Brian Schmidt El hombre que vio el infinito

El hombre que vio el infinito

El astrónomo Brian Schmidt volvió a Chile, el país donde en 1994 comenzó el largo camino que le valdría el Premio Nobel de Física 2011. El estudio de las supernovas lo llevó a concluir que el universo no sólo es probablemente infinito, sino que apenas conocemos (y entendemos) una pequeña fracción de esa inmensidad.

Revista Qué Pasa, 28 de junio de 2012

Brian Schmidt no es la caricatura del ganador de un Premio Nobel de Física. Camina jovial y energético en el hotel donde se aloja en la calle Orrego Luco, en Providencia; de traje negro, pelo recién lavado, se sienta pierna arriba y empieza a hablar a toda velocidad.

Es domingo y viene llegando a Chile, en el que calcula es su viaje número 25. Vuelve a un país que tiene mucho que ver con el haberse convertido en Nobel de Física 2011 (junto a Adam Riess, integrante de su equipo, y Saul Perlmutter, líder del otro grupo de astrónomos que trabajaron en paralelo el mismo tema: la expansión del universo a partir del análisis de las supernovas).

Schmidt nació en Montana hace 44 años. Se formó como físico y astrónomo en la Universidad de Arizona. Se doctoró en Harvard, donde conoció a su mujer, la economista Jennifer Gordon (con la que tiene dos hijos). Hoy es parte de la Escuela de Investigación en Astronomía y Astrofísica de la Universidad Nacional de Australia. Su centro de operaciones es el observatorio de Mount Stromlo, en Canberra. Con el Nobel bajo el brazo vino a juntarse con sus antiguos colegas: Mario Hamuy y José Maza, entre otros. Dice que la astronomía chilena fue fundamental para sus investigaciones, por dos factores:

“Uno es obvio: los telescopios están aquí; pero el más importante es el de la gente: el grupo de José Maza empezó acá en Chile en los años 80 a descubrir supernovas, y en los 90, con la llegada de los detectores digitales, los astrónomos del equipo Calán/Tololo pudieron empezar a encontrar y a seguir a las supernovas, obteniendo datos muy precisos. Ellos hicieron ese experimento en 1990 por primera vez y pudieron demostrar que es posible usar las supernovas como indicadores de distancia. Por eso el equipo completo fue parte de nuestro proyecto, hasta que en 1997 Mario y José decidieron no continuar. Me da pena que no hayan estado en el equipo final que escribió el informe que se publicó en 1998, porque hicieron un trabajo muy importante, descubriendo los primeros objetos y aportando al trabajo sobre la aceleración de la expansión del universo”.

No es exagerado afirmar que el descubrimiento liderado por Schmidt, Perlmutter y Reiss es uno de los más importantes de la segunda mitad del siglo XX.  Uno que cambió los libros de texto y nuestra visión de la forma y el destino del cosmos. Si imaginamos un universo que sólo contiene la materia que conocemos,  que siempre sufre de atracción gravitacional, uno podría intuir que su  expansión, descubierta por Lemaître y Hubble, si tiene suficiente masa se debería frenar, originando el colapso del universo o big crunch. Esto es precisamente lo que predice la teoría de la gravitación de Einstein en tales condiciones.

- ¿Cómo fue el momento en que se dan cuenta que la expansión del universo se va acelerando?

-Cuando vimos las mediciones por primera vez, en 1997, pensé que  habíamos cometido un error. Revisamos el trabajo pieza por pieza, miramos cada parte del análisis y al final encontramos algunos pequeñísimos errores, pero nada que realmente nos demostrara que estábamos equivocados. A principios de enero de 1998, Adam Riess y yo habíamos revisado juntos cada uno de los cálculos y yo estaba muy entusiasmado, pero también me sentía petrificado: pensaba genuinamente que éste era un resultado muy loco. Así que no tuve ese momento único de excitación, sino un lento proceso de convencimiento de que teníamos que contarle al mundo lo que habíamos descubierto. ¡Pero estaba aterrorizado!Los premiados comenzaron, a mediados de los 90, a medir la magnitud de este frenado. Para esto debían observar objetos a distancias enormes, de miles de millones de años luz. Cierto tipo de supernovas, llamadas tipo 1a, dieron esa posibilidad. Y la sorpresa fue inmensa cuando observaron que el universo no frenaba, sino que, por el contrario, se expandía cada vez más rápido. Un fenómeno que hoy se explica invocando la presencia de una misteriosa forma de energía, la energía oscura, que representa el 73% del contenido energético del universo.

Detrás de ese descubrimiento estuvo Brian Schmidt.

-Cuando se dio cuenta de que este descubrimiento era realmente grande, ¿cómo logró conciliar el sueño?

-Bueno, es que ocurrió muy lentamente. En el año 2000 se publicaron las mediciones de la radiación de fondo de microondas, que concluían por primera vez que el universo era plano... y al ver eso me di cuenta que nosotros estábamos en lo correcto. Recuerdo ese momento en que pensé “tenemos razón”. Esa noche dormí bien... me había sacado un peso de encima. Fue muy excitante el descubrimiento, pero nunca lo sentí como mío. Era simplemente: “Bueno, así es el universo, y yo soy sólo el primero que se da cuenta”.

-Todo había comenzado en 1994: ¿qué ocurrió ese año?

-Surgieron los CCD gigantes, detectores digitales lo suficientemente grandes que podíamos poner en el telescopio de Cerro Tololo y tomar una imagen del cielo con el tamaño suficiente para descubrir supernovas. También en 1994 visité Chile para conversar con Mario Hamuy, Nich Suntzeff, Mark Phillips y José Maza. Mi idea era tomar el trabajo que estaban haciendo acá con las supernovas y medir cómo la velocidad de la expansión del universo iba cambiando a lo largo del tiempo.

-¿Qué significó este trabajo para el desarrollo de la astrofísica?

-En 1929 Hubble midió cómo los objetos se iban alejando, y concluyó que eso significaba que el universo se estaba expandiendo, como un globo que se iba inflando y donde cada punto de su superficie se aleja de las otras. Para responder cuál es el destino final del universo, necesitábamos saber si se está desacelerando o acelerando. Esto permite proyectarnos hacia el futuro, saber qué va a pasar con el universo. ¿Es infinito o finito? Ésa es una pregunta gigante. Constatar que el alejamiento de los objetos se produce a una velocidad cada vez mayor significa que el universo o es infinito o es muchísimo más grande que cualquier cosa que podamos imaginar. Y a menos que ocurra algo dramático en el futuro, el universo seguirá expandiéndose para siempre... y será infinito. Pero también significa darnos cuenta que el 73% del universo no ha sido descubierto…

-¿Ésa es la energía oscura? ¿No se sabe lo que es?

-No, sólo sabemos que es energía que forma parte del material del que está hecho el espacio, que hace que la gravedad empuje en vez de atraer. Ésa es nuestra mejor respuesta hasta este punto.

-¿Cuáles son las implicancias de la aceleración de la expansión del universo?

-La primera es que “algo” debe estar empujando al universo hacia afuera. También nos indica cuál será el futuro del universo: se está expandiendo cada vez más rápido, y como pensamos que se trata de energía que esconde el propio espacio, cuando el universo se expande, eso resulta en más espacio y, por lo mismo, en más de esta “cosa” que empuja aún más fuerte. Es una fuga exponencial del universo. Eso indica que tendremos esta increíble realidad, en que a medida en que la luz de las galaxias viaja hacia nosotros, se va a ir creando espacio entre ellas y nosotros de manera tan acelerada, que los fotones quedarán literalmente varados en medio del camino, así que no los podremos ver. Así que, billones y billones de años en el futuro, viviremos en un universo aislado. Estará nuestra galaxia y después, la nada.

-¿Nuestra galaxia está a salvo?

-Nuestra galaxia no se está expandiendo. Cada parte del universo comenzó a expandirse tras el Big Bang, y los espacios con mucha gravedad (con muchos objetos en ellos) también, pero al alcanzar cierto tamaño dejaron de expandirse y retrocedieron, comenzando a colapsar. Nuestra galaxia comenzó a colapsar hace billones de años y formó lo que conocemos.

-¿Ésta es la imagen definitiva del universo?

-¡No existe una imagen definitiva de nada! La realidad consiste en tomar una teoría y ponerla a prueba. La gravedad de Newton fue correcta durante mucho tiempo, pero resultó estar levemente equivocada, lo que no significa que no sea útil. Después tenemos la relatividad general de Einstein, que es una versión mejorada de la teoría de la gravedad. Pero también sabemos que está de alguna forma equivocada, porque no funciona a nivel cuántico, así que eventualmente será reemplazada por otra. La ciencia nunca es absoluta.

-A algunas personas les cuesta entender el sentido que tiene para un país invertir en esta clase de investigaciones y experimentos... ¿cuál es el propósito?

-La piedra fundacional de toda innovación es la ciencia básica: obtiene toda clase de conocimientos sin tener la más mínima idea de cómo van a ser usados.

-¿Por ejemplo?

-En Australia, uno de mis colegas en los 70 estaba buscando agujeros negros en evaporación, que son objetos que predijo Stephen Hawking. Nunca los encontró, y estaba usando radiotelescopios, y uno de los problemas que tuvo es que las ondas radiales que viajan entre las galaxias se refractan y se obtienen múltiples señales que deben ser combinadas. Unos años más tarde, estaba en un laboratorio junto a un grupo de tipos trabajando en internet inalámbrica. Y su problema eran todas estas señales radiales rebotando. No sabían qué hacer. Entonces mi amigo dijo: “¡Pero si esto lo resolvimos en astronomía hace muchísimo tiempo!”. Y así lograron inventar el sistema Wi-Fi. Ese invento se convirtió en la patente más valiosa de la historia de Australia. Necesitamos hacer ciencia básica, porque con ella causamos revoluciones.

-Pero hay ciencia aplicada tremendamente influyente.  El iPhone, por ejemplo...

-¡Sí, pero hay ciencia básica detrás de cada uno de sus componentes! Cada parte de un iPhone puede ser rastreada en su desarrollo y siempre encontrarás un Premio Nobel al principio... todos vienen de una idea, y la ciencia básica te entrega las ideas, la caja de herramientas.

-¿Y un país como el nuestro debe desarrollar también esa caja de herramientas o la puede comprar?

-Tienes que ser parte de ella. Si sólo la compras estarás siempre detrás del resto... Seguirán vendiendo cobre. Australia y Chile están haciendo exactamente lo mismo: están bajando hasta el nivel del mar de tanto enviar su territorio hacia el exterior... Eso sirve hasta cierto punto, pero al final dependerás de lo que otros están haciendo.