece? Revelar los secretos del cosmos.
Es difícil imaginar una vista más llamativa y estimulante que un cielo nocturno estrellado. Hay algo en el brillo del cosmos que nos obliga a hacer una pausa y reflexionar sobre los misterios más profundos del universo.
Breve historia del tiempo ayudará a iluminar estos secretos al develar las leyes que gobiernan el universo. Escrito en un lenguaje accesible, ayudará incluso a las personas ajenas a la ciencia a comprender por qué existe el universo, cómo surgió y qué aspecto tendrá en el futuro.
También encontrarán información sobre fenómenos extraños, como los agujeros negros, que se tragan todo (bueno, casi todo) a su alrededor. También descubrirán los secretos del tiempo en sí mismo. Estos blinks responden algunas preguntas como “¿a qué velocidad viaja el tiempo?” y “¿cómo sabemos que viaja hacia adelante?”
Luego de estos blinks nunca más volverán a ver el cielo nocturno de la misma manera.
Las teorías basadas en lo que hemos visto en el pasado pueden ayudarnos a predecir el futuro.
¿Probablemente hayan oído hablar de la teoría de la gravedad o la teoría de la relatividad? Pero, ¿alguna vez se detuvieron a pensar qué queremos decir realmente cuando hablamos de teorías?
Una teoría, en términos sencillos, es un modelo que explica en forma precisa una amplia serie de observaciones. Los científicos recopilan datos de sus observaciones, por ejemplo, en los experimentos que realizan, y los usan para desarrollar explicaciones sobre cómo y por qué suceden ciertos fenómenos.
Por ejemplo, Isaac Newton desarrolló la teoría de la gravedad tras observar muchos fenómenos, desde las manzanas que se caían de los árboles hasta el movimiento de los planetas. Los datos que recopiló le sirvieron para describir la gravedad en una teoría.
Las teorías tienen dos grandes beneficios:
En primer lugar, les permiten a los científicos hacer predicciones definitivas sobre eventos futuros.
Por ejemplo, la teoría de la gravedad de Newton les permitió a los científicos predecir futuros movimientos de objetos como los planetas. Si desean saber, por ejemplo, dónde estará Marte en seis meses, es posible predecirlo exactamente usando la teoría de la gravedad.
En segundo lugar, las teorías son siempre refutables. Esto significa que pueden ser reformuladas si aparece nueva evidencia que no encaja con la teoría vigente.
Por ejemplo, la gente antes creía que todo en el universo giraba alrededor de la Tierra. Galileo refutó esta teoría cuando descubrió las lunas que orbitaban el planeta Júpiter. Así pudo demostrar que realmente no todo giraba alrededor de nuestro planeta.
Vemos entonces que una única observación futura es capaz de invalidar una teoría, sin importar cuán confiable parezca en este momento. Esto significa que nunca se puede validar que las teorías son correctas, y por ello la ciencia está en constante evolución.
En el 1600, Isaac Newton revolucionó la forma en que pensábamos cómo se mueven los objetos.
Antes de Isaac Newton, se pensaba que el estado natural de un objeto era en reposo absoluto. Por lo tanto, si no actuaba ninguna fuerza sobre el objeto, este permanecería completamente quieto.
En el 1600, Newton refutó esa antigua creencia. Introdujo, en cambio, una teoría que establecía que todos los objetos en el universo, en lugar de estar quietos, en realidad se movían constantemente.
Newton llegó a esa conclusión al descubrir el movimiento constante que existe entre los planetas y las estrellas. Por ejemplo, la Tierra gira constantemente alrededor del Sol y todo el sistema solar rota alrededor de la galaxia. Por lo tanto, nada nunca está quieto.
Para describir de qué manera se mueven todos los objetos en el universo, Newton enunció tres leyes:
La primera de las leyes de Newton establece que todos los objetos continuarán moviéndose en línea recta si ninguna otra fuerza actúa sobre ellos. Esto quedó demostrado en un experimento que realizó Galileo, cuando hizo rodar unas pelotas por una pendiente. Como la gravedad era la única fuerza que actuaba sobre las pelotas, estas rodaron en línea recta.
La segunda ley de Newton establece que un objeto se acelerará a un ritmo proporcional a la fuerza que actúa sobre él. Por ejemplo, un automóvil con un motor más potente se acelerará más rápido que uno con un motor menos potente. Esta ley también establece que cuanto mayor es la masa de un cuerpo, una fuerza afecta menos su movimiento. Por ejemplo, si hay dos automóviles con el mismo motor, al automóvil más pesado le llevará más tiempo acelerar.
La tercera ley de Newton describe la gravedad. Establece que todos los cuerpos en el universo atraen otros cuerpos con una fuerza proporcional a la masa de cada objeto. Esto significa que, si se duplica la masa de un objeto, la fuerza también se duplicará. Si se duplica la masa de un objeto y se triplica la de otro, la fuerza será seis veces mayor.
El hecho de que la velocidad de la luz sea constante demuestra que no siempre se puede medir la velocidad de una cosa en relación con la de alguna otra cosa.
Hemos visto cómo la teoría de Newton desterró el concepto del reposo absoluto y lo reemplazó con la idea de que el movimiento de un objeto depende del movimiento de alguna otra cosa. Sin embargo, la teoría también sugería que la velocidad de un objeto es relativa.
Por ejemplo, imaginen que están leyendo un libro mientras viajan en tren a una velocidad de 160 km/h. ¿A qué velocidad viajan? Para un transeúnte que ve pasar el tren a toda velocidad, viajan a 160 km/h. Pero en relación con el libro que están leyendo, su velocidad es de 0 km/h. Entonces, su velocidad depende de otro objeto.
Sin embargo, se generó un gran vacío en la teoría de Newton: la velocidad de la luz.
La velocidad de la luz es constante, no variable. Es siempre de 299 792 kilómetros por segundo. Sin importar la velocidad de cualquier otra cosa, la velocidad de la luz permanece constante.
Por ejemplo, si ese tren estuviera acelerando hacia un rayo de luz a 160 km/h, la velocidad de la luz sería de 299 792 kilómetros por segundo. Sin embargo, si dicho tren se detuviera ante un semáforo en rojo, el rayo de luz seguiría viajando a una velocidad de 299 792 kilómetros por segundo. No importa quiénes estén mirando la luz o cuán rápido estén viajando, la velocidad de la luz siempre será la misma.
Estos hechos cuestionan la teoría de Newton. ¿Cómo puede ser constante la velocidad de una cosa independientemente de la posición del observador?
La respuesta se descubrió a principios del siglo XX, cuando Albert Einstein postuló la teoría de la relatividad.
La teoría de la relatividad establece que el tiempo en sí mismo no es algo fijo.
Que la velocidad de la luz sea constante fue problemático para la teoría de Newton, porque demostraba que la velocidad no era siempre relativa. Por lo tanto, los científicos necesitaban un modelo actualizado que tuviera en cuenta la velocidad de la luz.
Albert Einstein desarrolló entonces la teoría de la relatividad.
Esta teoría establece que las leyes de la ciencia son las mismas para todos los observadores que se mueven libremente. Sin importar cual sea nuestra velocidad, observaremos la misma velocidad de la luz.
A simple vista podría parecer bastante claro, pero una de sus premisas fundamentales resulta bastante difícil de comprender para muchos, ya que establece que el tiempo es relativo.
Como la velocidad de la luz se mantiene constante para los observadores que se mueven a diferentes velocidades, aquellos que viajan en relación mutua medirán en realidad tiempos diferentes para el mismo evento.
Por ejemplo, digamos que se envía un destello de luz a dos observadores: uno viaja hacia la luz mientras que el otro viaja a una velocidad más rápida en la dirección contraria. Para ambos observadores, la velocidad de la luz será la misma, incluso cuando estén viajando a velocidades relativamente diferentes y yendo en distintas direcciones.
Por increíble que parezca, esto indicaría que cada uno experimenta el evento del destello de luz como si hubiera sucedido en dos tiempos diferentes. Eso se debe a que el tiempo se mide teniendo en cuenta la distancia que un objeto ha viajado dividido por su velocidad. La velocidad de la luz es la misma para ambos observadores, pero como la distancia es diferente, el tiempo es relativo para cada observador.
Si ambos observadores usaran relojes para registrar cuándo se emitió el haz de luz, confirmarían dos tiempos diferentes para el mismo evento.
Entonces, ¿quién tiene razón? ¡Ninguno de los observadores, ya que el tiempo es relativo y único desde la perspectiva de cada uno de ellos!
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