En colaboraci\u00f3n con el estadounidense John Schwarz, el f\u00edsico te\u00f3rico brit\u00e1nico Michael Green, en la actualidad profesor em\u00e9rito de la Universidad de Cambridge y docente de la Universidad Queen Mary de Londres, public\u00f3 dos trabajos en 1984 que condujeron a lo que se denomin\u00f3 como la primera revoluci\u00f3n de las supercuerdas. Los estudios resolv\u00edan las inconsistencias matem\u00e1ticas de la teor\u00eda de cuerdas, un modelo seg\u00fan el cual el universo estar\u00eda constituido por filamentos microsc\u00f3picos \u2013las cuerdas\u2013 que vibrar\u00edan en hasta 26 dimensiones del espacio tiempo. Los trabajos simplificaron la introducci\u00f3n de los fermiones \u2013uno de los dos grandes tipos de part\u00edculas elementales (el otro est\u00e1 constituido por los bosones)\u2013 en la teor\u00eda de cuerdas y revitalizaron el inter\u00e9s por un campo de estudios en retroceso.<\/p>\n
La teor\u00eda de cuerdas, formulada originalmente a finales de la d\u00e9cada de 1960, en sus versiones iniciales solamente inclu\u00eda a los bosones. Esa categor\u00eda est\u00e1 compuesta por las part\u00edculas transmisoras de las fuerzas electromagn\u00e9ticas, nuclear fuerte y nuclear d\u00e9bil, tales como el fot\u00f3n, el gluon y los bosones Z y W. Estas fuerzas son absorbidas o emitidas por los fermiones, las part\u00edculas de materia (electr\u00f3n, muon, tau, tres tipos de neutrinos y seis de cuarks). \u201cLo que hicimos Schwarz y yo fue reformular la teor\u00eda de cuerdas de tal manera que incluyera a fermiones y bosones y, as\u00ed, pudiese presentar supersimetr\u00eda\u201d, explica Green, de 73 a\u00f1os. \u201cLos fermiones se comportan de manera muy diferente a los bosones\u201d. La supersimetr\u00eda estipula que cada fermi\u00f3n conocido tendr\u00eda un bos\u00f3n hipot\u00e9tico como compa\u00f1ero supersim\u00e9trico, con la misma masa y dem\u00e1s caracter\u00edsticas, y viceversa.<\/p>\n
Al comienzo del mes de febrero, Green visit\u00f3 Brasil por primera vez. Estuvo en la ciudad de S\u00e3o Paulo, cuando particip\u00f3 en eventos del Centro Internacional de F\u00edsica Te\u00f3rica del Instituto Sudamericano para Investigaci\u00f3n Fundamental (ICTP-Saifr), cuya sede se encuentra en el Instituto de F\u00edsica Te\u00f3rica de la Universidade Estadual Paulista (IFT-Unesp), donde acaba de asumir la presidencia del consejo cient\u00edfico. En la siguiente entrevista, el f\u00edsico se explaya sobre la importancia de sus trabajos y habla de la teor\u00eda de cuerdas.<\/p>\n
\u00bfCu\u00e1les son sus obligaciones y planes como presidente del consejo cient\u00edfico del ICTP-Saifr?<\/strong> La teor\u00eda de cuerdas no es una teor\u00eda en s\u00ed misma, sino un andamiaje matem\u00e1tico para la discusi\u00f3n de muchas teor\u00edas diferentes<\/p><\/blockquote>\n \u00bfUsted no ten\u00eda una relaci\u00f3n formal con el ICTP-Saifr antes de que lo escogieran para ese cargo?<\/strong> \u00bfPodr\u00eda relatarnos por qu\u00e9 sus trabajos junto a John Schwarz en 1984 fueron tan importantes para el \u00e1rea de la teor\u00eda de cuerdas?<\/strong> \u00bfCu\u00e1les eran exactamente esos problemas?<\/strong> \u00bfEn aqu\u00e9l momento a\u00fan hab\u00eda dificultades para estructurar una teor\u00eda de cuerdas que incluyera a los fermiones y los relacionara con los bosones por medio de la supersimetr\u00eda?<\/strong> \u00bfPodr\u00eda explicar mejor este tema?<\/strong> La idea de que el espacio es un tel\u00f3n de fondo est\u00e1tico es una simplificaci\u00f3n<\/p><\/blockquote>\n Si solo podemos observar una supersimetr\u00eda rota, \u00bfc\u00f3mo podr\u00edamos saber que previamente ella estaba intacta?<\/strong> Los dispositivos con los que hoy cuentan los f\u00edsicos, \u00bfser\u00edan lo suficientemente poderosos como para hallar evidencias experimentales de la validez de la teor\u00eda de cuerdas?<\/strong> \u00bfLa teor\u00eda de cuerdas representa la b\u00fasqueda de una teor\u00eda de todo, que intenta ir m\u00e1s all\u00e1 del Modelo Est\u00e1ndar y unificar la relatividad con la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos, algo que a\u00fan no se ha hecho?<\/strong> La imagen que relaciona cuerdas vibrando en diferentes dimensiones con distintas part\u00edculas es elegante. \u00bfPero esa idea prevalecer\u00e1?<\/strong> El espacio vibra al igual que las part\u00edculas que se desplazan en \u00e9l<\/p><\/blockquote>\n Entre 2009 y 2015 usted ocup\u00f3 uno de los cargos acad\u00e9micos m\u00e1s reconocidos a nivel internacional: la c\u00e1tedra de profesor lucasiano de Matem\u00e1tica en la Universidad de Cambridge, anteriormente ocupada por Stephen Hawking y por Isaac Newton entre el final del siglo XVII y el comienzo del siglo XVIII. \u00bfCu\u00e1les eran sus obligaciones en la c\u00e1tedra?<\/strong> Cuando fue creada, la c\u00e1tedra lucasiana funcionaba como una especie de beca, \u00bfes as\u00ed?<\/strong> Hablemos de un tema m\u00e1s general. \u00bfCu\u00e1l ser\u00e1 el impacto del Brexit sobre la ciencia emergente en el Reino Unido?<\/strong>
\nA\u00fan estoy aprendiendo sobre el instituto, que es nuevo y tiene grandes ambiciones. Conozco a Nathan Berkovits [el director del ICTP-Saifr] desde hace muchos a\u00f1os y es asombroso ver c\u00f3mo consigui\u00f3 montar un centro cuyos intereses son amplios. El enfoque de las ciencias matem\u00e1ticas est\u00e1 cambiando. Hay mucho potencial para trabajar en temas ligados a la biolog\u00eda. Otras \u00e1reas de la f\u00edsica te\u00f3rica, que ya eran interesantes, ahora se han tornado a\u00fan m\u00e1s. Todav\u00eda estoy poni\u00e9ndome al tanto de cu\u00e1les son las limitaciones monetarias del instituto. Con m\u00e1s dinero se pueden ampliar las \u00e1reas de investigaci\u00f3n.<\/p>\n
\nNo. Estuve en comit\u00e9s similares de otros institutos. Existe uno similar a este en la ciudad de Bangalore, en la India, de cuyo consejo a\u00fan formo parte y est\u00e1 estructurado en forma diferente al ICTP, es mayor y su \u00e1rea de actividades tambi\u00e9n. Lo principal pasa por c\u00f3mo se garantiza un presupuesto a futuro. Si hay incertidumbre sobre la financiaci\u00f3n futura, resulta dif\u00edcil atraer gente al instituto.<\/p>\n
\nEsos art\u00edculos fueron el c\u00e9nit de nuestra colaboraci\u00f3n. En aquel tiempo, Schwarz [del Instituto de Tecnolog\u00eda de California, el Caltech] y yo est\u00e1bamos trabajando en conjunto desde hac\u00eda cinco a\u00f1os. Cada a\u00f1o pas\u00e1bamos de tres a cuatro meses juntos, en Estados Unidos o en el Reino Unido. La teor\u00eda de cuerdas exist\u00eda desde el final de los a\u00f1os 1960, pero el \u00e1rea se hab\u00eda debilitado a mediados de la d\u00e9cada de 1970. Eso ocurri\u00f3 porque hubo una serie de desarrollos en el \u00e1rea que denominamos teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos, una herramienta b\u00e1sica para elaborar teor\u00edas con las part\u00edculas elementales. Al comienzo de los a\u00f1os 1970 surgi\u00f3, por ejemplo, el Modelo Est\u00e1ndar, una explicaci\u00f3n para la mayor\u00eda de las observaciones efectuadas en los experimentos de f\u00edsica de part\u00edculas. Inmediatamente despu\u00e9s hubo desarrollos te\u00f3ricos en el \u00e1rea a los que denominamos supersimetr\u00eda. Estos avances atrajeron para esas \u00e1reas a la gente que hab\u00eda trabajado en las primeras versiones de la teor\u00eda de cuerdas. Pero Schwarz y yo segu\u00edamos interesados en la teor\u00eda de cuerdas, en compa\u00f1\u00eda de unos pocos colegas. Simult\u00e1neamente, quienes trabajaban con supersimetr\u00eda se topaban con grandes dificultades. Entonces, en 1984, descubrimos que la teor\u00eda de cuerdas evitaba la aparici\u00f3n de problemas que tambi\u00e9n afectaban los estudios con supersimetr\u00eda y otras \u00e1reas.<\/p>\n
\nEran violaciones a las que denominamos anomal\u00edas. Hay ciertas propiedades de la f\u00edsica cl\u00e1sica, formuladas antes del surgimiento de la teor\u00eda cu\u00e1ntica, a las cuales se las considera sagradas, que no pueden refutarse. Ese es el caso, por ejemplo, de la ley de la conservaci\u00f3n de la energ\u00eda y de las cargas el\u00e9ctricas. En los sistemas cu\u00e1nticos, esas leyes pueden violarse, pero no en los sistemas cl\u00e1sicos. Algunas anomal\u00edas son aceptables. Otras, como la violaci\u00f3n de la conservaci\u00f3n de la energ\u00eda, representan un desastre. Son inconsistencias graves en una teor\u00eda. El Modelo Est\u00e1ndar es una hermosa teor\u00eda, no presenta anomal\u00edas. Pero cuando uno intentaba ir m\u00e1s all\u00e1 y plantear una teor\u00eda que explicara todas las fuerzas de la naturaleza, los intentos exhib\u00edan anomal\u00edas. Siempre nos dijeron que tambi\u00e9n hallar\u00edamos anomal\u00edas en la teor\u00eda de cuerdas. Pero en 1984, hicimos c\u00e1lculos y advertimos que la teor\u00eda de cuerdas evitaba ese tipo de problema de una manera muy inteligente.<\/p>\n
\nLo que hicimos Schwarz y yo fue replantear la teor\u00eda de cuerdas de manera tal que incluyese a fermiones y bosones para que as\u00ed pudiera presentar supersimetr\u00eda. Los fermiones se comportan de una manera muy diferente a los bosones. Cuando se afirma que hay una supersimetr\u00eda que los relaciona eso no es obvio, y es menos obvio a\u00fan desde un punto de vista experimental. Hasta hoy, no hay ninguna evidencia directa y experimental de que la supersimetr\u00eda exista en la naturaleza. La raz\u00f3n del entusiasmo de la gente por nuestros trabajos era bastante te\u00f3rica. Una teor\u00eda que presenta supersimetr\u00eda posee propiedades matem\u00e1ticas que permiten entender las cosas de una manera m\u00e1s profunda que en el caso de otras que no la ostentan. Por eso, la conexi\u00f3n de la teor\u00eda de cuerdas con los matem\u00e1ticos se torn\u00f3 enorme. El problema radica en que en los experimentos de f\u00edsica siempre se rompe la supersimetr\u00eda.<\/p>\n
\nSe trata de un concepto dif\u00edcil. En la f\u00edsica existen simetr\u00edas conocidas que no vemos. Brindar\u00e9 un ejemplo sencillo. Imaginemos una monta\u00f1a sim\u00e9trica, con una esfera colocada en la cumbre. La esfera puede caer hacia cualquiera de los lados. Mientras que la esfera est\u00e1 en la c\u00faspide, hay una simetr\u00eda total entre las ecuaciones que describen esa situaci\u00f3n. Pero sabemos que la esfera caer\u00e1 hacia uno de los dos lados, donde hay valles. Cuando caiga, la simetr\u00eda se romper\u00e1. Lo que observamos en la naturaleza en los experimentos es la esfera en la hondonada. En la cima de la monta\u00f1a la esfera es muy inestable. La idea de rotura de la simetr\u00eda es muy com\u00fan en la naturaleza. Si la supersimetr\u00eda [de bosones y fermiones] existiera en la naturaleza, tambi\u00e9n ser\u00eda en esa forma. Para cada part\u00edcula del tipo bos\u00f3n tendr\u00eda que existir, en teor\u00eda, otra de tipo fermi\u00f3n con la misma masa. Pero sabemos que eso no es as\u00ed, no hay una pareja para cada part\u00edcula. Entonces, si la supersimetr\u00eda de hecho existiera, deber\u00eda aparecer en forma rota. La pregunta que se impone es: \u00bfpodemos entenderla?<\/p>\n
\nEsa es justamente una de las cr\u00edticas que se le hacen a la supersimetr\u00eda. Se avala esa noci\u00f3n debido a varios motivos emocionales, como creer que, de alg\u00fan modo fundamental, todas las part\u00edculas estar\u00edan interrelacionadas, por ejemplo. En la actualidad, la supersimetr\u00eda es la \u00fanica forma de establecer esa relaci\u00f3n entre bosones y fermiones. Adem\u00e1s, las propiedades matem\u00e1ticas de las teor\u00edas con supersimetr\u00eda son tan bellas. Para los matem\u00e1ticos son hermosas, pero eso no quiere decir que necesariamente haya una base f\u00edsica que lo sustente.<\/p>\n
\nEl problema es que no sabemos cu\u00e1les son realmente las predicciones de la teor\u00eda de cuerdas. Cuando Einstein formulaba la relatividad general, hab\u00eda una serie de suposiciones. As\u00ed fue que ni bien formul\u00f3 su famosa ecuaci\u00f3n, inmediatamente reconoci\u00f3 que ella explicar\u00eda el precedente an\u00f3malo de la \u00f3rbita de Mercurio y el desv\u00edo de la luz en el eclipse solar.<\/p>\n
\nCreo que no. No se trata de una teor\u00eda en s\u00ed misma. De manera m\u00e1s general, es una estructura, un andamiaje matem\u00e1tico para debatir muchas teor\u00edas diferentes. D\u00e9jeme darle un ejemplo. La gente habla de la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos, que fue desarrollada luego de que se propusiera la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Paul Dirac [f\u00edsico te\u00f3rico brit\u00e1nico que gan\u00f3 en Nobel de F\u00edsica en 1933] fue uno de los primeros en hablar de la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos, que no define una teor\u00eda, sino la forma de abordar teor\u00edas. Pienso que la teor\u00eda de cuerdas es algo an\u00e1logo. Ella contiene en s\u00ed una teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos, tal como la gravedad de Einstein o el electromagnetismo. Es una forma interesante de hablar de las partes que componen la f\u00edsica te\u00f3rica. Adem\u00e1s, yo me pregunto: \u00bfqu\u00e9 es el todo? Todo es lo que hoy en d\u00eda creemos que es importante, pero eso no incluye aquello que a\u00fan no hemos descubierto. Ese concepto no es muy \u00fatil.<\/p>\n
\nSinceramente espero que la teor\u00eda de cuerdas conduzca a alg\u00fan lado, pero sospecho que no podremos ver una cuerda. Necesitamos un nuevo lenguaje. Para poder pensar en una cuerda vibrando en el espacio, primero debe existir el espacio. La idea de que el espacio es un tel\u00f3n de fondo est\u00e1tico en el cual las part\u00edculas vibran es una buena aproximaci\u00f3n. Sabemos, bas\u00e1ndonos en la gravitaci\u00f3n cu\u00e1ntica, que el espacio es algo din\u00e1mico, en el sentido de que su geometr\u00eda vibra al igual que las part\u00edculas que se mueven en \u00e9l. Voy a permitirme esbozar una analog\u00eda grosera. Imaginemos una cuerda microsc\u00f3pica sobre una hoja de papel. A la vista de un microscopio poderoso, la hoja presenta una estructura delgada que no es homog\u00e9nea ni lineal. Hay variaciones en su trama. Entonces, si colocamos una cuerda diminuta sobre el papel, ella tampoco ser\u00e1 un objeto lineal. Al fin y al cabo, el propio papel presenta fluctuaciones. La idea de que es posible separar la cuerda del espacio en movimiento constituye una simplificaci\u00f3n que se usa en la teor\u00eda de cuerdas perturbativa. En ella, se asume que el background<\/em> es liso y no tiene una estructura. Esa simplificaci\u00f3n permite generar vibraciones cu\u00e1nticas de las cuerdas, pero no las vibraciones cu\u00e1nticas del espacio, sea lo que sea que eso signifique. Ese es el problema de la gravedad cu\u00e1ntica. Mientras no se sepa lo que significa, la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, en su sentido m\u00e1s general, exige que la idea del espacio lineal se reduzca a distancias muy pero muy peque\u00f1as.<\/p>\n
\nSi Hawking [1942-2018] no hubiera existido, nadie habr\u00eda o\u00eddo hablar de la c\u00e1tedra lucasiana, pese a que la misma ha sido ocupada por exponentes tales como Isaac Newton [1642-1727] y Paul Dirac [1902-1984]. Hawking fue un gran f\u00edsico que vivi\u00f3 con un problema de salud grave, algo incre\u00edble. Esa es una de las razones de su fama. Mucha gente no sabe nada sobre la f\u00edsica que \u00e9l creo. No hay ninguna obligaci\u00f3n en particular. Tan solo es un t\u00edtulo. Y uno debe jubilarse a los 67 a\u00f1os. En Gran Breta\u00f1a, todas las universidades, excepto las de Oxford y Cambridge, no determinan una edad jubilatoria. Ellas funcionan como en Estados Unidos. Uno puede quedarse todo el tiempo que desee. En algunos casos excepcionales, las instituciones pueden imponer el retiro. Las universidades de Oxford y Cambridge argumentaron que son excepciones y que la estructura de su cuerpo docente se ver\u00eda muy afectada en caso de que no se impusiera una edad jubilatoria. Se tiende a ir a Cambridge u Oxford y no salir nunca m\u00e1s. Personalmente pienso que la jubilaci\u00f3n de los docentes es algo bueno para las universidades porque hacen falta puestos de trabajo para los m\u00e1s j\u00f3venes.<\/p>\n
\nEs como dije, hoy en d\u00eda es solamente un t\u00edtulo. La vacante para la c\u00e1tedra lucasiana fue donada por un hombre llamado Henry Lucas [1610-1663], un parlamentario del siglo XVII. Newton fue el segundo que ocup\u00f3 ese puesto. El dinero se invert\u00eda para pagar sueldos, pero ese fondo ya no existe desde hace mucho tiempo. El dinero para solventar al profesor lucasiano ya no proviene de ese fondo. Si uno estudia la historia, puede comprobar que algunas personas que ocuparon la c\u00e1tedra lucasiana se jubilaron r\u00e1pidamente con el prop\u00f3sito de asumir otras c\u00e1tedras mejor remuneradas. La gente no se interesa demasiado con los t\u00edtulos, sino con el dinero. Si bien es una c\u00e1tedra de matem\u00e1tica, muchos de los que ocuparon el cargo en el \u00faltimo siglo eran f\u00edsicos te\u00f3ricos.<\/p>\n
\nNadie sabe con certeza qu\u00e9 va a suceder. Para aquellos que trabajan con f\u00edsica b\u00e1sica, como yo, la necesidad de financiaci\u00f3n es modesta. Necesitamos dinero para viajar, tener alumnos de doctorado y pasantes de posdoctorado. Es un monto bajo si lo comparamos con los requerimientos de la f\u00edsica experimental. Por ahora, gran parte de ese dinero viene de la Uni\u00f3n Europea, a trav\u00e9s del Consejo Europeo de Investigaci\u00f3n (ERC) y del Fondo Marie Curie. Parece ser que Gran Breta\u00f1a ya no va a formar parte de esas entidades, si bien hay rumores de que podr\u00edamos, tal como Israel y Suiza, ser miembros asociados. El gobierno brit\u00e1nico prometi\u00f3 incrementar enormemente la financiaci\u00f3n de la ciencia. Hace algunas semanas, Dominic Cummings, el consejero principal del primer ministro Boris Johnson, dijo que quiere asignarle un mayor presupuesto a la matem\u00e1tica. De ah\u00ed a que eso efectivamente ocurra… La coyuntura actual es algo muy imprevisible. Para la financiaci\u00f3n de la ciencia, el Brexit podr\u00eda incluso ser bueno al final de cuentas, pero ser\u00e1 terrible desde el punto de vista social. Nos va a apartar de Europa. Espero que no se corten todos los lazos. Las colaboraciones acad\u00e9micas son muy importantes.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El f\u00edsico brit\u00e1nico relata c\u00f3mo colabor\u00f3 para reformular la teor\u00eda que apunta a describir todo lo que existe en el universo en la d\u00e9cada de 1980","protected":false},"author":13,"featured_media":357756,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181,183],"tags":[304],"coauthors":[101,105],"class_list":["post-355215","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","category-entrevista-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/355215","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=355215"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/355215\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":358093,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/355215\/revisions\/358093"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/357756"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=355215"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=355215"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=355215"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=355215"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}