Mi vida en la física el origen del universo

1 Mi vida en la f sica El origen del universo Stephen Hawking Traducci n castellana de Javier Garc a Sanz CR TICA. Barcelona 01-032 El gran dise o 1 29/10/2010 11:40:10. No se permite la reproducci n total o parcial de este libro, ni su incorporaci n a un sistema inform tico, ni su transmisi n en cualquier forma o por cualquier medio, sea ste electr nico, mec nico, por fotocopia, por grabaci n u otros m todos, sin el permiso previo y por escrito del editor. La infracci n de los derechos mencionados puede ser constitutiva de delito contra la propiedad intelectual (Art. 270 y siguientes del C digo Penal). Dir jase a CEDRO (Centro Espa ol de Derechos Reprogr ficos). si necesita fotocopiar o escanear alg n fragmento de esta obra.

2 Puede contactar con CEDRO a trav s de la web o por tel fono en el 91 702 19 70 / 93 272 04 47. T tulo original: My Life in Physics (2005). The Origin of the Universe (2006). Copyright 2005 y 2006 by Stephen W. Hawking de la traducci n: Javier Garc a Sanz Dise o de la cubierta: 2010, Jorge Cabral 2010 de la presente edici n para Espa a y Am rica: CR TICA, , Diagonal 662-664, 08034 Barcelona e-mail: http:// 2010. Impreso y encuadernado en Espa a 01-032 El gran dise o 2 29/10/2010 11:40:10. MI VIDA EN LA F SICA. 01-032 El gran dise o 3 29/10/2010 11:40:10. 01-032 El gran dise o 4 29/10/2010 11:40:10. O btuve mi primer grado acad mico en Oxford. En mi examen final me preguntaron por mis planes futuros.

3 Respond que si me daban la m xima calificaci n ir a a Cambridge, pero si obten a una calificaci n menor me quedar a en Oxford. Me dieron la m xima. Llegu a Cambridge como estudiante graduado en octubre de 1962. Hab a solicitado trabajar con Fred Hoyle, el ma- yor defensor de la teor a del estado estacionario y el m s famoso as- tr nomo brit nico de la poca. Digo astr nomo porque en esa po- ca apenas se consideraba la cosmolog a como un campo de estudio v lido, pero era en ella donde quer a realizar mi investigaci n, inspi- rado por lo que aprend en un curso de verano al que asist con un estudiante de Hoyle, Jayant Narlikar. Sin embargo, Hoyle ya ten a bastantes estudiantes, de modo que, con gran disgusto por mi parte, se me asign a Dennis Sciama, alguien de quien yo no hab a o do ha- blar.

4 Pero eso fue probablemente lo mejor que me pudo ocurrir. Ho- yle estaba casi siempre fuera, apenas pasaba por el departamento, y no me hubiera prestado mucha atenci n. Por el contrario, Sciama, habi- tualmente en la universidad, se mostraba siempre disponible. Yo no estaba de acuerdo con muchas de sus ideas, en particular sobre el prin- cipio de Mach, pero eso me estimul para elaborar mi propia imagen. Cuando empec a investigar, las dos reas que parec an excitan- tes eran la cosmolog a y la f sica de part culas elementales. Las par- t culas elementales eran el campo activo y en continuo cambio que atra a a muchos de los mejores cerebros, mientras que la cosmolo- g a y la relatividad general se hab an quedado atascadas y no ha- b an avanzado desde la d cada de 1930.

5 Feynman ha hecho un re- lato divertido de su asistencia a la conferencia sobre relatividad 5. 01-032 El gran dise o 5 29/10/2010 11:40:10. mi vida en la f sica general y gravitaci n en Varsovia en 1962. En una carta a su mujer dec a, No estoy sacando nada de la reuni n. No estoy aprendien- do nada. ste no es un campo activo porque no hay experimentos, y por ello pocos de los mejores cerebros trabajan en l. El resulta- do es que hay aqu un mont n de pasmarotes (126) y eso no es bueno para mi tensi n arterial. Recu rdame que no vaya a m s conferencias sobre gravedad! . Por supuesto, yo no sab a todo esto cuando empec mi dedica- ci n. Pero pensaba que en esa poca la investigaci n sobre part cu- las elementales se parec a mucho a la bot nica.

6 La electrodin mica cu ntica, la teor a de la luz y los electrones que gobierna la qu mica y la estructura de los tomos, hab a sido desarrollada por completo en las d cadas de 1940 y 1950. La atenci n se hab a desplazado ahora hacia las fuerzas nucleares fuerte y d bil entre part culas en el n - cleo de un tomo, pero teor as de campos similares a la electrodin - mica no parec an funcionar aqu . De hecho, la escuela de Cambrid- ge, en particular, sosten a que no hab a una teor a de campos subyacente. En su lugar, todo estar a determinado por la unitarie- dad, es decir, la conservaci n de la probabilidad, y por ciertas pau- tas caracter sticas en la dispersi n de part culas. Visto retrospectiva- mente, resulta sorprendente que se pensara que esta aproximaci n fuera a funcionar, pero recuerdo el desprecio que despertaron los primeros intentos de teor as de campo unificado para las fuerzas nucleares d biles.

7 Sin embargo, son estas teor as de campos las que se recuerdan, mientras que la matriz S anal tica ha sido olvidada. Me alegro de no haber empezado mi investigaci n en part culas elementales. Nada de mi trabajo en ese per odo habr a sobrevivido. Por el contrario, cosmolog a y gravitaci n eran en esa poca campos olvidados en espera de un desarrollo. A diferencia de lo que suced a con las part culas individuales, hab a una teor a bien defini- da, la teor a de la relatividad general, pero se pensaba que era tre- 6. 01-032 El gran dise o 6 29/10/2010 11:40:10. mi vida en la f sica mendamente dif cil. La gente se pon a tan contenta cuando encon- traba cualquier soluci n de las ecuaciones del campo, que no se preguntaba qu significado f sico ten a, si es que ten a alguno.

8 Sta era la vieja escuela de relatividad general que encontr Feynman en Varsovia. Pero la conferencia de Varsovia marc tambi n el co- mienzo del renacimiento de la relatividad general, aunque se le pue- de perdonar a Feynman que no lo reconociera en ese momento. Entonces entr en el campo una nueva generaci n y aparecie- ron nuevos centros de relatividad general. Dos de stos fueron de particular importancia para m . Uno estaba en Hamburgo bajo la direcci n de Pascual Jordan. Nunca lo visit , pero admiraba sus elegantes art culos, que tanto contrastaban con el confuso trabajo previo en relatividad general. El otro centro estaba en el King's College, en Londres, bajo la direcci n de Hermann Bondi, otro proponente de la teor a del estado estacionario aunque no com- prometido ideol gicamente con ella, como Hoyle.

9 Yo no hab a estudiado muchas matem ticas en la escuela ni en los muy f ciles cursos de f sica en Oxford, de modo que Sciama me sugi- ri que trabajara en astrof sica. Pero, ya que no me dejaban trabajar con Hoyle, no iba a dedicarme adem s a algo tan aburrido como la rotaci n de Faraday. Yo hab a ido a Cambridge a hacer cosmolog a, y estaba decidido a hacer cosmolog a, as que le a viejos libros de tex- to sobre relatividad general y me desplazaba a Londres cada semana con otros tres estudiantes para asistir a conferencias en el King's Co- llege. Segu a las palabras y las ecuaciones, pero no captaba realmente la esencia del tema. Adem s, me hab an diagnosticado una enferme- dad neuronal motora, o ELA (esclerosis lateral amiotr fica), y ten a que hacerme a la idea de que no iba a tener tiempo para acabar mi doctorado.

10 Luego, repentinamente, hacia el final de mi segundo a o de investigaci n, las cosas mejoraron. Mi enfermedad no avanzaba y mi trabajo cuajaba, as que empec a hacer progresos. 7. 01-032 El gran dise o 7 29/10/2010 11:40:10. mi vida en la f sica Sciama estaba muy interesado en el principio de Mach, la idea de que los objetos deben su inercia a la influencia de toda la materia en el universo . l me sugiri que trabajara en esto, pero yo pensaba que sus formulaciones del principio de Mach no estaban bien defi- nidas. Sin embargo, l me ense algo similar con respecto a la luz, la denominada electrodin mica de Wheeler-Feynman. sta dec a que electricidad y magnetismo eran sim tricos con respecto al tiem- po.