Stephen Hawking retorna als estels

Aquesta nit passada el cosmòleg anglés Stephen Hawking ens ha deixat. El seu extraordinari llegat científic  ha ajudat a entendre millor els forats negres, com va ser l’origen de l’univers i com en serà el final. Però no ha estat un científic tancat al seu despatx i conegut sols en el món acadèmic. Com el seu admirat Einstein, ha sigut enormement popular, ha participat en sèries o films com Big Bang Theory, Star Trek i ha estat representat en sèries d’animació amb fort contingut científic com Futurama o els Simpsons.

Mostrava un aspecte dèbil, unes grans dificultats de comunicació que el mantenien unit a un sintetitzador de veu, sempre lligat a la cadira de rodes, a causa d’una greu discapacitat per patir esclerosi lateral amiotròfica (ELA) i, malgrat totes aquestes dificultats, ha aconseguit reeixir en una sempre difícil carrera científica. Potser també ha estat enormement popular per les seues dificultats vitals, una icona del científic estrany i alhora genial .

Però que en podem dir de les seues contribucions científiques? Actualment era Director de Recerca al Centre for Theoretical Cosmology de la University of Cambridge.[Però fins el 2009 havia ocupat la càtedra Lucasiana de la mateixa universitat que allà al segle XVII ocupà Newton.  El seu treball de recerca, molt teòric, es dedicà a anar més enllà en el coneixement de l’origen i final de l’Univers i a tractar de crear una cosmologia que conjugara el paper de la Mecànica Quàntica amb la Gravitació. Però el que li ha aportat un major reconeixement al món científic ha estat la seua contribució al coneixement dels forats negres.

A més, no estava d’acord amb la interpretació clàssica de la mecànica quàntica, sinó que era un ferm defensor de la teoria dels mons múltiples (many-worlds), la hipòtesi que afirma, en termes senzills, que hi ha un nombre molt gran, potser infinit, d’universos, i tot el que possiblement hauria pogut ocórrer en el nostre passat, però no ocorregué, finalment s’ha produït en el passat d’algun altre univers o universos.

A partir de la seua tesi doctoral i després amb una fructífera col·laboració amb el també físic anglés Roger Penrose, presentà els teoremes de singularitat de Penrose–Hawking pels quals l’univers havia d’haver nascut a partir d’una singularitat, un punt d’energia i densitat infinita, encara que posteriorment Hawking ho matisà explicant que la relativitat general no funcionaria molt prop del moment inicial o temps de Planck.

Tanmateix el tema de recerca que el faria famós va ser determinar que els forats negres no són eterns sinó que perden energia contínuament i que, molt a la llarga, finalment s’evaporen.

Sabem que d’un forat negre no pot eixir ni la llum. L’horitzó d’esdeveniments és la frontera que separa el forat negre de la resta de l’univers. Segons la mecànica quàntica, com a conseqüència del Principi d’Incertesa de Heisenberg, es produeixen de manera espontània fluctuacions quàntiques del buit, variacions temporals de l’energia en un punt de l’espai. Això permet la creació durant un temps molt curt de parelles de partícula-antipartícula, d’electrópositró o de fotó-fotó, per exemple, a partir del buit. Es diu que són parelles de partícules virtuals: en condicions normals, la partícula s’anihila gairebé instantàniament amb la companya antipartícula. Ara bé, si aquest mateix procés s’esdevé a prop de l’horitzó d’esdeveniments d’un forat negre (però fora del forat negre), pot ser que una partícula caiga a l’interior del forat negre i l’altra s’escape. Les dues partícules ja no es podran trobar mai més per anihilar-se i esdevindran reals. El forat negre haurà de perdre energia per compensar la creació de les dues partícules. Aquest fenomen té com a conseqüència l’emissió neta de radiació del forat negre, l’anomenada Radiació de Hawking i, a causa de l’equivalència massa-energia (E= mc2), la disminució de la massa d’aquest i a la llarga la seua desaparició o evaporació.

El seu treball era molt teòric, sempre al voltant de les relacions entre la Quàntica i la Teoria General de la Relativitat, l’origen i final de l’Univers, i l’estructura dels forats negres. Tanmateix Stephen Hawking va tractar de popularitzar-lo a través de diversos llibres per al gran públic com el famós Breu història del temps (1988) de la qual féu una versió simplificada Brevíssima història del temps (A Briefer History of Time) el 2005. Així i tot, el tema és complicat i la lectura d’aquests llibres necessita d’un fort esforç intel·lectual per comprendre’ls.

Hawking no es va limitar a relacionar-se només amb el món acadèmic. Potser per la seu discapacitat i, segurament també per la complexitat dels seus descobriments, va ser enormement popular. En això últim s’assemblava a Albert Einstein, la Teoria de la Relativitat del qual trigà molts anys a comprendre’s.

Era molt sorneguer i, per demostrar que els viatges al passat no eren possibles, era capaç de preparar una festa per a futurs viatgers del temps i convocar-la ja passada la data de la festa. Evidentment no hi assistí ningú.

Hawking era la icona científica desitjada de les sèries televisives amb ambient científic com Big Bang Theory, Star Trek o les sèries d’animació més amigues de la ciència com la fantàstica Futurama o la sempre interessant Els Simpsons. Per cert, hi ha un llibre dedicat a la Ciència dels Simpsons.

Per altra banda, creia que el futur de la humanitat estava en la colonització d’altres planetes i l’abandó del nostre a causa del canvi climàtic. Tanmateix era molt crític amb la pràctica usual de revelar la nostra situació a l’Univers ja que l’existència d’extraterrestres perversos no li semblava descartable.

Fa dos anys Stephen Hawking i el milionari rus Iuri Milner anunciaren que volien impulsar un projecte espacial ambiciós, batejat amb el nom de ‘Starshot‘, per explorar el sistema estel·lar d’Alfa Centauri amb milers de naus diminutes impulsades des de la Terra per un potent raig làser.

En els últims anys Hawking va acceptar ser un model per a la gent discapacitada i realitzà conferencies i participà en activitats de conscienciació. Motivat pel desig d’augmentar l’interès públic en els vols espacials i per mostrar el potencial de les persones amb discapacitat, el 2007 va participar en un vol de gravetat zero en un avió de gravetat reduïda, durant el qual va experimentar la ingravidesa vuit vegades.

Com els esportistes, també hi ha icones de la ciència. Stephen, que el retorn a la pols dels estels et siga lleu. Gràcies per tot.

Imatges.

1.- Stephen Hawking. Wikimedia Commons.
2.- Esquema de la radiació de Hawking. Herman Verlinde’s Homepage. Princeton University.
3.- Invitació sorneguera als viatgers del temps.
4.- Fotograma de Futurama. Fry amb el Vice President Al Gore, l’actriu Nichele Nichols, el físic Dr. Stephen Hawking, i Gary Gygax (el creador de Dungeons & Dragons).
5.- Hawking en un vol per comprovar la gravetat zero. Jim Campbell/Aero-News Network
6.- Stephen Hawking retorna als estels. Anònim. Via @playprotons.

Viatges espacials a la Hawking, no gràcies

Stephen Hawking

Fa uns dies Stephen Hawking i el milionari rus Iuri Milner anunciaren que volen impulsar un projecte espacial ambiciós per explorar el sistema estel·lar d’Alfa Centauri amb milers de naus diminutes impulsades des de la Terra per un potent raig làser. El projecte també té el suport del fundador de Facebook, Mark Zuckerberg.

Josep Casulleras en parlava llargament a Vilaweb i em demanava que en pensava.

L’objectiu del projecte, batejat amb el nom ‘Starshot‘, és d’arribar fins al sistema estel·lar Alfa Centauri, a més de quatre anys llum de la Terra. S’enviarien milers de petits naus, cadascuna de la grandària d’un smartphone. Per arribar al seu destí cadascun disposaria d’una immensa vela que seria impulsada per la pressió de radiació d’un potent làser (o un conjunt de làsers coordinats)  situat a la superfície terrestre. Amb l’impuls cada nau podria arribar a assolir una velocitat d’un 20% de la velocitat de la llum i arribar a la destinació en només 20 anys.

Ho dic clarament. Aquest fantàstic projecte al qual es vol dedicar 100 milions de dòlars per començar a treballar no m’agrada.

El projecte té l’aspecte de ser una versió millorada de Mars One, la fallida missió d’enviar persones a Mart, colonitzar el planeta i no tornar mai. Tot projectat com un Gran Germà Espacial. Per cert com va quedar aquell reality show marcià i que es va fer dels diners recollits?

Stephen Hawking és un dels grans especialistes mundials en forats negres. Em mereix tot el respecte per seu treball en física. Però des de fa uns anys no para d’opinar de coses de les quals no és especialista, o almenys, és tan especialista com ho puga ser jo.

Fa uns anys ens va sorprendre en defensar l’aïllament galàctic i de no tractar de cap manera d’enviar informació sobre el nostre planeta a l’espai mitjançant ones de ràdio ni de contactar amb possibles civilitzacions extraterrestres. Era allò tan famós de Don’t speak to Aliens!

Fa pocs mesos deia que donada la contaminació ambiental a la Terra, estaria bé que començarem a colonitzar altres planetes, començant per Mart. En definitiva que en algun moment s’havia de deixar la Terra i fer colònies en altres planetes.

oostarshotI ara, amb l’ajut d’un gran magnat i de l’amo de Facebook, es pretén engegar l’exploració del sistema estel·lar més pròxim de manera massiva i, pense jo, amb molt poc respecte amb el “medi ambient” espacial.

El projecte té molts punts febles que s’haurien d’aclarir

Un làser (o conjunt de làsers) tan potent no existeix i que quan es construesca (si es construeix) tindrà clares aplicacions militars. Un làser que és capaç d’impulsar una vela espacial pot també destruir un satèl·lit enemic o escombrar una base en la Lluna, per exemple. Sembla una versió millorada dels làsers de la Guerra de les Galàxies de l’era Reagan.

Per molts recursos econòmics que tinga el mecenes rus, em sembla un balafiament impressionant de diners que es podrien utilitzar molt millor per a coses més concretes, com explorar ara els planetes i llunes del sistema solar, colonitzar la Lluna i Mart o estudiar com protegir la Terra d’un futur impacte d’un asteroide. Tot això sense eixir de l’àmbit de la ciència i exploració espacial.

Se’ns diu que quan les naus arriben al seu objectiu enviaren la informació que obtinguen a la Terra. Del vídeo i de la nota de premsa no he pogut deduir com van a fer-ho. Transmetre imatges i vídeos des d’una distància de 4.2 anys llum requereix d’una antena parabòlica immensa dirigida exactament cap a la Terra. On està l’antena?

Finalment l’enviament de milers de naus cap a un possible planeta al voltant d’Alfa Centauri pot tindre grans problemes ètics ja que

  • s’està enviant material terrestre (fem, deixalles) a un possible planeta verge
  • s’està enviant vida microbiana terrestre a un possible planeta amb, potser, alguna forma de vida autòctona. La possibilitat no és remota. Actualment sabem que certs organismes terrestres aguanten molt bé les dures condicions del buit de l’espai. Fa poc es descobrí plàncton i organismes microscòpics en l’exterior de l’estació espacial internacional.  I molt possiblement certs bacteris terrestres han arribat a Mart de la mà del robot Curiosity encara que les naus i robots han estat fortament esterilitzats
  • Amb quin dret podem fer això?

Imatges: De projecte Starshot.