El físico Miguel Alcubierre habló con SinEmbargo sobre su libro Surfear el espacio-tiempo, el cual escribe junto con Sergio de Régules, en el que comparte su acercamiento al estudio del Universo.

Ciudad de México, 25 de junio (SinEmbargo).– El trabajo del físico mexicano Miguel Alcubierre ha estado ligado a la simulación computacional de agujeros negros. Este campo de estudio lo llevó a la Universidad de Gales en Cardiff y al Instituto Max Planck para Física Gravitacional en Potsdam, Alemania, sin embargo su nombre también acompaña diversos artículos de divulgación científica y de un paper en particular, publicado en 1994, en el que plantea la idea de moverse a partir del desplazamiento del Universo a una velocidad de desplazamiento que superaría la de luz. ¿El inconveniente? Se necesita energía negativa, algo que no existe. 

Estas experiencias y otras más del trabajo de Miguel Alcubierre —quien hace un par de años dejó la dirección del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM— son compartidas en Surfear el espacio-tiempo (Debate), el cual escribe junto a Sergio de Régules, también físico y coordinador científico de la revista ¿Cómo ves? de la UNAM.

En entrevista con SinEmbargo, Alcubierre compartió cuáles fueron las primeras influencias que tuvo de adolescente y que despertaron su interés por los misterios del Universo. Recordó cómo empezó a leer libros de divulgación científica desde que estaba en la secundaria, aunque hubo uno que recuerda muy bien. El reto de las estrellas, de Patrick Moore y David A. Hardy. 

“Lo encontré en la biblioteca y lo devoré y me gustó muchísimo. Ese fue el primero, poco después empecé a leer a Asimov, leí varios libros de (Isaac) Asimov, tanto de divulgación como de ciencia ficción; leí mucha ciencia ficción, toda la cosa de la Fundación, todas esas historias y las de robots, estando en secundaria y principios de preparatoria, pero también descubrí que Asimov era un gran divulgador no sólo hacía ciencia ficción, hacía divulgación de la ciencia”, comentó.

Con Isaac Asimov también llegaron otros clásicos de la ciencia ficción: Arthur C. Clarke, Ray Bradbury. “Esos eran como los tres que más leía en esa época, ya más adelante descubrí a otros autores, pero en esa época eran mis tres autores favoritos de ciencia ficción”. Además, ahondó, tuvo la fortuna de ver la serie de televisión de Carl Sagan, Cosmos, la cual, reconoció, tuvo un fuerte impacto en él.

No fueron las únicas influencias. También tuvo un impacto la serie de televisión de Star Trek, traducida en Latinoamérica como Viaje a las estrellas. “Yo lo veía mucho desde joven. Es una serie de fines de los 60, cuando yo era muy chiquito, pero en realidad yo la vi durante los 70 traducida al español. El capitán Kirk y todas esas cosas”, compartió. Ni fue la única de su tipo, también disfrutó de Battlestar Galactica y de las películas de Star Wars, la primera de las cuales vio cuando tenía 13 años. “Todas esas fueron influencias tanto en el cine como en la literatura como en la televisión y desde luego la divulgación de la ciencia”.

Hábil con las matemáticas y luego de estudiar Física en la UNAM hizo un doctorado en el Reino Unido, en Cardiff, en la década de los 90, en donde escribió códigos computacionales y aprendió los métodos numéricos, que serían la base para la simulación computacional de agujeros negros.

“La primera simulación que realmente funcionó muy bien, del choque de dos agujeros negros en órbita fue del 2005, pero durante los 90 construimos las herramientas y entendimos las ideas básicas, construimos los códigos computacionales, entendimos los métodos numéricos, la fórmula que se tenía que escribir, las ecuaciones, todo eso ocurrió en los 90, que fue justamente la época de mi doctorado en Cardiff y mi postdoctorado en Alemania”.

Luego de sus estudios por Europa, Miguel Alcubierre regresó a México, en donde en 2002 se desempeñó como investigador titular en el Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, y de 2012 a 2020 fungió como su director. Actualmente, explicó, ha retomado sus investigaciones y colaboraciones con colegas tanto del mismo Instituto como de otros, además asesorar a sus estudiantes.  

Los temas que trabaja ahora, refirió, “son un poco esotéricos, no son astrofísicos, son unas cosas raras que se llaman estrellas de bosones, que son unas estrellas que en lugar de estar hechas de fluido están hechas de un campo, que llamamos los físicos un campo escalar, que probablemente no existan, pero vale la pena entender las propiedades de la teoría de la relatividad general”.

Explicó que son cuerpos que se proponen como posibles alternativas a la materia oscura del Universo, que hoy en día no sabemos qué es: “sabemos que hay una cosa que llamamos materia oscura porque para explicar la dinámica de las galaxias y de los cúmulos galácticos necesitamos que haya como cinco veces más materia que no está hecha de átomos, entonces hay diferentes propuestas de qué es esto, y una propuesta son los campos escalares, y estos campos pueden formar estructuras compactas que serían algún tipo de estrella, no serían estrellas visibles como las que conocemos, ese tipo de objetos se llaman estrellas de bosones”.

También comentó que ha estado estudianto la formación de agujeros negros, “siempre me interesa el colapso de diferentes tipos de materia para formar agujeros negros, qué ocurre en la transición, en la región en la que tiene suficiente materia para formar un agujero negro y cuando no tienes, qué pasa justamente cuando estas en la frontera, eso es bien interesante, hay fenónemos bien interesantes, cuando estás a punto de formar un agujero negro, pero todavía no. Eso tiene cosas bien bonitas, entonces me estoy concentrando en ese tipo de problemas”.

En la plática explicó su planteamiento para echar a andar un motor warp, lo que se esconde en un agujero negro, sobre la posibilidad de surfear por el espacio tiempo y el por qué no hemos encontrado aún señales de vida inteligente en el espacio como parte de los proyectos SETI.

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—¿Cómo funciona la singularidad de un agujero negro, la cual, explicas, no se ubica en un dónde sino en un cuando? 

—La materia está concentrada en un solo punto, todo se compacta en un solo punto y la singularidad no es tanto como un lugar sino más bien está en el futuro, es un tiempo en el futuro, es una cosa muy rara. El espacio y el tiempo dentro de un agujero negro como que intercambian papeles, entonces moverse hacia el futuro es moverse hacia el centro, y como no podemos detener el flujo del tiempo no puedes evitar moverte hacia el centro, porque ahí moverte al centro es moverte en el tiempo. La estructura interna de un agujero negro, la geometría interna es muy complicada. Tardó mucho tiempo la gente en entenderla. De que se conoció la primera solución matemática de un agujero negro a que la gente la entendió pasaron 40 años o más. 

—¿Tienen un tiempo de vida los agujeros negros?

—Hasta antes de los 70 se pensaba que una vez que se formaban se quedaban ahí para siempre, eran eternos. En los 70 Stephen Hawking descubrió algo muy interesante a nivel teórico, descubrió que los agujeros negros tienen temperatura y se pueden evaporar con el tiempo, es lo que se llama la radiación de Hawking y la evaporación de los agujeros negros, entonces sí, estrictamente, si les das suficiente tiempo, un agujero negro terminaría por evaporarse y desaparecer, pero el tiempo que eso requiere es ridículamente grande, millones, millones y millones de veces la edad del Universo; para fines prácticos un agujero negro que se formó por la muerte de una estrella va a estar ahí para siempre. 

Este proceso de Hawking para un agujero negro estelar se puede ignorar por completo, el proceso Hawking sólo sería interesante para un agujero negro microscópico, nada más que nadie tiene la más remota idea de cómo formar un agujero negro microscópico, por eso la radiación de Hawking es una cosa interesante desde un punto de vista teórico, pero a nivel práctico, astrofísico, no tiene ninguna relevancia, ninguna importancia, y como sólo es un resultado teórico que nunca se ha demostrado ni en experimentos ni en observaciones esa es una de las razones por las que a Hawking no le dieron el Premio Nobel, porque los premios Nobel no te los dan por un desarrollo teórico que no se ha podido demostrar experimentalmente u observacionalmente en Astronomía. Entonces si no hay demostración de tu teoría, aunque la teoría esté muy bonita y todo mundo esté de acuerdo en que está bien, no te dan el Premio Nobel. Pero sí, estrictamente un agujero negro no viviría para siempre, pero el tiempo que viviría es millones de veces la edad del Universo, o sea que podemos ignorarlo por completo.

—¿Qué más necesitamos aprender sobre los agujeros negros?

—Los agujeros a nivel astrofísico sabemos ya muchas cosas. Apenas hemos empezado a detectar evidencia de los primeros y estas fotos muy impresionantes que han sacado hace unas cuantas semanas, mes y medio o dos meses, y otra hace tres años de estos agujeros negros gigantescos en el centro de la galaxia. El primero fue como hace tres años, que es el agujero de una galaxia que está a 50 millones años luz de nosotros, pero que es enorme, tiene varios miles de millones la masa del Sol, ese fue el primero que se pudo fotografiar, de alguna manera, y digo de alguna manera porque no son fotografías en luz, no es una foto con un telescopio, es una cosa que se obtiene en microondas, no es luz visible, se tuvieron que combinar telescopios de todo el planeta para formar esta imagen, y más recientemente el que está en el centro de nuestra galaxia. 

¿Por qué tardamos más en ver el agujero que está en nuestra propia galaxia y vimos antes el que está en una galaxia muy lejana? La razón es doble: el que está en esta otra galaxia es mucho más grande, es como mil veces más grande, el de nuestra galaxia es mil veces más chiquito; por otro lado nuestra galaxia está más cerca, pero además en nuestra galaxia hay que verlo a través de todo el plano de la galaxia y hay mucho polvo que estorba, entonces es mucho más difícil de ver aunque nos quede más cerca.

Bueno tenemos esta evidencia de que los agujeros negros existen y a nivel astrofísico lo interesante sería saber cuántos hay, en qué regiones se forman, qué tipo de procesos dan lugar a que se formen y qué tan temprano en el Universo se formaron, ese tipo de preguntas más bien astronómico, astrofísico son todavía muy interesantes y tenemos mucho que aprender. 

A nivel teórico en cambio, cuando uno se mete con la teoría cuántica, ahí hay cosas que no entendemos, que es lo que hizo Hawking, que fue quien desarrolló esta radiación de Hawking en los 70, que es un proceso cuántico asociado a los agujeros negros, pero no tenemos una teoría cuántica de la gravedad, entonces como que está incompleta y hay una serie de paradojas que no se han podido explicar, una que se llama la paradoja de la información; de acuerdo con la mecánica cuántica la información no se pierde en un proceso cuántico, siempre la información se conserva, pero cuando la información se cae a un agujero negro y luego el agujero negro se evapora con el proceso de Hawking, en ese proceso la información se pierde, y esto es una contradicción con la teoría cuántica. Esto tiene vueltos de cabeza a miles de físicos en el mundo y es cosa puramente teórica, pero nos indica que hay algo ahí fundamental que no acabamos de entender, entonces en ese sentido puramente teórico y muy esotérico, si quieres, todavía hay cosas que no entendemos y que dejan sin dormir a muchos físicos. 

—El motor warp. Tu planteaste que podría ser empleado para moverse a partir del desplazamiento del Universo a una velocidad de desplazamiento que superaría la de luz, pero para ello se necesita de energía negativa, algo que no existe, pero que, explicas en el libro, en el papel hay un lugar para pensar que ahí está. ¿No existe esta materia exótica y nunca existirá?

—Hasta ahora, hasta donde sabemos nunca hemos encontrado algo que tenga las propiedades de la energía negativa como se requiere para el motor warp, no conocemos nada en la naturaleza que lo tenga, en algunos fenómenos cuánticos, en principio parece que podría generarse un poco de energía negativa, pero sería en cantidades ridículamente pequeñas que no podrían utilizarse para nada en la práctica, pero por lo menos ahí hay una indicación de que en algunas circunstancias a lo mejor esta energía negativa no está del todo prohibida, pero a nivel macroscópico no tenemos ni idea de cómo generarla.

No es que esté prohibida, no tenemos tampoco una ley de la física que nos diga que la energía negativa está prohibida, pero simplemente no la hemos descubierto y no tenemos indicaciones de que pudiera existir hoy en día. Entonces digamos que sí es probable que no exista, en cuyo caso el motor warp no va a funcionar nunca, pero de momento no es seguro. Vale la pena investigar este tipo de cosas, en una de esas la naturaleza nos da una sorpresa y sí existe la manera de producir energía negativa en cantidades suficientes, si me preguntas si yo lo creo factible, en este momento es poco factible, pero la esperanza se mantiene. 

En todo caso la teoría cuántica sería la única que nos podría salvar de que en algunas regiones podría generar suficiente energía negativa. Hay también algunas cosas nuevas que no sirven directamente para el warp, pero esta energía oscura que se ha descubierto, que es la que produce la expansión acelerada del Universo, que se descubrió en los últimos 20 años, que no sabemos qué es, sabemos que debe estar ahí, porque el Universo se expande de manera acelerada y esta es la única manera de entenderlo, pero no sabemos qué es. Esta energía oscura tiene algunas propiedades similares a la energía negativa, entonces a lo mejor si pudiéramos manipular la energía oscura, si primero descubrimos qué demonios es y después la pudiéramos manipular, a lo mejor esto podríamos ayudarnos, pero esto son muchas especulaciones, sobre especulaciones. De momento, hasta donde sabemos el día de hoy, la energía negativa probablemente no existe, entonces el motor warp no se va a poder.

—Entonces, ¿el surfear en el espacio-tiempo es sólo una idea o una posibilidad muy remota?

—Yo diría que es una posibilidad muy remota más que una idea. O sea, las matemáticas están desarrolladas de qué tendría que hacerle uno al espacio, eso está entendido, pero justamente esto nos implica que la única manera de hacerlo sería teniendo energías negativas y esas a lo mejor no existen, pero digamos que a nivel matemático está más o menos entendido, pero a nivel de que esto se pueda hacer en la práctica es otro asunto. 

—¿Qué piensas de los esfuerzos de poblar Marte, de la carrera espacial que han emprendido los magnates? ¿Es la solución?

—Si siempre en toda la historia de la humanidad hubiéramos dicho, ‘hay problemas más urgentes que resolver, entonces dejemos de hacer otras cosas’, seguiríamos en las cavernas. Siempre se pueden hacer muchas cosas a la vez y hay que atacar los problemas urgentes y eso no quiere decir que debamos dejar de pensar en otras cosas. Se puede invertir en tecnología y en el desarrollo espacial, es importante hacerlo. Hasta ahora lo habían hecho los gobiernos de manera carísima, están entrando ahora los multimillonarios a la carrera espacial, en principio es una cosa positiva, siempre todo con sus bemoles, a lo mejor no deberían existir estas personas con esta cantidad de dinero, pero el hecho es que existen y en este momento están interesados en esto, es algo positivo porque tienen un incentivo diferente. 

Los gobiernos para ir a la Luna su incentivo era demostrar que eran mejores unos que otros, Rusia y Estados Unidos estaban en competencia y querían demostrar que uno era mejor que el otro, estaban dispuestos a gastar cantidades ridículas de dinero para hacerlo, finalmente se llegó a la Luna, pero fue carísimo y por eso no hemos vuelto, porque es tan absolutamente caro que nadie quiere volver a gastar tanto dinero en hacerlo, pero la motivación de las empresas privadas es muy distinta, una empresa privada quiere hacer dinero, entonces la motivación que ellos tienen es para hacer las cosas más baratas, más eficientes y más rápidas, cosa que un gobierno no tiene. 

Musk con SpaceX tiene estos cohetes que ahora bajan y vuelven a subir y vuelven a bajar, cosa que la Nasa ni Rusia han hecho y tiene sentido, es como ha dicho Elon Musk es como si construyéramos en 747 para ir de Londres a Nueva York y al llegar a Nueva York lo destruyéramos y construyéramos otro para regresar, es una ridiculez, pero es lo que hacíamos con los cohetes, ahora están estos cohetes que se pueden reutilizar y eso baja el costo de las misiones muchísimo. Entonces estas ideas de competencia y competitividad, o de tratar de que las cosas no sean tan caras porque quieres hacer dinero, creo que es positivo para la carrera espacial porque va a hacer que la tecnología mejore mucho más rápido, que se vuelva más barata y más accesible.

Ahora, de aquí a que una persona como nosotros, clase media, pueda ir a la Luna van a pasar 100 años, porque no tenemos el dinero para pagarlo, pero a lo mejor gente con mucho dinero a lo mejor sí va a poder ir a hacer viajes al espacio y demás; gente con mucho dinero, millonarios, hay miles y miles y miles, entonces esto puede ser suficiente negocio como para que la tecnología se desarrolle y si la tecnología se desarrolla eventualmente el precio bajará hasta que pueda ser accesible para otras personas.

La exploración espacial vale la pena, que personas vayan a Marte sería muy interesante e importante. Hemos mandado robots a Marte, es carísimo, y un robot camina despacito, a lo mejor en el transcurso de cinco años se ha movido 10 km, una persona podría recorrer esos 10 km en cuestión de 2 o 3 días, y hacer la misma investigación que este robot ha hecho en 10 años en un mes. Entonces, yo creo que sí, que mandar gente sería muy interesante y nos permitiría avanzar mucho más rápido.

—¿Muchos recursos se han enfocado en la Inteligencia Artificial, de qué manera esta tecnología ayudará a ampliar los avances de la física?

—Las computadoras han sido un avance brutal, hacen miles de millones de cálculos por segundo y una persona cada uno de esos cálculos le puede tomar minutos. La cantidad de millones y millones de cálculos que hacemos en cada una de estas simulaciones te podrías tardar un millón de años, entonces, sin computadoras este tipo de cálculos son impensables. Ahora, estas son computadoras que no necesariamente son inteligentes, son computadoras que lo único que hacen es seguir un programa y ya.

La Inteligencia Artificial que se está desarrollando puede tener muchas aplicaciones sobre todo para detectar patrones y ese tipo de cosas en las que los humanos somos buenos y las computadoras hasta ahora han sido malas en detectar patrones. Los humanos somos buenos, pero tardamos mucho, entonces si tienes una cosa que puede detectar patones, en imágenes y demás, y hacerlo en velocidad alta y decir que hay algo interesante, eso siempre es importante y ese tipo de cosas están apenas empezando.

Por ejemplo, en la detección de ondas gravitacionales, que es un área a la que yo soy cercano, lo que tienes es una señal que detectan los observatorios, con mucho ruido, y en ese ruido en principio tienes que buscar si por ahí hay una señal chiquita que crees que es interesante y hacerlo a mano es imposible, nunca podrías hacerlo a tiempo, porque se toman datos a un ritmo tal que tú no podrías hacerle seguimiento a mano, pero ya las computadoras están ahí buscando patrones y de repente dicen, aquí parece que hay algo interesante y le manda una alerta al humano y el humano ya lo ve con sus propios ojos y decide si es interesante, pero ahí tienes ya algunas herramientas de Inteligencia Artificial aplicándose a este tipo de detección de patrones. 

Ese desarrollo apenas está en pañales y va a ser muy importante en el futuro en todo este tipo de cosas, que requieran detectar patrones de todo tipo, tanto visuales como auditivos, detectar relaciones entre conjuntos enormes de datos, estamos inundados de datos, estamos entrando en una época en la que la cantidad de datos que detectan los diferentes experimentos tanto astronómicos como astrofísicos, incluso biológicos, la cantidad de datos que tenemos simplemente son imposibles de analizar por un ser humano, entonces requerimos técnicas de computación y requerimos Inteligencia Artificial para que nos diga qué vale la pena analizar y qué no. 

—También hay otro tipo de señales, sobre las que has escrito, las referentes a la detección de vida inteligente a través de los SETI. ¿Por qué no hemos encontrado señales aún?

—No hemos encontrado hasta ahora ninguna señal, pero la verdad es muy difícil buscar lejos. Nuestros instrumentos no son lo suficientemente buenos como para buscar demasiado lejos, hemos podido investigar con cierto detalle que tal vez unos cuantos miles de estrellas que nos quedan cerca, pero en la galaxia hay 400 mil millones de estrellas. Hasta ahorita el que no hayamos encontrado nada no me preocupa, porque en realidad hemos podido investigar una región muy pequeña de la galaxia, muy cerca de nosotros, casi casi hubiera sido de pura chiripa que hubiéramos encontrado a alguien así de cerca, lo más probable es que la siguiente civilización avanzada esté más lejos y simplemente no los hemos visto, pero yo creo que eventualmente encontraremos alguna señal. 

No creo que sea tanto como que estemos buscando en el lugar equivocado como que simplemente no hemos buscado por suficiente tiempo y no hemos podido buscar lo suficientemente lejos y esto habrá que seguir haciéndolo, y eventualmente yo creo que sí encontraremos algo. ¿Qué vamos a encontrar? Pues está difícil saberlo porque lo más probable es que encontremos civilizaciones que son más avanzadas que nosotros, nosotros somos una civilización muy joven, el radio apenas lo inventamos hace 150 años, no es nada, es más la agricultura la inventamos hace 10 mil años, 10 mil años en la vida de la galaxia es nada, la galaxia tiene 13 mil millones de años de existencia, entonces 10 mil años para la vida de la galaxia es un abrir y cerrar de ojos. Si encontramos a alguien allá afuera lo más probable es que sean más viejos que nosotros, mucho más viejos, seguramente, muchos miles de años más viejos que nosotros.