Me gustaría demostrar que Einstein estaba equivocado

El actual director del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn se considera “muy afortunado” de poder dedicarse a la astrofísica en el momento actual, “con herramientas que nos permiten explorar este tipo de objetos con precisión”. Poco antes de que pronunciara su conferencia en la Fundación BBVA, tan solo una semana después del fallecimiento de Stephen Hawking, conversamos con Kramer sobre sus aspiraciones científicas, y también sobre lo que ha significado para él la obra del desaparecido astrofísico británico.

Pregunta.- ¿Por qué le parece tan fascinante explorar lo que en el título de su conferencia denomina “el universo de Einstein”? ¿Qué podemos aprender de esta aventura científica?

Respuesta.- Cuando Einstein propuso su teoría, fue una revolución total con respecto a lo que había antes: la gravedad de Newton. Era una visión totalmente diferente de cómo el universo, de alguna forma, interactúa en términos de gravedad. Einstein llevó a cabo las predicciones y ahora los científicos, tomando observaciones y datos, pueden confrontar la teoría con esos resultados. Eso es fascinante, y por supuesto involucra a objetos como los agujeros negros, las estrellas de neutrones, todo lo que viene de la ciencia ficción. Así que intrínsecamente se trata de objetos muy fascinantes, física muy extrema y hoy podemos llevar a cabo experimentos de precisión para estudiarlos. Así que no se trata de captar una foto bonita del cielo e interpretarla en términos de qué está haciendo tal o cual estrella; la verdad es que es física pura y dura, tratando de llevar a cabo algunos experimentos muy precisos sobre objetos reales. Esa es la parte más divertida, poder combinar la física con el amor a la astronomía. Por lo menos, esa es mi motivación personal.

P.-En sus propias exploraciones de este universo, ¿cuál es el descubrimiento más interesante que ha logrado hasta ahora?

R.- Mi investigación se centra en los púlsares, faros cósmicos que son como relojes en el espacio. Formé parte de un equipo que investigó dos púlsares, dos faros activos orbitando entre sí en solo dos horas y media, y fue fascinante, porque estos, de alguna manera, son las mejores pruebas que tenemos hoy para verificar la validez de la relatividad general y probablemente lo seguirán siendo durante bastante tiempo. Este experimento continúa aportando datos, porque seguimos encontrando nuevos efectos con mayor precisión que no habíamos detectado en el pasado, así que, como si estuviéramos pelando una cebolla, vamos encontrando más y más capas de hallazgos interesantes. Eso nos permite seguir avanzando.

P.- ¿Cree que Einstein pudo equivocarse, y que será posible demostrarlo?

R.- Hasta ahora, se ha demostrado que acertó en todo, o al menos los datos son consistentes con respecto a su teoría. Pero en realidad nunca podemos decir que una teoría es correcta, solo podemos decir que una teoría es consistente o al menos no incorrecta. Aunque me gustaría probar que Einstein estaba equivocado, hasta el momento ha aprobado con gran éxito todos los exámenes a los que le hemos sometido. Ahora bien, si se comprobara que su teoría contenía errores, aprenderíamos mucho más, porque sería como cuando se descubrió, con el tiempo, que la teoría de Newton era errónea y se demostró que solo era una aproximación a lo que ahora llamamos relatividad general, pero la relatividad general podría ser la aproximación a algo incluso más profundo. Sabemos que la relatividad general no es consistente con la mecánica cuántica, así que esperamos que falle en alguna parte, y si logramos descubrir en qué condiciones y con qué tipo de observaciones se detecta ese fallo, esa revelación nos diría mucho más sobre las leyes subyacentes de la física. Eso sí sería muy emocionante.

P.- ¿Podría hablarnos de su participación en el Proyecto Event Horizon Telescope? ¿Cree que se podrá captar por primera vez una imagen de un agujero negro?

R.- Sí, el Event Horizon Telescope es una colaboración global con científicos de todo el mundo y Europa tiene una gran participación, financiada por el Consejo Europeo de Investigación. Formamos parte de este gran equipo. Lo que tratamos de hacer es captar una imagen del agujero negro súpermasivo que está en el centro de nuestra Vía Láctea. Nadie ha visto hasta ahora un agujero negro, ni tampoco se ha demostrado la existencia del horizonte de sucesos, que es la frontera nítida de un agujero negro, de la cual no puede escapar ninguna información. Pero en el centro de la Vía Láctea tenemos gas caliente, plasma caliente que proporciona un fondo brillante. Y luego tenemos el enorme agujero negro con una masa de 4 millones de soles frente a él, y deberíamos ser capaces de ver la sombra de este agujero negro en frente de este gas brillante. Esta imagen de la sombra debería ser modificada por la gravedad del agujero negro. Por lo tanto, la idea es que si captamos una imagen y comparamos la distorsión de la imagen por la gravedad con lo que ya sabemos sobre los agujeros negros, se puede probar la predicción de la relatividad general sobre estos fenómenos. Si esto va a tener éxito o no, ya lo veremos. Tenemos muchas esperanzas de que consigamos una imagen potente de buena calidad. De hecho, el año pasado recogimos unos datos muy buenos y ahora los estamos analizando. Será muy emocionante, incluso si la calidad de la primera imagen no es perfecta.

P.- ¿Existe alguna posibilidad de detectar la famosa “radiación de Hawking”, predicha por el famoso astrofísico británico recientemente fallecido, o no hay posibilidad de ello?

R.- La radiación de Hawking se compone de partículas emitidas por el agujero negro, que se hace un poco más pequeño porque pierde energía. En agujeros negros del tamaño del que está en el centro de nuestra galaxia, la radiación de Hawking no tiene un efecto relevante. Pero sería muy interesante encontrar agujeros negros extremadamente pequeños que luego podrían evaporarse porque están perdiendo energía y desaparecen. Hubo algunas predicciones de Martin Rees, un famoso astrónomo británico que predijo que si eso sucede, deberíamos ver un pulso de radio y en el pasado algunas personas han buscado ese pulso de radio. Pero en nuestro experimento la radiación de Hawking probablemente no es relevante. Lo importante es el gran movimiento del gas alrededor de un agujero negro y cómo la luz está distorsionada por el campo gravitatorio. Tal vez la radiación de Hawking esté implicada en este fenómeno, pero nuestro experimento probablemente no pueda demostrar nada al respecto.

P.- Stephen Hawking era mundialmente famoso por muchos motivos, pero en su opinión, ¿cuál fue la importancia de sus contribuciones científicas?

R.- Creo que entre el gran público se hizo famoso en buena medida por sus circunstancias increíblemente difíciles y el destino que le tocó vivir, pero como físicos reconocemos su trabajo. Estoy seguro de que hubiera sido famoso en el mundo de la física sin sufrir ninguna discapacidad, ya que hizo una notable contribución a nuestra comprensión de la gravedad, los agujeros negros y el universo como tal, y esto lo convierte en un icono incluso en el mundo de la física. Quizás es cierto que buena parte de su popularidad y su fama mundial se debieran a su enfermedad. Pero también se debió a cómo lo afrontó. Quiero decir que superó todas las expectativas y vivió mucho más allá de lo que cualquier médico predijo. Fue esa determinación, que creo que a veces solo tienen los físicos, lo que le sostuvo para seguir luchando. Era una persona extraordinaria, eso está claro, pero también lo fue por la física que llevó a cabo y no solo por sus circunstancias personales.

P.- ¿Cree que la detección de ondas gravitacionales supone una revolución que abre una nueva ventana para explorar el universo?

R.- LIGO es un experimento magnífico, es un instrumento de súper alta precisión, algo que nunca se había construido antes, y sin duda lo que hicieron fue abrir una ventana completamente nueva para explorar el universo. Estamos viendo ahora objetos que no pensábamos que fueran posibles, como ese enorme agujero negro estelar, de 70-100 masas estelares. Vimos la primera fusión de dos estrellas de neutrones en agosto del año pasado y esto confirma algunas predicciones de lo que sucede en estos fenómenos. Así que ahora tenemos caminos completamente nuevos para comprender el universo, de una manera completamente diferente. Y gracias a este acceso novedoso esperamos encontrar nuevas cosas inesperadas que van a ser las más emocionantes. Es lo nuevo, lo inesperado lo que provocará los titulares más interesantes en el futuro.

P.- En la sociedad, hay personas que a veces cuestionan la utilidad de este tipo de investigaciones básicas y las considera un despilfarro. ¿Qué respondería a estos ciudadanos escépticos?

R.- Bueno, me parece una pregunta justa. Estamos gastando el dinero de los contribuyentes y ellos quieren saber qué beneficios les aporta. Creo que la respuesta tiene dos vertientes. En primer lugar, la ciencia que hacemos es la ciencia impulsada por la curiosidad, y esto nos diferencia como humanos. Tenemos la capacidad de hacer estas preguntas, y es como ir a la ópera, ir a museos, disfrutar de la cultura, es parte de todo eso. Pero, por supuesto, si se trata de física, siempre se usará en alguna parte. Cuando se propuso la mecánica cuántica, nadie pensó que habría algún uso práctico; era una teoría muy excéntrica y, sin embargo, todos nuestros equipos digitales, todo en el mundo digital que nos rodea depende de los efectos de la mecánica cuántica. Antes mencioné los agujeros negros que se evaporan y que la gente trata de encontrar. La gente se puso a buscarlos y se desarrollaron nuevas técnicas que al final desembocaron en el Wifi. Así que se puede documentar cómo el intento de encontrar los agujeros negros causados ​​por la radiación de Hawking llevó a la invención de Wifi, esto es un hecho. Otro ejemplo es el láser. También se basa en algunas teorías que Einstein tuvo que desarrollar. No hubo aplicación práctica para el láser cuando se inventó en la década de los años 60 pero ahora se usa con fines médicos, tenemos la impresora láser, tenemos discos de memoria, todas nuestras comunicaciones actuales de fibra usan el láser. Así que puede tardar un poco de tiempo para que este tipo de física exótica termine en alguna aplicación, pero si es buena física, lo conseguirá. En definitiva, entender cómo funciona el universo es un objetivo que siempre acaba dando frutos. Produce ideas, produce personas formadas e incluso si sirve solo de motivación para que los niños estudien ciencia e ingeniería que luego ayuda a construir un mundo mejor, creo que es una justificación más que suficiente.

P.- ¿Cuál sería el descubrimiento futuro de sus sueños?

R.- Personalmente, creo que sería poder encontrar el púlsar que orbita a un agujero negro; no tiene por qué ser la estrella Sagittarius A* en el centro de la Vía Láctea, pero un agujero negro estelar también sería emocionante, así que ese es mi objetivo personal. Eso sería genial. También me gustaría entender qué es la energía oscura, aunque esa es probablemente una tarea más complicada. Pero encontrar un agujero negro podría ser una posibilidad real para mí, así que serguiré buscando.