En su presencia contundente, en su risa pronta, en su conversación incesante sobre los placeres de la vida, en su vehemencia cuando habla de ciencia -sobre todo de científicos- y en un acento ruso que parece sacado de una película de espías de los años setenta.
Stephen Hawking es otra fuerza de la naturaleza, aunque seguro que él prefiere ser comparado con la gravedad, fuerza a la que llama 'el superhéroe del universo'. El británico no es solo un genio de la física; es un prodigio de supervivencia, el único ser humano que ha llegado a los 74 años con esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Cuando le diagnosticaron la enfermedad, a los 22, le dieron dos años de vida.
Ahora estos dos físicos, Hawking y Mukhanov, tan distintos entre sí, ven su destino profesional más ligado que nunca. Han sido galardonados, conjuntamente, con el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento, lo que bien podría ser la antesala del Premio Nobel. Se conocen desde hace años, pero cuando los citamos en Cambridge, donde Hawking dirige el departamento de física teórica, el encuentro no es sencillo. Mukhanov ha venido desde Múnich, donde es profesor de la Universidad Ludwig Maximilian, y saluda a su colega con respeto. De la pantalla de Hawking sale un «hello, how are you». Será todo lo que diga. Desde hace unos años, el físico más conocido del mundo se comunica con mucha dificultad. Su movilidad ha quedado reducida a ciertos músculos faciales. Ya no puede usar la mano para presionar un ratón que genera palabras a través del ordenador. Ahora tiene que hacerlo con su mejilla, con la que activa un sensor acoplado a las gafas, lo que, pese al sofisticado diseño predictivo del programa, apenas le permite componer media docena de palabras por minuto. Sus asistentes se comunican con él básicamente buscando un sí o un no. Un sí, alza la ceja. Un no, hace un gesto hacia abajo con sus labios. La complejidad no impide que le consulten cualquier decisión.
Dos vidas de película.
La vida de Hawking es de sobra conocida y más desde que la película La teoría del todo la convirtiese en un éxito de taquilla, pero no por ello deja de ser asombrosa. A sus espaldas tiene dos matrimonios. Uno, con Jane Wilde, la joven que se casó con él tras serle diagnosticada la enfermedad y con quien hoy tiene una muy buena relación y tres hijos y tres nietos en común. El otro, con la enfermera Eleaine Mason -por la que dejó a Jane-, es la cara oscura de la vida personal de Hawking. Mason lo humilló y maltrató hasta que fue denunciada por la hija del científico cuando este sufrió una insolación al ser abandonado al sol. Sin embargo, nada ha detenido la férrea voluntad de Hawking de aprovechar la vida.Muestra de ello es su empeño en viajar incluso ahora que no puede hacerlo en avión porque su cuerpo no superaría la presión. Si hay océano de por medio, se desplaza en barco.
La vida de Mukhanov quizá no sea tan extraordinaria, pero también es 'de película'. Nació hace 59 años en una ciudad tan remota de la Unión Soviética que nadie dudaba de lo que decía el régimen comunista por improbable que fuese; en la que era impensable llegar a tener un coche (de hecho, él sigue sin conducir) y en una familia muy humilde y sin estudios. Pero en su ciudad había una biblioteca con libros de física y matemáticas. Quizá, admite, era el único niño que los leía, pero así nació su interés por la ciencia. Con todo, entonces no podía imaginar que llegaría a ganarse la vida con ello. Fue el matemático Andréi Kolmogórov quien lo 'descubrió' cuando se propuso reclutar a chicos de provincias con talento para los números. A los 16 años, Mukhanov ingresó así al Instituto Técnico de Moscú, donde trabajaban los mejores físicos nucleares. Él optó por la astrofísica y junto con su colega Guennadi Chibisov, fallecido en 2008, empezó a estudiar las inhomogeneidades para explicar el origen de las galaxias, lo que acabó en la teoría que hoy le hace valedor de reconocimiento internacional. Con la caída del Muro, Mukhanov abandonó la URSS. Los institutos científicos fueron desmantelados por la crisis y la escasez de miras de sus dirigentes y él acabó instalándose en Múnich.
Hoy está en Cambridge, bromeando sobre la comida británica y celebrando -aunque espera festejarlo gastronómicamente mejor en Madrid- el galardón recibido por su teoría de las fluctuaciones cuánticas, las llamadas 'semillas de las galaxias', que, aplicando la física cuántica a la cosmología, explica el origen del universo e incluso abre la puerta a prescindir de un Creador para explicar el origen de todas las cosas. Tan ambiciosa teoría fue planteada por Mukhanov en 1981 y por Hawking en 1982. Ambos llegaron a la misma conclusión por diferentes caminos y sin saber uno del otro, lo que en tiempos del telón de acero y sin Internet era factible. Cuando la enunciaron, no podían imaginar que pudiese demostrarse experimentalmente mientras ellos vivieran, pero el espectacular desarrollo de los telescopios en los años noventa lo ha hecho posible. Y, de paso, los ha convertido en candidatos al Nobel, premio que solo reconoce las teorías físicas probadas. Ninguno de los dos oculta su entusiasmo ante la posibilidad de recibirlo, pero, cuando se le pregunta al ruso, responde: «Ok, pongámoslo así: lo importante no son los premios. Lo importante es descubrir la última verdad sobre el universo». Y estalla en una sonora carcajada.
Pizarra y tiza
Hawking y Mukhanov en la Universidad de Cambridge, en una sala junto al despacho de Hawking. Detrás, la fórmula de las fluctuaciones cuánticas de Mukhanov. En este puntero centro de matemáticas y física se sigue trabajando con tiza.
Stephen Hawking
"Si queremos sobrevivir como especie, debemos alcanzar las estrellas"
La impresionante labor divulgativa de Hawking ha hecho de la cosmología la ciencia más popular. Aunque una entrevista tradicional con él no es posible por sus dificultades para comunicarse, sus ideas son tan contundentes y reveladoras como siempre. Estos son sus principios.
Sobre el origen del universo. «El universo se creó de la nada. Es una creación espontánea, que se explica por la propia existencia de la ley de la gravedad».
Sobre viajar a otras galaxias. «Si queremos sobrevivir como especie, debemos intentar alcanzar las estrellas. Los avances tecnológicos de las dos últimas décadas y los del futuro harán que esto sea posible, en el lapso de la vida de una persona».
Sobre la vida extraterrestre. «En algún lugar del cosmos quizá haya vida inteligente que podría estar viendo estas luces nuestras, conscientes de lo que ellas significan. Sea lo que sea, no existe una pregunta más grande. Es tiempo de comprometerse a hallar la respuesta, buscar la vida más allá de la Tierra».
Sobre el desarrollo de los robots. «El desarrollo de una completa inteligencia artificial podría traducirse en el fin de la raza humana. Los humanos, que son seres limitados por su lenta evolución biológica, no podrán competir con las máquinas y serán superados».
Sobre su infancia y su educación. «Mis padres eran intelectuales. En casa debatíamos todo. Ellos me enseñaron a cuestionarme siempre todo y a pensar a lo grande».
Sobre lo que más echa de menos. «Nadar y, cuando mis hijos eran pequeños, no haber podido abrazarlos más».
Sobre la eutanasia y su experiencia. «Mantener a alguien vivo contra su deseo es la última indignidad. Consideraría el suicidio asistido solo si sufriera un gran dolor o si no tuviese nada más que aportar y fuese una carga para los que me rodean».
Sobre el papel de la ciencia. «Los científicos nos apoyamos en datos observa-cionales y expe-rimentales. Nece-sitamos más rigor intelectual así en la vida pública». Un consejo (escrito en la entrada de su despacho).«Recuerda mirar hacia las estrellas y no a tus pies. Trata de darle sentido a lo que ves y pregúntate qué hace que el universo exista.Sé curioso. Aunque la vida te parezca difícil, siempre hay algo en lo que puedes tener éxito. Lo que importa es no darse por vencido».
Slava Mukhanov
"Las máquinas solo serán Más listas que nosotros si nos empeñamos en ser más tontos que ellas y dejamosde pensar"
«En la URSS -dice-, solo podías sobrevivir si eras alcohólico o científico». Afortunadamente, él terminó siendo lo segundo. Aunque en los años ochenta la cosmología era menospreciada por los físicos, él se propuso descifrar el origen del universo. Y dio con la fórmula.
P. Su teoría se acerca mucho a la teoría del todo, esa que pretende explicar el origen del universo sin necesidad de un ser superior y que tanto busca Hawking.
R. Todo el mundo la busca. Einstein la buscaba. Yo también la busco. Pero nadie la ha encontrado. Podemos soñar con una teoría final, pero eso no significa que ese sueño se vaya a materializar. La gente debería ser un poco más modesta.
P. Su teoría explica qué sucedió justo después del big bang, pero aún queda por explicar qué fue lo que 'estalló', qué es esa niebla de energía de la que parte todo...
R. De acuerdo con la ley de la física, puedes producir universos literalmente de nada. Esto requiere una explicación larga, pero es muy probable que la totalidad de nuestro universo se produjera como consecuencia de una fluctuación cuántica a escalas mucho más pequeñas que el tamaño de los núcleos de los átomos. Es decir, cabe imaginar que el número de universos sea enorme; que, como dice el Zohar, la Kabbalah judía, «Dios cree nuevos mundos constantemente». Ahora bien, todavía no hemos dado sentido matemático a esta afirmación. No está probado.
P. ¿Pero están en ello?
R. La gente puede especular sin fin, pero de momento no vemos la más mínima perspectiva de poder verificar experimental- mente ese tipo de predicciones. Así que estamos en el límite de la ciencia y la religión. Y, por lo tanto, no puede ser sujeto de mi actividad profesional.
P. Pero cualquier avance científico empieza imaginando...
R. La imaginación debería ser razonable. No debe ir más allá de ciertos límites porque, si lo hace, se convierte en enfermedad psiquiátrica. ¿Me explico?
P. No es que la física cuántica sea fácil de imaginar...
R. Es que no todo es imaginable. Las fórmulas en física no son sustituibles. Cuando los científicos hablan de 26 dimensiones, no significa que puedan imaginarlas. Son ecuaciones. Si tratas de usar tu imaginación, que por definición, trabaja en tres dimensiones, para entender eso, acabarás en un psiquiátrico.
P. Se habla mucho de viajar a otros planetas o incluso otras estrellas. ¿Debemos 'huir' de la Tierra?
R. No. Pero, aunque quisiéramos huir, en un futuro próximo no es posible hacerlo. La estrella más cercana está muy muy lejos; hablamos de tiempos tan enormes que no debería ser nuestra prioridad pensar en ello.
P. ¿Ni siquiera llegar a Marte?
R. Créame, no es tan agradable como la Tierra.
P. ¿No cree que haya que invertir en exploración espacial?
R. No. Yo creo que sería mucho mejor invertir dinero en hacer a las personas un poco más listas, y no tan estúpidas como algunas demuestran ser metiéndose en guerras solo por entretenimiento.
P. Pues ni le pregunto por viajar en el tiempo...
R. Viajar atrás en el tiempo, los agujeros de gusano o lo que sea, en este momento, son solo espectáculos de Hollywood. No tienen el más mínimo soporte científico.
P. ¿Y qué hay de la inteligencia artificial? ¿Van a dominar el mundo los robots?
R. Eso es una exageración. Yo creo que de lo que se trata es de que las personas no sean más estúpidas que las máquinas. Porque esa es la tendencia: dejar de pensar para que piensen los ordenadores. Pero si la gente no se esfuerza en volverse más estúpida que las máquinas, estas nunca serán más inteligentes que la gente.
P. Pero las máquinas se están humanizando...
R. Máquinas y humanos son muy diferentes. Es cierto que con la ayuda de robots podrás eliminar el 99 por ciento de nuestras actividades diarias, pero las máquinas nunca tendrán imaginación ni pensamiento original.
P. ¿Ni siquiera los ordenadores cuánticos que van a realizar todo tipo de cálculos en microsegundos?
R. No exageremos el poder de los ordenadores cuánticos. La mayoría de la gente, incluida la que está poniendo dinero en eso, no tiene ni idea de lo que habla. Uno de los problemas es que es muy difícil encontrar una aplicación razonable para esos ordenadores.
P. No lo veo muy entusiasta con los avances tecnológicos...
R. No, no, yo soy muy entusiasta con la tecnología y sé que está yendo muy rápido. Pero sé también que nuestros avances tecnológicos son muy difíciles de predecir. En los ochenta, nadie podía imaginar el iPhone.
P. Pues punto a favor de la tecnología...
R. Claro, pero yo lo que veo es que mucha tecnología está afectando de manera negativa. Hace 30 años la mayoría aún leía libros, iba al teatro... Ahora, los jóvenes están enganchados a los móviles sin tener la más mínima idea de cómo funcionan. En vez de leer buenos libros sobre la naturaleza humana, se limitan a enviar un montón de mensajes sin ningún contenido.
P. En su familia no hay científicos; nadie, de hecho, había ido antes a la universidad. ¿Cómo se interesó por la ciencia?
R. ¡Por curiosidad! Y me atraía la belleza de las fórmulas.
P. Que usted entendía sin más desde niño...
R. Para mí, las matemáticas estaban nítidas.Pero entonces pensaba que me ganaría la vida limpiando las calles o algo similar.
Cómo empezó todo
La historia de la cosmología en cuatro pasos
Edwin Hubble, el universo, en expansión En 1929, Hubble midió la longitud de onda de la luz emitida por las galaxias y determinó que se alejan unas de otras. Pero si ahora se está alejando... En algún momento fue algo muy muy concentrado y pequeño.
Penzias y Wilson, el eco del 'big bang' En 1964, dos radioastrónomos detectaron un ruido extraño. Resultó ser la radiación del fondo cósmico de microondas, el eco del big bang. Comienza la teoría del universo caliente. Cuando tenía solo unos miles de años de vida, la temperatura era de unos tres mil grados.
Guth y Linde, la cosmología inflacionaria En 1981, Alan Guth acuña el término 'inflación cósmica' para explicar cómo en una fracción de segundo el universo se expandió trillones de veces su tamaño. Teoría que apuntalaría Andrei Linde. Introducen el concepto de 'antigravedad'.
Hawking y Mukhanov, las semillas de las galaxias Entre 1980 y 1982, Mukhanov y Hawking investigaron, cada uno por su lado, el origen más primigenio del universo: las inhomogeneidades o perturbaciones en la materia que habrían llegado a producir las galaxias (véase el punto 1). Y lo hicieron aplicando la física cuántica, lo que era muy innovador. La cuántica es la ciencia de lo muy pequeño, los átomos, y querían aplicarla a lo muy grande, el cosmos (véase cuadro inferior). Pero si se admite la teoría del universo en expansión, toda la materia que vemos hoy formando millones de galaxias estuvo, en un principio, concentrada. Es decir, en la primera trillonésima de segundo, el universo cabía en una caja de cerillas.
Qué son las semillas del universo
(fluctuaciones cuánticas de hawking y mukhanov)
1. sin imperfección, no hay vida
Las fluctuaciones cuánticas son la única teoría comprobada experimental-mente sobre el origen primigenio del universo. Explican por qué la materia y la gravedad iniciales, surgidas del big bang, sufrieron alteraciones (irregularidades) suficientes para crear átomos. Y lo hacen aplicando principios de la mecánica cuántica: ninguna partícula está totalmente quieta, siempre hay un ligero temblor, lo que en determinadas circunstancias hace que se junten o colisionen. Hawking lo explica gráficamente con canicas (materia) colocadas en absoluto orden y tensión, sostenidas por una gravedad inamovible. Nada ocurre. Pero bastaría con retirar unas bolitas (crear inhomogeneidades) para que la fuerza de la gravedad las agrupase y empezasen a generarse otro tipo de 'cosas'. Para empezar, hidrógeno. Luego solo habría que esperar unos millones de años para que surgiesen las estrellas, las supernovas, las galaxias... y, un buen día, la Tierra. «La imperfección está en el origen mismo del universo», afirma Hawking.
2. ¿aún necesitamos un dios?
En términos de teoría física, las fluctuaciones cuánticas abren también la puerta a argumentar cómo el universo surgió 'de la nada'. Antes del big bang no había ni espacio ni tiempo, menos aún materia. Hawking se refiere a ello como «una minúscula y ultracaliente niebla de energía» y su existencia, dice, se puede explicar como un fenómeno cuántico (enunciable en términos de física, aunque ni siquiera imaginable para un profano en la materia). De momento, Hawking y Mukhanov han demostrado así la creación de las galaxias de nuestro universo. Pero explicar la creación de todo, es decir, del origen mismo de la 'niebla de energía' anterior al big bang o de otros universos, si los hubiera, no parece que se pueda demostrar experimental-mente. Mukhanov prefiere no considerarlo asunto científico y pide humildad a los científicos. Hawking, en cambio, afirma que «Dios ya no es necesario. El mundo fue creado de la nada absoluta».
3. ¿cómo se demuestra una teoría así?
Los telescopios y el retrato del universo-bebéEl progreso en los telescopios y la tecnología espacial en los noventa fue decisivo para la cosmología. En 1989 se lanzó la misión espacial Cobe para estudiar el fondo cósmico de microondas, detectado por Penzias y Wilson (véase recuadro de arriba). Ese 'fondo' es la parte oscura del cielo, que en realidad no es oscura. Hay ondas de radio, aunque no pueden verse con los ojos ni con los telescopios ópticos. Pero sí emiten una radiación, similar a un horno microondas pero mucho más baja. Y se puede detectar. Tres años después, Cobe confirmó que el fondo era efectivamente el eco del big bang. La resolución y captación de datos se mejoró con la sonda WMAP en 2003 y aún más con el satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea. En 2013, Planck mostró la fotografía más precisa de nuestro universo tal y como era cuando tenía solo unos pocos cientos de miles de años de vida. Planck midió una serie de variables que confirmaban la teoría formulada por Hawking y Mukhanov 30 años antes.
4. La precisión del cálculo
Lo que estos físicos decían era que las inhomogeneidades (irregularidades iniciales) debían de estar en la radiación de fondo, medibles en forma de variaciones de temperatura. Y acertaron. Hasta el punto de que una de las predicciones, el índice espectral, que Mukhanov fijo en 0,96, se ratificó con tal precisión que asombró a los físicos experimentales. Mukhanov había hecho el cálculo (aunque le llevó meses pulirlo) una Nochevieja en la que decidió no salir con sus amigos y quedarse haciendo números con una botella de brandi búlgaro. «Al día siguiente me desperté con un terrible dolor de cabeza, pero no había cometido ningún error». El cálculo fue publicado en mayo de 1981. Él tenía 24 años.
La física cuántica, en breve
La física (o mecánica) cuántica es la ciencia que estudia los fenómenos físicos a escalas microscópicas (átomos y partículas). Surge en el siglo XX. Antes se habla solo de física, la ciencia que estudia la relación de materia y energía y cuyos máximos representantes son Isaac Newton, padre de la gravedad; James Maxwell, padre del electro-magnetismo; y Albert Einstein, un físico 'clásico', pero el primero en mostrar interés por la física cuántica, aunque murió creyendo que no acababa de tener sentido porque «Dios no juega a los dados con el universo». Y es que la física cuántica cuestiona todo lo predecible. En los átomos no funcionan las leyes 'clásicas', hasta el punto de que una partícula puede estar en dos lugares al mismo tiempo... y no hay que olvidar que los humanos estamos hechos de partículas. Así es como la mecánica cuántica abre la puerta a la teletransportación, los multiversos... teorías hasta ahora no demostrables. Entender estas leyes llevó años y aún se siguen discutiendo (¿cómo es posible que las leyes que sirven para los átomos dejen de 'funcionar' cuando forman parte de algo más grande?). Sin embargo, ninguna teoría ha sido tan exitosa como la física cuántica en lo que se refiere a sus aplicaciones. Las fórmulas desarrolladas por los padres de la cuántica Planck, Bohr, Schrödinger y Heisenberg son la base, sin ir más lejos, de todos los ordenadores y móviles.
Los satélites con sofisticados telescopios escanean durante años la radiación del fondo cósmico de microondas.
Radiación del fondo cósmico de microondas
Telescopio espacial
Planck, 2013
Expansión del universo
Fluctuaciones cuánticas
Big Bang
Inflacción cósmica
La visión de los telescopios Cobe, 1992 WMAP, 2003 Planck, 2013
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