Compartimos el prefacio de la reciente publicación del físico Julian Barbour.
El subtítulo original de este libro fue “Una nueva teoría de las flechas del tiempo y el Big Bang”. Eso es lo que sigue siendo su esencia, pero acepté con gusto la sugerencia de TJ Kelleher, mi editor de la edición estadounidense, y adopté su forma más breve actual.
Creo que está justificado. El Big Bang no sólo dio origen al tiempo, sino que también marcó en él el aspecto eterno del vuelo de una flecha. Así, los dos juntos constituyen una nueva teoría del tiempo.
Nada en la ciencia es inmutable. Se proponen y prueban hipótesis.
La ciencia progresa cuando, mediante experimentos precisos y una buena observación, las predicciones se confirman o se refutan. La explicación propuesta de las flechas del tiempo es tan segura como lo es la expansión del universo establecida hace mucho tiempo, pero algunas ideas radicales sobre el Big Bang, que maduraron luego durante la escritura de este libro, son definitivamente especulativas.
Este es un libro muy personal en el que he intentado combinar la ciencia establecida del cosmos con nuevas ideas, pero también incluyo aquí y allá mis propias reacciones a la existencia en el universo y me maravillo de su naturaleza.
¿Cómo es posible que el tiempo no solo haya creado el mundo físico de átomos y galaxias, sino también poetas, pintores y compositores?
Las obras de Shakespeare han sido una gran alegría en mi vida. Lo encontrarán citado explícitamente en una docena de lugares, pero para los aficionados al Bardo, también, de vez en cuando y sin atribuir, he sacado de contrabando de sus obras y sonetos media línea o incluso una sola palabra. Espero que disfruten de este “contrabando shakesperiano”.
El capítulo final no es del todo un epílogo porque trae una discusión sobre la flecha que experimentamos más directamente, la del paso del tiempo. Creo que esto está íntimamente relacionado con el mayor misterio de todos: el don de la conciencia.
No espere ninguna respuesta al misterio, pero tal vez pueda ofrecer iluminación de uno de sus aspectos. De lo contrario, el capítulo es un intento de identificar qué hay en las matemáticas del universo que se manifiesta en el arte. Debe estar ahí, ya que todo gran arte tiene una estructura única, y la estructura es la esencia misma de las matemáticas.
En cuanto a las matemáticas en sí, la inclusión de algunas en el libro es inevitable, aunque solo sea para evitar circunloquios interminables. Son los conceptos los que cuentan. Se dan fórmulas para tres conceptos; eso es todo lo que hay.
Sus nombres luego hacen muchas apariciones. La mera repetición puede ayudar. Se dice que el renombrado matemático John von Neumann dijo: “Joven, no entiendes las matemáticas, te acostumbras”. Hay mucha verdad en eso. Creo que todos mis lectores saben perfectamente qué es la circunferencia de un círculo. Con suerte, llegará a una intuición similar para el concepto más importante del libro. Yo lo llamo complejidad.
Este libro nunca podría haber aparecido o tomado la forma en que lo hace sin el aporte crítico durante los últimos ocho años de mis colaboradores actuales Tim Koslowski, Flavio Mercati y David Sloan. Algunas de las ideas más importantes provienen de ellos. Ha sido un gran placer trabajar con ellos: Tim desde que nos conocimos en el Perimeter Institute en Canadá en 2008, Flavio desde 2011 y Dave desde 2015. Flavio también generó todas las cifras del libro menos una y encontró en línea la que él no creó, el fino Jano de dos cabezas en una moneda romana en la Fig. 3.
Las figuras son una parte muy importante del libro y estoy muy agradecido con Flavio por ellas.
Continuar con los agradecimientos: lo que llamamos dinámica de formas—Es una representación de la esencia dinámica de las teorías tanto de Newton como de Einstein — forma el núcleo matemático de este libro; los desarrollos recientes de la misma deben mucho a Tim, Flavio y Dave.
Las notas incluyen referencias a personas que contribuyeron directa o indirectamente a su desarrollo anterior, pero debo mencionar aquí a Bruno Bertotti (con quien colaboré estrechamente desde mediados de la década de 1970 hasta 1982 y a quien pude ver en septiembre de 2018, solo un mes antes de morir), Niall Ó Murchadha, Bryan Kelleher, Brendan Foster, Edward Anderson, Sean Gryb (a quien también conocí en el Perimeter Institute a través de mi amigo Lee Smolin, que era su supervisor de doctorado allí) y Henrique Gomes. Las numerosas visitas al Instituto Perimetral, que acogió tres talleres sobre dinámica de formas, fueron muy apreciadas, al igual que, por invitación de Viqar Husain, dos visitas (una para un taller) en la Universidad de New Brunswick en Fredericton. Sean Gryb también organizó un valioso taller de dinámica de formas en Nijmegen en los Países Bajos y, con Karim Thébault, dos en la Universidad de Bristol.
Otros dos amigos de larga data con los que he tenido muchas discusiones valiosas e informativas son Karel Kuchař, de la Universidad de Utah en Salt Lake City, y Christopher Isham, del Imperial College de Londres.
Aunque no están involucrados en la dinámica de las formas, también debo agradecer calurosamente a Alain Chenciner y Alain Albouy, del Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides en el Observatorio de París. A través de la amable presentación de Richard Montgomery, del Departamento de Matemáticas de la Universidad de California, Santa Cruz, he estado interactuando con ellos de forma intermitente durante veinte años. Con su ayuda he aprendido mucho sobre el problema más antiguo y todavía en muchos sentidos el más importante de la física matemática; se remonta a Isaac Newton y se refiere al comportamiento de las partículas puntuales que interactúan de acuerdo con las leyes del movimiento y la gravitación universal de Newton. Resultó que algunos de los resultados más hermosos se obtuvieron en su estudio, literalmente durante siglos, están casi hechos a medida para ser la base de gran parte de este libro. No sería lo que es sin su ayuda.
Combinar las visitas a París con la discusión en el venerable Observatorio ha sido un placer excepcional. Más cerca de mi casa, Harvey Brown, que trabaja en filosofía de la ciencia en la Universidad de Oxford, ha sido un buen amigo y una caja de resonancia para las ideas en las discusiones durante muchos años; También he tenido discusiones útiles con sus colegas Simon Saunders y Oliver Pooley. Pedro Ferreira, otro profesor de Oxford, en el Departamento de Astrofísica, ha jugado, casi sin darse cuenta, pero gracias a un interés bienvenido en la dinámica de las formas, un papel fundamental en la determinación del contenido actual de mi libro. Hace unos cinco años nos planteó a Tim y a mí un desafío para ver si, en el marco de la gravedad newtoniana representada en forma dinámica de forma, podríamos encontrar una alternativa a lo que se llama inflación en cosmología y es la base de la teoría actual de grandes dimensiones. -formación de estructuras de escala en el universo. Pedro también fue de gran ayuda al presentarnos al cosmólogo Michael Joyce, que también está en París, aunque no en el Observatorio. No voy a afirmar que hayamos enfrentado el desafío de Pedro, pero a través de él han salido a la luz algunas posibilidades completamente inesperadas y figuran de manera prominente en el libro. Se relacionan con la naturaleza del Big Bang y, presentadas en los Capítulos 16 al 18, son las ideas radicales mencionadas anteriormente. Porque pueden ser controvertidos, aquí es donde, como autor, debo pegar mis colores al mástil. Las hipótesis, especialmente si tienen alguna plausibilidad, son, creo, aceptables; los errores absolutos son otra cosa.
También debo agradecer calurosamente a mi agente, Max Brockman, de Brockman Inc en Nueva York, y a sus padres, John Brockman y Katinka Matson, quienes manejaron mi libro The End of Time . También quiero agradecer muy especialmente a mis dos editores: TJ Kelleher por Basic Books en los Estados Unidos (me dice que TJ es el apodo invariable por el que se le conoce, tanto para la familia como para los colegas) y Will Hammond de Bodley Head en el REINO UNIDO. Después de haber estado involucrado con pocos libros que tratan de la ciencia para lectores generales, Will se alegró de dejar la edición a TJ. Trabajar con él ha sido muy estimulante. Ha sido justo lo que debería ser un editor: solidario en todo momento, pero claro sobre lo que se debe hacer o cambiar.
Mencionaré una escisión importante. Comencé a trabajar en este libro hace tres años y medio pensando que necesitaba no solo estudiar la historia de la termodinámica, cuyo descubrimiento y desarrollo puso por primera vez en primer plano el misterio de las flechas del tiempo, sino también incluir muchas cosas en el libro. de la historia, lo que ciertamente me ha dado un fuerte sentido de su importancia. Como señaló TJ, el primer borrador contenía demasiado; todo lo que queda ahora explícitamente es lo mínimo necesario para preparar el escenario e introducir algunos de los conceptos y cuestiones que figuran en el corazón del libro. Sin embargo, queda un arco de la historia que todavía informa la estructura del libro. Además, varios amigos y colegas se mostraron muy positivos sobre la historia y dijeron que debería ver la luz del día. Por lo tanto, he tomado los capítulos que estaban escritos pero que se han eliminado y los he puesto como PDF en mi sitio web, platonia.com; Espero poder en un futuro no muy lejano ordenarlos como un libro sobre la historia de la termodinámica. Lo obtienes solo en una forma muy condensada en este libro; Espero que cualquier persona interesada en la historia visite mi sitio web y tal vez descargue el PDF.
Eso me lleva a una cosa más: el gran valor de Internet y especialmente de Wikipedia. La próxima vez que vea un llamamiento para apoyar a Wikipedia, tengo la intención de hacer una contribución. También te recomiendo que consultes Google Images para ver imágenes de los diversos científicos que menciono y que consultes Wikipedia para ver sus biografías. Todo es tan fácil hoy en día; Creo que valdrá la pena el menor esfuerzo de un clic.
La mención de la tecnología digital moderna me lleva a agradecer a Melissa Veronesi de Basic Books por su ayuda con la verificación final del texto tal como me lo envió la editora, Sue Warga, quien ha hecho un gran trabajo. Ha sido una revelación ver de cuántas formas se puede hacer que el texto fluya mejor. También estoy muy agradecido con mi hijo, Boris, por su ayuda con los temas digitales y la preparación del texto.
Boris no es el único miembro de mi familia al que quiero agradecer. Mi esposa, Verena, sucumbió a la enfermedad de Alzheimer justo después de que presenté la propuesta de este libro a mi agente en junio de 2016; se había mantenido maravillosamente alegre hasta el final. Pero en medio de la escritura de este libro, dieciocho meses después de la muerte de su madre, perdí a mi hija Jessica. Sus dos hermanas, Naomi y Dorcas, junto con Boris, han sido un gran consuelo, al igual que ocho nietos, incluidas las dos hijas de Jessica. Verás que el libro está dedicado a la memoria de Verena y Jessica. Ambas enriquecieron enormemente mi vida.
