El físico argentino Juan Martín Maldacena, durante una de sus visitas a Argentina, pasó por Bariloche y brindó una entrevista al Área de Comunicación y Prensa del Instituto Balseiro. En esta nota también participó su ex profesor y director de tesis, Gerardo Aldazabal. En esta segunda parte de la entrevista, los físicos responden preguntas sobre la conjetura de correspondencia AdS/CFT, la teoría de cuerdas y en qué temas estaban trabajando al momento de esta entrevista. Ésta es la segunda parte de la entrevista.

Fecha de publicación: 16/07/2020

Y un buen día, un joven Juan Martín Maldacena se animó dejar la ciudad de Buenos Aires, donde había nacido y se había criado, para para ir a estudiar la misma carrera, Física, en el Instituto Balseiro. En esta institución de educación pública dependiente de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y la Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO), se ingresa, tras aprobar un examen de ingreso, en tercer año de la carrera elegida. Cualquier estudiante de las cuatro carreras de grado y maestrías reciben becas completas de la CNEA para dedicarse de forma exclusiva al estudio.

Maldacena llegó al Balseiro después de rendir y aprobar un examen de ingreso de física y matemática en la ciudad de Buenos Aires. Allá, en la capital argentina, su ciudad natal, había realizado los primeros dos años en Física de la Universidad de Buenos Aires. Una vez en el Balseiro, y luego de tres años y medio de una cursada intensiva, se recibió en 1991 tras defender su tesis titulada “Teoría de cuerdas en espacios curvos”, que hoy es equivalente a una tesis de Maestría, dirigido por el profesor e investigador Gerardo Aldazabal.

Aldazabal había realizado un camino similar, de la ciudad de Buenos Aires a Bariloche, cuando ingresó a estudiar en el Balseiro, en 1978. Se recibió de la Licenciatura en Física tres años después y realizó su Tesis de Doctorado bajo la dirección de Néstor Parga, que trabajaba en el mismo grupo de Física de Partículas del Centro Atómico Bariloche donde luego realizaría su tesis Maldacena. Aldazabal realizó estadías en centros de física en Italia, Suiza, España y los Estados Unidos, entre otros países, pero siempre mantuvo Bariloche como su hogar, donde vive con su esposa y dos hijos.

Treinta años después, Maldacena y Aldazabal son amigos y colegas más que ex director- ex estudiante. Ante la propuesta de realizar una entrevista en conjunto con el Área de Comunicación Institucional y Prensa del Balseiro, aceptaron reunirse. El encuentro tuvo lugar un sábado por la mañana en el “quincho” del Centro Atómico Bariloche, en las orillas del lago Nahuel Huapi. De fondo, se podía ver la playa llamada “Bonita” y también la Isla Huemul. Debido a la extensión de la charla, aquí se presenta la segunda mitad. En la primera parte de la entrevista, los físicos explicaron que la Conjetura de correspondencia AdS/CFT o “Conjetura de Maldacena” relaciona la teoría de campos, que es cuántica, con la gravedad en un espacio de curvatura negativa (se puede leer en este link).

-Juan Martín, ¿cuánto tiempo te llevó plantear la Conjetura de correspondencia AdS/CFT?

-Juan Martín Maldacena: Es difícil de decir porque venía trabajando en este tema de agujeros negros desde hacía como dos años, o quizás más, depende de cuándo uno empieza a contar.

-¿Fue un momento de “Eureka” o no? ¿La publicaste como un paper?

-Maldacena: No, creo que había muchos indicios de que había una cierta relación entre las dos cosas, pero no estaba claro cuál era la relación… La publiqué en un website, donde están todos los artículos, ArXive, es un sitio público (N. de la R.: https://arxiv.org/archive/physics).

-Gerardo Aldazabal: En noviembre del 97.

-Ahora… en todos estos años que pasaron, ¿hubo algo nuevo? ¿En qué están trabajando?

-Maldacena: Hubo muchos desarrollos de gente en el área de la Conjetura, para desarrollarla y entenderla mejor, entenderla más en detalle, encontrar más evidencias. Hay distintos aspectos dependiendo el interés de cada uno, o la motivación para estudiar esta Conjetura, uno la puede estudiar desde el punto de vista de la gravedad o desde la teoría de campos.

-¿La Conjetura ya sería la propuesta de la teoría del todo o es una parte nomás?

-Maldacena: En un principio sería una descripción exacta de estos universos con curvatura negativa y describen todo lo que una persona que está en una región muy lejos del centro del universo podría observar, medir, etc.

-También explica lo que pasa en un agujero negro…

-Maldacena: Explica el agujero negro desde el punto de vista del exterior. De hecho, lo que pasa en el interior de los agujeros negros todavía se sigue debatiendo. Hay gente que dice que cuando uno llega al horizonte de un agujero negro, en realidad el horizonte es singular, no es como la teoría general dice que debería ser. La Conjetura sólo describe el espacio-tiempo desde el exterior, reemplaza todo lo que ocurre en el interior de ese espacio, incluyendo un agujero negro, si es que lo hay, por una teoría equivalente en la frontera. Pero todavía no se entiende con detalle suficiente, en realidad, hay distintas propuestas en cuanto al interior, desde que es singular hasta que no es singular pero…

-Desde la comunidad de la física, ¿cómo ven la Conjetura? Porque Juan Martín ha recibido muchos premios últimamente por su trabajo, o sea ¿es aceptada en general?

-Aldazabal: Dentro de la teoría de cuerdas es la dirección seguida con más entusiasmo, con mucha gente trabajando en la misma. También hay derivaciones hacia otras áreas de la física, ya no como un problema gravedad, sino como técnica que se aplica en el área de Materia Condensada… Ha despertado mucho interés como herramienta matemática y como teoría aplicativa. La costumbre desde hace ya dos décadas o más, es que cuando uno escribe un trabajo de investigación, lo pone en forma de artículo y lo mete en un website (N. de la R. ArXive). Todos los días hay una gran cantidad de artículos y con eso se puede ver el porcentaje de gente que está dedicada a algún aspecto de la Conjetura y es muy grande

-Maldacena: Una cosa me gusta mencionar es que en realidad la cuerdas fueron descubiertas antes de que se creara la teoría de cuerdas. Porque cuando uno hace chocar hadrones o protones, se producen objetos que se comportan como cuerdas. La versión moderna, en la medida en que entendemos qué son estos objetos, desde el punto de vista de la cromodinámica cuántica, es que cuando uno separa un quark y un antiquark se crea un flujo de campo de color, que es parecido al campo electromagnético pero de las interacciones fuertes. En lugar de distribuirse por el espacio, este flujo forma tubos de densidad de energía constante. Esos tubos se comportan como cuerdas bajo muchos puntos de vista. A esto se llama la cuerda de la cromodinámica. Las cuerdas se desarrollaron para describir las interacciones fuertes. Se veía que estaban estos objetos que se comportaban como cuerdas y dijeron “Bueno, vamos a estudiar la teoría de cuerdas”.

-¿La teoría de cuerdas o las teorías de cuerdas incluyen muchas dimensiones, no?

-Maldacena: Sí. La teoría de cuerdas más sencilla estaba en 26 dimensiones, después en 10 dimensiones, etc. Además al mismo tiempo, un poco después, se encontró que las interaccionesfuertes se describían por la cromodinámica, entonces dijeron “Bueno, son dos cosas separadas”. Pero lo que hace la Conjetura es relacionar las cuerdas de diez dimensiones, estas cuerdas que se empezaron a usar para estudiar la gravedad, con las teorías de las cuerdas de la cromodinámica. O sea, habíamos hablado de que la Conjetura relaciona una teoría de partículas similar a la teoría de la cromodinámica con la teoría de la gravedad del interior, que es en realidad también una teoría de las cuerdas. Las cuerdas que existen en el interior son estos flujos de campo eléctrico de color que existe en la teoría de partículas. O sea que el observador en cuatro dimensiones, por ejemplo, vería este flujo de campo eléctrico de color y el que está en cinco dimensiones en la teoría gravitatoria lo ve como una cuerda.

-¿Entonces?

-Maldacena: O sea, hay teorías que son parecidas a la cromodinámica, en donde el espacio que es igual a esa teoría tiene básicamente diez dimensiones. Hay cinco que son muy grandes y otras cinco que son finitas, digamos, pero relativamente grandes.

-¿Cómo siguió la relación entre ustedes después de que te fuiste, Juan Martín, a los Estados Unidos? Porque siguen las visitas, está el programa Maldacena ahora con el Instituto Balseiro…

-Aldazabal: Lo bueno es que Juan Martín inició su carrera pero mantiene una relación activa con el grupo, con el Instituto, con Argentina. Varias veces por año o una vez por año viene y da charlas… También esto que mencionabas de la donación que hizo Juan Martín al Instituto que se llama Programa Maldacena para profesores y visitantes. La primera estadía de un profesor visitante fue la de Robert Myers, de Canadá, y que fue muy positiva para nosotros.

-Juan Martín, ¿qué se siente trabajar en el lugar donde trabajaba Einstein?

-Maldacena: Es un lugar con una historia muy exitosa. Es un lugar muy interesante donde hay mucha gente trabajando en estos temas, donde vienen también muchos visitantes, vienen los que están trabajando en cosas novedosas (risas).

-¿Ahora qué estás haciendo? ¿Cuál es tu desafío? ¿Qué es lo que te hace preguntar y que te deja despierta la mecha?

-Maldacena: Sigo con los agujeros negros (risas). Ahora hay una especie de debate del interior de los agujeros negros. Hay gente que dice que el interior de los agujeros negros en estado genérico es singular y otros que creemos que debería ser no-singular, entonces estamos tratando de entender cómo es que puede ser no-singular.

-Y eso en otras palabras, para que se entienda un poco más…

-Maldacena: Hay algunos que dicen que si la mecánica cuántica afuera del agujero negro es válida, la gravedad clásica usual debería dejar de ser válida en el horizonte del agujero negro. Pero la gravedad usual no nos dice que debería dejar de ser válida en el horizonte, sino en la singularidad, adentro. La pregunta es: cómo son exactamente las reglas. La pregunta es cómo entender el interior del agujero negro de una manera tal que, al mismo tiempo, se pueda entender la mecánica cuántica de los agujeros negros, un número finito de estados, etc. Por ejemplo, los que dicen que es singular, como Joseph Polchinski de Santa Bárbara y otra gente, encontraron ciertas paradojas muy específicas. Entonces para tratar de resolver estas paradojas y hay distintas propuestas.

-¿Y vos que pensás al respecto?

-Maldacena: Susskind y yo habíamos propuesto algo que ocurre cuando uno tiene estados que están entrelazados. La mecánica cuántica permite que estados cuánticos estén entrelazados. Nuestra ideas es que cuando eso ocurre, habría como pequeños agujeros de gusanos donde el espacio-tiempo se deforma y conecta dos regiones distantes. Esta relación es simplemente una interpretación. Básicamente la misma solución de Schwarzschild. Es una solución que describe dos agujeros negros distantes pero que comparten un único interior. Están conectados entre sí detrás de horizonte de cada uno. No son como los agujeros de gusanos de ciencia ficción, que nos permiten viajar de uno a otro. Si lo que nosotros decimos está bien, no se debería poder viajar. Si uno intenta viajar y termina en el interior de un agujero negro, uno se muere. Hawking decía que fuera del agujero negro había que modificar las leyes de la mecánica cuántica.

-Y la diferencia con lo que dicen ustedes es…

-Maldacena: A nosotros nos gustaría no modificar nada. Lo que estamos diciendo nosotros es que el espacio-tiempo se construye de una manera bastante sutil que no sabemos exactamente cómo es, pero que es tal que cuando uno tiene estados entrelazados se crea una conexión dentro del espacio-tiempo dentro de esos dos estados.

-Gerardo, ¿estás trabajando también en algo relacionado?

-Aldazabal: No. Sí de teoría de cuerdas pero en algo un poco diferente.

KAYAC. A Aldazabal le fascina hacer kayac; en esta foto está en Villa Rica, Chile. Crédito Gentileza.

-¿Querés contarnos un poco más?

-Aldazabal: En este momento es como una derivación en algo que tiene que ver con relaciones que se llaman Dualidades. Las cuerdas, como son objetos extendidos, tienen la particularidad de que a veces se comportan como partículas pero también se pueden enrollar en regiones del espacio, por ejemplo si tuvieras un cilindro la cuerda se puede enrollar alrededor, una de las dimensiones extra que decía Juan Martín finitas, pequeñas. Entonces hay una relación entre la manifestación como partícula y la cuerda enrollada, y mirar desde otra perspectiva que una teoría de campos, que es una teoría de partículas, cómo pensar estas dualidades que tiene que ver con objetos extendidos. Tiene que ver con estas particularidades que tienen las cuerdas por ser objetos extendidos.

-¿Por qué les gusta trabajar en esto? ¿Cuáles son los desafíos a futuro?

-Maldacena: Es un área muy interesante y está la idea de que quizás uno pueda encontrar la teoría de la gravedad cuántica, debido a que es muy restringida y que no es muy fácil juntar las dos cosas. Cuando se junten concretamente uno va a entender y quizás va a dar con la teoría correcta. En el pasado, a veces la gente encontró la teoría correcta pensando en extender las teorías que se conocían hasta el momento: la relatividad general es un ejemplo, el electromagnetismo es otro. Esa es la razón por la cual uno trabaja en este tema. Una razón más inmediata es que uno va encontrando nuevas fórmulas. Y el desafío principal es que no hay un contacto directo con el experimento y uno tiene que realmente entender las relaciones de consistencia.

-Aldazabal: Para mí también el hecho de verla más desde el aspecto de la teoría de partículas, de las teorías de campo y objetos puntuales. Una teoría de partículas es lo que se llama un modelo estándar, fundamental, una teoría que explica muy bien muchos resultados, una teoría que predijo cosas que después se descubrieron. Uno supone que habrá más física después del modelo estándar, probablemente hayan otras partículas, formas de interacción. Si la teoría de cuerdas es válida debería, de alguna manera, poder entenderse también desde la teoría de cuerdas. La idea es cómo ver el modelo estándar metido dentro de la teoría de cuerdas. Entender cómo ir más allá del modelo estándar pero desde una perspectiva de pensar que la teoría de cuerdas es válida, es algo que a mí me interesa particularmente.

-Maldacena: Gerardo siempre trabajó en tratar de conectar la teoría de cuerdas con el experimento y con la física que conocemos.

-Aldazabal: Es un área que se llama fenomenología de cuerdas, tratar de conectar con la física que se observa. Pero eso es un desafío porque es difícil…

-Maldacena: Las cosas que son fáciles de calcular en teoría de cuerdas son muy difíciles de medir y las que son fáciles de medir son muy difíciles de calcular en teoría de cuerdas.

-¿No tienen la suerte de Einstein, por ejemplo que haya un eclipse y que lo puedan medir y ver la curvatura del espacio-tiempo, o si?

-Maldacena: En realidad algo interesante por ejemplo, es que esta precesión de Mercurio había sido observada como 50 años antes y Einstein se dio cuenta que se debía a la relatividad general. Entonces es posible que haya fenómenos que ahora se conozcan que se deban a la teoría de las cuerdas y todavía no lo sabemos… Ésa es la esperanza.

Por Laura García Oviedo / Área de Comunicación del Instituto Balseiro.

 

*Apostillas:

1- Después de esta entrevista, Maldacena viajó a Bariloche al menos dos veces más para participar en reuniones sobre la gravedad cuántica. “It from Qbit”, realizada en enero de 2018, y “VIII Quantum Gravity in the Southern Cone” (https://fisica.cab.cnea.gov.ar/QGSC-VIII/index.php), realizada en diciembre de 2019. Para leer sobre los qbits y la gravedad cuántica, los lectores pueden leer esta nota realizada a J. M. Maldacena en ocasión del otorgamiento de la Medalla Lorentz, en 2018. En la misma, el físico brinda detalles de este tema de investigación actual (se puede leer en este link).

2-N. de la R.: Entrevistar a Juan Martín Maldacena es todo un desafío. Como periodista de temas de ciencia ya lo había entrevistado en dos ocasiones: en 2006, para el diario PERFIL, en una media página del diario; y en 2010, para la revista Muy Interesante de Argentina, en una entrevista de unas tres páginas. Realicé esta tercera entrevista, por primera vez junto a su profesor y director de tesis en el Balseiro, Gerardo Aldazabal, el sábado 23 de diciembre de 2013 por la mañana, con la ayuda de mi cuñada Verónica Sympson, que hizo de fotógrafa durante el encuentro. La entrevista se mantuvo “guardada en el cajón” todo este tiempo. Una de las razones fue justamente falta de tiempo para editarla, ya que en el Balseiro realizo muchas tareas que no me dejan tiempo para concentrarme en este tipo de notas en profundidad. Otra razón, quizás, fue cierta timidez en la reacción de los lectores, ya que es una entrevista de gran extensión y un grado de complejidad mayor que la habitual en una entrevista periodística de medios. Al ser una entrevista para la Sección de Entrevistas del IB, el espacio no es acotado. El 65º aniversario del Instituto es una buena ocasión para darla a conocer. Ya está: aquí quedó publicada, para leer y releer.

Por Laura García Oviedo – Área de Comunicación Institucional y Prensa del Instituto Balseiro.

Para leer la Parte I de esta entrevista, ingresar en este link.

***

Link a la página oficial del Telescopio Espacial James Webb: https://www.jwst.nasa.gov/

 *Importante para medios de comunicación y/o sitios web informativos de instituciones: Pueden reproducir esta nota en forma total o parcial mencionando la fuente yl a firma.

Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución 3.0 Unported.

—

Por Laura García Oviedo

Crédito Fotos: Gentileza Verónica Sympson (fotos 1 y 2),

Gerardo Aldazábal y J. M. Maldacena

Área de Comunicación Institucional del

Instituto Balseiro.

San Carlos de Bariloche, 16/07/2020

Facebook.com/InstitutoBalseiro – Twitter.com/IBalseiro

Instagram.com/institutobalseiro / YouTube +Instituto Balseiro

Contacto: prensa@ib.edu.ar

Más entrevistas: https://www.ib.edu.ar/noticias_v2/