Entrevista con el físico Thad Roberts

El físico Thad Roberts
El físico Thad Roberts

ANDRÉS LOMEÑA: Su teoría del espacio cuántico postula que el vacío sería algo “cuantizado”. Sugiere que el espacio-tiempo está hecho de partículas discretas que interaccionan. ¿Qué es exactamente ese “cuanto” y qué estructura tiene ese sustrato primordial?

THAD ROBERTS: Si el vacío es un superfluido [estado físico de la materia caracterizado por la ausencia total de viscosidad; este fenómeno físico se puede dar a temperaturas cercanas al cero absoluto], entonces su estructura no es estática, sino que irá cambiando con el tiempo. Los cambios de estado del espacio (las distorsiones que se propagan a través del medio, los tipos de distribución de densidad y el modo en que fluye el fluido) dan lugar a las fuerzas de la naturaleza porque representan fugas respecto a la noción euclídea de espacio. Por ejemplo, la divergencia en el flujo del vacío (que existe donde hay un flujo hacia dentro o hacia fuera) sería responsable de los campos eléctricos, los bucles en el vacío (flujo circular) serían responsables de los campos magnéticos y los gradientes de densidad introducirían la curvatura del vacío y causarían efectos gravitacionales. Una vez que asumimos que el sustrato primordial es una colección de cuantos que interactúan elásticamente y se comportan colectivamente como un superfluido, las partículas fundamentales de la materia se vuelven “sonones” [vórtices cuantizados] primarios en ese superfluido (piensa en vórtices estables o en “anillos de humo”) y están naturalmente restringidos a valores cuantizados.

A.L.: El espacio-tiempo ya no sería el vacío en el que queda suspendida la materia. Habría un fondo “superespacial” donde el espacio-tiempo se comporta como un fluido. Así, ese fondo superespacial sería una especie de nuevo vacío, ¿no es así?

T.R.: Sabemos que para unificar la relatividad con la mecánica cuántica, es decir, para superar ambas teorías y obtener un conocimiento más profundo de la singularidad de la naturaleza, tenemos que construir lo que los físicos llaman una teoría con una base independiente. Entender el vacío como un superfluido captura de forma natural esta condición, pero en realidad todo es un poco más sofisticado. En lugar de prescindir del vacío real o de aquello que está a un nivel más allá del vacío, este modelo propone una estructura fractal para el vacío que disuelve la noción de un fondo definitivo: el vacío estaría compuesto por partes cuantizadas, y de forma similar, esas partes y el medio en el que están hechas esas partes también estarían compuestas por partes cuantizadas, y así hasta el infinito.

A.L.: ¿Cuál es el principal problema para visualizar el universo en nuestra mente?

T.R.: La principal dificultad en la comprensión de cualquier paradigma nuevo consiste en abandonar el antiguo. Es habitual que los conceptos en ciencia resulten complicados si contradicen lo que nosotros ya creemos sobre el mundo. Explicar conceptos científicos avanzados tiene que ver menos con enseñar a alguien unas matemáticas complejas que con animarles a desafiar sus creencias sobre la realidad. Cuando exploramos diferentes conjeturas sobre el mundo, encontramos que algunas perspectivas contienen efectos que son paradojas en otros puntos de vista. Así es como reducimos el espacio de posibilidades y alcanzamos un mejor entendimiento de la naturaleza. Cuanto más nos acercamos a la naturaleza tal y como es, más elementales se vuelven los conceptos avanzados.

Mi técnica para enseñar a las mentes curiosas cómo explorar los misterios de la física es empezar a identificar las suposiciones que tienen los estudiantes. Luego les ayudo a explorar diferentes conjeturas. Por ejemplo, la mayoría de las personas imagina el espacio como un campo liso de vacío. Es decir, si les pido que imaginen el universo, pero que eliminen toda la materia, la luz y todo lo demás que está fuera de ese espacio, aún imaginan algo que es idéntico en todos los lugares a todas las escalas. Cuando sostenemos esa imagen del espacio, las cuatro fuerzas, la dualidad onda-partícula, la materia oscura o la energía oscura son misterios necesariamente desconcertantes. Sin embargo, si nos atrevemos a alterar esas suposiciones sobre la naturaleza del espacio, nos encontramos con un modelo que nos da un acceso intuitivo a todos esos efectos. Para cumplir esa tarea, el profesor tiene que escuchar cuidadosamente a los estudiantes y les permitirá que exploren más allá de los confines de su visión del mundo.

A.L.: Para comprender la curvatura del espacio-tiempo bastaría con entender los gradientes de densidad: un agujero negro representaría el límite máximo de densidad en la fase de vacío. ¿Es correcto decir que en este modelo los agujeros de gusano macroscópicos no existen? ¿Depende todo de la distribución de los cuantos?

T.R.: La distribución de los cuantos determina el estado de vacío. Este estado evoluciona de forma determinista de acuerdo con la ecuación de Schrödinger. Eso es todo cuanto hay para pillar la dinámica. Las distribuciones específicas de los cuantos corresponden a propiedades que hemos nombrado. Por ejemplo, una región donde los cuantos están todos comprimidos al máximo sería un agujero negro, mientras que las regiones con vórtices pequeños y estables serían partículas fundamentales de la materia, y los fonones [cuasipartículas o modos cuantizados vibratorios] que se propagan por el vacío serían paquetes de luz. Los agujeros de gusano se definen como las regiones vacías entre puntos distantes del espacio, rutas de vacío del espacio cuantizado. Esa naturaleza cuantizada del vacío garantiza la aparición de esos agujeros de gusano en escalas microscópicas, pero también ofrece la posibilidad de agujeros de gusano más grandes que son asintóticamente más pequeños a medida que ampliamos la escala. En resumen, todo depende de la distribución de los cuantos, una vez que está fijada y determinada la dinámica.

A.L.: ¿Hay alguna filosofía o ética más allá de sus explicaciones sobre física?

T.R.: Filosóficamente defiendo el realismo científico, ya que como científico (y como individuo que aspira a mejorar su propia condición humana) me siento atraído por los objetivos metafísicos más ambiciosos. Por razones similares, en el ámbito de la moral defiendo una ética del cuidado porque tiene para sí misma un propósito mucho más elevado que algunas tradiciones históricamente cortas de miras, como las éticas de la justicia.


A.L.: Garrett Lisi ha elogiado su libro y él ha intentado desarrollar una teoría geométrica del todo. ¿Son compatibles sus teorías?

T.R.: Mi objetivo es la gran unificación, mientras que Garrett está explorando simetrías que apuntan hacia una unificación geométrica de las partículas fundamentales de la materia. Tenemos una aspiración común: obtener una explicación geométrica de las leyes y la estructura observada en la naturaleza. En mi opinión, Garrett es exactamente el tipo de persona que la ciencia necesita. Mantiene un equilibrio saludable en su vida (amor, aventura, amistad), lo que le ayuda a expandir su empatía y le empuja constantemente a nuevos desafíos. Su ciencia se beneficia de todo esto.

A.L.: ¿Hay alguna cualidad que ayude a tener éxito como físico?

T.R.: Un científico con éxito es casi el opuesto conceptual de un hombre de negocios o de un político con éxito. Los empresarios y políticos alcanzan el éxito alineándose con el paradigma actual y lo defienden. Por el contrario, los científicos que han sido verdaderamente significativos para la historia tienden a socavar audazmente el paradigma de su tiempo, iniciando una transformación que ofrece un entendimiento del mundo más completo. Es una aventura realmente arriesgada, sobre todo cuando se comprueba que la mayoría de las nuevas ideas están equivocadas; no obstante, solo existe una oportunidad de acercarnos a la verdad cuando tenemos el coraje de explorar esas ideas. Los científicos de éxito transitan un sendero muy angosto. La ortodoxia siempre desdeña y ridiculiza las nuevas ideas, como pasó con la intuición de Benoît Mandelbrot de que hay sistemas en la naturaleza que están modelados como fractales, hasta que se vieron forzados a aceptarla. Mientras tanto, los verdaderos científicos son aventureros que defienden el derecho a que avance el pensamiento humano. Ser un científico de éxito requiere que no permitamos que los chismorreos se conviertan en el árbitro de la verdad. Creemos profundamente en la curiosidad y en la creatividad que anida en nuestro interior y seguimos avanzando hacia una perspectiva mejor. Esto también significa que permanecemos abiertos a la posibilidad de que cualquier idea nueva que exploramos sea incorrecta, pero nunca dejamos que eso obstaculice nuestro camino. La ciencia es el viaje de la intuición humana y requiere que lo arriesguemos todo para tener la oportunidad de expandir lo que significa ser humano.

Esta entrevista nos la envía Andrés Lomeña Cantos (@andresitores). Estudió periodismo y se especializó en teoría de la literatura y literatura comparada. Trabaja como profesor de filosofía en un instituto de educación secundaria e investiga sobre los mundos imaginarios de las novelas. En este enlace puedes encontrar más entrevistas realizadas por Andrés Lomeña y publicadas en Naukas.

Por cierto, si crees que el nombre de Thad Roberts te suena de algo quizá es porque leíste este artículo de Fogonazos 😉



Por Colaborador Invitado
Publicado el ⌚ 30 septiembre, 2015
Categoría(s): ✓ Física