Interstellar: Nubes de nanobots y agujeros negros

El largometraje de Nolan es una de las películas más queridas por la comunidad científica y con razón, pero ¿cuánta verdad hay en sus fotogramas?

La historia comienza en 2067. La humanidad vive una hambruna sin precedentes y un manto de polvo gris lo cubre todo. A Christopher Nolan no le hace falta mucho más para captar nuestra atención, los futuros postapocalípticos se venden bien en el cine. Pocos fotogramas después conocemos a Joseph Cooper (Matthew McConaughey), un expiloto de la ya desaparecida NASA que ahora solo busca subsistir cuidando de su hija Murphy (Mackenzie Fox). El mismo polvo que asola el mundo lleva un tiempo acumulándose de forma extraña en la habitación de Murph, creando un patrón, como un código de barras. Al verlo, Cooper se da cuenta de que es un mensaje escrito en binario, concretamente unas coordenadas.

Como si fuera una yincana, el expiloto sigue el rastro hasta unas misteriosas instalaciones donde, por otra carambola de la fortuna, se encuentra con su antiguo profesor, el doctor Brand. Este le revela que están trabajando en un plan para poner a la humanidad a salvo en otro planeta. Hace 48 años que los astrónomos detectaron la repentina aparición de un agujero de gusano cerca de Saturno. Al otro lado, como si fuera un pasadizo secreto, hay algunos planetas habitables. Nuevos mundos a nuestro alcance, y Cooper formará parte de la tripulación que los explore. A partir de ese mismo momento el tiempo, la gravedad y la ciencia se apoderarán hasta del último fotograma. Pero de ¿qué hay de cierto en ellos?

El apocalipsis

En ningún momento se concreta qué es el dichoso polvo y por qué las cosechas no fructifican. No obstante, hay dos propuestas posibles. La más fantasiosa es la llamada “plaga gris”. Un concepto hipotético planteado por Eric Drexler y protagonizado por diminutas máquinas capaces de autorreplicarse (lo cual se conoce como sondas de von Neumann). Estas obtendrían del medio la materia y energía para construir copias de sí mismas y, si no tuvieran freno, podrían multiplicarse sin control hasta desequilibrar los ecosistemas y destruirlos.

Aunque, la verdad, tampoco tenemos que irnos a estos escenarios especulativos para explicar la hambruna. Resulta que ya en 1930 las llanuras que se extienden desde Canadá hasta el Golfo de México sufrieron una sequía tal que la tierra se volvió polvillo poco cohesionado, levantándose en grandes polvaredas ante la menor ráfaga de viento. Eran las ventiscas negras, capaces de oscurecer el Sol y responsables del mayor éxodo de la historia de América, movilizando a más de tres millones de habitantes. El calentamiento global trae condiciones climáticas extremas, coherentes con este tipo de escenarios y con lo que el filme plantea.

Agujeros de gusano

Sin embargo, es posible que no le hayamos dado mucha importancia a esta invasión del polvo, de hecho, pronto queda como una amenaza abstracta en la que no reparamos demasiado. El motivo es que el verdadero protagonista es una de las entidades más carismáticas de la astrofísica: un agujero negro. Un agujero negro es una región del espacio tan densa que su gravedad no deja que nada escape de él. Incluso la luz se ve curvada de vuelta a las profundidades del agujero, justificando así su nombre actual. Al principio eran llamados estrellas oscuras, porque su origen estaba relacionado con el colapso ocurrido hacia el final de la vida de determinadas estrellas. Ahora sabemos que pueden originarse por otros motivos, como los agujeros negros primordiales.

No obstante, el de la película tiene un origen tecnológico, ha sido creado por alguien para nuestro disfrute y esto va más allá de todo conocimiento científico real. Aunque, para ser precisos, este agujero negro es especial, conecta dos puntos del espacio en lo que se conoce como agujero de gusano o puente de Einstein-Rosen. Se trata de un concepto puramente teórico que, aunque se deduce de las ecuaciones de la Relatividad General, no se ha demostrado todavía su existencia. Hasta aquí puede ser más o menos plausible.

El problema viene cuando usamos este agujero para viajar. Las entidades predichas por la ciencia, en caso de existir, serían tremendamente inestables, colapsarían tan pronto entráramos en ellos. Teóricamente podría haber forma de contrarrestar este colapso utilizando energía oscura, pero, una vez más, todavía se escapa por completo a nuestros conocimientos científicos y tecnológicos.

Gargantúa

Ahora bien, cuando Cooper y el resto de la tripulación emergen al otro lado, nos olvidamos de todas estas imprecisiones. El plano general de Gargantúa, el agujero negro en torno al que orbitan los planetas presuntamente habitables, es la mayor maravilla que ha dado el matrimonio entre ciencia y cine. Se trata de un objeto astronómico 100 millones de veces más másico que el Sol y que gira (lo cual lo convierte en un agujero negro de Kerr), prácticamente a la velocidad de la luz.

Lejos de las clásicas e incorrectas representaciones, lo que se nos presenta es una simulación casi completamente científica. Una esfera negra como el azabache, rodeada por una especie de gorguera brillante y un disco de luz parecido al de Saturno. Es producto la mano asesora de Kip Thorne, premio Nobel por la detección de las Ondas Gravitacionales uno de los mayores expertos en Relatividad General que existen.

Sus trabajos en relatividad numérica, el presupuesto disponible en una superproducción de Hollywood y un nutrido equipo de expertos en computación y efectos especiales permitieron llegar a donde otras investigaciones no habían podido. El Gargantúa que vemos no es exactamente el resultado de sus cálculos, pero las licencias son mínimas y de los resultados han salido estudios serios de astrofísica, ya publicados en revistas científicas de primer nivel. La forma en que la masa del agujero negro curva la luz a su alrededor creando esa suerte de gola ígnea se debe a un efecto conocido como lente gravitacional predicho por la relatividad General. Es, en realidad, la luz de las estrellas que se encuentran justo detrás del agujero, que es desviada a su alrededor llegando parte hasta nosotros. Por otro lado, el material que lo rodea es un disco de acreción, restos de otros objetos astronómicos que caen poco a poco hacia su horizonte de sucesos, que es el nombre que recibe la frontera a partir de la cual no hay retorno posible.

Por otro lado, es cierto que el origen del disco de acreción no queda claro ¿de qué se está “alimentando” este agujero negro? Otro problema serio es que, en las inmediaciones de un agujero negro, se produce la llamada radiación de Hawking. Dicho de otro modo, es esperable que los planetas supuestamente habitables estuvieran bañados por una lluvia de rayos X y rayos gamma tremendamente dañinos para nuestra biología. De hecho, a partir de aquí la ciencia da manga ancha a más ficción que la que nos presenta la primera mitad de la película. Los planetas habitables son de cuento de hadas, con sus nubes congeladas y sus imposibles mareas.

El límite del rigor

Aunque seamos realistas, ¿queremos rigor a toda costa? Si nos ceñimos solo a lo estrictamente científico, el viaje de Cooper es imposible desde un primer momento. Las naves no parecen tener espacio para albergar el combustible que permitiría que escaparan del pozo gravitatorio de la Tierra. Es más, atravesar un agujero negro, o estar tan cerca de uno como Gargantúa provocaría que nosotros y nuestra nave quedara estirada como un espagueti debido a la forma en que una gravedad tan extrema interactuaría con nosotros. Es lo que se conoce con el descriptivo nombre de “espaguetificación”.

Podríamos perderos en cientos de inexactitudes, pero hacer la vista gorda permite que exista una historia que contar. Es así como se han podido popularizar conceptos como la dilatación gravitacional del tiempo, el hecho de que el tiempo avance más despacio cuando viajamos cerca de la velocidad de la luz o estamos muy cerca de un potente campo gravitatorio. Se trata de un hecho que afecta incluso a nuestros satélites y que evitamos con correcciones matemáticas, pero que la mayor parte de la sociedad no conocía hasta que fueron al cine a ver Intestellar. A veces la ciencia ha de ceder un poco de terreno, ya no por el bien de otras disciplinas, sino por su propio interés.

QUE NO SE LA CUELEN:

Precisamente este martes fue concedido el premio Nobel de Física a Roger Penrose, Andrea Ghez y Reinhard Genzel por sus diferentes contribuciones al estudio de los agujeros negros. Penrose dedujo su existencia a partir de las ecuaciones de la relatividad, convirtiéndolos en una robusta forma de validar la teoría de Einstein en caso de llegar a observar alguno. Ghez y Genzel participaron en la detección del agujero negro supermasivo en el mismo centro de nuestra galaxia, el cual recibe el nombre de Sagitario A* (donde * se lee como "estrella)

REFERENCIAS (MLA):

  • Carroll, Bradley W, and Dale A Ostlie. An Introduction To Modern Astrophysics. Cambridge University Press, 2018.
  • Thorne, Kip S. The Science Of Interstellar. 2014.