Roberto Emparán es un físico muy reconocido que trabaja en el Instituto de las Ciencias del Cosmos de la Universitatde Barcelona. Sus estudios principales giran en torno a la gravedad y los agujeros negros. Ha publicado Iluminando el lado oscuro del universo (ed. Ariel), y con motivo de su presentación ha sido entrevistado por El Nacional.
Publica Iluminando el lado oscuro del universo. ¿Qué quiere explicar y para quién?
Mi libro está destinado a cualquier persona que se haya sentido interesada por las noticias que han salido en la prensa sobre los nuevos descubrimientos sobre el funcionamiento del universo. Lo inicié para explicar el descubrimiento de las ondas gravitatorias. Mucha gente me preguntó sobre este descubrimiento, querían saber porque era tan importante. Y en este libro está la respuesta.
Los nuevos descubrimientos nos obligan a cambiar la forma de imaginar el universo
¿Hay que saber muchas ciencias para leer este libro?
No hay que tener conocimientos especializados. Lo único que hace falta es tener curiosidad. Con este libro quería comprobar cómo se confirman o se desmienten las tesis de Einstein, pero también cómo los nuevos descubrimientos nos transforman nuestra forma de ver el universo. Ahora podemos estudiar cosas que antes nos eran inaccesibles y eso nos obliga a cambiar nuestra forma de imaginar el universo.
Usted es físico, especialista en gravitación y en la teoría de las supercuerdas. ¿Qué es eso?
La teoría de lao supercuerdas es una teoría, todavía no confirmada, que queremos que permita analizar, de forma unificada, la gravedad y la física cuántica. Es uno de los grandes retos que tiene la física fundamental. La gravedad y la física cuántica fueron las dos grandes obsesiones de Einstein. Parecen ser incompatibles entre sí. Y las incompatibilidades parecen hacerse más patentes en los agujeros negros, que aparentemente contradicen los principios fundamentales de la ciencia. La física cuántica dice que la información no se pierde nunca, pero parece ser que todo lo que cae en un agujero negro se pierde para siempre. Y eso es un problema que tenemos que resolver.
Todavía es prematuro saber si la teoría de supercuerdas podrá hacer predicciones
Hay quien asegura que la teoría de las supercuerdas es una pseudociencia, que no se puede comprobar
La teoría de las supercuerdas (o de las cuerdas) todavía está en construcción. No tenemos una formulación completa de lo que es y resulta muy complicado extraer cualquier predicción para experimentos verificables. En realidad, tenemos grandes limitaciones en los experimentos que podemos hacer. Trabajamos con escalas de energía que están lejos de lo que nuestros aceleradores de partículas pueden explorar. Todavía es prematuro saber si la teoría de supercuerdas podrá hacer predicciones.
Nosotros nos movemos por cuatro dimensiones (tres espaciales y una temporal). Los científicos nos aseguran que puede haber más, pero no se ponen de acuerdo sobre si hay 5, 11 o 26, y nosotros no las podemos percibir. ¿Cómo es eso?
La teoría de las cuerdas, y otras teorías que nos permiten entender este fenómeno, nos explican que tiene que haber dimensiones adicionales, pero no podemos saber ni cuáles son ni cómo funcionan. Son problemas que sólo podríamos conocer mejor si tuviéramos aceleradores de partículas o de otros medios que nos permitieran ir más lejos. Quizás mirando el universo y analizando el big bang podremos llegar a conclusiones. Son discusiones que son útiles para los teóricos, pero que todavía no están lo bastante desarrolladas como para hacer previsiones en firme.
Un agujero negro es un lugar en el que se puede entrar, pero del que no se puede salir
¿Qué es un agujero negro?
El nombre de agujero negro es el mayor éxito comercial de la física. Un agujero negro es un lugar en el que se puede entrar, pero del que no se puede salir, porque ni siquiera la luz, que es lo que viaja más rápido del universo, puede escapar de él. Un agujero negro es un sitio donde el espacio y el tiempo están retorcidos hasta el límite. Es puro espacio y tiempo. Y dentro de un agujero negro, el espacio y la materia se acaban. Es un final de universo localizado, invisible para nadie que no se tire dentro. Es lo que denominamos singularidad. Estamos diciendo que no sabemos lo que sucede allí. Es donde las nociones de espacio y tiempo dejan de tener sentido. Allí el espacio está resquebrajado y el tiempo se detiene, se acaba.
En las películas la gente se encuentra agujeros negros conduciendo por la autopista... ¿Sería posible que tuviéramos un agujero negro cerca?
Probablemente, no. Es muy improbable. Un agujero negro es extraordinariamente denso y pesado. Notaríamos, seguro, su gravedad. Y un agujero negro microscópico desaparecería emitiendo radicación y podríamos detectarlo. Y si fuera mayor, nos engulliría. Pensemos que si la masa del sol la tuviera un agujero negro, tan sólo haría un diámetro de 6 km, y el sol lo tiene de un millón y medio de kilómetros.
Usted afirma que en el Universo hay más materia y energía invisible que visible...
Es una cosa que ya ha aceptado todo el mundo. Se trata de uno de los grandes misterios del Universo. El 96% de la materia y la energía del Universo es transparente. Ni emite ni transmite luz.
¿Como sabemos que eso existe sí es invisible?
Sabes que está cerca el hombre invisible si ves sus huellas en la nieve. De la misma forma, tú puedes detectar que hay materia en el universo porque ejerce una fuerza de gravedad, aunque no la vemos. Hay alguien que estira las cosas, pero es imperceptible. Si vemos que hay cosas que se mueven, tiene que haber un agujero negro. Esta era la forma en que habíamos detectado los agujeros negros hasta ahora. Pero ahora no sólo vemos las huellas del agujero negro, sino que lo oímos, mediante las ondas gravitatorias. Son una especie de sonido que nos permite oír cosas que no podemos ver. Es como si al hombre invisible lo pudiéramos oír, y supiéramos por dónde se mueve. Decía Confucio que lo más difícil es encontrar un gato negro en una habitación oscura. La solución más simple es oírlo maullar. Y ahora hemos oído maullar a un agujero negro. Todavía no sabemos dónde está, pero sabemos que está.
¿Cómo se descubrieron las ondas gravitatorias?
Es un descubrimiento que ha llevado muchos años. Es cuestión de ver cómo el espacio y el tiempo tiemblan. En los años 60 algunos investigadores se pusieron a investigar cómo hacerlo, aunque Einstein creía que nunca lo descubriríamos. Pero con tecnologías como el láser se han podido ir haciendo mediciones cada vez más precisas. Hace 40 año los ganadores del último Nobel de Física se propusieron detectar las ondas gravitatorias mediante inmensos laboratorios de kilómetros de tamaño, que no son sino unos grandes micrófonos gigantes, muy sensibles, que detectan vibraciones... Han tardado 40 años en oír las ondas gravitatorias, porque hacían falta laboratorios muy precisos. Ha sido un trabajo hercúleo.
¿Y qué puertas nos abre el descubrimiento de las ondas gravitatorias?
Este descubrimiento abre muchas puertas al estudio de la gravedad, de la astrofísica y de la cosmología. Nos permite saber cómo evolucionan las estrellas, las galaxias... Nos puede ayudar a entender los procesos de formación del universo, puede explicar los problemas de la desaparición de la información en los agujeros negros, nos puede aclarar de qué está hecho el universo, nos puede documentar sobre qué es la materia oscura...
En 20 años podríamos oír todas las colisiones de agujeros negros que pasan en el universo. Tendremos un universo sonoro
¿Sólo se ha conseguido oír el sonido del universo una vez?
No, desde que se oyeron por primera vez las ondas vibratorias, ya se las ha podido oír seis veces. Ahora están mejorando el laboratorio donde se hicieron todas las escuchas, con micrófonos más precisos y más sensibles. Además, se prevé la construcción de más laboratorios, que puedan escuchar mejor el universo y que puedan sentir cosas que pasan más lejos. En 20 años podríamos sentir todas las colisiones de agujeros negros que pasan en el universo. Tendremos un universo sonoro.
Su libro Iluminando el lado oscuro del universo sitúa a Einstein en un punto central. ¿Qué papel tuvo en la elaboración de las teorías científicas actuales sobre el cosmos? ¿Fue tan relevante como dicen?
Fue absolutamente central en el rediseño de nuestra concepción del mundo. Fue la primera persona que creyó posible tener una teoría del universo en su totalidad. Fue el primero que creyó que podríamos explicar el origen del universo, el primero que confió en que eso podría tener una respuesta científica... Estaba convencido de que había ecuaciones que nos podían explicar el universo en su totalidad. Sus teorías han tenido muchas consecuencias; todavía hoy en día estamos trabajando basándonos en sus ecuaciones.
En alguna ocasión usted ha afirmado que Einstein no tenía razón pero sus ecuaciones sí. ¿Cómo es eso?
A veces una teoría realmente buena va mucho más allá de lo que su descubridor piensa que puede hacer. Einstein, cuando hizo sus ecuaciones, pensaba que el espacio y el tiempo podían ser elásticos, pero no sabía hasta qué punto podían llegar a serlo. No tenía claro que las ondas gravitatorias existían, le costó entender lo que decían sus ecuaciones, pero al final lo admitió. Inicialmente no aceptaba que el universo se expande, pero finalmente lo reconoció. Pero se negó a aceptar que sus ecuaciones predecían la existencia de agujeros negros, donde el espacio y el tiempo se amputan. Eso nunca lo llegó a rectificar. Eso no lo llegó a entender nunca.
Entendemos la teoría de Einstein mejor de lo que él la entendía
¿Se puede ir más allá de Einstein?
Sí, ya lo hemos hecho, desde hace tiempo. Y seguimos haciéndolo. Entendemos la teoría de Einstein mejor de lo que él la entendía. Él estuvo muy por delante de sus contemporáneos, pero gracias al trabajo de grandes equipos, en mucho tiempo, hemos llegado a entender la física mejor de lo que la entendía él. Ahora bien, es difícil ser más inteligente que él.
¿Cuál es, hoy por hoy, el gran desafío teórico de la física fundamental?
En realidad, hay dos: el primero es entender qué son la energía oscura y la materia oscura. Este reto está resultando más complicado de lo que esperábamos. Sabemos que están allí, pero esto hay que explicarlo. Por otra parte, es necesario unificar la cuántica y la gravedad. Tenemos dos teorías que parecen incompatibles, pero que funcionan en su ámbito. En el fondo, lo que queremos es explicar porque el universo es tan grande y tan extraño.
