Entrevista a Carlo Rovelli

«La ciencia enriquece nuestra manera de entender la realidad»

Profesor de Física Teórica de la Universidad Aix-Marsella

Carlo Rovelli

¿Qué relación existe entre las paradojas de Zenón y la gravedad cuántica de lazos? La respuesta nos la da Carlo Rovelli, una de las figuras más destacadas de la ciencia actual. Este físico teórico, que dirige el grupo de gravedad cuántica del Centro de Física Teórica de la Universidad Aix-Marsella, ha destacado por sus contribuciones a la gravedad cuántica de lazos, una teoría que quiere sintetizar la relatividad y la física cuántica evitando las contradicciones existentes entre ellas. Según esta propuesta teórica, el espacio hay que entenderlo de forma granular. Como consecuencia, no se puede dividir infinitamente y, por tanto, Aquiles no se vería abocado a precipitarse al infinito al querer ganar la carrera.

Carlo Rovelli también despunta como divulgador. Recientemente se han traducido dos libros suyos. Uno es Siete breves lecciones de física (Anagrama, 2016), un texto espléndido y sugerente, que se ha convertido en un gran éxito de ventas en Italia. Con unas someras pinceladas, el profesor Rovelli repasa la física del siglo xx y los problemas que han hecho necesario buscar una nueva teoría. Escrito con maestría y haciendo gala de una poderosa capacidad de síntesis, el físico va directo al grano y nos muestra la visión del mundo que hay detrás de cada teoría, nos explica cuál es su idea de ciencia y comparte con los lectores cuál es la actitud que tiene que tomar un científico ante el conocimiento. El libro no deja de ser un acercamiento fugaz; si alguien quiere profundizar más, puede adentrarse entonces en la lectura de La realidad no es lo que parece (Tusquets, 2015), más largo y denso, pero igualmente bien escrito, y hecho con el mismo criterio de no estar dirigido exclusivamente a especialistas. Son dos libros hermanados –con algunos fragmentos calcados– que muestran al lector el camino intelectual que ha conducido a este físico teórico a dedicar su vida a una teoría aún falta de apoyo empírico.

Carlo Rovelli piensa que las ideas científicas ofrecen una imagen del mundo que ayuda a que lo entendamos mejor y que, además, contribuye a que la realidad resulte más interesante. El planteamiento de Rovelli es una rebelión contra la multitud de físicos que se escudan en máximas como «shut up and calculate!» (“¡calla y calcula!”) –una expresión popularizada por el físico David Mermin– para reírse de todos los que pierden el tiempo pensando y reflexionando sobre la realidad que hay tras las teorías en lugar de ir al grano y dedicarse exclusivamente a resolver rompecabezas matemáticos. Lejos de esta visión cerrada y funcionarial de la ciencia, Rovelli nos explica que antes que matemáticas, la ciencia es un abanico de intuiciones. Por este motivo tiene sentido que exista un libro como el suyo, dedicado a la exposición de estas visiones de la realidad que laten por debajo de las teorías. También nos explica que la ciencia es sobre todo debate y reflexión. Si una cosa caracteriza al científico por encima de todo es la duda.

Tengo ocasión de entrevistar a Rovelli a principios de marzo, en una visita fugaz que ha hecho a Barcelona para presentar la traducción catalana y castellana de Siete breves lecciones de física. Nos encontramos en el Instituto Italiano de Barcelona.

34-89A menudo se afirma que la ciencia no es más que una aproximación reduccionista a la realidad. Se relaciona la ciencia con la utilidad y con el provecho económico.
Creo que esta es una visión errónea. La ciencia, evidentemente, tiene una vertiente utilitaria. Puede llegar a ser muy práctica. Pero es mucho más que eso. La ciencia surge de un esfuerzo general por entender el mundo, una voluntad de proveernos de imágenes del mundo. Esta es una de las principales ideas que defiendo en mi libro [Siete breves lecciones de física].

También se considera a menudo que la ciencia es un discurso ajeno a la cultura. 
No creo que la separación entre el conocimiento científico y el conocimiento literario y filosófico sea buena. Es negativo tanto para los unos como para los otros. La literatura y la filosofía quieren proporcionar una imagen global del mundo. Como las contribuciones científicas también afectan profundamente y en todo momento a esta visión, no deberían dejarse de lado. La separación, en todo caso, ha sido reciente. En el pasado, los científicos dedicaban más atención a todo lo que se decía en los campos de la filosofía y la literatura. Y lo mismo pasaba al revés. Cualquiera que estuviese escribiendo obras de teatro o novelas, como Shakespeare o Dostoyevski, conocía la ciencia de su tiempo.

Eso quiere decir que tendríamos que estar familiarizados por igual con las obras literarias y artísticas más relevantes, y también con las teorías científicas más fundamentales.  
La ciencia y el arte son diferentes, ya que tienen fines diferentes. Pero son formas y expresiones del conocimiento del mundo. Yo creo que hay que conocer ambas. Yo mismo no soy artista, pero escucho música, miro arte figurativo, leo novelas. Creo que estos tipos de actividades son esenciales para aumentar nuestra comprensión del mundo. De la misma manera, la ciencia es esencial.

A pesar de que la ciencia se expresa con un formalismo matemático basado exclusivamente en la razón, usted insiste en su libro en relacionarla sobre todo con las emociones.
La ciencia tiene mucho que ver con la pasión. Cuando se hace ciencia se está envuelto en todo momento por emociones. La razón es lo que permite comprobar si uno no se ha equivocado cuando se ha dejado llevar por las emociones. La razón es un medio, no es el objetivo. Sin la razón estaríamos perdidos. Pero lo que motiva a hacer ciencia, y lo que empuja al científico a continuar investigando, son las emociones y los valores.

En el libro Siete breves lecciones de física dice que la visión cotidiana de la realidad está descolorida. ¿Tenemos que concluir, pues, que la ciencia puede colorearla?
El mundo es mucho más complicado de lo que parece a primera vista. Una piedra, por ejemplo, puede parecer algo muy aburrido, es materia inerte. Pero desde el punto de vista de un científico es un objeto extremadamente rico e interesante. Está formado por átomos y moléculas, y hay que tener en cuenta por ejemplo los campos cuánticos. Una piedra incluso nos puede ayudar a revelar la historia del planeta. Nos abre un mundo en sí mismo. La ciencia no da una imagen más estrecha de la realidad, más bien al contrario, nos la amplía y enriquece, y muestra más niveles de esta realidad.

En un retrato de Newton que pintó William Blake, se ve al científico, desnudo, escribiendo unas fórmulas, sentado sobre una piedra a la que da la espalda. El pintor se esforzó por plasmar todas las rugosidades de la piedra, mientras que las fórmulas matemáticas se expresan en un esquematismo granítico. Blake parece querernos decir que la ciencia prescinde de todos los matices y de lo que hace que la realidad sea interesante.
Efectivamente, y es una concepción errónea. Las matemáticas son un lenguaje, como el lenguaje musical. Los puntos en un papel se convierten, para los músicos, en música fantástica.

35-89En su libro insiste en decir que los científicos llegan a proponer predicciones disparatadas, pero que en muchos casos se acaban confirmando.

La confirmación es una de las características de la ciencia. Se pueden plantear ideas muy salvajes, pero existe un filtro [la experimentación] que sirve para descartar las ideas malas y quedarnos solo con las buenas. Esta es la herramienta clave de la ciencia, y lo que la distingue de otros discursos. Aunque se pueden intentar establecer criterios para decidir si una novela es buena o mala, es una tarea que resulta mucho más complicada. En literatura o arte no hay «pruebas duras», mientras que la ciencia sí que las puede conseguir. La tragedia de la ciencia es que hay teorías muy chulas que al final se tienen que rechazar porque los experimentos obligan a hacerlo. El experimento es lo que nos dice si al final era fruto de la imaginación. Cuando yo era estudiante, había una teoría, con el nombre técnico de SU (5), de la que se extrajo una predicción muy específica sobre la desintegración del protón. Se construyeron máquinas muy grandes para comprobar esta predicción, pero el resultado fue negativo. A la naturaleza no siempre le gusta comportarse tal como nos gustaría que lo hiciese.

Esta sería como una vertiente trágica de la ciencia, la sombra de la actividad científica. 
Exacto. Pero no olvidemos que también tiene su cara fantástica, cuando se consigue confirmar una idea predicha tiempo atrás, y se hace en los términos exactos.

Uno de los aspectos centrales de su libro es la contradicción existente entre la física cuántica y la relatividad, como si fuesen incompatibles.
Bien, yo no creo que sean imposibles de compatibilizar, simplemente lo que pasa es que hasta ahora no lo hemos conseguido. Estas dos teorías han aparecido durante el siglo xx. La relatividad nos dice que el espacio en sí mismo se puede curvar. La mecánica cuántica, por otra parte, nos explica que todo es discreto, hay saltos cuánticos y la energía se distribuye en paquetes. Cada una de las dos teorías ignora la otra. En el mundo cuántico, todo es plano y está formando gránulos. En el mundo relativista, el espacio es un continuo infinitamente divisible que se puede curvar. Lo que pretendemos es unir ambas teorías.

36-89La teoría de la gravedad cuántica de lazos se basa en una intuición muy básica, según la cual el espacio está cuantificado. ¿Cómo tenemos que entender esta idea?
Hay que imaginarlo de forma literal. Imagina que el espacio es como pequeños puntos, como granos de arena. Estos átomos de espacio no se pueden dividir. Tampoco tenemos que pensar que estos granos se encuentran en un espacio más grande, sino que ellos mismos son los que crean el espacio. Esta es la intuición alrededor de la cual estamos tratando de construir el formalismo matemático.

Cuando se aplica al universo, la gravedad cuántica de lazos tiene unas consecuencias sorprendentes. 
Resulta útil para entender el universo cuando se aplica sobre todo en dos dominios. Uno de ellos es el Big Bang. Parece que la teoría nos puede decir lo que pasó antes del Big Bang. El universo se contrajo, y después llegó a un punto en el que ya no pudo hacerlo más porque intervinieron fenómenos cuánticos, y entonces se expandió. Hay mucha gente estudiando estos procesos, también en España, y la esperanza es que, estudiando el fondo cósmico de microondas, se podrán captar las huellas de estos fenómenos cuánticos que se supone que se produjeron en el inicio del universo. El otro campo son los agujeros negros, estrellas que colapsan. No sabemos lo que pasa en el centro. Creemos que toda la materia cae allá, pero tiene que llegar un momento en el que tendría que explotar. En la actualidad estudiamos la forma de comprobar cómo se pueden captar estas explosiones.

Existe mucha expectación en torno a las llamadas ráfagas rápidas de radio [fast radio burst] descubiertas recientemente. No se sabe lo que son, y su origen es desconocido, pero usted sospecha que podrían estar relacionadas con estas explosiones en los agujeros negros.
Sí, efectivamente. Todo el mundo está muy entusiasmado con estas ráfagas rápidas de radio. Y hay varias posibilidades para aclarar el origen.

En su libro afirma que la realidad es interacción. ¿Cómo nos obliga a modificar nuestra visión de la realidad esta afirmación? ¿Tenemos que concluir que no existe una realidad sustancial?
Eso es lo que a mí me parece. La ciencia cada vez se acerca más a considerar que la realidad no es otra cosa que interacción. Esta idea es más fácil de entender si hablamos de objetos complicados. Por ejemplo, la existencia de animales como los leones solo se puede entender porque existen gacelas. Si nos queremos entender mejor a nosotros mismos, tenemos que considerar que no estamos aislados, sino que vivimos en relación, somos seres sociales. En el campo de la física fundamental pasa lo mismo. Las partículas elementales se entienden mejor por la forma en como interaccionan con otras partículas. La idea de sustancia, según la cual existe una realidad sobre la que reposan las características de los objetos, es errónea. Hay que olvidar la sustancia, el substratum. También nos tenemos que olvidar de la materia, y quedarnos solo con las interacciones.

¿Hay que dejar de considerar la noción de materia como concepto científico?

La materia es un concepto útil, pero no es fundamental. Si se piensa en lo que entendemos por materia desde la ciencia, nos encontramos por ejemplo con vibraciones. La materia no hace referencia a ningún aspecto fundamental. Pensamos en la materia cuando cogemos por ejemplo una piedra, pero la ciencia nos muestra que la realidad es diferente a como nos pensábamos que era.

Afirma que el tiempo tampoco es una noción fundamental.
Hay muchos aspectos del mundo que no son fundamentales, pero que nos funcionan. Es como la idea de arriba y abajo. Las cosas caen, y yo no puedo caminar por el techo. Pero esta dirección no es un aspecto que se encuentre en el universo. Con el tiempo pasa lo mismo: vivimos en el tiempo y para nosotros el tiempo es una noción muy importante, pero eso nos pasa porque no somos seres microscópicos, sino que vivimos en una situación particular del universo, por ejemplo con una temperatura determinada. Para nuestra vida cotidiana no representa ningún cambio afirmar que el tiempo no es fundamental. Pero sí que hay que tenerlo presente cuando estudiamos agujeros negros o el Big Bang. En estos casos hay que dejar de pensar que hay un tiempo único.

Mientras que usted afirma que el tiempo no es fundamental, Lee Smolin, otro físico que ha hecho importantes contribuciones a la gravedad cuántica de lazos, expone en sus últimos libros justamente la visión contraria, es decir, que el tiempo es una de las nociones más fundamentales. Tienen dos puntos de vista tan diferentes que parece que no vivan en el mismo universo. Y a pesar de eso, ambos apoyan la misma teoría. ¿Cómo hay que entender eso?

Antes de todo quiero puntualizar que Lee Smolin es mi mejor amigo dentro del mundo científico. Es remarcable que en ciencia se pueden tener ideas muy diferentes y al mismo tiempo trabajar juntos y ser amigos. Nadie puede estar seguro sobre estos temas, y por eso la discusión está abierta. La teoría no está completa, no está acabada ni está clara. Estamos intentando comprenderla y contrastarla. En este proceso, el debate es esencial. La ciencia no consiste en dar las cosas por sabidas, sino en dialogar. No se trata de querer tener razón, sino de intercambiar ideas. La discusión es una parte crucial de la ciencia. Los mejores momentos en la vida de un científico es cuando existen muchas discusiones y debates. Es así como las cosas se aclaran.

La discusión sobre nociones fundamentales como las de espacio y tiempo parece más propia de filósofos que de científicos. 
Es un proceso similar. Después de que Newton elaborase su teoría de la gravitación universal, escribió una carta donde afirmaba que le parecía absurdo que dos cuerpos se pudiesen atraer sin que hubiese nada entre medio. Él mismo estaba discutiendo consigo mismo sobre las limitaciones de su teoría.

Parece que la filosofía se encuentra en el día a día de la ciencia.
Sí, y así debería ser.

38-89Usted tiene una aproximación al pasado y a la historia de las ideas muy diferente a la de muchos científicos que se dedican a la divulgación. Cuando se acercan al pasado, parece que lo hagan con prepotencia y con voluntad de hacer patente su superioridad. Usted defiende una aproximación muy diferente. Incluso piensa que en el pasado se encuentran ideas que pueden ayudar a entender mejor la gravedad cuántica de lazos.
Por supuesto ahora sabemos más que antes. Pero es fantástico todo lo que llegaron a hacer y escribir algunos de estos pensadores. Y son tan importantes las ideas como los procesos que les llevaron a ellas. No eran para nada burros, eran muy inteligentes. Por todo ello es importante que los científicos conozcan la historia de las ideas, es esencial.

¿Para usted las matemáticas son una herramienta o bien hacen referencia a algo real? 
Yo creo que son una herramienta, no creo que se refieran a ninguna realidad.

¿Me podría decir cuál es su mejor idea?
No lo sé… Yo diría que la mejor idea siempre es la última. Un científico siempre tiene muchas ideas. Solo algunas, pocas, sobreviven. Y todas ellas provienen de la confusión..

¿La confusión se encuentra en la raíz de la creatividad?
Por supuesto. Sin pasar por un estado de confusión no llegaríamos nunca a tener ninguna idea nueva. Y la vida del científico es una frustración larga, ya que durante gran parte del tiempo no funciona nada de lo que uno ha pensado.

¿Se imagina que pueda llegar el día en que las máquinas hagan su trabajo? 
Eso no pasará a corto plazo, y tampoco creo que lo veamos a lo largo de nuestra vida. A largo plazo no lo sé. Las máquinas pueden llegar a ser muy poderosas, pero no son como nosotros, son muy diferentes. Eso no quiere decir que no sea intrínsecamente posible construir una máquina que piense como los humanos, pero de momento las máquinas superinteligentes pueden llegar a ser, al mismo tiempo y en muchos aspectos, superestúpidas.

Roger Corcho. Periodista, Barcelona.

La comprensión profunda del món

37-89Carlo Rovelli (Verona, 1956) es un físico teórico italiano que ha dedicado buena parte de su carrera como investigador a estudiar la gravedad cuántica de lazos, una teoría que compite con la teoría de cuerdas para dar cuenta de la realidad más fundamental. En este libro se explican las características de una teoría que se fundamenta en una idea sencilla, pero poderosa: el espacio no es infinitamente divisible, sino que está atomizado, formando gránulos en interacción. El tiempo tampoco haría referencia a ninguna realidad fundamental, sino que hay que entenderlo como una propiedad emergente y secundaria en el universo.

Antes que de las matemáticas, el autor está convencido de que la ciencia nace de intuiciones que inauguran una nueva forma de ver el mundo, como las que acompañan a la teoría que él mismo apoya. Eso quiere decir que las ideas de la física se pueden exponer sin tener que recurrir al sendero matemático, un peaje abstracto y altamente especializado que mantiene alejado a buena parte del público de las últimas aportaciones de la física teórica. Rovelli sobresale en la exposición de estas intuiciones: su discurso, a menudo brillante y siempre claro, manifiesta una sorprendente capacidad de síntesis.

El libro se inicia con un repaso por algunos de los episodios más destacados de la historia del pensamiento filosófico y científico con la intención de identificar las reflexiones que pueden contribuir a hacer más entendibles las ideas de la física actual. Es un planteamiento que de forma implícita consigue mostrar que la teoría de la gravedad cuántica de lazos es coherente con nuestra tradición intelectual y da respuesta a algunas de las cuestiones que se plantean. Este recorrido desemboca en la relatividad y la física cuántica, dos teorías que, a pesar de sus éxitos, son incompatibles. Este es el principal problema que ha empujado a Rovelli y a tantos otros físicos a dedicar su vida a buscar una síntesis que resuelva las contradicciones.

A parte de exponer con detalle en qué consiste la gravedad cuántica de lazos, el autor analiza las consecuencias de la teoría al aplicarla al universo. Los físicos saben que la relatividad da unos valores infinitos en el instante inicial, un síntoma de que la teoría ha dejado de funcionar. La gravedad cuántica de lazos, en cambio, dice que cuando se tienen en cuenta los fenómenos cuánticos, el universo no se puede hacer infinitamente pequeño; y la teoría revela que el universo se habría estado contrayendo antes de expandirse; es decir, en vez de un Big Bang sería más apropiado hablar de una especie de rebote o big bounce. En el fondo cósmico de microondas, los investigadores están buscando actualmente indicios de estos fenómenos cuánticos. También están convencidos de que el estudio de los agujeros negros podría proporcionar alguna evidencia empírica que diese apoyo a la teoría.

Este libro es muchas cosas al mismo tiempo: una reflexión sobre la naturaleza del espacio y el tiempo, una introducción a la gravedad cuántica de lazos, y también una historia breve del pensamiento, con incursiones en la filosofía de la ciencia. Una de las principales lecciones del libro, a que hace referencia el título, es que la ciencia revela una comprensión del mundo mucho más profunda, rica y bella que la que podamos adquirir en la vida cotidiana. Y, sobre todo, nos enseña que la aventura científica en la que se adentra el físico teórico acostumbra a ser arriesgada: si la gravedad cuántica de lazos permaneciese sin que se confirmen las predicciones (o sin que se pueda contrastar), los investigadores la irán abandonando, a pesar de todo el esfuerzo. Toda teoría científica pendula, de un hilo muy fino, entre la tragedia y la gloria. Se ha tardado décadas en levantar este edificio teórico y ahora apenas se están empezando a plantear posibles formas para dar la palabra a los experimentos y a las observaciones que podrían derrumbarla, o bien que sea considerada como la teoría fundamental.

Roger Corcho. Periodista, Barcelona.
© Mètode 89, Primavera 2016.

© Mètode 2016 - 89. Los secretos del cerebro - Primavera 2016

Periodista, Barcelona.