Cosas que sólo un genio puede legar

El testasmento científico de Hawking nos deja cinco importantes aportaciones. No sólo nos explicó cómo funcionan los agujeros negros y el origen del cosmos; además, se empeñó en que lo entendiéramos.

1. La revolución de leer ciencia

En 1988 salía al mercado un libro voluminoso y aparentemente árido firmado por el entonces poco conocido entre el gran público Stephen Hawking. Su título, «Breve historia del tiempo» remedaba a los buenos tiempos de la vieja divulgación científica, entre la fascinación de Clarke y la imaginación de Asimov. Pero hablaba de conceptos más complejos y, para el lector medio, realmente inasibles. El Big Bang, los agujeros negros, la singularidad, el espacio-tiempo como dimensión física. Hawking es consciente de que cualquier ecuación matemática que se imprima en el libro reduce considerablemente la comprensión del texto y, por lo tanto, el número de compradores. Por eso sólo menciona una fórmula E=mc2, la más importante fórmula en la historia de la Física, la síntesis de la Teoría de la Relatividad. El éxito es apabullante. Se vendieron 10 millones de ejemplares en todo el mundo.

2. La decepción que le llevó al Big Bang

Cuando Hawking entró en la Universidad de Cambridge, su principal obsesión fue formar parte del grupo de Fred Hoyle. Era en ese momento la megaestrella mundial de la Física y los candidatos a futuros Einstein se pegaban por ser supervisados por él. Pero no fue seleccionado. Solo alcanzó a obtener la atención de Dennis Sciama. Aquel cambio de planes jugó un papel fundamental en su carrera. Sciama ofrecía una visión más moderna de la Cosmología. Defendía la teoría del Big Bang con vehemencia y estaba claramente orientado al estudio del comienzo del universo. Su relación forjó un vasto conocimiento de cómo abordar el origen del tiempo.

3. La singularidad

Hawking, en contacto con el trabajo de otro pensador revolucionario como Roger Penrose, supo llevar hasta el extremo los fundamentos de la física más establecida. Todo lo que la cosmología sabía a mediados del siglo pasado se basa en el pilar fundamental de la relatividad einsteniana. Pero Penrose, y otros pensadores, habían comenzado a encontrar algunas grietas en ese pilar. En el seno de los agujeros negros, por ejemplo, las leyes de la física dejarían de funcionar. Un agujero negro no es otra cosa que una estrella que atesora una enorme masa comprimida en un espacio diminuto. Tan diminuto que en su interior tiende a ser infinitesimal. Aplicando la física convencional, la densidad de la materia en ese agujero negro debería ser infinita, como si comprimiéramos toda la materia de una galaxia en un grano de arroz. Pero, obviamente, la densidad no puede ser infinita. Los fenómenos inexplicables a los que conduce la puesta en práctica de la física moderna en escenarios extremos conducen a una singularidad: un entorno en el que las leyes físicas no funcionan igual. Hawking tomó está idea y la aplicó a un concepto aun más novedoso: lo que ocurre en el seno de los agujeros negros también debió de ocurrir al principio de todo, en el origen del espacio y el tiempo hace más de 13.000 millones de años. Había ofrecido a la ciencia una pista única: para entender cómo nació el cosmos había que entender cómo funcionan los agujeros negros

4. La apuesta por la entropía

En el seno de esos agujeros supermasivos ocurren otras cosas raras. En el cosmos existe una ley que perece inviolable: la segunda ley de la termodinámica. Básicamente explica las razones por las que es más fácil derretir un helado y convertirlo en una masa informe que recoger los churretones del helado y volver a fabricar con él la forma original. Un sistema cerrado como el universo es un mundo ordenado que tiende al caos. La materia se transforma y sus átomos se desordenan, la energía se vuelve caótica y emite radiación... A esa tendencia al desorden se le llama entropía. Pero si los agujeros negros son las últimas instancias en las que la materia y la energía pueden ser encerradas y si en ellos puede caer todo y no volver a salir (incluida la luz, por eso se les llama negros), ¿quiere decir que en su seno se detiene la tendencia del todo al desorden? ¿Son un entorno único donde la segunda ley de la termodinámica no funciona? Los científicos no suelen sentirse felices pensando en excepciones. Lo que ha quedado demostrado que funciona en todo el cosmos debería funcionar también en los agujeros negros.

5. La radiación de Hawking

El genio lo es por su capacidad de aprender de sus errores. Hawking había postulado que en el interior de los agujeros negros se detenía la entropía, pero él mismo se dio cuenta de que estaba equivocado. Sus primeras aproximaciones a esas estrellas supermasivas habían sido miopes. Se basaron solo en la física convencional. Según ella, nada puede escapar de un agujero negro. Si algo pudiera huir de su influencia gravitacional dejaría una huella. Las partículas en interacción generan calor y el calor genera radiación. Si no hay radiación no hay material. Pero el sabio británico acudió a la física cuántica para resolver el problema.

Los agujeros negros sí dejan escapar cierta radiación, la materia puede descansar tranquilo, sus leyes funcionan. Cualquier físico teórico hoy reconocerá que la radiación de Hawking fue su mayor contribución al mundo de la ciencia.