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1 de Septiembre de 2014
Física teórica

«Tal vez estemos llegando al final de un ciclo»

Luis Álvarez-Gaumé, investigador del CERN, se pregunta en esta entrevista si algunos principios considerados clave en física de partículas pueden seguir aplicándose a preguntas relacionadas con el universo en su conjunto.

CORTESÍA DE LUIS ÁLVAREZ-GAUMÉ, FOTOGRAFÍA DE RAÚL JIMÉNEZ

En síntesis

Luis Álvarez-Gaumé es experto en teoría de cuerdas, teoría cuántica de campos y cosmología. Desde 1988 forma parte de la División de Teoría del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN).

En los años ochenta, sus trabajos contribuyeron a demostrar la coherencia interna de las teorías de cuerdas. Es también autor de algunos de los estudios pioneros sobre supersimetría y supergravedad.

El investigador analiza en esta entrevista la situación que atraviesan la física de partículas y la cosmología tras los avances acaecidos en ambas disciplinas durante los últimos años.

Este artículo forma parte de la serie de IyC «La física de partículas antes y después del bosón de Higgs».

Luis Álvarez-Gaumé, físico de la División de Teoría del CERN, ha dedicado su carrera a investigar la estructura matemática de las leyes físicas fundamentales. Es autor de algunos de los estudios pioneros sobre supersimetría y supergravedad, un marco genérico que unifica la descripción de bosones y fermiones, los dos grandes tipos de partículas que existen en la naturaleza. Debido a esa y otras razones, la supersimetría es desde hace más de tres décadas una de las áreas de investigación más activas en física teórica. Su búsqueda experimental será uno de los principales objetivos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN a partir del próximo año, cuando el acelerador comience a operar a 14 teraelectronvoltios (TeV), la máxima energía para la que fue diseñado.

El físico es también experto en teoría de cuerdas, la hipótesis según la cual todas las partículas elementales se corresponderían, en realidad, con los modos de vibración de ciertos objetos unidimensionales un trillón de veces más pequeños que el protón. Formulada durante los años setenta, pronto se vio que una de esas «notas» tenía las mismas características que el gravitón, el supuesto cuanto de la interacción gravitatoria. A pesar de que esa propiedad ya anunciaba un gran potencial para reconciliar la gravedad y la mecánica cuántica, la verdadera popularidad de la teoría de cuerdas no llegó hasta 1984.

Ese año, junto con Edward Witten, por entonces en la Universidad de Princeton, Álvarez-Gaumé calculó qué condiciones debería satisfacer una teoría de la gravedad en varias dimensiones para no ser «anómala»; es decir, para que los efectos cuánticos no arruinasen las simetrías esenciales de la versión clásica. Ese requisito, clave para la coherencia interna de cualquier teoría, resultó ser tan restrictivo que invalidaba casi todas las posibilidades. En diez dimensiones, sin embargo, había una que milagrosamente se salvaba: el límite de baja energía de cierta teoría de cuerdas. Pocos meses después, Michael Green, por entonces en la Universidad de Londres, y John Schwarz, del Caltech, generalizaron ese resultado y demostraron la viabilidad de otro tipo de supercuerda. El hallazgo causó una revolución en física matemática. Por primera vez, una teoría parecía incluir todos los ingredientes necesarios para convertirse en la tan buscada teoría final de la naturaleza.

En esa manera de entender las leyes del universo «de arriba abajo», la actividad investigadora de Álvarez-Gaumé ha basculado en los últimos años hacia la cosmología, una disciplina que acaba de entrar en una era de precisión observacional sin precedentes. El investigador explica en esta entrevista por qué un examen más profundo de los datos cosmológicos ayudaría a los físicos a entender «de dónde saca la naturaleza su imaginación».

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