La Era Oscura de la física teórica

Es posible que el título de esta entrada sea algo catastrofista. Pero no está demasiado alejado de la realidad.

Me explicaré. La física que se conocía y teorizaba hace 70 años disponía de una serie de elementos clave que explicaban las características generales del universo. Esto se puede ver con un ejemplo creo que muy evidente: Peter Higgs, el hombre que desarrolló la idea de la existencia del bosón de Higgs, nació en 1929, y propuso su idea del famoso bosón de Higgs, que algunos llaman con gran error «la partícula de Dios», en los años sesenta.

Recientemente se ha verificado su idea, pero eso no debe hacer olvidar un aspecto crítico de lo que le ocurre actualmente a la física teórica: en los últimos 50 años, no ha habido pasos significativos. Podemos decir, sin ninguna duda y con entusiasmo, que se han apuntalado muchos de los aspectos de lo que en física se conoce como Teoría Estándar, que explica tres de las cuatro fuerzas conocidas: el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil, y la fuerza nuclear fuerte. Pero deja atrás la cuarta fuerza, la gravedad, que en realidad ni siquiera es una fuerza, sino una distorsión del campo espacio-temporal del universo, como perfectamente explica la teoría de la relatividad general de Einstein. Se han dado avances, pero no se han constatado grandes logros; solo se han resuelto los que ya estaban planteados muchas décadas atrás.

Varios son los retos que la física debe superar actualmente, y que tozudamente se resisten a ser resueltos, por razones que van desde poca inversión, desidia, y obsesión por los resultados rápidos. Explicaré todo esto a continuación.

La Era Oscura.

¿Por qué ese nombre tan sonoro para definir la actual situación de la física teórica? Por varias razones:

1.- La física actual no trabaja con resultados, trabaja con valores publicitarios de atención basados en el marketing y en la obtención de «me gustas». No se publican estudios serios y desarrollados a lo largo de años de investigación. Y no se hace, porque se quieren resultados inmediatos. Peter Higgs ya lo dijo hace poco: trabajar como él trabajaba en sus tiempos sería imposible ahora. A los estudiantes y profesores se les exige resultados casi inmediatos. Eso va en contra de cualquier precepto de investigación. Cada semana tiene que haber una noticia bomba que llame la atención de todos y produzca cientos o miles de «me gusta». La física actual es especulativa y poco dada al trabajo serio y riguroso.

2.- La teoría de cuerdas. Ya lo explicó el doctor en física teórica Lee Smolin en su libro «Las dudas de la física en el siglo XXI«. Una teoría que es evidente no lleva a ningún lado ha consumido los recursos de miles de investigadores y cantidades ingentes de dinero, sin proveer de resultado alguno que sea concluyente. Mientras, otras ideas prometedoras, como la gravedad cuántica de bucles, no ha recibido prácticamente apoyos. Es más, si no eras «del bando de la teoría de cuerdas» tus posibilidades como investigador eran mínimas. Sectas en la ciencia: efectivamente, existen. Como en todas partes. La culpa, como siempre, no es de la ciencia, sino de los seres humanos que no la tratan con el debido respeto.

3.- La falta de apoyo de la sociedad sería el tercer elemento. La opinión pública en general no conoce que la física teórica es la responsable de que hoy se salven miles de vidas en los hospitales, o de que se desarrollen tecnologías que respetan el medio ambiente, o que crean nuevos caminos para la humanidad. Sí, también existe un lado negativo en todo ello, pero, ¿no ocurre con todo? ¿Vamos a renunciar a los aspectos positivos de la ciencia porque algunos la usen para sus propios fines? Evidentemente, no deberíamos hacer eso. Pero la poca formación cultural y educación de gran parte de la población, que usa tecnologías constantemente, no tienen ni idea de cómo son, ni cómo funcionan, ni les importa. Y aún peor: atacan a aquellos que quieren desarrollar sistemas mejores, en un efecto similar al efecto autoinmune del cuerpo, cuando el sistema inmunitario ataca a las células que les permiten vivir y progresar.

4.- Poca o nula implicación de gobiernos. Es evidente que las sociedades que no apoyan la investigación y los avances acaban bloqueados y superados. En España, país donde vivo, y de donde han surgido y surgen hombres y mujeres con una calidad científica incuestionable durante décadas, el apoyo que reciben es muy bajo o nulo. Conozco el caso concreto de dos mujeres con las que he hablado personalmente. Una de ellas experta en virología y más concretamente del virus del SIDA. La otra, una neurocirujana de gran nivel. Ambas brillantes, han tenido que ir a Estados Unidos, donde trabajan actualmente en centros de gran nivel, una de ellas de primerísimo nivel. Otro amigo, experto en física teórica, se tuvo que ir a Ginebra, donde el CERN le dio una plaza para trabajar en el LHC, el gran acelerador de partículas.

5.- Vuelta al oscurantismo. Vivimos una época donde se da más valor a un charlatán que dice haber encontrado el secreto de la vida eterna, o que asegura que la Tierra es plana, o que afirma que las vacunas matan a miles de niños, o que da conferencias sobre motores que violan las leyes de la termodinámica, que a aquellos que trabajan honestamente intentando desarrollar nuevas soluciones que mejoren la calidad de vida de los seres humanos. los hombres y mujeres que tratan de encontrar soluciones a los problemas actuales son ninguneados, cuando no perseguidos, desprestigiados, y olvidados. Un mundo que ignora la ciencia y da valor a las pseudociencias está condenado a vivir una nueva Edad Media. Solo el trabajo duro y constante de muchos años dará resultados, y permitirá lograr que la humanidad pueda superar los actuales y graves problemas a los que se enfrenta.

Finalmente, el título de esta entrada tiene también relación con los dos grandes misterios de la física: la materia oscura, y la energía oscura. Además del problema del espacio-tiempo.

• Materia oscura: una supuesta materia que se encuentra esparcida a lo largo de la galaxia, y del universo, y que solo interactúa con el campo gravitatorio principalmente, no con el electromagnetismo ni con la fuerza nuclear fuerte. Y posiblemente tampoco con la fuerza nuclear débil. Esa materia es la responsable de efectos gravitatorios que son evidentes, pero al no interactuar con la luz no puede verse, de ahí que se le llame «materia oscura». Resultados recientes tampoco han dado ninguna información sobre su naturaleza. La teoría más desarrollada, la de las partículas tipo «WIMP», no se ha podido concretar.
• Energía oscura: no tiene nada que ver con la anterior, aunque sea oscura. Es lo que históricamente se ha conocido como energía de vacío, que genera una fuerza repulsora a gran escala, que hace que el universo acelere su expansión. Pero tampoco hay datos que corroboren la exacta naturaleza de esta energía.
• Espacio y tiempo: aunque Einstein nos dio una visión fantástica de la naturaleza del espacio-tiempo, la teoría de la relatividad es una teoría clásica, en el sentido de que no incluye una teoría cuántica de la gravedad. Este es sin duda el mayor problema de la física en los últimos ochenta años. Y, si no conocemos la naturaleza del espacio-tiempo y la estructura del campo gravitatorio, difícilmente vamos a crear una teoría unificada, como intenta proponer sin éxito la teoría de cuerdas.

Ambas, materia y energía oscuras, son dos retos a resolver. También lo es, como acabamos de ver, la propia naturaleza de la estructura del tejido espacio-temporal. Es un tejido en el que viaja el hipotético gravitón, la partícula responsable de las ondas gravitatorias. Las ondas gravitatorias son sin duda un nuevo campo de exploración, y para ello ya empiezan a diseñarse los primeros gravitelescopios. ¿Qué es un gravitelescopio? Podríamos decir que es un telescopio que mide diferencias en el campo gravitatorio y las ondas asociadas, como un telescopio mide la cantidad de luz, o un radiotelescopio mide las ondas de radio. Los gravitelescopios son sin duda una nueva ventana al universo. Una ventana con unas posibilidades enormes.

¿Cómo se puede avanzar en todos estos retos? Pues como todo en la vida: con trabajo, dedicación, personal bien formado, y, por supuesto, dinero. Y alguien preguntará: ¿y eso para qué sirve? Y yo le respondo: esa misma pregunta la formularon también con la electricidad. ¿Para qué queremos electricidad si tenemos candiles? La materia oscura y la energía oscura pueden ser la luz que ilumine una nueva era en la humanidad, como lo fue la electricidad en su momento, no hace tanto.

La física y la ciencia deben quedar al margen del marketing y de las noticias sonoras y espectaculares. Debemos hacer ciencia, y la ciencia no entiende de fechas ni de puntos de vista. Solo entiende de trabajo y dedicación. Son por lo tanto el trabajo y la paciencia los únicos caminos para avanzar. En un mundo donde una noticia de 48 horas es caduca, y una de una semana es historia, la ciencia no tiene cabida. Por lo tanto, es el momento de volver a la mesa de trabajo, y a dedicar décadas, o una vida, a obtener, quizás, un solo logro. Pero un logro real. Eso fue lo que hizo Peter Higgs con el bosón de Higgs. Y ese es el camino que debemos emprender de nuevo. O no haremos ciencia, sino un conglomerado de marketing y de sonoras noticias que no aportan nada a la humanidad.