PRENSA. "Rescatar sonidos de la historia con la tecnología que atrapó al bosón de Higgs"

   En "eldiario.es":

Rescatar sonidos de la historia con la tecnología que atrapó al bosón de Higgs

Muchas de las lenguas indígenas propias de los nativos de Norteamérica se han perdido. Gracias al ingenio del físico Carl Haber será posible volver a escuchar sus voces con claridad: con un escáner óptico, originariamente diseñado para funcionar en aceleradores de partículas, que convierte imágenes en audios en formato digital.

Lucía Caballero 

02/10/2015 - 

Muchas de las lenguas utilizadas por los antiguos nativos americanos se han perdido

En California existen más de 90 dialectos indígenas pertenecientes a 21 familias lingüísticas diferentes.  Desgraciadamente, no todos siguen vivos. Hace cientos de años, las comunidades aún utilizaban la mayoría de ellos, aunque solo fuera en la celebración de ritos o en forma de tradicionales, pero hoy en día muchas han desaparecido.   

Un ejemplo es el Yana, un idioma extinto propio de los nativos del norte del estado, cuyo último hablante, Ishi, murió en 1916. La única huella sonora que se conserva del dialecto es la ‘ historia del pato de madera’ , contada por Ishi −durante más de dos horas− y grabada entre 1911 y 1914 por Thomas Watermann,antropólogo de la Universidad de Berkeley (California).

Watermann no pudo terminar de traducir la perorata debido a la mala calidad del audio, pero en la institución donde trabajaba – el documento se encuentran en el Museo de Antropología Phoebe A. Hearst – se han puesto manos a la obra para solucionar el problema. La National Science Foundation les ha otorgado 200.000 dólares (unos 180.000 euros) para recuperar las voces registradas en cera sobre miles de cilindros, que atesoran las palabras de Ishi y otros antepasados de los actuales nativos americanos.

Estos fósiles sonoros guardan más de un centenar de horas de grabaciones en 78 idiomas distintos, todas ellas recogidas por antropólogos y lingüistas del centro a principios del siglo XX.

Hasta ahora, se habían intentado recuperar en cintas, casetes y CD, con la consiguiente pérdida de calidad del audio. Esto, unido a la degradación del material por la acción de microorganismos y las repetidas reproducciones, ha convertido muchas de las piezas en ininteligibles.

Carl Haber, trabajando en su laboratorio con IRENE

FÍSICA AL SERVICIO DE LA HISTORIA

“ En tres años vamos a digitalizar más de 2.500 unidades”, asegura Carl Haber a HojaDeRouter.com. Haber es el físico que ha hecho posible el proyecto, en colaboración con el Departamento de Lingüística de la universidad estadounidense. Sí, has leído bien: físico. De hecho, trabajaba en el Laboratorio de la Universidad de Berkeley como miembro del equipo internacional del ATLAS, uno de los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN.

El investigador no se ha pasado a las letras, sino que ha sido precisamente su bagaje científico lo que le ha permitido desarrollar la tecnología que ahora está instalando en el centro californiano y que servirá para escuchar más claramente la voz de los nativos.

Para encontrar el origen de la iniciativa hay que remontarse a principios de los años 2000. Mickey Hart, batería de Grateful Dead, le sirvió de inspiración. Mientras el físico esperaba en medio de un atasco, escuchó a Hart decir por la radio que los archivos de la música aborigen norteamericana se estaban deteriorando.

Junto con su equipo, Haber se dedicaba al diseño y fabricación de los detectores que espían a las partículas subatómicas después de colisionar en un acelerador. Para procesar la información captada por estas pequeñas unidades, utilizaban un SmartScope, un instrumento de metrología óptica (un tipo de escáner) que toma y analiza imágenes en dos dimensiones para encontrar cambios en las ondas de luz.

Al científico se le encendió la bombilla: ¿por qué no utilizar el dispositivo para leer la superficie de los cilindros y los discos de aluminio donde se hacían antiguamente las grabaciones? Las fotografías podrían examinarse luego en un ordenador como un conjunto de datos. 

Carl Haber ha reinventado la tecnología utilizada en física de partículas para restaurar reliquias sonoras

Después de probar su efectividad, decidió completar el equipo con un microscopio confocal, que añade una tercera dimensión a las imágenes: la profundidad.

El resultado de esta y otras adaptaciones y mejoras es IRENE, siglas de ‘Image, Reconstruct, Erase Noise, Etcetera’. El apelativo debe su nombre además a la primera de las pruebas que Haber y su equipo realizaron para comprobar el funcionamiento del sistema; analizaron las pistas de un vinilo del ‘single’ ‘Buenas noches, Irene’, interpretada por los Weavers.

UNA IMAGEN TRADUCIDA EN PALABRAS

El dispositivo obtiene un perfil de la superficie del disco o el cilindro, lo transforma en una imagen digital y un ‘software’ hace las veces de lector: identifica los surcos del disco a partir de los datos, y calcula numéricamente el movimiento que tendría una aguja como la de un gramófono. Así, convierte las imágenes en sonidos sin dañar los materiales, eliminando el ruido. “Obtenemos los audios en diferentes formatos, como el .wav”, indica el físico.

Haber lleva varios años realizando proyectos en colaboración con organizaciones como la Biblioteca del Congreso y los museos Smithsonian, así que, además de la IRENE original, existen cinco clones, dos de ellos instalados en la Biblioteca del Congreso, tres en el Centro de Conservación Documental del Noreste (Massachusetts) y uno en India, en la Biblioteca de Investigación R. Muthiah.

Gracias a la herramienta, el mundo pudo escuchar en 2008 la primera grabación de audio de la historia. Fue tomada en 1860 por el escritor francés Édouard-Léon Scott de Martinville, cuyo fonoautógrafo marcaba el patrón de las ondas sonoras en hollín sobre papel.

Posteriormente, ha rescatado la voz de Alexander Graham Bell, el inventor del método de grabación. “El proceso es el mismo, pero en aquella ocasión habían utilizado discos como soporte, y ahora son cilindros”, señala Haber. También un cilindro guardaba el audio más antiguo de una muñeca parlante, grabado por Thomas Edison y escuchado por primera vez en 2011, una vez reparado con IRENE. “Hemos ido mejorando la técnica para que todo esté más automatizado y podamos tratar un gran número de unidades en menos tiempo”, añade.

Visualización de los datos extraídos por IRENE

Y no es la primera vez que Haber contribuye a resucitar los restos de la cultura indígena. “Ya habíamos procesado 60 cilindros con voces de nativos de California y 20 de Canadá, sobre todo canciones e historias”, nos dice el físico. En el nuevo y más ambicioso proyecto cuenta con la ayuda de estudiantes e investigadores de la Universidad de Berkely. El equipo estima que todos los datos extraídos ocuparán del orden de 100 terabytes de información.

Las comunidades indígenas modernas ya han utilizado algunas de las grabaciones para escuchar a sus antepasados y recordar viejas tradiciones, pero en el futuro podrán hacerlo con mayor claridad. Los nuevos audios servirán a los lingüistas para estudiar los cambios sufridos por estas lenguas a lo largo de los años.

La física de partículas no solo sirve para encontrar bosones, también para rescatar sonidos del pasado. Ishi volverá a contar la ‘historia del pato de madera’ para que los antropólogos y etnógrafos terminen el trabajo de Watermann más de un siglo después.

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Las imágenes de este reportaje son cortesía, por orden de aparición de laUniversidad de Boston, Roy Kalbschmidt/ Lawrence Berkeley National Laboratoryy Northeast Document Conservation Center.

PRENSA CULTURAL. CIENCIA. Sobre el físico James Clerk Maxwell. Augusto Beléndez y Enrique Arribas

James Clerk Maxwell

   En "El País":

¿Fue acaso un dios el que escribió estos signos?

Se cumplen 150 años de las ecuaciones de Maxwell, que predijo la existencia de las ondas electromagnéticas

AUGUSTO BELÉNDEZ VÁZQUEZ / ENRIQUE ARRIBAS GARDE 9 DIC 2014 

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A menos que seas un poeta romántico, un héroe de guerra, una estrella de Hollywood o una estrella del rock … es un “error” morir joven. El físico escocés James Clerk Maxwell cometió ese “error” al morir con tan solo 48 años en 1879. Los físicos estamos familiarizados con Maxwell; pero la mayoría de los no científicos cuando utilizan sus teléfonos móviles, escuchan la radio o ven la televisión, usan el mando a distancia, se conectan a una red inalámbrica o calientan los alimentos en el microondas, probablemente desconozcan que lo que están haciendo se explica mediante un fenómeno físico, las ondas electromagnéticas, cuya existencia fue predicha por Maxwell y para cuya explicación es necesario recurrir a sus famosas cuatro ecuaciones.

Hace 150 años, en diciembre de 1864, Maxwell pronunció ante la Royal Society de Londres la conferencia titulada "Una teoría dinámica del campo electromagnético" que contenía las ecuaciones de Maxwell y en la que afirmaba: "Parece que tenemos razones de peso para concluir que la propia luz –incluyendo el calor radiante y otras radiaciones si las hay– es una perturbación electromagnética en forma de ondas que se propagan según las leyes del electromagnetismo". Acababa de predecir teóricamente la existencia de las ondas electromagnéticas y de concluir que la luz es un tipo de estas ondas.

Maxwell, uno de los tres grandes de la Física junto con Newton y Einstein, nació en 1831 en Edimburgo en el seno de una familia acomodada y su vida transcurrió en la era victoriana, en pleno auge del imperio británico. Estudió en la Universidad de Cambridge y con tan sólo veinticinco años ganó la cátedra de Física en el Marischal College de Aberdeen, centro que abandonó cuatro años después para ocupar otra cátedra en el King’s College de Londres. En 1865, a mitad de curso, renunció a su cátedra londinense para volver a su finca escocesa de Glenlair. Estando ya allí, escribió a su sobrino diciéndole “por fin ahora puedo ocupar todo mi tiempo en experimentos y especulaciones sobre Física, algo que me era imposible hacer mientras tenía deberes públicos en Londres”. Parece que hace 150 años esos “deberes públicos” de un profesor universitario no eran tan distintos de los que desgraciadamente a veces estamos obligados a cumplir hoy en día.

Con 40 años fue nombrado el primer catedrático de Física Experimental de la Universidad de Cambridge, donde además fue el primer director del prestigioso Laboratorio Cavendish, centro donde han trabajado desde entonces 29 Premios Nobel, incluyendo a Watson y Crick, los descubridores de la estructura del ADN. Maxwell murió demasiado joven, con 48 años, de cáncer de estómago. Aun así, en su corta vida tuvo tiempo de realizar contribuciones importantes en física estadística y en teoría del color, aunque sin género de dudas sus aportaciones fundamentales lo fueron en el electromagnetismo.

De no haber fallecido prematuramente, Maxwell habría comprobado el éxito de su predicción

Mediante sus cuatro ecuaciones, Maxwell logró la unificación de la luz, la electricidad y el magnetismo, considerados tres fenómenos independientes a comienzos del siglo XIX, lo que se conoce como “síntesis electromagnética de Maxwell”. Esta “síntesis” es uno de los mayores logros de la Física, pues no solo unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos, sino que permitió desarrollar la teoría de las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz. Las ecuaciones de Maxwell resumen las leyes experimentales del electromagnetismo y con ellas mostró como la electricidad y el magnetismo no son sino manifestaciones diferentes de un mismo substrato físico, electromagnético, como poco menos de medio siglo después mostraría con más claridad Einstein al formular su teoría especial de la relatividad. Estas ecuaciones nos permiten comprender las radiaciones electromagnéticas (ondas de radiofrecuencia, microondas, infrarrojos, luz visible, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma) y saber que se propagan a la velocidad de la luz, esa constante que se convirtió entonces en una auténtica protagonista de la Física. En la conferencia pronunciada en diciembre de 1864 ante la Royal Society de Londres afirmó que la luz es una perturbación que se propaga en forma de ondas (con un campo eléctrico y otro campo magnético ambos variables en el tiempo y en el espacio y perpendiculares entre sí) siguiendo las leyes del electromagnetismo, lo que dio lugar a la teoría electromagnética de la luz.

En 1888, Heinrich Hertz produjo artificialmente y por primera vez ondas electromagnéticas en un laboratorio. Y en 1901, Guillermo Marconi realizó una transmisión también mediante ondas electromagnéticas a través de los 3.360 kilómetros que separan Inglaterra y Terranova, cruzando el océano Atlántico. De no haber fallecido Maxwell tan prematuramente hubiera tenido entonces 70  años y habría podido sentirse satisfecho del éxito de su predicción teórica, fundamental en el siempre presente mundo de las telecomunicaciones.

El mismísimo Einstein afirmó que su teoría especial de la relatividad debía sus orígenes al trabajo de Maxwell y señaló que el cambio realizado por éste en la Física era el más profundo y fructífero que se había producido desde los tiempos de Newton. "Una época científica acabó y otra empezó con Maxwell" y "su trabajo cambió el mundo para siempre", afirmó Einstein. El físico de origen austríaco Ludwig Boltzmann, que por cierto se suicidó al no ser aceptada por la comunidad científica su teoría sobre la estructura atómica, consideró que las ecuaciones de Maxwell eran tan bellas por su simplicidad y elegancia que, citando al Fausto de Goethe, se preguntó con admiración: “¿Fue acaso un Dios el que escribió estos signos?”.

Augusto Beléndez Vázquez es catedrático de Física Aplicada de la Universidad de Alicante y Enrique Arribas Garde es profesor de Física de la Universidad de Castilla-La Mancha.

PRENSA. CIENCIA. "La revolución de los quarks". Álvaro de Rujula

   En "El País":

La revolución de los quarks

Los físicos teóricos propusieron, hace 50 años, la existencia de sorprendentes partículas, constituyentes del núcleo atómico. Los experimentos las confirmaron

ALVARO DE RUJULA 15 ABR 2014 - 21:01 CET8

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Fotografía, en la una cámara de burbujas, de las dos primeras partículas encantadas. /BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY

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Los quarks, que este año cumplieron los 50 años, tardaron 20 en pasar de ser una idea increíble de los físicos teóricos de partículas a una realidad sorprendente. La idea tiene tres autores simultáneos: André Petermann la publicó en francés, condenándola a que nadie se enterase. Murray Gell-Mann obtuvo el Nobel (1969) en parte por ella, pero su artículo original fue rechazado por la prestigiosa revista Physical Review Letters (PLR). A George Zweig, el director de teoría del CERN le impidió incluso dar una charla sobre el tema. Tampoco los científicos aceptan fácilmente ideas revolucionarias. Quark es un requesón alemán, una oscura cita de Gell-Mann a James Joyce.

Los cuatro quarks up, down, extraño y encantado, en sus tres colores, caricaturizados por Álvaro de Rújula, en 1975. / A.D.R.

 Ahora enseñan en la escuela que estamos hechos de moléculas, compuestas por átomos. Estos están constituidos por electrones y un núcleo con protones y neutrones. A diferencia de los electrones —que si tienen partes, no lo sabemos—, los protones y neutrones están hechos de quarks up (u) y down (d). El protón es la combinación uud y el neutrón, udd. Cada quark tiene su correspondiente partícula de antimateria: un antiquark. Y también existen partículas hechas de un quark y un antiquark.

En 1964, el problema a resolver era que el número de partículas conocidas era enorme: difícil pensar que todas fuesen elementales, es decir, no constituidas por unas pocas más pequeñas aún. Además, se conocían ya otras partículas, significativamente llamadas extrañas, que alargaban la lista. Los quarks eran la solución, con solo tres: up, down y un tercer llamado strange (s) se podía construir toda la manada de dichas partículas y explicar muchas de sus propiedades. Bonito y sencillísimo, pero ¿por qué revolucionario?

La razón más obvia es que entonces se pensaba que todas las cosas que tienen partes… se pueden partir. El hidrógeno, por ejemplo, está constituido por un protón y un electrón. Prueba de que así es, es que si lo rompemos se rompe en… un protón y un electrón. Y la más revolucionaria propiedad de los quarks es que no puedan aislarse. Si uno intenta romper un protón, no se rompe en dos quarks u y un d, sino que se crea un par quark-antiquark, y uno obtiene, por ejemplo, un neutrón y otra partícula compuesta de un u y un anti-d. ¡Hay cosas que tienen partes, pero cuando las partes, no se parten en sus partes! Esta peculiaridad de los quarks es el confinamiento. Un quark está o indisolublemente ligado a su pareja (un antiquark), o forma parte, como en el protón, de un ménage à trois.

Cada uno de estos constituyentes de la materia tiene tres versiones, o ‘colores’

Sheldon Glashow y otros sugirieron, por motivos discutibles, la existencia del c, un cuarto quark encantado(charmed). Pero las leyes de la naturaleza son como Alemania: todo lo que no está prohibido es obligatorio. Glashow, Jean Iliopoulos y Luciano Maiani demostraron que, como por arte de birlibirloque, con cuatro quarks (u, d, c, s) ciertos procesos no observados estaban prohibidos, mientras que con un número impar (u, d, s) serían inevitables. El mágico encanto del cuarto quark devino irresistible. Ahora sabemos que quarks hay seis (par) y que probablemente la lista es completa. También obligatorio: para construir un protón con tres quarks, cada quark debe tener tres versiones, llamadas colores, aunque no tengan nada que ver con los de la luz. Así que, hacia 1970, sospechábamos que existían cuatro quarks (u, d, c, s), cada uno en tricolor.

En 1973 David Politzer y, casi simultáneamente, David Gross y Frank Wilczek enviaron a PRL la prueba de que la teoría que describe cómo interaccionan los quarks (llamada cromodinámica) es asintóticamente libre: cuanto más de cerca observamos quarks, más libres parecen, sus interacciones se debilitan.

Estas raras teorías empezaron a ser irrefutables en noviembre de 1975. Con un día de intervalo, los equipos de Samuel Ting y Burton Richter anunciaron el descubrimiento de dos nuevas partículas —que eran la misma— con propiedades incomprensibles: la J y la Psi. PRL sacó, ipso facto, ocho (!) artículos de 19 autores interpretando la J/Psi. Solo dos dieron en el clavo: se trataba del charmonio, compuesto de un quark encantado y su antiquark anti-encantado, con un encanto total nulo. En la interpretación de la J/Psi, la libertad asintótica jugaba un rol crucial.

Hay un premio millonario para quien demuestre el confinamiento

Para convencer a la comunidad científica de algo ya obvio (los quarks existen) se necesitaba más leña. Un experimento liderado por Nick Samios fotografió las dos primeras partículas claramente encantadas, cuyas propiedades eran precisamente las predichas. Ni eso bastó. Zoquetes.

Todo físico estudia el átomo de hidrógeno, sus niveles de energía y las transiciones entre ellos. Si el recientemente descubierto J/Psi era un estado de charmonio, habría otros y en conjunto se parecerían al hidrógeno como dos gotas de agua. Así resultó ser. Los empecinados cambiaron de chaqueta: todos eran quarkócratas “de toda la vida”. Muchas otras partículas encantadas, también con las propiedades precisamente predichas, se descubrieron desde 1976. Caso cerrado.

Ahí seguimos: ¿por qué están los quarks insuperablemente confinados? El complemento de la libertad asintótica es la esclavitud infrarroja: el que dos quarks, cuanto más se alejan, más ligados están. Falta algún paso para probar teórica e irrefutablemente su confinamiento y hay un premio del Clay Institute (un millón de dólares) para quien lo consiga. ¿Quizás alguno de nuestros científicos en exilio forzoso, o en paro?

Álvaro de Rújula es físico teórico del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) y del Instituto de Física Teórica (CSIC-UAM).

PRENSA CULTURAL. Con Stephen Hawking

Hawking en el ‘Potter room’, punto neurálgico del departamento de matemática aplicada y física teórica del Centro de Ciencias Matemáticas de Cambridge. / JAIME TRAVEZÁN ("El país")

   En "El País":

“Nunca he querido sentir pena de mí mismo”

Stephen Hawking, el científico más famoso del mundo, nos recibe en su territorio

La enfermedad que sufre avanza y aumenta la dificultad para comunicarse. Pero nada le impide charlar con el planeta

Acaba de presentar sus memorias y el Festival de Cine de Cambridge ha proyectado un ‘biopic’ sobre su vida

JOSÉ EDELSTEIN 26 SEP 2013

En el primer piso del Centro para las Ciencias Matemáticas de Cambridge, una puerta sobresale en la confusa coreografía del sinfín de oficinas idénticas. Aún se aprecian en ella cuatro pequeños agujeros en los que, hasta hace poco, otros tantos tornillos sostenían una discreta placa dorada con caracteres negros grabados en tipografía clásica que decían “Lucasian Professor”. El mismo rótulo había sido atornillado, en 1669, en la entrada del despacho de un veinteañero llamado Isaac Newton. Desde entonces, ser el titular de la Cátedra Lucasiana se ha convertido en una distinción legendaria que han compartido gigantes de la ciencia como quien me espera al otro lado de la puerta, Stephen Hawking.

Al entrar en su despacho lo encontré frente a su escritorio, recién llegado. El primer contacto visual tuvo un ingrediente inesperado. El científico más célebre de nuestro tiempo tenía enfundadas unas gafas muy oscuras. Ante mi inocultable extrañeza, Jonathan Wood, el asistente técnico que custodia con celo su sistema de comunicación, señalando la cegadora claridad que se colaba por los amplios ventanales, se apresuró a aclarar: “Las necesita para poder utilizar el sistema de comunicación”.

“Esta es mi voz”, sostiene. No quiere mejorar el sonido del sintetizador que habla por él

Mucho se ha escrito sobre su vida y llegó el momento de hacerlo él mismo. La semana pasada presentó sus memorias, My brief history (Mi breve historia), editadas por Random House, y el jueves se le esperaba en el Festival de Cine de Cambridge para la proyección de Hawking, un biopic sobre su vida que cuenta con su colaboración en el guion, estrenado al día siguiente en todo Reino Unido. Dos proyectos autobiográficos que lo devuelven al centro de la escena. ¿Hace falta mejor excusa para hablar con él?

Hawking padece desde los 21 años una esclerosis lateral amiotrófica que le ha inmovilizado progresivamente casi todo el cuerpo. A pesar de ello, sus hallazgos le colocan entre los más grandes físicos teóricos de la segunda mitad del siglo XX. Los aspectos teóricos más importantes que conocemos sobre el origen del universo y los agujeros negros han sido obra suya. Desolado ante el pronóstico de dos años de vida con el que se encontró al llegar a Cambridge, se apoyó en tres pilares: el amor de Jane Wilde, el incentivo intelectual de Roger Penrose y, no menos importante, su indómita y obstinada rebeldía, que le llevó a enfrentarse a la autoridad académica del momento, Fred Hoyle, principal crítico de la entonces denostada hipótesis del Big Bang. En un ar­­tícu­­lo escrito con Penrose casi íntegramente por teléfono demostraron matemáticamente que eventos en los que el espacio y el tiempo nacen o mueren son sencillamente inevitables en la teoría de la relatividad general. Poco tiempo antes, Penzias y Wilson habían descubierto accidentalmente que el universo emitía radiación térmica, indicio de que en el pasado debía haber sido cada vez más pequeño y caliente.

Stephen Hawking en su despacho, durante la conversación con el autor del texto, el también físico teórico José Edelstein. / JAIME TRAVEZÁN

El Big Bang, como fruto de este teorema y estas observaciones, se convirtió en una teoría científica. Pero sus contribuciones más características tienen que ver con los agujeros negros, criaturas fantásticas del bestiario universal cuya atracción gravitatoria es tan intensa que ni la luz puede escapar. Ya confinado en una silla de ruedas, Hawking descubrió que estos debían tener entropía, un concepto estadístico asociado a sistemas compuestos. Pero, a diferencia de todos los sistemas conocidos, esta residía en su frontera, como si la información de la materia engullida por este monstruo voraz quedara registrada en una superficie imaginaria que lo rodea. Dedujo que los agujeros negros deben tener temperatura y, como todo sistema caliente, emitir radiación. Las aportaciones teóricas de Hawking dieron entidad a estas criaturas que, al radiar, eventualmente se evaporarían, llevándose consigo todo lo deglutido. Esto lleva a problemas conceptuales que aún tienen a mal traer a los físicos y que parecen encerrar la clave de una comprensión más profunda de la naturaleza.

Ninguna de sus predicciones ha podido ser comprobada. Más fríos que el espacio exterior, es imposible detectar la emisión térmica de los agujeros negros. Esto no quiere decir que no haya sólidas evidencias de su existencia: las estrellas que habitan en las inmediaciones del centro de la Vía Láctea, por ejemplo, describen órbitas muy pronunciadas alrededor de un punto en el que los telescopios no ven nada. Esta es la razón por la que no ha ganado el Nobel. Ha sido galardonado, no obstante, con una distinción más prestigiosa, la Medalla Copley, el premio científico más antiguo. Mientras que el Nobel premia cada año a entre seis y nueve científicos, la Copley se concede a una sola persona. La han ganado Darwin, Franklin, Einstein o Pasteur. Cuando fue difícil inclinarse por un candidato, como en 1838, la compartieron Faraday y Gauss. Hawking la recibió en 2006.

“Estamos en peligro de destruirnos a nosotros mismos por nuestra codicia y estupidez”

Hace tres décadas se propuso escribir un libro que explicara la física de frontera al gran público. Habituado al uso de un lenguaje metafórico y cargado de imágenes en sus charlas, se sentía preparado para solventar la enorme distancia que separa la física moderna del ciudadano de a pie. El proceso de escritura fue lento y se vio dificultado por una neumonía que lo puso al borde de la muerte. Fue necesaria una traqueotomía para salvarlo. Desde entonces quedó mudo. A pesar de ello, en 1988 salió Una breve historia del tiempo, que catapultó la divulgación científica a la categoría de best seller. El impacto que tuvo sobre la vocación de miles de jóvenes es incalculable.

Lo saludé, me senté a su lado y me observó con atención. El efecto que producen sus ojos claros al posarse sobre los nuestros, realzado por la quietud del resto de su cuerpo, es sobrecogedor. En ese momento, uno tiene la certeza de que él está con uno. Es un breve instante de comunión, de conexión intensa. Hawking se comunica a través de un ordenador integrado a su silla de ruedas y un programa especial con el que arma frases finalmente emitidas por un sintetizador, con una distintiva voz metálica y acento estadounidense. No ha querido saber nada con la posibilidad de mejorar la calidad del sintetizador o modificar el acento. “Esta es mi voz”, sostiene con lógica aplastante.

Hasta comienzos de la década pasada podía mover los dedos con suficiente agilidad como para manipular un ratón. Pero al perder movilidad hubo que recurrir al reconocimiento facial. Su anterior asistente, Sam Blackburn, diseñó un detector que sobresale de sus gafas como un minúsculo flexo, registrando el movimiento de su mejilla. Al depender de una única acción, el nuevo sistema le impedía navegar en la pantalla como lo hacía hasta entonces. La velocidad de escritura cayó en picado, hasta la palabra por minuto. Han explorado sin éxito toda clase de alternativas, desde el escaneo cerebral hasta el seguimiento ocular, pasando por un sofisticado monitoreo de su rostro que aproveche toda su gestualidad.

En el ángulo superior derecho de la pantalla hay dos cuadrados pequeños. En el superior tiene las letras del alfabeto, en cuatro grupos de siete. En el inferior, los números y algunas teclas de función. Un cursor pestañea realizando una danza perpetua sobre esos cuadrados. Cuando el flexo detecta un movimiento del maxilar que repercute en su mejilla, activa un clic. El cursor se queda en el cuadrado seleccionado y empieza a recorrer acompasadamente las distintas líneas. Una vez elegida una, recorre cada letra o signo. Cuando comienza a escribir, se abre una ventana, pegada a las anteriores, con diez palabras sugeridas, numeradas. Si se equivoca, debe esperar a que el cursor reinicie su danza imperecedera para dirigirlo hacia el icono de borrado.

“Intento llevar una vida plena. Soy más feliz ahora que antes de desarrollar la enfermedad”

Cuando uno habla con él, lo habitual es ponerse a su lado, viendo la pantalla del ordenador. Muchas veces, la lectura de la primera mitad de una frase preanuncia inequívocamente el final. Sin embargo, continúa su titáni­­co esfuerzo hasta acabarla. Recordamos su visita a Santiago de Compostela en 2008. A pesar de las dificultades que conlleva el momento de la comida, allí asoma su obstinada determinación. No dejó marisco sin probar y se aseguró de comer pulpo y percebes hasta el hartazgo. Mi inocultable acento argentino nos llevó a recordar su gusto por la carne y el tango, “… y el Papa. Soy miembro de la Academia Pontificia de Ciencias y espero verlo en la próxima reunión”. No sé si me sorprendió más que tuviera presente al Papa o que un agnóstico hubiera optado por esta referencia, pudiendo recurrir a otras.

Quizá por una cuestión de fatiga muscular se le entrecierran los párpados, en un movimiento involuntario que interfiere con su sistema de comunicación y le induce al error. Aprovecha su gestualidad limitada de sutiles movimientos, imperceptibles para quien no está habituado a ellos, para comunicarse con su gente. Para poder asentir o disentir rápidamente, o cuando no está en su silla de ruedas. Allí recurre también al método que utilizaba antes de disponer de un ordenador, el reconocimiento de las palabras, letra por letra, en una cartulina. La rigidez de su rostro se borra de manera explosiva cuando ríe. Quienes conocen su sentido del humor logran su carcajada con inusitada facilidad. En esos momentos, al igual que al sostener la mirada, asoma en toda su plenitud el ser humano que yace en las profundidades de su cuerpo inmóvil.

Stephen Hawking ha convertido en un hábito el apostar con sus colegas por alguna predicción científica. Con una particularidad: jamás ha ganado. La última, cuando apostó contra la existencia del bosón de Higgs. Siempre tuve la impresión de que tiene por sistema apostar contra lo que considera más probable. Como si desafiara a la naturaleza a tomar una senda inesperada, empujado por su obstinada rebeldía y su espíritu provocador. Lo comento y parece asentir con una muda carcajada.

Una imagen de 1977 del científico con sus hijos Robert y Lucy y su primera esposa, Jane Wilde.

Su espíritu lúdico es extraordinario. Parece muy orgulloso de su presencia en Los Simpson, a juzgar por los muñequitos en su despacho. También de su participación en Star Trek y The Big Bang theory. Hace pocas semanas participó por videoconferencia en la Comic-Con de San Diego, anunciando que no podía estar allí porque de camino había pinchado. Su presencia en la cultura popular es icónica. Sus charlas siempre contienen momentos llenos de gracia que él disfruta demorando el silencio propio para escuchar las risas del público.

Si su conexión con el universo abstracto de la física teórica es milagrosa, no lo es menos su preocupación por asuntos sociales que uno podría suponerle remotos. Su compromiso social y político puede apreciarse en algunas de sus declaraciones y también en sus elegidos silencios. Es un férreo defensor de la sanidad pública y de la necesidad de invertir en investigación científica. Se define ideológicamente como socialista, lo que no le impidió manifestar su firme rechazo a la guerra de Irak impulsada por Tony Blair. “El futuro de la humanidad y de la vida en la Tierra es muy incierto. Estamos en peligro de destruirnos a nosotros mismos por nuestra codicia y estupidez”.

A principios de mayo se vio envuelto en una polémica. Había aceptado una invitación a participar en una conferencia organizada bajo el auspicio de Simón Peres en Jerusalén. Envió una carta a los organizadores anunciando que declinaba su participación, tras consultar a científicos palestinos que había conocido en Ramala en 2006. La carta trascendió a la prensa y la plataforma Boicot, Desinversión y Sanciones señaló que Hawking se había adherido a su causa. Las críticas arreciaron de inmediato. Nadie se detuvo a leer su declaración en el contexto que supone el pacifismo militante de alguien que, además, ha visitado Israel en diversas ocasiones, ha recibido su máxima distinción científica y mantiene estrechos vínculos con sus investigadores. Alguien que nunca se adheriría a boicoteos que representan la negación del diálogo. Hawking dedicó, con conmovedor esmero, tres cuartos de hora a explicarme su posición, que, en definitiva, busca contribuir a su restablecimiento. “Yo iba a ir a Israel con la condición de dar una conferencia en Cisjordania porque siento que las universidades palestinas necesitan contactos con el mundo exterior, pero todos los académicos palestinos me dijeron que debía respaldar el boicoteo. Sentí mucho no haber ido. Si lo hubiera hecho, habría dicho que Israel necesita hablar con los palestinos y con Hamás, como Reino Unido hizo con el IRA. No haces la paz hablando con los amigos, sino con los enemigos. Estoy feliz de que las conversaciones de paz estén ahora retomándose. Si esto hubiera ocurrido antes, yo habría ido a Israel”.

“La ciencia debe prevenir o curar las discapacidades. Nadie quiere serlo si puede evitarse”

Su relación con la discapacidad ha cambiado con los años. Durante tiempo fue reacio a que se lo identificara con ella. Desafiante, se diría, le dio la espalda y optó por ignorarla. “Nunca he querido sentir pena de mí mismo”. Impresiona la dignidad y fuerza de voluntad con las que lleva adelante su vida. “Quiero hacer las cosas de la mejor manera posible. Siempre he intentado sobreponerme a las limitaciones de mi condición y llevar una vida lo más plena posible. Soy más feliz ahora que antes de desarrollar la enfermedad”. Con el correr de los años, la creciente dependencia de cuidadores y la consciencia de su privilegiada posición, se convirtió en voz de referencia en la lucha por la integración de las personas discapacitadas. Aceptó con orgullo la solicitud de participar en la inauguración de los Juegos Paralímpicos de Londres. “Los Juegos han mostrado que los atletas discapacitados son como cualquier otro y deberían ayudar a que la gente con alguna discapacidad sea aceptada. Creo que la ciencia debe hacer todo lo posible para prevenir o curar las discapacidades. Nadie quiere serlo, si puede evitarse. Espero que mi ejemplo dé ánimo y esperanza a otros que estén en situaciones similares para que nunca se rindan”.

Su postración le confiere cierto aire atemporal. Uno olvida con facilidad su edad. El año pasado, quien debió morir antes de los 25 celebró su cumpleaños número 70. La cena tuvo lugar en el imponente comedor del Trinity College, el más distinguido de la Universidad de Cambrid­ge, con 32 premios Nobel y figuras como lord Byron, Nabokov, Russell y Wittgenstein entre sus antiguos miembros. El único invitado al que el riguroso esmoquin le quedaba como un guante era Daniel Craig; no lucía extraño ataviado como James Bond. El principal ausente de la cena fue el agasajado, por problemas de salud. Estuvo su madre, Isobel, con quien mantuvo una relación muy cercana hasta que falleciera, hace pocos meses, a los 98 años.

Nos mudamos al Potter room, punto neurálgico del departamento de matemática aplicada y física teórica. Las lámparas están apagadas y las ventanas laterales producen un juego onírico de luces y sombras en su rostro. Hawking parece estar a gusto posando y dejándose llevar por los comentarios risueños que a menudo convocan su risa franca y su mirada atenta. Luego las voces se apagan y el científico más famoso del planeta vuelve a centrarse en la pantalla de su ordenador, señal inequívoca de que sus pensamientos transitan los pliegues de la urdimbre del tiempo y el espacio.

PRENSA. CIENCIA. "¡La partícula de Higgs, por fin!", reportaje

Registro del CMS que pudiera ser la firma de la partícula de Higgs. / CERN (AFP) ("El país")

   En "El País":

¡La partícula de Higgs por fin!

El CERN anuncia el hallazgo de la partícula más buscada de las últimas décadas, que abre las puertas del mundo subatómico

• DESCARGABLE Comunicado del CERN sobre el hallazgo
• Diccionario básico de términos para entender el bosón de Higgs
• 'La 'caza' del bosón de Higgs', por ALBERTO RUIZ JIMENO
• VÍDEO El porqué de la importancia de la partícula de Higgs
• FOTOGALERÍA La esquiva partícula
• GRÁFICO Un hallazgo fundamental para conocer la materia

ALICIA RIVERA 4 JUL 2012 

Por fin. Medio siglo después de haberse conjeturado su existencia, se ha descubierto la partícula de Higgs. Y es realmente importante: desde hoy se conoce un poco mejor cómo funciona el universo. Ha hecho falta construir el más potente acelerador de partículas, el LHC, dos colosales detectores y el trabajo y entusiasmo de miles de físicos e ingenieros de todo el mundo volcados en la investigación. El Higgs, dicho de modo muy sencillo, ayuda a explicar por qué existe la masa de las partículas elementales. Si el electrón, por ejemplo, no tuviera masa no se formarían los átomos y sin átomos no existirían ni estrellas, ni planetas ni personas.

En medio de una expectación mundial y en un auditorio abarrotado de gente emocionada en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas(CERN), junto a Ginebra, los científicos que trabajan con el gran acelerador de partículas LHC anunciaron este martes el descubrimiento. “Hemos alcanzado un hito en nuestra comprensión de la naturaleza”, afirmó el director del CERN, Rolf Heuer.

Peter Higgs, a su llegada al seminario del Centro Europeo de Física de Partículas (CERN). /DENIS BALIBOUSE/POOL (EFE)

El mismísimo Peter Higgs, veterano físico teórico de 83 años, que en los años sesenta, basándose en trabajos previos, propuso esta teoría para explicar el origen de la masa y en cuyo honor se llama la partícula, estaba en el auditorio del CERN y fue cariñosamente vitoreado. “Estoy extraordinariamente impresionado por lo que ustedes han logrado. Mis felicitaciones a todos los implicados en este increíble logro, y es una felicidad haberlo vivido”, dijo. Citó a los colegas que colaboraron en aquella teoría de hace casi 50 años y cedió todo protagonismo a los físicos del LHC que han hecho ahora el descubrimiento.

A las nueve de la mañana tomó la palabra Joe Incandela, portavoz de uno de los dos grandes detectores de partículas del LHC, el CMS, y durante 45 minutos fue exponiendo los resultados para concluir con el anuncio de que habían encontrado una partícula de tipo bosón de masa 125,3 gigaelectronvoltios (GeV). No dijo Higgs, pero el aplauso cerrado en el auditorio dejó muy claro lo que todo el mundo parecía pensar: debe ser el Higgs.

¿Están seguros? La certeza obtenida, según explicaron, es de 5 sigma (en el caso de Atlas) y 4,9 (en CMS), lo que implica una probabilidad de error tan baja, menor que 0,3 en un millón, que los físicos consideran efectivamente descubrimiento. Pero como científicos, Heuer, Incandela y Gianotti precisaron una y otra vez que los que los datos de los experimentos muestran es la existencia de una nueva partícula, un bosón, con esa masa. Ahora tienen que volcarse en la investigación de sus características para estar seguros de que se trata del bosón de Higgs predicho en el Modelo Estándar, la partícula que lo completa, la que faltaba en el puzle.Tras el muy nervioso Incandela, llegó el turno de su colega Fabiola Gianotti, la portavoz del otro gran experimento, el Atlas. También fue explicando los pormenores técnicos de la investigación hasta que al final dijo que su equipo tenía la firma de esa nueva partícula con 126,5 GeV de masa (perfectamente consistente con la medida del CMS, como aclaró más tarde).

El Modelo Estándar describe, con tremenda precisión, las partículas elementales y las fuerzas de interacción entre ellas. Pero tiene, o tenía, una ausencia importantísima al no poder explicar por qué tienen masa las partículas que la tienen. La respuesta la propusieron hace medio siglo el británico Peter Higgs y otros especialistas, con un mecanismo que explicaría ese origen de la masa de algunas partículas y que se manifestaría precisamente en una partícula nueva, el llamado bosón de Higgs, que por fin asoma en los detectores del LHC.

“Sin masa, el universo sería un lugar muy diferente”, explican los científicos del CERN. “Por ejemplo, si el electrón no tuviera masa, no habría química, ni biología ni personas. Además, el Sol brilla gracias a una delicada interacción entre las fuerzas fundamentales de la naturaleza que no funcionaría si algunas de esas partículas no tuvieran masa”.

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EL PORQUÉ DE LA IMPORTANCIA DE LA PARTÍCULA DE HIGGS.  / CERN

El Higgs del Modelo Estándar no es el final, no es la meta, sino el punto de partida de la investigación del universo más allá de la física conocida, recalcó Gianotti. Sandro Bertolucci, director científico del CERN, apuntó la importancia de “los desconocidos no conocidos”, es decir, de las nuevas partículas y fenómenos que pueden ir surgiendo en los datos del LHC. No hay que olvidar que la materia corriente, la que forma personas, piedras, astros… y que se rige por el Modelo Estándar, supone solo el 4% del universo. El resto es energía oscura y materia oscura, y de esta última los físicos del CERN esperan encontrar indicios en el futuro.

De momento hay que asegurar que esa partícula de unos 126 GeV es el ansiado bosón de Higgs. Los físicos conocen sus características teóricas, excepto la masa, y ahora se trata de ir comprobando si se ajusta a ellas el bosón descubierto. Heuer dijo que es como descubrir la cara de un amigo en una muchedumbre: “Para estar seguro de que se trata de él y no de su gemelo hay que acercarse y comprobar los detalles”.

Este descubrimiento no es una meta final, sino al contrario, el inicio de una nueva etapa de exploración del universo

El mecanismo de Higgs es algo tremendamente técnico, pero a lo largo de los años se han propuesto numerosos paralelismos para aclararlo. Una de las ideas más eficaces es la propuesta por el físico del CERN Gian Francesco Giudice en su libro A Zeptospace Universe: las partículas adquieren masa al interaccionar con el llamado campo de Higgs. Piense en agua en la que nadan delfines y se bañan hipopótamos, dice Giudice; para las partículas que no tienen masa, como el fotón, el agua es totalmente transparente, como si no existiera, mientras que las que tienen masa, pero poca, se deslizan fácilmente sin apenas interactuar con el líquido, como los delfines. Las partículas masivas, como si fueran hipopótamos, se mueven con dificultad en el agua. El campo de Higgs, el agua en el símil, se expresa en determinadas condiciones como una nueva partícula, como una ola en el agua, que es la que probablemente han encontrado ahora los físicos del LHC.

Para lograrlo, los científicos han tenido que analizar billones de colisiones de protones contra protones en el LHC, porque en esos choques a altísima energía, muy de vez en cuando, puede crearse un bosón de Higgs. Como es muy raro que se produzca, necesitan cantidades ingentes de choques para obtener la señal suficientemente clara de que está ahí, de que no es un ruido del experimento ni producto de los artefactos estadísticos del experimento. En realidad, los físicos no ven el Higgs, porque se desintegra inmediatamente, sino los productos de esas desintegraciones, que son como su firma. Luego reconstruyen los restos y ven si el Higgs ha existido en algún instante.

Que hay una partícula nueva y que es un bosón está claro, pero hay que seguir investigando para determinar sin lugar a dudas que se trata del bosón de Higgs

La presentación del descubrimiento, tras varios días de especulaciones y rumores, no podía ser más esperada. Mucha gente hizo cola durante la noche a las puertas del CERN para asegurarse la entrada en el auditorio y presenciar en directo el momento histórico, que se transmitió por Internet a todo el mundo.

La de este martes fue una ocasión de enorme satisfacción para los miles de científicos (más de 3.000 en CMS y otros tantos en Atlas) que han trabajado durísimo, aportando talento y entusiasmo, repitieron una y otra vez Incandela y Gianotti, sin olvidar “las fabulosas prestaciones del LHC” y del sistema de computación distribuida, el Grid, que ha permitido analizar los datos de billones de colisiones de partículas.

Se trata de ciencia básica, de conocimiento fundamental de la naturaleza, y a la pregunta de por qué gastar recursos en ella en tiempos de crisis, Heuer fue clarísimo: “Si uno tiene un saco de maíz puede comérselo todo o guardar parte para sembrar después; la ciencia básica es esa parte del maíz que siembras después”.