21 Jan El poder de la mente
Por Matías Loewy
Desde la austera oficina de 15 metros cuadrados en uno de los pabellones de la Ciudad Universitaria, que comparte con otra investigadora durante su estadía temporaria como profesor invitado de la UBA, Juan Martín Maldacena se sigue aventurando en los secretos más fundamentales del Universo. No necesita gran cosa. Silencio, concentración, un par de hojas y una birome con la que garabatea fórmulas matemáticas que apuntan a revelar o describir el origen del cosmos, la naturaleza íntima de la materia o la evolución de los agujeros negros, esos enigmáticos objetos borgianos cuya atracción gravitatoria es tan intensa que no permite escapar ni siquiera a la luz.
Presentado así, el físico porteño de 43 años radicado en Estados Unidos desde hace dos décadas, casado y con dos hijos chicos (“Son mi mayor orgullo”, dice), parece ser un superdotado o visionario capaz de romper las fronteras del tiempo y del espacio con el único poder de la mente. Pero él sonríe y relativiza su mérito. La mayor parte de sus aportes teóricos, dice, no se debe a raptos geniales de inspiración, sino a trabajo duro y dedicación. “El que no busca no encuentra”, resume quien, según algunos de sus colegas, es más brillante que Stephen Hawking o incluso el próximo Einstein.
La búsqueda, en su caso, también ha tenido recompensas inesperadas. Un mes atrás, Maldacena fue noticia cuando un millonario ruso lo seleccionó como uno de los nueve ganadores del Premio Milner a la Física Fundamental, lo que lo hizo acreedor a US$ 3 millones: casi el triple de lo que reciben, por ejemplo, los galardonados con un Nobel (ver columna de la pág. 60 ). “No sé qué voy a hacer con el dinero”, repite si le preguntan, aunque “por cuestiones de seguridad” prefiere no aludir al tema. De lo que sí habla con Newsweek es de los desafíos de la física tras el hallazgo del bosón de Higgs, del origen de las ideas, de la teoría que cambió su vida, de la belleza “musical” de las fórmulas matemáticas. Del rol de sus padres en su vocación y de la relación de Dios con la ciencia.
Tras el hallazgo del bosón de Higgs o “partícula de Dios”, ¿se acabó el trabajo para los físicos?
No. El hallazgo del bosón cierra un modelo que describe en forma consistente todo lo que podemos medir hasta ahora de manera directa con experimentos en laboratorio. Pero quedan otras preguntas. Por ejemplo, qué conforma la materia oscura.
¿Qué es la materia oscura?
El Universo, si uno resuelve las ecuaciones de Einstein, debe poseer una cierta densidad y el 70 por ciento de eso es “energía oscura”: una sustancia que se distribuye de manera uniforme en todo el espacio. El resto corresponde a la materia, y de eso, un 20% es nuestra materia ordinaria y el 80% es la llamada materia oscura: la que no se puede ver o detectar de manera directa, sino por sus efectos gravitatorios. Quizás debería llamarse “materia transparente”.
¿La teoría predice una partícula que forma la materia oscura?
Sí. Hay un postulado que dice que la materia oscura se produce por una nueva partícula elemental, que tiene que tener masa. Pero nunca se la ha podido producir o detectar en el laboratorio, y tampoco sabemos si alcanza la energía para generarla en el “gran colisionador de hadrones” o LHC.
¿Qué otras partículas podrían originarse en el LHC?
Las de la “supersimetría” [una hipotética nueva simetría de la naturaleza que relaciona las propiedades de dos tipos básicos de partículas elementales]. ¡Sería un descubrimiento aún más importante que el del bosón de Higgs! Permitiría explicar, entre otras cosas, por qué la masa del Higgs es como es y no muchísimo más grande, como hubiera sido más “natural”. Y también sería una buena noticia para la teoría de cuerdas, que normalmente se estudia asumiendo que existe la supersimetría.
Pero todavía no se las ha visto.
Todavía no, lamentablemente. Pero eso no significa que no existan.
La teoría de cuerdas, el campo de estudio donde Maldacena se mueve como fotón en el vacío, puede sonar como mínimo esotérica. Según sus postulados, las partículas elementales son pequeñísimas cuerdas que vibran en un espacio-tiempo de diez u once dimensiones, mientras extrañas membranas o “branas” se arquean en otros planos de la realidad y reproducen algunas propiedades de los agujeros negros… “No hay posibilidad de entenderlo”, se rindió el escritor Bill Bryson, autor del extraordinario libro de divulgación científica Una breve historia de casi todo. La cosmóloga Louise Riofrio bromeó en su blog sobre las acrobacias retóricas de quienes estudian ese modelo: “¿Qué dice un teórico de cuerdas cuya esposa lo encuentra con otra mujer? ¡Puedo explicarlo todo!”.
Pero con toda su complejidad, esta teoría ha permitido a los físicos asociar leyes cuánticas y gravitatorias en un paquete relativamente ordenado. Y uno de quienes impulsaron esa unificación fue Maldacena en 1997, con un artículo científico que se transformó en uno de los más citados de la historia y que hizo que los sesudos participantes de un simposio de físicos en 1998 cantaran y bailaran adaptando su apellido al hit “Macarena”, como informó entonces The New York Times. En sólo tres años, su trabajo ya aparecía en la bibliografía de 1.600 papers y había entrado en el top-25 de todos los tiempos.
La llamada “conjetura de Maldacena” es una especie de Piedra de Rosetta que asocia los “jeroglíficos” de la mecánica cuántica con el lenguaje de la teoría general de la Relatividad de Einstein. En términos más técnicos, propone un puente o “dualidad” que vincula dos mundos: una teoría de partículas en los bordes del espacio-tiempo y una teoría de la gravedad, especie de alter ego de la anterior, en su interior. La propuesta también ha sido comparada con una lata de porotos (“hay una teoría para la etiqueta y otra equivalente que vive adentro de la lata”, con un holograma, con líquidos o hasta con pollitos esféricos, a partir de un chiste de The Big Bang Theory. Pero Maldacena ofrece otra analogía entre risas: “A ver… es como si hubiera un montón de hormigas o partículas en la superficie de una manzana, y el movimiento e interacción de esas hormigas se puede pensar de manera equivalente a las de gusanos que viven en el interior”.
Está buena. Da la impresión de que, sin metáforas, tus teorías serían ininteligibles para el común de los mortales.
La teoría de cuerdas en realidad es simple. .
Si uno es una de las diez personas en el mundo que la entienden…
Si uno tiene un poco de paciencia y estudia las fórmulas y las matemáticas, termina siendo una idea sencilla. Por ahí más difícil de explicar con metáforas: como son incompletas y no tienen el rigor lógico de las fórmulas, a uno le suenan como algo medio esotérico o ilógico.
¿Qué edad tenías cuando planteaste esa conjetura?
Veintinueve.
¿En qué te cambió?
En mucho. Me dio visibilidad, me hicieron muchas ofertas de trabajo… Hay un antes y un después.
¿Cómo llegaste al resultado?
Con lapicera y papel.
¿Cuánto hay de inspiración y cuánto de trabajo en el desarrollo de estas teorías?
La mayor parte es trabajo duro y dedicación: el que no busca no encuentra. La conjetura no se dio de repente, sino que está muy estrechamente relacionada con ideas y métodos que habían sido diseñados antes por otros investigadores. Había una idea entre los científicos de que la teoría de partículas se relacionaba de alguna forma con la gravedad, pero no estaba claro cuál era la relación precisa. Y hubo un momento en el que me di cuenta de cuál era la versión correcta de esa relación.
A pesar de que la conjetura resultó muy fructífera en el papel, todavía, al igual que el resto de la teoría de cuerdas, no pudo ser comprobada experimentalmente. ¿No te dan envidia los físicos de partículas que pueden confirmar sus predicciones, como la del bosón de Higgs?
Eso es buenísimo. La teoría de cuerdas, en cambio, es muy especulativa: trata de distancias mucho más chicas de las que se puede medir experimentalmente, al menos de manera directa. Es una teoría en desarrollo. De todos modos, esperamos que la consistencia matemática sea suficiente para comprobarla.
¿Como si fuera una contrastación experimental?
No. Puede haber teorías consistentes que la naturaleza no “elige”, esto es, que la naturaleza no sea como las ecuaciones o modelos predicen. Por ejemplo, la cromodinámica cuántica [rama de la física que estudia la interacción fuerte que sirve como “pegamento” de los quarks], sin tomar en cuentas las demás interacciones o sin la gravedad, es lógica y matemáticamente consistente. Pero para la descripción completa de la realidad necesitamos otras teorías.
¿Qué tipo de experimento se podría hacer para contrastar la teoría de cuerdas?
No se sabe. Siguiendo el método tradicional de aceleradores de partículas aparentemente no, salvo que la naturaleza produzca cierto tipo de partículas que después sea más fácil de acelerar. Requeriría mucha suerte hacer algo así. Tal vez se necesiten observaciones cosmológicas u deducciones indirectas de consecuencias de la teoría de cuerdas a distancias más grandes. Pero faltan muchos años.
¿No te angustia eso?
Sí, es un problema. Por el momento, es más parecido a la matemática, ya que nos guía el principio de consistencia matemática de la teoría. Sí es cierto que las cuerdas están íntimamente relacionadas con la física conocida. Sin ir más lejos, en colisiones de protones a altas energías, ¡se crean excitaciones que se comportan como cuerdas!
Cuando Maldacena apenas cursaba los primeros años de Física en la UBA, antes de completar su licenciatura en el Instituto Balseiro, los ayudantes docentes lo habían bautizado “Señor Spock”. “Si bien sus orejas eran normales, el ceño levemente fruncido, la mirada sostenida y penetrante, el tono calmo, los gestos y las palabras en cantidades imprescindibles y la precisión infalible de sus respuestas bastaban para componer la imagen del comandante vulcano de la nave Enterprise”, recordó uno de sus ex profesores, Guillermo Mattei, en la revista Exactamente, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.
Hoy, sin embargo, es más habitual que lo comparen con Albert Einstein. Por lo pronto, después de trabajar cuatro años como profesor en la Universidad de Harvard, Maldacena aceptó en 2001 un cargo en el mismo prestigiosísimo Instituto de Estudios Avanzados de Princeton que cobijó al físico alemán durante sus últimas dos décadas de vida.
No sólo eso. El año pasado, el físico holandés Johannes Koelman diseñó el Índice Einstein para tratar de identificar al “próximo Einstein”: alguien cuyos tres papers publicados más importantes hayan tenido un gran impacto en su campo de investigación medido en cantidad de citas (lo mismo que ocurrió con el padre de la relatividad después de sus tres célebres papers de 1905). Pues bien, Maldacena logró con holgura el valor más alto entre todos los físicos teóricos, por encima de luminarias tales como el famosísimo Stephen Hawking (7º), Lisa Randall (4º) y Edward Witten (3º), otro teórico de cuerdas de Princeton, a quien su colega argentino ha definido como un “genio” (“Es increíble lo rápido que se le ocurren las ideas” y alguien que suele posicionarse en los primeros lugares de los rankings de las personas vivas más inteligentes del planeta.
Liderás el Índice Einstein. ¡Qué responsabilidad!
Bueno, no creo mucho en esas cosas.
Leí que no te gusta que te califiquen como un genio o alguien con una inteligencia excepcional. ¿A qué atribuís entonces tu éxito académico? ¿A una predisposición personal? ¿Al azar?
Obviamente, a mí me gustan estos temas, la matemática y la física teórica… siempre me interesó saber cómo son las leyes naturales, cómo funcionan las cosas. Pero en resumen, casi todo es trabajar mucho, tener paciencia y ser algo obsesivo.
Eso no parece explicarlo todo. ¿No sentís que hiciste más avances que la mayoría de los físicos de tu tiempo?
Bueno, hay que ver el juicio final.
Volvamos a tu infancia y adolescencia. ¿Eras un “nerd”?
No, para nada, era un chico normal.
¿Qué rol tuvieron tus padres para alentar tu vocación?
Tanto mi papá como mi mamá me impulsaron a hacer algo que a mí me interesara. Siempre me apoyaron mucho cuando hice la carrera. Mi mamá es traductora de inglés, pero siempre le interesó la historia… por ahí de ella heredé la parte intelectual. Mi papá, ingeniero, es alguien más práctico, orientado a resolver problemas concretos. Me gustaba, por ejemplo, cuando de chico lo veía arreglar el lavarropas: yo quería ver qué era lo que estaba roto. De ahí a intentar ver cómo funciona la naturaleza no hay mucha distancia.
¿Por qué pensás que aprender física es como aprender a tocar un instrumento?
A veces para tocar el instrumento hay que aprender algunas cosas que son un poco técnicas, y recién después de eso uno empieza a disfrutar más de la música. A veces en la física ocurre algo similar: hay herramientas que al comienzo son un poco técnicas pero después el asunto se vuelve más divertido.
Cuando hacés esas cuentas y ecuaciones, ¿de alguna manera “sentís” una música?
Sí, una fórmula que cierra o que tiene sentido y es sencilla debe ser algo parecido a lo que siente un músico cuando compone una buena melodía. Un argumento lógico bien formulado puede ser parecido a una melodía. Un argumento que no cierra, en cambio, es algo disonante.
¿Puede un trabajo en teoría de cuerdas aspirar a un Premio Nobel o debería haber antes alguna comprobación experimental?
Sí, debe haber antes una confirmación.
Entonces esta línea no te va a llevar al Nobel directamente.
No, probablemente no.
Hay que tener más fe… Einstein escribió en 1954: “Si hay algo en mí que pueda llamarse religioso es la ilimitada admiración por la estructura del mundo, hasta donde nuestra ciencia puede revelarla”. ¿Creés en Dios?
Sí.
¿Nunca sentiste que tus hallazgos científicos podían entrar en tensión con tu fe?
No. Para mí, los estudios científicos son una forma de entender mejor las leyes que Dios diseñó.
REVISTA CIELOS ARGENTINOS