A COSMIC SYMPHONY

Welcome to another science pill in English!

If you remember from my last post, I recently embarked on a rediscovery of my past as a science student. My last entry covered several interconnected topics, among them my reading of a great popular maths book.

Today I would like to tell you about the one I just finished, entitled The Elegant Universe, by physicist Brian Greene. Let me just give you a brief overview of the book’s gist.

Most of you will recognize this picture of an old fella with his tongue out. As it turns out, this gentleman revolutionized our understanding of mainly gravity, but also space, time, all in all, the universe.

Around the same time Einstein was publishing his theories, specially focused on enormous things (planets, stars, etc.), particle physics was making groundbreaking discoveries on a much more minute realm.

Looking at things on a tinier and tinier scale led to the realization that, apart from gravity, we also find three other fundamental forces in nature: electromagnetic force plus weak and strong interactions (responsible for radioactive decay and for holding most atoms together, respectively).

I’m sure you’re all familiar with the notion of atoms, that is, the main unit or constituent of matter. Wherever you lay your eyes on, whatever you see, is made of atoms. If we go beyond that, atoms are in turn made of smaller particles and so on until we reach the full inventory that makes up the Standard Model.

This theory, thanks in great part to quantum mechanics, has been able to describe the forces I mentioned before as a whole with a sole template except for gravity. The chasm between the big and the small has fuelled the greatest challenge in modern science: the creation of a theory of everything able to explain all physical aspects of the universe.

Going back to the atoms... Even though the thing is quite complex, for the sake of the argument, we tend to imagine all particles as little balls that are jiggling in space. This little point‑like balls are allegedly the building blocks of everything. But what if I told that our best shot at creating this ultimate theory relies on something completely different? This is the main subject of the book.

The American physicist Brian Greene has been devoting his life to string theory and in The Elegant Universe he provides the lay reader with a great introduction to it. String theory postulates that, instead of the wee points that we usually think of make up most matter in the cosmos, the actual fundamental components of everything are minuscule strings cramped in extra dimensions that vibrate through space, expressing the characteristics of the world that surrounds us.

Just like a string in a violin vibrating at different frequencies provides different sounds, the diverse vibration patterns of these strings manifest the features of the world as in a cosmic symphony. And this, I think, is an extremely beautiful thing to imagine: what we experience is the music of the universe.

I hope this mishmash of extra dimensions, wiggly wires and even possible multiverses has awakened your curiosity. I leave you now with a lecture of the book’s author that will better illustrate this vision.

Godspeed, young readers!

Benvidos a unha nova dose de ciencia en inglés!

Se recordades o último post, embarqueime recentemente nunha redescoberta do meu pasado como estudante de ciencias. A miña publicación anterior trataba de varios temas entrelazados, entre eles a lectura dun gran libro de divulgación matemática.

Hoxe gustaríame falarvos do novo libro que veño de rematar, O universo elegante do físico Brian Greene. Para que vos fagades unha idea a grandes trazos acerca de que trata...

Moitos de vós recoñeceredes ao homiño coa lingua de fóra da foto anterior. Casualmente, este tipo revolucionou a nosa comprensión principalmente da gravidade, pero tamén do espacio, o tempo, en xeral, o universo.

Na mesma época en que Einstein estaba a publicar as súas teorías, sobre todo centradas en corpos xigantescos (estrelas, planetas, etc.), a física de partículas facía incríbeis descubrimentos en dominios microscópicos.

Ollar para as cousas nunha escala máis e máis diminuta levounos a decatarnos de que, ademais da gravidade, atopamos na natureza outras tres forzas fundamentais: a electromagnética e as interaccións débiles e fortes (responsábeis da radioactividade e de manter os átomos pegados, respectivamente).

Seguro que a maioría estades familiarizados co concepto de átomos, ou sexa, a unidade primordial da materia. Calquera cousa ou lugar para o que miredes, está composto de átomos. Se imos máis aló, os átomos á súa vez están compostos por partículas máis pequenas e así ata chegar ao inventario total que reflexa o Modelo Estándar.

Esta teoría, grazas en gran parte á mecánica cuántica, ten sido capaz de describir todas as forzas que describín antes como un todo coa única excepción da gravidade. Esta separación entre a física das cousas pequenas e as enormes ten alimentado o maior desafío da ciencia moderna: a creación dunha teoría do todo que explique todos os fenómenos físicos do universo.

Volvendo aos átomos... A pesar de que a cousa é bastante complexa, por simplificar a cuestión, normalmente adoitamos pensar nas partículas como boliñas que non acougan no espazo. Estas pelotas, puntos diríamos, son presuntamente os ladrillos de todas as cousas. Pero que pasaría se, en realidade, a nosa mellor aposta para crear esta teoría definitiva recae en compoñentes que son completamente diferentes? Este é o tema central do libro.

O físico estadounidense Brian Greene dedicou a súa vida ao desenvolvemento da chamada teoría de cordas e n’O universo elegante proporciona unha introdución ao seu traballo para o lector inexperto.

A teoría de cordas postula que, en lugar deses puntos minúsculos que pensamos que forman a materia dentro do cosmos, os verdadeiros compoñentes máis fundamentais de todo son unhas cordas diminutas apachocadas en dimensións extra que vibran no espazo, expresando a fin de contas as características do mundo que nos rodea.

Do mesmo xeito que as cordas do violín dan distintos sons ao vibrar en distintas frecuencias, os patróns de vibración destas cordas manifestas as propiedades do mundo nunha sorte de sinfonía cósmica. E isto, penso, é unha fermosísima idea: o que experimentamos é a música do universo.

Espero que estas papas de dimensións agochadas, fíos en movemento e ata posíbeis multiversos teña espertado a vosa curiosidade. Déixovos agora cun relatorio do autor que poderá ilustrar mellor esta visión.

Godspeed, young readers!