La f¨ªsica matem¨¢tica que prob¨® que el futuro del universo est¨¢ bien definido

El fil¨®sofo espa?ol Jos¨¦ Ortega y Gasset afirmaba: ¡°Sorprenderse, extra?arse¡­ es comenzar a entender¡±. La misma idea empuj¨® desde ni?a a Yvonne Choquet-Bruhat a querer ¡°desentra?ar alguno de los secretos del extra?o universo en que vivimos, y del papel que los seres humanos jugamos en ¨¦l¡±, como expresa en su autobiograf¨ªa. La cient¨ªfica francesa, que el pasado 29 de diciembre cumpli¨® 96 a?os, siempre ha confiado en que la f¨ªsica y las matem¨¢ticas nos podr¨ªan ayudar a llevar a cabo tal empe?o. Sus contribuciones, enmarcadas fundamentalmente en el campo de la relatividad general, la han convertido en una destacada figura en el ¨¢rea de la f¨ªsica matem¨¢tica del siglo XX.

Yvonne Choquet-Bruhat ¨Cel apellido ¡°Choquet¡± lo adquiri¨® en su segundo matrimonio con Gustave Choquet¨C naci¨® en Lille (Francia) en el seno de una familia culta. Su padre, Georges Bruhat (1887-1945), fue profesor de f¨ªsica en la Universidad de Lillle, y su madre, Berthe Hubert (1892-1972), profesora de arte, literatura y filosof¨ªa en varios liceos franceses. Desde una temprana edad, Choquet-Bruhat mostr¨® un gran talento para la f¨ªsica y las matem¨¢ticas. A los dieciocho a?os gan¨® una medalla de plata del ¡°Concours General¡±, una competici¨®n a nivel nacional en la que se premiaba a los mejores estudiantes del pa¨ªs. En 1943 comenz¨® sus estudios de Matem¨¢ticas en la Escuela Normal Superior de S¨¦vres, en las afueras de Par¨ªs, donde se gradu¨® tres a?os m¨¢s tarde.

Fue entonces cuando empez¨® su actividad investigadora en el prestigioso Centro Nacional de Investigaci¨®n Cient¨ªfica franc¨¦s (CNRS por sus siglas en franc¨¦s), bajo el asesoramiento del reconocido f¨ªsico matem¨¢tico Andr¨¦ Lichnerowicz. Realiz¨® su tesis sobre el llamado problema de valor inicial (o problema de Cauchy) en el contexto de la relatividad general, en el que se estudia la existencia de soluciones para las ecuaciones planteadas por Albert Einstein, cuando ¨¦stas cumplen determinadas condiciones de partida. En el marco cosmol¨®gico, la cuesti¨®n determinar¨ªa si el futuro del universo est¨¢ bien definido cuando s¨®lo contamos con la informaci¨®n del mismo en un ¡°tiempo concreto¡±, lo que se conoce como dato inicial del problema.

Choquet-Bruhat logr¨® probar, mediante el estudio de complejas ecuaciones diferenciales y t¨¦cnicas geom¨¦tricas, que si se parte de un dato inicial que cumple ciertas restricciones f¨ªsicas plausibles, hay ¨²nicamente un futuro posible para el universo

Choquet-Bruhat logr¨® probar, mediante el estudio de complejas ecuaciones diferenciales y t¨¦cnicas geom¨¦tricas, que si se parte de un dato inicial que cumple ciertas restricciones f¨ªsicas plausibles, hay ¨²nicamente un futuro posible para el universo. Su trabajo doctoral, que tiene por t¨ªtulo ¡°Th¨¦or¨¨me d¡¯existence pour certains syst¨¨mes d¡¯equations aux d¨¦riv¨¦es partielles non lin¨¦aires¡±, pone de manifiesto la naturaleza determinista de la teor¨ªa de Einstein, pues el futuro del universo queda fijado por la informaci¨®n que lo describe en un instante de tiempo.

En 1949 Choquet-Bruhat fue nombrada investigadora asistente del CNRS, y m¨¢s tarde asociada. En 1951 acept¨® un contrato postdoctoral en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton en EE UU All¨ª tuvo la oportunidad de conocer a Einstein, a quien pudo explicar en su despacho, con una combinaci¨®n de franc¨¦s e ingl¨¦s, los principales logros de su tesis. El genio alem¨¢n la felicit¨® por el trabajo realizado y la invit¨® a visitarle a su despacho siempre que quisiera.

La soluci¨®n al problema de Cauchy ha fundamentado, entre otros campos de investigaci¨®n, el estudio de la estabilidad de las soluciones de las ecuaciones de Einstein, que analiza cu¨¢nto var¨ªan los universos que surgen de ligeras perturbaciones del dato inicial. ?Se obtiene un universo ligeramente diferente al previsto, o por el contrario no tendr¨ªa casi nada que ver con ¨¦l? Por otra parte, este trabajo facilit¨® el uso t¨¦cnicas num¨¦ricas y anal¨ªticas para aproximar las soluciones de las ecuaciones de Einstein, ya que habitualmente son muy dif¨ªciles de calcular de forma expl¨ªcita. Aparte, m¨¢s all¨¢ de su importancia dentro la teor¨ªa de la relatividad general, el trabajo de Choquet Bruhat ha establecido las bases para el estudio de otras teor¨ªas f¨ªsicas como la hidrodin¨¢mica relativista, la teor¨ªa Gauge no abeliana o la supergravedad.

Entre otros m¨¦ritos, destaca el haber sido la primera mujer elegida para formar parte de la Academia de las Ciencias Francesa

La fecunda trayectoria cient¨ªfica de la f¨ªsica matem¨¢tica ha dado como fruto un total de siete libros y trescientos art¨ªculos, que la han hecho merecedora de importantes premios y galardones nacionales e internacionales. Entre otros m¨¦ritos, destaca el haber sido la primera mujer elegida para formar parte de la Academia de las Ciencias Francesa, el 14 de mayo de 1979.

En las ¨²ltimas l¨ªneas de su autobiograf¨ªa, la cient¨ªfica francesa rememora una reflexi¨®n del fil¨®sofo Blaise Pascal, en la que ¨¦ste admite tener ¡°una tremenda ignorancia de todo¡±. A pesar de que Choquet-Bruhat reconozca la ingente cantidad de preguntas que quedan por responder, sus contribuciones han significado un avance cient¨ªfico considerable.

Despu¨¦s de una vida dedicada a la investigaci¨®n, Yvonne Choquet-Bruhat ha podido ver cumplido el sue?o de su infancia: aportar luz sobre algunos de los misterios del universo en que nos toca vivir.

Alberto Soria es investigador postdoctoral en el Instituto de Ciencias Matem¨¢ticas (ICMAT) y es profesor de la Universidad Cat¨®lica de ?vila

Caf¨¦ y Teoremas es una secci¨®n dedicada a las matem¨¢ticas y al entorno en el que se crean, coordinado por el Instituto de Ciencias Matem¨¢ticas (ICMAT), en la que los investigadores y miembros del centro describen los ¨²ltimos avances de esta disciplina, comparten puntos de encuentro entre las matem¨¢ticas y otras expresiones sociales y culturales y recuerdan a quienes marcaron su desarrollo y supieron transformar caf¨¦ en teoremas. El nombre evoca la definici¨®n del matem¨¢tico h¨²ngaro Alfred R¨¦nyi: "Un matem¨¢tico es una m¨¢quina que transforma caf¨¦ en teoremas".

Edici¨®n y coordinaci¨®n: ?gata Tim¨®n (ICMAT).

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