Stephen Hawking: 5 datos curiosos sobre sus aportes científicos

Stephen Hawking marcó un antes y un después en la comunidad científica mundial gracias a sus aportes.

María Alejandra Guzmán

8 de enero de 2025 | 14:52h

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El astrofísico británico Stephen Hawking en una rueda de prensa en Londres (Reino Unido) el 2 de diciembre de 2014. (Foto Prensa Libre: EFE)

¿Ha escuchado sobre el Big Bang y los agujeros negros? Si su respuesta es un sí, esto es posible gracias a los aportes de Stephen Hawking, el astrofísico que demostró a la Humanidad que existen posibilidades infinitas en el universo que nos rodea y en nuestro propio camino de vida.

Hawking nació el 8 de enero de 1942, por lo que hoy se conmemoran 83 años de este acontecimiento que marcó una diferencia en la historia de la ciencia.

Además de sus aportes, Hawking destacó por su asombrosa supervivencia ante un diagnóstico esclerosis lateral amiotrófica a sus 21 años que parecía augurar una vida bastante corta, según datos de Agencia Sync. Sin embargo, falleció el 14 de marzo de 2018, a los 76.

La fecha de su deceso también captó la atención de varias personas, ya que murió el Día del Número Pi, el cual conmemora la existencia de una variante matemática significativa para la Humanidad, de acuerdo con el sitio Día Internacional De.

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¿Cuáles fueron los principales aportes de Stephen Hawking?

Según datos de BBC y otras fuentes, estos son los principales aportes de Hawking a nivel científico.

1.  Determinó que los agujeros negros “no son tan negros”

La NASA define un agujero negro como un objeto astronómico que posee una fuerza gravitatoria tan potente que ni siquiera la luz escapa de el. Su superficie se denomina “horizonte de sucesos”, el cual estipula el límite donde la velocidad que se requiere para esquivarlo sobrepasa la velocidad de la luz. Por tanto, la materia y la radiación no pueden escapar de dicho objeto.

Al respecto, Hawking estableció que “los agujeros negros no son tan negros”. En la década de 1970, el científico se basó en las investigaciones de Albert Einstein para analizar estos objetos astronómicos desde la física cuántica.

A esta declaración, Hawking agregó que ciertos efectos cuánticos permiten que los agujeros negros brillen como cuerpos calientes cuya temperatura es menor cuanto más grande sea dicho objeto. Básicamente, gran parte de sus aportes giran alrededor de esta teoría.

2. La radiación de Hawking

Esta teoría pretende explicar los agujeros negros. Aunque ya existían bases científicas que explicaban dicho fenómeno, Hawking señalo que existía algo que sí podía escapar de un agujero negro: la radiación. Esta se define como la emisión de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas.

El astrofísico explicó como un agujero negro podía emitir radiación. En la actualidad, varios físicos contemporáneos coinciden con Hawking.

3. Confirmación de la teoría del Big Bang

A Hawking se le atribuye la confirmación de la teoría del Big Bang como punto de partida para la formación del Universo. El precursor de dicha teoría fue Georges Lemaître, quien afirmó que el Universo inició como un punto que se extendió y expandió hasta alcanzar el tamaño actual, según datos de la NASA.

4. La teoría del todo

El universo evoluciona de acuerdo con leyes bien definidas, establece esta teoría. Según el científico, el origen del universo podría explicarse por medio de dicho conjunto de leyes y añadió que de esta manera “podríamos conocer la mente de Dios”.

Por otro lado, existe una película basada en la vida de Hawking llamada también La teoría del todo, donde se explican algunos datos biográficos relevantes sobre el astrofísico.

5. Creación de la obra Breve historia del tiempo

Se trata de la obra bibliográfica de Hawking. Según las reseñas del libro, este contiene entrevistas que revelan el lado humano del científico. Este relato incluye anécdotas de su juventud y cómo llegó a ser una figura reconocida a nivel mundial. En términos generales, Hawkings dejó un legado imborrable, no solo para la ciencia, sino también para quienes buscan un faro esperanzador para la posible comprensión de un universo ilimitado.

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Las cuatro preguntas fundamentales de Stephen Hawking

El científico responde: ¿Dónde nacen el tiempo y el espacio? ¿Dónde mueren? ¿Es finito el universo? ¿Tiene futuro la humanidad en él?

The Conversation

17 de marzo de 2024 | 18:36h

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Stephen Hawking experimentando gravedad cero (26 abril 2007). (Foto Prensa Libre: The Conversation/ Cortesía de Jim Campbell/Aero-News Network. Wikimedia Commons)

El 14 de marzo se cumplen seis años del fallecimiento de Stephen Hawking. En su web personal (ahora reemplazada), Hawking se definía como “cosmólogo, viajero espacial y héroe”. Fue, ciertamente, las tres cosas. Declaraba trabajar en las leyes básicas que gobiernan el universo, y describía cuáles habían sido sus tres descubrimientos principales.

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Los sintetizaremos aquí. Y abordaremos, a partir de ellos, cuatro preguntas trascendentales a las que Hawking dio respuesta: ¿Dónde nacen el tiempo y el espacio? ¿Dónde mueren? ¿Es finito el universo? ¿Tiene futuro la humanidad en él?

En base a Einstein

El trabajo de Hawking tiene como punto de partida la extraordinaria teoría que tenemos sobre el cosmos: la Relatividad General de Albert Einstein. Una concepción revolucionaria del tiempo y del espacio (del espacio-tiempo), fundamentada en el principio de equivalencia de las fuerzas. Fruto, a su vez, de un momento Eureka: una caída libre imaginada por Einstein desde lo alto del tejado de su casa.

De su penetrante lógica, amparada en principios increíblemente obvios, resultó una única ley posible para el cosmos, dada por sus ecuaciones de campo relativistas. Que, para nuestro universo, acorde al principio cosmológico, admiten una sola solución: la de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker.

Resultado excepcional: ¡una única ecuación y solución posibles para el universo!

Hawking partió de ahí y fue capaz de ir más allá, con sorprendentes teoremas de singularidad (Hawking-Penrose) y resultados sobre la termodinámica del espacio-tiempo (Bekenstein-Hawking). Con ellos, logró dar respuesta a cuestiones eternas.

¿Dónde nacen el tiempo y el espacio?

Usando la teoría de Einstein, Hawking concluyó que nuestro universo tuvo un origen en el pasado, un principio. Ese fue su primer descubrimiento. Los teoremas de singularidad de Hawking-Penrose establecen que el espacio-tiempo comenzó en una singularidad: la del Big Bang.

Se demuestra retrocediendo en el tiempo, empleando las ecuaciones de la teoría y las condiciones que se dieron en el universo primitivo (recreadas, en parte, en grandes laboratorios, como el CERN).

Llega un punto en que el tiempo y el espacio desaparecen: ya no es posible retroceder más atrás. ¡Allí está su origen! Es como buscar las fuentes del Nilo, como hizo Livingstone, el lugar preciso donde nace.

¿Y dónde terminan?

El espacio-tiempo alcanza su final en cada uno de los agujeros negros que constantemente se forman en el cosmos. Son las otras singularidades que surgen de los teoremas de Hawking-Penrose. Sumideros donde el tiempo y el espacio desaparecen para siempre.

Tales resultados condujeron a la necesidad de cuantizar la gravedad, para poder validarlos a escalas muy pequeñas. Solo entonces podrían considerarse definitivos, y no meras aproximaciones clásicas a la realidad. En otras palabras, había que combinar la Relatividad General de Einstein y la Física Cuántica: las dos grandes teorías del siglo XX.

Un primer paso en esa dirección lo dio el propio Hawking, con su segundo gran descubrimiento: la radiación de Hawking.

“Todo agujero negro de Schwarzschild, de masa M, emite radiación electromagnética como si fuera un cuerpo negro perfecto a temperatura: T = ℏc³/8πGMk.”

Fórmula mágica, que combina las más importantes constantes fundamentales de la naturaleza: la de Planck, ℏ (física cuántica); la velocidad de la luz, c (física relativista); la de gravitación universal, G (física newtoniana); la de Boltzmann, k (termodinámica); y el número π (la matemática).

Todas las teorías físicas principales reunidas en una simple fórmula. ¡Una bellísima sinfonía universal!

Hawking abrió con ella nuevas sendas aún inexploradas. Una, hacia la cuantización de la gravedad. Otra, hacia la naciente teoría de la información cuántica y sus sorprendentes paradojas cósmicas.

¿Es finito nuestro universo?

Esta cuestión ha intrigado a muchas generaciones. Durante siglos se creyó que el universo era eterno, infinito en el espacio y en el tiempo. Luego se mudó de opinión, varias veces.

Hasta que Hawking y Hartle demostraron que, si en el inicio el tiempo fuese imaginario, entonces el universo carecería de bordes y fronteras. Sería finito, aunque ilimitado, y no habría singularidad inicial. La forma en que se originó estaría determinada entonces por las leyes de la Física.

Ese fue su tercer descubrimiento, la conjetura de Hartle-Hawking sobre un universo autosuficiente, de algún modo.

¿Tiene futuro la humanidad en el universo?

Ya en los últimos años de su vida, Hawking analizó los gravísimos problemas que afrontamos. Concluyó que podrían devenir letales para la humanidad si no los resolvemos en los próximos cien años.

Hawking era optimista: predijo que, para entonces, habremos establecido colonias autosostenibles fuera de la Tierra. Y los avances de la inteligencia (humana y artificial) habrán encontrado la solución a los múltiples problemas que ahora acechan. Abriendo un horizonte nuevo, de siglos de esperanza.

Su consejo final a los jóvenes científicos (siempre constituyeron su audiencia preferida) fue que mantuviesen permanentemente viva esa sensación maravillosa al contemplar nuestro vasto y complejo universo: “No hay nada comparable a experimentar un momento Eureka, a descubrir por vez primera algo que nadie sabía”.

Hasta que el universo se desvanezca, o desaparezcamos los humanos, los descubrimientos tan extraordinarios que Stephen Hawking nos legó —como su bellísima fórmula, grabada ahora en su lápida— engendrarán nuevos conocimientos. En este espacio-tiempo singular en el que hoy, seis años después de su muerte, le recordamos.

Emilio Elizalde, Profesor de Investigacion Senior, Física Teórica y Cosmología, Instituto de Ciencias del Espacio (ICE – CSIC)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

Así se expresaba la familia del fotógrafo estadounidense Bryan Randall, que murió el pasado 5 de agosto por esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad que afecta al sistema nervioso de forma degenerativa y progresiva, lo que causa una parálisis motora irreversible.

La muerte de Randall, de 57 años, se anunció a través de un comunicado difundido por la revista estadounidense People.

El fotógrafo mantuvo una relación de ocho años con la actriz Sandra Bullock, quien lo cuidó durante los tres años que duró la enfermedad.

La familia de Randall afirmó que el fotógrafo “eligió desde el principio mantener su viaje con ELA en privado“.

“Quienes cuidamos de él hicimos todo lo posible para honrar su petición.

“En este momento, pedimos privacidad para llorar y aceptar la imposibilidad de despedirnos de Bryan”.

La familia de Randall solicitó a quienes quieran honrar su memoria que lo hagan con donaciones a asociaciones de ELA y al hospital general de Massachusetts.

¿Qué es la ELA?

La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad progresiva que no tiene cura.

Se considera una de las enfermedades motoneuronales que padecen dos de cada 100.000 personas en el planeta, según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Se produce cuando las neuronas de los pacientes afectados por la enfermedad se desgastan o mueren y ya no pueden enviar mensajes a los músculos.

Esto provoca a corto y medio plazo el debilitamiento de los músculos, contracciones involuntarias e incapacidad para mover los brazos, las piernas y el cuerpo.

Suele comenzar con espasmos musculares y debilidad en un brazo o una pierna, dificultad para tragar o para hablar, pero a medida que avanza afecta la capacidad de moverse e incluso de respirar.

La causa más común de muerte para las personas con ELA es la insuficiencia respiratoria, según la Clínica Mayo.

La debilidad en los músculos que intervienen en la deglución también causa mayor riesgo de que entren alimentos, líquidos o saliva en los pulmones, lo que puede causar neumonía

La muerte suele producirse entre tres y cinco años después del diagnóstico. Sin embargo, algunos pacientes sobreviven más de ese tiempo.

Cerca de un 10% de los casos de personas con ELA responden a una causa genética o hereditaria. En el resto, se desconoce la causa, de acuerdo con esta institución médica.

La ELA es una de las principales enfermedades neurodegenerativas, junto con el Parkinson y el Alzheimer.

La edad es el factor predictivo más importante para su aparición, siendo más prevalente en pacientes de entre 55 y 75 años, según el Ministerio de Sanidad de Brasil.

El físico británico Stephen Hawking, quien falleció en 2018, fue uno de los enfermos de ELA más conocidos. Vivió 54 años con la enfermedad, un fenómeno para el que la mayoría de científicos no tiene una explicación adecuada.

A la ELA se la conoce también como la enfermedad de Lou Gehrig, el nombre del exjugador de béisbol de los Yankees de Nueva York que la padeció y murió a los 38 años, en 1941.

Signos de la enfermedad

Los síntomas suelen empezar a manifestarse a partir de los 50 años, pero también pueden aparecer en personas más jóvenes.

Esta enfermedad no suele afectar los sentidos, que incluyen la capacidad del gusto, olfato, vista, tacto y oído.

Entre los síntomas, las personas con ELA presentan:

• Pérdida gradual de fuerza muscular y coordinación;

• Incapacidad para realizar tareas rutinarias como subir escaleras, caminar y levantar objetos;

• Dificultades para respirar y tragar;

• Atragantarse con facilidad;

• Babeo;

• Tartamudeo (disnea);

• Cabeza caída;

• Calambres musculares;

• Fasciculaciones musculares;

• Problemas de dicción, como un patrón de habla lento o anormal (arrastrar las palabras);

• Cambios en la voz, ronquera;

• Pérdida de peso

El riesgo de padecer ELA se ha asociado a factores ambientales, según la Clínica Mayo.

Las pruebas demuestran que fumar es un factor de riesgo, así como la exposición al plomo u otras sustancias en el lugar de trabajo o el hogar.

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“Hubo algo que encajó entre nosotros”, contó Hertog.

Esta conexión se mantuvo, pese al avance de la enfermedad degenerativa que sufrió Hawking y que lastró sus posibilidades de comunicarse. Pero, pese a las barreras, los dos científicos pudieron elaborar una nueva teoría que busca cambiar la forma en la que la ciencia concibe el universo.

La teoría, que podría ser la última aportación de Hawking a la ciencia antes de su muerte en 2018, fue expuesta en su totalidad por primera vez en el libro “On the Origin of Time” (Sobre los orígenes del tiempo) publicado por Hertog en 2023.

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En una entrevista con AFP, el cosmólogo belga habló de su trabajo conjunto que se extendió durante 20 años.

También contó cómo se comunicaban con expresiones faciales y de que en su última etapa Hawking se convenció de que su conocida obra de divulgacion “Una breve historia del tiempo” fue escrita desde una perspectiva equivocada.

– El universo responde a un “diseño” –

Durante su primer encuentro en la Universidad de Cambridge en 1998, Hawking le planteó inmediatamente un problema que lo intrigaba.

“El universo que observamos parece haber sido diseñado”, le dijo Hawking a Hertog, comunicándose mediante una máquina que reproducía una voz.

Hertog explicó que “las leyes de la física, las reglas de cómo se rige el universo, resultan ser perfectas para que el universo sea habitable, para que la vida sea posible”.

En este sentido, hay una excepcional cadena de elementos propicios se extiende desde el delicado equilibrio que permite que los átomos formen las moléculas necesarias, hasta la expansión del propio universo, que es lo que permite la existencia de estructuras como las galaxias.

– El punto de vista del observador –

A los pocos años de empezar a trabajar juntos “comenzó a gestarse” la idea de que había un elemento faltante, contó Hertog.

Las teorías como las que afirman que existe un multiverso e incluso “Una breve historia del tiempo”, fueron “intentos de describir la creación y la evolución de nuestro universo desde lo que Stephen calificaría como una teoría del ‘ojo de Dios'”, afirmó Hertog.

Pero “debido a que estamos dentro del universo” y no fuera, observándolo, nuestras teorías no pueden ser separadas de nuestra perspectiva, argumentó.

“Por eso (Hawking) dijo que ‘Una breve historia del tiempo’ está escrita desde una perspectiva errónea”, reveló Hertog.

Durante los siguientes 15 años, los dos científicos utilizaron la teoría cuántica para desarrollar una nueva hipótesis sobre la física y de la cosmología desde “la perspectiva de un observador”.

Pero, en 2008 la capacidad de Hawking de utilizar la máquina que le permitía hablar comenzó a degradarse y volverse cada vez mas lenta. “Pensé que era el final”, contó Hertog.

Pero ambos –afirma el belga– lograron desarrollar una forma de comunicación no verbal que les permitió seguir investigando.

“Tenía un rango de expresiones faciales muy amplio, desde la completa desaprobación al entusiasmo”, explicó.

“Es imposible distinguir” qué partes de la teoría final son de Hawking y cuáles son propias, explicó el científico belga.

– “Un gran proceso evolutivo” –

Su teoría se centra en lo que ocurrió en los primeros momentos después del Big Bang. En lugar de plantearse una explosión que siguió a un conjunto de reglas ya establecidas, los científicos proponen que las leyes de la física evolucionaron junto al universo.

Esto implica que si se retrocede en el tiempo lo suficiente, “las leyes de la física misma comienzan a simplificarse y desaparecer”, sugiere Hertog.

“En última instancia, la dimensión del tiempo se evapora”, esboza.

Según esta teoría, las leyes de la física y el propio tiempo evolucionaron de una forma parecida a la evolución en la biología, por eso el título del libro de Hertog es una referencia a la obra de Charles Darwin “El origen de las especies”.

“Lo que planteamos es que (biología y física) son dos niveles de un gran proceso evolutivo”, afirmó Hertog.

El científico reconoció que su teoría es difícil de demostrar porque los primeros años del universo está “ocultos en la bruma que dejó el Big Bang”.

Una forma de levantar este velo puede ser el estudio de las ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio-tiempo, y otra posibilidad es usar hologramas cuánticos construidos en ordenadores cuánticos, dijo.

Lo que menos te sorprenderá de estas líneas es saber que tu recuerdo permanece intacto, tanto en la comunidad científica como en la sociedad. Pero estamos seguros de que, a pesar de que fuiste un optimista impenitente hasta el último día de tu vida, no creerías todo lo que hemos aprendido sobre tus criaturas predilectas, los agujeros negros, desde el infausto 14 de marzo de 2018 en que nos dejaste.

Llegaste a disfrutar de un hito, la primera detección de ondas gravitacionales, y te entusiasmaste al saber que se trató de la fusión de dos agujeros negros a más de mil millones de años luz.

Estamos seguros de que recreaste en tu cabeza ese instante final en el que dos colosos, que albergaban 29 y 36 masas solares en sus modestos cuerpos de poco más de 100 kilómetros de tamaño, se fundieron violentamente sacudiendo, en dos décimas de segundo, el tejido espacio-temporal con una potencia 50 veces mayor que la de la luz que llena todo el universo observable.

¿Y si son estrellas de bosones?

El historial de detecciones de ondas gravitacionales siguió su previsible camino y hoy ya rondamos las cien. Eso no te sorprenderá. ¿Pero qué nos dices de la que observamos el 21 de mayo de 2019? Ya no es que la fusión se haya producido a 17 mil millones de años luz, sino que las masas de los agujeros negros fueron de 66 y 85 soles.

Sí, lo sabemos, creerás que hay un error en las cifras. Sabes mejor que nadie que la muerte de una estrella de más de 65 masas solares no debería dar lugar a un agujero negro. Se supone que sufriría un colapso parcial, antes de que le llegase su hora, desencadenando una violenta explosión. No sabemos si hay algún error en estos argumentos, si esos agujeros negros son el resultado de una fusión previa o si, ¡prepárate!, no son agujeros negros sino estrellas de bosones.

Ya, ya… ya sabemos que dirás que éstas no existen, pero quizás debas empezar a acostumbrarte a la idea de que lo que no existía mientras vivías lo veamos ahora por primera vez. La última palabra la tiene siempre la Naturaleza.

El anillo de luz que orbita M87

Te habrías quedado sin aliento, ciertamente, frente a lo que logró la colaboración del Event Horizon Telescope unas semanas antes de aquel 21 de mayo. Sabes mejor que nadie que los astrónomos llevan muchos años estudiando cómo la gravedad afecta a la trayectoria de los rayos de luz. Para ello, usan imágenes de astros lejanos, cuyos rayos pasan fortuitamente cerca de objetos muy masivos (las famosas lentes gravitacionales).

Pero hasta 2019 nadie había conseguido explorar ese fenómeno en el régimen de la gravedad más extrema: las inmediaciones de tus queridos agujeros negros.

En abril de 2019, vimos por primera vez una imagen hecha por los rayos de luz que estuvieron orbitando muy cerquita del horizonte de sucesos de un agujero negro (concretamente, el que habita en el corazón de la galaxia M87).

¡Cuánto te habría gustado ver esa preciosa imagen! Se trata de un anillo de luz, mayormente formado por los fotones que, tras romper sus órbitas inestables cercanas al agujero negro, escaparon de aquel profundo pozo gravitatorio y comenzaron su viaje de casi 55 millones de años rumbo a la Tierra.

Ha sido posible lo inimaginable: fotografiar agujeros negros

Pero la historia no acaba ahí. En 2022, el mismo equipo de astrónomos publicó la imagen de Sagitario A*, el agujero negro que vive en el corazón de nuestra propia galaxia.

Esos resultados han sido los primeros de una serie de observaciones con un objetivo muy ambicioso. Además de poner a prueba la Relatividad General, pretenden usar sus imágenes para conocer al detalle los mecanismos por los que algunos de los agujeros negros supermasivos (cuásares y blázares) pueden producir esos formidables chorros de materia y radiación que los caracterizan y que pueden alcanzar tamaños mucho mayores que los de sus galaxias anfitrionas.

Una de las posibles fuentes de energía para esos chorros podría venir de la rotación del agujero negro, que arrastra consigo al espacio circundante y obliga a las líneas de campo magnético a enrollarse a su alrededor, produciendo un extraordinario flujo electromagnético en los polos. En ese caso, el horizonte de sucesos, permeado por líneas de campo magnético, podría estar jugando un papel fundamental en el proceso de producción de los chorros relativistas, tal y como parecen indicar las imágenes polarizadas publicadas por el Event Horizon Telescope.

A esta altura, ya entenderás por qué nos vimos en la necesidad de escribirte e interrumpir tu descanso. ¡Hay tanto que contarte!

En su interior se forman islas

¿Qué pasó con la paradoja de la información que tan brillantemente descubriste y tantos desvelos te produjo? ¡Ha habido una auténtica revolución! Seguro que recuerdas el trabajo en el que tu antiguo estudiante, Don Page, demostró que el entrelazamiento cuántico de la radiación emitida por un agujero negro y las partículas virtuales atrapadas en su interior, su entropía, tiene que seguir una curva inexorable: empieza siendo cero cuando todavía no hay radiación emitida y acaba siendo cero cuando ya se evaporó el agujero negro.

Por lo tanto, debe aumentar inicialmente y luego disminuir. Si esto no se cumple, se perdería inexorablemente la información de la materia que dio lugar al agujero negro o cayó en él a lo largo de su vida.

Pocos meses después de tu muerte, empezaron a aparecer trabajos que, investigando a nivel teórico el interior de los agujeros negros, han concluido algo sencillamente extraordinario: cuando los agujeros negros envejecen, desarrollan en sus entrañas islas del universo exterior.

¿Nos creerías si te contáramos que dos trabajos lo demostraron, en paralelo, viendo la luz el mismo día? Sí, exacto, ¡el 21 de mayo de 2019! Ese día fuimos desconcertados por partida doble: detectando agujeros negros con masas inesperadas y descubriendo que en el corazón de estos astros, en cuya frontera creíamos que morían el espacio y el tiempo, cuando transitan la segunda mitad de su dilatada vida, quedan preñados de espacio y de tiempo para algún día devolvernos lo quitado. Imaginaste muchas soluciones posibles a la paradoja de la información, pero jamás una tan descabelladamente hermosa.

Nos vamos despidiendo, pero no porque se agoten las novedades. ¡Tantas cosas sucedieron en apenas cuatro años!

No te contaremos que Roger Penrose ganó el premio Nobel de Física, porque quizás la alegría tenga un poso agridulce para ti.

Déjanos despedirnos contándote que algunas de las ondas gravitacionales detectadas sugieren una posibilidad espeluznante: es probable que muchos de los agujeros negros resultantes de las fusiones observadas hayan salido despedidos con tal velocidad que abandonaran sus galaxias para siempre. Esos viajeros, que transitan la inmensidad del cosmos con un universo en sus entrañas, nos llenan de melancolía; nos recuerdan a ti.

*José Edelstein, Profesor de Física Teórica, IGFAE, Universidad de Santiago de Compostela y Iván Martí-Vidal, Investigador distinguido en el departamento de Astronomía y Astrofísica, Universitad de Valencia

*Este artículo fue publicado en The Conversation y reproducido aquí bajo la licencia creative commons. Haz clic aquí para leer la versión original.

En 2016, la Fundación Varkey que otorga el Premio Global a la Enseñanza, publicó un video en el que Hawking contó esa parte de su extraordinaria historia.

“En la escuela de St. Albans, había un maestro de matemáticas inspirador”.

“Juntos construimos mi primera computadora, que fue hecha con interruptores electromecánicos”.

BBC Mundo explora quién fue Dick Tahta y qué lo hizo ser un maestro de matemáticas extraordinario, pues no sólo inspiró al gran físico teórico, sino a muchos estudiantes y docentes más.

Y es que, como indicó el cosmólogo, “cuando cada uno de nosotros piensa en lo que podemos hacer en la vida, lo más probable es que podamos hacerlo gracias a un maestro”.

“La chispa”

En octubre de 2018, ocho meses después de la muerte de Hawking, el Museo de la Ciencia de Reino Unido organizó una conferencia sobre su último libro: Brief Answers to the Big Questions.

El evento terminó con unas palabras del físico, que él había grabado con su sintetizador de voz.

El científico contaba cómo de niño tenía un interés apasionado por saber cómo funcionaban las cosas, que le gustaba desarmar objetos para descubrir su mecánica y que, con el tiempo, ese interés cambió de escala: usando las leyes físicas, buscaba averiguar cómo funciona el universo.

“La mente humana es algo increíble. Puede concebir la magnificencia de los cielos y las complejidades de los componentes básicos de la materia”, dijo.

“Sin embargo, para que cada mente alcance su potencial máximo, necesita de una chispa. La chispa de la indagación y del asombro”.

“Con frecuencia esa chispa viene de un maestro. Permítanme explicarme. No era la persona más fácil para aprender, fui lento para aprender a leer y mi escritura era desordenada”.

De hecho, en el video de la Fundación Varkey, Hawking reconocía que “no era el mejor estudiante” y que “podía ser perezoso”.

“Pero cuando tenía 14 años” -prosiguió en la grabación difundida por el museo- “mi maestro (…) Dickran Tahta me mostró cómo aprovechar mi energía y me animó a pensar creativamente sobre las matemáticas“.

“Me abrió los ojos a las matemáticas como el plano del Universo mismo”.

“Si miras detrás de cada persona excepcional, hay un maestro excepcional”.

El hijo mayor

Dick Tahta (bautizado como Dickran) nació en 1928 en Manchester, norte de Inglaterra.

En 1927, sus padres, que eran armenios, llegaron de Estambul con deseos de expandir el negocio familiar de exportación de algodón.

Tiempo después se les unirían otros miembros de la familia.

Sophy Tahta lo recuerda como un padre muy amoroso y habla de él con un profundo orgullo.

Le cuenta a BBC Mundo que creció rodeado de la calidez de una familia grande, que tenía expectativas en él, por ser el primer hijo y el primo mayor.

“Su crianza dentro de una familia armenia de primera generación durante la guerra y los años de la licenciatura obviamente moldearon la persona en la que se convirtió“.

“Creció en dos culturas y conoció una tercera en el internado y en Oxford”.

Y aunque se movió “cómodamente” entre ellas, “pudo haber momentos de dificultad, cuando quizás se sintió un poco ajeno, o que no se ajustaba del todo”.

Después de la guerra, experimentó un optimismo político de “una sociedad más igualitaria”.

De hecho, dice, su sentido de equidad y justicia era algo que tenía profundamente arraigado desde muy joven.

Tony Brown, quien tuvo a Tahta como supervisor de su doctorado y un amigo cercano, lo recuerda como “extraordinariamente amable y cálido con los demás”.

“Entendió el sufrimiento humano, en parte por la experiencia de su propia familia del genocidio turco de armenios”, le indica el exeducador a BBC Mundo.

“Su comprensión de la naturaleza humana lo ayudó a interpretar las dificultades individuales de los estudiantes para aprender matemáticas”.

Brown hace referencia a la matanza de armenios durante la Primera Guerra Mundial, que muchos académicos, gobiernos y organizaciones internacionales llaman “genocidio”, pero que Turquía no reconoce con ese término.

“Mágico”

En 1954, comenzó a dar clases de inglés e historia en la Escuela Rossall, y, después, se sumarían las de matemáticas.

“Quería compartir lo que sabía, pero también que otros disfrutaran las matemáticas tanto como él”, le dice a BBC Mundo, George, uno de los cuatro hijos que tuvo con su esposa, Hilary.

“Su compromiso con las matemáticas era absoluto”.

Al año siguiente, se convertiría en maestro en St Albans, donde Hawking estaba entre sus pupilos.

En 1961, comenzó a dictar, en la Universidad de Exeter, un curso para formar a docentes en educación matemática.

“Un maestro mágico, disfrutó de la interacción animada con el salón de clases. Sus posgraduados se encontraron haciendo películas animadas de 8 mm, explorando (el Parque Nacional) Dartmoor e incluso horneando como parte de la enseñanza de las matemáticas”, relató The Guardian en su obituario.

Y eso, en parte, lo hizo un maestro excepcional, enfatiza Brown: “su comprensión de las conexiones entre las matemáticas y otras actividades humanas como cocinar, hacer películas, jugar, armar rompecabezas”.

Se convirtió en un destacado miembro de la Asociación de Maestros de Matemáticas (ATM, por sus siglas en inglés), que a partir de la década de los 60 publicó influyentes libros y revistas.

“En la década de 1970, dedicó mucha energía a Leapfrogs, un grupo de educadores matemáticos que produjeron una gama de materiales didácticos innovadores y luego hicieron una revolucionaria serie educativa de matemáticas para televisión, primero llamada Leapfrogs; más tarde Junior Maths, que duró 12 años”, evocó el diario.

La influencia de Tahta trascendió las paredes de las aulas en las que enseñó y su recuerdo entre quienes lo conocieron sigue vigente.

El maestro

“Dick influyó en mi vida profundamente”, le cuenta a BBC Mundo Derek White, quien trabajó junto a Tahta en el departamento de matemáticas de la Escuela Backwell, en Inglaterra, y en la ATM.

Además, Tahta había sido su tutor cuando se preparaba para ser maestro de matemáticas en la Universidad Exeter.

“Dick transformó no sólo la forma en que yo me percibía como matemático, sino mi autoconfianza en general”.

“En la escuela y en (la Universidad de) Cambridge, vi las matemáticas como las ideas de otras personas que simplemente tenía que aprender”.

“Pero Dick me enseñó que podía hacer mis propias matemáticas. Quizás él tuvo el mismo efecto en Stephen Hawking con resultados impresionantes”.

“Cuando llegué a la Universidad de Exeter, no tenía deseos de ser maestro. Dick cambió todo y me dio un propósito en la vida y una apreciación de la belleza de las matemáticas”.

Tahta lo llevó a desarrollar lo que él recuerda como su primer “proyecto propio” y “aunque lo que descubrí fue el Teorema de Pick, en lo que a mí respectaba, era mi teorema”.

Apertura total

A Tahta le gustaba hacer preguntas abiertas a sus alumnos.

“Cada respuesta era valorada, lo que reflejaba la habilidad de Dick de hacer que cada estudiante se sintiera apreciado. No había una respuesta ‘correcta'”, dice White.

Lo mismo recuerda Kev Delaney, quien enseñó en la Universidad Nottingham Trent y es el autor del libro Teaching mathematics resourcefully.

“Te sentías apoyado y respetado con la respuesta que dabas“, le cuenta a BBC Mundo.

White recuerda la primera lección de coordenadas cartesianas de una clase de niños de 9 años.

“Dick le pidió a un estudiante que hiciera una marca en el pizarrón vacío y le preguntó a los alumnos cómo debían llamar a ese punto. Un estudiante respondió: ‘George’. Dick aceptó su respuesta y a continuación hubo una discusión sobre las consecuencias de llamar al punto ‘George’ si, después, quisieran ubicarlo y no supieran dónde estaba”.

“Surgió así la idea de dibujar algunos ejes y llamar al punto 3, 4 o como fuere”.

“Ese ejemplo de hermenéutica” fue uno de los tantos aspectos que White admiró de Tahta y que él mismo incorporó como principio cuando estuvo a cargo del departamento de matemáticas en la Escuela Backwell, en los años 70 y 80.

“El regalo de tu atención”

John Mason, quien trabajó por casi 40 años en la Open University y ha escrito varios libros, entre ellos Thinking Mathematically, recuerda a Tahta como una persona muy perceptiva.

“Era extremadamente experimentado en sacar lo mejor de las personas”, le cuenta a BBC Mundo.

“Por ejemplo, me di cuenta de que en los talleres, cuando alguien ofrecía una observación que quizás no tenía mucho sentido para mí, Dick invariablemente hacía una referencia a esa contribución más adelante, reconociendo y celebrando así ese aporte mientras atraía a esa persona al grupo”.

“Fue muy bueno para probar mis experiencias, ofreciendo interpretaciones inesperadas, desafiándome, pero apoyándome sin menospreciarme de ninguna manera”, indicó el investigador honorario de la Universidad de Oxford.

Sophy recuerda que ya fuese con colegas, amigos, familiares, o en cualquier ámbito, no temía cuestionar opiniones, lo cual hacía de “una manera suave, bromista o apasionada, dependiendo de con quién estuviera”.

Y la frase “Estoy intrigado” era una constante en sus conversaciones.

Su padre, cuenta, no sólo llevaba a sus interlocutores a concebir ciertos temas más allá de “su zona de confort”, sino a descubrir nuevas formas de pensar.

Laurinda Brown, quien enseñó en la Universidad de Bristol, hizo el curso de formación de maestros que Tahta dictaba en Exeter.

“Lo realmente importante de la forma como Dick enseñaba era su habilidad para llegar a cada persona”.

Cuenta que cuando hacía el curso, tuvo con él “la conversación más extraordinaria” de su vida.

“Fue su atención, fue esa conversación que cambió mi vida y no estoy siendo muy simplista”.

“Era capaz de escuchar, hablamos por horas. Era una persona extraordinaria”, dice con la voz entrecortada.

“De él aprendí lo que llamaba ‘el regalo de tu atención’. Me vio trabajar con niños y me decía: ‘Les estás dando el regalo de tu atención'”.

“Un artista”

Delaney señala que Tahta creía en las experiencias prácticas como “puntos de partida” y trabajaba con lo que surgía de ellos durante sus clases.

“Esto requiere una gran habilidad y significa que no se planea una lección punto por punto, sino que se ‘prepara’ considerando puntos de partida útiles y apropiados”.

“Es una forma más completa y holística de preparar una clase”, que se basa en “la voluntad de seguir las respuestas de los alumnos“.

Y aunque Tahta tenía en mente algunos resultados posibles, “trabajaba de manera flexible a medida que desarrollaba la lección”.

Para Laurinda Brown, “lo que lo hizo un maestro de matemáticas tan increíble era que trabajaba con lo que los niños traían y creía que ellos tenían el poder de observar y transformar“.

La lección que Tahta le enseñó a John Hibbs, docente retirado que lo conoció en la ATM, fue: “Deja que las matemáticas hablen“.

“Dick fue un gran maestro porque era un poeta y un artista que, en mi opinión, vio las matemáticas como un arte y no solo como el lenguaje de la ciencia y la tecnología”, le señala a BBC Mundo.

El legado

Hibbs es de los que cree que la educación matemática “le debe mucho” a Tahta.

Delaney, quien participó en varios de los seminarios y talleres que el docente dictó y organizó en la ATM, coincide:

“Dick fue uno de varios maestros de matemáticas creativos y llenos de energía que se unieron en la década de 1950 y cambiaron sustancialmente la forma en que se veía la enseñanza de las matemáticas en Reino Unido. Esa influencia todavía se siente hoy“.

“Consideraron que el aprendizaje de las matemáticas no era un acto pasivo en el que se instruía a los alumnos en técnicas matemáticas, sino una oportunidad para participar activamente en una serie de experiencias interesantes, en las que podían surgir ideas y los maestros podían aprovecharlas para permitir una comprensión más integral”.

Un principio rector -explica- era que “los verdaderos matemáticos” exploran los problemas de forma individual y creativa y que los alumnos también debían tener esta oportunidad.

“Dick fue un ser humano maravilloso que apoyó mucho a los maestros más jóvenes y menos experimentados como era mi caso cuando lo conocí”.

Como si fuera un juego

Alf Coles, profesor de educación matemática en la Universidad de Bristol, conoció a Tahta en los últimos 15 años de su vida.

“Lo recuerdo como un hombre mayor, con cabello blanco, pero increíblemente energético. Una figura carismática que le daba vitalidad a cualquier conversación”, le cuenta a BBC Mundo.

“Fui muy afortunado de verlo enseñar. Creo que cuando vino a hablarle a una de mis clases, fue la última vez que le enseñó a un grupo de niños”.

“Lo que observé fue que creaba situaciones para los niños como si se tratara de un juego, pero era un matemático tan extraordinario que era capaz de llevarlos a involucrarse en matemáticas de alto nivel muy rápidamente”.

“Los niños saben de juegos y que tienen que aprender sus reglas. Lo que él hacía era crear un contexto en el que los niños debían descubrir las reglas y a medida que se metían en el juego se adentraban en geometría o álgebra complejas“.

Tahta le abría la puerta a la creatividad de los niños y, al hacerlo, las matemáticas cobraban sentido para ellos, “no porque tuvieran aplicaciones en el mundo real, sino porque se les permitía involucrarse en las reglas”.

“Por qué no”

Tahta se retiró de la Universidad de Exeter en 1981, emprendió proyectos educativos en Estados Unidos y Sudáfrica y continuó contribuyendo con instituciones británicas.

David Pimm, profesor retirado de la Universidad Simon Fraser, en Canadá, no duda de que Tahta se convirtió en “una figura internacional significativa de la educación matemática durante gran parte de la segunda mitad del siglo XX”.

Él también lo conoció y, además de sus cualidades como docente, lo recuerda “divertido y sublime, profundamente presente”.

En los años 80, en una campaña en Reino Unido para atraer personal a la profesión docente, se les pidió a figuras famosas que nombraran a un maestro que los hubiese inspirado.

Hawking dijo: “El señor Tahta”.

El docente -señala un memorial de su familia- siempre fue “modesto acerca de ese homenaje y nunca lo mencionaba“.

Kirsty Tahta-Wraith piensa en él como el pilar de su familia.

“Le inculcó a todos sus nietos la confianza en sí mismos y una actitud de ‘por qué no’. A pesar de perderlo demasiado pronto, no sería la adulta que soy si no lo hubiese tenido 13 años”, le indica a BBC Mundo.

Tahta murió a los 78 años en 2006.

“Lo echamos mucho de menos”.

Y es que como dijo Hawking, “más que nunca antes, necesitamos grandes maestros”.

Se trata de la teoría del área de los agujeros negros, que argumenta que el área más allá del horizonte de sucesos, el límite del que nada puede escapar, jamás disminuye.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y otros centros de investigación, liderados por el físico Maximiliano Isi, fueron los primeros en confirmar dicha teoría, basándose en la observación de ondas gravitacionales.

A pesar de que dentro de un agujero negro ocurren procesos muy extremos donde no aplican las leyes físicas que creemos universales, “es curioso que a nivel microfísico sucedan cosas análogas con leyes de la termodinámica”, le explica Isi a BBC Mundo.

La investigación de Isi y su colegas fue publicada el pasado 1 de julio en la revista científica Physical Review Letters.

Los agujeros negros son uno de los fenómenos más enigmáticos del universo: para que se formen, primero una estrella tiene que morir.

Además, todo lo que entra, jamás logra escapar, ni la luz. Y en su corazón, la llamada singularidad, el tiempo y el espacio se detienen.

Aunque hasta 2019 nadie había visto un agujero negro, la prueba de su existencia estaba en las ecuaciones de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.

¿En qué consiste la teoría de Hawking?

Stephen Hawking, el célebre físico británico fallecido en 2018, propuso este teorema en 1971, uno de los más importantes sobre la mecánica de los agujeros negros.

El teorema predice que el área total de un agujero negro más allá del horizonte de sucesos nunca debería disminuir.

Esta proposición guarda paralelismo con la segunda ley de la termodinámica, que indica que la entropía, o el grado de desorden del universo, tampoco debería disminuir.

La similitud entre las dos teorías sugirió que los agujeros negros podrían comportarse como objetos térmicos que emiten calor.

Pero dicha proposición resultaba confusa, dado que se pensaba que la propia naturaleza de los agujeros negros no permitía escapar o irradiar energía.

“Hawking consiguió coordinar estas ideas en 1971, mostrando que los agujeros negros tienen entropía y emiten radiación en escalas de tiempo muy largas si se tienen en cuenta sus efectos cuánticos”, dice un comunicado del MIT.

Este fenómeno se denominó “radiación de Hawking” y es una de las revelaciones más importantes sobre los agujeros negros.

Pero entonces los científicos no eran capaces de comprobar visualmente dicha propuesta.

Cincuenta años después ha sido posible.

¿Qué significa que se haya confirmado?

Más allá de la curiosidad que siempre despiertan los agujeros negros, lo más importante para Isi es “corroborar el total paralelismo de ciertas leyes de los agujeros negros con las leyes de las termodinámica, en este caso de la de entropía”.

“Con este estudio confirmamos con cierta precisión esta predicción fundamental de Hawking sobre cómo deben funcionar los agujeros negros”, dice Isi.

“Es muy importante que estas teorías, hasta ahora sobre todo abstractas, podamos abordarlas a través de un análisis observacional”, añade el experto.

Hasta ahora, el teorema de Hawking se había probado de forma matemática, pero jamás había sido visualizado en la naturaleza.

¿Cómo consiguieron confirmarlo?

En el estudio, el equipo analizó minuciosamente la onda gravitacional GW150914, captada por el observatorio LIGO en septiembre de 2015.

Aquella señal fue producto de dos agujeros negros en espiral que generaron un nuevo agujero negro, concentrando una enorme cantidad de energía que ondeó a través del espacio-tiempo en forma de ondas gravitacionales.

De acuerdo al teorema de Hawking, el área más allá del horizonte de ese agujero negro no puede ser menor que el horizonte total de sus dos agujeros negros originarios.

“Con sistemas de detección mejorados, pudimos observar el antes y después de esa colisión”, explica Isi.

Su equipo desarrolló una técnica para captar frecuencias específicas, o tonos de las secuelas más ruidosas, que podrían usar para calcular la masa y el giro del agujero negro final.

Efectivamente, confirmaron que el área no disminuyó tras la fusión, un resultado que el equipo reporta con un 95% de certeza.

“En el futuro, cuando sigan mejorando nuestros observadores, detectaremos más y más señales con más precisión. Con eso esperamos seguir corroborando estas leyes y, capaz algún día, poder descubrir algo completamente nuevo“, dijo a BBC Mundo.

Así comienza una charla TEDx Talk que ofreció en 2012 el físico italiano para el que la prensa internacional no ahorra reconocimientos.

Uno de los más contundentes lo escribió George Eaton en la revista New Statesman, en un artículo titulado “Rock star physicist Carlo Rovelli on why time is an illusion” (El físico estrella de rock Carlo Rovelli explica por qué el tiempo es una ilusión”):

“La determinación de Rovelli por hacer accesible la física cuántica y sus prodigiosas ventas de libros, lo han llevado a ser calificado como ‘el nuevo Stephen Hawking'”.

En 2020, en “La naturaleza del tiempo”, una presentación organizada por la revista New Scientist, el físico teórico tomó una cuerda y la extendió desde un extremo del escenario hasta el otro.

Le colgó un bolígrafo en el medio para marcar el presente y dijo: “Aquí es donde estamos“.

Levantó el brazo derecho y apuntó hacia la derecha: “Ese es el futuro”.

Seguidamente, subió el brazo izquierdo y señaló hacia la izquierda: “Y ese es el pasado”.

“Este es el tiempo en nuestra vida diaria: una línea larga, una secuencia de momentos que podemos ordenar, que tiene una dirección predilecta, que podemos medir con relojes, y todos estamos de acuerdo con los intervalos de tiempo entre dos diferentes momentos a lo largo de esta línea”.

Luego añadió: “Casi todo lo que he dicho está errado. En términos fácticos, es incorrecto, es como si dijera que la Tierra es plana“.

“El tiempo no funciona así, lo hace de una manera diferente”.

Y aclaró: “Estas no son ideas especulativas de sueños raros de los físicos. Estos son hechos que medimos en el laboratorio, con instrumentos y que pueden ser verificados”.

“Pura rebeldía”

Nacido en Verona, Italia, en 1956, Rovelli confiesa que su adolescencia fue “pura rebeldía”.

El mundo era distinto del que le hubiera parecido “justo y hermoso” y en medio de esa desilusión, la investigación científica llegó a su encuentro.

En ella descubrió “un espacio de libertad ilimitada“, plasmó en su libro “¿Y si el tiempo no existiera?“.

“En el momento en que mi sueño de construir un mundo nuevo chocó con la realidad, me enamoré de la ciencia, que contiene un número infinito de mundos nuevos”.

“Mientras escribía con mis amigos un libro sobre la revolución estudiantil (libro que no le gustó a la policía y me costó una paliza en la comisaría de Verona: ‘¡Dinos el nombre de tus amigos comunistas!’), me sumergía cada vez más en el estudio del espacio y del tiempo, intentando comprender los escenarios que hasta entonces se habían propuesto”.

La gravedad cuántica

Rovelli decidió “consagrar” su vida al reto de ayudar a conciliar dos teorías: la mecánica cuántica (que describe el mundo microscópico) y la relatividad general de Albert Einstein.

“Para llegar a una nueva teoría, debemos construir un esquema mental que nada tiene que ver con nuestra concepción usual del espacio y del tiempo”, indica en su obra.

“Hay que pensar en un mundo en el que el tiempo ya no es una variable continua que fluye, sino que se convierte en otra cosa”.

Al buscar posibles soluciones al problema de la gravedad cuántica, Rovelli fue uno de los fundadores de la teoría de la gravedad cuántica de bucles o teoría de los bucles, la cual plantea una estructura fina y granular del espacio. Es como una red de bucles cuantizados de campos gravitacionales.

Esa teoría tiene aplicaciones en diferentes campos, por ejemplo, para estudiar el Big Bang o para abordar las propiedades de los agujeros negros.

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El italiano ha tenido una carrera brillante que incluye numerosos premios y libros. Uno de ellos, “Siete breves lecciones de física“ se ha traducido a 41 idiomas y ha vendido más de 1 millón de copias. También ha sido profesor en Italia, Estados Unidos, Reino Unido, Francia, y es investigador del Centro de Física Teórica de Marsella.

Rovelli aceptó responder por escrito las preguntas de BBC Mundo, cuyas respuestas publicamos intercaladas con extractos de su obra.

La primera pregunta no podía ser otra…

¿Qué es el tiempo? ¿Realmente existe?

Sí, claro que el tiempo existe. De lo contrario ¿qué sería eso que siempre nos falta?

Pero la idea común que tenemos sobre lo que es el tiempo y cómo funciona no sirve cuando tratamos de entender átomos y galaxias.

Nuestra concepción habitual del tiempo funciona solo a nuestra escala y siempre y cuando midamos las cosas con mucha precisión.

Si queremos aprender más acerca del universo, tenemos que cambiar nuestras visiones sobre el tiempo.

Porque lo que usualmente llamamos “tiempo”, sin pensar mucho en lo que significa, es realmente una maraña de diferentes fenómenos.

El tiempo pareciera simple, pero es realmente complejo: está formado por muchas capas, algunas de las cuales son sólo relevantes para ciertos fenómenos y no para otros.

¿Qué halló cuando se preguntó: por qué solo podemos conocer el pasado y no el futuro?

La razón por la que tenemos información del pasado y no del futuro es estadística. Tiene que ver con el hecho de que no vemos los detalles de las cosas. Tenemos una visión muy vaga de los detalles.

No vemos las moléculas individuales que forman el aire del cuarto en el que estamos.

Pero en el mundo microscópico, no hay una distinción similar entre el pasado y el futuro.

Usted ha hablado sobre la elasticidad del tiempo y sobre un día en el que “experimentemos directamente cosas como encontrarnos con nuestros hijos más viejos que nosotros en nuestro regreso a casa”. Eso es fascinante. ¿Cómo podría pasar?

La pregunta correcta es la opuesta: ¿por qué cuando nos separamos y nos volvemos a encontrar, tu reloj y mi reloj miden el mismo intervalo de tiempo? No hay razón por la cual debieran hacerlo.

Nuestra experiencia nos dice eso sólo porque nuestras mediciones no son lo suficientemente precisas. Si lo fueran, veríamos que el tiempo corre a velocidades diferentes para personas distintas, dependiendo de dónde están y cómo se mueven.

Por eso, yo podría separarme de mis hijos y reunirme otra vez con ellos en un tiempo que es un año para mí y 50 años para ellos. Yo estoy todavía joven y ellos han envejecido. Con seguridad, esto es posible.

La razón por la que no lo experimentamos normalmente es solo que nuestra vida en la Tierra se mueve a velocidades lentas entre nosotros y en ese caso las diferencias de tiempo son pequeñas.

“Diez años antes de descubrir la teoría de la relatividad general, Einstein había llegado a la conclusión de que tiempo y espacio no son dos entidades separadas, sino más bien dos aspectos de una misma entidad. A este descubrimiento se le da el nombre de relatividad especial o restringida”.

“El ejemplo más claro de la relatividad del tiempo es la llamada paradoja de los gemelos, aunque no tienen nada de paradójico. Si uno de los gemelos viaja a gran velocidad alejándose del otro, y luego regresa, cuando se encuentren tendrán edades diferentes: el que nunca ha cambiado de velocidad será el más viejo”.

“El tiempo no es un ‘continente’ absoluto en el que los objetos evolucionan; el tiempo es propio de cada objeto y depende de su movimiento”.

“Se han realizado experimentos concretos (no con gemelos, sino con relojes idénticos muy precisos a bordo de aviones rápidos) y cada vez se ha comprobado que el mundo funciona exactamente como lo entendió Einstein: los dos relojes marcan horas distintas cuando se reúnen de nuevo”.

Rovelli en: “¿Y si el tiempo no existiera?”

¿Alguna vez seremos capaces de viajar al pasado?

Lo considero extremadamente improbable. Viajar hacia el futuro, en cambio, es lo que hacemos todos los días.

¿Qué quiere decir?

Viajar al pasado es difícil. Pero viajar al futuro es muy fácil. Hagas lo que hagas, estás viajando hacia el futuro: mañana estarás en el futuro de hoy.

“Si quieres viajar al próximo milenio, es suficiente construir una nave espacial veloz, viajar lo suficientemente rápido de un lado a otro y en unos pocos días (de los tuyos) definitivamente puedes estar de regreso aquí en la Tierra dentro de un milenio, en el futuro. La ciencia de esto es completamente indiscutible y clara. El único problema es encontrar el dinero para una nave espacial de este tipo.

Si, por el contrario quieres viajar un milenio atrás, las cosas son más complicadas. La razón es que hay que vencer la flecha entrópica del tiempo.

Esto no es imposible porque la flecha del tiempo es estadística, por lo tanto, es solo una cuestión de probabilidad e improbabilidad. Pero la improbabilidad es abrumadora. Entonces, en un sentido muy técnico, creo que ir al pasado es muy improbable”.

Rovelli en un artículo de The Guardian

Como sé que le gustan los gatos y que prefiere no referirse al gato de Schrödinger en términos de vivo o muerto ¿podría decirnos cómo el gato del famoso experimento puede estar despierto y durmiendo al mismo tiempo?

Creo que el gato no está realmente despierto y durmiendo al mismo tiempo.

Considero que con respecto a sí mismo, el gato está definitivamente despierto o dormido. Pero con respecto a mí y a ti, puede que no esté ni una cosa ni la otra.

Porque pienso que las propiedades de las cosas (incluyendo átomos y gatos) son relativas a otras cosas y sólo se hacen reales en interacciones. Si no hay interacciones, no hay propiedades.

Como usted ha explicado, la discusión entre físicos en mecánica cuántica no es sólo sobre el gato que puede estar vivo y muerto al mismo tiempo, sino también sobre el experimento con dos eventos, A y B, en el que A viene antes que B, pero también B viene antes que A. ¿Cómo puede ser eso posible?

Cuando decimos que un evento A es anterior a un evento B, lo que queremos decir es que puede haber una señal que va de A a B. Por ejemplo, su pregunta es anterior a mi respuesta porque me llega antes de que yo pueda responderla.

Sin embargo, algunas veces puede pasar que en realidad es imposible enviar una señal de A a B, pero también imposible enviar una señal de B a A. Entonces, ninguno es anterior al otro.

La razón por la que no estamos acostumbrados a esto es porque la luz viaja muy rápido, por lo que tendemos a pensar que podemos verlo todo “instantáneamente”.

Pero en realidad no podemos. Así que siempre existen eventos que no están ordenados en el tiempo.

¿A qué se refiere cuando dice que hay muchas versiones diferentes de la realidad aunque parezcan la misma a gran escala?

Las propiedades de todas las cosas son relativas a otras cosas. Las propiedades del mundo con respecto a ti no son necesariamente las mismas con respecto a mí.

Por lo general, no vemos estas diferencias en las propiedades físicas porque los efectos cuánticos son muy pequeños.

Pero, en principio, podemos ver mundos ligeramente diferentes.

Ha dicho que tenemos que reorganizar la forma cómo pensamos sobre la realidad. ¿Cómo lo podemos hacer? ¿Qué nos estamos perdiendo si no intentamos hacerlo?

Podemos seguir viviendo nuestras vidas ignorando la física cuántica, pero si sentimos curiosidad por saber cómo funciona la realidad, tenemos que afrontar que las cosas son realmente raras.

“La física en la que yo trabajo, la gravedad cuántica, es el esfuerzo por comprender y dar sentido coherente a este paisaje extremo y hermosísimo: el mundo sin tiempo”.

Rovelli en: “El orden del tiempo”.

Me encanta la metáfora que usted hace sobre la mecánica cuántica y su intersección con la filosofía como una pareja que está junta, se separa, después regresa y rompe otra vez y así sucesivamente. ¿La mecánica cuántica y la filosofía se necesitan?

Sí, lo creo. En el pasado, la física fundamental ha avanzado también gracias a la inspiración de la filosofía.

Todos los grandes científicos del pasado fueron ávidos lectores de filosofía. No hay razón por la cual las cosas sean diferentes hoy.

En mi opinión, lo contrario también es cierto: los filósofos que ignoran lo que hemos aprendido sobre el mundo con la ciencia terminan siendo superficiales.

Para usted, su libro “El orden del tiempo“ es muy especial porque “pretende ser sobre física, pero secretamente es mi libro sobre el sentido y la finitud de la vida”. ¿Cuál es el significado de la vida para Carlo Rovelli?

El sentido de la vida para Carlo Rovelli es el que creo que es el sentido de la vida para todos nosotros: la rica combinación de necesidades, deseos, aspiraciones, ambiciones, ideales, pasiones, amor y entusiasmo, que en varias medidas y en diferentes versiones surge naturalmente desde dentro de nosotros.

La vida es una explosión de sentido.

Algunos hemos proyectado el sentido de la vida fuera de nosotros mismos y algunos se sienten decepcionados al darse cuenta de que había algo ilusorio en esperar que el sentido viniera de afuera.

Una de mis respuestas favoritas a esa pregunta se le ha atribuido a un antiguo sioux: el propósito de la vida es abordar con una canción cualquier cosa que encontremos.

Usted ha señalado que en la ciencia se cometen muchos errores cuando pretendemos tener certeza, cuando de hecho muchas veces no la tenemos. El nuevo coronavirus ha traído mucha incertidumbre a nuestras vidas. ¿Cómo ha manejado esa incertidumbre?

Me he esforzado no sólo por minimizar el riesgo para mí y las personas que amo, sino por minimizar mi propia participación en la propagación de la infección.

Pero sabiendo bien que el riesgo ha sido y sigue siendo real y que millones de personas han muerto y siguen muriendo, todavía podría pasarme a mí y a mis seres queridos.

Creo que eso no debe ser motivo para sentir pánico, pero tampoco me gusta esconder la cabeza en la arena.

¿Qué reflexiones ha hecho en estos tiempos tan desafiantes para millones de personas en todo el mundo y muy tristes para otros millones?

Lo que sigo pensando es simple. ¿No sería el momento para que la humanidad trabaje junta, en lugar de unos contra otros como seguimos haciendo? Occidente está construyendo nuevos enemigos: China, Irán, Rusia.

¿No podemos vivir con respeto y en colaboración, sin esa necesidad de abrumarnos unos a otros, de prevalecer sobre los demás, de ganar y ganar, en lugar de cooperar por el bien común?

La humanidad está enfrentando una pandemia, millones de muertes, desastres ambientales y todavía no podemos aprender a vernos como miembros de una sola familia, como lo que somos.

La mecánica cuántica es el descubrimiento de que la realidad está tejida por relaciones, pero seguimos ciegos al hecho de que florecemos en relación a los otros, no contra los otros.

Puede que sea ingenuo, pero es lo que pienso todos los días cuando veo las noticias.

Una última pregunta: ha dicho que disfrutó leer “El amor en los tiempos del cólera” de Gabriel García Márquez porque “en estos tiempos oscuros, es bueno leer sobre el amor verdadero”. ¿Nos puede decir más sobre lo que le gustó del libro?

Es un libro lleno de gracia y luminosidad. Retrata muchas y muy diferentes formas de amar y compartir, con una mirada a nuestras vidas que sonríe ante esta complejidad.

Una forma de amor es la lealtad de Fermina Daza hacia su esposo, una forma de amor es la intimidad y amistad de Florentino Ariza con decenas y decenas de mujeres.

Pero el amor absoluto que él siente por ella es una forma maravillosa de amor, venerado y atesorado por décadas para luego florecer maravillosamente entre dos seres humanos ya mayores.

“La novedad que aporta hoy la gravedad cuántica es la idea de que el espacio no existe. Solo existe el campo gravitatorio que, como ya he dicho, está formado de nubes de probabilidad de granos unidos en red.

Combinando esa idea con la relatividad especial, se llega a la conclusión de que la no existencia del espacio implica también la no existencia del tiempo, puesto que espacio y tiempo están íntimamente vinculados (…)

El tiempo no existe. Habrá que aprender a pensar el mundo en términos no temporales, aunque intuitivamente resulte difícil”.

Rovelli en: “¿Y si el tiempo no existiera?”

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En ese tiempo los médicos le dieron solo dos años de vida, pero vivió más allá y llegó a los 76 años, su muerte fue en el 2018.  Con una severa y progresiva discapacidad y hablando a través de un sintetizador de voz operado por computadora, este hombre de ciencia llegó a “personificar la idea de un intelecto puro e incorpóreo”, escribió The Times.

En 1959 ganó una beca para la Universidad de Oxford y tres años después cambió a su rival de Cambridge para hacer investigaciones sobre Cosmología. Luego de su traslado fue diagnosticado con ELA.

A los 32 años fue nombrado miembro de la Royal Society, la institución académica más prestigiosa del Reino Unido y en 1979 llegó a ser profesor Lucasian de Matemática en la Universidad de Cambridge: el mismo puesto que ocupó Isaac Newton.

Hawking se convirtió en uno de los mayores expertos del mundo en el tema de la gravedad y los agujeros negros, descritos como lugares donde la materia se comprime hasta el punto donde las leyes normales del espacio y el tiempo se rompen.

Hasta ese momento se suponía que nada, incluso la luz, podría escapar de un agujero negro. Hoy, las partículas emitidas por un agujero negro que se evapora se conocen como Radiación Hawking.

¿Amenazas para la humanidad?

Hawking hablaba de temáticas como los viajes en el tiempo y los extraterrestres. En los últimos años fue muy crítico y advirtió de que la Tierra podría pasar por grandes amenazas.

También hablo de los peligros de la inteligencia artificial. “Los humanos, limitados por la lenta evolución biológica, no podremos competir con las máquinas. Seremos superados por ellas”, afirmó.

El calentamiento global también le preocupaba. Llegó a decir que el retiro de EE. UU. del Acuerdo de París llevaría a la Tierra a convertirse en Venus, “con una temperatura de 250ºC y lluvias de ácido sulfúrico”.

Hawking previno sobre el peligro de contactar vida extraterrestre, pues las civilizaciones alienígenas estarían más adelantadas. “Si los extraterrestres nos visitan, el resultado sería mucho más parecido a cuando Colón desembarcó en América”, manifestó el científico.

En el 2001 el científico en una entrevista con The Daily Telegraph   dijo que sería un virus y no una bomba atómica la que acabaría con el planeta.  Diferentes medios recuerdan esta entrevista en la que se recuerda que el científico dijo: “es que, accidental o voluntariamente, se cree un virus que destruya a la raza humana”.

Hawking promovía el hecho de crear colonias humanas en otros planetas y no apostar toda la tecnología y avances solo al planeta Tierra.

Más de su vida y fama

Fue uno de los pocos científicos que logró fama mundial. Hizo apariciones como él mismo en las series de televisión Star Trek y The Big Bang Theory, y salió en Los Simpson y Futurama.

Fue interpretado por Eddie Redmayne, actuación que le valió el Óscar, en el filme sobre su vida, A Theory of Everything (2014).  Recibió innumerables honores como el premio OBE (Orden del Imperio Británico), otorgado por la reina Isabel II, en 1982, pero nunca ganó el Nobel.

Se casó dos veces.  Hawking se casó con su primera esposa, Jane Wilde y tuvo tres hijos. En su autobiografía, Mi breve historia (2013), reveló cómo su cónyuge se deprimió a causa del estrés de cuidarlo y el temor de que él muriera.

Con su aprobación, ella comenzó una aventura con un músico, a finales de la década de 1980, mientras que él se enamoró de una de sus enfermeras, Elaine Mason.

Después de 25 años de matrimonio, la pareja se separó. Jane comentó que, a diferencia de la imagen sagrada que había del científico, la fama se le había subido a la cabeza y su papel se había reducido a decirle “que no era Dios”.

Hawking se casó con Elaine en 1995. Esa relación también terminó en divorcio después de 12 años, y de una investigación policial sobre las acusaciones de que ella había abusado físicamente de su esposo.

Además de superar los límites del conocimiento científico, Hawking desarrollaba una campaña incansable en favor de los discapacitados.

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Invencible a pesar de la esclerosis lateral que le impidió la movilidad por largo trayecto de su vida, Hawking fue inspiración gracias a que su cerebro se mantuvo intacto y le permitió contribuir a la divulgación científica, la docencia y la relatividad y los agujeros negros.

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Siendo un hombre de ciencia, Hawking hizo interesantes predicciones sobre el futuro de la humanidad que no deberíamos mirar solo de reojo.

El sitio fayerwayer.com recoge estas predicciones sobre las cuales hay mucho por reflexionar:

Inteligencia artificial
“Los humanos, que están limitados por la evolución biológica, no podrían competir y quedarían suprimidos”. Hawking creía que los robots y la inteligencia artificial podría llegar a superar a los humanos, lo que significaría el fin de la civilización.

Bola de fuego
Hawking predijo que, así como hace 600 años, la Tierra podría convertirse en una bola de fuego “chisporreante”, resultado del cambio climático. Sería el fin de un planeta habitable.

Solución: otro planeta
El científico enfatizó que la humanidad “no debe cesar en su lucha por conquistar el espacio”, ya sea en otro planeta del Sistema Solar o, por qué no, otra galaxia.

Pandemias (no podían faltar)
Antes de 2020 solo escuchamos hablar de pandemias en las películas, pero ahora lo que vivimos, y lo que prevé Hawking debe hacernos meditar: las nuevas mutaciones serán cada vez más difíciles de asimilar por los humanos.

Armas nucleares
Ojo que Trump está disgustado y tiene los tableros muy cerca. Hawking escribió que las guerras nucleares siempre son un riesgo latente y de mucho daño para el futuro de la humanidad.

Una buena: no dejar de progresar
El británico vio siempre en la ciencia y en la curiosidad las claves para que la humanidad se anticipe a los peligros y los controles o bien pueda adaptarse al cambio. Su objetivo entonces era una civilización más protegida y resistente.

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Adhara es originaria de Boca del Río, una ciudad de Veracruz, México. A sus tres años le diagnosticaron síndrome de Asperger, lo que afecta la capacidad de socializar y comunicarse.

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“En el jardín la veían como a un bicho raro y sus profesores no entendían muy bien cómo integrarla. No tenía amigos”, dijo su progenitora al diario El Tiempo.

“Me di cuenta de que aprendía rápido y que se interesaba mucho en las matemáticas y en temas del espacio”, dijo la mujer, quien agregó que una psiquiatra que ayudaba a Adhara le aconsejó que le hicieran pruebas de CI.

“Fuimos al Centro de Atención al Talento (Cedat), que es un lugar para niños superdotados en México, y le hicieron estudios en el cerebro. Ese proceso fue complicado, pues las burlas persistían, pero ahí nos dimos cuenta de la inteligencia de mi niña”.

Su educación

Por un tiempo estudió en el Cedat, pero los altos costos la obligaron a dejarlo. Se mudó al Instituto Tláhuac, un establecimiento público en el que compartía salón con jóvenes mayores que ella. Rápidamente terminó el bachiller y prosiguió a la universidad.

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Gracias a la educación a distancia, por la modalidad virtual, puede estudiar dos carreras: Ingeniería Industrial e Ingeniería de Sistemas, en la CNCI siendo estudiante becada.

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Adhara sueña con ser astronauta y, según su madre, se siente identificada con Buzz Aldrin, uno de los dos primeros hombres en pisar la Luna.

El plan es que, después de graduarse de sus dos carreras y de fortalecer su inglés, se presente a la Universidad de Arizona.

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Uno de estos objetos es un verdadero coloso, se trata de un agujero que pesa 18.000 millones de veces la masa de nuestro Sol. Y el otro no es tan grande, “solo” unas 150 millones de veces la masa solar.

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Y los científicos lograron predecir sus interacciones con mucha precisión.

Lo hicieron al incluir sus efectos de deformación en el espacio-tiempo y al suponer que el agujero más grande tenía una “superficie” lisa.

La pareja de agujeros negros, de la galaxia conocida como OJ 287, se encuentra a unos 3.500 millones de años luz de la Tierra.

Un baile que se repite

Los científicos han seguido durante mucho tiempo el repentino brillo que se produce en este sistema y que ocurre dos veces cada 12 años.

El estallido de energía es equivalente a un billón de soles que se encienden a la vez en la galaxia anfitriona de los agujeros.

La mejor explicación para este comportamiento extraordinario es que el objeto más pequeño se estrella contra el disco de gas y polvo que se acumula en su compañero más grande de forma rutinaria, haciendo que el material alcance temperaturas muy altas.

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Pero estos eventos son irregulares. Tienen lugar cada dos cada 12 años, pero a veces pasa un año desde que ocurrió el anterior y otras veces hasta 10.

Esto habla de la complejidad de la órbita que dibuja el agujero más pequeño alrededor del grande, un factor que el equipo de investigación ha incorporado a un modelo altamente sofisticado.

“La órbita del agujero negro más pequeño tiene (un movimiento de) precesión. Es por eso que los tiempos de los impactos varían”, explicó el profesor Mauri Valtonen, de la Universidad de Turku, en Finlandia.

La precesión o movimiento de precesión está asociado al cambio de dirección en el espacio que experimenta el eje instantáneo de rotación de un cuerpo. Para dar una idea, es el movimiento de oscilación que realiza un trompo.

“Ya en 1996 teníamos un modelo que predecía más o menos lo que sucedería. Pero ahora somos cada vez más precisos“, le dijo Valtonen a la BBC.

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Uno de los parámetros importantes que toma en cuenta el modelo actualizado es la energía que irradia del sistema en forma de ondas gravitacionales.

La teoría de la relatividad general, muy simplificada, sostiene que la gravedad surge de la curvatura del espacio-tiempo. Baste imaginar el universo como un tejido tenso cuya forma geométrica varía en función de la masa de los cuerpos celestes que se disponen sobre él.

Bajo esta premisa, las órbitas de unos objetos sobre otros no repiten su trayectoria, como formulaba la gravitación definida por el físico Isaac Newton, sino que siguen un movimiento de precesión, lo que significa que la trayectoria cambia con cada giro.

En las condiciones supermasivas del OJ 287, las ondas tienen una influencia significativa en la forma en la que opera el sistema.

Una observación afortunada

La gran prueba para este último modelo tuvo lugar el 31 de julio del año pasado, cuando se identificó el fenómeno más reciente dentro de las 2,5 horas previstas por las ecuaciones.

El evento fue capturado por el telescopio infrarrojo Spitzer, de la agencia espacial estadounidense NASA.

Se trató de una observación afortunada ya que resultó que el OJ 287 estaba en el lado opuesto del Sol a la Tierra en ese momento y, por lo tanto, fuera de la vista de las instalaciones terrestres.

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Por otro lado, la lejanía de Spitzer de la Tierra (160 millones de km) lo colocó en una posición privilegiada.

“Cuando verifiqué por primera vez la visibilidad de OJ 287, me sorprendió descubrir que el Spitzer lo captó justo el día en que se pronosticaba tendría lugar el primer brillo”, describió Seppo Laine, científico del Instituto de Tecnología de California (Caltech) de EE.UU., quien supervisa las observaciones del Spitzer.

“Fue extremadamente afortunado que pudiéramos capturar el pico de este impacto con el Spitzer, porque ningún otro instrumento hecho por el hombre ha sido capaz de lograr esta hazaña en el momento específico”.

Teorema “sin pelo”

Otro detalle que tuvo en cuenta el modelo fueron las características físicas del agujero negro más grande. Específicamente, su rotación.

Varios científicos, incluido el fallecido Stephen Hawking, desarrollaron lo que se conoció como el teorema “sin pelo” de los agujeros negros.

Este esencialmente establece que la superficie, o “horizonte de sucesos”, de un agujero negro a lo largo de su eje de rotación es simétrica: no hay grumos ni protuberancias.

Se cree que la observación de OJ 287 es la mejor prueba hasta ahora del teorema “sin pelo”.

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El profesor Achamveedu Gopakumar, del Instituto Tata de Investigación Fundamental, en India, trabajó en el modelo sobre las ondas gravitacionales junto con el estudiante graduado Lankeswar Dey.

El profesor habló de su “euforia” al ver llegar los datos del Spitzer. Ahora está esperando que OJ 287 sea fotografiado por el telescopio Event Horizon (EHT), que captó la primera imagen de un agujero negro el año pasado.

“Con el EHT se hicieron observaciones tanto en 2017 como en 2018. Las otras campañas están suspendidas (debido al coronavirus) y esperamos tener tiempo durante la campaña 2021”, dijo a la BBC.

En una entrevista con la BBC a finales de 2016 el famoso físico británico Stephen Hawking, quien falleció en marzo pasado, dijo que la tecnología que permite generar fusión nuclear es la más prometedora para la humanidad.

“Me gustaría ver el desarrollo de la energía de fusión”, respondió, consultado sobre la idea que más podría transformar a nuestra sociedad.

“La fusión nuclear sería una fuente de energía práctica que nos daría una cantidad inagotable de energía, sin contaminar ni generar calentamiento global”, señaló.

A diferencia de la energía nuclear tradicional, que se genera separando átomos -un proceso que se conoce como fisión- esta nueva fuente energética se crea fusionando -es decir, uniendo- los átomos.

Más concretamente fusionando hidrógeno para producir helio, una reacción que libera enormes cantidades de energía, igual que lo que ocurre en el Sol.

La idea, en esencia, es crear “microsoles” en la Tierra.

La carrera por alcanzar el santo grial

Hoy existen más de 25 emprendimientos privados dedicados a este fin, varios de ellos financiados por algunos de los empresarios más conocidos del planeta, como Bill Gates (Microsoft), Jeff Bezos (Amazon) y Peter Thiel (PayPal).

El primer proyecto privado fue Tri-Alpha Energy (o TAE Technologies), basado en California, Estados Unidos, que ya lleva dos décadas de existencia.

Uno de sus inversores más famosos fue el cofundador de Microsoft, Paul Allen, quien falleció en octubre pasado.

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Un peso pesado del sector es Commonwealth Fusion Systems, una startup fundada por seis profesores del prestigio Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).

Aunque apenas fue creado hace un año, es considerado uno de los proyectos más ambiciosos porque tiene como meta crear un prototipo de reactor para 2025.

Gates y Bezos son dos de los que financian este emprendimiento, junto con otros famosos empresarios como Richard Branson y Michael Bloomberg.

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También algunas petroleras están empezando a apostar por un futuro sin combustibles fósiles. Según la agencia Bloomberg, la italiana Eni SpA encabezó un grupo que invirtió US$50 millones en Commonwealth Fusion Systems en marzo pasado.

Esfuerzo internacional

Pero algunos expertos creen que el proyecto que más posibilidades tiene de avanzar no está en el sector privado.

Se trata del llamado Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER, por sus siglas en inglés), que se construye en Cadarache, en el sur de Francia, con un presupuesto de US$23.000 millones.

35 países colaboran en este experimento científico, que se inició hace más de tres décadas.

Los responsables de ITER estiman tener listo un reactor a gran escala recién para 2050.

Diversos países también desarrollan sus propias iniciativas. En abril pasado la BBC pudo acceder a las instalaciones en la provincia de Anhui, en China, donde científicos de ese país aseguran estar más avanzados que sus pares en EE.UU., la Unión Europea (UE), Japón, Corea del Sur y Brasil.

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El problema

Pero todos estos proyectos se enfrentan con el mismo problema, que curiosamente no es cómo lograr la fusión nuclear.

El gran desafío es cómo generar más energía de la que se gasta en el proceso.

La fusión se basa en calentar la materia a temperaturas muy altas, que superan los cientos de millones de grados. En esa estado, la materia se llama plasma.

A diferencia del Sol, la Tierra no tiene las condiciones para mantener ese plasma caliente. Para lograrlo, se debe aislar el plasma de otras materias. Para ello, se utilizan unas cámaras especiales en forma de anillo llamadas tokamak.

Los tokamak utilizan poderosos imanes para crear un campo magnético que mantiene al plasma aislado. El problema es que hoy estas cámaras consumen más energía de la que logran producir.

La solución a la que apuntan emprendimientos como Commonwealth Fusion Systems es usar mejores imanes, pero lo cierto es que nadie hasta ahora ha logrado superar este gran escollo.

Algunos como el creador de Tesla, Elon Musk, creen que habría que invertir en crear mejores paneles solares y baterías para capturar la energía del Sol, en vez de desperdiciar dinero en tratar de reproducir a nuestra estrella.

Sin embargo, la inversora IP Group Plc le dijo a la agencia Bloomerg que aunque la energía de fusión tarde más tiempo que lo deseado en poder desarrollarse, muchas de las innovaciones creadas para esta industria están resultando muy lucrativas.

“Las empresas de investigación están patentando muchas de sus creaciones, desde un software que simula la combustión de plasma a 150 millones de grados centígrados hasta un nuevo tipo de imán que tiene aplicaciones médicas”, informó Bloomberg.

Mientras tanto, habrá que esperar para saber si el deseo del profesor Hawking de una energía ilimitada y limpia se podrá hacer realidad.

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Eso fue lo que intentó averiguar Hawking en la última investigación en que trabajó, antes de morir en marzo de 2018, a los 76 años.

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Este jueves, siete meses después de su fallecimiento, sus colegas de las universidades de Cambridge y Harvard publicaron el estudio en el que trabajaron junto a Hawking.

Agujeros que se lo tragan todo

Los agujeros negros son regiones en el espacio donde la gravedad es tan fuerte que nada de lo que llega a ellos logra escapar.

Por su parte, las leyes de la mecánica cuántica sostienen que todo lo que existe en nuestro universo puede ser desglosado a manera de información, como una secuencia de unos y ceros, por ejemplo.

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Entonces, si un agujero se traga todos los objetos que se le atraviesan, también se engulle la información que contienen esos objetos.

Algunos investigadores creen que esa información se destruye cuando ingresa al agujero, pero otros sostienen que eso es imposible, pues la mecánica cuántica sostiene que la información nunca desaparece, ni siquiera si se la traga un agujero negro.

“Usualmente pensamos que cuando un objeto entra a un agujero negro toda su información se pierde“, le dijo a BBC la astrofísica Sasha Haco, quien trabajó junto a Hawking en esta investigación.

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“Lo que hemos tratado de hacer es rastrear esa información y encontrar la manera de recuperarla“.

¿Qué demuestra este estudio?

Para esta investigación, Hawking tuvo en cuenta las teorías de Albert Einstein, quien afirmaba que los agujeros negros podían definirse con tres características: su masa, su carga eléctrica y la manera en que gira.

Hawking, sin embargo, le añadió una cuarta característica a los agujeros negros: la temperatura.

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Los objetos calientes se enfrían en el espacio, así que tarde o temprano los agujeros negros terminan evaporándose.

Pero si la mecánica cuántica dice que la información no puede desaparecer, ¿entonces dónde se va toda esa información que estaba dentro del agujero?

En su artículo, Hawking y sus colegas utilizaron modelos matemáticos para mostrar que al menos parte de esa información podía preservarse.

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“Hay una manera de describir la información que hay dentro de un agujero negro”, dice Haco. “Esa es la entropía, y hemos demostrado que hay maneras de calcular esa entropía”.

Una capa de “pelo suave”

La clave para calcular esa entropía está en las partículas de luz que marcan la frontera de un agujero negro.

Esa capa de luz es un punto de no retorno. Es decir, a cualquier objeto que llega a esa frontera le quedará imposible escapar de la fuerza gravitacional del agujero.

A esa película de luz que rodea al agujero se le conoce como “pelo suave”.

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En su estudio, Hawking y sus compañeros sostienen que ese “pelo suave” tiene la capacidad de “grabar” la entropía.

¿Qué sigue?

Esta investigación plantea que la información que absorbió el agujero negro se puede recuperar.

“Pero este es solo un paso en el camino”, dice Haco.

“El próximo paso será saber qué tanta información podemos recuperar”.

A Haco y sus colegas, ya sin la ayuda de Hawking, también les queda el reto de averiguar de qué manera esa entropía se almacena en el “pelo suave” y cómo esa información sale del agüero cuando éste se evapora.

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“Va a ser difícil”, dice Haco. “Stephen tenía una intuición extraordinaria y una visión increíble“.

“Solía decirnos, con una sola frase, lo que el creía que iba a suceder y todos quedábamos un poco confundidos, pero meses después resultaba que él tenía razón”.

“Era muy útil tener a alguien con esa intuición“.

Originalmente el episodio incluía una escena que le rinde tributo al físico británico Stephen Hawking, quien murió el pasado 14 de marzo.

El homenaje, sin embargo, no salió al aire porque por cuestiones de tiempo los realizadores tuvieron que cortarlo.

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La buena noticia vino este viernes, cuando la cuenta de Twitter de la serie publicó la escena que se había quedado por fuera.

En ella, Penny y Leonard aparecen con una caja de regalos de boda que varias personas les enviaron a los recién casados.
Uno de los regalos es un reloj de bolsillo con un grabado que dice “Sheldon, estoy muy feliz porque por fin te casaste con Amy. Era cuestión de tiempo…ja ja ja, con amor, Stephen”.

“Debió enviarlo antes de morir”, dice Leonard.

In this exclusive, unaired clip from last night’s season finale, the happy couple gets one last gift from #StephenHawking. #BigBangTheory pic.twitter.com/xgpU7G7Wpw

— The Big Bang Theory (@bigbangtheory) May 11, 2018

Luego, aparece una foto con el elenco de The Big Bang Theory junto a Hawking con el mensaje “Para una de las mentes más grandiosas en el universo y un querido miembro de nuestra familia. Te extrañaremos profundamente. Con amor, de parte de toda la familia de The Big Bang Theory”.

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En entrevista con The Hollywood Reporter, Steve Holland, productor de la serie, dijo que cuando supieron de la muerte de Hawking quisieron hacerle un homenaje, pero ya habían grabado los siguientes tres episodios, así que el capítulo de la boda era la ocasión perfecta para hacerlo.

Según cuenta Holland, la producción se comunicó con la familia del profesor Hawking para tener su aprobación. “Ellos fueron muy amables y les emocionó que lo hiciéramos”, dijo Holland.

La serie constantemente menciona a Hawking y en 2012 lo tuvo como personaje invitado en una escena en la que conoce a Sheldon.

Hawking también hizo apariciones en Los Simpson y Viaje a las Estrellas.

No, no son ideas para una película de ciencia ficción. Se trata de uno de los postulados de la última teoría del cosmos que propuso Stephen Hawking, publicada recientemente en la revista especializada Journal of High Energy Physics.

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El trabajo, enviado a revisión solo 10 días antes de la muerte del físico británico en marzo pasado, ofrece una imagen más simple de lo que sucedió hace 13.800 millones de años, cuando comenzó todo, explica Pallab Ghosh, corresponsal de ciencia de la BBC.

Y es que, según la teoría (resultado de una larga colaboración de más de dos décadas de Hawking con Thomas Hertog, un físico belga de la Universidad Católica de Lovaina) la realidad puede estar compuesta de múltiples universos, pero cada uno puede no ser tan diferente al nuestro.

La teoría no solo resuelve una paradoja cósmica de anteriores postulados de Hawking, sino que también señala un camino para que los astrónomos encuentren evidencia de la existencia de universos paralelos, señala Ghosh.

Pero ¿por qué es importante esta teoría y cómo soluciona algunas de las objeciones a postulados anteriores del físico británico?

La paradojas

En la década de 1980, Hawking, junto con el estadounidense James Hartle, desarrolló una nueva concepción sobre los orígenes del Universo.

Dichos postulados resolvieron un problema que arrastraba la ciencia desde las teorías de Einstein, que sugerían que el Universo tuvo sus comienzos hace 14.000 millones de años, pero que no explicaban nada sobre cómo se originó.

Hartle y Hawking, en cambio, utilizaron una teoría diferente llamada mecánica cuántica para explicar cómo todo surgió de la nada.

El postulado ató un cabo suelto, pero soltó otro: la idea sugería también la posibilidad de que el Big Bang creó no solo un universo, sino un número infinito de ellos.

Algunos, de acuerdo con la teoría de Hartle-Hawking, serían muy parecidos al nuestro y otros sutilmente diferentes, regidos por leyes físicas distintas.

Y aunque suena exagerado, las ecuaciones que utilizaron ambos científicos hacen que estos escenarios sean teóricamente posibles.

Sin embargo, también crearon un problema, porque si hay infinitos tipos de universos con variaciones infinitas en sus leyes de la física, entonces la teoría no puede predecir en cuál de ellos nos encontramos.

“Ni Stephen ni yo estábamos contentos con ese escenario”, explica a la BBC Thomas Hertog, quien trató de encontrar una solución a este problema durante 20 años en compañía de Hawking.

“Sugiere que los universos múltiples surgieron al azar y que no podemos explicar mucho más sobre eso. Nos dijimos entre nosotros: ‘Quizás tengamos que vivir con eso’. Pero no queríamos darnos por vencidos”.

Fue por eso que la última teoría trató de solucionar ese rompecabezas.

En busca de soluciones

Ambos utilizaron nuevas técnicas matemáticas desarrolladas para estudiar otra rama “esotérica” de la física llamada teoría de las cuerdas.

Así lograron poner un poco de orden en la hasta ahora caótica concepción del “multiverso” o universo múltiple.

La nueva teoría de Hawking y Hertog sugiere que solo puede haber universos que tengan las mismas leyes físicas que el nuestro.

Esa conjetura significa que nuestro Universo es típico, por lo que las observaciones que hagan los científicos de él serán significativas para desarrollar ideas sobre cómo surgieron los otros.

“Las leyes de la física que probamos en nuestros laboratorios no existieron siempre, surgieron después del Big Bang, cuando el universo se expandió y se enfrió”, explica Hertog.

Esto, según el científico, lleva a que dichas leyes dependan en gran medida de las condiciones físicas en las que se dio el Big Bang.

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“Pretendemos obtener una comprensión más profunda de dónde provienen nuestras teorías físicas, cómo surgen y si son únicas”, añade.

Una consecuencia tentadora de los postulados, según Hertog, es que podría ayudar a los investigadores a detectar la presencia de otros universos estudiando la radiación de microondas que queda del Big Bang.

No obstante, asegura que no cree que sea posible saltar de un universo a otro.

Al menos no por ahora.

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Él es el guatemalteco que conoció a Hawking

El féretro de roble con los restos de Hawking fue cubierto con un ramo de lirios blancos, como símbolo del universo, y rosas blancas, representando la estrella polar, la más visible en el polo norte.

Las flores, según la familia, fueron colocadas por los tres hijos del científico, Lucy, Robert y Tim Hawking.

Al llegar el cortejo fúnebre, las campanas del templo repicaron 76 veces, una por cada año de la vida de Hawking, quien padecía desde muy joven esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad que lo dejó en silla de ruedas y le obligó a comunicarse desde los años ochenta a través de un sintetizador de voz.

La gente que esperaba el féretro se fundió en un silencioso aplauso al llegar el ataúd, en una jornada fría y lluviosa en Cambridge (sur de Inglaterra), donde el científico era admirado.

Hoy también, las banderas del colegio Gonville & Caius y del de Trinity Hall, de la universidad, permanecieron a media asta en honor de Hawking, que ostentaba la cátedra de matemática Lucasiana.

Durante el funeral, Redmayne leyó un pasaje del libro del Eclesiastés, del Antiguo Testamento, y también hizo lo mismo el astrónomo Martin Rees, mientras que el hijo mayor de Hawking, Robert, y el profesor Fay Dowker, antiguo alumno del científico, fueron los encargados de pronunciar los halagos al cosmólogo.

El funeral fue oficiado por el reverendo Cally Hammond, deán de Gonville & Caius, del que Hawking fue miembro durante 52 años y donde dedicó tiempo al estudio de los agujeros negros.

Al servicio también asistió el guitarrista del grupo Queen, Brian May, quien es además astrofísico.

Tras el funeral, los invitados acudieron a una recepción privada que tuvo lugar en el Trinity College de Cambridge, uno de los colegios más reputados de esta institución académica.

El libro de condolencias, abierto el día de su muerte, permaneció el sábado en Gonville & Caius, para que el público pueda firmarlo.

Las cenizas de Hawking serán colocadas junto a la tumba de Isaac Newton en la Abadía de Westminster, en Londres, durante un servicio religioso que tendrá lugar el próximo 15 de junio.

Las cenizas de Hawking estarán también cerca del lugar donde está enterrado el naturalista británico Charles Darwin.

El prestigioso científico, que rechazó el título de caballero que le ofreció en su día la reina Isabel II, contribuyó a establecer las bases de la cosmología moderna y se convirtió en un icono de la cultura popular y tan adorado como una estrella de rock.

La voz robótica del sintetizador con el que Hawking se vio obligado a comunicarse a partir de 1985 y su figura inmóvil en una silla de ruedas aparecieron en multitud de programas y series de televisión, como The Simpson, Star Trek y The Big Bang Theory.

Su salto a la fama lo había propiciado el libro A Brief History of Time, en el que en 1988 explicó en un lenguaje accesible los últimos descubrimientos sobre la naturaleza de los agujeros negros y el origen del Universo, campos de los que él mismo había sentado las bases matemáticas. 

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El guatemalteco que conoció a Stephen Hawking

El funeral del astrofísico tendrá lugar el 31 de marzo en en la iglesia de St. Mary's, en la Universidad de Cambridge, anunció este martes la familia. A la ceremonia están invitados, además de sus familiares y amigos, sus compañeros de trabajo.

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La iglesia de St. Mary's pertenece a la Universidad de Cambrigde y está muy cerca del centro en el que Hawking trabajó durante más de 50 años. Por esta razón decidieron que el funeral se celebre “en la ciudad que tanto amó y que tanto lo amó”, explicaron sus hijos Lucy, Robert y Tim.

El funeral se celebrará de tal forma que agrade tanto a creyentes como no creyentes. El propio Hawking era ateo y nunca creyó en una vida tras la muerte.

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El genio de la astrofísica sufría una enfermedad de las neuronas motoras incurable, esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Como consecuencia llevaba años en una silla de ruedas y sin apenas capacidad de movimiento.

Hawking era uno de los más grandes expertos mundiales en gravedad y agujeros negros. En 1979 fue nombrado Profesor Lucasiano de Matemáticas en la Universidad de Cambridge, el mismo puesto que alguna vez ocupó Newton.

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El científico guatemalteco agrega que veía a Hawking casi todos los días durante el tiempo en el que trabajaron en el mismo lugar, que fue entre 1998 y 2009, y que además asistían a reuniones científicas que eran muy privadas, las cuales duraban una semana y tenían lugar en un rancho en Texas, EE. UU. o una mansión en Inglaterra.
“Aunque interactué mucho con él, no trabajamos directamente juntos porque los profesores tendemos a trabajar con nuestros propios estudiantes”, comentó Quevedo, quien nació en Costa Rica y se nacionalizó como guatemalteco.

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Lamenta el deceso

Fernando Quevedo afirma que es muy triste la muerte del científico británico porque es la persona más extraordinaria que conoció. Además, las vivencias con él son las más especiales de su carrera.
“No solo fue una de las mentes más profundas de la ciencia en los últimos 50 años, sino que ha sido el científico más influyente a nivel mundial, debido a su gran esfuerzo por promover la Física a todo el público”, expresa el guatemalteco.
Según Quevedo, el trabajo de Hawking sobre los agujeros negros, incluyendo la inevitabilidad de su existencia, su termodinámica y en especial la radiación son temas que quedarán para las futuras generaciones.
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“Su trabajo en cosmología es gigantesco y pudo haber ganado un premio Nobel. Sus aportes han generado gran cantidad de trabajo para las futuras generaciones de físicos y ha ayudado a entender mejor los aspectos cuánticos de la gravedad”, refiere.
El físico guatemalteco señala que recordará Hawking como una persona con un gran sentido del humor y la sonrisa más especial que ha visto.
“Cambridge, la Física y el mundo tendrán un gran vacío sin Stephen. Nunca ha existido un ser humano como él y nunca más lo habrá”, enfatiza Quevedo.

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Desde su operación, Neymar ha utilizado una silla de ruedas para movilizarse la mayor parte del tiempo.

Este miércoles luego del fallecimiento del exitoso científico, Stephen Hawking, Neymar quiso unirse a la tendencia publicando un mensaje en su cuenta de Instagram.

Video: “Neymar tiene un futuro en el PSG”

“Tienes que tener una actitud positiva y sacar lo mejor de la situación en la que te encuentras – Stephen Hawking”, escribió el brasileño acompañado de una fotografía en la que se encuentra en su silla de ruedas.

Você tem que ter uma atitude positiva e tirar o melhor da situação na qual se encontra. Stephen Hawking

Una publicación compartida de Nj ?? ? neymarjr (@neymarjr) el Mar 14, 2018 at 10:57 PDT

La fotografía abrió un debate en las redes sociales, ya que para muchas personas fue inapropiada, mientras otros le expresaban su admiración,

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Neymar no puso cuidado a los comentarios y compartió en las historias de Instagram el inicio de su recuperación, realizando trabajo con pesas mientras veía el partido del PSG en la Ligue 1.

Se espera que Neymar este recuperado al cien por ciento a pocas semanas de que inicie el mundial de Rusia 2018, tanto los seguidores del PSG como los de la Selección brasileña esperan que pueda volver a las canchas lo más pronto posible.

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