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Artículo publicado por Andrew Masterton el 23 de febrero de 2016 en Cosmos Magazine

El destacado físico de partículas Brian Greene pasa su vida imaginando los ingredientes fundamentales del cosmos. Pero cree que, en realidad, es una rama de la filosofía existencial.

La distancia es un concepto curioso, transitorio, y refractivo, que se retuerce y muta de acuerdo con la escala y la perspectiva.

La distancia de tu casa a la tienda, de Nueva York a Londres, de una galaxia a otra, todas requieren no sólo distintos métodos de medida, sino distintas formas de comprender qué significan esas medidas. La tienda y tu casa, por ejemplo, al contrario que dos galaxias muy separadas, no se separan a la velocidad de la luz.

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Albert Camus Crédito: Dietrich Liao

Aumentando de nuevo la escala, la teoría de supercuerdas – o simplemente teoría de cuerdas para los amigos – predice un potencial infinito de universos, puede que extendidos como una colcha cósmica, quizá en un ciclo eterno de estallido a implosión, tal vez sucediendo simultáneamente en un solapamiento multidimensional.

Aquí, distancia, espacio, tiempo – nuestra comprensión cotidiana de estos conceptos, al menos – colapsan completamente.

Y es aquí, en los límite del conocimiento, donde Brian Greene, físico de partículas, destacado teórico de cuerdas y profesor de la Universidad de Columbia, se gana la vida.

Para Greene, sin embargo, existe otro concepto de distancia que a veces ocupa su mente, un concepto que no puede cuantificarse, sin importar lo sofisticadas que puedan ser las matemáticas, y que nunca se someterá a la prueba experimental, sin importar cuánto se exprima el Gran Colisionador de Hadrones.

Es, no obstante, un concepto que da origen a una potente pregunta. ¿Cuál es la distancia entre un científico de Nueva York y un filósofo argelino muerto?

“Yo releo a Albert Camus cada pocos años”, dice a Cosmos desde su oficina de Nueva York.

“Me tiene cautivado de una forma muy profunda, y su habilidad para tejer cuestiones filosóficas con a las preocupaciones humanas que todos tenemos, en lo que encuentro que son unas fascinantes historias, hacen que sea un pensador muy sólido”.

El amor de Greene por Camus no es el reciente descubrimiento intelectual de un tipo inteligente en la cincuentena. Es más profundo. Le ha ocupado durante gran parte de su vida.

En términos de su investigación – desde su doctorado describiendo formas de Calabi-Yau, los supuestos repositorios de las seis dimensiones ocultas que requiere la teoría de cuerdas; hasta su actual búsqueda por descubrir pruebas de la gravedad cuántica en los datos que describen la radiación del fondo de microondas cósmico – la imagen de Camus, con el cigarrillo Gauloises sostenido entre sus labios, yace bajo sus ecuaciones.

Para Brian Greene, Camus fue el inicio de todo.

Al inicio de su libro más famoso, The Fabric of the Cosmos (El Tejido del Cosmos) (2004), Greene describe su descubrimiento adolescente de la obra maestra filosófica de Camus, The Myth of Sisyphus (El Mito de Sísifo), en la biblioteca de su padre. Quedó paralizado por la primera línea del autor: “Sólo hay un verdadero problema filosófico, y es el suicidio”.

“Considero a la física, en cierto sentido, como una rama de la filosofía existencial”, comenta Greene a Cosmos.

“Diría que existe una profunda conexión. La razón por la que estoy interesado en la física, en la cosmología, es realmente tratar de lograr alguna visión de las mismas preguntas que se hace Camus. ¿Qué es lo que hace que merezca la pena vivir la vida? ¿Qué es lo que lleva al espíritu humano a explorar en lugar de reptar hasta una cueva y derrumbarnos bajo el peso de nuestra angustia existencial?

“En esencia, esto es lo que se pregunta Camus. ‘¿Qué es lo que hace que la vida sea real? ¿Por qué no nos suicidamos?’”.

La teoría de cuerdas propone que los ingredientes fundamentales del cosmos no son partículas puntuales, sino minúsculas cuerdas unidimensionales, cuyos distintos modos de vibración determinan la expresión del material. Una frecuencia produce un electrón, otra un quark, etcétera.

Además, el cosmos consta de 10 dimensiones en lugar de las cuatro que se describen en la física clásica. Las otras seis adicionales son minúsculas y están curvadas dentro de una multitud de formas de Calabi-Yau.

Es, citando un perfil de Columbia de Greene, “una teoría que propone darnos una teoría de la gravedad cuántica así como una teoría unificada de todas las fuerzas y la materia”.

También, citando al astrofísico Neil deGrasse Tyson, afirma que “continúa estando más allá de nuestra capacidad experimental actual verificar sus formalismos”.

Es una teoría que medra en los detalles, y que finalmente se mantendrá, o caerá (o, más probablemente, se ajustará) mediante una confirmación experimental definitiva de sus predicciones matemáticas.

Dicho esto, el enfoque existencial de Greene da lugar a una posición que puede sorprender.

“Para mí, la física es más un medio hacia un fin que un final en sí misma”, dice.

“No estoy interesado en esta o en aquella partícula. No estoy interesado en cómo esta partícula u otra impacta con otras y crea una cascada de residuos. Estos son elementos vitales de la física, pero estoy interesado en ellos sólo hasta el punto en el que nos pueden decir algo sobre la naturaleza de la realidad y, a partir de ahí, por qué merece la pena ser parte de la realidad”.

Es una perspectiva que debe mucho, quizá, a la única persona cuya influencia en la vida del joven Greene fue mayor que la de Camus – su propio padre, un entusiasta autodidacta, erudito y, durante un tiempo al menos, artista de vodevil.

“Mi padre no tuvo una formación tradicional como pensador académico”, señala.

“Abandonó la educación secundaria en el décimo grado. Se echó a la carretera para cantar y actuar y tocar la armónica y todo ese tipo de cosas, pero en su interior, los problemas de la ciencia, los de la filosofía, le cautivaron. Por tanto no estudió en la escuela, ni en una universidad – nunca fue a la universidad – pero las ideas estaban dentro de él todo ese tiempo. Cuando yo era joven nos sentamos y me enseñó cosas sobre átomos y moléculas, y protones y neutrones, y me enseñó sobre las lejanas galaxias que se separan.

No conocía estos temas en un sentido académico profundo, pero los conocía a partir de sus propias lecturas, y era suficiente para un chico de cinco o seis años como yo, tremendamente apasionado por las matemáticas y la ciencia. Por lo que, con seguridad, él me puso en este camino”.

La influencia paterna hizo mucho más que encender la chispa, o sugerir una dirección para la curiosidad de Greene. También proporcionó, quizá de forma inconsciente, un modelo de trabajo para una vida que abarca tanto la investigación académica como la comunicación a las masas.

En paralelo con su carrera científica, Greene disfruta de una segunda como comunicador científico prolífico, acreditado y, en los últimos años, experimental.

Es el autor de tres famosos y comercialmente exitosos libros sobre cosmología – The Elegant Universe (El Universo Elegante) (1999), The Fabric of the Cosmos (El Tejido del Cosmos) , y The Hidden Reality (La Realidad Oculta) (2011).

También ha escrito un libro para niños, Icarus at the Edge of Time (Ícaro en el borde del tiempo), el cual en 2010 se ha adaptado para el cine y el teatro, en colaboración con el famoso compositor serialista Philip Glass. Ha sido protagonista en documentales, escrito innumerables artículos en periódicos, y disfruta de una reputación como principal referente científico en la televisión de Estados Unidos.

En 2008, junto a su esposa, la periodista científico Tracy Day, fundó el World Science Festival.

El festival de este año, que tendrá celebrará en Brisbane en marzo, incluye las últimas obras de teatro de Greene y colaboraciones con, entre otros, el compositor estadounidense ganador del Premio Emmy Jeff Beal, y el veterano actor y director Alan Alda.

Si has leído The Fabric of the Cosmos – en su actual republicación en Penguin, un monstruo de 569 páginas densamente empaquetado en una fuente de letra de tamaño 9 – te darás cuenta de la inmensa paciencia y generosidad que Greene aplica como autor.

Cosmología, teoría de cuerdas, y mecánica cuántica son temas complejos, y Greene lleva a sus lectores sutilmente a través de ellos, paso a paso, tomándose todo el tiempo que necesita, a menudo dejando caer personajes de The Simpsons, Star Wars, The X-Files (Expediente X) e incluso de Gone With The Wind (Lo que el viento se llevó) para explicar el material.

Sus otros libros muestran la misma paciencia (aunque, ahora que nadie nos oye, el último se beneficia de la ausencia de Bart y Lisa), pero lo interesante es que ninguna condición de su ejercicio académico le obliga realmente a escribir ciencia popular.

La necesidad de hacer esto, sin embargo, ha estado en él desde la adolescencia – un hecho que confirmó recientemente cuando una limpieza en la oficina reveló su carta de solicitud de ingreso a la universidad.

“Releí la carta que escribí siendo un chico de instituto y, en ella, de modo casi perturbador, seguía la trayectoria que imaginé que tendría”, comenta riéndose.

“Dije que quería estudiar el universo, estudiar física, pero también llevar esta visión al público general”.

Como reflexión, dice, fue su padre el que le mostró que esta vida con dos enfoques era posible.

“Creo que siempre estuvo en mí, debido a que vivía en una casa donde uno de mis padres era un artista – un pensador, pero un artista”, explica.

“En muchos aspectos él dirigía ese tipo de existencia dual. Era compositor, por lo que pasaba largos periodos aislado donde componía música, y luego largos periodos en los que salía al mundo, con sus actuaciones musicales. Por lo que, en cierto sentido, lo mismo se aplica para mí.

He tenido largos periodos de soledad en los que trabajo en mi investigación, pero nunca me parece suficiente, y nunca me ha parecido que debiera detenerme ahí.

Siempre he sentido la necesidad de llevar este material al mundo. Me parece trágico que todas estas maravillosas ideas sean, en gran medida, inaccesibles al gran público que estaría entusiasmado por saber de ellas si se les cuentan usando su lenguaje”.

Las habilidades de Greene como comunicador científico recaen sólo en parte en su capacidad de explicar lo aparentemente inexplicable.

Se ayuda, y no en poca medida, de anécdotas cuidadosamente usadas, dando una visión sobre la emoción y la pasión que impregna a la física teórica.

Una de estas implica al propio Greene saltando como un conejo por la escenario de la Universidad de California, en Santa Barbara, en la celebración del trabajo del teórico de cuerdas argentino Juan Maldacena sobre los universos paralelos holográficos.

En otra, recuerda preguntarle al gran físico teórico estadounidense John Wheeler, en 1998, cuál pensaba que sería el tema predominante en la física en las siguientes décadas.

“Bajó la cabeza, como si su envejecida estructura estuviese agotada de soportar un intelecto tan masivo”, escribe en The Hidden Reality. “Lentamente miró hacia arriba y dijo una única palabra: ‘Información’”.

Casi dos décadas más tarde, Cosmos le pidió responder a la misma pregunta. Él nombra dos aspectos.

“Creo que el comentario de Wheelers fue bastante profético”, comenta.

“Vivimos actualmente en una era en la que las ideas sobre la teoría de la información desempeñan un papel profundo en la física”.

Esto está relacionado, particularmente, explica, con un trabajo continuado en el intento de comprender la naturaleza de los agujeros negros. Es una área de investigación que levanta una considerable pasión.

“En los últimos años se ha llegado a la idea de que hay mucho que no comprendemos de los agujeros negros”, señala.

“En gran parte, tiene que ver con la siguiente pregunta: Si algo que contiene información cae en un agujero negro – tu iPhone, tu iPad, una enciclopedia, un libro, tu cartera – ¿dónde va la información que contienen?

Stephen Hawking, durante mucho tiempo, simplemente dijo que la información desaparecía, que abandona el universo. Esto creó terribles problemas, debido a que nuestra comprensión de la física cuántica no permite que la información simplemente desaparezca”.

Los físicos Leonard Susskind y Gerard ‘t Hooft, entre otros, trabajaron en este problema. Sugerían, en detalle, que cuando la información entra en un agujero negro, se copia y almacena en la superficie bidimensional del agujero con una densidad de un bit (una pregunta si/no) por cada longitud de Planck (10-33 centímetros). Greene y sus colegas teóricos de cuerdas abordaron el problema desde un ángulo diferente, y alcanzaron la misma conclusión.

La información en un agujero negro no se destruye, sino que se conserva. El almacenamiento bidimensional describe objetos tridimensionales.

Dado que el espacio dentro de un agujero negro está gobernado por los mismos principios que el espacio fuera del mismo, se reforzó la posibilidad de que nuestra realidad tridimensional sea, de hecho, el resultado de una proyección bidimensional – de forma similar a un holograma -.

“La gente tuvo problemas con esto durante mucho tiempo, y ahora realmente se ha llegado a un punto crucial con nuestra propuesta sobre cómo se mantendrían la información”, comenta Greene.

“Stephen Hawking ahora está de acuerdo conmigo. De hecho, él tiene su propia versión”.

Pero donde Wheeler vio sólo un foco central para la física, Greene añade un segundo.

“Otro tema predominante aquí es la noción de no localidad”, comenta.

La mejor ilustración del término es el fenómeno verificado experimentalmente en el cual dos partículas subatómicas, entrelazadas y luego separadas, muestran un cambio simultáneo, sin importar el espacio que las separe.

Einstein se mofó de la idea como “acción fantasmal a distancia”, pero hace mucho tiempo que se ha aceptado como algo sin controversia dentro de la física de partículas. Solíamos pensar que la física es simplemente el estudio de fenómenos en los que una fuerza se ejerce aquí y su influencia también se siente aquí”, explica Greene.

“Pero la física cuántica nos ha enseñado que hay cierto tipo de efectos no locales. Y conforme estudiamos la gravedad y la información hallamos que la gravedad también parece tener una profunda no localidad incrustada en ella”.

Es más, la no localidad relacionada con la gravedad cuántica es, hablando en plata, un tema tan candente ahora mismo, que varios equipos de todo el mundo están trabajando en una validación experimental de la idea.

Un equipo, por ejemplo, dirigido por Alessio Belenchia en la Scuola Internazionale di Studi Avanzati (SISSA) en Italia en diciembre de 2015 publicó en Arxiv una revisión de anteriores experimentos que ponían a prueba la no localidad y la gravedad cuántica, destacando en particular una misteriosa “compactación periódica y espontánea que no puede generarse mediante efectos ambientales”.

El artículo predijo que el rápido desarrollo de “experimentos pequeños de alta precisión sobre objetos cuánticos masivos como una nueva y prometedora vía para poner a prueba parte de la fenomenología de la gravedad cuántica”.

Y poner a prueba – la recopilación de pruebas, la repetición del método y los resultados – es, desde luego, la base de validación del método científico.

Ése es un problema que aparece de forma preocupante en el campo de la teoría de cuerdas, debido a que, como señaló deGrasse Tyson, muchas de sus predicciones, como los universos múltiples, actualmente están más allá de la demostración empírica.

Esto no es un tema que deprima especialmente a Greene.

“Para mí, lo que hace que la vida merezca vivirse como físico, es la posibilidad de que estemos desarrollando ideas que las futuras generaciones puedan necesitar para una verificación definitiva”, señala.

“¿No sería emocionante si, gracias al poder del pensamiento humano, fuésemos capaces de llegar a descripciones radicalmente distintas de la realidad que las futuras generaciones finalmente lograsen confirmar?”.

Mientras tanto, la teoría de cuerdas disfruta de un robusto poder predictivo, el cual proporciona, al menos, pruebas indirectas de que Greene, Hawking, Maldacena y sus colegas están en el camino correcto.

Greene sigue esperanzado, también, en que no pasará mucho antes de que el Gran Colisionador de Hadrones arroje pruebas de partículas supersimétricas – “compañeras” que emparejan cada electrón con un “selectrón”, cada quark con un “squark”, y así sucesivamente – que requiere la teoría de cuerdas.

Cita otras posibles formas que pueden tomar las pruebas, incluyendo la creación de agujeros negros en miniatura (con la consiguiente pérdida de energía que se presume que se iría a otras dimensiones), y, su propia y meticulosa búsqueda de sutiles señales en la radiación del fondo de microondas cósmico.

“Colectivamente, existe un número de formas en las que creo que se pueden obtener sólidos indicios de que la teoría de cuerdas va en la dirección adecuada”, comenta. “Pero si no se logra ver ninguna de ellas, eso no descartaría la teoría”.

No tiene tiempo para los críticos que sugieren que la ausencia de pruebas en la teoría de cuerdas es una sólida prueba de su carencia de éxito, y no merece la pena continuar con el trabajo actual.

Su réplica recuerda la afirmación de Jean Paul Sartre que dice: “El hombre no es la suma de lo que tiene, sino la totalidad de lo que aún no tiene, de lo que podría tener”.

Greene dice: “Creo que sólo tenemos una vida y, ¿quién quiere pasar ese tiempo trabajando en algo que no es correcto, que es erróneo, que es una pérdida total de tiempo? Por tanto, si la teoría de cuerdas es incorrecta, me gustaría saberlo ahora mismo. Me gustaría haberlo sabido hace 20 años. Queremos descartar la teoría. Estaría emocionado si la teoría de cuerdas fuese incorrecta. Entonces podría pasar a otra cosa que pudiese ser cierta”.

En este preciso momento, en algún lugar en las sombrías tierras de la imaginación, Albert Camus se levanta el cuello de su abrigo, da una calada a su Gauloises, sonríe tranquilamente, y se dirige hacia la vinoteca.

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