SIGLO XXI

Ha pasado casi un siglo desde que Einstein destruyera los conceptos newtonianos de espacio y tiempo como algo absoluto, y empezase a sentar las bases de su propio legado. Durante los cien años transcurridos, el legado de Einstein ha crecido para incluir, entre otras muchas cosas, una distorsión del espacio-tiempo y un conjunto de objetos exóticos constituidos única y exclusivamente por dicha distorsión: agujeros negros, ondas gravitatorias, singularidades (vestidas y desnudas), agujeros de gusano y máquinas del tiempo. En una u otra época de la historia, los físicos han considerado cada uno de estos objetos como escandalosos.

•Hemos encontrado a lo largo del siglo XX el vigoroso escepticismo de Eddington, Wheeler e incluso Einstein respecto de los agujeros negros; Eddington y Einstein murieron antes de que se demostrase firmemente que estaban equivocados, pero Wheeler llegó a ser un converso y defensor de los agujeros negros.

•Durante los años cuarenta y cincuenta, algunos físicos, basándose en interpretaciones erróneas de las matemáticas de la relatividad general que estaban estudiando, fueron muy escépticos respecto de las ondas gravitatorias (ondulaciones de curvatura), pero el escepticismo desapareció hace tiempo.

•Para la mayoría de los físicos constituyó una tremenda conmoción, y aún lo constituye para muchos, descubrir que las singularidades son una consecuencia inevitable de las leyes de la relatividad general de Einstein. Algunos físicos se sintieron tranquilos confiando en la conjetura de censura cósmica de Penrose (todas las singularidades están revestidas; las singularidades desnudas están prohibidas). Pero, sea o no correcta la censura cósmica, la mayoría de los físicos se han adaptado a las singularidades y, como Wheeler, esperan que las mal comprendidas leyes de la gravedad cuántica las expliquen, gobernándolas y controlándolas exactamente de la misma forma que las leyes de la gravedad de Newton y Einstein gobiernan los planetas y controlan sus órbitas alrededor del Sol.

•Los agujeros de gusano y las máquinas del tiempo son considerados hoy escandalosos por la mayoría de los físicos, incluso aunque las leyes de la relatividad general de Einstein permiten su existencia. Los físicos escépticos, sin embargo, pueden tranquilizarse con nuestro conocimiento recién fundado de que la existencia de agujeros de gusano y máquinas del tiempo está controlada no por las bastante permisivas leyes de Einstein, sino más bien por las leyes más restrictivas de los campos cuánticos en el espacio-tiempo curvo, y por la gravedad cuántica. Cuando comprendamos mejor dichas leyes, tal vez nos enseñen inequívocamente que las leyes físicas protegen siempre al Universo frente a agujeros de gusano y máquinas del tiempo, o al menos frente a máquinas del tiempo. Tal vez.

¿Qué podemos esperar en el siglo venidero, el segundo siglo del legado de Einstein?

Parece probable que la revolución en nuestra comprensión del espacio, el tiempo y los objetos constituidos por distorsiones del espacio-tiempo no será menor que la del primer siglo. Las semillas para la revolución han sido sembradas:

•Los detectores de ondas gravitatorias nos proporcionarán pronto mapas observacionales de agujeros negros y sonidos sinfónicos de agujeros negros en colisión, sinfonías llenas de nueva y rica información sobre cómo se comporta el espacio-tiempo distorsionado cuando vibra violentamente. Las simulaciones mediante superordenadores intentarán reproducir las sinfonías y nos dirán lo que significan, y los agujeros negros se convertirán así en objetos de examen experimental detallado. ¿Qué nos enseñará este examen? Habrá sorpresas.

•Finalmente, en el siglo venidero, probablemente más pronto antes que más tarde, algunos físicos intuitivos descubrirán y desvelarán las leyes de la gravedad cuántica y todos sus íntimos detalles.

•Con estas leyes de la gravedad cuántica a mano, podremos concebir exactamente cómo nació el espacio-tiempo de nuestro Universo, cómo surgió de la espuma cuántica de la singularidad del big bang. Podremos conocer con seguridad si tiene significado o es absurda la tan planteada pregunta: «¿Qué había antes del big bang?». Podremos conocer con seguridad si la espuma cuántica produce múltiples universos con facilidad, y los detalles completos de cómo se destruye el espacio-tiempo en la singularidad del corazón de un agujero negro o del big crunch, y cómo y si y dónde el espacio es creado de nuevo. Y podremos conocer si las leyes de la gravedad cuántica permiten o prohíben las máquinas del tiempo. ¿Deben autodestruirse siempre las máquinas del tiempo en el momento en que empiezan a funcionar?

•Las leyes de la gravedad cuántica no son el conjunto final de leyes físicas en el camino que ha llevado desde Newton a la relatividad especial y la teoría cuántica, y luego a la gravedad cuántica. Las leyes de la gravedad cuántica aún tendrán que casarse (unificarse) con las leyes que gobiernan las otras fuerzas fundamentales de la naturaleza: la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza fuerte. Probablemente conoceremos los detalles de dicha unificación en el siglo venidero, y una vez más probablemente más pronto que más tarde; y dicha unificación puede alterar radicalmente nuestra idea del Universo. ¿Y luego qué? Creo que ningún ser humano puede prever hoy más allá de ese punto, aunque ese punto puede llegar perfectamente durante mi propia vida, y durante la de ustedes.

Y en cuanto a los padres de las teorías:

Albert Einstein pasó la mayor parte de sus últimos veinticinco años en una búsqueda infructuosa para unificar sus leyes de la relatividad general con las leyes del electromagnetismo de Maxwell; no sabía que la unificación más importante es con la mecánica cuántica. Murió en Princeton, Nueva Jersey, en 1955 a los setenta y seis años de edad.

Subrahmanyan Chandrasekhar, ahora con ochenta y tres años, continúa explorando los secretos de la ecuación de campo de Einstein, a menudo en colaboración con colegas mucho más jóvenes. En años recientes nos ha enseñado mucho sobre las pulsaciones de estrellas y las colisiones de ondas gravitatorias.

Fritz Zwicky se hizo menos teórico y más astrónomo observacional a medida que se hacía mayor; y continuó generando ideas controvertidas y clarividentes. Se retiró de su cátedra en el Caltech en 1968 y se trasladó a Suiza, donde pasó sus años finales promocionando su propia vía interna hacia el conocimiento: el «método morfológico». Murió en 1974.

Lev Davidovich Landau se recuperó intelectualmente, aunque no emocionalmente, de su año en prisión (1938-1939) y luego siguió siendo la figura dominante y el maestro más reverenciado entre los físicos teóricos soviéticos. En 1962 sufrió graves heridas en un accidente de automóvil, que le dejaron lesiones cerebrales que cambiaron su personalidad y destruyeron su capacidad para hacer física. Murió en 1968, aunque sus más íntimos amigos dijeron de él después: «Para mí, 'Dau murió en 1962».

Yakov Borisovich Zel'dovich siguió siendo el más influyente astrofísico del mundo durante los años setenta y comienzos de los ochenta Sin embargo, en 1978, en una trágica explosión interpersonal, se separó del grueso de su grupo de investigación (el más potente equipo de astrofísica teórica que haya visto el mundo). Trató de reconstruirlo con un nuevo conjunto de jóvenes colegas, pero sólo tuvo éxito en parte, y luego en los años ochenta se convirtió en un gurú para astrofísicos y cosmólogos en todo el mundo. Murió de un ataque al corazón en Moscú, en 1987, poco después de que los cambios políticos de Gorbachov hicieran posible que viajase a Norteamérica por primera vez.

Igor Dmitrievich Novikov se convirtió en el líder del grupo de investigación de Zel'dovich/Novikov después de la separación de Zel'dovich. A lo largo de los años ochenta mantuvo el grupo unido con el mismo tipo de fuego y estímulo que Zel'dovich había alimentado en los viejos tiempos. Sin embargo, sin Zel'dovich su grupo estaba simplemente entre los mejores del mundo, y no muy por delante de cualquier otro como sucedía antes. Con el colapso de la Unión Soviética en 1991, y después de una operación de corazón que le hizo sentir su finitud, Novikov se trasladó a la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, donde ahora está creando un nuevo Centro de Astrofísica Teórica.

Vitaly Lazarevich Ginzburg, a la edad de setenta y siete años, continúa haciendo investigación de vanguardia en varias ramas diferentes de la física y la astrofísica. Durante el exilio de Andrei Sajarov en Gorky en 1980-1986, Ginzburg, como «jefe» oficial de Sajarov en el Instituto Lebedev en Moscú, se negó a despedirlo y actuó como una especie de protector. Bajo la perestroika de Gorbachov, Ginzburg y Sajarov fueron ambos elegidos miembros de la Cámara de Diputados del Pueblo de la URSS, desde donde impulsaron la reforma. Sajarov murió de un ataque al corazón en 1989.

J. Robert Oppenheimer, aunque repudiado por el Gobierno de los Estados Unidos en las audiencias de 1954 sobre su credencial de segundad, se convirtió en un héroe para la mayoría de la comunidad de físicos. Nunca regresó a la investigación, pero permaneció en estrecho contacto con casi todas las ramas de la física y sirvió como un poderoso punto de referencia en el que los jóvenes físicos podían contrastar sus ideas, hasta su muerte a causa de un cáncer en 1967.

John Wheeler, a la edad de ochenta y dos años, continúa su búsqueda para comprender el matrimonio de la mecánica cuántica y la relatividad general; y sigue inspirando a las jóvenes generaciones con sus lecciones y escritos, muy en especial su reciente libro Un viaje por la gravedad y el espacio-tiempo (Wheeler, 1990).

Roger Penrose, como Wheeler y muchos otros, está obsesionado con la unificación de la relatividad general y la mecánica cuántica, y con las mal comprendidas leyes de la gravedad cuántica que deberían surgir de esta unificación. Ha escrito sobre sus ideas no convencionales en un libro para los legos en física (La nueva mente del emperador, 1989). Muchos físicos son escépticos respecto de sus ideas, pero Penrose ha tenido razón tantas veces antes...

 © 1993 Javier de Lucas