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La fascinación de Kip Thorne por el universo y los agujeros negros comenzó cuando era muy joven. Por ese entonces vivía en las montañas altas de Logan (Utah) y su sueño era manejar un vehículo quitanieves. Pero todo cambió a los ocho años, cuando su madre lo llevó a una conferencia sobre el Sistema Solar, que dictaba un profesor en una universidad local.
"Como resultado de eso, me enamoré de la astronomía", cuenta. "A los 13 años leí un libro de un físico llamado George Gamow ("Uno, Dos, Tres... Infinito") acerca de lo que, en ese tiempo, era la física teórica moderna y las matemáticas relacionadas. Después de eso, me enamoré de la relatividad y la física teórica. Y aquí estoy".
Con un trabajo que cruza cinco décadas, este exprofesor de Física Teórica en Caltech (Instituto de Tecnología de California) es considerado -junto a su amigo Stephen Hawking- uno de los mayores expertos del mundo en agujeros negros.
En los últimos meses, su fama se disparó gracias a Interstellar, la película de Christopher Nolan cuyo guión fue elaborado con su asesoría científica. Según Thorne, esta apasionante trama de ciencia ficción tiene un sustento científico y real: desde los agujeros de gusano -aquellos atajos cósmicos que permiten conectar dos puntos del hiperespacio- hasta la quinta dimensión donde Cooper (el piloto de la NASA personificado por el actor Matthew McConaughey) puede viajar en el tiempo.
"La película completa está basada en una idea, muy seria entre los físicos, de que el universo que conocemos -que tiene solo tres dimensiones espaciales y una dimensión de tiempo- tiene, en realidad, dimensiones adicionales que no vemos", asegura.
"Nuestro universo es como una membrana o una sábana de goma, y una de ellas podría ser una dimensión lo suficientemente grande para que Cooper haga las cosas que ves en el filme. Por lo tanto, la quinta dimensión es otra dimensión del espacio".
La génesis de Interstellar se remonta al 2005, cuando Thorne se reunió con la productora Lynda Obst -quien ya había trabajado en la película Contact, basada en la novela de Carl Sagan- para unir fuerzas en torno a un nuevo filme. Ambos desarrollaron los conceptos básicos de la película y la idea cautivó al mismísimo Steven Spielberg que, en un comienzo, iba a ser el director, pero tiempo después desechó la idea.
"Después de que Spielberg abandonó el proyecto, Christopher Nolan y su hermano Jonathan escribieron el guión y cambiaron completamente la historia y los personajes. Interstellar es genuinamente su película. Pero la base científica es la que Lynda y yo iniciamos. Si me preguntas qué opino del resultado final, mi meta era hacer una película que pudiese estimular a los más jóvenes a que se interesaran en la ciencia. Y creo que fuimos muy exitosos".
¿Por qué los agujeros negros son tan relevantes?
En el universo real, los agujeros negros cumplen roles muy importantes. En el centro de casi todas las galaxias grandes hay un gran agujero negro como el que aparece en Interstellar. Los astrofísicos creen que el agujero negro estaba ahí antes que la galaxia y cumplieron un rol en su formación. Y también son el punto de término de la vida de las estrellas pesadas.
¿Es posible la existencia de los agujeros gusano? ¿O es simplemente ciencia ficción?
No lo sabemos. Hay dos conjuntos muy importantes de leyes de la física: las leyes de la relatividad -que describen la deformación del espacio y tiempo y también los agujeros gusano- y las leyes cuánticas.
Si quieres usar un agujero gusano para viajar a través del espacio interestelar como si fuera un atajo, este normalmente colapsaría. Sus paredes se pellizcarían, por lo que nada podría viajar a través de él. Eso ocurriría debido a la propia gravedad del agujero gusano, y de una forma tan rápida que nada podría viajar ni enviar señales. Mi mejor conjetura es que nunca se podrá tener un agujero gusano abierto. Pero es increíble para mí que han pasado 25 años desde que planteé este tema y nadie ha sido capaz de descifrarlo.
Viajar a otro planeta
Cuando Thorne y Lynda Obst empezaron a trabajar en la idea de Interstellar organizaron un taller de ciencia sobre la película. Para eso, convocaron a cerca de 20 científicos de todo el mundo y Spielberg los llenó de preguntas.
"Una de ellas fue: ¿Cuántos de ustedes creen que es probable que, lejos de la Tierra, existan civilizaciones más avanzadas que la nuestra?. Y todas las manos se levantaron. Los 20 científicos de la sala creían en esa posibilidad. Mi mano fue una de ellas", cuenta Thorne.
Interstellar postula que el ser humano deberá emigrar a otro planeta cuando la Tierra colapse. ¿Es una posibilidad cercana?
No en el futuro cercano. En el futuro más distante, es una posibilidad real. La posibilidad más calamitosa es que un enorme cometa impacte a la Tierra, tal como ha ocurrido en nuestro pasado más lejano.
Los geofísicos y astrónomos creen que esta fue la causa de la muerte de los dinosaurios. Esto cambiaría por completo la Tierra y mataría a un gran porcentaje de las especies que la habitan. Si esperas mucho tiempo más, dentro de billones de años el Sol se moverá a un nuevo estado de evolución donde se va a expandir y la Tierra será calcinada. Pero el problema más inmediato y serio es el acelerado cambio climático. Es probable que podamos sobrevivir, pero este sería tan destructivo, que podría ser una calamidad para la raza humana".
¿Será posible sortear las distancias con otros planetas teóricamente habitables?
En nuestro Sistema Solar hay otros planetas y lunas más grandes que podrían ser habitables. Pero, si pensamos en distancias largas, no lograremos hacer viajes interestelares en un corto plazo.
Hay una forma en que me gusta describirlo: el planeta más cercano que podríamos habitar y en el cual podríamos vivir confortablemente, sin tener que cambiarlo enormemente, está ubicado a unos 12 años luz de distancia, en la órbita de la estrella Tau Ceti.
Comparemos eso con la distancia que el hombre ha logrado viajar, que únicamente ha sido ida y vuelta a la Luna. Si quisieras ir al planeta habitable más cercano, es como estar a medio camino en la vuelta al mundo, como ir de Nueva York a Perth (Australia). En cambio, la distancia que hemos recorrido a la Luna equivale a siete centímetros. ¡Es un gran desafío, pero muy difícil!"
¿Se puede hacer una estimación sobre cuándo nos acercaremos a ese desafío?
Tal como explico en mi libro La ciencia de Interstellar, hay ideas para crear fuentes de energía en los cohetes o naves espaciales que podrían ser exitosas para hacer viajes interestelares. Esto podría ocurrir dentro de unos pocos cientos de años si ponemos mucho esfuerzo en desarrollarlas. Pero dudo que esto ocurra dentro de los próximos cien años, incluso si trabajamos muy duro.
Mi amigo Hawking
Uno de los amigos más cercanos de Thorne es Stephen Hawking. Desde hace años suelen hacer apuestas sobre hallazgos astronómicos. La primera de ellas fue a comienzos de los 70, cuando los astrónomos descubrieron un posible agujero negro llamado 'Cygnus X-1'.
"En 1991 la evidencia era tan grande que Stephen tuvo que admitir que había perdido la apuesta. Él no creía que era un agujero negro. Y yo gané", recuerda.
En las últimas décadas, Hawking y Thorne han destinado mucho tiempo para resolver una pregunta: ¿Es posible viajar en el tiempo? Al igual que los agujeros gusano, no lo sabemos. Sí sabemos que podemos viajar al futuro. Podemos hacerlo si descendemos cerca de un agujero negro. Tal como se puede ver en 'Interstellar', puedes estar ahí por una hora y, cuando vuelvas, habrán pasado siete años en la Tierra, por lo que diste un salto hacia adelante de siete años. Pero ir hacia atrás en el tiempo, no lo sabemos".
¿Cuál es el desafío cosmológico más importante en los próximos años?
En el corto plazo, y que es lo que más me importa a un nivel personal, es ser capaces de observar el universo usando las ondas gravitacionales. Estas ondas, que todavía no hemos visto, son la herramienta ideal para observar cosas que son producidas por la deformación del espacio y tiempo, como los agujeros negros y el nacimiento del universo. En 1983, junto a dos de mis colegas físicos, Rainer Weiss y Ronald Drever, fundamos el proyecto LIGO para detectarlas. 32 años después, este proyecto está finalmente llegando a su fruición y los buscadores comenzarán a operar el próximo mes.
La ciencia y la religión...
No creo que exista una incompatibilidad entre la ciencia y la religión. Si existe un dios, él tiene que funcionar dentro de las leyes de la naturaleza y la física, no puede cambiarlas y, simplemente, debe trabajar con ellas. Si hay un dios, es un ser mucho más avanzado que nosotros a la hora de usar las leyes de la naturaleza para lograr cosas. Donde sí veo una incompatibilidad es si se insiste en que hay un dios que puede realizar magia que se sale de las leyes de la naturaleza. Obviamente, ahí hay una incompatibilidad completa.
Los tipos de agujeros negros...
La pregunta es: ¿qué tan cerca puede estar un planeta de un agujero negro y no caer en él? Si el agujero negro no gira, el planeta va a caer en él y su órbita se va a volver inestable, igual que un lápiz que se sostiene sobre su punta y siempre caerá. Si el agujero negro gira, crea un remolino que sostiene al planeta en su órbita y lo estabiliza. Cuando la película fue estrenada, fue interesante ver que un número de blogueros y periodistas de ciencia escribieron que 'esto era imposible, no se puede tener tamaña desaceleración del tiempo'. El problema es que solo estaban familiarizados con el comportamiento del agujero negro cuando este no gira".
El genio de Einstein...
En la era donde Einstein formuló la relatividad general, todo el resto de los físicos estaba analizando la física desde un punto de vista muy distinto.
Él fue único al introducir las ideas de la curvatura espacio-tiempo en la física y darse cuenta de la verdadera arena en la cual vivimos. Mientras todo el resto estaba pensando en la gravedad desde el punto de vista de (Isaac) Newton -es decir, de una fuerza entre los objetos o un campo gravitacional que produce esa fuerza-, Einstein abandonó ese punto de vista y se dio cuenta muy tempranamente, en 1912, que la gravedad que nos sostiene en la superficie de la Tierra es producida por la deformación y desaceleración del tiempo cerca del planeta. Fue un punto de vista completamente revolucionario".
kal
