Breve homenaje a Pedro F. González Díaz y su “energía fantasma”

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“Los poetas verdaderos tienen pasaporte para viajar por el tiempo, hacia delante o hacia atrás, y visitar todas las épocas pasadas y futuras, siguiendo posiblemente los mismos cánones que las partículas más elementales y los campos de fuerza …” (Pedro F. González-Díaz).

El 7 de julio de 2012 falleció Pedro Félix González Díaz, profesor de Investigación en el Instituto de Física Fundamental (IFF) del CSIC. Licenciado en Ciencias Químicas en la Universidad de Granada en 1970, obtuvo el doctorado en Ciencias en la Universidad Complutense de Madrid en 1974. Ingresó en la plantilla científica del Instituto de Óptica del CSIC en 1975, donde derivó su investigación hacia la Física Teórica, con énfasis en la Relatividad General. En 1983 dedujo una cota entre la entropía y el área de los sistemas cerrados, que hoy en día se conoce como la cota holográfica; Pedro generalizó la relación de Jacob D. Bekenstein S/E≤2πR de 1981 [1], para deducir [2] la cota holográfica general S/A≤1/4, cuya igualdad se cumple para los agujeros negros, S=A/4; como suele ocurrir muchas veces con logros de físicos españoles, esta cota holográfica es más conocida como cota holográfica de Bousso, tras su redescubrimiento por Raphael Bousso [3], quien citó a Bekenstein [1], olvidando a González-Díaz [2]. En 1992 se trasladó al Instituto de Matemáticas y Física Fundamental (IMAFF), precursor del IFF, donde en concentró en la gravedad cuántica, y la cosmología clásica y cuántica. En la última década se concentró en el problema de la energía oscura, la energía fantasma y la hipótesis del multiverso.

Los artículos más citados de Pedro [4-9], todos de su “año milagroso” 2004, se centran en su teoría cosmológica basada en la llamada “energía fantasma,” un nombre sugerente donde los haya. La expansión acelerada del universo puede interpretarse utilizando la llamada constante cosmológica, la energía de vacío, en cuyo caso la expansión acelerada es eterna. La ecuación de estado para la energía oscura en este modelo es ω=p/ρ=−1. Los resultados experimentales actuales (WMAP7+BAO+SPT+SN+H0) apuntan a que la ecuación de estado podría ser ω≠−1, aunque próxima a este valor (el satélite Planck lo confirmará o refutará en marzo de 2013). En dicho caso, la energía oscura no se puede explicar con una constante cosmológica. Si ω>−1, la energía oscura sería la quintaesencia, y si ω<−1, la energía oscura sería la llamada “energía fantasma” (porque sería una energía de vacío para la que la suma de la densidad de energía más la presión daría un valor negativo (p+ρ<0) y, por ello, permitiría la existencia de objetos “patológicos” en el universo, como los agujeros de gusano). La ventaja del modelo cosmológico con “energía fantasma” es que puede explicar tanto la energía oscura como la materia oscura. El gran problema de este modelo cosmológico es que los datos experimentales actuales (WMAP7+BAO+SPT+SN+H0) apuntan a un valor ω>−1, aunque próximo a ω=−1. El propio Pedro nos contaba su modelo en “El colapso final del Universo no es inevitable gracias a la oscuridad del cosmos,” Tendencias Científicas, 21 junio 2003.

Lo que más me gusta de los artículos de Pedro es lo sugerente de los títulos de sus artículos: “¿Está el juicio final a la vuelta de la esquina?” [1]; “No hay que tenerle miedo a la “energía fantasma” [2]; “Termodinámica fantasma” [3]; “Futuro cósmico intemporal” [8]; “Energía oscura sin energía oscura” [10]; y estos son solo algunos ejemplos.

Referencias

[1] Jacob D. Bekenstein, “Universal upper bound on the entropy-to-energy ratio for bounded systems,” Phys. Rev. D 23: 287–298, 1981.

[2] Pedro F. González-Díaz, “Bounds on the entropy,” Phys. Rev. D 27: 3042–3043, 1983.

[3] Raphel Bousso, “A covariant entropy conjecture,” Journal of High Energy Physics JHEP07: 004, 1999 [arXiv:hep-th/9905177].

[4] Pedro F. González-Díaz, “K-essential phantom energy: doomsday around the corner?,” Physics Letters B 586: 1-4, 2004 [arXiv:astro-ph/0312579].

[5] Pedro F. González-Díaz, “You need not be afraid of phantom energy,” Physical Review D 68: 021303, 2003 [arXiv:astro-ph/0305559].

[6] Pedro F. González-Díaz, Carmen L. Sigüenza,”Phantom thermodynamics,” Nuclear Physics B 697: 363-386, 2004 [arXiv: astro-ph/0407421].

[7] Pedro F. González-Díaz, “Axion phantom energy,” Physical Review D 69: 063522, 2004 [arXiv:hep-th/0401082].

[8] Pedro F. González-Díaz, “Achronal cosmic future,” Physical Review Letters 93: 071301, 2004 [arXiv:astro-ph/0404045].

[9] Pedro F. González-Díaz, José A. Jiménez-Madrid, “Phantom inflation and the “Big Trip”,” Physics Letters B 596: 16-25, 2004 [arXiv:hep-th/0406261].

[10] Pedro F. González-Díaz, “Dark energy without dark energy,” AIP Conf. Proc. 878: 227-231, 2006 [arXiv:hep-th/0608204].

21 Comentarios

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amarashiki

Fantástico artículo, aunque también habría que citar sus contribuciones sobre dinámica subcuántica y sus aplicaciones cosmológicas. Yo ando estudiando también esos modelos fascinantes y no estándares, en especial porque para ir “beyond standard relativity” pienso que será también inevitable reconsiderar el concepto usual de “quantum”, tanto como partícula como el propio campo en sí mismo. Quizás no totalmente como estructura, pero sí hay algo que con la inclusión de la gravedad debe cambiarse en cinemática y dinámica. Yo llegué a sus trabajos porque andaba estudiando ciertas extensiones de la relatividad y la dinámica subcuántica de Valentini, junto a cuestiones trigonométricas no estándares…

Como te comenté en privado Francis, escribí un e-mail a Pedro hace unos meses (desconociendo la triste noticia de Julio), y me respondió gentilmente su mujer, no pondré sus palabras aquí, pero me quedé bastante triste. Ojalá lea este artículo, así como los 2 que yo espero escribir antes de fin de año (aunque se me acumulan cosas por todas partes).

Cambiando de tema, sobre el aspecto de su particular “annus mirabilis” en 2004…Resulta casi irónico notar un aspecto que me gustaría comentar: cada vez es más frecuente que las principales contribuciones de algunos investigadores sumamente originales no es realizada ya en la veintena o treintena, sino más allá. ¿Es también culpa del sistema actual o que realmente hace falta acumular tanto conocimiento para hacer algo “new” que sumado a las habituales circunstancias de la vida hace que cada vez más frecuentemente se note que muchas contribuciones importantes de físicos o matemáticos se hace en la franja 40-60? No sé si hay estudios al respecto…Pero me preocupa notar ese punto…De acuerdo gente tipo Einstein, Böhr, o genios precoces y asombrosos como Ramanujan, Gauss, Riemann, Clifford, son “raros” y lo serán, pero también es significativo, en mi opinión, el retraso que parece darse en las “main contributions” de muchos científicos. ¿Es malo?¿Debería cambiarse?¿O realmente el conocimiento científico está tan especializado que es cada vez más difícil la emergencia de un “prodigio” joven?

Sobre Pedro F. González-Díaz me gustaría comentar que no he tenido la suerte de conocerle en persona, pero sólo leer sus artículos (varias veces casi todos ellos) me ha hecho siempre entender que era una persona especial y diferente, incluso para el mundo de la Física Teórica. Sin duda, ha sido una gran pérdida para nuestra especie ( físicos teóricos españoles), tanto por lo repentina, como por lo científico, y más en estos tiempos en que necesitamos gente como ellos (los que yo llamo los pesos “pesados” silenciosos de le especie científica, ésos que jamás salen en los telediarios o noticias pero que tienen una reputación internacional muy sólida, como el mismo Pedro, y otros “anónimos” que están ahí) para impulsar y que no se pierda la Ciencia (en particular la Física o las Matemáticas, también la Química si me preguntáis) para evitar que insulsos personajes gobiernen la esfera mediática, política o incluso cercenen el crecimiento científico del país.

R.I.P. Pedro, siempre te recordaremos a ti y tu legado. :(

Félix Robles

Puesto que los datos experimentales, aunque todavía no seguros, apuntan a w > -1, me gustaría saber qué podría significar que w > -1. ¿Permitiría los agujeros de gusano?

emulenewsemulenews

No, Félix, no se permitirían los agujeros de gusano, sería un modelo de tipo quintaesencia; estos modelos implican que la energía oscura es dinámica y varía con la expansión del universo. Busca en la web y encontrarás más información.

ArtemioArtemio

amarashiki, en algunos de los genios precoces que mencionas parece darse una relación inversa, su brillantez es inversa al tiempo que vivieron. Riemann murió a los cuarenta años; Clifford a los treinta y tres y Ramanujan también a los treinta y tres. ¿Los genios nacen o se hacen? Pues habrá de todo, los habrá brillantes de cuna y otros necesitarán el concurso de buenos profesores y motivadores. Imagino que muchos genios se quedan por el camino por la presión hostil del ambiente, suelen ser personas hipersensibles poco dispuestas a las polémicas, las luchas de egos y los intereses creados. Copérnico, Gauss, Riemann y Cantor sufrieron presiones hostiles de sus colegas que, con mejor o peor intención, se erigieron en cancerberos del pensamiento de su época. Giordano Bruno, que fue un filósofo de la naturaleza, sufrió la represión religiosa y Lavoissier fue asesinado por el sector fanático de los revolucionarios franceses. Por otro lado la experiencia es un grado, los años dejan un poso de vivencias, trabajos y lecturas que ayudan al científico a madurar y a exponer sus teorías con la amplitud de miras que no se posee en la juventud.

j0sejuan

Sin duda el “genio perdido” que más tristeza me ha dado de los que conozco es el de Galois, murió a la edad de 20 años por una estupidez y ni pudo imaginar que fue el exponente de una de las formalizaciones más importantes de la matemática (la teoría de grupos).

Cada vez que me acuerdo se me pone la carne de gallina.

Que pena da el mundo a veces…

ArtemioArtemio

El episodio de la muerte de Galois, prototipo del individuo hipersensible, no está claro. Al parecer fue una confluencia de factores políticos y afectivos, no fue una muerte tan estúpida como parece, si por estúpida entendemos azarosa.

j0sejuan

Por estúpida quería decir que no se evitó la muerte de una persona (en general) que pudo dar un gran impulso (en particular) a nuestro conocimiento de las matemáticas (y por tanto también su influencia en otras ramas). Si, aunque él se lo buscara y fuera él el primer estúpido en el asunto.

Casos como el de Ramanujan también me apenan y me hacen pensar si pudieron ser evitados (si se hizo todo lo posible, etc…), pero siendo una enfermedad…

ArtemioArtemio

Yo no me atrevo a decir que Galois cometió una estupidez, pero claro, habrá opiniones para todos los gustos. Ramanujan fue un personaje fascinante; su mentor, el británico G.H. Hardy, valoró su genio matemático por encima de ¡David Hilbert!, que ya es decir. Creo que las pasó canutas con la dieta inglesa, al parecer era vegetariano, y con el frío habitual de la isla. Su fertilidad era asombrosa y al igual que otros científicos vislumbró en sueños algunos de sus hallazgos.

planck

Si Galois resucitara hoy en día y observase las consecuencias de su trabajo sobre la ecuación de orden 5º se volvería a morir de la impresión: nada menos que toda una nueva rama de las matemáticas sobre la que se asienta gran parte de la física moderna. Es la prueba más espectacular de como un avance matemático sobre un tema concreto puede producir avances espectaculares en la física. Hardy, al contrario, estaba orgulloso de que el campo de las matemáticas puras no tuviese aplicaciones prácticas ,sin embargo, esto no es del todo correcto puesto que muchos trabajos en matemáticas puras (aunque no todos) acaban teniendo aplicaciones prácticas. Hardy era conocido por su ateismo “especial”: proclamaba que dios no existía pero por otro lado trataba de “engañarle”. Se cuenta que un día de fuerte oleaje que se encontraba en Dinamarca y debía volver a Inglaterra en barco al día siguiente, escribió un telegrama a su amigo matemático J.E. Littlewood diciéndole que había resuelto la hipótesis de Riemann. Cuando llegó a Inglaterra sano y salvo su amigo le preguntó entusiasmado por su demostración y Hardy le contestó que solo había sido una estrategia para engañar a dios y llegar sano y salvo a casa ya que dios, que odia a los ateos como el, nunca le hubiera dejado morir en el canal debido a que si esto sucediese él adquiriría una enorme fama (aunque no fuera cierto que tuviese la demostración) como le pasó a Fermat con el “último teorema de Fermat”. Esta anécdota es muy buena.
PD: Parte del premio Milner va para el LHC: 1 millón para Lynn Evans por su diseño, otro para Fabiola y otros de Atlas y otro para Joe Incandela y otros de CMS. Al final Evans se va a llevar más premios que Peter Higgs si también incluyen a aquel en el Nobel: http://www.math.columbia.edu/~woit/w...ess/?p=5396

planck

Muchas gracias Francis, la verdad es que Tanedo tiene una forma especial de explicar la física. No había visto ese curso, tiene muy buena pinta (sorprendente el estilo tipo “notas a mano”) gracias por los enlaces.

jairofgod

Esta contribuciones muy explicativas que nos ayuda a tener y perspectiva mas clara con este tema así no la entendemos muy bien esto de la energía oscura, pero bueno así es que se comienza todo para poderlo descubrir y entenderlo

amarashiki

Mira Tom, te lo repito. NO tienes ni idea así que RESPETA y deja de decir CHORRADAS…Serás el único responsable de lo que pase, majadero, si sigues en tu actitud chulesca, prepotente e ignorante. Deja de postear sandeces o bien escribe menos. ¿Es que no te enteras?

amarashiki

Y por cierto, no digas que eres físico, PORQUE ES MENTIRA. NO tienes ni nociones básicas de topología o geometría difencial básica… Aquí sí que postean más físicos con credenciales que tú…Así que deja de ser un troll iluminado más…

amarashiki

Vamos, Tom, majo…¿Serías capaz de calcular a qué frecuencia esperan detectar, aquí en la Tierra, LISA y LIGO las ondas gravitacionales de un hipotético agujero negro cuya temperatura es de un millón de grados Kelvin? Venga, demuestra tu sapiencia…Y otro problemita matemático básico… ¿Sabes que es un idempotente primitivo y para qué tipo de objetos es interesante? Venga, que están chupados, y seguro que como físico los sabes resolver…

andresandres

Ya le conteste algo en el otro post, es increible, ¿Como puede decir esa barbaridad? El dia que logre que una esfera sea IGUAL a un toroide… no espera, nunca jajaja. En serio, ni siquiera lee lo que escribe, ¿No tiene auto-respeto?
Muy interesantes las preguntas, para investigar, al menos para los que no nos creemos Iluminados

amarashiki

Parece que estás obsesionado con Dios,dices: “La única vez que se ha hecho sin perturbación,… que se ha hecho como Dios lo hace(…)” Creo que eso te define. Qué triste…

amarashiki

Y por cierto, veo que lees MUY poco mi blog…Porque no tienes ni idea de matemáticas, física y veo que lees muy poco las preguntas y retos que he dejado en unos cuantos blog posts, y no quieres aprender Ciencia de verdad, no lo que tú haces que es lo mismo que una pseudoreligión… Pero es normal. Como no tienes ni idea de cómo responder a mis preguntas, es normal que digas que mi blog es aburrido cuando es todo lo contrario. Y gente que te da miles de vueltas a ti y a tu ridículo cerebro ya han dicho que les gusta mi blog. Aunque realmente, a mí me interesa más lo que yo opino de él…Como entenderás, lo que alguien como tú piense de él realmente ME DA IGUAL…Porque das pena y risa…Lo que no entiendo es cómo sigues sin hacer caso y diciendo tus MEMECES. Pero tranquilo, pronto se te va a acabar el chollo…

amarashiki

YO solo sé que apenas sé algo. Pero también sé que tú no sabes nada, y te las das de “experto” cuando no tienes ni pajorera idea.

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