14 de marzo

A propósito de la muerte de Stephen Hawking

Hace un par de años tuve la oportunidad de leer el libro "Una Breve Historia del Tiempo" del físico Stephen Hawking, quien murió el 14 de marzo del presente año. A propósito, me enteré de su muerte el 13 de marzo en la noche y cuando le conté a mi novia ella me preguntó, "¿Cuándo?", y yo le respondí, "Mañana", le dije que era una fortuna que aún no hubiera muerto en este lado del mundo y que podíamos planearle una despedida apropiada, ella se rió. Pensé que ese mismo hecho era lo más Stephen Hawking que podía ocurrir.

Un astrofísico de Cambridge intentó resolver los grandes misterios del universo, mientras que él mismo quedó atrapado en una silla de ruedas por una enfermedad neurogenerativa progresiva. Al igual que el espacio tiempo en sí, Stephen Hawking parecía aparecer de la nada y expandirse rápidamente para llenar el universo editorial. Estoy segura de que si Hawking hubiera decidido ser un genio de la genética, su impacto no habría sido el mismo.

Dado que los agujeros negros tenían, en 1988, solo una existencia hipotética, y dado que la creación del universo era, y sigue siendo, un tema de pura especulación, fue un logro extraordinario.

Hawking se convirtió en un ícono de la cultura global, apareciendo en un episodio de Star Trek y varios episodios de Los Simpson. Esto no es para nada malo para alguien cuya contribución duradera a la ciencia podría ser una cosa llamada "radiación Hawking" y cuya contribución duradera en los medios publicados se conoce como el "efecto Hawking". El primero involucra un razonamiento mecánico cuántico arcaico que nunca se puede poner a prueba, porque no hay forma de tener un agujero negro en un laboratorio. La segunda es una propuesta generalizada, pero aún no confirmada de manera convincente, de que si un libro de ciencia sobre un tema inexplicable puede convertirse en un best seller mundial, entonces seguramente otros pueden también.

Parte de su éxito se puede atribuir a la imagen pública del autor. Pero parte del éxito también debe estar en el tiempo (claro, es Hawking). Hawking nació en 1942 (la misma fecha en la que murió Galileo Galilei), y llegó a la mayoría de edad con la idea del Big Bang. Ingresó al mundo de postgrado en el punto donde los físicos comenzaron a aceptar que sí, el universo debe haber tenido un comienzo, y que el espacio y el tiempo deben haber aparecido de la nada en un estallido de energía inimaginable y se expandió para encerrar un universo que contiene, en la última conjetura, 200 mil millones de galaxias, cada una con 200 mil millones de estrellas y se extiende por 13.7 mil millones de años luz.

La siguiente pregunta obvia era: ¿cómo sucedió? ¿Y por qué sucedió de una manera que produjo una forma de vida sensible capaz de hacer una pregunta cósmica y luego darle un título ingenioso como "Una breve historia del tiempo"?

La ciencia que explica los fenómenos del espacio tiempo es la física o mecánica cuántica. Intenta explicar cómo funciona el Universo en el nivel más pequeño: cómo las partículas pequeñitas como los electrones y los positrones se mueven y se conectan. Si les interesa saber cómo se unen los átomos, por ejemplo, la mecánica cuántica es la respuesta. En el otro lado de la escala está la relatividad general, que explica cómo funciona la gravedad. Es la idea de que los objetos grandes del Universo, como los planetas, las estrellas y las galaxias, en realidad doblan el espacio y el tiempo a su alrededor y eso dicta cómo estos objetos interactúan entre sí en el espacio.

Hawking miró lo que sucede alrededor de un objeto realmente masivo, uno con mucha gravedad, en una escala muy pequeña. Específicamente, analizó cómo las partículas interactúan en el borde de un agujero negro, conocido como el horizonte de sucesos. Este límite a menudo se conoce como el "punto de no retorno". Una vez que cruzas esta línea, vas al agujero negro sin importar qué, a menos que hayas descubierto una forma de viajar más rápido que la velocidad de la luz. (Spoiler: no puede).

Aquí es donde nos hacemos pequeños: de acuerdo con la mecánica cuántica, el vacío del espacio no está realmente vacío. En cambio, las partículas virtuales aparecen y desaparecen en el vacío todo el tiempo. Estas partículas aparecen enmarañadas juntas como pares opuestos: una partícula con energía positiva y una negativa, un yin y un yang. Lo que le sucede a uno afecta al otro. Por lo general, el par se unirá rápidamente y se cancelarán mutuamente. Pero si se forman en el horizonte de sucesos, eso no es lo que sucede. Las cosas empiezan a ponerse muy raras.

Un par de partículas que se extiende a ambos lados del horizonte de sucesos será separado. El agujero negro aspira partícula con  energía negativa, mientras que la partícula positiva se aleja del agujero negro. Esa partícula que escapa se convierte en la radiación de Hawking, que se calienta en su escape. La partícula condenada se convierte en parte del agujero negro. Pero dado que tiene energía negativa, en realidad hace que el agujero negro sea un poco más pequeño.

Si una dejara un agujero negro solo, este proceso continuaría por miles de millones y miles de millones de años. Eventualmente, el agujero negro se consumiría, y luego, como los agujeros negros son tan raros, explotan. ¿Qué tan grande es la explosión? Bastante pequeña, según los estándares astronómicos, escribió Hawking. Pero sigue siendo bastante grande: aproximadamente del tamaño de 1 millón de bombas de hidrógeno de un megatón.

Por supuesto, muchos agujeros negros generalmente están rodeados por material que constantemente cae dentro de ellos. Pero Hawking demostró que era teóricamente posible que un agujero negro desapareciera con el tiempo en las condiciones adecuadas. Los agujeros negros no duran para siempre. Mucho después de que todas las demás estrellas hayan desaparecido, los agujeros negros brillarán y finalmente explotarán.

Esta idea fue una locura en sus inicios, pero también resolvió un gran rompecabezas: si nada escapa de un agujero negro, eso significa que son el camión de basura del universo, llevándose material que nunca regresa. Pero eso simplemente no tiene sentido si se ve desde otras físicas si se ve desde una ley de la termodinámica (que aún no termino de entender, pues este campo del conocimiento de verdad no es lo mío).

La verdad, hay mucho sobre lo que quisiera hablar con respecto a este tema, pero, siendo aún un tema que me causa tanta fascinación, al mismo tiempo me cuestiona y me hace dudar de lo que ya he visto o leído. No puedo imaginar lo que un físico puro pueda pensar. De hecho, cuando debíamos hablar por dos minutos acerca de algo que nos gustara, estuve muy tentada a hablar de mecánica cuántica... pero, ¡por dios!, dos minutos no es nada para todo lo que hay qué decir. Que un objeto pesado puede doblar el espacio tiempo... Que los objetos masivos producen un paso del tiempo más lento... Tal vez podría hacer mi discurso de dos minutos al lado de un objeto con la masa suficiente para poder explicar todo lo que tengo por decir de la física cuántica.