Brian Schmidt, premio Nobel de Física: “El principio del universo fue mucho más loco de lo que jamás imaginamos”

Una vez cada cierto tiempo, los científicos se topan con un resultado tan sorprendente que dudan sobre sus propios cálculos. La última de estas sacudidas se produjo a finales de la década de 1990, cuando el australiano Brian Schmidt y otros dos astrofísicos se dieron cuenta de que el universo no se estaba ralentizando, como esperaban, sino que su expansión se estaba acelerando y conduciéndonos hacia un futuro en el que las galaxias se separan a tal distancia que todo es oscuridad y frío.

Reconocido con el premio Nobel de Física en 2011, Schmidt participa estos días en el festival Passion for Knowledge, que se celebra en San Sebastián organizado por el DIPC. Charlamos con él en las horas previas a su conferencia, sobre las derivadas de su hallazgo, la irrupción de la inteligencia artificial en el mundo de la investigación científica y las nuevas incógnitas que se abren en el mundo de la cosmología. 

Usted protagonizó uno de los descubrimientos más asombrosos de la historia de la ciencia, porque encontraron exactamente lo contrario de lo que esperaban. ¿Cómo lo recuerda?

Empezamos intentando medir cuánto se estaba frenando el universo, y cuando medimos, en cambio, vimos que se estaba acelerando. Lo primero que piensas es que has cometido un error terrible. Así que pasas muchísimo tiempo repasándolo todo una y otra vez en todas las direcciones posibles. Y, cuando finalmente te convences de que no hay ningún error que conozcas, empiezas a preocuparte por las cosas que no conoces y que nadie conoce. Por un lado piensas en un gran descubrimiento, y por otro te preocupa haber pasado por alto algo en la ecuación de Einstein por un factor de dos. Porque parece demasiado descabellado para creérselo.

¿Puede explicar de forma sencilla por qué las supernovas Tipo Ia eran tan importantes, qué esperaban encontrar y qué vieron finalmente?

Las supernovas de Tipo Ia son explosiones de estrellas enanas blancas que actúan como “candelas estándar”, lo que nos permite calcular a qué distancia están según lo brillantes o tenues que se ven desde la Tierra. En 1994 mis colegas en Chile demostraron que podíamos usar estas supernovas para medir distancias cósmicas con una precisión sin precedentes, con un margen de error de solo el 7%. Así que diseñamos un experimento para fotografiar y descubrir supernovas lejanas con las nuevas cámaras digitales que se estaban construyendo por primera vez y luego observarlas con el telescopio Keck de 10 metros en Hawái para medir su desplazamiento al rojo (redshift), o lo que parece una velocidad alejándose de nosotros. Así es como funcionó, y se debió a que todas esas cosas coincidieron en el 94.

¿Qué nos enseña esto sobre la ciencia? Una vez dijo que no podemos prejuzgar al universo con ideas fijas.

Bueno, una de las cosas que creo que la gente no comprende es que la ciencia siempre asume que las cosas pueden estar equivocadas y seguimos poniéndolas a prueba. Así que no prejuzgas al universo. De hecho, tienes que observarlo, medirlo y ver qué está sucediendo realmente, en lugar de lo que pensamos que debería suceder. Y a veces el universo te va a sorprender, porque no lo entendemos todo. Es fundamental que la gente entienda que la ciencia avanza haciendo predicciones cada vez mejores. Cuanto más aprendemos, mejor podemos predecir. Nada es exactamente perfecto a la primera. Lo hemos visto, por ejemplo, con el cambio climático: no lo entendemos perfectamente, pero podemos predecirlo cada vez mejor y somos bastante buenos haciéndolo. Desafortunadamente, a pesar de las dudas de algunos, las predicciones eran bastante buenas; no eran perfectas, pero ahora son mucho mejores. Así es como funciona la ciencia.

Muchas veces nos centramos en los momentos “Eureka”, pero los momentos en que algo no encaja, también son muy importantes, ¿verdad?

Sí. En nuestro caso era como “Dios mío, ¿qué hemos hecho mal?”. Era una locura, pero simplemente asumíamos que encontraríamos un fallo. Es un gran momento y ciertamente asombroso haber estado en medio de todo ello, haber nacido en el momento adecuado.

Su hallazgo tuvo implicaciones muy importantes en términos cosmológicos y puso el foco en la energía oscura. ¿Cómo cambió la visión del universo?

Bueno, cuando te falta el 70% del universo, resulta que afecta a muchas cosas. El modelo cosmológico estaba realmente en apuros en 1998. Los teóricos que trataban de entender la inflación cósmica —aquello que nos impulsó justo en el momento del Big Bang— querían que hubiera suficiente materia para que el universo fuera plano, pero simplemente no encontrábamos suficiente masa ni suficiente gravedad en el universo cuando mirábamos las galaxias; nos faltaba un factor de cuatro o cinco. 

Por otro lado, al medir la velocidad a la que se expandía el universo —la constante de Hubble—, la edad máxima posible del universo era de unos 13.500 millones de años. Pero si el universo se estuviera frenando, tendría que ser más joven que eso, quizás 11.000 o 12.000 millones de años, y estábamos bastante seguros de que había estrellas más viejas que eso en el universo. Así que el descubrimiento de la aceleración hizo que el universo fuera más viejo, de unos 13.800 millones de años. 

Y también significó que no solo teníamos gravedad normal, sino esta energía oscura. Es una fuerza que hace que la gravedad empuje de forma repulsiva, pero también hace que el espacio se curve al igual que la materia. Al representar el 70% del universo, nos daba la materia suficiente para hacer el universo plano, como querían los teóricos de la inflación. Así que solucionó un montón de problemas y nos dio una claridad con la que podíamos entender el universo más o menos desde el principio hasta el final.

Ustedes recuperaron en cierta forma algo que Einstein llamó “su mayor error” o un “mal chiste”, la constante cosmológica, pero para demostrar que el universo se aceleraba y no que era estático. ¿Einstein tenía razón por los motivos equivocados?

Sí. Si piensas en cómo funciona la ciencia, él miró sus ecuaciones y dijo correctamente que podía añadir esa constante. La añadió por la razón equivocada, pero luego la examinó y vio que estaba bien que estuviera ahí, que no era obligatoria pero sí posible. Es una versión más precisa y amplia de su teoría. Así que estaba en lo cierto por la razón equivocada, pero aun así fue una aportación muy importante que hizo hace tantos años, y es el único ingrediente que conocemos capaz de hacer que el universo se acelere, así que fue muy útil.

En un cuento de Las Cosmicómicas, Italo Calvino describía en un universo en expansión en el que la comunicación entre galaxias era imposible porque al expandirse quedan fuera de nuestro alcance. Su descubrimiento incluso lo empeora, ¿qué implicaciones tiene?

La idea de que el horizonte cosmológico excluye cosas con las que actualmente podríamos estar conectados en el futuro es asombrosa. A cierto nivel es difícil de aceptar, pero está absolutamente permitido por la relatividad general. Siempre hemos estado atados a la idea de que el horizonte —lo que podemos ver en el universo— puede estar más allá del horizonte. Siempre hemos estado limitados por el hecho de que ahora mismo no podemos ver cosas porque están demasiado lejos; solo podemos ver hasta hace 13.800 millones de años. El universo simplemente no es lo suficientemente viejo como para que veamos lo demás. Eso siempre ha sido una característica del modelo. Si el universo no se acelerara, en un tiempo infinito podrías llegar a ver todo el universo, sea infinito o finito, quizás justo antes de que todo colapse.

La idea de que el horizonte cosmológico excluye cosas es asombrosa. Si el universo no se acelerara, en un tiempo infinito podrías llegar a verlo entero

Pero este no es el caso. Según sus descubrimientos, nos dirigimos a un futuro en el que todo se vuelve más oscuro, en un mar de nada donde todo se irá alejando y apagando…

Todo se desvanece. Es una consecuencia de lo que descubrimos y es un poco difícil de aceptar, pero parece ser lo que ocurre. Todas esas galaxias que vemos ahora con el telescopio espacial James Webb (JWST), la luz que están emitiendo en este preciso instante, nunca llegará a nosotros.

Hablando del James Webb, gracias a sus observaciones han encontrado esos “pequeños puntos rojos” que creen que son agujeros negros supermasivos primordiales o galaxias tempranas. ¿Cómo espera que estas nuevas herramientas cambien nuestra imagen del universo?

Los puntos rojos van a ser un hallazgo enorme porque realmente parecen agujeros negros gigantescos de un millón de veces la masa del Sol con una cubierta de hidrógeno a su alrededor, brillando como estrellas gigantes. Averiguar por qué están ahí va a ser muy interesante porque no anticipábamos en absoluto su existencia. Siempre hemos tenido el misterio de por qué cada galaxia tiene un agujero negro de un millón de masas solares en su centro o por qué la galaxia elíptica más cercana tiene uno de mil millones de masas solares, y cómo se crearon. Esos pequeños puntos rojos parecen ser la respuesta. Aún tenemos que averiguar cómo se crearon, pero el James Webb nos está diciendo que el principio del universo, las primeras estrellas y galaxias, fue mucho más loco de lo que jamás imaginamos. Vamos a aprender sobre el nacimiento del universo durante la próxima década y es apasionante. No es aburrido, sino todo lo contrario; es mucho más emocionante de lo que pensábamos. Quién sabe qué aprenderemos, pero parece que de algún modo el universo fue capaz de construir agujeros negros de un millón de masas solares nada más salir de la caja, y eso es una verdadera sorpresa.

El universo fue capaz de construir agujeros negros de un millón de masas solares nada más salir de la caja, y eso es una verdadera sorpresa

¿Lo más emocionante en ciencia es no entender algo y luego aprender lo que es?

Creo que lo más emocionante en ciencia es no entender algo, aprender lo que es y saber que tenemos un montón de otras cosas que tampoco entendemos y que también podemos resolver. Lo peor que podría pasarnos en ciencia sería entenderlo todo. Lo verdaderamente emocionante es cuando de repente entiendes algo que no tenía sentido. Nuestro descubrimiento dio sentido a la cosmología, pero no todo está resuelto; están surgiendo algunos problemas a medida que hacemos modelos cada vez mejores. Así que no creo que nuestra comprensión vaya a cambiar por completo, pero puede evolucionar un poco a lo largo de las próximas décadas. 

Pensar que estamos en un momento especial del universo en el que aún podemos ver las galaxias resulta inquietante, usted habla de la posibilidad de que existan otros universos. ¿Por qué?

Debemos aceptar el hecho de que no somos omniscientes. No podemos saberlo todo, pero sabemos que existimos y observamos. Tenemos que estar en un universo que nos permita existir y observar. Y resulta que, en el número infinito de posibilidades de universos —si hay más de uno—, eso hace que nuestro universo sea especial. La primera pregunta es: ¿hay un solo universo o muchísimos universos? Tienes que empezar preguntándote qué es la “nada”, la nada sin leyes físicas. Es difícil de concebir. Se puede argumentar de forma plausible, aunque no estrictamente científica, que el conjunto de todos los universos es probablemente infinito, siempre ha existido y siempre existirá en todas las direcciones. Eso sugiere que la parte que vemos, que es finita, no es todo lo que hay. Y si eso es cierto, tenemos que estar en una parte que permita nuestra existencia.

La otra forma de pensarlo es preguntarse cuándo ha habido planetas desde los cuales seres como nosotros pudieran hacer descubrimientos. El 98% de todos los planetas que existirán en el universo ya se han formado. Si lo miras así, este es un momento bastante promedio para que alguien pueda observar el universo; no es tan probable estar en miles de millones de años en el futuro porque no habrá tantos planetas en comparación con ahora, ni los había justo después del Big Bang. Así que si te preguntas cuándo tendríamos que existir para poder hacer la medición que hicimos, el momento actual no es un mal momento; es un momento bastante promedio

Ustedes usaron las supernovas Tipo Ia como referencia, al igual que Henrietta Leavitt usó las cefeidas. ¿Ha pensado alguna vez en cómo ella y otras mujeres han sido ignoradas históricamente en la ciencia, e incluso todavía hoy en los Premios Nobel?

Henrietta Swan Leavitt estuvo en una época dorada para las mujeres astrónomas en su momento, aunque duró poco. Respecto a la situación actual, el comité del Premio Nobel cometió omisiones terribles con Lise Meitner o con Jocelyn Bell Burnell en el descubrimiento de los púlsares; omisiones verdaderamente lamentables. Creo que están aprendiendo, pero nuestro campo ha sido muy lento en incorporar a las mujeres. Ahora estamos mejor, somos de las mejores ciencias físicas y espero que tengamos más mujeres reconocidas. Andrea Ghez, una astrónoma extraordinaria que estudia el agujero negro del centro de la galaxia, fue la primera astrónoma en ganar el Nobel de Física. No debería haber sido la primera, pero lo es, y ojalá vengan muchos más. Tenemos que reconocer que no lo hemos hecho bien.  

El comité del Premio Nobel cometió omisiones omisiones verdaderamente lamentables con algunas mujeres. Tenemos que reconocer que no lo hemos hecho bien

Usted trabaja en los cielos australes, que fueron una sorpresa para los astrónomos europeos. ¿Mirar el universo desde el hemisferio sur ayuda a apreciar el valor de mirar desde un ángulo diferente?

Una de las particularidades del cielo del sur es que allí está el centro de la galaxia y las Nubes de Magallanes, por lo que es una parte fundamental del cielo. Se suele decir que habríamos descubierto que estábamos en una galaxia mucho antes si los primeros astrónomos modernos hubieran estado en el hemisferio sur, porque desde aquí es mucho más evidente. Cuando solo tienes una vista parcial del universo, puedes cometer errores de bulto. Y eso aplica a toda la ciencia: nunca lo ves todo, y a medida que ves más, aprendes más. En ciencia debemos recordarnos que nunca lo sabemos todo y que distintas perspectivas son esenciales. Por ejemplo, los astrónomos aborígenes australianos han estado mirando el cielo durante 60.000 años, y es importante recordar toda esa experiencia cuando hablamos de supernovas antiguas, porque ellos llevan hablando de estos eventos durante milenios.

¿Está siguiendo la polémica sobre la inteligencia artificial y las matemáticas de las últimas semanas? En su campo, ¿también siente que la IA está cambiando la forma de trabajar de los científicos?

Es muy interesante. Los matemáticos estaban acostumbrados a ser los únicos capaces de resolver esos problemas complejos y es difícil de digerir ver que el equivalente a una calculadora avanzada puede hacerlo. La IA ha sacudido su campo. Va a ser cada vez mejor conociendo todo lo que los humanos han hecho. Si estás dispuesto a alimentarla con un reactor nuclear de un gigavatio (frente a los 20 vatios que consume mi cerebro), va a ser capaz de superarme en muchas cosas. Puede que no sea barato, pero tendrá más conocimiento que cualquier ser humano individual y podrá resolver problemas que los humanos nunca han podido resolver. En astronomía, mis datos son muy complejos y desordenados; nuestro campo no se limita a resolver demostraciones, sino que está limitado por los datos. Usamos la IA para procesar petabytes de datos, pero nosotros seguimos al mando. Es crucial que los matemáticos, nosotros y toda la sociedad recordemos que la IA está para servirnos y debemos ser responsables de ella. Si hago que la IA haga algo increíble, me llevo el crédito; si hace algo terriblemente malo, también asumo las consecuencias. Parece que no estamos pidiendo cuentas a la gente por las cosas malas que hace la IA, y eso debe parar de inmediato; las leyes para ello ya existen.

Si la IA pudiera hacer todo lo que hacen los humanos, ¿qué haríamos nosotros? ¿Estaríamos satisfechos? Tomar margaritas sin hacer nada no es la utopía, es una distopía

Quizás en un futuro no muy lejano la IA tome todos los datos recopilados y empiece a responder las grandes preguntas, como por qué estamos aquí. ¿Habláis de esto en vuestro campo?

Sí, hablamos de ello. Pero esto ya lo describió Douglas Adams con la gran simulación donde la respuesta al sentido del universo es 42 y nadie entiende nada. La pregunta que yo me haría es: si la IA empieza a hacerse preguntas que a los humanos no les interesan, ¿nos importa? Queremos que nos sirva. ¿Por qué íbamos a entregar nuestras vidas a la IA? Las matemáticas o la astronomía tratan sobre la comprensión humana. Si la IA pudiera hacer todo lo que hacen los humanos, ¿qué haríamos nosotros? ¿Estaríamos satisfechos? Tomar margaritas sin hacer nada no es la utopía, es una distopía; es una vida sin sentido, y hay que tener cuidado con lo que se desea.

La gente orgullosa de ser ignorante terminará siendo servil a las máquinas o a quienes las controlan

Paradójicamente, mientras las máquinas aprenden todo el conocimiento humano, las personas lo olvidan y cada vez hay menos alfabetización y cultura matemática. ¿Cómo vive un Premio Nobel en una época donde hay gente orgullosa de su ignorancia?

La gente orgullosa de ser ignorante terminará siendo servil a las máquinas o a quienes las controlan. Pagarán un precio muy alto por su ignorancia y me da lástima por ellos. Lo que le digo a mis estudiantes es que si alguien sin educación en la otra punta del planeta puede hacer con la IA lo mismo que haces tú, no tienes un buen futuro. Tienes que ser alguien que sepa lo suficiente para hacer que la IA trabaje para ti. La utopía sería que todos en el planeta supieran usar la IA para ser más productivos y tener una vida con sentido. Dejar que la IA haga tu trabajo sin aprender tú es peligroso; aprender requiere años. Me preocupa que solo unos pocos disciplinados lo hagan y se conviertan en los “reyes del futuro” que controlen la IA y al resto de la humanidad.

Usted donó parte del dinero de tu Premio Nobel a la educación y a profesores en escuelas. Los recientes informes PISA muestran peores resultados que nunca. ¿Cómo se siente al respecto?

Hay que mirar PISA en detalle. Las cosas llevan cayendo mucho tiempo y la pandemia no ayudó. La IA está empezando a influir ahora; me preocupan más los resultados de PISA de dentro de tres años. Además, la caída en PISA es un problema del mundo occidental, no de China, Corea o Singapur. En Australia, los hijos de inmigrantes obtienen mejores resultados porque hay una cultura familiar que prioriza la educación. Finlandia ha bajado porque ha adoptado los aspectos culturales occidentales. La actitud de las familias hacia el aprendizaje es crucial.

Enseñar desde parvulario el concepto de incertidumbre es lo más importante que podríamos hacer, especialmente en esta era de la IA

Mencionó una vez cuánto le sorprende el exceso de confianza de los no expertos creen estar en posesión de la verdad. ¿Es el gran mal de nuestro tiempo?

Sí. Yo siempre sospecho de cualquier información que recibo y la miro de doce formas distintas, mientras que hay gente que lee algo en Reddit o en X y te dice: “Tú estás equivocado y yo tengo razón porque lo he leído ahí”. Ese exceso de confianza por tener una sola fuente que concuerda con lo que querían oír nos ha llevado a un mal lugar. Está causando graves problemas en nuestras democracias porque no compartimos un marco de referencia común. Antes las ideas eran filtradas por expertos, libros y bibliotecas; ahora cada uno busca solo lo que confirma sus ideas. Cuando surgió la web pensé que el acceso libre a la información sin intermediarios sería maravilloso, pero no esperaba que fragmentara la sociedad. Algo que creía extraordinario ha salido terriblemente mal.

Y la última: si solo pudiera enseñar una cosa a los niños en la escuela, ¿cuál sería?

La incertidumbre. No estamos enseñando la incertidumbre, el comprender que nada es un hecho absoluto sin contexto. Puedes enseñarle esto a un niño de cinco años y haría que dejáramos de memorizar cosas y entendiéramos las cosas. Enseñar desde parvulario la noción de incertidumbre es la cosa más importante que podríamos hacer para ayudar a la gente a entender y pensar realmente, especialmente en la era de la IA, entendiendo que las cosas que lees pueden estar equivocadas, que la IA te dice cosas equivocadas, que la gente se equivoca y que los hechos de hoy pueden no ser completamente correctos. Eso sería un gran salto adelante.