Ciencia: el consejo del “nuevo Stephen Hawking” para aprender más del Universo

Carlo Rovelli, tras mirar su reloj de pulso, manifestó: “El tiempo. El tiempo no existe. Tengo 15 minutos para convencerlos de eso”. Así comienza una charla TEDx Talk que ofreció en 2012 el físico italiano para el que la prensa internacional no ahorra reconocimientos.

Uno de los más contundentes lo escribió George Eaton en la revista New Statesman, en un artículo titulado “Rock star physicist Carlo Rovelli on why time is an illusion” (”El físico estrella de rock Carlo Rovelli explica por qué el tiempo es una ilusión”).

“La determinación de Rovelli por hacer accesible la física cuántica y sus prodigiosas ventas de libros, lo llevaron a ser calificado como ‘el nuevo Stephen Hawking’”.

En 2020, en La naturaleza del tiempo, una presentación organizada por la revista New Scientist, el físico teórico tomó una cuerda y la extendió desde un extremo del escenario hasta el otro. Le colgó un bolígrafo en el medio para marcar el presente y dijo: “Aquí es donde estamos”. Levantó el brazo derecho y apuntó hacia la derecha: “Ese es el futuro”.

Seguidamente, subió el brazo izquierdo y señaló hacia la izquierda: “Y ese es el pasado”.

“Este es el tiempo en nuestra vida diaria: una línea larga, una secuencia de momentos que podemos ordenar, que tiene una dirección predilecta, que podemos medir con relojes, y todos estamos de acuerdo con los intervalos de tiempo entre dos diferentes momentos a lo largo de esta línea”.

Luego añadió: “Casi todo lo que he dicho está errado. En términos fácticos, es incorrecto, es como si dijera que la Tierra es plana. El tiempo no funciona así, lo hace de una manera diferente”. Y aclaró: “Estas no son ideas especulativas de sueños raros de los físicos. Estos son hechos que medimos en el laboratorio, con instrumentos y que pueden ser verificados”.

“Pura rebeldía”

Nacido en Verona, Italia, en 1956, Rovelli confesó que su adolescencia fue “pura rebeldía”. El mundo era distinto del que le hubiera parecido “justo y hermoso” y en medio de esa desilusión, la investigación científica llegó a su encuentro. En ella descubrió “un espacio de libertad ilimitada” que plasmó en su libro ¿Y si el tiempo no existiera?

“En el momento en que mi sueño de construir un mundo nuevo chocó con la realidad, me enamoré de la ciencia, que contiene un número infinito de mundos nuevos”.

“Mientras escribía con mis amigos un libro sobre la revolución estudiantil (libro que no le gustó a la policía y me costó una paliza en la comisaría de Verona: ‘¡Dinos el nombre de tus amigos comunistas!’), me sumergía cada vez más en el estudio del espacio y del tiempo, intentando comprender los escenarios que hasta entonces se habían propuesto”.

La gravedad cuántica

Rovelli decidió “consagrar” su vida al reto de ayudar a conciliar dos teorías: la mecánica cuántica (que describe el mundo microscópico) y la relatividad general de Albert Einstein.

“Para llegar a una nueva teoría, debemos construir un esquema mental que nada tiene que ver con nuestra concepción usual del espacio y del tiempo”, indica en su obra y señala: ”Hay que pensar en un mundo en el que el tiempo ya no es una variable continua que fluye, sino que se convierte en otra cosa”.

Al buscar posibles soluciones al problema de la gravedad cuántica, Rovelli fue uno de los fundadores de la teoría de la gravedad cuántica de bucles o teoría de los bucles, la cual plantea una estructura fina y granular del espacio. Es como una red de bucles cuantizados de campos gravitacionales. Esa teoría tiene aplicaciones en diferentes campos, por ejemplo, para estudiar el Big Bang o para abordar las propiedades de los agujeros negros.

El italiano ha tenido una carrera brillante que incluye numerosos premios y libros. Uno de ellos, “Siete breves lecciones de física” se ha traducido a 41 idiomas y ha vendido más de 1 millón de copias. También ha sido profesor en Italia, Estados Unidos, Reino Unido, Francia, y es investigador del Centro de Física Teórica de Marsella.

Rovelli aceptó responder por escrito las preguntas de BBC Mundo, cuyas respuestas publicamos intercaladas con extractos de su obra. La primera pregunta no podía ser otra…

-¿Qué es el tiempo? ¿Realmente existe?

-Sí, claro que el tiempo existe. De lo contrario ¿qué sería eso que siempre nos falta? Pero la idea común que tenemos sobre lo que es el tiempo y cómo funciona no sirve cuando tratamos de entender átomos y galaxias.

Nuestra concepción habitual del tiempo funciona solo a nuestra escala y siempre y cuando midamos las cosas con mucha precisión. Si queremos aprender más acerca del universo, tenemos que cambiar nuestras visiones sobre el tiempo. Porque lo que usualmente llamamos “tiempo”, sin pensar mucho en lo que significa, es realmente una maraña de diferentes fenómenos.

El tiempo pareciera simple, pero es realmente complejo: está formado por muchas capas, algunas de las cuales son solo relevantes para ciertos fenómenos y no para otros.

-¿Qué halló cuando se preguntó: por qué solo podemos conocer el pasado y no el futuro?

-La razón por la que tenemos información del pasado y no del futuro es estadística. Tiene que ver con el hecho de que no vemos los detalles de las cosas. Tenemos una visión muy vaga de los detalles. No vemos las moléculas individuales que forman el aire del cuarto en el que estamos.

Pero en el mundo microscópico, no hay una distinción similar entre el pasado y el futuro.

-Usted habló sobre la elasticidad del tiempo y sobre un día en el que “experimentemos directamente cosas como encontrarnos con nuestros hijos más viejos que nosotros en nuestro regreso a casa”. Eso es fascinante. ¿Cómo podría pasar?

-La pregunta correcta es la opuesta: ¿por qué cuando nos separamos y nos volvemos a encontrar, tu reloj y mi reloj miden el mismo intervalo de tiempo? No hay razón por la cual debieran hacerlo. Nuestra experiencia nos dice eso solo porque nuestras mediciones no son lo suficientemente precisas. Si lo fueran, veríamos que el tiempo corre a velocidades diferentes para personas distintas, dependiendo de dónde están y cómo se mueven.

Por eso, yo podría separarme de mis hijos y reunirme otra vez con ellos en un tiempo que es un año para mí y 50 años para ellos. Yo estoy todavía joven y ellos han envejecido. Con seguridad, esto es posible. La razón por la que no lo experimentamos normalmente es solo que nuestra vida en la Tierra se mueve a velocidades lentas entre nosotros y en ese caso las diferencias de tiempo son pequeñas.

“Diez años antes de descubrir la teoría de la relatividad general, Einstein había llegado a la conclusión de que tiempo y espacio no son dos entidades separadas, sino más bien dos aspectos de una misma entidad. A este descubrimiento se le da el nombre de relatividad especial o restringida”.

“El ejemplo más claro de la relatividad del tiempo es la llamada paradoja de los gemelos, aunque no tienen nada de paradójico. Si uno de los gemelos viaja a gran velocidad alejándose del otro, y luego regresa, cuando se encuentren tendrán edades diferentes: el que nunca ha cambiado de velocidad será el más viejo”.

“El tiempo no es un ‘continente’ absoluto en el que los objetos evolucionan; el tiempo es propio de cada objeto y depende de su movimiento”.

“Se realizaron experimentos concretos (no con gemelos, sino con relojes idénticos muy precisos a bordo de aviones rápidos) y cada vez se ha comprobado que el mundo funciona exactamente como lo entendió Einstein: los dos relojes marcan horas distintas cuando se reúnen de nuevo”. (Rovelli en: “¿Y si el tiempo no existiera?”)

¿Alguna vez seremos capaces de viajar al pasado? Lo considero extremadamente improbable. Viajar hacia el futuro, en cambio, es lo que hacemos todos los días.

¿Qué quiere decir? Viajar al pasado es difícil. Pero viajar al futuro es muy fácil. Hagas lo que hagas, estás viajando hacia el futuro: mañana estarás en el futuro de hoy.

“Si querés viajar al próximo milenio, es suficiente construir una nave espacial veloz, viajar lo suficientemente rápido de un lado a otro y en unos pocos días (de los tuyos) definitivamente podés estar de regreso aquí en la Tierra dentro de un milenio, en el futuro. La ciencia de esto es completamente indiscutible y clara. El único problema es encontrar el dinero para una nave espacial de este tipo”.

Si, por el contrario querés viajar un milenio atrás, las cosas son más complicadas. La razón es que hay que vencer la flecha entrópica del tiempo.

Esto no es imposible porque la flecha del tiempo es estadística, por lo tanto, es solo una cuestión de probabilidad e improbabilidad. Pero la improbabilidad es abrumadora. Entonces, en un sentido muy técnico, creo que ir al pasado es muy improbable”. (Rovelli en un artículo de The Guardian)

-Como sé que le gustan los gatos y que prefiere no referirse al gato de Schrödinger en términos de vivo o muerto ¿podría decirnos cómo el gato del famoso experimento puede estar despierto y durmiendo al mismo tiempo?

-Creo que el gato no está realmente despierto y durmiendo al mismo tiempo.

Considero que con respecto a sí mismo, el gato está definitivamente despierto o dormido. Pero con respecto a mí y a ti, puede que no esté ni una cosa ni la otra. Porque pienso que las propiedades de las cosas (incluyendo átomos y gatos) son relativas a otras cosas y solo se hacen reales en interacciones. Si no hay interacciones, no hay propiedades.

-Como usted explicó, la discusión entre físicos en mecánica cuántica no es solo sobre el gato que puede estar vivo y muerto al mismo tiempo, sino también sobre el experimento con dos eventos, A y B, en el que A viene antes que B, pero también B viene antes que A. ¿Cómo puede ser eso posible?

-Cuando decimos que un evento A es anterior a un evento B, lo que queremos decir es que puede haber una señal que va de A a B. Por ejemplo, su pregunta es anterior a mi respuesta porque me llega antes de que yo pueda responderla.

Sin embargo, algunas veces puede pasar que en realidad es imposible enviar una señal de A a B, pero también imposible enviar una señal de B a A. Entonces, ninguno es anterior al otro. La razón por la que no estamos acostumbrados a esto es porque la luz viaja muy rápido, por lo que tendemos a pensar que podemos verlo todo “instantáneamente”.

Pero en realidad no podemos. Así que siempre existen eventos que no están ordenados en el tiempo.

-¿A qué se refiere cuando dice que hay muchas versiones diferentes de la realidad aunque parezcan la misma a gran escala?

Las propiedades de todas las cosas son relativas a otras cosas. Las propiedades del mundo con respecto a ti no son necesariamente las mismas con respecto a mí. Por lo general, no vemos estas diferencias en las propiedades físicas porque los efectos cuánticos son muy pequeños.

Pero, en principio, podemos ver mundos ligeramente diferentes.

-Dijo que tenemos que reorganizar la forma cómo pensamos sobre la realidad. ¿Cómo lo podemos hacer? ¿Qué nos estamos perdiendo si no intentamos hacerlo?

-Podemos seguir viviendo nuestras vidas ignorando la física cuántica, pero si sentimos curiosidad por saber cómo funciona la realidad, tenemos que afrontar que las cosas son realmente raras.

“La física en la que yo trabajo, la gravedad cuántica, es el esfuerzo por comprender y dar sentido coherente a este paisaje extremo y hermosísimo: el mundo sin tiempo”. (Rovelli en: “El orden del tiempo”).

-Me encanta la metáfora que usted hace sobre la mecánica cuántica y su intersección con la filosofía como una pareja que está junta, se separa, después regresa y rompe otra vez y así sucesivamente. ¿La mecánica cuántica y la filosofía se necesitan?

Sí, lo creo. En el pasado, la física fundamental avanzó también gracias a la inspiración de la filosofía.

Todos los grandes científicos del pasado fueron ávidos lectores de filosofía. No hay razón por la cual las cosas sean diferentes hoy. En mi opinión, lo contrario también es cierto: los filósofos que ignoran lo que hemos aprendido sobre el mundo con la ciencia terminan siendo superficiales.

-Para usted, su libro “El orden del tiempo” es muy especial porque “pretende ser sobre física, pero secretamente es mi libro sobre el sentido y la finitud de la vida”. ¿Cuál es el significado de la vida para Carlo Rovelli?

-El sentido de la vida para Carlo Rovelli es el que creo que es el sentido de la vida para todos nosotros: la rica combinación de necesidades, deseos, aspiraciones, ambiciones, ideales, pasiones, amor y entusiasmo, que en varias medidas y en diferentes versiones surge naturalmente desde dentro de nosotros. La vida es una explosión de sentido.

Algunos proyectamos el sentido de la vida fuera de nosotros mismos y algunos se sienten decepcionados al darse cuenta de que había algo ilusorio en esperar que el sentido viniera de afuera. Una de mis respuestas favoritas a esa pregunta se le atribuyó a un antiguo sioux: el propósito de la vida es abordar con una canción cualquier cosa que encontremos.

-Usted señaló que en la ciencia se cometen muchos errores cuando pretendemos tener certeza, cuando de hecho muchas veces no la tenemos. El nuevo coronavirus ha traído mucha incertidumbre a nuestras vidas. ¿Cómo manejó esa incertidumbre?

-Me esforcé no solo por minimizar el riesgo para mí y las personas que amo, sino por minimizar mi propia participación en la propagación de la infección. Pero sabiendo bien que el riesgo ha sido y sigue siendo real y que millones de personas han muerto y siguen muriendo, todavía podría pasarme a mí y a mis seres queridos.

Creo que eso no debe ser motivo para sentir pánico, pero tampoco me gusta esconder la cabeza en la arena.

-¿Qué reflexiones hizo en estos tiempos tan desafiantes para millones de personas en todo el mundo y muy tristes para otros millones?

-Lo que sigo pensando es simple. ¿No sería el momento para que la humanidad trabaje junta, en lugar de unos contra otros como seguimos haciendo? Occidente está construyendo nuevos enemigos: China, Irán, Rusia.

¿No podemos vivir con respeto y en colaboración, sin esa necesidad de abrumarnos unos a otros, de prevalecer sobre los demás, de ganar y ganar, en lugar de cooperar por el bien común? La humanidad está enfrentando una pandemia, millones de muertes, desastres ambientales y todavía no podemos aprender a vernos como miembros de una sola familia, como lo que somos.

La mecánica cuántica es el descubrimiento de que la realidad está tejida por relaciones, pero seguimos ciegos al hecho de que florecemos en relación con los otros, no contra los otros. Puede que sea ingenuo, pero es lo que pienso todos los días cuando veo las noticias.

-Una última pregunta: dijo que disfrutó leer “El amor en los tiempos del cólera” de Gabriel García Márquez porque “en estos tiempos oscuros, es bueno leer sobre el amor verdadero”. ¿Nos puede decir más sobre lo que le gustó del libro?

-Es un libro lleno de gracia y luminosidad. Retrata muchas y muy diferentes formas de amar y compartir, con una mirada a nuestras vidas que sonríe ante esta complejidad.

Una forma de amor es la lealtad de Fermina Daza hacia su esposo, una forma de amor es la intimidad y amistad de Florentino Ariza con decenas y decenas de mujeres. Pero el amor absoluto que él siente por ella es una forma maravillosa de amor, venerado y atesorado por décadas para luego florecer maravillosamente entre dos seres humanos ya mayores.

“La novedad que aporta hoy la gravedad cuántica es la idea de que el espacio no existe. Solo existe el campo gravitatorio que, como ya dije, está formado de nubes de probabilidad de granos unidos en red.

Combinando esa idea con la relatividad especial, se llega a la conclusión de que la no existencia del espacio implica también la no existencia del tiempo, puesto que espacio y tiempo están íntimamente vinculados (…)

El tiempo no existe. Habrá que aprender a pensar el mundo en términos no temporales, aunque intuitivamente resulte difícil”. (Rovelli en: “¿Y si el tiempo no existiera?”)

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