Física

Álvarez-Gaumé: "Tras Einstein, estamos en otro fin de ciclo"

Director del grupo de física teórica del CERN, habla sobre el legado de la teoría de la relatividad general, que cumple 100 años.

El físico teórico Luis Álvarez-Gaumé.

El físico teórico Luis Álvarez-Gaumé.

Este miércoles se cumplen 100 años desde que Albert Einstein presentase sus ecuaciones a la Academia Prusiana de Ciencias. Estas ideas, hoy conocidas como teoría de la relatividad general, representan junto con la mecánica cuántica el mayor avance en física de los últimos tiempos. Sin esta teoría de Einstein, suele decirse, no tendríamos teléfonos móviles o GPS. Pero tampoco tendríamos la ciencia que tenemos hoy y cerebros como el de Luis Álvarez-Gaumé, director del grupo de Física Teórica de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), se estarían dedicando a otra cosa. Estos días, el físico ha estado en Madrid, invitado por la Fundación BBVA, para valorar el legado del genio alemán.

Muchos físicos tratan de encontrar fallos en la teoría de la relatividad general de Einstein, ya que hay situaciones teóricas en las que habría que ver si es válida o necesita ser actualizada. ¿Ha habido algún progreso en este sentido?

De momento no hay nada en contra de la teoría, lo cual es sorprendente. Hay, por ejemplo, una predicción de ondas gravitacionales que sólo se ha producido de forma indirecta. Es probable que en el futuro haya que modificar la teoría general para incluir nuevos conceptos, pero de momento... no sabemos por dónde empezar. Todas las teorías que se han hecho para modificar la de Einstein me parecen de una fealdad atroz. Evidentemente uno no debería guiarse solamente por criterios de belleza, pero no son atractivas. Es explorar por explorar.

Einstein dotó a la física de un nuevo marco conceptual para explorar el universo, pero usted sugiere que esas herramientas ya se nos están quedando obsoletas.

A finales del siglo XIX la gente sabía que las estrellas tenían una cierta edad, pero los mecanismos que pensábamos que utilizaban para producir energía eran básicamente la contracción gravitacional y el electromagnetismo. Por muchas cuentas y cálculos que se hacían, los resultados dictaban que las estrellas vivían unos cuantos miles de años, lo cual era difícil de concebir. No se tenía en cuenta que hubiera fuerzas nucleares, fuerzas débiles o mecánica cuántica, aunque utilizaran las técnicas matemáticas más avanzadas de la época. Poincaré, uno de los grandes genios de la matemática, se dio cuenta de que en la teoría estelar faltaba algo. Y la pregunta que uno se hace es si ahora estamos en ese tipo de frontera. Por mucho que nos empeñemos, nos hace falta una herramienta conceptual para definir correctamente cosas como la energía oscura.

¿Y por dónde habría que empezar a buscar una nueva teoría post-Einstein?Es como cuando aparecieron la relatividad y la mecánica cuántica, hubo experimentos que empezaron a entenderse. Todo esto de la energía oscura, la cuestión materia-antimateria, por qué estamos aquí, los neutrinos... hay toda una serie de teorías muy bonitas más allá del Modelo Estándar pero ninguna es suficientemente satisfactoria, ninguna ha sido demostrada y me gustaría pensar que hemos llegado a un límite, que en la próxima década vamos a encontrar una apertura conceptual notable. Es bonito decirlo para una conversación de café, pero hasta que no cambia el paradigma no sabes dónde vas. Tengo la idea de que estamos llegando a un fin de ciclo.

En breve estaremos en condiciones de detectar esas ondas gravitacionales que Einstein predijo. ¿Podría esto acelerar esa transición a un nuevo paradigma?

Lo que se intenta con esto es abrir una nueva ventana al universo. Siempre que se abre una ventana nueva se ven fenómenos nuevos. Lo que se va a buscar en este tipo de detectores son fusiones de estrellas de neutrones o de agujeros negros pero, en un momento dado , si se descubren, se intentará ir más allá y ver las ondas gravitacionales primordiales del Big Bang. Eso sería una ventana directa al inicio del universo con una información que no sabemos qué nos va a traer.

¿Y si no se detectaran estas ondas?[Sonríe] Si no se viera nada, habría algo fundamental que no entendemos, lo cual sería interesante pero también un poco deprimente. Aunque sabes que hay algo que te falta por comprender, quieres ver algo chocante, no un silencio absoluto de la naturaleza.

Álvarez-Gaumé, durante la entrevista con EL ESPAÑOL.

Álvarez-Gaumé, durante la entrevista con EL ESPAÑOL.

Mientras tanto, ustedes en el CERN tratan de hacer avanzar también el conocimiento, ahora con un colisionador de hadrones con el doble de potencia, 13 teraelectronvoltios (TeV). ¿Qué supone este aumento de energía para un físico teórico?

Pues lo mismo que para uno experimental, que la capacidad de búsqueda se ha aumentado prácticamente al doble, se puede ir a ver cosas que no se han explorado hasta ahora. Hay muchas teorías más allá del Modelo Estándar y que dependen fundamentalmente de umbrales de energía. Esos umbrales no sabemos cuáles son, por lo que hay que explorar. Cuanto mayor sea la energía, más importante es la exploración. Estamos básicamente a la espera de lo que diga la máquina.

De todos los retos que se abren ahora para ustedes: materia oscura, supersimetría... ¿Cuáles le motivan más?

Lo inesperado. Es lo más divertido, y la naturaleza puede mostrar todavía mucha imaginación. Tenemos quizá demasiadas teorías y conceptos preconcebidos que quizá sean erróneos, quizá hemos llegado al final del paradigma que utilizamos durante el siglo XX. Por ejemplo, el problema de la energía oscura no sabemos qué sentido tiene. ¿Cuál me motiva más? Preferiría algo inesperado, como un electroshock.

Lo cierto es que antes, con la búsqueda del Bosón de Higgs, al menos los periodistas teníamos un relato por el que preguntarles. '¿Se ha encontrado o no, cuánto falta?' Ahora es más difícil explicar a nuestros lectores qué hacen ustedes.

Ha habido fortuna, hemos visto el Higgs a una energía que era difícil, pero accesible. Esto conforma lo que se llama el Modelo Estándar, lo cual completa el conocimiento, pero también la ignorancia. Ha habido otros momentos en la historia en que sabíamos dónde buscar. Hoy día no.

¿Entonces...?

Hay diferentes modelos a distintos niveles energéticos, algunos que se pueden alcanzar en el LHC y otros que no, igual que hay teorías accesibles o no accesibles. Evidentemente, a lo mejor nos quedamos a la puerta de un descubrimiento porque no tenemos suficiente energía o luminosidad para poder ver otro de estos fenómenos. La materia oscura interacciona muy débilmente. Seguir teorizando ahora es un poco absurdo, hay que dejar que la naturaleza hable y estar a la escucha.

Volviendo a Higgs o a Einstein. Ellos vieron sus teorías confirmadas en vida. Otros muchos mueren sin ver sus hipótesis refrendadas. Sin embargo, otros físicos teóricos viven para ver sus hipótesis descartadas. ¿Cómo se sigue adelante en esos casos?

Es parte del riesgo. Uno se reinventa. Si estuviéramos haciendo matemáticas sería distinto, ahí es importante la consistencia ideológica y, en cierto modo, cualquier mundo consistente es razonable. Pero a los físicos nos toca vivir en un solo universo, así que todas las teorías deben ser compatibles con la naturaleza. El problema es que, si te equivocas, esa parte de tu obra se olvida de manera inmediata, aunque sea una teoría bonita, donde se aprendan ciertas técnicas que luego puedan aplicarse en otros problemas. No todo se pierde, pero bueno, siempre es un riesgo y por eso es divertido hacerlo.