Una gran pizarra llena de fórmulas domina el espartano despacho. Dos balones de baloncesto en una estantería rebosante de libros de astronomía y física cuántica parecen fuera de lugar. «Los utilizo para explicarles las explosiones de supernovas a mis alumnos», comenta el físico Andrei Linde (Moscú, 1948), sentado junto a su escritorio de la Universidad de Stanford. Linde es uno de los padres de la teoría de la inflación cósmica, que surgió hace 30 años para resolver las preguntas sobre la creación del Universo a las que la teoría del Big Bang no daba respuesta. No es un concepto sencillo, pero en términos asequibles la inflación puede explicarse como una enorme y muy rápida expansión a partir de la cual el Universo siguió expandiéndose hasta hoy, 13.800 millones de años después de su creación.
Pero durante 30 años la inflación que fue propuesta por Alan Guth en 1979 y que Linde pulió hasta llegar a la concepción actual solo fue una teoría. Una teoría respetada y aceptada por los científicos, pero una teoría al fin y al cabo. Hasta que el pasado 17 de marzo hubo un anuncio histórico. El telescopio BICEP2, situado en el Polo Sur, había encontrado la huella que la confirmaba: las ondas gravitacionales generadas instantes después de la creación del Universo.
Linde acaba de cruzarse en el pasillo con Leonard Susskind, una eminencia de la física teórica, que lo felicita por el hallazgo. Pero ante la excitación general, el profesor está nervioso. «Es como tener una botella de champán que no puedes abrir todavía. Y cada vez pesa más y más», explica. Linde habla con pasión y, al escuchar sus complejísimas explicaciones que él intenta simplificar usando símiles con caramelos y «evitando los números», se tiene la certeza de estar en presencia de un genio de nuestro tiempo. Pero Linde no vive solo de física. Sus teorías filosóficas son tan apasionantes o más que las fórmulas que lo han llevado a descubrir el origen del Universo.
¿Cuándo pensó por primera vez en el origen del Universo?
A los 15 años. Estaba en la cama con fiebre leyendo sobre el Big Bang en una revista. Y empecé a preguntarme: ¿cómo sabían las diferentes partes del Universo que era el momento de explotar? ¿Quién dio la orden? ¿Dónde está ese Dios del que todos hablan? ¿Obedece él a las leyes de la física? Algo pulió el Universo y lo hizo uniforme, pero ¿cómo sucedió?
Supongo que, si le pido que me explique su teoría para que yo la entienda, me dirá que es imposible.
[Se ríe]. A Hegel, cuyas teorías filosóficas eran complicadísimas y algo descabelladas, le preguntaron una vez si podría explicarlas en términos simples y en francés. Él se ofendió y dijo que no. Yo puedo intentarlo. La inflación es un estado breve de expansión exponencial del Universo que hizo que fuera grande y uniforme y que produjo las semillas para la estructura a gran escala que es nuestro Universo.
¿Y qué es lo que ha descubierto el telescopio BICEP2?
¡Algo increíble! ¡Como un eco del Big Bang! Lo que ha encontrado son las fluctuaciones cuánticas que se produjeron inmediatamente después del Big Bang y que se han preservado hasta hoy como una huella para nuestro disfrute.
¿Prueba este descubrimiento su teoría de la inflación?
Si estos resultados son correctos, acabarán con las dudas de los escépticos y descartarán otras teorías alternativas.
¿Y cuándo tendrán una confirmación definitiva?
En unos meses o un año... La señal que han anunciado es tan fuerte que no encontrarla de nuevo sería un escándalo. Pero la interpretación de los datos es más delicada. Si están en lo cierto, serían los resultados más espectaculares de la cosmología observacional del siglo XXI.
Es usted una estrella de YouTube. El vídeo en el que un colega le comunica el descubrimiento del BICEP2 lo han visto tres millones de personas. ¿De verdad no sabía nada?
No, no tenía ni idea. Estos tíos que están en la Antártida, helados, con una noche que dura medio año, nos habían dicho, con toda su cara dura, que tardarían 20 años en detectarlas. Nos dijeron eso sabiendo que...
¡... que ya las habían encontrado!
¡Sí! Pero no estaban seguros. Estaban en modo “silenciado”, como dicen ellos [ríe]. Lo sospechaban desde hace un año, lo empezaron a saber hace seis meses, luego se convencieron y, por último, aparecieron en mi puerta.
Ya se oyen rumores sobre la posibilidad de que usted y Alan Guth reciban el Nobel de física.
Uf [pone cara de susto]. Esos rumores llevan años. Piensas que puede suceder y luego... no te lo dan. Esas predicciones no son muy fiables. Y aunque piensas: «¡Sí, sí, sí! ¡Dadme el Nobel, por favor!», la verdad es que saber cómo fue el momento en el que Universo se creó es algo de lo que disfruto, independientemente de si a otras personas les parece importante o no.
¿Por qué es un descubrimiento tan relevante?
Te pondré un ejemplo. Hace mucho tiempo, alguien se dio cuenta de que la Tierra giraba alrededor del Sol, y no al revés. Luego, Einstein descubre la teoría general de la relatividad y empieza a hablar de los agujeros negros y del origen del Universo. Pero ¿a quién le importa eso? Es tan complicado que ¿para qué vamos a preocuparnos? Pero, ¿sabes?, sin la teoría de la relatividad el GPS de tu móvil no funcionaría. De pronto, esa teoría, que parecía que no tenía utilidad, está en el bolsillo de todo el mundo. No sabemos cómo estos extraños descubrimientos que estamos haciendo ahora cambiarán nuestra vida, pero lo harán.
Usted plantea teorías provocadoras. Por ejemplo, dice que el Universo podría crearse en un laboratorio.
Para crear nuestro Universo solo necesitas un miligramo de materia, que explota y produce todo lo demás. La única dificultad sería la forma en la que habría que prepararla. Alan Guth y yo hemos estudiado ese escenario.
Es una visión inquietante.
Luego, empecé a pensar: «¿Para qué quiero crear un Universo?». Para empezar, no quiero que se expanda sobre mí... Y, luego, ¿para qué quiero hacerlo si no puedo entrar en él ni usarlo como fuente de energía? Pero después pensé que nosotros tenemos bebés, los enseñamos a vivir y eso no prolonga nuestra vida, pero crea otra. Entonces, por qué no crear un Universo donde, antes o después, habrá gente a la que le contaremos las leyes de la física. Les mandaremos un mensaje y quizá, un día, piensen en quién los creó.
¿Cómo?
Si escribo algo mientras ese Universo se está cocinando y luego se expande, nadie podrá leerlo jamás. Quizá la única forma de mandarles información sería cocinarlo de una manera particular. Por ejemplo, si preparo un Universo extraño en el que la masa del electrón es 2000 veces más grande que la del protón, la masa del protón es 100 veces más grande que la del neutrón... ahí hay un patrón, un mensaje. Pero las únicas personas capaces de leer ese mensaje serían los físicos. En ese escenario, ¡Dios es un físico hacker!
¿Y cómo recibió la comunidad científica esa teoría?
Escribí un artículo con el título El duro arte de la creación universal y lo envié a una revista [se ríe]. La revista me contestó para pedirme que cambiara el abstract [el resumen de un artículo científico] y el título, porque era ofensivo. Y me pusieron una pega más: «Tienes que quitar esa broma de mal gusto sobre que Dios es un físico hacker porque podría ofender a las personas religiosas».
¿Y qué hizo?
Les contesté que cambiaría el título y mejoraría el abstract, pero no quitaría la broma final. ¡Porque no estoy seguro de que sea una broma! Y me publicaron el artículo.
Perdone, ¿está usted sugiriendo que el Universo es capaz de probar de alguna manera que la explicación religiosa de un creador divino es menos plausible que cualquier otra?
Depende de cómo formules la pregunta. ¿Quieres decir un ser superior? Bueno, puede ser. ¿Fuerzas en el Universo? Claro, sí hay fuerzas. ¿Inteligencias superiores? ¿Por qué no? Si te refieres a que no sea un dios, sino algo más... normal. Puede ser. Cuando se dice que el Universo fue creado por Dios solo para que nosotros pudiéramos vivir en él, la primera pega es: ¿por qué se preocuparía Dios de un tipo concreto de mono? Además, si asumes la teoría de que existe un multi-universo [Universos paralelos], eso cambia tu forma de pensar.
Estas teorías pueden ofender a mucha gente...
Sí. Son temas tan delicados que da miedo hablar de ellos. Pero son importantes. Siempre me he visto como algo más que un físico. Me interesa todo: la física, la filosofía, la psicología... Nunca he querido morirme siendo solo un físico. Es una etiqueta limitada. Pero también sé que no puedo hacer de todo y eso me deja un gran agujero aquí [se señala el corazón].
¿La vida de un físico es una sucesión infinita de preguntas?
Claro. Sin ellas moriría siendo un idiota. Quizá lo sea. ¡Probablemente lo sea! Pero cuando empiezas a hacerte preguntas, el proceso es imparable. Sin ellas, te sientes enfermo. En una ocasión, me pidieron que diera una charla a los estudiantes que estaban tratando de decidir si querían dedicarse a la física. Y yo les dije: «Si no os habéis contestado a esa pregunta vosotros mismos, es que no sois físicos». Es como el poeta que no puede parar de escribir porque, si lo hiciera, su vida se volvería miserable.
¿Y en qué momento empezó a hacerse preguntas?
Primero leí unos libros sobre geología y decidí que quería ser geólogo. Tendría unos diez años. Era mi único motivo de orgullo ante mis compañeros de colegio. No era bueno haciendo deportes, pero al menos, ¡sabía cuál era mi futuro! Iba a todas partes con mi mochila y un martillo.
¿Y qué pasó?
Un par de años después, durante unas vacaciones, mis padres profesores de Física me dieron dos libros para que no me aburriera: uno sobre astrofísica y otro sobre la teoría de la relatividad. Me pasé dos semanas leyendo y, cuando volví a casa, me sentía fatal. Sabía que ya no podía ser geólogo. «¿Qué les voy a decir a mis amigos? ¡Perderé su respeto! Pero qué voy a hacerle... ¡ya soy un físico!» [se ríe]. La historia se repitió años más tarde.
¿Cómo?
Escribí un libro sobre la inflación cósmica e incluí un capítulo sobre la consciencia. Sugería que podía ser algo real y que entenderla debía ser el objetivo de la ciencia. Mi editora me dijo que lo eliminara si no quería perder el respeto de mis colegas. Yo le dije que, si lo hacía, me perdería el respeto a mí mismo. Dejé el capítulo, pero nadie se lo leyó [risas].
¿Cuál es la pregunta que más le inquieta en estos momentos?
Ahora soy menos apasionado, pero sigo queriendo saber qué pasó en el Universo cuando nació. Y luego está la teoría del multiverso, que lo complica todo y plantea preguntas filosóficas muy complejas. A algunas personas este escenario les da miedo porque quieren imaginar el mundo como algo simple, que podemos controlar y entender. Las preguntas que me hago no están limitadas a la física, pero la física me ayuda a abordar cuestiones que antes eran solo metafísicas.
¿También le da vueltas al futuro de la especie humana cuando el Sol muera?
Todavía quedan 5.000 millones de años para eso. Además, creo que nos mataremos entre nosotros antes.
¿Lo cree de verdad?
No... Pero veo las cosas que pasan en el mundo y no estoy seguro de que seamos lo suficientemente inteligentes como para evitarlo. Con las armas nucleares sobre la mesa, todo puede pasar. Pero no soy tan pesimista.
Stephen Hawking, por ejemplo, nos imagina viajando a otras galaxias.
[Pensativo]. ¿Puedes escapar a tu propia muerte?
Que yo sepa, no.
¿Cómo sabes que no vas a renacer? Históricamente, ese ha sido un tema religioso, pero para mí es una pregunta científica. Creemos que conocemos la respuesta, pero yo no creo que la sepamos. No es mi especialidad y puedo parecer loco, pero creo que nunca debemos responder “no” a las preguntas que consideramos resueltas. Por ejemplo, lo que sabemos del Universo y de la humanidad ha cambiado drásticamente en los últimos 15 años.
¿Cómo?
En la antigua cosmología, el Universo era cerrado, se expandía, luego se derrumbaba y todo el mundo moría abrasado. Ahora, la forma en la que el Universo terminará no está clara, hay diferentes teorías. Y cuando no sabes algo, queda hueco para la esperanza. Por eso, cuando yo digo que no podemos crear un Universo y escapar allí, lo digo desde nuestro conocimiento actual. Pero quizá, más adelante, seamos capaces de cocinar un Universo y sobrevivir en su interior. ¿Suena a ciencia ficción? Puede. Pero nuestra teoría, que consiste en que todo el Universo se creó a partir de un miligramo de materia, desde luego sonaba a ciencia ficción. Y, un día, un tío llama a tu puerta y te dice: «¡He comprobado que tu teoría es cierta!».
Por cierto, ¿le atrae la idea de viajar al espacio?
No creo que me impresionara más que las imágenes del telescopio Hubble. Pero quizá me daría una perspectiva distinta, como cuando hago esnórquel.
¿Lo ha ayudado en esta aventura estar casado con otra física, Renata Kallosh?
Sin ella hubiese sido imposible. Es muy brillante. Al principio creí que no podríamos trabajar juntos porque entre colegas te peleas delante de la pizarra y dices: «Eres tonto, ¡no entiendes nada!». Y si le hablas así a tu mujer... Pero aprendimos a hacerlo.
¿Ha sufrido mucho con sus investigaciones?
Inventé mi mejor teoría en un estado de profunda depresión. Es una larga historia, mejor no entrar... Empiezas a comprimirte y comprimirte, hasta llegar a un punto crítico. Si puedes abandonar ese estado, a veces llegas más alto. Así es como en media hora inventé la teoría de la inflación cósmica. Las circunstancias no fueron felices; sin embargo, cambiaron mi vida. No fue un camino de rosas. Todavía estoy aprendiendo cosas, pero ¿por cuánto tiempo? No lo sé.
¿Piensa en la jubilación?
No quiero enseñar hasta los 86 años, como mi madre, que fue profesora de Física en la Universidad de Moscú. Ni siquiera tengo planes de vivir tanto. Y no sé por cuánto tiempo seguiré entendiendo lo que hice hace 30 años. Soy pesimista sobre mi capacidad para hacer algo nuevo en física. Nunca espero demasiado de mí mismo.
Lo dice como si no estuviera orgulloso de lo logrado.
Sí, estoy contento de lo que hice. Es parte del ego. No soy campeón de ajedrez, no soy bueno en gimnasia, pero quizá sea bueno en esto. Quizá. Ya veremos.
¿Por qué se halló en el polo sur?
Los científicos llevan tiempo persiguiendo un mismo objetivo: analizar la radiación de fondo de microondas, una especie de luz emitida 380.000 años después del Big Bang y que podemos “ver” y estudiar hoy. Estas microondas las captan costosos telescopios espaciales, como el Planck (Agencia Espacial Europea). Las mediciones desde la Tierra no son tan caras, pero tienen otro problema: las moléculas de agua de la atmósfera absorben las microondas y dificultan la observación. Por eso, los observatorios están en los lugares más secos del planeta, como el Polo Sur, donde está el BICEP2.
Un ingeniero alemán es el héroe desconocido de esta misión. Se llama Steffen Richter y es el encargado del mantenimiento del radiotelescopio. Richter vive en el Polo durante seis meses y sale al exterior, desafiando los 80 grados bajo cero. Su misión: enfriar aún más el telescopio. Debe mantenerlo a una temperatura cercana al cero absoluto (273,15 °C). De no hacerlo, el equipo se volvería inservible. «Estoy orgulloso de mi pequeña contribución para mantener abierta una ventana a los primeros instantes tras el Big Bang», comenta.
La historia del Universo
El Big Bang (“gran estallido”) explica la historia del Universo, pero no aclara su origen. No se sabe qué hubo antes del bang, pero sí, a grandes rasgos, lo que ocurrió a partir de que el reloj cosmológico se pusiera en marcha, desde las primeras fracciones infinitesimales del primer segundo, que fueron muy entretenidas, hasta los 13.798 millones de años que tiene en la actualidad. Las últimas mediciones astronómicas han ido confirmando las ecuaciones que los físicos teóricos dedujeron en sus pizarras. El modelo ha ido corrigiéndose y hoy quizá debería llamarse “teoría del Big Bang + Bang”, pues ahora se ha demostrado que hubo otro estallido después de la Gran Explosión. Es lo que se conoce como “inflación cósmica”.
Ni siquiera había transcurrido una milmillonésima de una milmillonésima de una milmillonésima de segundo y duró un suspiro, pero dejó huella. La reverberación de ese estallido secundario ha quedado grabada, aunque apenas sea discernible. ¿Dónde buscarla? En una especie de ruido (aunque no tiene nada que ver con el sonido) que invade todo el cosmos: la radiación de fondo de microondas, llamada así porque son ondas más cortas que las del VHF. Sería una especie de hilo musical que ha llegado hasta nosotros procedente de una emisora muy lejana: el Universo temprano (380.000 años de edad). Los físicos predijeron que en ese fondo de microondas debería apreciarse un levísimo eco del segundo “petardazo”, como una interferencia. Y los astrónomos se dedicaron a “sintonizar el dial” para comprobarlo. El honor ha correspondido al centro de astrofísica Harvard-Smithsonian de los Estados Unidos, que ha detectado trazas de esas ondas provocadas por la inflación cósmica en el Polo Sur gracias al radiotelescopio BICEP2.
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El primer “bang”. La gran incógnita. La ciencia no tiene certezas sobre el instante cero. Algo había, pero vaya usted a saber. Lo que había debía de tener sus propias leyes. Una bombona de gas concentrado, denso y caliente que hizo pum y el espacio y el tiempo echaron a rodar.
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Época de Planck. De lo que pasó en ese instante solo hay intuiciones. Se cree que las temperaturas eran tan altas que las cuatro fuerzas: electromagnetismo, gravitación, energía nuclear fuerte y débil estaban amalgamadas: una para todas y todas para una.
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La sopa. El Universo comienza a enfriarse con la expansión, aunque sigue “quemando” (10.000 millones de grados Kelvin). Todo es como un plasma de partículas con carga eléctrica que se atraen y se anulan entre ellas. Una sopa de la que no se escapa ni la luz, esto es, los fotones.
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El segundo “bang”. En los años ochenta se ve que la teoría del Big Bang presenta problemas. ¿Cómo es posible que todo el Universo sea tan homogéneo? ¿Por qué tiene todo él igual temperatura? Surge la idea de la inflación cósmica, un periodo de expansión brutal en un tiempo brevísimo. El segundo bang. Pero no había pruebas.
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Los primeros núcleos atómicos. Al bajar la temperatura a unos 1.000 millones de grados Kelvin, protones y neutronesse unieron formando los primeros núcleos atómicos, aunque los electrones aún se movían libremente.
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Y se expanden los fotones. Al bajar más la temperatura, los núcleos atómicos (positivos) y electrones (negativos) formaron los átomos. La sopa de partículas se vuelve neutra y los fotones escapan y viajan por el espacio. Estos son los fotones que nos llegan hoy en la radiación de fondo de microondas, una radiografía del Universo adolescente que los científicos están aprendiendo a interpretar.
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El Universo actual. Si el primer segundo fue movidito, la formación de estrellas, galaxias y de nuestro sistema solar (hace 8.000 millones de años) ha sido bastante más pausada. Los satélites y telescopios terrestres han logrado observar la radiación cósmica de microondas y han descubierto que no solo contiene información de lo que pasó 380.000 años después del Big Bang, sino que contiene datos de cómo era el cosmos bastante antes, cuando ocurrió aquel segundo bang: las ondas gravitacionales.
El enigma de los multi-versos
La confirmación de la teoría inflacionaria, el segundo bang, tiene muchas implicaciones. «Nuestro Universo es una burbuja que se rebeló contra el vacío, dejó de expandirse de manera exponencial y se llenó por esto de materia y radiación. Este proceso se puede seguir dando y, por lo tanto, se dice que estos modelos generan de forma natural multiversos», explica Enrique Fernández Borja en Cuentos cuánticos. Los multiversos serían múltiples Universos diferentes del nuestro. Cesar Tomé lo expone en el blog de divulgación científica Experiencia Docet (Naukas): «Los humanos aprendimos dolorosamente que la Tierra no era el centro del Universo ni tampoco lo era el sistema solar; nuestra galaxia es solo una más. Este descubrimiento, de confirmarse, implicaría que el Universo con sus millones de galaxias sería solo un trozo infinitesimal de un Universo mucho mayor cuya extensión, estructura y evolución son incognoscibles; no sólo eso, más allá de este Universo podría haber infinidad de otros Universos surgiendo continuamente. La cura de humildad definitiva».
La edad de los descubrimientos
-1922. El matemático ruso Aleksandr Friedmann concluye que el Universo se expande. Descarta la “constante cosmológica”, una magnitud que Einstein introdujo porque no le gustaba que el Universo fuese cambiante.
-1927. Para el sacerdote belga Georges Lemaître, Friedmann da en el clavo: el Universo estaba concentrado en un átomo primigenio, un huevo cósmico, que explotó y originó el Universo. Einstein se mofa de él.
-1929. El astrónomo estadounidense Edwin Hubble ve que las galaxias se alejan y que, por tanto, el Universo se expande y no es inmutable. Einstein se rinde y reconoce que “la constante cosmológica ha sido un gran error”.
-1948. El físico George Gamow predice la existencia de la radiación de fondo de microondas: la luz que llenaba el Universo temprano debería verse hoy, enfriada por la expansión. Su hipótesis cae en el olvido.
-1949. En un programa de radio de la BBC, el físico británico Fred Hoyle acuña el término Big Bang de manera despectiva para referirse a la incipiente teoría que compite con la suya. Él defiende que el Universo es estático.
-1964. Arno Penzias y Robert Wilson, al calibrar una radioantena, no pueden eliminar un ruido de fondo. ¡Han captado la radiación de fondo que llena el Universo! Es el golpe de gracia para el Universo “estático” de Hoyle.
-1979. Alan Guth resuelve una laguna de la teoría del Big Bang: al principio el cosmos era más pequeño, luego se expandió a lo bestia y creció preservando sus propiedades. Linde perfeccionará la teoría de la inflación cósmica.
-1983. William Fowler recibe el premio Nobel por su contribución a resolver el problema de la nucleosíntesis, primero del helio como consecuencia del Big Bang y luego de los elementos pesados dentro de las estrellas.
-2003. La NASA fotografía la radiación de fondo de microondas. Confirma así que el Universo tiene 13.700 millones de años. El cosmos era un plasma opaco que se hace transparente cuando los fotones logran viajar libremente.
-2012. El CERN anuncia la observación de una nueva partícula consistente con el bosón de Higgs.
-2013. La Agencia Espacial Europea realiza un mapa de las minúsculas variaciones de temperatura en la radiación cósmica con los datos del telescopio satelitario Planck.
-2014. Un equipo del Harvard Smithsonian Center for Astrophisics dirigido por John Kovak detecta la presencia de ondas gravitacionales en el fondo de microondas, una prueba contun-dente de la inflación cósmica.
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