Carlo Rovelli, físico teórico italiano y uno de los divulgadores científicos más influyentes del mundo, se ha dedicado a explicar, entre otras cosas, por qué los principios, fundamentos y métodos del conocimiento humano nos pueden enseñar lecciones para sobrellevar el caos de la vida cotidiana y de la sociedad en su conjunto. “La ciencia no se trata de encontrar algo cierto. Se trata de aprender más estando abiertos a cuestionar lo que creemos que sabemos. Es decir, aceptar la incertidumbre”, advierte.
Por Cristina Espinoza // Ilustración: Fabián Rivas
La mecánica cuántica, uno de los pilares de la física del siglo XX, es —incluso para algunos físicos— en cierta medida incomprensible. Desafía nuestra lógica (ningún objeto tiene una posición definida), no parece razonable (un electrón solo existe cuando interacciona con otra cosa), tampoco intuitiva (un electrón puede estar en varias partes al mismo tiempo), y sin embargo, ha demostrado su poder para predecir el extraño comportamiento de la naturaleza a escalas muy pequeñas. Gracias a ella se han obtenido algunos de los mayores avances tecnológicos del último siglo. Toda la tabla periódica es una solución de la ecuación base de la mecánica cuántica, por ejemplo. Prácticamente todos los aparatos electrónicos tienen un pequeño dispositivo que funciona según las leyes de la mecánica cuántica, y también uno de los más nefastos inventos en la historia de la humanidad: la bomba atómica.
El tema, tan complejo como fascinante, es una de las pasiones del físico teórico y ensayista Carlo Rovelli (Verona, 1956), cuya historia cuenta en su último libro, Helgoland (Anagrama), en el que sigue los avances de la teoría cuántica desde Max Planck, poniendo especial atención en el físico alemán Werner Heisenberg (1901-1976), quien mientras estuvo en Helgoland, una pequeña isla alemana del mar del Norte, ideó las ecuaciones que cambiaron la historia de la física. Como todos sus ensayos, no se trata solo de un libro de divulgación, sino de un texto escrito con vocación literaria. De ahí que John Banville lo llame “el poeta de la física moderna”.
Rovelli es uno de los fundadores de la teoría de la gravedad cuántica de bucles, a través de la que se intenta conciliar las dos grandes teorías de la naturaleza desarrolladas en el siglo XX: la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica. La primera explica la gravitación y el mundo macroscópico, pero no funciona a nivel microscópico, donde sí lo hace la mecánica cuántica. El físico plantea que existe una estructura fina y granular del espacio, y que podría aplicarse desde el Big Bang hasta los agujeros negros. Pero aún no ha sido probada experimentalmente.
Su trabajo en la actualidad se centra en dos temas: “Uno se refiere a los agujeros negros. No sabemos qué pasa en el centro de un agujero negro, donde todo cae. Tampoco sabemos qué sucederá con un agujero negro en un futuro lejano. Estoy aplicando la gravedad cuántica de bucles, la teoría tentativa de la gravedad cuántica en la que he trabajado a lo largo de mi vida, para comprender qué sucede en el centro y en el futuro distante de un agujero negro”, cuenta desde Francia. El otro se refiere a la dirección del tiempo: quiere entender exactamente por qué el futuro es diferente al pasado. “¿Por qué el pasado es fijo y el futuro abierto? ¿Por qué recordamos el pasado pero no el futuro? ¿Por qué podemos decidir el futuro pero no el pasado? Creo que estas preguntas tienen una respuesta física precisa”.
Y las respuestas posibles no son solo materia de la filosofía. “La física fundamental es así: nos obliga a rediseñar o ajustar nuestra estructura conceptual para comprender mejor el mundo”, dice Rovelli, que en Helgoland destaca que la filosofía no era algo ajeno para los mejores físicos del pasado: Einstein, Heisenberg, Schrödinger, Bohr y Newton leían y se nutrían de textos filosóficos, algo que quizás hoy no es tan habitual.
La mecánica cuántica es un campo que especialmente intenta comprender el mundo en su nivel más ínfimo, donde la naturaleza se comporta de las maneras más extrañas. En su viaje a Helgoland, Heisenberg concluyó que si conocemos la posición precisa de una partícula, no podremos conocer de forma tan precisa su velocidad y viceversa, aunque tengamos el mejor aparato para medirlas. La incertidumbre es intrínseca en el sistema y no puede desaparecer. Esta característica, que para la mayoría de las personas es algo que se debería evitar, en la ciencia ha permitido grandes avances.
“La incertidumbre es esencial en la ciencia por muchas razones diferentes. Una es simplemente que siempre tenemos información incompleta, así que siempre tenemos que navegar por la incertidumbre. Gran parte de la ciencia está aprendiendo a hacerlo de manera efectiva. Nuestra vida nunca es conocimiento completo ni ignorancia completa. Estamos en el medio. Y podemos arreglárnoslas en el medio bastante bien”, asegura.
Pero la razón más importante es otra, agrega: “La mayoría de las veces, lo que nos impide obtener nuevos conocimientos, una mejor comprensión, es que tenemos ideas en nuestra cabeza que están equivocadas. Pero nunca sabemos cuál está mal. Entonces, a menos que estemos abiertos a la posibilidad de que podamos estar equivocados, nunca desarrollaremos nuevos conocimientos. Por eso, la incertidumbre es el corazón profundo de la ciencia. La ciencia no se trata de encontrar algo cierto. Se trata de aprender más estando abiertos a cuestionar lo que creemos que sabemos. Es decir, aceptar la incertidumbre”.
En el libro There Are Places in the World Where Rules Are Less Important Than Kindness (2018), aún no traducido al español y en el que se reúnen sus artículos periodísticos, Rovelli desempolva las ideas de Bruno de Finetti (1906-1985), probabilista italiano, para ensayar en torno a esto: “Hay una profunda lección que aprender de las ideas de De Finetti, una que creo que se refiere a todos nosotros, a nuestra vida cotidiana y espiritual, y a nuestra vida como ciudadanos: no podemos librarnos de la incertidumbre. Podemos reducirla, pero no podemos hacerla desaparecer. Por lo tanto, no debemos vivirla como una especie de pesadilla (…). La probabilidad es lo que hace que la vida sea interesante. Es gracias a la probabilidad que podemos ser tocados por lo inesperado”, escribe.
¿Cómo podríamos aprovechar o dejar de temerle a la incertidumbre? Rovelli responde: “Abandonando el mito de la certeza. No necesitamos certeza —que nunca podemos obtener—, necesitamos confiabilidad. Quiero que las posibilidades de que mi auto falle hoy sean las mínimas posibles. Pero si me piden que sean cero, no puedo conseguirlo. Entonces, tenemos que aprender en un mundo de posibilidades y probabilidades. Tenemos que aprender a navegar la probabilidad”.
Democratizar el conocimiento
Carlo Rovelli pasa sus días trabajando en el Centro de Física Teórica de la Universidad de Aix-Marsella, donde también es profesor; dando clases en la Universidad de Pittsburgh, Estados Unidos, y ofreciendo charlas sobre física en todo el mundo con títulos tan sugerentes como “El tiempo no existe” o “La realidad no es lo que parece”, en las que intenta probar que el tiempo es una ilusión. Lo hizo también en Chile, cuando en 2016 participó en el Festival Puerto de Ideas.
Con siete libros de divulgación científica publicados —y otros más académicos—, Rovelli es un escritor bestseller, al punto de que Siete breves lecciones de física (2014), su obra más popular, ha vendido más de un millón de copias y ha sido traducido a 43 idiomas, una de las razones por la que ha sido llamado “el nuevo Stephen Hawking”. Pero, según cuenta, su interés por la divulgación llegó por casualidad: “No fue una decisión. Algunos años atrás, no hace mucho, di una conferencia sobre las relaciones entre Einstein y Dante [Alighieri], después de lo cual un diario italiano me pidió que escribiera algunos artículos. Los artículos generaron interés y un editor me pidió que expandiera algunos en un libro, que tuvo más éxito de lo que jamás podría anticipar”, dice.
Su estilo accesible, a pesar de tratar conceptos tan densos como interferencia cuántica o entrelazamiento, lo han convertido en uno de los pensadores más influyentes del mundo, según la revista Foreign Policy. Su acercamiento a cada tema tiene mucho de historia, arte y filosofía, sin sortear las tablas de números y las ecuaciones. Él mismo describe su escritura como inusual, ya que mezcla precisión científica y libertad literaria, lo que logra imaginando a dos lectores: “Uno es alguien que no sabe nada sobre el tema: quiero mostrarle lo hermosa que es la ciencia. El otro es un colega muy inteligente: quiero decirle algo interesante y ofrecerle una nueva perspectiva que he desarrollado a partir de mi larga familiaridad con el tema”, señala Rovelli.
El estudio de uno de sus temas predilectos, la mecánica cuántica, ha permitido utilizar las propiedades especiales de los sistemas de partículas individuales para construir computadoras cuánticas, mejorar mediciones, construir redes cuánticas y establecer una comunicación cifrada segura. Muchas aplicaciones se basan en cómo la mecánica cuántica permite que dos o más partículas existan en un estado compartido, independiente de la distancia entre ellas. Es lo que se llama entrelazamiento. Los experimentos para lograrlo, liderados por Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger, que han demostrado el potencial para investigar y controlar partículas que se encuentran en estados entrelazados, los llevaron a ganar el Premio Nobel de Física 2022.
El entrelazamiento de partículas permite que lo que le sucede a una le suceda también a su par, incluso si están separadas como para afectarse entre sí. Uno de los experimentos de Anton Zellinger es relatado por Rovelli en Helgoland, ya que el italiano estuvo de visita en su laboratorio. Pero la comunicación cifrada y la computación cuántica son solo una parte de las aplicaciones de la mecánica cuántica. “La teoría es clave para mucho más que eso. La usamos como la base de toda nuestra física hoy. Explica cómo funciona el Sol, el color del cielo, por qué hay cien elementos y por qué tienen esas propiedades. Es la base de mucha de la tecnología actual. Y sin embargo, sigue siendo un misterio. La razón es que los sistemas físicos parecen comportarse de manera diferente si los miramos o no. Y esto es extremadamente extraño”, explica el científico, que ha dedicado parte importante de su vida a traducir este tipo de conocimiento complejo a un público amplio.
La divulgación científica hoy goza de popularidad; es posible encontrar libros de esta área entre los más vendidos y hay científicos y científicas que se toman las redes sociales para democratizar el conocimiento. Pero mientras más gente está interesada en aprender sobre ciencia, otros grupos que no creen en el método científico también proliferan. “Creo que siempre han existido personas tontas que toman por verdad cosas tontas. En todo caso, hoy la mayoría de la gente es más razonable que en el pasado, en que se solía creer todo tipo de supersticiones o historias absurdas”, dice.
Y agrega: “¿Por qué quienes no son científicos deberían tratar de comprender la mecánica cuántica? ¡No tienen que hacerlo! Pero se pierden algo increíble si ignoran el mayor avance científico del siglo. La mecánica cuántica es un descubrimiento profundo sobre la naturaleza de la realidad que cambia todo lo que solíamos pensar sobre ella”, subraya Rovelli. Así avanza la ciencia. Y así se transforman las sociedades.
