Juan Martín Maldacena: “No veo razón por la cual la inteligencia artificial no pueda superar a la humana”

—¿Por qué es tan importante encontrar una teoría que unifique la mecánica cuántica con la relatividad general? ¿Y qué es lo que hoy no podemos explicar por no tenerla?

—Hoy tenemos teorías que son muy exitosas para explicar la física fundamental. Durante el siglo XX se entendió cómo funciona la materia, de qué están hechos los átomos, cómo son las partículas elementales. Llegamos a un nivel donde todo lo que podemos medir directamente lo podemos escribir en términos de una teoría que llamamos el modelo estándar. Se llama así porque empezó siendo un modelo, uno de tantos, y resultó ser la base, la visión más microscópica que tenemos del mundo, de las leyes a nivel microscópico. Con esas leyes después explicamos otras cosas, como los núcleos, los átomos, las moléculas y la estructura de la materia en general, no solo acá en la Tierra, sino también en las estrellas, en las estrellas de neutrones, etcétera. Todas esas leyes se basan en el principio de la mecánica cuántica, un tipo de mecánica de movimiento distinto de la clásica, es más probabilístico, hay variables que no pueden determinarse al mismo tiempo, como la velocidad y la posición de una partícula. Todas esas leyes están hoy muy bien establecidas dentro del modelo estándar, y se está tratando de encontrar hasta dónde llegan. Se basan también en principios como la relatividad especial, el hecho de que si uno se está moviendo con respecto a otro, los dos ven las mismas leyes de la física, y en particular la misma velocidad de la luz. Eso hace que el tiempo pase de forma diferente para los distintos observadores. Esa relatividad del tiempo hace que sea más eficiente pensar el espacio y el tiempo como una sola cosa unificada. Eso se entendió a principios del siglo XX, esta idea del espacio-tiempo describe un aspecto de la física microscópica; por otro lado, está el espacio, los planetas, cómo se mueven, eso ya lo había entendido Newton hace mucho. Pero Einstein se dio cuenta de que, para incorporar la relatividad especial, convenía pensar que ese espacio-tiempo era una variable dinámica, algo que se puede mover y deformar por la presencia de materia. Esa es la teoría moderna que tenemos de la gravedad, que se fue entendiendo cada vez mejor, se encontraron cosas sorprendentes como los agujeros negros o la expansión del universo. Más recientemente se pudieron ver ondas gravitatorias, que son vibraciones del espacio-tiempo, de hecho una argentina, Gabriela González, trabajó mucho en la parte experimental de física, para detectar esas ondas, y gracias a ese esfuerzo hoy nos están dando información directa del universo. Todo eso se describe con la teoría de la relatividad general de Einstein, donde el espacio-tiempo es curvo y dinámico. Es una teoría clásica de campo, que se basa en leyes deterministas, dada la forma del espacio-tiempo en un momento, uno puede calcular su forma en momentos posteriores. Pero, con todos los grandes éxitos que tienen estas dos teorías, la expansión del universo, los agujeros negros y muchas otras aplicaciones, sin embargo, hay cosas que no podemos describir con esta teoría. Si vamos hacia atrás en el tiempo, el universo, que ahora es muy grande, en ese momento era muy pequeño, y al ser tan pequeño en los momentos iniciales, los efectos de la mecánica cuántica eran importantes. Con la teoría actual no podemos describir eso, porque no podemos juntar lo cuántico con la gravedad. Una manera de explicarlo es la siguiente: el espacio-tiempo es como un escenario donde se mueven los actores, que son las partículas. Pero en general el escenario también se mueve, cuando hay muchos actores concentrados en un lugar, se deforma. Al principio del universo había tantos actores, y todo estaba tan concentrado, que el espacio-tiempo mismo se movía, y además de forma probabilística. La idea es encontrar una teoría que describa eso. No la tenemos, no tenemos una teoría que pueda describir el principio del universo. Ese es el objetivo principal de desarrollar una teoría de la gravedad cuántica.

—Usted, en 1997, publicó un trabajo que terminó convirtiéndose en lo que hoy conocemos como “La conjetura de Maldacena”. ¿Nos podría explicar, en sus propias palabras, de qué se trata, y por qué, después de treinta años, sigue siendo una conjetura?

—Sí. Primero, antes de describir exactamente qué es la conjetura, voy a hablar un poco de agujeros negros, porque se llegó a la Conjetura pensando en ellos. Los agujeros negros son objetos un poco extraños, dijimos que el universo se expande, pero en los agujeros negros hay una región del espacio-tiempo que no se expande, sino que se contrae y colapsa. Esa región no la podemos ver directamente desde afuera. Si uno está afuera del agujero negro, solo recibe señales de una parte del espacio-tiempo, decimos que está detrás del horizonte. Lo que está detrás de esa frontera es lo que llamamos el horizonte, es parecido a cuando uno está en la superficie de la Tierra y no puede ver más allá de cierto punto.

“Las leyes de la mecánica cuántica están hoy muy bien establecidas dentro del modelo estándar.”
 

—Por la curvatura de la Tierra.

—Claro, no se ve detrás del horizonte. Si uno llega hasta ese lugar, no hay nada especial ahí, no hay una cortina que diga que se acaba, sino que es simplemente otro lugar. Pero en la estructura del espacio-tiempo no podemos recibir ninguna señal desde detrás del horizonte. Detrás del horizonte está este espacio que está colapsando en lo que llamamos la singularidad del agujero negro, donde hay una región donde la curvatura también se hace muy chiquita, todo se hace muy pequeño y también esa región no la podemos describir. Con las teorías actuales, o sea, las mismas teorías que tenemos ahora nos dicen que la teoría deja de ser válida en ese momento. Ahora bien, los agujeros negros tienen unas propiedades raras cuando uno los mira desde afuera, se comportan como objetos a temperatura finita, como objetos termodinámicos. ¿Y por qué es raro? Porque un objeto a temperatura finita tiene constituyentes microscópicos que se están moviendo: si tengo agua a una cierta temperatura, las moléculas se están moviendo; si bajo la temperatura, quedaría todo quieto, como el hielo. El hecho de que los agujeros negros parecen tener una temperatura fuera algo que se dedujo teóricamente, combinando las leyes de la física de partículas con el espacio-tiempo del agujero negro. Fue lo que hizo famoso a Hawking; él fue quien se dio cuenta de que las leyes de la mecánica cuántica, junto con la gravedad, implicaban que los agujeros negros tenían una cierta temperatura. Eso implicaba también que un agujero negro se formaba y después podía empezar a emitir radiación y se iba a hacer después cada vez más pequeño y podía desaparecer. Es parecido a decir que un agujero negro es una región del espacio donde las cosas se juntan a una cierta temperatura y se mezclan, como que se derritió el espacio en esa región y se volvió líquido. Eso se va enfriando, se va evaporando, va perdiendo energía hacia afuera y al final vuelve a desaparecer. Entonces la pregunta es: ¿hasta qué punto uno puede describir al agujero negro como algo que se está moviendo? ¿Qué es exactamente lo que se mueve ahí dentro? En la historia de la física, primero se descubrió que los objetos tienen temperatura, y después se descubrió que hay moléculas moviéndose que explican esa temperatura. La temperatura es una noción más básica, la tocamos con la mano, sentimos que algo está caliente o frío, pero ver el movimiento de las moléculas no es tan fácil. De la misma manera, con la teoría de Einstein no sabemos qué es lo que se está moviendo dentro del agujero negro. Esa es una de las preguntas centrales. Esta idea del agujero negro como algo que se mueve, adentro, en la superficie, no se sabe bien dónde, se ve más clara si uno lo mira desde afuera. La conjetura surge de pensar a un agujero negro en un espacio con una cierta curvatura negativa, y alejarse mucho, mirarlo desde muy lejos. Desde esa región lejana uno puede describir con más precisión qué es lo que se está moviendo, existe una descripción alternativa y equivalente, que no usa el espacio-tiempo sino otras variables, otra manera de describirlo, basada en partículas que se mueven en una frontera muy lejana del agujero negro. A través de esa descripción uno puede explicar la temperatura del agujero negro. Básicamente, la conjetura se apoya en tener estas dos descripciones alternativas del mismo espacio-tiempo.

—Una conjetura es algo que espera ser confirmado o refutado. ¿Qué le falta para dejar de ser una conjetura?

—Es una relación matemática. En principio, uno podría pensar en probarla usando las leyes de la física, demostrando que las dos descripciones son equivalentes. Uno de los problemas es que la teoría de la gravedad cuántica en el interior no está tan bien definida; se puede probar en forma aproximada, y hay aspectos parciales de la conjetura que sí fueron probados matemáticamente. Quizás tu pregunta apunta más bien a que dado que existe esta relación entre dos teorías, ¿para qué sirve, para qué es útil en nuestro universo? Eso no lo sabemos, y puede ser que sea difícil saberlo en el futuro próximo. El interés en la conjetura tiene, digamos, dos razones. Una es que funciona como un puente que relaciona dos tipos de teorías: las teorías del espacio-tiempo dinámico, como la gravedad, con la física de partículas de la frontera, que interactúan muy fuertemente entre sí y que son, de por sí, difíciles de describir.

“La relatividad del tiempo hace más eficiente pensar el espacio y el tiempo como una sola cosa.”

—¿Es plausible, o es correcta? Es decir, ¿simplemente no contamos con los elementos de observación para poder confirmarla?

—Al nivel en que se entiende hoy, es una relación matemática entre dos tipos de teorías.

—¿O sea que teóricamente es correcta?

—Se cree que probablemente sea una relación matemática correcta, aunque no está probada con el rigor de las matemáticas: los matemáticos ni siquiera se ponen de acuerdo en que las dos teorías estén bien definidas a ese nivel. Pero digamos que está bastante bien probada a nivel matemático. Lo que no sabemos es si describe a nuestro universo, porque nuestro universo no tiene la forma de los universos para los que la conjetura está bien entendida, que son universos estáticos, que no se expanden, con curvatura negativa. El nuestro es distinto: se expande y tuvo un principio. La esperanza es que exista una descripción similar para nuestro universo, eso no lo sabemos, y que quizás alguien encuentre la manera de generalizar estas ideas y, de esa forma, entender el Big Bang, algo que hoy no entendemos, pero que tal vez con una descripción alternativa sí se pueda entender.

“Dada la forma del espacio-tiempo en un momento, se puede calcular su forma en momentos posteriores.”

—Este principio holográfico, ¿qué cambia en nuestra manera de entender el universo?

—Cambia la idea de que en la física de partículas hay algo que llamamos campos, como el campo eléctrico o el magnético, que están presentes en todos los lugares del universo y que pueden oscilar y moverse a distancias muy, muy pequeñas. En la práctica, se comprueba que el campo eléctrico puede variar a distancias tan chicas como las que puede ver el acelerador de partículas de Ginebra, que es el microscopio más poderoso que tenemos. Tenemos, digamos, grados de libertad, cosas que se mueven, elementos primordiales en cada punto del espacio. En la teoría holográfica, eso no ocurre en el volumen del espacio, sino en su superficie, describimos esos mismos grados de libertad como objetos que se mueven en la superficie. Por eso se llama holográfico, por analogía con los hologramas, que se hacen con placas fotográficas que, cuando se las ilumina, generan una imagen tridimensional. La idea es similar, que la teoría muy lejos es esa placa fotográfica, y la imagen tridimensional sería lo que experimentamos.

—Cuando usted empezó a trabajar con la teoría de cuerdas, muchos pensaban que ahí podía estar la clave de esa teoría unificada. ¿Qué lo convenció de que era el camino más prometedor? ¿Por qué cuerdas?

—Empecé con las cuerdas gracias a mi director de tesis de licenciatura en el Instituto Balseiro. Él había hecho el doctorado ahí en otro tema, y después fue a hacer el posdoctorado a Trieste, a un centro de física internacional. En ese momento se habían descubierto cosas interesantes en la teoría de cuerdas y todos se abocaron a ese tema; cuando llegó, le dijeron que podía trabajar en lo que quisiera, pero que ahí todos estaban trabajando en cuerdas. Así que se dedicó a eso, después trajo esas ideas a la Argentina, y yo fui uno de sus primeros estudiantes. El interés original en las cuerdas fue porque se descubrió que podían describir la gravedad, y también muchos aspectos de la física de partículas. Se pensó entonces que era un buen candidato para unificar la gravedad con la física de partículas, y todavía se sigue pensando así. La teoría se fue estudiando cada vez más, y hoy la conjetura se considera un aspecto más de la teoría de cuerdas. Se llaman “cuerdas” por una razón histórica; conceptualmente, sería más preciso decir que es un candidato a teoría de la gravedad cuántica, del espacio-tiempo cuántico. Una manera de verla es que reemplaza a las partículas puntuales por pequeñas cuerdas.

“El espacio-tiempo es como un escenario donde se mueven los actores, que son las partículas.”

—¿Es un conjunto de puntos?

—Es una línea, digamos. Pero eso es solo un aspecto de la teoría.

—En 2013, junto con Leonard Susskind, propuso algo todavía más audaz, resumido en la fórmula “ER=EPR”. ¿Qué significa decir que el entrelazamiento cuántico entre dos partículas y la geometría del espacio-tiempo podrían ser, en el fondo, la misma cosa?

—El entrelazamiento cuántico es un tipo de correlación posible que puede haber entre dos partículas. Estamos acostumbrados a la correlación clásica, el ejemplo típico es el de los guantes. Si tengo un guante y me olvidé el otro en casa, y veo que el que tengo es el derecho, sé que el que está en casa es el izquierdo, sin necesidad de ir a verlo. Esa es una correlación clásica. Una correlación cuántica es parecida, pero dentro del mundo cuántico, con variables que cumplen el principio de incertidumbre: veo la posición de mi guante y la posición del otro, o veo la velocidad de mi guante y sé la velocidad del otro. Esas correlaciones son muy comunes en los sistemas cuánticos a nivel microscópico, y son las que usa la computación cuántica, lo que la distingue de la clásica. Eso, por un lado, es lo que desarrollaron Einstein, Podolsky y Rosen en los años 30, y Einstein lo consideraba una propiedad sorprendente de la mecánica cuántica, se dio cuenta de que tenía esta propiedad tan extraña. Por otro lado, está la solución de los agujeros negros, la más sencilla que encontró Karl Schwarzschild poco después de que Einstein escribiera sus ecuaciones. Esa primera solución que encontró Schwarzschild describe lo que hoy consideramos un agujero negro visto desde afuera. Después se descubrió que esa misma solución en realidad describe dos agujeros negros: uno puede entrar por un agujero negro y salir por otro. Es una solución un poco exótica, pero es una versión muy similar a la que encontró él, pero no es la que se produce naturalmente cuando uno tiene estrellas, porque esa solución de agujeros negros es una solución solo del espacio vacío, sin materia. Cuando una estrella colapsa es una solución un poco distinta, con materia en el interior que tiene un solo exterior. Pero esta solución original tiene dos exteriores. Era una cosa exótica y sigue siendo una matemática exótica. Eso es lo que se llama el puente de Podolski. Eso es lo que se llama el puente de Einstein-Rosen: ellos fueron los primeros en darse cuenta de que esa solución de Schwarzschild en realidad describía dos agujeros negros muy distantes entre sí. La idea de “ER=EPR” es que esos dos agujeros negros unidos por el interior se pueden pensar como dos agujeros negros cuyo “fluido”, recordemos que antes hablamos de los agujeros negros como un fluido, está entrelazado, correlacionado cuánticamente: si el fluido de uno se mueve de una manera, el del otro se mueve de la manera correspondiente.

—Como el guante derecho y el guante izquierdo.

—Exacto, como el guante derecho y el izquierdo. No estamos diciendo que este tipo de agujeros negros se produzca fácilmente en el universo.

—Pero hay casos en que sí.

—En principio, la teoría permitiría esa configuración; no decimos que sea fácil producirla, de hecho creo que es difícil, pero es posible. Lo que ocurre es que esa conexión geométrica tiene que ver con el entrelazamiento cuántico. Para el caso de los agujeros negros, el argumento es bastante claro y creíble. Pero lo que propusimos en ese artículo es que se trata de una propiedad más general: que, quizás cuando entendamos mejor la gravedad, cualquier entrelazamiento se pueda entender de esta manera. Todavía la teoría no está lo suficientemente desarrollada como para saber si eso es cierto o no.

—Algunos físicos, usted incluido, especulan con que el espacio mismo podría estar formado por entrelazamiento cuántico, en lugar de ser el escenario donde ocurre la física. ¿Hasta dónde está dispuesto a llevar esta idea, profesor?

—Es una idea motivada por la conjetura y por otras fórmulas que encontraron otros investigadores, en particular dos investigadores japoneses, Ryu y Takayanagi, que generalizaron las fórmulas anteriores de la entropía de Bekenstein-Hawking, para calcular el entrelazamiento cuántico entre una región del espacio y el resto del espacio. Es una fórmula sencilla que dice que ese entrelazamiento tiene que ver con la geometría de una superficie de área mínima: otra fórmula que relaciona la geometría del espacio con la cantidad de entrelazamiento cuántico. Hay una manera de calcular cuánto está entrelazado algo, cuánta información se pierde al mirar solo una parte y no el conjunto, es como en el ejemplo del guante: si hay 50% de probabilidad de tener uno u otro, ahí hay un bit de información que uno no tiene. Si hubiera mil posibilidades, habría mil bits. Es una manera de cuantificar esa información.

—Otro tema que nos resulta paradójico a los legos: uno de los grandes enigmas de los agujeros negros es si lo que cae en ellos se pierde para siempre, o si esa información sobrevive de algún modo. ¿Cómo cambió su manera de pensar este problema a lo largo de su carrera?

—La idea es que si uno cae dentro de un agujero negro, esa información no se pierde, aunque después sería muy difícil de recuperar; pero en principio no se pierde. Es parecido a esto: si uno escribe un número en un papel y después lo quema, la información sobre qué número era, en principio, no se pierde. Si uno fuera lo suficientemente avanzado tecnológicamente, podría recoger el humo que se produjo y reconstruir cuál era el número. Es sumamente difícil de hacer, pero las leyes de la física dicen que, en principio, sería posible.

—¿O sea que desde el humo se pudiera reconstruir el papel?

—En principio sí, porque las leyes de la física son reversibles: uno puede, en teoría, revertir el estado. Es muy difícil, pero…

—Es teóricamente posible.

—No es que a uno le interese hacerlo en la práctica. Lo que a uno le interesa es entender si las leyes de la física son microscópicamente reversibles o no: si esa parte del interior del agujero negro, que dijimos que colapsaba, era un universo que se perdía completamente, o si quedaba alguna huella.

—¿La huella continúa, entonces, con lo precedente?

—Sí, esa es la idea: siempre queda alguna huella.

—Una especie de metafísica.

—Es una manera de decirlo: que no hay crimen perfecto. Si queda algo, alguien suficientemente capaz puede tratar de encontrarlo.

—Buena parte de su trabajo también busca entender cómo describir un universo en expansión acelerada, como el nuestro. ¿Qué dificultades aparecen cuando el observador forma parte de ese mismo universo que trata de describir?

—Uno de los problemas de la gravedad es que uno no mira al sistema desde afuera, sino que es parte del sistema. Es un problema que todavía, creo, no se entiende del todo.

—¿Algo parecido al ejemplo del tren de Einstein, con la persona que va viendo desde dentro de los vagones o desde afuera?

—No, en ese caso es un poco distinto. El observador del tren ve ciertos fenómenos físicos, pero no los altera. En cambio, un observador dentro de un universo forma parte de él, y está alterando la expansión del universo al mismo tiempo que la mira: está cambiando lo que está mirando. Separar al observador de lo observado es conceptualmente difícil, siempre es una separación aproximada. No está claro cómo hay que pensar la variable fundamental ahí. Es uno de los grandes misterios pendientes. En particular, al principio del universo no había ningún observador: era muy sencillo, muy uniforme, y se estaba expandiendo. Después, a partir de pequeñas inhomogeneidades se formaron las galaxias, los planetas, y surgió la vida, y con ella los observadores. Es decir, el observador es algo que surge, no estaba ahí al principio. Eso también es parte de entender la cosmología.

—El universo se expande cada vez más rápido, algo que se atribuye a la energía oscura. ¿Por qué, a décadas de haber sido descubierta, sigue siendo uno de los mayores misterios abiertos de la física?

—La energía oscura es un tipo de energía que no se diluye con la expansión del universo. La idea es que hay una densidad de energía que al universo expandirse sigue estando siempre. Cuando uno tiene materia, al expandirse el universo las partículas se separan y la densidad de materia va bajando. Este tipo de energía oscura, Einstein pensó que era una posibilidad y la introdujo en sus ecuaciones para evitar que el universo se expandiera, porque él creía que el universo era estático. Después la llamó “su peor error”, porque podría haber predicho que el universo tenía que estar expandiéndose. Pero, en cierto sentido, resultó un acierto, porque esa energía es posible, en los años noventa se descubrió que efectivamente está ahí. Si uno mira la cantidad promedio de materia y energía que hay, la energía oscura es una porción bastante grande, toda la materia es apenas un 5%, y la energía oscura, cerca de un 70%, y no sabemos bien qué es. En las ecuaciones de Einstein aparece como una constante en las ecuaciones, y desde el punto de vista de la relatividad general no hay ningún problema con ella. El problema aparece cuando uno quiere juntar las ecuaciones de Einstein con la mecánica cuántica. Dijimos que en el espacio mismo está el campo eléctrico, presente en todos lados del espacio, que está oscilando; puede en principio oscilar como sistema cuántico, cada modo de oscilación tiene una pequeña energía mínima. Si uno suma todas esas energías mínimas, da un número enorme, muchísimo mayor que la energía del vacío que observamos. El misterio es por qué es tan chica esa energía, es como si hubiera algo con la energía opuesta que se cancelara exactamente. Como una contabilidad con el debe y el haber, que se cancelan exactamente, la compañía no termina debiendo prácticamente nada. Uno pensaría que una compañía en un momento dado va a deber algo, va a tener algo de garantía de que le deben a ella, digamos. Pero en el caso de esta energía, que es un balance similar entre contribuciones positivas y negativas, hay una cancelación…

—Una partida doble exacta.

—Sí, una partida doble exacta. Esto sugiere que hay algún principio detrás que todavía no conocemos. Antes se pensaba que ese principio iba a hacer que el resultado fuera exactamente cero, pero resultó que no es cero. Ahora hay que explicar no solo por qué es tan pequeña, sino también por qué no es cero.

—A diferencia de otras ramas de la física, en la gravedad cuántica todavía no es posible poner a prueba la teoría mediante experimentos directos. ¿Cómo se distingue, entonces, una buena teoría de una mala? ¿Qué hace que los físicos confíen en un camino de investigación que todavía no tiene un veredicto experimental?

—La física es una ciencia experimental, y el veredicto final siempre lo va a dar el experimento, eso es lo que decide qué teorías pasan a formar parte de lo que podríamos llamar el canon de la física, las teorías aceptadas oficialmente. El modelo estándar es un buen ejemplo: se acepta porque muchas de sus predicciones fueron comprobadas experimentalmente.

—¿Y las que no?

—Las que no, como esto de lo que hablamos, son especulaciones que quedan en un limbo.

—¿Qué las hace plausibles, entonces? ¿La aceptación de los colegas?

—Hay un grupo de gente que investiga en esta dirección porque cree que es una dirección prometedora, no necesariamente correcta, pero que vale la pena estudiar, con la esperanza de eventualmente comprobarla. Nadie la declara correcta sin…

—Pero que sea plausible. En 2022, un equipo de Google realizó una simulación cuántica inspirada en ideas relacionadas con los agujeros de gusano y el entrelazamiento cuántico. ¿No es ese el futuro de cómo se van a poner a prueba estas teorías, ya que el acelerador de partículas por sí solo no alcanza?

—Habíamos dicho que el entrelazamiento cuántico puede generar un espacio-tiempo. La idea de esos experimentos es generar, con una computadora cuántica, un sistema de partículas entrelazadas con un patrón de entrelazamiento lo suficientemente complejo como para dar origen a un espacio-tiempo que pueda describirse con las ecuaciones de Einstein. Sería una especie de simulación de un espacio-tiempo, o crear un pequeño universo pero suficientemente grande como para que lo puedan describir ecuaciones de Einstein. No sería igual a nuestro universo, sería mucho más chiquito, no tendría todas las fuerzas que hay en nuestro universo. Cuando hablamos de un universo, hablamos de un cierto espacio tiempo con ecuaciones de Einstein, no hablamos de todo lo que tiene nuestro universo. Siempre la palabra coloquial de universo significa muy grande. En este caso va a ser algo más chiquito.

—Una miniatura del universo.

—Una miniatura. Lo que tiene en común con el nuestro es que ahí también se pueden aplicar las ecuaciones de Einstein. Todavía no se llegó a construir ese tipo de computadora cuántica. Para dar una idea de la dificultad: es parecida a la que implicaría romper los códigos actuales. Una de las aplicaciones de las computadoras cuánticas es poder decodificar mensajes que se mandan por internet. La dificultad de eso es similar a la dificultad de crear estos pequeños universos. 

 

MALDACENA ÍNTIMO

“¿Puede existir el tiempo sin relojes?”

 

—Lo veo sonreír cuando habla. Disfruta, le produce placer esa curiosidad que se va satisfaciendo de a poco? ¿Cómo la siente?

—Sí, me gusta hablar de estos temas, me gusta explicar en qué estamos pensando y las relaciones interesantes que hay entre las leyes de la física.

—Lo escucho, y por momentos pienso que la búsqueda de la teoría del todo no diría que explica todo.

—No me gusta mucho la palabra “todo”, porque en realidad está bien si uno piensa que uno va a explicar todo a nivel microscópico. Después, hay un montón de otras cosas que hay que explicar también que esa teoría del todo no es particularmente útil. Como, no sé, explicar las relaciones sociales, la economía, etc. No, eso no lo va a explicar la teoría del todo. La teoría del todo la idea es que explique la gravedad y la mecánica cuántica.

—¿Y la aparición de la vida?

—Eso es un ejemplo de algo que, aun cuando tengamos la teoría del todo, esa teoría no va a explicar.

—¿Usted cree en Dios?

—Sí.

—¿Desde chico, o lo hizo más creyente el estudio de la física?

—Más o menos igual. Por ahí me hizo cuestionar cómo se creó el universo; la física nos dice cómo se ha hecho el universo.

—Hay una discusión epistémica entre la física y la sociología. Usted decía que con la física no vamos a poder explicar la economía, la política, el amor y muchos otros aspectos de la vida. Algunos creen que, a medida que la ciencia avance, va a poder explicarlo todo, si la física tiene suficiente cantidad de datos, hasta el punto de predecir lo que va a suceder. Los sociólogos, por otro lado, creen que como somos seres humanos, todo es en gran medida representación, y que la ciencia que va a explicar todo no va a ser la física, sino la sociología. ¿Cómo lo entiende usted? ¿Respeta ambas posiciones?

—Ahí hay distintos aspectos. No creo que la sociología vaya a explicar el principio del universo, pero ciertamente va a explicar las relaciones sociales. Hay muchos aspectos de la naturaleza y del mundo que nos rodea que todavía ignoramos, que los vamos a ir descubriendo, y con eso vamos a tener cada vez más sorpresas.

—Cuando el papa Francisco decía que “el tiempo vence al espacio”, obviamente en un lenguaje no científico, ¿cómo le resonó escuchar esa frase?

—Es la primera vez que la escucho. Me imagino que quería decir que hay que tener paciencia y esperar. Así lo entiendo yo.

—Que la verdad es hija del tiempo.

—Sí.

—Con frecuencia se lo presenta como el físico más influyente de su generación. ¿Cómo convive con ese tipo de reconocimiento, con un trabajo donde casi todo ocurre en silencio, frente a un pizarrón?

—Hay muchos físicos haciendo cosas muy interesantes, y no necesariamente comparto esa descripción. Pero sí es cierto que mucho de lo que uno hace no necesariamente ocurre en silencio, pero ocurre con grupos pequeños, con otros colaboradores, discutiendo frente al pizarrón. Así es como uno normalmente vive la investigación.

—Más allá de los premios, ¿cómo mide usted mismo su trabajo? ¿Cómo sabe si valió la pena?

—Vale la pena, porque lo sigo haciendo, y sigo tratando de continuar.

—Usted es su propio evaluador.

—Sí, pero por otro lado también está la evaluación de los demás; si uno pide un subsidio de investigación, otros te van a decir si está bien o está mal. Siempre hay críticos.

—Entrevisté a varias decenas de premios Nobel, varios de Física, y a todos les pregunté si el premio les cambió la vida. La mayoría me dice que sí, para mal: tuvieron que dedicar menos tiempo a la investigación, tuvieron que representar lo que representa el Nobel, dar muchas entrevistas, perder tiempo de investigación. ¿Se imagina recibiendo el Premio Nobel?

—No es algo en lo que piense. Hay que distribuir el tiempo de pensar en cosas productivas.

—Ahora, a usted se lo percibe muy activo en la divulgación, llena teatros, da conferencias multitudinarias. ¿Qué lo empuja a dedicar parte de su tiempo de investigación a la divulgación?

—Me encuentro en una situación donde hay que hacerlo. Creo que la divulgación no es mi fuerte, hay muchos otros que lo hacen mucho mejor que yo. Pero estoy en esa situación, y trato de hacerlo lo mejor posible.

—Si le piden ir a un jardín de infantes a explicar el Big Bang, ¿qué les diría a los chicos?

—Que el Big Bang es una gran explosión, más o menos como lo dice la palabra, y que todo lo que vemos era, al principio, mucho más chico. Así como ellos fueron creciendo desde unas pocas células hasta ser una persona, de la misma manera el universo fue creciendo y diferenciándose hasta llegar a nuestro momento.

—¿Y si uno de esos chicos de 5 años le dice: “Está bien, pero yo tengo mamá y papá. ¿Qué había antes del Big Bang?”.

—Eso no lo sabemos, no sabemos si había algo antes, ni si la pregunta tiene sentido. Quizás exista otra descripción donde el tiempo empieza a ser un concepto razonable momentos después del Big Bang, y no tenga sentido preguntarse qué pasó antes. Hay una analogía, no perfecta, basada en una idea de Stephen Hawking, si uno va hacia el norte y hacia el norte, llega a un punto, el Polo Norte, que es parecido a cualquier otro punto, parado ahí, uno no ve nada especial. La pregunta es si algo similar pasa yendo hacia atrás en el tiempo: ¿dónde está ese punto? El principio del tiempo sería parecido a cualquier otro momento. No sabemos si es realmente así, la geometría del Polo Norte es distinta, pero no tenemos todavía una teoría que lo pueda describir.

—¿Qué es el tiempo? ¿Es simplemente la relación entre ir de un punto a otro del espacio, o algo más?

—No le va a gustar mi respuesta, pero el tiempo es lo que mide un reloj. Es la mejor definición que conozco, aunque sé que no va a satisfacer a la mayoría. Es una definición operativa, así es como lo medimos. Es independiente de cómo uno construya el reloj, todos deberían medir exactamente el mismo tiempo, salvo que, si alguien se está moviendo, va a medir un tiempo distinto. Pero eso es el tiempo. La pregunta natural sería si el tiempo puede existir sin relojes, y es una buena pregunta, no sabemos.

—¿Y el espacio?

—El espacio es una noción fundamental: es el hecho de que existan variables que podemos medir al mismo tiempo sin que se afecten unas a otras.

—Finalmente, a ver si lo entiendo bien: desde la filosofía existe el planteo de que, para que una verdad sea universal, no alcanza con que lo sea para distintas personas, en distintas épocas o culturas; también tendría que valer para un marcianos, para otras formas de vida consciente con otro tipo de aparato sensorial. O nosotros mismos si hubiéramos evolucionado a partir de otros mamíferos como los delfines o murciélagos con otro aparato sensitivo. En ese caso, ¿el espacio-tiempo sería algo distinto? ¿Tiene que ver, finalmente, con nuestra forma de representarnos la realidad?

—Quizás tenga que ver con cómo estamos hechos. Pero, desde el punto de vista de la física actual, el tiempo y el espacio son conceptos primitivos, como axiomas.

—¿Formas de representación que tenemos los humanos de una realidad que nos excede?

—Sí, efectivamente. Pero lo que creemos es que un marciano también usaría esos mismos conceptos. Aunque, tal vez, el día que conozcamos a un extraterrestre, nos diga: “No, estaban pensando esto mal, hay que pensarlo de otra manera”.

—¿Qué descubrimiento le gustaría ver durante su vida, que pudiera cambiar radicalmente su campo?

—Entender cómo describir el principio del universo, si el tiempo emerge o no, si hubo algo antes. Las preguntas que me hacías recién.

—¿Y eso tiene que ver con preguntas que se hacía cuando era chico, o adolescente?

—No, no me hacía esas preguntas.

—¿Qué lo llevó a dejar Buenos Aires e irse a Bariloche, al Balseiro?

—De chico siempre me interesó la tecnología. A mi papá le gustaba mucho arreglar aparatos electrodomésticos, el auto, y yo lo ayudaba, me interesaba saber cómo funcionaban las cosas.

—Explicar el porqué, el cómo.

—Cómo funcionan las cosas. Y a partir de ahí me empezaron a interesar también las leyes de la física, empecé a aprender un poco de electricidad, cosas de ese tipo. Cuando terminé el secundario, pensé en estudiar ingeniería o física, mi papá es ingeniero, y la física no sabía bien de qué se trataba, así que dije: “Vamos a probar con física, a ver de qué se trata”.

—¿Para diferenciarse del padre, o para complementarlo?

—No fue con esa intención. Simplemente me interesaba algo que no sabía bien qué era, sabía que, si no me gustaba, podía cambiarme a ingeniería, pero no al revés. Así que empecé por ahí.

—¿La física le pareció más que la ingeniería?

—No, no diría eso. Me interesó más, pero también me hubiera interesado estudiar ingeniería. De hecho, empecé a estudiar ingeniería en la UBA, cursé dos años, y después surgió la oportunidad de ir al Instituto Balseiro. Me gustaba la idea de Bariloche, del Balseiro, así que fui.

—¿Sigue en contacto con los profesores de esa época, con sus compañeros de estudio?

—Sí, sigo en contacto. Muchos de mis compañeros hoy son investigadores, en el Instituto Balseiro, en La Plata, en la UBA, en la Universidad de Córdoba.

—¿Era más fácil, cuando usted era estudiante, hacer la carrera que hizo en la Argentina, comparado con lo que sería hoy para alguien de la generación siguiente?

—Yo creo que es más fácil ahora, en el sentido de que ya hay mucha más experiencia en investigación en física en el país, y más conexiones. Vivimos en un mundo más conectado, tenemos internet, que nos permite ver inmediatamente todos los artículos que salen. Cuando yo empecé, recién arrancaba internet, el último año que estuve acá, antes de irme, había que esperar meses para que llegaran los artículos desde afuera. Eso hizo una gran diferencia. Ahora internet ya es una tecnología vieja, y hay tecnologías nuevas que quizás abran todavía más posibilidades.

—Con fondos propios, a modo de donación, creó un programa que lleva su nombre y que trae profesores visitantes al Instituto Balseiro. ¿Nos puede contar cómo funciona? ¿Lo siente como una especie de obligación de devolver lo que el Instituto Balseiro le dio?

—Sí, ciertamente, es un poco eso. Me pareció que, dado que en la Argentina estamos lejos de todo el mundo, es bueno que venga gente de afuera, que haya más intercambio; y no solo que vengan a dar clases, sino que además conozcan a los estudiantes de acá, para después contratarlos o desarrollar nuevas colaboraciones con ellos.

—Si usted pudiera, siguiendo con esto del tiempo y con la posibilidad de viajar en el tiempo que planteaba Einstein, viajar y ver a Juan Martín de 20 años, recién llegado a Bariloche, ¿qué le diría?

—Es difícil, pero el problema es que si le digo algo, eso va a cambiar lo que hace después.

—¡Qué maravillosa respuesta! Por lo pronto, ¿le diría “seguí así”?

—Seguí así, sí. Trataría de no tocar nada, porque podría afectar mi propia existencia.

—¿Y qué le diría a otro chico de 20 años, de esos que ve cada tanto cuando vuelve al Balseiro?

—Les digo que sigan estudiando, que se puede, que hay muchos temas interesantes para aprender, que la física es amplia, que hay muchas direcciones para explorar.

—¿Cree que la inteligencia artificial algún día podrá descubrir alguna teoría física verdaderamente nueva, o va a seguir siendo una herramienta sin la intuición, que es algo específicamente humano?

—Creo que en el futuro, no sabemos qué tan lejano, no veo ninguna razón por la cual no pueda superar a la inteligencia humana.

—¿La considera un agente o una herramienta? Cuando digo “agente”, le doy casi la dimensión de una persona que podría adquirir en algún momento.

—Es fácil. Nosotros siempre tendemos a personificar cosas que no son personas.

—El animismo.

—Es parte de nuestra psicología. Pero a veces se comporta como una persona, da respuestas inteligentes y todo. La estoy tratando de aprender a usar; es un desafío para todos, tratar de entender…

—Lo ve con optimismo, y no con temor.

—Sí, más que nada, con optimismo.

—Usted es tecnooptimista.

—Sí.

—¿Cómo ve el Balseiro, comparado con lo que era en su época?

—Creo que mejoró, en su oferta de temas para investigar, de grupos de investigación. Es una institución que fue creciendo a lo largo de los años.

—Y en las oficinas del Institute for Advanced Study de Princeton, donde Einstein pasó nada menos que sus últimos veinte años, ¿siente algo ahí?

—Se habla mucho de Einstein en el instituto, porque es muy famoso y siempre se lo menciona. Hay bustos suyos en varios lugares. Pero es algo del pasado; ahí siempre estamos tratando de pensar en el futuro, en qué podemos hacer.

—Para cerrar: le dejo el espacio para un mensaje final, algo que le gustaría decir y que capaz nunca le preguntan.

—El mensaje es que la ciencia, en general, es algo interesante, que nos abre muchas miradas nuevas. Hoy hay muchísimos recursos, videos en YouTube, entrevistas, libros, donde las cosas están explicadas a distintos niveles, y uno puede entrar más fácilmente; incluso se le puede preguntar a la inteligencia artificial cómo se explican distintos fenómenos. Eso permite entender mejor muchos aspectos de la realidad. Me parece que vale la pena para todos explorarlo un poco, sin necesidad de dedicarse ciento por ciento a esto, aunque sea para poder apreciar un cielo estrellado, saber qué estrellas se están viendo desde el hemisferio sur, identificar las galaxias más cercanas, como las Nubes de Magallanes. Es un ejemplo entre muchos: todos los fenómenos que nos rodean, entenderlos mejor, nos abre un poco la mente.

—Lo escucho, y me viene esa frase de Kant: que nunca puede dejar de maravillarse, cada vez con más admiración, ante el cielo estrellado. Me pregunto si la sociedad, hoy, sigue admirando igual frente al cielo estrellado.

—Hay un sitio muy lindo que se llama La foto astronómica del día, donde todos los días publican una imagen del cielo. En general, a la mañana, después de leer los artículos que me llegan, la miro, trato de adivinar qué es, y después leo la descripción que tiene abajo.

 

Producción: Sol Bacigalupo.