La clave para entender el Universo se encuentra en los agujeros negros

Romero es investigador principal del Conicet de Argentina y profesor titular de la cátedra de Astrofísica Relativista en la Universidad Nacional de La Plata, además de filósofo y divulgador. En su residencia en la ciudad universitaria posee una extensa biblioteca que alberga obras de distintos géneros. El libro más antiguo que posee es un Diccionario de Geografía, de 1815, donde la ciudad de Nueva Yorck (sic) figura como una urbe que no tiene aún un gran puerto desarrollado. Pero dejamos de lado esta ciencia, para adentrarnos en otras: la física y la astrofísica, ya que estamos en el Año Internacional de la Luz.

–¿Qué representa la luz para la astronomía?

–Es la principal fuente de información sobre qué es, cómo está constituido y cómo funciona el Universo. El año clave fue 1865, cuando James Clerk Maxwell logra obtener por primera vez una ecuación de onda a partir de las ecuaciones de la electrodinámica, que es la teoría que estudia la electricidad y el magnetismo.

–¿Basado en el trabajo de Michael Faraday?

–Exacto. Maxwell, que se basó en el trabajo previo de Faraday, logró formular ecuaciones que describen el comportamiento del campo electromagnético. Combinando las ecuaciones obtuvo una ecuación de onda, y en el lugar de la velocidad, aparece la velocidad de la luz, lo que hace que Maxwell se dé cuenta de que la luz es una onda.

–¿Luego aparece Heinrich Hertz?

–Unos años después, Hertz logra generar y detectar ondas fuera del campo visible, ondas de radiación electromagnética, eso abrió el mundo de las telecomunicaciones y también la posibilidad de tener astronomía fuera del rango óptico. Hoy tenemos astronomía que va desde radio hasta rayos gamma, pasando por el óptico.

–¿Esto qué posibilitó?

–Permitió estudiar el Universo utilizando distintas señales que son generadas por diversos procesos. Nos ayuda a entender más profundamente lo que está sucediendo en el Cosmos.

–Se cumplen, además, 110 años de la publicación de la teoría de la relatividad especial y un siglo de la relatividad general de Albert Einstein.

–En 1905, Einstein publica no solo su teoría de la relatividad especial, sino también otros dos artículos: uno que explicaba el movimiento browniano y el efecto fotoeléctrico. En este último muestra que la radiación electromagnética, que Maxwell había mostrado que se comportaba como una onda, es absorbida en forma discreta. Eso fue uno de los grandes avances que llevarían al desarrollo de la mecánica cuántica años después. Por eso es un año de conmemoraciones importantes para la ciencia.

–¿Qué significa Einstein hoy para la ciencia, más allá del personaje, el científico?

–Se cumplen 100 años de la relatividad general, que es la teoría de la gravitación universal, que desplazó la teoría de Newton y que hasta el día de hoy es la mejor que tenemos. Einstein fue el científico más famoso del mundo, que utilizó esa fama con el objetivo de tratar de elevar el nivel cultural del mundo que le tocó vivir.

Es un modelo de científico, divulgador de profundas inquietudes filosóficas y preocupado por la situación política y social de su tiempo. Sin embargo, con el paso de los años y el desarrollo de la mecánica cuántica, muchos científicos empezaron a ver a Einstein como una persona con ideas obsoletas. A la teoría de la relatividad no le veían aplicaciones. Entre 1930 y 1955, la relatividad general cayó en una especie de descuido.

–¿Por qué?

–Porque los físicos se encargaron básicamente de desarrollar mecánica cuántica y teoría cuántica de campos. A inicios de 1960 se descubren los quásares, que comienzan a llamar la atención. Para explicar esos fenómenos, resultaba que la relatividad general era esencial.

–¿Así se revivió Einstein?

–Eso revitalizó el trabajo de Einstein y se dio un auge en la investigación en el área, donde se postulan los famosos teoremas de singularidad de Penrose, se empieza a postular sobre los mecanismos de acreción sobre objetos compactos que liberarían gran cantidad de energía; adquiere nuevo énfasis el estudio de la cosmología relativista con el descubrimiento de la radiación de fondos cósmica, hecho en 1965 con Penzias y Wilson. Entre los 60 y 70 se volvió a vivir una nueva época dorada de la relatividad.

–¿Incluso el abordaje sobre los agujeros negros?

–El estudio de los agujeros negros ha tenido una enorme vitalidad en los últimos 30 años. Hay cerca de 50.000 trabajos científicos publicados en la materia. Sobre estrellas de neutrones hay 13.000 artículos; esto muestra que los agujeros negros son los objetos astrofísicos más estudiados por la comunidad científica.

–¿Qué tanto conocemos los agujeros negros?

–Un agujero negro es una región del espacio-tiempo, en donde la curvatura es tal que se cierra sobre sí misma y nada puede escapar de ella. Esa región está desconectada causalmente del resto del Universo. Cualquier cosa que pase dentro de un agujero negro no es percibida desde afuera: ni señal, ni luz o fotón. Lo que cae allí no regresa jamás, porque la superficie separa dos regiones diferentes del Universo. Lo que no sabemos es qué pasa adentro de un agujero negro, porque allí la relatividad general deja de funcionar. Cuando el tamaño de los sistemas físicos se vuelve al nivel cuántico, ya no podemos explicar con la teoría de Einstein. No podemos describir lo que sucede en el centro de un agujero negro.

–¿Qué puede suceder allí?

–Probablemente sea similar a lo que sucedió hace unos 13.800 millones de años cuando el Universo comenzó a expandirse. La clave para entender por qué nuestro Universo es como es, en cierta forma, está en el interior de los agujeros negros. Todavía tenemos mucho por descubrir y teorizar.

PRÓXIMA NOTA: La ciencia en América Latina.

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