Detective de agujeros negros

Kip Thorne ocupa con carácter emérito la cátedra Richard Feynman de Física Teórica en el Instituto Tecnológico de California (Caltech) de Estados Unidos. Destaca como una de las grandes eminencias en el estudio de los agujeros negros, esos cuerpos supermasivos que curvan el espacio-tiempo y engullen sin remedio todo aquello que se aproxima a ellos. Pero Thorne también ha adquirido notoriedad por una pasión por divulgar la ciencia que le ha llevado a colaborar con Steven Spielberg.

El pasado lunes inició en Madrid el ciclo de conferencias La ciencia del cosmos, la ciencia en el cosmos, organizado por la Fundación BBVA en torno a los temas más relevantes de la investigación astrofísica. Quo estuvo allí para hablar con él sobre agujeros negros, la naturaleza del espacio y el tiempo, los proyectos que pueden ofrecernos la primera imagen del Big Bang, y los motivos que llevaron a algunos de sus amigos a desarrollar las bombas atómica y de hidrógeno tanto en EEUU como en Rusia.

La mayoría de nosotros mira al cielo ve un espacio oscuro y vacío salpicado de estrellas. ¿Qué ve usted?
Cuando miro hacia arriba, también veo eso. Crecí en un pequeño valle de las montañas de Utah, con un cielo oscuro en el que contemplaba la Vía Láctea casi todas las noches. Fue cuando empecé a estudiar astronomía, astrofísica y la relatividad cuando aprendí que ahí hay mucho más de lo que pueden ver nuestros ojos, un universo riquísimo y maravilloso que vamos descubriendo con una combinación de instrumentos especiales y de teoría. Nos movemos entre la teoría y la observación.

Y ahí se sitúan los agujeros negros ¿su mayor atractivo reside en que aún son interrogantes?
Para mí sí. Ahora entendemos los agujeros negros estáticos, pero, y eso es lo que a mí me apasiona, no entendemos cómo se comportan el espacio y el tiempo curvados que los rodean cuando dos agujeros negros chocan, o cuando uno nace, o cuando está desintegrando una estrella. Y ahí residen algunas de las preguntas más profundas sobre la naturaleza del espacio y del tiempo, porque en un agujero negro encontramos un objeto en el que el tiempo va aminorando su marcha hasta detenerse.

¿Tenemos alguna prueba de la existencia de los agujeros negros estáticos?
Tenemos muchísimos ejemplos que encajan perfectamente con nuestra forma de entender el universo. No hemos hecho una foto de un agujero negro. Pero la harán los radioastrónomos. Cada vez consiguen una sensibilidad angular mayor y conseguirán ver el agujero negro del centro de nuestra galaxia recortado contra las estrellas y nebulosas situadas tras él. Verán su forma y esa será una prueba maravillosa.

Y con las ondas gravitacionales [fluctuaciones en el espacio-tiempo que se expanden de modo similar a las ondas por el agua y son provocadas por fenómenos como los agujeros negros] podrán detectar todos los detalles del espacio y el tiempo distorsionados que rodean al agujero negro. Aunque ahora sólo tengamos información indirecta, como el gas o las estrellas que giran alrededor del agujero negro, creo que la mayoría de los astrónomos consideran probado, por ejemplo, que existe uno en el centro de nuestra galaxia.

¿Cómo afecta la investigación de estos fenómenos a nuestras ideas básicas sobre la realidad?
La realidad se basa en el espacio y el tiempo, pero aquí en la Tierra no están muy deformados, son bastante normalitos. Pero los agujeros negros son auténticos laboratorios para observar cómo pueden distorsionarse como los torbellinos en el mar, y cómo vibran y cómo crean vórtices [flujos turbulentos en espiral] que convergen unos con otros y se expanden por el espacio. Todo eso nos muestra una realidad de la naturaleza del espacio y el tiempo como jamás la habíamos visto.

Lo que abre un enorme campo a la ciencia ficción. ¿Usted ha participado en un proyecto con Steven Spielberg?
Sí. Trabajé con él en la película Interstellar, sobre la que hay alguna información en internet. Soy uno de los autores y de los productores, por lo que estoy tan implicado en él como Carl Sagan lo estuvo en Contact.

¿Qué importancia concede a este tipo de proyectos?
Una de las cosas que más me interesan es usarlos para inspirar a los jóvenes en el terreno científico. Por eso tengo intención de escribir un libro o crear un DVD, o ambos, que expliquen la base científica de la película. En ella ocurren cosas muy extrañas relacionadas con agujeros negros, agujeros de gusano, ondas gravitacionales, estrellas de neutrones y aspectos de la curvatura del espacio y el tiempo que nunca se habían visto en el cine. Confío en que muchos jóvenes sin interés previo por la ciencia busquen el libro o el DVD para aclarar los misterios que han observado en la película y se sientan atraídos por la ciencia y por la comprensión del universo desde un punto de vista racional.

¿Ocurre también el fenómeno contrario, que el científico se sienta inspirado en su trabajo por la ciencia-ficción?
A mí la ciencia ficción me ha llevado a hacerme preguntas sobre las leyes de la naturaleza, especialmente a partir de mi trabajo con Carl Sagan. Éramos muy amigos y, cuando escribió su novela Contact y tenía a su heroína en pleno viaje a través de un agujero negro, acudió a mí y me dijo: “me he metido en un lío con esto, ayúdame, por favor”. Y le propuse que utilizara un agujero de gusano. Eso me llevó a reflexionar sobre los agujeros de gusano y las máquinas del tiempo.

Pero ambos conceptos son propuestas teóricas. ¿Cree que podrían existir de verdad?
Mis colegas y yo empezamos a preguntárnoslo seriamente a partir de Contact y la conclusión a la que hemos llegado es que no lo sabemos. Pero sabemos cuáles son los puntos clave que desconocemos. El gran problema de los agujeros de gusano es que no pueden mantenerse abiertos, porque su gravedad es tan grande que tiende a cerrarlo antes de que nada pueda pasar por él. Haría falta poner en su interior algo capaz de repeler en el plano gravitacional, pero ¿existe algo así? Pues sí. En los laboratorios puede una materia que repele en el plano gravitacional, pero en cantidades muy pequeñas. Así es que habrá que seguir investigando.

Lo mismo ocurre con la posibilidad de viajar en el tiempo. Está claro que la respuesta pasa por entender las leyes de la gravedad cuántica, la relatividad de Einstein y la teoría cuántica y, cuando las entendamos, sabremos si es posible. Pero sabemos dónde buscar las respuestas.

Entonces ¿sería factible una máquina del tiempo?
Desde luego no podría fabricarse con nuestra tecnología actual. Puede que jamás sea posible. Hay importantes indicios de que una máquina del tiempo, elaborada con una tecnología avanzadísima, siempre se autodestruiría en el momento en que intentes ponerla en marcha. Hay un mecanismo que provoca ese efecto.

¿Algo así como un seguro de la naturaleza?
Sí. Steven Hawking lo llama protección de la cronología.

Usted participa en dos proyectos, LIGO y LISA, diseñados para detectar ondas gravitacionales. ¿Qué nos aportarán sobre el origen del universo?
El Big Bangprodujo ondas gravitacionales, seguramente de las más débiles, que fueron amplificándose. Ahora deberían ser lo suficientemente intensas como para que las detectáramos (a ellas o sus eféctos) en las décadas venideras. Las ondas gravitacionales son la única radiación capaz de penetrar la materia caliente y densa, como la que existía en el origen del universo, y por eso pudieron atravesarla y traernos una imagen del Big Bang. Esa es la que queremos captar para estudiar la creación del Universo.

El proyecto LISA en el que la NASA y la ESA colocarán tres naves en el espacio para detectar ondas gravitacionales. ¿Cree que se verá afectado por la crisis económica?
De hecho le está afectando ahora en los EEUU. Ni la NASA ni la ESA se muestran dispuestas a seguir avanzando o a realizar planes más detallados hasta que se produzca el vuelo de pruebas.

¿El LISA Pathfinder?
Exactamente. Esa misión, prevista para 2013 seguramente sí se realice. Si tiene éxito, espero que la motivación científica resulte tan irresistible que el LISA también se ponga en marcha. Pero yo diría que lo hará principalmente Europa, porque el sector de astrofísica del a NASA está tan concentrado en el Telescopio Espacial James Webb que todo lo demás va a quedar aplazado durante mucho, mucho tiempo. Así que me temo que los Estados Unidos no van a resultar un aliado muy favorable para los europeos en el proyecto LISA.

Usted trabajó muy de cerca con científicos que habían participado en las bombas atómicas tanto de Estados Unidos como de Rusia. ¿Por qué trabajan los científicos en ese tipo de proyectos?
Yo no trabajé en ellos, porque pertenecía a una generación un poco más joven, pero muchos de mis amigos de EEUU sí. Por ejemplo, John Wheeler jugó un papel importantísimo en los proyectos de la bomba atómica y la bomba de hidrógeno. Su hermano había muerto al principio de la Segunda Guerra Mundial. Eso le afectó mucho personalmente y poner fin a la guerra lo antes posible se convirtió en una cuestión profundamente moral para él, incluso si eso implicaba algo tan terrible como lo que ocurrió en Hiroshima y Nagasaki. Nunca se arrepintió, creía que se salvaron muchas más vidas poniendo fin a la guerra de las que se perdieron.

Otros americanos sintieron un miedo tremendo cuando Rusia detonó su primera bomba atómica mucho antes de lo que ellos esperaban yeso les llevó a construir la bomba de hidrógeno. Por otro lado, algunos de mis amigos rusos consideraron el discurso de Churchill en Fulton, Missouri, en el que acuño la expresión “telón de acero”, como una gran amenaza. Aquel país habían vivido la mayor devastación de la guerra. Perdieron unos 20 millones de vidas a manos de los alemanes, y luego otros 20 millones a manos de Stalin, pero el efecto que aquello tuvo en la psique rusa fue tal que el temor de otra guerra contra EEUU y Gran Bretaña les llevó a construir la bomba incluso para Stalin. La razón fue el miedo. Y yo creo que el gran problema de fondo estuvo en una falta de comunicación clara entre los dos países en un momento decisivo.

Otro de sus amigos es Steven Hawking, con quien suele hacer apuestas sobre su ámbito de trabajo. ¿Tienen alguna pendiente ahora mismo?
Sí. Se trata de saber si una singularidad desnuda podría existir de forma natural. Se trata de una situación en cuyo centro existiera una curvatura del espacio tiempo tan grande que destruyera lo que cayera en ella, sin tener dentro un agujero negro. Yo espero que la observación de ondas gravitacionales nos permita observar la curvatura del espacio y el tiempo propia de una singularidad desnuda.

¿Y qué ganará entonces?
(Risas) Pues estoy intentando recordar qué habíamos apostado. Pero no me acuerdo (más risas). La verdad es que me importa bastante menos que la respuesta.

Pilar Gil Villar