"Estamos descubriendo la estructura matem¨¢tica profunda de la materia"

En Estados Unidos los cient¨ªficos cambian frecuentemente de universidad, o de laboratorio, y suelen evitar enfrascarse mucho en l¨ªneas de investigaci¨®n ignoradas por sus colegas. John Schwarz ha hecho todo lo contrario a lo largo de su carrera. Pas¨® de la prestigiosa Universidad Princeton, con el doctorado reci¨¦n hecho, al no menos prestigioso Caltech (California), en 1972. Y all¨ª ha trabajado desde entonces.En 1974 descubri¨®, junto con su colega Joel Scherk, algo que ellos, pero casi nadie m¨¢s, vieron que era un avance clave en la f¨ªsica te¨®rica: vislumbraron, en una formulaci¨®n dise?ada para otro problema, una combinaci¨®n consistente de la gravedad con la mec¨¢nica cu¨¢ntica. Hab¨ªan concebido las supercuerdas, y en ello sigue todav¨ªa Schwarz, a sus 55 a?os.

Schwarz se ha convertido no s¨®lo en un reconocid¨ªsimo f¨ªsico te¨®rico del ¨¢rea, sino tambi¨¦n en una especie de monumento vivo a la pasi¨®n y fidelidad por un campo de investigaci¨®n soldado a las matem¨¢ticas que est¨¢ viviendo ahora una ¨¦poca dorada con centenares de personas metidas en ello. Recientemente, Schwarz ha estado trabajando en Madrid con sus colegas de la Universidad Aut¨®noma.

Pregunta: ?C¨®mo es ese instante en que uno tiene la idea genial? ?Es un ?Eureka! o es un proceso lento de reflexi¨®n?

Respuesta: Ten¨ªamos esa formulaci¨®n delante de la cara y, en cierto sentido, era s¨®lo cuesti¨®n de hacer la interpretaci¨®n correcta. Llev¨¢bamos trabajando cinco a?os en el asunto y al verlo como una teor¨ªa de la gravedad y las otras fuerzas todo ten¨ªa sentido.

P. ?Fue bienvenida su idea por la comunidad cient¨ªfica?

R. Al principio yo creo que no hubo el m¨¢s m¨ªnimo inter¨¦s; se ignoraba. La cuesti¨®n tard¨® diez a?os en despertar un inter¨¦s sustancial. Luego se avanz¨® muy r¨¢pidamente.

P. ?Cu¨¢l es para. usted el enorme atractivo de las supercuerdas, el inter¨¦s que le ha arrastrado durante tantos a?os?

R. Aunque nuestros conocimientos est¨¢n lejos de ser completos, estoy convencido de que estamos desarrollando una comprensi¨®n profunda de la estructura fundamental matem¨¢tica de la materia. Es, en mi opini¨®n, la ¨²nica posibilidad de construir algo como el universo que observamos.

P. ?Se necesitan las matem¨¢ticas para construir el universo?

R. Para descubrirlo.

P. ?Al tener en cuenta todas las fuerzas de la naturaleza, aspiran ustedes a una denominada teor¨ªa del todo?

R. No me gusta esa expresi¨®n. Lo que hace esta teor¨ªa de supercuerdas es una descripci¨®n completa de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, pero no me gusta eso de Teor¨ªa del Todo, porque parece que hace algo m¨¢s, mientras que hay otras preguntas cient¨ªficas que no contestar¨ªa una teor¨ªa de supercuerdas.

P. Entonces, aunque se estableciese esta teor¨ªa, no sobrar¨ªa el resto de la ciencia?

R. Dirac, cuando descubri¨® la ecuaci¨®n relativista del electr¨®n, dijo que la qu¨ªmica quedaba, en principio, explicada.

En cierto sentido t¨¦cnico ten¨ªa raz¨®n, pero eso no significa nada, porque para que fuera como ¨¦l dec¨ªa se requerir¨ªa un poder de computaci¨®n inimaginable, incluso con computadoras de dentro de cien a?os. En principio, una teor¨ªa del universo microsc¨®pico es responsable de las propiedades f¨ªsicas de otras cosas observables, pero en la pr¨¢ctica es imposible matem¨¢ticamente pasar de una a otra. Es necesario desarrollar otros campos de investigaci¨®n.

P. ?As¨ª que los f¨ªsicos del futuro tienen trabajo aunque triunfen con las supercuerdas?

R. Si quieres explicar el universo observable, adem¨¢s de las ecuaciones que describen el universo microsc¨®pico, necesitas tambi¨¦n las condiciones iniciales y, entonces, en principio, podr¨ªas describir su evoluci¨®n. Pero no est¨¢ claro que se logre una teor¨ªa de las condiciones iniciales, y. aunque fuera as¨ª, no se podr¨ªa explicar. todo lo que ha sucedido, porque no podemos deducir matem¨¢ticamente todo: el hecho de que la Tierra exista, de que nosotros estemos aqu¨ª sentados, porque la mec¨¢nica cu¨¢ntica es probabil¨ªstica, hay accidentes mecanicocu¨¢nticos y no puedes explicar todo a partir de un principio.

P. ?Qu¨¦ pueden entonces lograr con las supercuerdas?

R. Esperamos explicar las part¨ªculas elementales y sus propiedades y sus fuerzas de interacci¨®n, explicar lo que sucede con el espacio y el tiempo a distancias muy peque?as. Ser¨ªa un modelo muy predictivo capaz de explicar muchos fen¨®menos. Est¨¢n emergiendo nuevos conceptos, es fascinante esta conjunci¨®n de la gravedad y la mec¨¢nica cu¨¢n tica.

P. ?C¨®mo describe el universo esta teor¨ªa?

R. Es una estructura matem¨¢tica que requiere la gravedad para su consistencia, mientras que todas las teor¨ªas f¨ªsicas previas en las que est¨¢ implicada la mec¨¢nica cu¨¢ntica no son consistentes al introducir la gravedad, que es un a de las fuerzas de la naturaleza y que no puedes dejarla de lado si quieres tener una comprensi¨®n completa.Otra idea b¨¢sica es que en cierto sentido s¨®lo hay una part¨ªcula elemental, un tipo de cuerda que puede vibrar y moverse en modos diferentes. As¨ª, todas las part¨ªculas observadas [como los quarks o los electrones] son diferentes movimientos y configuraciones de una supercuerda. La teor¨ªa exige que haya dimensiones espaciales adicionales, no s¨®lo las tres que observamos, sino m¨¢s, siete seg¨²n los trabajos m¨¢s recientes. De modo que tenemos diez dimensiones espaciales m¨¢s el -tiempo.

P. ?Pero c¨®mo ser¨ªa una vaca, o una mesa, en diez dimensiones espaciales?

R. [sonr¨ªe] Las dimensiones extra de estas cuerdas tienen que estar enrolladas en s¨ª mismas en configuraciones muy peque?as de manera que no las observamos normalmente. La ¨²nica manera de verlas ser¨ªa en experimentos de muy alta energ¨ªa, muy por encima de la alcanzada en los aceleradores de part¨ªculas actuales.

P. ?Son dimensiones s¨®lo visibles para los matem¨¢ticos?

R. Los matem¨¢ticos encuentran interesantes estas teor¨ªas porque las dimensiones extra pueden tener geometr¨ªas muy complicadas y hay toda una rama matem¨¢tica dedicada a explicar sus propiedades.

P. Los cr¨ªticos de la teor¨ªa de supercuerdas se?alan constantemente que no se pueden hacer experimentos para contrastarla. ?Es una forma nueva de hacer f¨ªsica?

R. Todo este tema se ha desarrollado de forma diferente a revoluciones previas en f¨ªsica. Entiendo que fastidia a algunas personas y yo preferir¨ªa que tuvi¨¦ramos m¨¢s contacto directo con experimentos. Pero estoy convencido de que es falso afirmar que no habr¨¢ contacto experimental y creo que se van a confirmar predicciones muy importantes de la teor¨ªa en aceleradores de part¨ªculas.

P. Pero hacer f¨ªsica durante 25 a?os s¨®lo pensando y pensando...

R. Ha habido otros ejemplos en f¨ªsica te¨®rica que era abstracta y no inmediatamente relacionada con los experimentos. Tal vez lo que carezca de precedentes sea que tantos f¨ªsicos te¨®ricos est¨¦n metidos en algo as¨ª a la vez.