"Un agujero negro es un manojo de cuerdas"

Juan Maldacena es uno de los máximos especialistas de la Teoría de Cuerdas reconocido internacionalmente, sobre todo desde que, hace unos años, descubriera un puente, "una conexión muy íntima", dice él mismo, "entre la física de partículas y la gravedad descrita por las cuerdas". En la base de esta denominada Correspondencia Maldacena está su estudio profundo de los agujeros negros minúsculos. Maldacena nació en Buenos Aires hace 38 años, y ahora es una figura del célebre Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (EE UU). Además de participar en el congreso Strings 07, en Madrid, este científico tímido, que salpica de vez en cuando su seriedad con una sonrisa radiante, dio una magnífica conferencia de divulgación en la Fundación BBVA.

"Mi motivación para estudiar esta teoría es el Big Bang, poder explicar el origen del tiempo y ese tipo de cosas"

"Es como si la Teoría de Cuerdas fuera más inteligente que nosotros. Se resuelven paradojas, surgen conexiones inesperadas..."

Pregunta. ¿Por qué se interesó por la física, especialmente por la Teoría de Cuerdas?

Respuesta. Mi papá es ingeniero y le gustaba arreglar el televisor y la lavarropas, era muy experimental... Y a mí me gustó siempre entender cómo funcionan las cosas, primero los objetos de la vida cotidiana, y después las leyes de la física que son usadas en esos objetos, como la electricidad...

P. Entre arreglar los electrodomésticos y la Teoría de Cuerdas hay un gran trecho.

R. En el fondo es siempre lo mismo: resolver ciertos problemas, entender cómo funcionan las cosas.

P. Y ha pasado a querer saber cómo funciona el universo.

R. Sí. Exacto.

P. ¿Cómo definiría la Teoría de Cuerdas?

R. Trata de describir todas las interacciones de la naturaleza de forma consistente, en particular la gravedad y la física de partículas. Eso, normalmente, no se logra porque la física de partículas se basa en la mecánica cuántica, mientras que la de la gravedad es puramente una teoría clásica. Cuesta poner las dos cosas juntas y la Teoría de Cuerdas lo logra.

P.¿Es la única que alcanza esa combinación?

R. Es la teoría más consistente. Se están explorando otras alternativas, pero creo que es justo decir que no están tan desarrolladas y que no han tenido tantos logros.

P. ¿Por qué es tan apasionante? Da la sensación de que los 500 participantes de Strings 07 no se han perdido ni una charla día tras día...

R. Es muy interesante tratar de comprender... Esta teoría tiene muchas sorpresas, cosas que uno no se imaginaba. Es como si la Teoría de Cuerdas fuera más inteligente que nosotros. Se resuelven paradojas, surgen conexiones inesperadas...

P. ¿Usted cómo trabaja: llega al despacho y se pone a pensar?

R. Sí, pienso, escribo fórmulas, hablo con mis colegas, escribo ecuaciones... Es un proceso de pensar en muchas ideas, pero la mayor parte de ellas van a estar equivocadas y hay que seleccionar las correctas.

P. ¿Piensa usted en términos físicos, en función de la naturaleza, o matemáticamente?

R. Las dos cosas. Uno piensa en ciertos fenómenos físicos y trata de describirlos mediante fórmulas, buscando las ecuaciones que describen ese proceso. Puede suceder que uno no lo pueda describir con las fórmulas que tiene y entonces intenta encontrar otras nuevas. La física trata de describir la naturaleza por medio de ecuaciones.

P. Pero el resultado es una construcción teórica tremendamente complicada, como demasiado alejada de la naturaleza.

R. Estas cosas siempre son complicadas al principio y luego se van simplificando. La teoría de Einstein, al principio, se consideraba tan compleja que se decía que sólo la entendían dos o tres personas en el mundo, y ahora la entiende cualquier estudiante de Física, aunque siga teniendo muchos aspectos complicados. Yo creo que las cosas se van a simplificar en la Teoría de Cuerdas.

P. ¿Por qué tanto éxito de este enfoque, desde unos orígenes marginales en el mundo de la física, en los años ochenta, hasta haberse convertido en una tendencia muy influyente?

R. Porque esos científicos marginales encontraron que la Teoría de Cuerdas describía la gravedad y además podía incorporar muchos aspectos de la física de partículas. Entonces se pensaba que enseguida se iba a encontrar la versión correcta de la teoría y que se podría describir toda la física de partículas desde las cuerdas. Luego se vio que no era tan fácil.

P. ¿Cómo podrían estar seguros de que la teoría es correcta?

R. La única manera es encontrar una predicción experimental y comprobar así que la teoría es correcta.

P. ¿Cuándo?

R. No sabemos. No hay una solución de cuerdas única, hay muchas posibilidades y no sabemos seleccionar cuál de todas ellas corresponde a la naturaleza. Según la teoría, hay muchos universos posibles, un número muy grande, y podrían estar todos coexistiendo, pero vivimos en uno de ellos y no sabemos en cuál, no entendemos cómo seleccionar el correcto.

P. Usted se ocupa de los agujeros negros. ¿Qué es un agujero negro desde una perspectiva de cuerdas?

R. Quizá antes debería explicar que hay cosas que las teorías actuales, tanto el Modelo Estándar como la gravedad, no pueden describir, mientras que la Teoría de Cuerdas sí. Un ejemplo es un agujero negro muy pequeño. Los agujeros negros se evaporan, se desintegran y cuando lo hacen, según la Teoría de Cuerdas, el proceso debe obedecer las leyes de la mecánica cuántica. Sin embargo, científicos como Stephen Hawking y otros relativistas, habían argumentado que si se hiciera ese experimento de formación de un agujero negro muy pequeño, se violarían las leyes cuánticas.

P. ¿Sólo los agujeros pequeños, no los que hay en el centro de las galaxias?

R. Es que esos agujeros grandes tardan mucho en deshacerse, si uno está dispuesto a esperar billones y billones de años quizá los viera desintegrarse. Desgraciadamente, la naturaleza produce agujeros negros grandes, pero no pequeños, y crearlos en un acelerador de partículas probablemente será muy difícil. Si en la evaporación de un agujero negro se violase la mecánica cuántica, la Teoría de Cuerdas estaría mal. Por ahora esta teoría hace predicciones comprobables, pero sólo para experimentos que son muy difíciles de hacer, como esta predicción sobre agujeros negros, y ninguna para un experimento fácil.

P. ¿Un agujero negro pequeño significa microscópico?

R. Sí. Un agujero negro muy pequeño es un manojo de cuerdas, y nos estamos preguntando cómo se comportaría.

P. ¿El Big Bang es igual en la Teoría de Cuerdas que en la teoría estándar?

R. Es una buena pregunta, y todavía no sabemos cómo describir conceptualmente el Big Bang en la Teoría de Cuerdas.

P. Pero no es una alternativa.

R. De ninguna manera. La Teoría de Cuerdas no es una alternativa total a la teoría convencional; lo que trata es de extenderla a cosas y procesos que no puede describir. La física, con las teorías actuales, no puede describir el universo cuando tenía un tamaño sumamente pequeño; para eso necesitamos las cuerdas. Mi motivación para estudiar esta teoría es el Big Bang, poder explicar el origen del tiempo y ese tipo de cosas.