El universo elegante

En los primeros capítulos nos introduce a la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica, para poco a poco adentrarnos en la teoría de cuerdas, e intentar descubrir el posible nexo entre la fuerza de la gravedad y las fuerzas descritas por la mecánica cuántica (estas son la fuerza electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil).

El universo elegante está dividido en cinco partes:

• Parte I: Los límites del conocimiento, constituye una breve exposición de los propósitos generales del libro y el plan de exposición.
  • Capítulo 1: Atado con cuerdas es un capítulo introductorio que explica la incompatibilidad, en su formulación actual de la teoría de la relatividad general y la mecánica cuántica. También se describen las propiedades básicas de las partículas y de las fuerzas fundamentales conocidas, así como el estado actual de la teoría de cuerdas.
• Parte II: El dilema del espacio, el tiempo y los cuantos, que es un resumen divulgativo y entretenido de los previos a la teoría de la supercuerdas: la teoría de la relatividad y la teoría cuántica de campos. Esta parte incluye cuatro capítulos:
  • Capítulo 2: El espacio y el tiempo, la mirada del observador que básicamente es un resumen de la teoría especial de la relatividad y de como es percibido el espacio y el tiempo por observadores en movimiento justificando la construcción teórica del espacio-tiempo.
  • Capítulo 3: Sobre alabeos y ondulaciones donde introduce los problemas que la relatividad especial introdujo en la física clásica y como eso llevó a la necesidad de desarrollar la teoría general de la relatividad y a introducir la idea de la curvatura del espacio-tiempo en física.
  • Capítulo 4: Misterio microscópico introduce los problemas provenientes de otra área diferente de la física: el universo a muy pequeña escala y los fenómenos cuánticos. Este capítulo explica divulgativamente las principales características de la mecánica cuántica no relativista.
  • Capítulo 5: La necesidad de una nueva teoría: relatividad general versus mecánica cuántica, habla de la hazaña histórica de compatibilizar la teoría especial de la relatividad y la mecánica cuántica, es decir, es un capítulo dedicado a analizar la teoría cuántica de campos y las dificultades para obtener una teoría cuántica de la gravedad.

• Parte III: La sinfonía cósmica.
  • Capítulo 6: Sólo música: Los elementos esenciales de la teoría de supercuerdas constituye una interesante introducción a la teoría básica de las cuerdas como objetos físicos fundamentales de la física.
  • Capítulo 7: Lo de «super» en las supercuerdas . El capítulo también aborda el tema de la supersimetría.
  • Capítulo 8: Más dimensiones de las que el ojo puede captar trata el tema del número de dimensiones del universo físico, explicando las posibilidades que tiene considerar un espacio-tiempo de más de 4 dimensiones.
  • Capítulo 9: El rifle humeante: rúbricas experimentales este capítulo aborda el tema de las consecuencias y predicciones empíricas de la teoría de supercuerdas hasta donde hoy es accesible.

• Parte IV: La teoría de cuerdas y la estructura del espacio-tiempo, esta parte se mete de lleno en la forma concreta que han tomado algunas propuestas teóricas de la teoría de supercuerdas en su versión cuántica y otros tópicos avanzados.
  • Capítulo 10: Geometría cuántica este capítulo explica la relación entre la topología de las cuerdas, los modos vibracionales y la masa de las mismas. También se discute el concepto de distancia y las aproximaciones de altas y bajas energías de la teoría de cuerdas.
  • Capítulo 11: Rasgando la estructura del espacio, este capítulo está dedicado al aspecto más bien técnico de si el espacio-tiempo puede sufrir cambios topológicos singulares o sólo deformaciones continuas. El autor fue uno de los pioneros en demostrar la primera posibilidad y dedica una extensa explicación a como se llegó a este descubrimiento.
  • Capítulo 12: Más allá de las cuerdas: en busca de la teoría-M es uno de los capítulos centrales del libro y explica como bajo los cinco tipos de teorías de cuerdas existentes podría subyacer una única teoría unificadora, la teoría M.
  • Capítulo 13: Los agujeros negros: una perspectiva desde la teoría de cuerdas y la teoría-M este capítulo está dedicado a la relación entre agujeros negros microscópicos y partículas elementales. El capítulo explica que la teoría de cuerdas puede dar la primera interpretación de donde sale la enorme entropía que un agujero negro contendría. Algo que en opinión de alguno de sus más severos críticos hace a la teoría de cuerdas más aceptable.^[1]
  • Capítulo 14: Reflexiones sobre cosmología este capítulo explica el modelo cosmológico estándar del Big Bang y la teoría inflacionaria, para pasar a explicar como la teoría de cuerdas podría modificar algunos aspectos de estos modelos cosmológicos.
• Parte V: La unificación en el siglo XXI en esta parte el autor explica algunos de los descubrimientos recientes en la teoría de supercuerdas, en las que él mismo ha tenido un papel contribuidor, y analiza las posibles perspectivas futuras de la teoría del todo.
  • Capítulo 15: Perspectivas plantea algunas cuestiones de naturaleza especulativa sobre el carácter del espacio, el tiempo y la necesidad de las teorías de supercuerdas, sus posibles consecuencias experimentales y el posible carácter "evolutivo" de las leyes físicas.

• Brian R. Green: The elegant universe, 1999 [existe una edición española, El universo elegante, Ed. Critica, Drakontos, ISBN 84-8432-781-7, 2006].

• Documental El universo Elegante, la teoría de cuerdas (en tres partes)
• Santiago, Luis E. Ibáñez (Noviembre de 2000). «Un viaje hacia la teoría final». Revista de libros de la Fundación Caja Madrid (47): 28. JSTOR 30229390.