Physics of the Impossible

MICHIO KAKU
Physics of the Impossible
New York, Doubleday, 2008.
¿Podremos ser invisibles en el futuro, teletransportarnos o hacer viajes
en el tiempo? ¿Llegaremos a tener contacto con inteligencias extraterrestres o
tendremos algún atisbo de universos paralelos? ¿Viajaremos a velocidades superiores a las de la luz, para de esta forma visitar los confines de nuestro universo?
¿Algún día moveremos objetos con el poder de nuestra mente o utilizaremos la
telepatía para comunicarnos? A estas y otras preguntas, algunas de ellas que podrían plantearse fuera de la física, como el capítulo dedicado a la precognición,
trata de responder este libro titulado de una forma un tanto provocativa ‘La Física
de lo Imposible’.
El autor, Michio Kaku, es un conocido físico teórico de padres japoneses pero nacido en los EEUU. En la actualidad, ocupa una cátedra en la Universidad de Nueva York y sus trabajos académicos han estado centrados en la teoría
de cuerdas. Es, sin embargo, más conocido por su faceta de divulgador científico
que le ha llevado a escribir libros de éxito como ‘Hiperespacio’ publicado dentro
de la valiosa colección Drakontos de la Editorial crítica o ‘Universos paralelos.
La ciencia de los universos alternativos y nuestro futuro en el cosmos’ recientemente publicado por una editorial de tintes algo más esotéricos como Atalanta.
Además aparece frecuentemente en diferentes medios de comunicación, tanto de
radio como de televisión, y ha presentado y dirigido programas en canales como
Discovery Channel, BBC4 o SciFy. De hecho, el libro que reseñamos ahora se
convirtió en una serie de 12 documentales emitido en este último canal.
Los temas tratados son en general de una evidente complejidad, puesto
que se sitúan en los límites de lo conocido en física. Sin embargo, la lectura del
libro es muy amena, demostrando la habilidad del autor, en la mejor tradición de
la divulgación científica anglosajona, para hacer accesibles conceptos abstrusos
derivados de la mecánica cuántica y otras ideas que los físicos han perseguido
en las últimas décadas, tales como el monopolo magnético, los superconductores a temperatura ambiente, o los reactores de fusión que eventualmente pudieInterseXiones 2: 287-293, 2011. ISSN-2171-1879.
RECIBIDO: 10/02/2011
ACEPTADO: 20/02/2011
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sen solucionar las necesidades energéticas de la humanidad. Estas dos últimas
realizaciones quizá sean las que más cerca estén de conseguirse hoy en día. La
carrera por llegar a tener superconductores a temperatura ambiente se aceleró
de manera notable en los 80 y 90 del pasado siglo con la aparición en escena de
materiales cerámicos conocidos como YBACUO´s, abreviatura de Itrio-Bariocobre-oxígeno, que tenían la propiedad de ser superconductores a temperaturas
superiores a las de fusión del nitrógeno, haciendo su uso mucho más barato y
accesible. Lamentablemente, estos materiales son cerámicos y por tanto no son
dúctiles ni maleables, de forma que se quiebran con facilidad y no pueden fabricarse hilos. En los últimos años no ha habido avances significativos en la carrera
por encontrar materiales superconductores a más temperatura. Por su parte, los
reactores de fusión pueden estar a pocas décadas de su realización final. El proyecto ITER, en el que participan los principales países del mundo, construye en
este momento un prototipo en Cadarache, Francia. Sin embargo es bueno tener
un cierto escepticismo, puesto que todos los que hemos pasado por facultades de
Física en las últimas décadas sabemos que los reactores de fusión llevan mucho
tiempo siendo un objetivo que se conseguirá en un horizonte de 30 o 40 años.
Estos dos ejemplos son significativos de lo complicado que resulta realizar proyecciones sobre el desarrollo tecnológico, de forma que resulta acertado por parte
del autor no realizar pronósticos concretos sobre la realización de las diferentes
imposibilidades y hablar en general del horizonte de uno o más siglos, aunque
posiblemente resulte de todas formas optimista en muchos casos hablar incluso
de esos horizontes temporales.
Subyace, en general, en el libro la idea de que todo aquello que las leyes
de la física no prohíban terminantemente ha de ser posible, independientemente
de las barreras tecnológicas a las que nos enfrentemos en la actualidad. Esta idea
ha sido muy discutida por los físicos teóricos en las últimas décadas y su formulación más radical parte de Max Tegmark, que sostiene que nuestro universo
responde a unas leyes físicas que se escriben en lenguaje matemático. Pues bien,
nuestro universo (o multiverso), según este autor, no sería más que la realización
física de un objeto matemático, pero en realidad cualquier otro objeto matemático
ha de tener su imagen en un universo físico, constituyendo a una nueva categoría
de multiversos.
Admitiendo que esto deba de ser así, no tenemos por qué pensar que
ciertas cuestiones que hoy nos parezcan irrealizables tengan que ser necesariamente imposibles. De hecho en el primer capítulo del libro, el autor nos recuerda
la famosa cita del no menos famoso escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke
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que sostenía que ‘Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia’. Quizá un título más ajustado al contenido, aunque notablemente
menos llamativo, sería el de ‘física de lo irrealizable hoy en día con los desarrollos técnicos actuales’.
Para clasificar las imposibilidades, el autor, de alguna manera, adapta
la clasificación del astrofísico ruso Kardashev en 1964 para medir el desarrollo
tecnológico de las civilizaciones, de las que distingue tres tipos en función de
su consumo de energía: las que emplean toda la energía de su planeta (tipo I), la
del sol, en torno al que giran, (tipo II), y finalmente, la de la galaxia entera (tipo
III). Así, en el libro, las imposibilidades pertenecerán también a tres categorías
diferentes: de tipo I, o tecnologías imposibles hoy, pero que no violarían las leyes
de la física conocidas, pudiendo ser realidad en uno o varios siglos; de tipo II, que
serían tecnologías en el límite de nuestra comprensión presente del mundo, pero
realizables en miles o millones de años, y, finalmente, de tipo III, que para ser
posibles requieren un cambio fundamental en nuestra comprensión de la física.
De los 15 temas tratados en el libro, solamente 3 caen en la categoría II y 2 en la
categoría III por lo que según el autor en pocas generaciones seremos capaces de
hacernos invisibles, teletransportarnos, o comunicarnos mediante telepatía.
Quizá el principal problema que subyace a los primeros diez capítulos,
en los que el autor pasa revista a las supuestas imposibilidades de tipo I, sea una
enfermedad que aqueja a muchos físicos: el enfoque reduccionista. Se trata de
pensar que, si podemos descomponer algo en sus partes más simples y descubrir cómo funcionan estas partes simples, podremos comprender el todo. Pero
esto no siempre es necesariamente así y un enfoque holístico es imprescindible
en ciertas aproximaciones. Esto es especialmente notorio en el capítulo 7 en el
que se discute la posibilidad de fabricar robots que lleguen a tener inteligencia.
Aunque se repasan las objeciones que muchos especialistas han puesto a esta
idea, finalmente se da a entender que se podrán superar las dificultades actuales
mediante aproximaciones como la programación de redes neuronales. De hecho,
el autor nos advierte que quizá en el futuro la especie humana deje de existir
como tal y todos nos convirtamos en una nueva especie de seres biónicos. Sin
embargo, existen problemas muy profundos inherentes al hecho de que en un
futuro se pueda llegar a programar algo que pueda llamarse inteligencia. Existe
algo que se denomina mente o consciencia y que no necesariamente pueda ser
reducido y expresado mediante algoritmos, sino que sea obligado un enfoque
holístico imposible de alcanzar mediante cualquier tipo de programación. Este
tipo de problemas son también muy significativos en el capítulo dedicado a la
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teletransportación en el que el autor sostiene que en la actualidad se ha conseguido teletransportar algunos átomos y filtra la idea de que si esto es así en algún
momento se podrán teletransportar todos los átomos que compongan a un ser
humano. Pero, de nuevo, es muy posible que un ser humano sea mucho más que
la simple suma de todos sus átomos y moléculas.
Salvo esta objeción, hay que decir que realmente estos 10 primeros capítulos constituyen un auténtico tour de force en el que el autor nos informa de las
tecnologías que en la actualidad se desarrollan en diferentes lugares del mundo
y que podrían dar lugar a la realización de diferentes ideas hoy en día inalcanzables. Tomadas de una en una, todas ellas podrían ser realizables, aunque el
autor es en general muy optimista en sus cálculos temporales, ya que en general
no tiene en cuenta el contexto social en el que necesariamente han de integrarse
los diferentes desarrollos. Tomemos como ejemplo la posibilidad de tener naves
espaciales que realicen viajes interestelares. Si pensamos que han transcurrido
más de 50 años desde el lanzamiento de los primeros satélites artificiales y desde la llegada del primer ser humano al espacio, y en este transcurso de tiempo
solamente hemos llegado a la luna y además en las dos últimas décadas ningún
ser humano ha salido de la órbita terrestre, ¿qué nos puede hacer pensar que en
100 años tengamos listas naves que podrían llevarnos a otras estrellas, cuando
no existe ni siquiera un plan para visitar Marte en las próximas décadas? Quizá la respuesta se encuentre en que desde un punto de vista ideal la tecnología
podría permitir esas realizaciones, pero por desgracia vivimos muy alejados de
ese mundo ideal y mientras existan otros problemas más acuciantes la sociedad
en conjunto no estará dispuesta a financiar este tipo de aventuras tecnológicas,
con lo que muchas de ellas no llegarán a realizarse o tendremos que esperar mucho más de lo previsto en este libro para poder verlas. Sí que podrían progresar
más rápidamente aquellas que pudiesen tener un interés más allá del puramente
científico y que eventualmente pudiesen solucionar problemas que atañen a la
actualidad. Así, por ejemplo, en el capítulo dedicado a los viajes interestelares se
habla de una tecnología denominada ascensor espacial. Pues bien, en los últimos
años esta tecnología se está desarrollando velozmente, pero no con el objetivo
de poder ensamblar en el espacio una nave, sino con el de extraer el helio3 que
contiene la luna y que podría servir de combustible para los reactores de fusión y
solucionar en gran parte los problemas energéticos, haciendo, por otra parte, que
la humanidad ascendiese dentro de la clasificación de Kardashev y se aproximase
a una civilización de Tipo I.
Resulta curioso también la mezcla de temas que vemos en estos primeros capítulos, en los que se tratan cuestiones tan banales como la posibilidad de
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realizar espadas tipo Jedi junto con la oportunidad de teletransportarnos o podernos comunicar mediante telepatía. Quizá esto se debe a una idea que transita por
el libro: relacionar cuestiones de la ciencia ficción, fundamentalmente provenientes de películas, tales como La Guerra de las Galaxias, Start Trek o Harry Potter,
con avances tecnológicos. Esto, que en cierta medida constituye un acierto, ya
que facilita la visualización de los problemas por parte de lectores que no provengan del campo de la física, por otra parte, puede suponer una cierta dificultad
si se consideran ideas que no tienen que tener un gran interés. Además, uno de
los problemas que se plantean en estos 10 primeros capítulos, considerados como
imposibilidades de clase I, quizá tenga una naturaleza diferente del resto: es la
posibilidad de contactar con inteligencias extraterrestres, ya que es cierto que es
un problema dependiente de desarrollos tecnológicos, pero depende también de
factores externos, tales como la existencia de otras inteligencias o el desarrollo
tecnológico de las mismas.
En todo caso, el optimismo del autor no se deja ver solamente en el
hecho de que no considere los problemas sociales como algo relacionado con el
desarrollo tecnológico, sino en que, de los 15 problemas que trata, solamente 5
serían de muy difícil solución. De ellos, 3 serían imposibilidades de tipo II. Entre
estas, está la posibilidad de realizar viajes en el tiempo, conocer algún día la existencia de universos paralelos o poder viajar más rápido que la luz. Siendo el que
puede presentar mayores dificultades de llegar a tener constancia de universos paralelos, puesto que su misma existencia es puesta en cuestión hoy en día por muchos físicos. La probabilidad de viajar en el tiempo hacia atrás no es en principio
algo que las ecuaciones de la física prohíban y las objeciones que se ponen a esta
idea son más bien de índole filosófica por la gran cantidad de paradojas que ello
conllevaría. Sin embargo, el autor plantea en el capítulo varias formas en las que
estas paradojas podrían ser superadas, por lo que la situación de este problema
como imposibilidad de tipo II es correcta, ya que aunque hoy en día ni siquiera
podemos llegar a imaginar las tecnologías necesarias para viajar hacia atrás en el
tiempo, en principio no supondría una violación flagrante de las leyes de la física,
tal como las conocemos. De hecho, algunos autores, entre los que se podría citar
a Julian Barbour y su ensayo ‘Fin del Tiempo’, sostienen que en realidad el tiempo ni siquiera existe y que no es más que una propiedad emergente del universo
macroscópico, como podría serlo por ejemplo la temperatura en termodinámica.
En cuanto a la posibilidad de viajar más rápido que la luz, tampoco supone una
violación de la física conocida, tal como se podría suponer de una lectura rápida
de las leyes de relatividad de Einstein. Sin embargo estas ecuaciones solamente
dicen que ninguna partícula puede superar esa velocidad partiendo de velocidades menores, pero no impiden que eventualmente pudieran existir partículas que
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en su propia naturaleza se muevan a mayor velocidad sin necesidad de superar
en ningún momento ese umbral, como son los taquiones. Una vez más, la tecnología adecuada para llegar a dominar este tipo de partículas son a día de hoy
inimaginables, por lo que efectivamente constituiría una imposibilidad de tipo II.
Los dos últimos capítulos, dedicados a las imposibilidades de tipo III,
incluyen la posibilidad de obtener un móvil perpetuo y la posibilidad de llegar a
obtener de alguna manera capacidades precognitivas. La primera posibilidad es
realmente una imposibilidad de tipo III puesto que violaría leyes tan fundamentales como la primera y segunda leyes de la termodinámica, por lo que su obtención
efectivamente traería consigo un cambio fundamental en nuestra comprensión
de la física. En cuanto al último capítulo, dedicado a la precognición, no acabo
de verle el encaje en el presente libro y en mi opinión abriría, en todo caso, el
campo a otras imposibilidades de tipo III que van más allá de lo que quizá nunca
podrá alcanzar la física, como la existencia o no de conceptos tales como el alma
o alguna deidad que esté detrás de la creación.
El ensayo concluye con un epílogo en el que el autor vuelve a dejarnos
muestras de su optimismo cuando señala su convencimiento de que la física llegará a alcanzar lo que se conoce como teoría del todo. Dejando a un lado que quizá
esta no sea más que una quimera que los físicos persiguen desde hace décadas, en
realidad la mayor objeción que se le puede hacer a este tipo de búsquedas es que
en realidad no sería estrictamente una teoría del todo, puesto que no todo tiene
que estar determinado de forma unívoca por las leyes de la física. Pero dejando a
un lado esta objeción el autor se decanta claramente por pensar que estamos cerca
de esa teoría del todo y que será la teoría de supercuerdas. Es necesario aquí saber
que esta es una teoría que unifica la gravedad con la cuántica. Esta unificación ha
constituido en las últimas décadas una suerte de Santo Grial de la física moderna,
que hasta el momento no ha podido ser alcanzado. El autor del libro no menciona
sin embargo, que existen otras teorías que también persiguen el mismo objetivo y
que a día de hoy podríamos pensar que tienen oportunidades de ser las verdaderas teorías. No deja de ser curioso que en los capítulos anteriores tengamos que
alabar el hecho de que el autor nos exponga todas las teorías y tecnologías que se
desarrollan en la actualidad en diferentes campos y, sin embargo, en este epílogo,
no mencione otras teorías como la gravedad cuántica de bucles o la teoría de twistors de Roger Penrose. Quizá este sea un síntoma de lo que un conocido físico
teórico ha denominado ‘El problema de la física en el siglo XXI’. Este autor, Lee
Smolin, ha denunciado recientemente en un ensayo con ese título la dominación,
cercana a una especia de dictadura, que los desarrolladores y seguidores de la
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teoría de supercuerdas han ejercido en la física teórica a través de su dominio de
departamentos y publicaciones especializadas. El mismo Michio Kaku reconoce
que la física, como todos los desarrollos humanos está sujeta a las modas de cada
época. De ahí mi objeción al capítulo 13 en el que se clasifica la obtención de
datos sobre universos paralelos como imposibilidad de tipo II, cuando solamente
la teoría de las supercuerdas predice estos multiversos, que no son necesarios en
las otras teorías que actualmente se desarrollan para llegar a la gravedad cuántica,
por lo que muy bien podría ser que estos multiversos no existiesen y nunca pudiésemos tener un atisbo de su existencia.
En definitiva, teniendo en cuenta las dificultades expuestas, la lectura de
este libro me parece muy recomendable para todos aquellos que tengan interés en
imaginar cómo podrá ser el futuro de la humanidad en su conjunto y hacia dónde
podrían llevarnos los desarrollos tecnológicos en los próximos siglos.
Juan Taboada
Universidad de Vigo
E-mail: [email protected]