Estos son mis principios (físicos). Pero si no le gustan, tengo otros

Nunca se me ha dado muy bien la física. De hecho, pensar en conceptos como el momento de inercia o intentar resolver problemas de poleas y contrapesos me provoca pesadillas. Sin embargo, cuando desde El zombi de Schrödinger me invitaron a participar en la XXXIX edición del Carnaval de Física que se celebra en homenaje de Sergio L. Palacios, no lo dudé ni un segundo. Sergio es un insuperable blogger, divulgador, profesor y, sobre todo, compañero y amigo. Es cierto que me entristeció su decisión de cerrar el blog Física en la Ciencia Ficción Plus pero no puedo menos que agradecer la enorme labor que ha realizado durante estos años (además, tengo la enorme suerte de poder levantar el teléfono y quedar para tomar un café y charlar con él en cualquier momento).

Así que una vez tomada la decisión de participar en el Carnaval me enfrentaba al gran dilema: ¿de qué podría hablar yo sin dejar constancia escrita de mi ignorancia? Por suerte, se podía (y se debía) echar mano de la ciencia ficción, algo de lo que entiendo un poquito más que de física. Quizá por ahí podría escurrir el bulto... Y entonces recordé el post que el propio Sergio escribió en Naukas en el que proponía un interesante experimento mental: ¿cómo sería nuestro universo si fuera newtoniano y no relativista?

Estaba claro, ésa era la respuesta: ¡física imaginaria! De eso podría hablar sin meter la pata (o, más bien, sin que se notara demasiado) y, además, los ejemplos en la literatura de ciencia ficción son abundantes y muy interesantes. 

Y eso he hecho. He elaborado una pequeña recopilación de novelas y relatos de ciencia ficción en los que se plantea un universo alternativo en el que leyes físicas son diferentes de las que encontramos en el nuestro. En la mayor parte de los casos se trata de ciencia ficción dura en las que los autores intentan reflejar las conclusiones lógicas de las premisas... por descabelladas que éstas parezcan. ¡Espero que os guste!

Jugando con las constantes físicas 

Mr Tompkins pedaleando a casi la velocidad de la luz

Una de las formas más "sencillas" de obtener un universo con leyes físicas distintas es alterar el valor de alguna constante universal (algo, de hecho, muy parecido a lo propuesto por  Sergio Palacios en su artículo). Por ejemplo, eso es lo que sucede en las aventuras de Mr Tompkins creadas por el físico George Gamow. Así, en Mr Tompkins in Wonderland el protagonista visita en sus sueños un universo en el que la velocidad de la luz es extraordinariamente baja (unos 50 kilómetros por hora), lo que hace que los efectos relativistas se manifiesten en la vida diaria. De igual modo, en otro sueño el valor de la constante de Planck es muy grande y los objetos macroscópicos presentan comportamientos cuánticos. Estas obras, sin embargo, son más cercanas a la divulgación científica que a la ciencia ficción.

Un enfoque muy similar al de Gamow es adoptado por John E. Stith en su novela Redshift Rendezvous, que fue nominada al Premio Nebula. La acción se sitúa en una nave que viaja por el hiperespacio, donde la velocidad de la luz es sólo de 10 metros por segundo. Esto, unido al hecho de que en el núcleo de la nave hay una singularidad que provoca grandes variaciones en la fuerza de la gravedad, hace que aparezcan efectos extraños de todo tipo: ilusiones ópticas, dilación en la percepción de acontecimientos, pasillos en los que se ven sucesos pasados ya que la velocidad de la luz es exactamente igual a la velocidad orbital... Por desgracia, este tipo de ideas sólo se exploran (y de forma tangencial) en unas cuantas escenas de la novela que, al final, desemboca en una poco original trama de persecuciones y huidas.

En su serie de los Xeelee, especialmente en Raft, el autor Stephen Baxter presenta un universo en el que la constante gravitatoria tiene un valor mucho mayor que en el nuestro. Así, las estrellas se ven forzadas a tener un tamaño muy pequeño y una vida muy corta e incluso las personas tienen un campo gravitatorio que se deja sentir a corta distancia. Es más, incluso la química se ve afectada por este cambio y es diferente a la de nuestro universo. La historia es muy entretenida y de corte juvenil, con imágenes muy impactantes y situaciones que recuerdan a un clásico de la ciencia ficción hard, Misión de gravedad de Hal Clement (que, sin embargo, no transcurre en un universo alternativo sino en un planeta de gran masa). El relato original que dio origen a la novela Raft puede ser leído online de forma gratuita (en inglés).

Un cambio de valores de las constantes universales es también la explicación de las diferentes leyes físicas del universo paralelo del clásico Los propios dioses de Isaac Asimov, posiblemente la mejor novela de este autor. En ese para-universo, la interacción nuclear fuerte es mucho mayor que en el nuestro. Entre otras cosas, esto causa que el tungsteno-186 pueda transformarse espontáneamente en plutonio-186 (en nuestro mundo sería al revés) y, en el proceso, proporcionar energía "gratis" a nuestro universo.

Incluso la manipulación de las constantes universales es usada, en ocasiones, con el propósito de crear universos "mejores", un poco al estilo de las hipótesis (científicas) planteadas por Lee Smolin en The Life of the Cosmos. Ejemplos de este uso en la literatura de ciencia ficción podrían ser Manifold: Time de Baxter y algunos libros de la saga de los Heechee de Frederik Pohl. 

 

La geometría es física y la física es geometría

 

Una de las grandes consecuencias de la teoría de la relatividad es que la geometría del espacio-tiempo es esencial para la física. Así que otra de las maneras de crear una física alternativa es modificar la geometría del universo. Una obra clásica en ese sentido es, por supuesto, Planilandia (Flatland) de Edwin A. Abbott, en la que se nos presentan universos de una y dos dimensiones. La novela, sin embargo, se centra más en la crítica social que en las consecuencias físicas. En el terreno de la ciencia ficción, eso sí, ha inspirado obras como Spaceland de Rudy Rucker, en la que una esfera de un universo de cuatro dimensiones visita nuestro mundo.

De hecho, el uso de espacios de muchas dimensiones es relativamente frecuente en la ciencia ficción. Aunque no es exactamente el tipo de historia en el que quería centrarme en esta entrada, me gustaría mencionar al menos el relato "Tangentes" de Greg Bear (que fue Premio Hugo y Nebula) y los espacios de seis dimensiones que aparecen en Diáspora de Greg Egan.

Pero hay geometrías aún más peculiares en la literatura de ciencia ficción. Una de ellas se muestra en la estupenda novela El mundo invertido (recientemente reeditada como Un mundo invertido) de Christopher Priest, en la que, entre otras cosas desconcertantes, las edades se miden en kilómetros. También hay una topología inusual en el universo de "El muro de oscuridad" de Arthur C. Clarke (quiero agradecer especialmente a @Nitrobencen0 que me pusiera tras la pista de esta historia). Incluso los relatos "The Pacific Mystery" de Stephen Baxter y "La torre de Babilonia" de Ted Chiang se pueden encuadrar en el apartado de universos con geometrías alternativas (aunque no desvelaré por qué para no caer en el pozo gravitatorio de los spoilers).

Construyendo un universo desde cero 

Aún más difícil, y muchas veces más interesante, que toquetear unas cuantas constantes o añadir una dimensión extra aquí y allá es desarrollar un universo con propiedades y leyes radicalmente diferentes de las del nuestro. Una propuesta, muy original y amena, en ese sentido es Materia celeste de Richard Garfinkle. En esta novela el universo sigue la física aristoteliana: la Tierra es el centro del cosmos, los planetas giran en sus esferas celestes y la materia está compuesta por fuego, tierra, aire y agua (cada elemento con sus propiedades específicas). Además, la generación espontánea también funciona (y puede ser usada para producir animales a partir de estiércol y así alimentar a los ejércitos), así como la medicina taoísta y otros conceptos de la filosofía oriental.

Un punto de partida parecido se puede encontrar en Mainspring de Jay Lake y en las siguientes novelas de la serie. En este universo el sistema solar funciona como un mecanismo de relojería literalmente: los planetas se mueven mediante gigantescos engranajes y es necesario dar cuerda a la Tierra para que siga girando.

Otra premisa interesante es la planteada por David Brin en El efecto práctica: un universo donde la entropía puede disminuir bajo ciertas circunstancias haciendo que, por ejemplo, los objetos mejoren con el uso en lugar de desgastarse y romperse. Una idea de partida interesante que, lamentablemente, se queda en un elemento explorado de forma muy superficial en lo que es básicamente una historia de aventuras que no se toma demasiado en serio a sí misma.

Pero, sin duda alguna, los mayores y más exitosos esfuerzos por construir todo un universo desde cero los ha llevado a cabo el único e inimitable Greg Egan. Por ejemplo, en su novela Schild's Ladder (que reseñé hace algún tiempo) toda la física se deriva de las propiedades de conexión de un cierto grafo (en el sentido matemático del término). Sin embargo, un experimento hace que se cree un nuevo universo (un nuevo vacío) que se expande rápidamente dentro del nuestro y donde las las propiedades del grafo y, por tanto, las leyes físicas son muy diferentes. 

Algo semejante sucede en el relato "Luminoso" y su secuela, "Dark Integers", donde distintos universos conviven pero tienen distintas "verdades" matemáticas que hacen que sus sistemas físicos funcionen de forma diferente en ciertas situaciones.   

Finalmente, y como ejemplo paradigmático de física alternativa, en su trilogía Orthogonal (compuesta de The Clockwork Rocket, The Eternal Flame y The Arrows of Time, que saldrá este año) Egan imagina un universo en el que las dimensiones de espacio y tiempo son esencialmente iguales (la métrica es riemanniana en lugar de lorentziana) lo que tiene todo tipo de consecuencias sorprendentes e increíbles: la velocidad de la luz no es constante, el tiempo propio de los objetos transcurre más deprisa cuando viajan rápido, las propiedades ópticas son completamente inusuales... Como no podía ser de otra forma tratándose de una obra de Egan, cada uno de estos fenómenos se deriva de las premisas adoptadas y en la página web del propio autor se pueden consultar unos cuantos documentos técnicos con la justificación de los mismos. Es más, diría que es casi necesario leer esos documentos antes de ponerse a leer la trilogía... si es que uno quiere entender algo de la física subyacente. Si os interesa el tema, os animo a que le echéis un vistazo a la reseña de The Clockwork Rocket que escribí hace unas semanas. Esta trilogía es un esfuerzo tan monumental que creo que incluso a Sergio Palacios le podría gustar... o quizá no. 
   
Así que, para terminar esta entrada sobre física imaginaria qué mejor que recordar aquella frase de un crítico de New Scientist: "El universo quizá sea más extraño de lo que podemos imaginar, pero lo va a tener difícil para superar a Egan".

 

Esta entrada participa en la XXXIX Edición del Carnaval de la Física, organizado en esta ocasión por el blog El zombi de Schrödinger.