Reseña

En 1963, a Stephen Hawking le dieron dos años de vida. Desafiando todas las probabilidades, murió en marzo de 2018 a los setenta y seis años como el científico más célebre del mundo.

Esta biografía y tributo de última hora, cuidadosamente investigados y ahora recientemente actualizados, ofrece una rica imagen de la extraordinaria vida de Hawking: su infancia, el desgarrador comienzo de su lucha contra la enfermedad de las neuronas motoras, su creciente fama internacional. y su larga batalla personal por la supervivencia en pos de una comprensión científica del universo.

Desde años más recientes, Kitty Ferguson describe su liderazgo inspirador en los Juegos Paralímpicos de Londres, el estreno de la película The Theory of Everything, su trabajo continuo sobre los agujeros negros y el origen del universo, el descubrimiento de las 'supertraducciones' y la asombrosa Programa 'Starshot'. Aquí también está su intensa preocupación por el futuro de la Tierra y su uso de su celebridad para luchar por causas ambientales y humanitarias y, finalmente, un documento pionero en el que estaba trabajando en el momento de su muerte, en el que tomó problema con algunas de sus propias teorías anteriores.

Índice

Agradecimientos

Parte I. 1942-1975

1. La búsqueda de una teoría del todo

2. Nuestro objetivo es simplemente una descripción completa del universo en el que vivimos

3. ¡No tenía igual!

4. Enterarme de que tenía una enfermedad incurable que probablemente me mataría en pocos años me causó una impresión nada desdeñable

5. La gran pregunta era ¿hubo o no un principio?

6. Hay una singularidad en nuestro pasado

Parte II. 1970-1990

7. Esta gente debe creer que estamos acostumbrados a un nivel de vida astronómico

8. Los científicos suelen suponer que hay una correspondencia única entre el pasado y el futuro, y entre la causa y el efecto. No obstante, si se pierde información, eso no es correcto.

9. Las probabilidades en contra de que surgiera un universo como el nuestro que ha producido vida son inmensas

10. En ninguno de mis viajes he conseguido caerme por el borde del mundo

11. Infinitas tortugas, una encima de otra

12. El campo de los pequeños universos se encuentra en su infancia

Parte III. 1990-2000

13. ¿Se avecina el fin de la física teórica?

14. Entre cameo y cameo, me gusta resolver problemas de física

15. Creo que es una buena oportunidad para evitar el Apocalipsis y una nueva época oscura

16. A mí me parece que está claro

Parte IV. 2000-2011

17. Un horizonte de posibilidades en expansión

18. El abuelo tiene ruedas

19. Siempre he ido un poco a contracorriente

20. Me llamo Stephen Hawking: soy físico, cosmólogo y soñador

Glosario

Bibliografía

Para mis nietas Grace y Alice

Agradecimientos

Deseo dar las gracias a Stephen Hawking por su tiempo y su paciencia para ayudarme a comprender sus teorías, y por aguantar algunas de las preguntas, tremendamente ingenuas, que le planteé.

También debo agradecer a las siguientes personas la ayuda que me prestaron de diferentes maneras, como por ejemplo, leyendo y comprobando partes de este libro y conversando conmigo sobre temas que se discuten en él. Algunas de las personas que aparecen más abajo no están directamente involucradas en esta obra. Algunas ya no están vivas. Pero teniendo en cuenta lo mucho que me han ayudado, a lo largo de los años, a comprender a Stephen Hawking y su legado, y la ciencia relacionada con ellos, sería imperdonable no mencionarlas aquí.

Sidney Coleman, Judith Croasdell, Paul Davies, Bryce DeWitt, Yale Ferguson, Matthew Fremont, Joan Godwin, Andrei Linde, Sue Masey, Don Page, Malcolm Perry, Brian Pippard, Joanna Sanferrare, Leonard Susskind, Neil Turok, Herman y Tina Vetter, John A. Wheeler y Anna Zytkow.

En cualquier caso, cualquier error que haya en este libro es enteramente de mi responsabilidad.

KITTY FERGUSON

Parte I

1942-1975

Capítulo 1

La búsqueda de una teoría del todo

1980

En el centro de Cambridge, Inglaterra, hay un puñado de estrechos caminos que apenas parecen tocados por los siglos XX o XXI. Esas casas y edificios representan una mezcla de épocas pero, al doblar la esquina de las calles más amplias y penetrar en esos pequeños vericuetos, se da un paso atrás en el tiempo y se entra en un camino que transcurre entre paredes de antiguas facultades o por una calle de pueblo que pasa junto a una iglesia medieval, un cementerio o una cervecería. Apenas se perciben los ruidos del tráfico de las carreteras cercanas, igualmente viejas pero más transitadas. El silencio es casi absoluto, roto solo por cantos de pájaros, voces y pisadas. Los estudiantes y la gente del pueblo han caminado por aquí durante siglos.

Cuando escribí mi primer libro sobre Stephen Hawking en 1990, comencé la historia en una de esas pequeñas calles, en Free School Lañe. Esa calle sale de Bene’t Street, junto a la iglesia de San Bene’t con su torre campanario del siglo XI. A la vuelta de la esquina, las flores y las ramas aún se marchitan en el camino, entre las estacas de hierro de la verja del cementerio de la iglesia, como ocurría hace veinte años. Las bicicletas encadenadas allí contrastan con el aspecto vetusto del lugar, pero un poco más allá, a la derecha, hay una pared de piedras ásperas negras con estrechas ventanas hendidas en la fachada del antiguo patio del college del Corpus Christi del siglo XIV, el patio más antiguo de Cambridge. Si nos damos media vuelta, veremos, arriba, junto a una puerta de estilo gótico, una placa en la que se lee «LABORATORIO CAVENDISH». Esa puerta y el pasillo que hay al otro lado de ella son un portal a una época más reciente, extrañamente enclavado en la calle medieval.

No queda ni un indicio del monasterio que estuvo en este emplazamiento en el siglo XII o de los jardines que más tarde se plantaron sobre sus ruinas. En su lugar, edificios lóbregos con aspecto de fábrica, casi tan agobiantes como una prisión, descuellan sobre el asfalto gris del pavimento. La situación mejora en el interior del complejo, y en las dos décadas desde que escribí por primera vez sobre ello se han construido algunos nuevos edificios, pero las paredes de cristal de estas modernas y bien diseñadas estructuras están aún condenadas a reflejar poco más que la desolación de sus vecinos más antiguos.

Durante un siglo, hasta que la Universidad de Cambridge construyó los «Nuevos» Laboratorios Cavendish en 1974, este complejo albergaba uno de los más importantes centros de investigación de física del mundo. Aquí, «J. J.» Thomson descubrió el electrón, Ernest Rutherford investigó la estructura del átomo, y la lista sigue y sigue. Cuando asistí a clases aquí hacia 1990 (ya que no todo se trasladó al Nuevo Cavendish en 1974), todavía se utilizaban enormes pizarras de tiza, que se subían y bajaban muy ruidosamente con un sistema de poleas con cadenas que se activaba con manivela para hacer sitio a las interminables cadenas de ecuaciones en una clase de física.

El Aula Cockcroft, situada en ese mismo lugar, está mucho más actualizada. Aquí, el 29 de abril de 1980, científicos, invitados y dignatarios de universidad se reunieron en las filas de asientos del anfiteatro, delante de una pizarra de tiza de una altura de dos pisos y una pantalla de diapositivas (fue mucho antes del advenimiento del Power Point). Se celebraba la lección inaugural del nuevo profesor lucasiano de matemáticas, de treinta y ocho años de edad, matemático y físico, Stephen William Hawking. Se le había concedido esa ilustre cátedra el otoño anterior.

El título anunciado de su ponencia era una pregunta: «Is the End in Sight for Theoretical Physics?» «¿Se avecina el final de la física teórica?». Hawking sobresaltó a sus oyentes al anunciar que él creía que era así. Los invitó a unirse a él en una escapada sensacional a través del tiempo y el espacio en una búsqueda del Santo Grial de la ciencia: la teoría que explica el universo y todo lo que sucede en él, y que algunos dieron en llamar la teoría del todo.

Al ver a Stephen Hawking, sentado en silencio en una silla de ruedas mientras uno de sus estudiantes leía su ponencia a la audiencia, cualquiera que no lo conociera habría pensado que no era la mejor elección para dirigir tal aventura. Para él, la física teórica era una fantástica forma de escapar de una prisión más lúgubre que cualquiera de las que sugerían los viejos laboratorios Cavendish. Desde que era un estudiante de licenciatura de veintipocos años, había tenido que convivir con una discapacidad invasiva y con la promesa de una muerte temprana. Hawking sufre esclerosis lateral amiotrófica, conocida en Estados Unidos como la enfermedad de Lou Gehrig, en recuerdo al que fuera primer base de los Yankees de Nueva York, que murió de ella[1]. Aunque en el caso de Hawking el avance de la enfermedad había sido lento, cuando llegó a ser profesor lucasiano ya no podía caminar, escribir, comer solo, o levantar la cabeza si se le caía hacia delante. Al hablar arrastraba las palabras y era casi ininteligible excepto para aquellos que mejor lo conocían. Para su ponencia lucasiana, dictó el texto con anterioridad con grandes y dolorosos esfuerzos, para que un estudiante pudiera leerlo. No obstante, Hawking en realidad no era y no es un inválido. Al contrario, es un activo matemático y físico, a quien algunos incluso entonces consideraban la personalidad más brillante en esas disciplinas desde Einstein. Ser profesor lucasiano es una posición de tremendo prestigio en la Universidad de Cambridge, que se remonta a 1663. El segundo ocupante de la cátedra fue sir Isaac Newton.

Era típico de la iconoclastia de Hawking empezar su distinguida carrera profesoral prediciendo el final de su propio campo. Afirmaba que había una gran probabilidad de descubrir una teoría del todo antes del final del siglo XX, lo que dejaría poco que hacer a los físicos teóricos como él mismo.

Desde esa conferencia mucha gente consideró a Stephen Hawking como el portaestandarte de la búsqueda de esa teoría. Sin embargo, el punto de partida que él propuso para elaborar esa teoría del todo no era ninguna de sus propias teorías sino «la supergravedad N=8», una teoría que muchos físicos en aquel tiempo esperaban que unificara todas las partículas y las fuerzas de la naturaleza. Hawking se apresuró a señalar que su trabajo era solo una parte de un lienzo mucho más grande, en el que participaban físicos de todo el mundo, y que, además, provenía de una búsqueda muy antigua. El anhelo por comprender el universo debe de ser tan antiguo como la conciencia humana. Desde que los seres humanos empezaron por primera vez a observar los cielos nocturnos así como la enorme variedad de la naturaleza que nos rodea, y se preguntaron por su propia existencia, intentaron explicar todas estas cuestiones con mitos, religión y más tarde con las matemáticas y la ciencia. Tal vez no estemos más cerca de comprender la pintura completa que nuestros más remotos ancestros, pero a la mayoría de nosotros nos gusta pensar, como hace Stephen Hawking, que sí lo estamos.

La historia de la vida de Hawking y de su ciencia continúan llenas de paradojas. Las cosas a menudo no son lo que parecen. Piezas que deberían encajar, se resisten a hacerlo. Los comienzos pueden ser finales; circunstancias crueles pueden conducir a la felicidad, aunque la fama y el éxito no lo hagan; dos teorías científicas geniales y de gran éxito unidas parecen producir un sinsentido; el espacio vacío no está vacío; los agujeros negros no son negros; el esfuerzo por incluir todo en una explicación sencilla revela una imagen fragmentada; y un hombre cuya apariencia produce impacto y lástima nos lleva alegremente adonde los límites del tiempo y el espacio deberían estar (pero no están).

Miremos adonde miremos en nuestro universo, encontraremos que la realidad es asombrosamente compleja y escurridiza, a veces ajena, no siempre fácil de percibir y a menudo imposible de predecir. Más allá de nuestro universo puede haber un número infinito de otros universos. El final del siglo XX llegó y pasó, y todavía nadie ha descubierto la teoría del todo. ¿Dónde queda entonces la predicción de Stephen Hawking? ¿Puede una teoría científica explicar realmente todo?

Capítulo 2

Nuestro objetivo es simplemente una descripción completa del universo en el que vivimos

La idea de que toda la increíble complejidad y variedad que experimentamos en el mundo y el cosmos puede reducirse a algo sorprendentemente sencillo no es nuevo ni inverosímil. El sagaz Pitágoras y sus seguidores del sur de Italia en el siglo VI a. C. estudiaron las relaciones entre la longitud de las cuerdas de una lira y los tonos musicales que estas producían, y se dieron cuenta de que escondidos detrás de la confusión y la complejidad de la naturaleza hay modelos, orden, racionalidad. Durante los dos milenios y medio que han pasado desde entonces, nuestros antepasados han seguido investigando y han descubierto (a menudo, como los pitagóricos, para su sorpresa y asombro) que la naturaleza es menos complicada de lo que parece a primera vista.

Imagine, si puede, que es usted un alienígena superinteligente que no tiene ninguna experiencia de nuestro universo: ¿hay un juego de reglas tan completo cuyo estudio nos permita descubrir exactamente cómo es nuestro universo? Supongamos que alguien le diera ese libro de reglas. ¿Sería un libro corto?

Durante décadas muchos físicos creyeron que el libro de reglas no era largo y que contenía un juego de principios bastante sencillos, quizá incluso un solo principio que está detrás de todo lo que ha sucedido, está sucediendo, y sucederá en nuestro universo. En 1980 Stephen Hawking hizo la osada afirmación de que tendríamos el libro de reglas en nuestras manos a finales del siglo XX.

Mi familia poseía un facsímil de museo de un antiguo juego de mesa. Los arqueólogos que trabajaban en las ruinas de la ciudad de Ur en Mesopotamia desenterraron un tablero de marquetería exquisito con unas pocas piececitas talladas. Era obviamente un elaborado juego, pero nadie conocía sus reglas. Los autores del facsímil habían intentado deducir las reglas a partir del diseño del tablero y sus piezas, pero se animaba a quienes, como nosotros, compraran el juego a tomar sus propias decisiones y descubrir por cuenta propia cómo jugar con él.

El universo se puede concebir como algo parecido: un juego magnífico, elegante y misterioso. Ciertamente hay reglas, pero el libro que las recogía no venía con el juego. El universo no es una bella reliquia como el juego encontrado en Ur. Sí, es viejo, pero el juego continúa. Y en el centro de la jugada nos encontramos nosotros y todo nuestro conocimiento del universo (que no es mucho). Si hay una teoría del todo, nosotros y todo en el universo debemos obedecer sus principios, incluso mientras intentamos descubrir cuáles son.

Deberíamos esperar que las reglas completas, no abreviadas del universo, llenasen una amplia biblioteca o superordenador. Habría reglas que marcarían cómo se forman las galaxias y cómo se mueven, cómo funciona el cuerpo humano y cómo deja de funcionar, cómo se relacionan entre sí los seres humanos, cómo interactúan las partículas subatómicas, cómo se congela el agua, cómo crecen las plantas, cómo ladran los perros… Reglas intrincadas dentro de otras reglas, que a su vez se engloban dentro de otras reglas. ¿Cómo se podría llegar a pensar que todo esto podría reducirse a unos pocos principios?

Richard Feynman, físico estadounidense y premio Nobel, dio un ejemplo excelente de cómo tiene lugar ese proceso de reducción. Hubo un tiempo, señaló, en el que teníamos algo que llamábamos movimiento y otra cosa llamada calor y otra cosa más que llamábamos sonido. Feynman escribió:

No obstante, pronto se descubrió, después de que sir Isaac Newton explicara las leyes del movimiento, que algunas de esas cosas aparentemente diferentes eran aspectos de la misma cosa. Por ejemplo, los fenómenos del sonido pueden explicarse como el movimiento de los átomos en el aire. Así, el sonido ya no se consideró algo añadido al movimiento. Más tarde, también se descubrió que los fenómenos del calor se comprenden fácilmente a partir de la leyes del movimiento. De este modo, grandes pegotes de teoría física se sintetizaron en una teoría simplificada[2].

La vida entre pequeñas piezas

Toda la materia, tal y como normalmente la concebimos en el universo (usted, yo, el aire, el hielo, las estrellas, los gases, los microbios, este libro), está formada por bloques de construcción minúsculos llamados átomos. Los átomos a su vez están hechos de objetos más pequeños llamados partículas, y mucho espacio vacío.

Las partículas de materia que nos resultan más familiares son los electrones que orbitan en torno a los núcleos de los átomos, y los protones y neutrones que se arraciman en sus núcleos. Los protones y neutrones están hechos de partículas de materia aún más diminutas llamadas «quarks». Todas las partículas de materia pertenecen a una clase de partículas llamadas «fermiones», en honor al gran físico italiano Enrico Fermi. Entre ellas, existe un sistema de mensajes, según el cual actúan y se modifican de varias maneras. Un grupo de humanos podría tener un sistema de mensajes que consistiera en cuatro servicios diferentes: teléfono, fax, e-mail y correo normal tradicional. No todos los humanos enviarían y recibirían mensajes ni influirían en los demás por medio de los cuatro servicios de mensaje. De manera semejante, se puede concebir el sistema de mensajes entre los fermiones como esos cuatro servicios de mensajes, que, en este caso, llamaremos fuerzas. Hay otra clase de partículas que transmite esos mensajes entre los fermiones, y a veces también entre ellas mismas: son las partículas «mensajeras», que con mayor propiedad habría que llamar «bosones». Al parecer, toda partícula en el universo es un fermión o un bosón.

Una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza es la gravedad. Podemos concebir la fuerza de la gravedad que nos mantiene sujetos a la Tierra como «mensajes» que unos bosones llamados gravitones transportan entre las partículas de los átomos de nuestros cuerpos y las partículas de los átomos de la Tierra, y que influyen en las partículas para que se compriman más. La gravedad es la más débil de las fuerzas, pero, como veremos más tarde, es una fuerza de largo alcance y actúa sobre todas las cosas del universo. Cuando se suma puede dominar a todas las demás fuerzas.

Una segunda fuerza, la fuerza electromagnética, consiste en mensajes que transportan unos bosones llamados fotones entre los protones del núcleo de un átomo, entre los protones y los electrones cercanos, y entre los electrones. La fuerza electromagnética hace que los electrones orbiten alrededor del núcleo. En la experiencia diaria, los fotones se muestran como luz, calor, ondas de radio, microondas y otras ondas, todas conocidas como radiación electromagnética. La fuerza electromagnética es también de largo alcance y mucho más fuerte que la gravedad, pero actúa solo sobre partículas con una carga eléctrica.

Un tercer servicio de mensajes, la fuerza nuclear fuerte, hace que el núcleo del átomo se mantenga unido.

El cuarto, la fuerza nuclear débil, produce la radiactividad y desempeña un papel necesario en las estrellas y en el universo temprano, en la formación de los elementos.

Las actividades de estas cuatro fuerzas (la fuerza gravitatoria, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil) son responsables de trasladar los mensajes entre los fermiones en el universo y de todas las interacciones entre ellos. Sin estas cuatro fuerzas, cada fermión (cada partícula de materia) existiría, si existiese, aislado, y no podría contactar o influir en otros, ni se percataría de los demás. En definitiva, cualquier cosa que no ocurra a consecuencia de una de las cuatro fuerzas simplemente no ocurre. Si esta ideaes correcta, comprender por completo estas fuerzas nos permitiría entender los principios subyacentes a todo lo que ocurre en el universo, de modo que ya tenemos un libro de reglas notablemente resumido.

Buena parte del trabajo de los físicos en el siglo XX tenía como objetivo aprender más sobre cómo operan las cuatro fuerzas de la naturaleza y cómo están relacionadas. En nuestro sistema de mensajes humano, podríamos descubrir que el teléfono, el fax y el e-mail no están realmente tan alejados después de todo, sino que pueden entenderse como la misma cosa que se muestra de tres maneras diferentes. Ese descubrimiento «unificaría» los tres servicios de mensajes. De manera similar, los físicos han buscado, con cierto éxito, unificar las fuerzas. En los últimos tiempos se espera encontrar una teoría que explique las cuatro fuerzas como una que se presenta de diferentes maneras, una teoría que puede incluso unir fermiones y bosones en una familia única. Esa teoría sería la teoría unificada.

Una teoría que explicara el universo, la teoría del todo, debe llegar un poco más lejos. A Stephen Hawking le interesaba particularmente responder a la pregunta de cómo era el universo cuando se originó, antes de que transcurriera tiempo alguno. Los físicos plantean así la pregunta: ¿cuáles eran las «condiciones iniciales» o «las condiciones límite en el comienzo del universo»? Como el tema de las condiciones límite ha estado y sigue estando en el centro de las investigaciones de Hawking, debemos dedicarle cierto tiempo.

El reto del límite

Supongamos que montamos una maqueta de ferrocarril, luego colocamos varios trenes sobre las vías e instalamos los interruptores y válvulas que controlan la velocidad del tren tal y como deseemos, todo ello antes de conectar el aparato. En este momento, hemos establecido las condiciones límite. Cuando empecemos a jugar con el tren, las cosas se hallarán en un estado preciso y no en otro. Dónde esté cada tren después de haber encendido el aparato o si un tren choca con otro dependerá en gran medida de esas condiciones límite.

Imaginemos que después de dejar circular los trenes durante diez minutos, sin ninguna interferencia, un amigo entra en la habitación y apagamos el aparato. Ahora tenemos un segundo grupo de condiciones límite: la posición precisa en la que se encuentran todos los elementos del circuito en el instante en que lo apagamos. Supongamos ahora que retamos a nuestro amigo a que intente averiguar exactamente dónde estaban todos los trenes diez minutos antes. Se plantearían muchas más preguntas además de cuál era la posición inicial de los trenes y cómo hay que colocar las válvulas e interruptores: ¿con qué velocidad acelera y se detiene cada uno de los trenes? ¿Ofrecen más resistencia algunas partes de las vías que otras? ¿Cuánta inclinación tienen las pendientes? ¿Es constante el suministro de energía? ¿Tenemos certeza de que no ha habido nada que interfiriera con el funcionamiento del juego del tren, es decir, algo que ya no sea evidente? El ejercicio completo sería en realidad sobrecogedor. Nuestro amigo estaría en una posición parecida a la del físico moderno que intenta averiguar cómo empezó el universo, es decir, cuáles eran las condiciones límite al comienzo de los tiempos.

Las condiciones límite en la ciencia no afectan solo a la historia del universo. Con esos términos nos referimos simplemente al estado de las cosas en un momento concreto, por ejemplo la situación inicial de un experimento en un laboratorio. Sin embargo, a diferencia de la situación que planteábamos con la maqueta del tren o un experimento de laboratorio, cuando se investiga el universo, a menudo, no se pueden establecer condiciones límite. Una de las preguntas favoritas de Hawking es de cuántas maneras podría haber comenzado el universo para acabar siendo tal y como lo observamos hoy, suponiendo que tengamos un conocimiento y una comprensión correctos de las leyes de la física y que estas no hayan cambiado. Él usa «la manera en que observamos el universo hoy» como una condición límite y también, en un sentido más sutil, toma las leyes de la física y la suposición de que estas no han cambiado como condiciones límite. Busca la respuesta a la pregunta de cuáles eran las condiciones límite al comienzo del universo, o las «condiciones iniciales del universo», es decir, la distribución exacta en el momento en que todo se puso en marcha, incluyendo las leyes mínimas que debían estar vigentes en ese momento de manera que, en un determinado momento del futuro, produjeran el universo tal y como lo conocemos hoy. Precisamente considerando esa pregunta, Hawking ha producido algunos de sus más interesantes trabajos en los que ha dado sorprendentes respuestas.

Una descripción unificada de las partículas y las fuerzas, y el conocimiento de las condiciones límite del origen del universo serían unos logros científicos muy importantes, pero no podrían considerarse una teoría del todo. Además, esta debería tener en cuenta valores que son «elementos arbitrarios» en todas las teorías actuales.

Lección de lenguaje

Entre esos elementos arbitrarios se incluyen «constantes de la naturaleza» tales como la masa y la carga del electrón o la velocidad de la luz. Podemos observar qué son estos elementos, pero ninguna teoría los explica ni predice. Pongamos otro ejemplo: los físicos conocen la intensidad de la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil. La teoría electrodébil es una teoría que unifica ambos conceptos, pero no puede decirnos cómo calcular la diferencia de intensidad entre las dos fuerzas. La diferencia de fortaleza es un «elemento arbitrario» que no predice la teoría. Sabemos qué es gracias a la observación y, así, lo ponemos en la teoría «a mano». Este elemento se considera un punto débil de la teoría.

La palabra predecir, tal y como la usan los científicos, no significa que pretendan adivinar el futuro. La pregunta «¿Predice esta teoría la velocidad de la luz?» no plantea si la teoría nos dirá cuál será la velocidad el próximo martes, sino si esa teoría nos permite averiguar la velocidad de la luz si esta no pudiera conocerse a partir de la observación. Así, en este caso, ninguna teoría actual predice la velocidad de la luz. Es un elemento arbitrario en todas las teorías.

Una de las preocupaciones de Hawking cuando escribió Historia del tiempo era que el lector comprendiera claramente qué es una teoría. Una teoría no es la Verdad con V mayúscula, no es una regla, ni un hecho, ni la palabra final. Podríamos establecer un paralelismo con un barco de juguete. Para averiguar si flota, tendríamos que colocar el barco en el agua y probarlo. Cuando se vuelque, lo sacaremos del agua y haremos algunos cambios o comenzaremos de nuevo construyendo un barco diferente, aprovechando lo que hemos aprendido del fracaso.

Algunas teorías son buenos barcos. Flotan mucho tiempo. Sabemos que tienen algunas filtraciones, pero a efectos prácticos resultan útiles. Algunas son de tanta utilidad y están tan sólidamente apoyadas por la experimentación y las pruebas, que empezamos a considerarlas verdades. Los científicos, que tienen muy en cuenta lo complejo y sorprendente que es nuestro universo, se muestran extremadamente cautelosos antes de llamarlas así. Aunque algunas teorías tienen un gran éxito experimental que las respalda y otras son apenas una chispa a ojos de los teóricos (es decir, son barcos diseñados muy bien pero que nunca se han probado en el agua) es un riesgo asumir que alguna de ellas sea absoluta y fundamentalmente «la verdad» científica.

Es importante, sin embargo, no dudar siempre, ni seguir poniendo en cuestión las teorías bien establecidas sin tener una buena razón para hacerlo. Para que la ciencia avance es necesario decidir si algunas teorías son dignas de confianza y si se ajustan a la observación suficientemente bien como para usarlas a modo de bloques de construcción y seguir progresando a partir de ahí. Por supuesto, algún nuevo pensamiento o descubrimiento podría sobrevenir y amenazar con hundir el barco. Veremos un ejemplo de ello más adelante en este libro.

En Historia del tiempo, Stephen Hawking escribió que una teoría científica es «simplemente un modelo del universo, o de una parte de él, y un conjunto de reglas que relacionan las magnitudes del modelo con observaciones que realizamos. Esto solo existe en nuestras mentes y no tiene ninguna otra realidad (signifique eso lo que signifique[3])». La forma más fácil de entender esta definición es valorar algunos ejemplos.

Hay una grabación audiovisual en la que se ve a Hawking dando una clase a sus estudiantes graduados, probablemente a principios de la década de 1980, con la ayuda de su ayudante. Por aquel entonces, la capacidad de Hawking para hablar se había deteriorado hasta tal punto, que era imposible entenderlo excepto para quienes lo conocían bien. En el vídeo, su ayudante interpreta la indescifrable habla de Hawking diciendo: «Imaginemos ahora que tenemos un modelo de universo aquí», y coloca un cilindro grande de cartón vertical sobre la mesa del seminario. Hawking frunce el ceño y murmura algo que solamente el ayudante puede entender. El ayudante pide disculpas, coge el cilindro y le da la vuelta, colocándolo sobre el otro extremo. Hawking asiente moviendo la cabeza, provocando la risa general.

Un «modelo», por supuesto, no tiene que ser algo como un cilindro de cartón o un dibujo que podemos ver y tocar. Puede ser un dibujo mental o incluso un cuento. Las ecuaciones matemáticas o la creación de mitos pueden ser modelos.

Volviendo al cilindro de cartón, ¿en qué se parece al universo? Para desarrollar una teoría con todas las de la ley a partir de ahí, Hawking tendría que explicar cómo se relaciona el modelo con lo que en realidad vemos a nuestro alrededor, con «observaciones», o con lo que podríamos observar si tuviéramos una tecnología mejor. Sin embargo, solo porque alguien coloque una pieza de cartón sobre la mesa y nos diga cómo está relacionada con el universo real no significa que todo el mundo deba aceptar esa idea como el modelo del universo. Debemos considerarla, pero no asumirla sin más. Es una idea que existe «solo en nuestras mentes». El cilindro de cartón puede resultar ser un modelo útil, pero también puede aparecer alguna evidencia que pruebe que no lo es. Habremos averiguado que somos parte de un juego ligeramente diferente del que el modelo sugería. ¿Significaría eso que la teoría era «mala»? No, puede haber sido una teoría muy buena, porque nos ha permitido aprender mucho al considerarla, probarla, y tener que cambiarla o descartarla. El esfuerzo para derribarla puede haber requerido un pensamiento innovador y unos experimentos que conduzcan a un descubrimiento más útil o gratificante.

¿Qué convierte, entonces, una teoría en una buena teoría? Citando de nuevo a Hawking, debe «describir con precisión un amplio conjunto de observaciones sobre la base en un modelo que contenga solo unos pocos parámetros arbitrarios, y debe ser capaz de predecir positivamente los resultados de observaciones futuras[4]».

Por ejemplo, la teoría de la gravedad de Isaac Newton describe una amplia clase de observaciones. Predice el comportamiento de objetos arrojados o lanzados a la tierra, así como órbitas planetarias.

Es importante recordar, sin embargo, que una buena teoría no tiene que surgir por completo de la observación. Una buena teoría puede ser una teoría salvaje, un gran salto de la imaginación. «La capacidad de hacer esos saltos intuitivos es realmente lo que caracteriza a un buen físico teórico», dice Hawking[5]. Sin embargo, una buena teoría no debería estar reñida con las cosas ya observadas, a menos que dé razones convincentes para que así sea. La teoría de las supercuerdas, una de las teorías actuales más emocionantes, predice más de tres dimensiones en el espacio, lo que ciertamente parece contradecir a la observación. Los teóricos explican esta discrepancia sugiriendo que las dimensiones extra están tan apretadas y son tan pequeñitas que somos incapaces de reconocerlas.

Ya hemos visto a qué se refiere Hawking con su segundo requisito, según el cual una teoría debe contener solo unos pocos elementos arbitrarios.

El requisito final consiste en que debe sugerir lo que hay que esperar de futuras observaciones. Debe retarnos a comprobarlo. Debe decirnos lo que observaremos si la teoría es correcta. Debería también decirnos qué observaciones probarían que no es correcta. Por ejemplo, la teoría general de la relatividad de Albert Einstein predice que los rayos de luz de estrellas lejanas se doblan un cierto grado al pasar junto a cuerpos enormes como el Sol. Esta predicción se puede comprobar. Las pruebas han demostrado que Einstein tenía razón.

Algunas teorías, incluida la mayoría de las propuestas por Stephen Hawking, son imposibles de comprobar con nuestra tecnología actual, tal vez incluso con cualquier tecnología concebible futura. Solo se pueden comprobar mediante las matemáticas. Deben de ser matemáticamente consistentes con lo que sabemos y observamos. Pero no podemos observar el universo en sus estadios más primitivos para averiguar de modo directo si «la propuesta sin límites» (que discutiremos más tarde) es correcta. Aunque se proponen algunas pruebas para aceptar o descartar los «agujeros de gusano», Hawking no cree que puedan tener éxito. No obstante, sí nos ha dicho qué cree él que encontraremos si alguna vez conseguimos desarrollar la tecnología necesaria, y está convencido de que sus teorías son consistentes con lo que hemos observado hasta la fecha. En algunos casos se ha arriesgado a hacer algunas predicciones muy específicas acerca de los resultados de experimentos y observaciones que rozan los límites de nuestras capacidades actuales.

Si la naturaleza está perfectamente unificada, las condiciones límite que existían en el origen del universo, las partículas más fundamentales y las fuerzas que las gobiernan, así como las constantes de la naturaleza, están Interrelacionadas de una forma única y por completo compatible, que podríamos reconocer como Inevitable, absoluta y que se explica a sí misma. Alcanzar ese nivel de comprensión sería en realidad descubrir la teoría del todo, de absolutamente todo; incluso la respuesta, tal vez, a la pregunta de por qué e\ universo se ajusta a su descripción. Es decir, podríamos «conocer la mente de Dios», como dice Hawking en Historia del tiempo, o bien «el gran diseño», como lo expresa de forma menos dramática en un libro más reciente del mismo título.

Arrojar el guante

Ahora podemos enumerar los retos a los que se enfrentaba cualquier candidata a ser «teoría del todo» cuando Hawking dio su conferencia lucasiana en 1980. Veremos a su debido tiempo cómo algunos de los requisitos de esta lista han cambiado de manera sutil desde entonces.

1. Debe darnos un modelo que unifique las fuerzas y partículas.

2. Debe responder a la pregunta de cuáles son las «condiciones límite» del universo, las condiciones en el preciso instante en el que empezó, antes de que transcurriese tiempo alguno.

3. Tiene que ser «restrictiva» y permitir pocas opciones. Debería, por ejemplo, predecir con precisión cuántos tipos de partículas hay. Si deja opciones, tiene que considerar de algún modo el hecho de que tenemos el universo que tenemos y no uno ligeramente diferente.

4. Debería contener pocos elementos arbitrarios. Sería mejor que no tuviéramos que echar una miradita muy a menudo al universo propiamente dicho en busca de respuestas. De modo paradójico, la teoría del todo en sí misma puede ser un elemento arbitrario. Pocos científicos esperan que pueda explicar por qué debería existir una teoría o cualquier otra cosa para describirlo. No es probable que responda a la pregunta de Stephen Hawking de «por qué el universo (o, ya puestos, la teoría del todo) se va a tomar la molestia de existir?»[6].

5. Debe predecir un universo como el que observamos o si no explicar convincentemente por qué hay discrepancias. Si predice que la velocidad de la luz es de seis kilómetros por hora, o no permite la existencia de pingüinos o pulsares, tenemos un problema. Una teoría del todo debe encontrar la manera de sobrevivir a la comparación con lo que observamos.

6. Debería ser sencilla, aunque tiene que permitir una complejidad enorme. El físico John Archibald Wheeler de Princeton escribió:

Detrás de todo existe seguramente una idea tan sencilla, tan bella, tan irresistible que cuando, en una década, un siglo, o un milenio, la comprendamos, nos diremos unos a otros, ¿cómo podría ser de otro modo?

¿Cómo pudimos ser tan idiotas durante tanto tiempo[7]?

7. Las teorías más profundas, como la teoría de la gravedad de Newton y la teoría de la relatividad de Einstein, son sencillas tal y como dice Wheeler.

8. Tiene que conseguir combinar la teoría de Einstein de la relatividad general (una teoría que explica la gravedad) con la mecánica cuántica (la teoría que se usa con éxito cuando se habla sobre las otras tres fuerzas). Este es un reto que Stephen Hawking ha aceptado. Aquí solo presentamos el problema. Lo entenderemos mejor después de tratar el problema de la incertidumbre de la mecánica cuántica en este capítulo y la relatividad general más tarde.

La teoría choca con la teoría

La teoría de la relatividad general de Einstein es una teoría de los objetos grandes y muy grandes como, por ejemplo, las estrellas, los planetas y las galaxias. Explica de manera excelente cómo funciona la gravedad a ese nivel.

La mecánica cuántica es la teoría de lo muy pequeño. Describe las fuerzas de la naturaleza como mensajes entre fermiones (partículas de materia). La mecánica cuántica también contiene algo extremadamente frustrante, el principio de incertidumbre: no podremos nunca conocer con seguridad y al mismo tiempo la posición de una partícula y su momento (cómo se mueve). A pesar de este problema la mecánica cuántica explica de manera excelente las cosas que son muy pequeñas.

Una forma de combinar estas dos grandes teorías del siglo XX en una teoría unificada sería explicar la gravedad, con más éxito de lo que ha sido posible hasta ahora, como un intercambio de partículas mensajeras, igual que hacemos en el caso de las otras tres fuerzas. Otro camino es volver a considerar la relatividad general a la luz del principio de incertidumbre.

Explicar la gravedad como un intercambio de partículas mensajeras presenta problemas. Si concebimos la fuerza que nos sujeta al suelo como un intercambio de gravitones (las partículas mensajeras de la gravedad) entre las partículas de materia de nuestro cuerpo y las partículas de materia que constituyen la Tierra, describiremos la fuerza gravitatoria de una manera mecánico-cuántica. Pero dado que todos estos gravitones están también intercambiando gravitones entre ellos mismos, nos topamos con un problema que matemáticamente es muy complicado, porque nos da como resultado infinitos, es decir, sinsentidos matemáticos.

Las teorías físicas no pueden manejar infinitos. Cuando han aparecido en otras teorías, los físicos han recurrido a algo conocido como «renormalización». Richard Feynman usó la renormalización cuando desarrolló una teoría para explicar la fuerza electromagnética, pero no quedó en absoluto satisfecho con ella. «No importa lo inteligente que suene la palabra —escribió—, ¡yo lo llamaría un proceso chiflado![8]». Consiste en incluir otros infinitos y permitir que los infinitos se anulen entre sí. Suena extraño, pero en muchos casos parece funcionar en la práctica. Las teorías resultantes conciertan muy bien con la observación.

La renormalización funciona en el caso del electromagnetismo, pero falla en el caso de la gravedad. Los infinitos en la fuerza gravitatoria son peores que los de la fuerza electromagnética. Se niegan a desaparecer. La supergravedad, la teoría sobre la que Hawking habló en su conferencia lucasiana, y la teoría de las supercuerdas, según la cual los objetos básicos del universo no son partículas en forma de punto sino pequeñas cuerdas o lazos de cuerda, comienzan a despuntar prometedoramente en el siglo XX; y más adelante en este libro veremos desarrollos recientes incluso más prometedores. No obstante, el problema no está solucionado por completo.

Por otro lado, ¿qué pasa si permitimos a la mecánica cuántica invadir el estudio de los objetos muy grandes, el terreno donde la gravedad parece reinar por encima de todo? ¿Qué sucede si reconsideramos lo que la relatividad general nos explica sobre la gravedad aplicando lo que sabemos sobre el principio de incertidumbre, que establece la imposibilidad de medir con precisión la posición y el momento de una partícula al mismo tiempo? Comprobaremos que el trabajo de Hawking en estos ámbitos ha tenido unos resultados extraños: los agujeros no son negros, y las condiciones límite puede que no tengan límites.

Ya que estamos haciendo una lista de paradojas, aquí hay otra: el espacio vacío no está vacío. Más adelante veremos cómo se llega a esta conclusión. Por ahora, debemos contentarnos con saber que el principio de incertidumbre significa que el llamado espacio vacío está repleto de partículas y antipartículas. (La materia-antimateria que utiliza la ciencia ficción es un ejemplo familiar).

La relatividad general establece que la presencia de la materia o la energía hace que el espaciotiempo se curve o se combe. Hemos mencionado ya un resultado de esa curvatura: la desviación de los rayos de luz emitidos por estrellas lejanas al pasar junto a cuerpos enormes como el Sol.

Tengamos en mente estos dos puntos: (1) El espacio «vacío» está lleno de partículas y antipartículas, lo que se suma a una enorme cantidad de energía. (2) La presencia de esta energía produce la curvatura del espaciotiempo.

Si estos dos puntos son ciertos, el universo entero debería retorcerse hasta hacerse una pequeña bola, sin embargo, eso no ha sucedido. Cuando la relatividad general y la mecánica cuántica se formulan a la vez, lo que predicen parece estar totalmente equivocado. Ambas teorías son excepcionales buenas y pueden calificarse como dos de los logros intelectuales más sobresalientes del siglo XX. Nos sirven magníficamente no solo para propósitos teóricos, sino también de muchas maneras prácticas. No obstante, unidas producen infinitos y sinsentidos. Y precisamente la teoría del todo debe resolver esos sinsentidos de alguna manera.

Predecir los detalles

Una vez más, imaginemos que somos un alienígena que nunca ha visto nuestro universo. Con la teoría del todo, deberíamos ser capaces de predecirlo todo sobre él… ¿o no? Tal vez podríamos predecir soles y planetas y galaxias y agujeros negros y cuásares, pero ¿podría predecirse el ganador del Derby del año que viene? ¿Qué nivel de precisión puede alcanzar? Uno no demasiado grande.

Los cálculos necesarios para estudiar todos los datos del universo están por completo fuera del alcance de cualquier ordenador imaginable. Hawking señala que, aunque podamos resolver las ecuaciones que describan el movimiento de dos cuerpos en la teoría de la gravedad de Newton, no podemos resolverlas con exactitud si se introduce un tercer cuerpo; no porque la teoría de Newton no funcione con tres cuerpos, sino porque las matemáticas son demasiado complicadas. Y no hace falta decir que el universo real engloba a más de tres cuerpos.

Tampoco podemos predecir nuestra salud, aunque comprendemos muy bien los principios que subyacen a la medicina, los principios de la química y de la biología. El problema, otra vez, es que hay demasiados miles de miles de millones de detalles en el sistema de vida real, incluso si ese sistema es un único cuerpo humano.

Curiosamente, aunque contáramos con la teoría del todo seguiríamos muy lejos de predecirlo todo. Aun cuando los principios subyacentes son sencillos y fáciles de comprender, la manera en la que deben calcularse es en extremo complicada. «Un minuto para aprender, toda una vida del universo para dominarlo», diríamos parafraseando un anuncio publicitario. La expresión «toda una vida del universo para dominarlo» es un craso eufemismo[9].

¿En qué lugar nos deja todo esto? Con la teoría del todo se puede predecir qué caballo ganará el Gran National el año que viene, pero ningún ordenador puede contener todos los datos y realizar las matemáticas necesarias para hacer la predicción. ¿Es así?

Hay un problema más. Debemos volver de nuevo la atención al principio de incertidumbre de la mecánica cuántica.

La confusión de lo muy pequeño

En el nivel de lo muy pequeño, el nivel cuántico del universo, el principio de incertidumbre limita también nuestra capacidad de predecir.

Pensemos en todos esos raros y atareados habitantes del mundo cuántico. Los fermiones y los bosones conforman un impresionante zoológico de partículas. Entre los fermiones se pueden distinguir electrones, protones y neutrones. Cada protón o neutrón está, a su vez, constituido por tres quarks, que son también fermiones. Luego tenemos los bosones, que se dividen en fotones (mensajeros de la fuerza electromagnética), gravitones (la fuerza gravitatoria), gluones (la fuerza fuerte), y Ws y Zs (la fuerza débil). Sería útil saber dónde se encuentran estos elementos y otros muchos, adonde van y con qué rapidez llegan allí. ¿Es posible averiguarlo?

El diagrama de un átomo de la Figura 2.1 es el modelo propuesto por Ernest Rutherford en los Laboratorios Cavendish de Cambridge a principios del siglo XX, y en él se ven electrones orbitando alrededor del núcleo del átomo como los planetas orbitan alrededor del Sol.

Figura 1.2: En el modelo de un átomo de helio de Rutherford, los electrones orbital alrededor del núcleo del mismo modo en que los planetas orbital alrededor del sol. Ahora sabemos que, a causa de la incertidumbre del principio de física cuántica, las órbitas de los electrones no son caminos bien definidos como se muestra en este modelo.

Ahora sabemos que en el nivel cuántico, las cosas no tienen este aspecto. Las órbitas de los electrones no pueden trazarse como si los electrones fueran planetas. Haríamos mejor en dibujarlas aglomerándose en una nube alrededor del núcleo. Pero ¿a qué se debe esa representación borrosa?

El principio de incertidumbre hace de la vida en el nivel cuántico un asunto difuso e impreciso, no solo en el caso de los electrones, sino en el de todas las partículas. Al margen de cómo intentemos observar lo que sucede, es imposible averiguar con precisión el momento y la posición de una partícula al mismo tiempo. Si medimos con mayor precisión cómo se mueve la partícula, conoceremos con menor precisión su posición, y viceversa. Funciona como un balancín: cuando la precisión de una medida sube, la precisión de la otra baja. Al hacer más precisa una medida, la otra se vuelve más imprecisa. La mejor manera de describir la actividad de una partícula es estudiar todas las posibles maneras en que podría moverse y luego calcular qué probabilidad tiene un camino de imponerse al otro. Al final, se reduce a una cuestión de probabilidades. Una partícula tiene una determinada probabilidad de moverse de esa manera o esta tiene cierta probabilidad de estar aquí. Esas probabilidades son, sin embargo, una información muy útil.

Es como predecir el resultado de unas elecciones. Los expertos en resultados electorales trabajan con probabilidades. Cuando manejan información sobre el suficiente número de votantes logran unas estadísticas que les permiten predecir quién ganará las elecciones y por qué margen sin tener que saber en qué sentido votará cada individuo. Cuando los físicos cuánticos estudian un gran número de posibles caminos que las partículas pueden seguir, las probabilidades de que sus movimientos sean de un modo o de otro, o de que estén en un lugar más que en otro, se convierten en información concreta.

Los encuestadores admiten que entrevistar a un individuo puede influir en su voto al provocar que un votante tome mayor conciencia de algún asunto. Los físicos tienen un dilema similar. Investigar a nivel cuántico influye en las respuestas que se obtienen.

Hasta aquí la comparación entre predecir elecciones y estudiar el nivel cuántico parece buena, pero ahora se desbarata: el día de las elecciones, cada votante emite un voto definitivo en un sentido u otro, tal vez secreto pero no variable. Si los encuestadores colocaran cámaras ocultas en las cabinas de votos (y no fueran arrestados) podrían averiguar el sentido del voto de cada individuo. En la física cuántica, no ocurre así. Los físicos han concebido ingeniosas maneras de husmear en las partículas, pero todas en vano. El mundo de las partículas elementales no solo parece incierto porque no hayamos sido lo suficientemente inteligentes para encontrar una manera eficaz de observarlo, sino que es realmente incierto. No es de extrañar que Hawking, en su conferencia lucasiana, llamara a la mecánica cuántica «una teoría de lo que no sabemos y no podemos predecir[10]».

Teniendo en cuenta esta limitación, los físicos han redefinido el objetivo de la ciencia: la teoría del todo será un conjunto de reglas que hagan posible predecir acontecimientos hasta el límite fijado por el principio de incertidumbre, y eso significa en muchos casos que tendremos que conformarnos con probabilidades estadísticas, no específicas.

Hawking resume nuestro problema. En respuesta a la pregunta de si todo está predeterminado ya sea por la teoría del todo o por Dios, él dice que sí, que piensa que lo está. «Pero también podría no estarlo, porque nunca podremos saber lo que está determinado. Si la teoría ha determinado que moriremos ahorcados, no nos ahogaremos. Pero tendríamos que estar completamente seguros de que estamos destinados a la horca para echarnos al mar en un pequeño bote durante una tormenta.»[11]. Hawking entiende la idea del libre albedrío como «una teoría del comportamiento humano muy bien aproximada[12]».

¿Hay realmente una teoría del todo?

No todos los físicos creen que haya una teoría del todo, o, si la hay, no creen que alguien pueda encontrarla. La ciencia puede seguir refinando lo que sabemos realizando un descubrimiento tras otro, abriendo cajas dentro de otras cajas, pero nunca llegará a la última caja. Hay quienes argumentan que los acontecimientos no son totalmente predecibles sino que suceden de una manera arbitraria. Algunos creen que Dios y los seres humanos tienen mucha más libertad de dar-y-recibir dentro de esta creación de lo que una teoría del todo determinista permitiría. Creen que, como en la interpretación de una gran obra de música orquestal, aunque las notas estén escritas, aún puede haber una enorme creatividad en la ejecución de las notas, que no estaba en absoluto predeterminada.

Hay entre nosotros personas que quieren intentar averiguar si una teoría completa para explicar el universo está a nuestro alcance o lo estará alguna vez. Los humanos son seres intrépidos con una curiosidad insaciable. Algunos, como Stephen Hawking, son especialmente difíciles de desmoralizar. Un portavoz de aquellos que están comprometidos con esta ciencia, Murray GellMann, describió esta búsqueda:

La búsqueda por comprender el universo, cómo funciona y de dónde viene es la mayor y prolongada aventura de la historia de la humanidad. Es difícil imaginar que un puñado de residentes en un pequeño planeta que gira alrededor de una estrella insignificante en una pequeña galaxia tenga como principal objetivo la comprensión completa del universo entero, somos una pequeña manchita de creación que cree que realmente es capaz de comprenderlo todo[13].

Capítulo 3

¡No tenía igual!

Cuando Stephen Hawking tenía doce años, dos de sus compañeros de colegio hicieron una apuesta sobre su futuro. John McClenahan apostó por que Stephen «nunca llegaría a nada»; Basil King dijo que «acabaría revelándose inusitadamente capaz[14]». Se apostaron una bolsa de caramelos.

El joven S. W. Hawking no era un prodigio. Algunos informes dicen que era brillante de una forma irregular, pero Hawking recuerda que era solo otro alumno inglés normal, al que le costó aprender a leer y cuya escritura desesperaba a sus profesores. Sus notas estaban un poco por encima de la media de sus compañeros de clase, aunque ahora dice, en su defensa, que «era una clase muy brillante[15]». Tal vez alguien podría haber predicho que haría una carrera en ciencias o ingeniería porque le interesaba mucho aprender cómo funcionaban objetos como relojes y radios. Solía desmontarlos para averiguarlo, pero rara vez podía volver a montarlos. Stephen nunca tuvo una buena coordinación física, y no le gustaban los deportes u otras actividades físicas. Era casi siempre el último en ser elegido en deportes de equipo. John McClenahan tenía buenas razones para pensar que ganaría la apuesta.

Con toda probabilidad, Basil King estaba siendo simplemente un amigo fiel o bien se divertía haciendo apuestas arriesgadas. Tal vez viera en Stephen cosas que ni sus profesores, ni sus padres ni el propio Stephen podían ver. Basil no ha reclamado su bolsa de caramelos, pero el tiempo le ha dado la razón. Porque Stephen Hawking, después de un comienzo tan común y corriente, es ahora uno de los gigantes intelectuales de nuestro mundo moderno, y una de sus figuras más heroicas. Cómo puede suceder una transformación semejante es un misterio que los detalles biográficos por sí solos no pueden explicar. Da la casualidad de que Hawking es aún «simplemente un niño que nunca ha crecido. Todavía me pregunto cómo y porqué. De vez en cuando encuentro una respuesta[16]».

1942-1959

Stephen William Hawking nació durante la segunda guerra mundial, el 8 de enero de 1942, en Oxford. Era un invierno de desaliento y miedo, un tiempo nada feliz para nacer. A Hawking le gusta recordar que su nacimiento fue exactamente trescientos años después de la muerte de Galileo, al que se considera el padre de la ciencia moderna, pero poca gente pensaba en Galileo en enero de 1942.

Los padres de Stephen, Frank e Isobel Hawking, no eran ricos. El próspero abuelo de Frank, originario de Yorkshire, se excedió comprando tierra de granja y, más tarde, fue a la bancarrota durante la gran depresión de la agricultura a comienzos del siglo XX. Su resistente mujer, la abuela de Frank y bisabuela de Stephen, salvó a la familia de una ruina total al abrir una escuela en su casa. Su habilidad y voluntad al dar un paso tan poco habitual son una evidencia de que la lectura y la educación eran ya una gran prioridad en la familia.

Isobel, la madre de Stephen, era la segunda de siete hermanos. Su padre fue médico de familia en Glasgow. Cuando Isobel tenía doce años se fueron a vivir a Devon.

Para ninguna familia resultaba fácil ahorrar el dinero suficiente para enviar a un niño a Oxford, pero en ambos casos lo hicieron. Aceptar una carga económica de esa magnitud era especialmente infrecuente en casos como el de los padres de Isobel, porque pocas mujeres iban a la universidad en la década de 1930. Aunque Oxford había admitido a mujeres estudiantes desde 1878, hasta 1920 la universidad no empezó a conceder diplomas a las mujeres. Los estudios de Isobel consistían en un extenso currículo en una universidad donde los estudiantes solían especializarse mucho más que en un college de artes liberales estadounidense o una universidad. Estudió filosofía, política y económicas[17].

El padre de Stephen, Frank, era un joven meticuloso y resuelto que escribía un diario cada día desde los catorce años y continuaría haciéndolo hasta el final de su vida[18]. Estuvo en Oxford antes que Isobel estudiando medicina y se especializó en medicina tropical. Cuando estalló la segunda guerra mundial se encontraba en África oriental haciendo investigación de campo e, intrépidamente, encontró la manera de llegar por tierra a coger un barco hacia Inglaterra y presentarse voluntario al servicio militar. Sin embargo, se le asignó a investigación médica.

Isobel tuvo varios trabajos después de graduarse en Oxford, todos por debajo de sus habilidades y credenciales como licenciada universitaria. Uno fue como inspectora de hacienda. Lo odiaba tanto que acabó dejándolo para trabajar como secretaria en un instituto médico de Hampstead. Allí conoció a Frank Hawking. Se casaron al comienzo de la guerra.

En enero de 1942, los Hawking vivían en Highgate, al norte de Londres. A duras penas pasaba una noche en el área de Londres sin que se produjesen ataques aéreos, y Frank e Isobel Hawking decidieron que Isobel debía marcharse a Oxford para dar a luz a sus hijos en un sitio seguro. Alemania no bombardeaba Oxford o Cambridge, las dos grandes ciudades universitarias inglesas, supuestamente en respuesta a la promesa británica de no bombardear Heidelberg y Göttingen. En Oxford, la ciudad que le resultaba familiar por su reciente época universitaria, Isobel pasó la última semana de su embarazo primero en un hotel y, luego, cuando el nacimiento se hizo inminente y aumentó el nerviosismo en el hotel, en el hospital, pero aún fue capaz de dar paseos para llenar su tiempo. En uno de esos pausados días de Invierno, se pasó por una librería y, con un vale para libros, compró un atlas astronómico. Más tarde, la consideraría una adquisición bastante profética[19].

Poco después del nacimiento de Stephen, el 8 de enero, sus padres volvieron con él a Highgate. Su hogar sobrevivió a la guerra, aunque un misil V-2 impactó unas puertas más allá cuando los Hawking estaban ausentes, volando las ventanas de atrás de su casa y dejando trozos de cristal sobresaliendo de la pared de enfrente como pequeños puñales[20]. Había sido un buen momento para estar en otro sitio.

Después de la guerra la familia vivió en Highgate hasta 1950. Mary, la hermana de Stephen, nació allí en 1943 (cuando Stephen tenía menos de dos años), y una segunda hija, Philippa, llegó en 1946. La familia adoptaría otro niño, Edward, en 1955, cuando Stephen era un adolescente. En Highgate, Stephen asistió a la casa-escuela de Byron, a cuyos «métodos progresivos» responsabilizaría más tarde de no haber aprendido a leer hasta que salió de allí.

Cuando el doctor Frank Hawking, que empezaba a ser reconocido como una brillante autoridad en su campo, llegó a ser jefe de la División de Parasitología en el Instituto Nacional de Investigación Médica, la familia se trasladó a St Albans.

Un excéntrico en St Albans

Los Hawking eran una familia unida. Su hogar estaba lleno de buenos libros y buena música, y a menudo retumbaban a todo volumen en el tocadiscos las óperas de Richard Wagner. Frank e Isobel Hawking creían firmemente en el valor de la educación y en que una buena parte de ella debía recibirse en casa. Frank enseñó a sus hijos fundamentos, entre otras cosas, de astronomía y topografía, e Isobel los llevaba a menudo a los museos de South Kensington, donde cada niño tenía un museo favorito aunque ninguno de ellos tenía el menor interés en el favorito de los otros. Así, dejaba a Stephen en el Museo de la Ciencia y a Mary en el Museo de Historia Natural, y luego se quedaba con Philippa, que aún era demasiado joven para quedarse sola, en el Victoria and Albert. Al cabo de un rato, volvía a recogerlos a todos[21].

En St Albans, se consideraba a los Hawking una familia muy inteligente y excéntrica. Su amor por los libros llegaba a crear unos hábitos lectores tan compulsivos que la familia se sentaba a la mesa, sin hablar, con las narices metidas en sus libros, lo que a los amigos de Stephen les parecía extraño y un poco maleducado. Los rumores de que el coche familiar era un coche fúnebre son falsos. Durante muchos años los Hawking se movieron en una sucesión de taxis londinenses usados, negros y con forma de caja. Eso los hacía especiales no solo por la naturaleza del vehículo, sino también porque después de la guerra no se conseguían fácilmente coches de ningún tipo. Solo las familias que de verdad eran ricas tenían coche. Frank Hawking instaló una mesa en la parte de detrás del taxi, entre el asiento banco y los asientos plegables, de tal manera que Stephen y sus hermanos podían jugar a las cartas y a juegos de mesa. El coche y los juegos de mesa se utilizaban especialmente cuando iban a su habitual lugar de vacaciones, una caravana de gitanos pintada y una enorme tienda de campaña del ejército colocadas en un campo en Osmington Mills, Dorset. El campamento de Hawking estaba a solo unos cientos de metros de la playa. Era una playa rocosa, sin arena, pero era una parte de la costa interesante, que fue territorio de contrabandistas en el pasado.

En los años de la posguerra, era habitual que las familias vivieran de modo frugal y con pocos lujos, que no pudieran hacer reparaciones en las casas y que, por generosidad o apuros económicos, vivieran más de dos generaciones bajo el mismo techo. No obstante, los Hawking, aunque vivían en una casa en St Albans más grande que la mayoría de las casas británicas, llevaban la frugalidad y el deterioro de su vivienda al extremo. En esa casa de tres pisos de ladrillo rojo, que aguantaba en pie de milagro, Frank criaba abejas en el sótano y la abuela escocesa de Stephen vivía en el ático, emergiendo con regularidad para tocar el piano espectacularmente bien en los bailes populares locales. Cuando los Hawking se mudaron a ella, la casa necesitaba con urgencia una serie de reparaciones, y así permaneció.

Según el hermano menor adoptado de Stephen, Edward, «era una casa muy grande y oscura… bastante siniestra, parecía salida de una pesadilla[22]». El cristal emplomado y sucio de la puerta principal debió de ser bonito originalmente, pero le faltaban piezas. El vestíbulo delantero estaba iluminado por una sola bombilla y el revestimiento de las paredes, un bonito y auténtico William Morris, se había oscurecido. Un invernadero que había detrás del porche podrido perdía paneles siempre que se levantaba viento. No había calefacción central, la moqueta estaba desgastada y nadie había cambiado las ventanas rotas. Los libros, apretujados en filas de dos en estanterías por toda la casa, añadían un mínimo de aislamiento.

Frank Hawking no pensaba admitir quejas. E insistía en que bastaba con ponerse más ropa en invierno. El propio Frank hacía frecuentes viajes de investigación a África durante los meses más fríos. La hermana de Stephen, Mary, recuerda pensar que los padres eran «como aves migratorias. Estaban en casa para Navidad y después se desvanecían hasta que volvía el buen tiempo[23]». También pensaba que los padres de sus amigos que no desaparecían eran «un poco raros[24]».

La propia casa daba pie a aventuras imaginativas. Stephen y Mary competían en encontrar maneras de entrar, algunas de ellas tan secretas que Mary nunca fue capaz de descubrir más de diez de las once que Stephen descubrió. Como si una casa semejante no fuera suficiente, Stephen tenía otra imaginaria en un lugar imaginario al que llamaba Drane. Parecía que no sabía dónde estaba, solo que existía. Su madre llegó a ponerse un poco nerviosa, porque estaba decidido a coger un autobús para encontrarla pero, después, cuando visitó Kenwood House en Hampstead Heath, le oyó decir que esa era la casa que había visto en un sueño[25].

Los amigos de Stephen llamaban al «dialecto familiar» de los Hawking «Hawkingese» («Hawkingnés»), El propio Frank Hawking tartamudeaba, y Stephen y sus hermanos hablaban tan rápido en casa que también se trababan e inventaban su propia taquigrafía oral[26]. Eso no impedía a Stephen ser, según su madre, «siempre extremadamente locuaz». También era «muy imaginativo… le encantaba la música y actuar en obras de teatro», era «bastante perezoso» pero «un autodidacta desde el principio…, que como un trozo de papel secante, lo absorbía todo[27]». En parte, la razón de que no destacara en la escuela era que no quería que lo aburrieran con cosas que ya sabía o que decidía que no necesitaba saber.

Stephen tenía una naturaleza autoritaria a pesar de ser más pequeño que la mayoría de sus compañeros de clase. Él se organizaba bien y sabía organizar a los demás. También tenía cierta fama de cómico. Que le pegaran chicos más grandes que él no le molestaba, pero tenía sus límites, y podía, si lo obligaban a ello, volverse feroz y amenazante. Su amigo Simon Humphrey tenía una complexión más robusta que Stephen, pero la madre de Simon recordaba que fue Stephen, y no Simon, quien en una ocasión memorable se giró con los puños cerrados para enfrentarse a unos abusones más grandes que los estaban molestando. «Ese es el tipo de cosas que hacía: no tenía igual[28]».

La primera escuela a la que asistió Stephen, con ocho años, en St Albans fue la High School for Girls (instituto para niñas), cuyo nombre era bastante curioso puesto que sus estudiantes incluían a niños mucho más jóvenes y con una edad muy por debajo de la necesaria para ir al «high school» (instituto), y porque su Michael House admitía a niños. Una niña de siete años llamada Jane Wilde, que iba a una clase de niños un poco más pequeños que la de Stephen, se fijó en el chico de «pelo lacio, de color castaño dorado» que estaba sentado «junto a la pared en la clase de al lado[29]», pero no llegó a conocerlo. Más tarde se convertiría en su mujer.

Stephen fue a esa escuela durante solo unos meses, hasta que Frank tuvo que quedarse en África durante más tiempo de lo normal e Isobel aceptó una invitación para llevar a los niños durante cuatro meses a Mallorca. La tranquila y hermosa Mallorca, hogar de la amiga de Isobel en su época en Oxford, Beryl, y el marido de Beryl, el poeta Robert Graves, era un lugar precioso donde pasar el invierno. No descuidaban por completo la educación, porque había un tutor para Stephen y el hijo de los Graves, William[30].

De vuelta en St Albans, después de ese idílico intermedio, Stephen asistió durante un año a Radlett, una escuela privada, y sus resultados fueron lo bastante buenos como para conseguir una plaza en la más selecta St Albans School, también un colegio privado, a la sombra de la catedral. Aunque en su primer año en St Albans su media de notas solo quedó por encima de un tercio de su clase, sus profesores empezaron a darse cuenta de que era más inteligente de lo que demostraba en clase. Sus amigos lo apodaron «Einstein» porque parecía más inteligente que ellos, o bien porque pensaban que era un excéntrico. Probablemente por ambas cosas. Su amigo Michael Church recuerda que tenía cierta «arrogancia general…, cierto sentido general de cómo funcionaba el mundo[31]».

«Einstein» pronto subió en el ranking hasta la mitad de la clase. Incluso ganó el premio Divinity un año. Desde la más temprana niñez de Stephen, su padre le había leído historias de la Biblia. «Era muy versado en cosas religiosas», dijo Isobel más tarde en una entrevista[32]. La familia a menudo disfrutaba manteniendo debates teológicos, argumentando bastante felizmente a favor y en contra de la existencia de Dios.

Sin desanimarse por una posición baja en la clase, ya desde los ocho o nueve años, Stephen se planteó cada vez más en serio convertirse en científico. Se había hecho adicto a preguntar cómo funcionaban las cosas y a intentar averiguarlo. Creía que la ciencia le permitiría descubrir la verdad, no solo de los relojes y las radios, sino también de todo lo que le rodeaba. Sus padres acordaron que a los trece años iría a Westminster School. Frank Hawking pensaba que su propio ascenso se había visto perjudicado por la pobreza de sus padres y por el hecho de no haber asistido a una escuela de prestigio. Otras personas con menos capacidades que él pero con una posición social superior lo habían sobrepasado, o al menos eso le parecía a él. Stephen tendría algo mejor.

Los Hawking no podían permitirse Westminster a menos que Stephen consiguiera una beca. Por desgracia, a esa edad era proclive a sufrir ataques de fiebre moderada, a causa de una fiebre glandular que le habían diagnosticado y, a veces, la fiebre era lo suficientemente seria como para tener que quedarse en cama, sin ir a la escuela. Así, tuvo la mala fortuna de caer enfermo en el momento del examen para la beca. Las esperanzas de Frank se hicieron trizas y Stephen continuó en St Albans School, pero él cree que su educación allí fue como mínimo tan buena como la que habría recibido en Westminster.

Después de que los Hawking adoptaran a Edward en 1955, Stephen ya no fue el único hermano varón. Stephen aceptó a su nuevo hermano pequeño de buen grado. Fue, según Stephen, «probablemente bueno para nosotros. Era un niño bastante difícil. Pero nadie podía evitar quererlo[33]».

Proseguir en St Albans School en lugar de trasladarse a Westminster tuvo una clara ventaja: le permitió seguir creciendo rodeado de un pequeño grupo de amigos cercanos que compartían con Stephen intereses como la peligrosa manipulación de fuegos artificiales en el invernadero destartalado o la invención de juegos de mesa de increíble complejidad y que generaban largas discusiones sobre un amplio abanico de temas. Su juego de Risk tenía ferrocarriles, fábricas, industria y su propia bolsa de valores, y acabarlo requería días de juego concentrado. Otro juego feudal tenía dinastías y elaborados árboles genealógicos. Según Michael Church, había algo que intrigaba particularmente a Stephen sobre la creación de esos mundos y el establecimiento de las leyes que los gobernaban[34]. El padre de John McCIenahan tenía un taller donde permitía a John y a Stephen construir maquetas de barcos y aviones, y Stephen más tarde remarcó que le gustaba «construir maquetas que funcionaran y pudiera controlar… Desde que empecé mi tesis, trasladé esa necesidad a mi investigación de cosmología. Si comprendes cómo funciona el universo, lo controlas en cierto modo[35]». En cierto sentido, los modelos del universo que Hawking propone de adulto están relacionados con el universo «real», del mismo modo que sus maquetas de aviones y barcos de la niñez están relacionadas con los aviones y barcos reales. Proporcionan un sentimiento agradable y reconfortante de control, aunque, en la práctica, no suponen ningún control en absoluto.

Stephen tenía quince años cuando aprendió que el universo se expandía. Eso lo estremeció. «Estaba seguro de que debía haber algún error —dice él—. Un universo estático parecía mucho más natural. Podría haber existido y podría seguir existiendo para siempre; pero un universo en expansión cambiaría con el tiempo. Si continuaba expandiéndose, virtualmente acabaría estando vacío[36]». Eso era perturbador.

Como muchos otros adolescentes de su generación, Stephen y sus amigos se quedaron fascinados por la percepción extrasensorial (ESP). Intentaban determinar una tirada de dados con sus mentes. Sin embargo, el interés de Stephen se convirtió en desprecio cuando asistió a una conferencia de alguien que había investigado los famosos estudios de ESP en Duke University en Estados Unidos. El conferenciante contó a su público que, siempre que los experimentos obtenían resultados, las técnicas experimentales eran incorrectas y que, cuando las técnicas experimentales eran correctas, no se obtenían resultados. Stephen llegó a la conclusión de que la ESP era un fraude. Su escepticismo sobre las reivindicaciones del fenómeno psíquico no han cambiado. En su opinión, la gente que cree en semejantes afirmaciones se han estancado en el nivel mental que tenía con quince años.

El antecesor de «Cosmos»

Probablemente la mayor de todas las aventuras y hazañas del pequeño grupo (y que capturó la atención y la admiración de la ciudad entera de St Albans) fue construir un ordenador que llamaron LUCE (Logical Uniselector Computing Engine). Montado a partir de piezas recicladas de relojes y otros objetos mecánicos y eléctricos, incluida la centralita de un viejo teléfono, LUCE podía realizar simples funciones matemáticas. Por desgracia, esa obra de arte adolescente ya no existe. Lo que quedó de ella, se tiró a la basura cuando un nuevo director de informática en St Albans realizó una limpieza general[37].

La versión más avanzada de LUCE fue el resultado de los últimos años que Stephen y sus amigos pasaron en la escuela antes de la universidad.

Tendrían que tomar decisiones duras sobre el futuro. Frank Hawking animó a su hijo a seguir su ejemplo estudiando medicina. La hermana de Stephen, Mary, lo haría pero, a Stephen, la biología le parecía demasiado imprecisa. Pensaba que los biólogos observaban y describían cosas, pero no las explicaban a un nivel fundamental. La biología también requería saber dibujar con detalle, y a él no se le daba muy bien el dibujo. Quería dedicarse a una materia en la que pudiera buscar respuestas exactas y llegar a la raíz de las cosas. Si hubiera conocido la biología molecular, su carrera podría haber sido diferente. A los catorce años, inspirado particularmente por un profesor llamado señor Tahta, decidió que quería estudiar «matemáticas, más matemáticas y física».

El padre de Stephen insistió en que no era una elección práctica. ¿Qué trabajo podía ejercer un matemático aparte de enseñar? Además, quería que Stephen fuera a su propia universidad, University College, en Oxford, y en «Univ», no se podía estudiar matemáticas. Stephen siguió el consejo de su padre y empezó a estudiar química, física y solo un poco de matemáticas para preparar su entrada en Oxford. Así, presentaría una solicitud en Univ para estudiar principalmente física y química.

En 1959, durante el último año de Stephen antes de dejar su hogar para ir a la universidad, su madre Isobel y los tres niños más pequeños acompañaron a Frank cuando viajó a la India para realizar un proyecto de investigación más largo de lo habitual. Stephen se quedó en St Albans y vivió todo el año con la familia de su amigo Simon Humphrey. Siguió invirtiendo mucho tiempo en mejorar LUCE, aunque el doctor Humphrey lo interrumpía con regularidad para insistir en que escribiera cartas a su familia, algo que Stephen, por su cuenta, habría descuidado felizmente. No obstante, la tarea principal de ese año tenía que ser estudiar para los exámenes con el fin de conseguir una beca, que tenían lugar en marzo. Era esencial que Stephen realizara muy bien esos exámenes para tener alguna oportunidad de que Oxford lo aceptara.

Raras veces los estudiantes que no estaban por encima de la media de su clase en la escuela entraban en Oxford a menos que alguien moviera los hilos necesarios en la sombra. La mediocre actuación de Stephen en la escuela dio a Frank Hawking los motivos suficientes para pensar que más le valía empezar a mover los hilos necesarios.

El director de St Albans también tenía sus dudas sobre las posibilidades de Stephen de entrar y conseguir una beca, y le sugirió que esperara otro año. Era joven para solicitar el ingreso en la universidad. Los otros chicos que planeaban hacer los exámenes con él eran un año mayores. Sin embargo, tanto el director como el padre habían infravalorado la inteligencia de Stephen, así como sus conocimientos y su capacidad de estar a la altura del reto. Sus calificaciones fueron casi perfectas en la parte de física del examen del entrada. Su entrevista en Oxford con el profesor del University College y tutor de física, el doctor Robert Berman, fue tan bien que lo aceptaron para estudiar físicas y le concedieron una beca sin dudarlo. Un triunfante Stephen se reunió en la India con su familia para el final de su estancia.

No un hombre gris

En octubre de 1959, con diecisiete años, Hawking fue a Oxford para entrar en el University College, la universidad de su padre. Univ está en el corazón de Oxford, en High Street. Fundada en 1249, es la más antigua de los muchos colleges que integran la universidad. Stephen estudiaría ciencias naturales, con especial atención a la física. En esta época había llegado a considerar las matemáticas no como un tema que estudiar por sí mismo, sino como herramienta para estudiar física y aprender cómo se comporta el universo. Más tarde lamentaría no haberse esforzado más por dominar esa herramienta. La arquitectura de Oxford, como la de Cambridge, es una magnífica mescolanza de todos los estilos desde la Edad Media. Sus tradiciones intelectuales y sociales son anteriores incluso a sus edificios; como las de cualquier universidad, son una mezcla de auténtica brillantez intelectual, impostación pretenciosa, tonterías inocentes y auténtica decadencia. Para cualquier joven interesado en alguno de estos elementos, el nuevo entorno de Stephen tenía mucho que ofrecer. No obstante, durante un año y medio, se sintió solo y aburrido. Muchos estudiantes de ese año eran considerablemente mayores que él, no solo porque había pasado los exámenes antes, sino también porque los demás se habían tomado un tiempo para realizar el servicio nacional. No tenía ganas de paliar su aburrimiento mediante el trabajo académico. Había descubierto que conseguía mejores resultados que la mayoría sin estudiar prácticamente nada en absoluto.

Al contrario de lo que indica su reputación, las tutorías de Oxford no suelen ser individuales, sino que dos o tres estudiantes comparten un tutor. Un joven llamado Gordon Berry se convirtió en el compañero de tutoría de Hawking. Eran dos de los cuatro únicos estudiantes de física que entraron en la Univ ese trimestre de Michaelmas (otoño) de 1959. Este pequeño grupo de recién llegados (Berry, Hawking, Richard Bryan y Derek Powney) pasaban la mayor parte de su tiempo juntos, algo aislados del resto del college.

A mediados de su segundo año, Stephen empezó a disfrutar de Oxford. Cuando Robert Berman lo describe, es difícil creer que esté hablando del mismo Stephen Hawking que parecía tan corriente unos años antes y tan aburrido el año anterior. «Creo que realmente hizo un esfuerzo por rebajar su nivel al de los otros estudiantes para ser uno más de los chicos. Si no estabas enterado de su habilidad con la física y, hasta cierto punto, con las matemáticas, él no te lo habría dicho… Era muy popular[38]». Quienes recuerdan a Stephen en su segundo y tercer año en Oxford lo describen como animado, optimista y adaptable. Llevaba el pelo largo, era famoso por su ingenio y la gustaban la música clásica y la ciencia ficción.

La actitud entre la mayoría de los estudiantes de Oxford en esos días, como recuerda Hawking, era «muy contraria al trabajo»: «Se suponía que tenías que ser brillante sin esfuerzo o aceptar tus limitaciones y conseguir una licenciatura de cuarta clase. Trabajar mucho para conseguir un tipo mejor de licenciatura se consideraba como una marca de ser un hombre gris, el peor adjetivo del vocabulario de Oxford». La irresponsabilidad de Stephen, su espíritu independiente y su actitud relajada hacia sus estudios encajaba correctamente. En un incidente típico en una tutoría, después de leer una solución que había obtenido, arrugó el papel con desdén y lo lanzó a la papelera, que estaba en la otra punta de la habitación.

El currículo de física, al menos para alguien con las capacidades de Hawking, podía capearse con éxito sin renunciar a esa pose displicente. Hawking lo describía como «ridiculamente fácil. Podías aprobar sin asistir a ninguna conferencia, simplemente yendo a una o dos tutorías a la semana. No necesitabas recordar muchos hechos, solo unas cuantas ecuaciones[39]». Al parecer, también podías aprobar sin dedicar mucho tiempo a hacer experimentos en el laboratorio. Gordon y él encontraron maneras de usar atajos para recabar datos y falsear partes de los experimentos. «Simplemente no nos esforzábamos —recuerda Berry—, Y Steve era el primero que no estaba por la labor de aplicarse[40]».

Derek Powney cuenta una historia de cuando a los cuatro se les mandó un trabajo que tenía que ver con la electricidad y el magnetismo. Había trece preguntas, y su tutor, el doctor Berman, les dijo que hicieran todas las que pudieran durante la semana previa a la siguiente tutoría. Al final de la semana Richard Bryan y Derek habían conseguido resolver un problema y medio; Gordon, solo uno; y Stephen todavía no había empezado. El día de la tutoría, Stephen se saltó tres clases por la mañana para poder trabajar en los problemas, y sus amigos pensaron que le había llegado el momento de recibir su merecido. Cuando se reunió con ellos a mediodía anunció desolado que solo había podido resolver diez. Al principio, pensaron que estaba bromeando, hasta que se dieron cuenta de que, en realidad, había resuelto diez. Derek comentó que ese fue el momento en el que los amigos de Stephen reconocieron «que no solo no estaban en la misma calle, sino que no estaban en el mismo planeta[41]». «incluso en Oxford, todos hemos sido notablemente estúpidos para sus estándares[42].

Sus amigos no eran los únicos a los que impresionaba su inteligencia. El doctor Berman y otros profesores empezaban también a darse cuenta de que Hawking tenía una mente brillante, por completo diferente a la de sus contemporáneos. «La física a ese nivel simplemente no era un reto para él. En realidad trabajaba muy poco, porque podía hacer cualquier cosa que se pudiera hacer. Solo necesitaba saber que algo podía hacerse, y lo haría sin fijarse en cómo lo hacían los demás. No sé si tenía algún libro, pero desde luego no tenía muchos, y no tomaba apuntes[43]. «No soy tan presuntuoso como para pensar que le enseñé algo[44]. Otro tutor dijo que era el tipo de estudiante a quien le gustaba encontrar errores en los libros de texto en lugar de solucionar los problemas.

El programa de física de Oxford estaba organizado de manera que resultaba fácil no ver demasiada urgencia en trabajar. Duraba tres años y no había exámenes hasta el final del tercer año. Hawking calcula que dedicó una hora diaria de media al estudio: alrededor de mil horas en tres años. «No me enorgullece esta falta de trabajo —dice él—. Solo describo mi actitud de ese momento, que compartía con la mayoría de mis compañeros estudiantes: una actitud que se debía a un aburrimiento total y a la sensación de que no había nada por lo que valiera la pena hacer un esfuerzo. Como consecuencia de mi enfermedad, mi opinión al respecto ha cambiado: cuando te enfrentas a la posibilidad de una muerte cercana, te das cuenta de que la vida merece la pena vivirla, y que hay muchas cosas que quieres hacer».

Una buena explicación de por qué el ánimo de Stephen mejoró de modo drástico a mediados de su segundo año fue que él y Gordon Berry se unieron al Boat Club (club de remo) de la universidad. Ninguno de los dos era un tipo fornido, como los que se convierten en grandes remadores, pero eran ligeros, enjutos, inteligentes y rápidos, con voces fuertes y autoritarias, y esos son los atributos que los clubes de remo de la universidad buscaban para reclutar timoneles, es decir, la persona que se sienta mirando hacia delante, frente a la fila de cuatro u ocho remeros, y que gobierna el barco con asas pegadas al timón. La posición de timonel es definitivamente una posición de control, con la que Hawking ha reconocido que disfrutaba cuando hacía maquetas de barcos, aviones y universos (pensemos en un hombre de complexión delgada dirigiendo a ocho tipos musculosos).

Stephen se esforzaba mucho más en el río, remando y dirigiendo el bote para Univ que en sus estudios. Una manera segura de ser popular en Oxford era pertenecer al equipo de remo de tu college. Aunque un intenso aburrimiento y la sensación de que no valía la pena esforzarse por nada eran las actitudes que prevalecían en todas partes, la situación cambiaba por completo en el río. Los remeros, los guías y los entrenadores se reunían con regularidad en el embarcadero al amanecer, incluso cuando había una capa de hielo en el río, para realizar duros ejercicios calisténicos y transportar el bote de remo hasta el agua. Practicaban sin piedad hiciera el tiempo que hiciera, yendo de arriba abajo del río, mientras los entrenadores los seguían en bicicleta por el camino de sirga, exhortando a la tripulación. En los días de carrera, las emociones se disparaban y multitudes escandalosas de admiradores corrían por las orillas del río para animar a los botes de su college. Había días de carrera nublados en los que los botes aparecían y desaparecían como fantasmas, y otros días de carrera lluviosos en los que el agua llenaba el fondo de los botes. Las cenas de club de remo con ropa formal en el salón del college duraban hasta tarde y acababan con guerras de servilletas de tela empapadas en vino.

A todo eso había que sumarle un sentimiento estupendo de bienestar físico, camaradería, un esfuerzo sin cortapisas y el disfrute desenfadado de la vida en el college. Stephen se convirtió en un miembro popular de la tripulación del barco. A nivel de competición interuniversitaria, conseguía buenos resultado. Antes, nunca se le había dado bien el deporte, de manera que el cambio resultaba hilarante. El responsable del equipo de remo de aquella época, Norman Dix, lo recordaba como un «tipo aventurero; nunca sabías del todo qué iba a hacer[45]. Era habitual que los remos se rompieran y los botes acabaran dañados porque Stephen cogía los giros muy cerrados e intentaba ganar ventaja con maniobras complicadas que otros timoneles evitaban.

Al final de su tercer año, no obstante, los exámenes de repente parecían una amenaza mayor que cualquier bote de competición. Hawking estuvo a punto de flaquear. Eligió como especialidad la física teórica, lo que implicaba que tenía que optar entre dos áreas de estudio después de graduarse: cosmología, el estudio de grandes dimensiones; o las partículas elementales, el estudio de las cosas muy pequeñas. Hawking eligió cosmología. «La cosmología simplemente parecía más interesante, porque realmente parecía tratar la pregunta: ¿de dónde surgió el universo?»[46] Fred Hoyle, el astrónomo británico más distinguido de su tiempo, estaba en Cambridge. A Stephen le entusiasmaba la idea de trabajar con Hoyle después de realizar un curso de verano con uno de los estudiantes graduados más sobresalientes de Hoyle, Jayant Narlikar. Stephen solicitó realizar la investigación para su tesis en Cambridge y fue aceptado con la condición de que sacara la nota máxima en Oxford.

Mil horas de estudio era una preparación escasa para conseguir la nota más alta. Sin embargo, los exámenes de Oxford permiten elegir entre muchas preguntas y problemas. Stephen confiaba en que podría salir airoso resolviendo problemas de física teórica y evitando cualquier pregunta que requiriera un conocimiento de los hechos. Conforme se acercaba el día del examen, su confianza flaqueaba. Decidió, como seguro por si fallaba, realizar los exámenes de Servicio Civil y solicitar un trabajo en el Ministerio de Obras Públicas.

La noche anterior a sus exámenes de Oxford, Stephen estaba demasiado nervioso como para dormir. El examen no le fue demasiado bien. Tenía que hacer los exámenes del Servicio Civil a la mañana siguiente, pero se durmió y se los perdió. Ahora, todo dependía de sus resultados en Oxford.

Stephen y sus amigos estaban en vilo esperando que salieran los resultados, y solo Gordon confiaba en que le había ido bien el examen (suficiente para un excelente, creía él). Gordon se equivocaba. Él y Derek sacaron notables; Richard, un decepcionante aprobado, y Stephen acabó desafortunadamente en la frontera entre un excelente y un notable. Ante este resultado, los examinadores convocaron a Hawking para una entrevista personal o viva. Le preguntaron sobre sus planes. A pesar de la tensa situación y de tener su futuro colgando de un hilo, Stephen soltó el tipo de afirmación por el que era famoso entre sus amigos: «Si saco un excelente, iré a Cambridge. Si me ponen un notable, me quedaré en Oxford. Así que espero que me pongan un excelente». El doctor Berman dijo de los examinadores: «Eran lo suficientemente inteligentes para darse cuenta de que estaban hablando con alguien mucho más listo que ellos[47].

A pesar de su triunfo, no todo iba bien. Las aventuras de Hawking como timonel, su popularidad y su rabia contra los exámenes habían tapado un problema que había empezado a notar ese año, y que se negaba a reconocer. «Parecía que me volvía más torpe, y me caí una o dos veces sin razón aparente[48], recuerda él. El problema había incluso invadido su existencia idílica en el río cuando empezó a tener problemas para remar en el bote de una sola plaza. Durante su trimestre final en Oxford, se precipitó escaleras abajo y aterrizó sobre su cabeza.

Sus amigos pasaron varias horas ayudándolo a sobreponerse a una pérdida de memoria a corto y largo plazo, le insistieron en que fuera al médico para asegurarse de que no se había producido ningún daño serio, y lo animaron a realizar un test de inteligencia Mensa para demostrarles a ellos y a sí mismo que su mente estaba en perfectas condiciones. Todo parecía estar bien, pero les costaba creer que su caída hubiera sido un simple accidente. Sin duda, había algún problema, pero no a consecuencia de su caída… ni tampoco con su mente. Ese verano, durante un viaje que él y un amigo realizaron a Persia (ahora Irán), cayó gravemente enfermo, probablemente aquejado de un trastorno estomacal turístico o por una reacción a las vacunas que había tenido que ponerse para el viaje[49] Fue un viaje terrible en otros sentidos, y aún lo fue más para su familia, que estaba en casa, que para Stephen. Perdieron el contacto con él durante tres semanas, durante las cuales se produjo un importante terremoto en el área por la que viajaba. Después, descubrieron que Stephen había estado tan enfermo y había ido en un autobús que daba tantos botes que no había notado el terremoto en absoluto. Finalmente, volvió a casa, agotado y enfermo. Más tarde, se especularía sobre si una vacuna no estéril contra la viruela antes del viaje habría causado su enfermedad en Persia y también su ELA, pero la última, de hecho, había empezado antes. No obstante, debido a su enfermedad en Persia y a los crecientes síntomas preocupantes que experimentaba, Stephen llegó a Cambridge como un veinteañero más nervioso y débil del que había sido en Oxford la primavera anterior. Se mudó al Trinity Hall para el trimestre Michaelmas en otoño de 1962.

Durante el verano anterior a que Stephen se fuera a Cambridge, Jane Wilde lo vio mientras paseaba con sus amigos en St Albans. Era un «joven con una manera de andar extraña, con la cabeza baja y la cara protegida del mundo por una masa ingobernable de pelo castaño liso… inmerso en sus propios pensamientos, sin mirar ni a derecha ni a izquierda… andando torpemente en dirección contraria[50]. La amiga de Jane, Diana King, hermana del amigo de Stephen, Basil King, sorprendió a sus amigos diciéndoles que había salido con él. «Es raro, pero muy listo. Me llevó al teatro una vez. Y asiste a manifestaciones contra las armas nucleares[51].

Capítulo 4

Enterarme de que tenía una enfermedad incurable que probablemente me mataría en pocos años me causó una impresión nada desdeñable

El primer año de Hawking en Cambridge fue un tremendo desastre. Fred Hoyle ya tenía completa su cuota de estudiantes graduados, así que asignaron a Stephen a Denis Sciama. Sciama era un nombre menos importante en física que Hoyle (de hecho, Stephen nunca lo había oído), pero otros sabían que era un buen mentor que se preocupaba mucho de sus estudiantes. También estaba mucho más disponible en Cambridge que Hoyle, quien era una figura internacional y pasaba mucho de su tiempo en observatorios en otras partes del mundo.

Tanto Sciama como Hoyle estaban a favor de la teoría del estado estacionario del universo. Hoyle, con Hermann Bondi y Tom Gold, había concebido esa teoría.

La teoría del estado estacionario reconocía la expansión del universo, pero, al contrario que la teoría del Big Bang, no requería que el universo tuviera un inicio en el tiempo. La propuesta afirmaba que, conforme el universo se expande y las galaxias se alejan unas de otras, nueva materia parece llenar los huecos cada vez más grandes que se forman entre ellas, y que finalmente dan lugar a nuevas estrellas y galaxias. En cualquier momento de su historia y del futuro, el universo parece bastante igual que en cualquier otra época. El estado estacionario estaba destinado a perder la competición con la teoría del Big Bang, pero durante un tiempo fue un competidor brillantemente viable.

Para alguien con una formación en matemáticas descuidada, como Hawking, la relatividad general era una ardua tarea, y pronto lamentó profundamente dejar que su padre lo apartara de las matemáticas en Oxford. Sciama sugirió que se concentrara en astrofísica, pero Stephen se había hecho el firme propósito de estudiar la relatividad general y cosmología. Procurando mantenerse a flote, se procuró a sí mismo una formación rápida y dura. En el King’s College de Londres, Hermann Bondi había empezado un curso sobre la relatividad general. Stephen, junto con otros estudiantes graduados de Cambridge, viajaba allí de modo regular para asistir a las clases.

Estudiar la relatividad y la cosmología era una opción arriesgada incluso para aquellos con una preparación matemática suficiente. La comunidad científica miraba la cosmología con suspicacia y desaprobación. Como Hawking diría más tarde, «la cosmología solía considerarse una pseudociencia y el ámbito de físicos que podían haber hecho un trabajo útil en los años previos, pero que habían caído en el misticismo en su chocheo[52]. Era altamente especulativa, con datos observacionales insuficientes para moderar u orientar la especulación[53] El propio Sciama, solo dos años antes de conocer a Hawking, escribió que la cosmología era un tema en extremo controvertido, que contiene poco o ningún cuerpo de doctrina consensuado[54]

Hawking era consciente de estas dificultades, pero el reto de trabajar en los límites y aventurarse en territorio inexplorado era irresistible. La cosmología y la relatividad general eran «campos descuidados que habían llegado al punto adecuado para desarrollarse en ese momento. Al contrario que las partículas elementales, había una teoría bien definida, la teoría general de la relatividad de Einstein, que se consideraba imposiblemente difícil. La gente estaba tan encantada de encontrar alguna solución a las ecuaciones de campo [de Einstein], que no preguntaba qué significado físico tenía, si es que tenía alguno[55].

La teoría general de la relatividad de Einstein era, desde luego, como Hawking señaló, una teoría bien definida en la que la gravedad se explicaba como la curvatura del espaciotiempo, pero Sciama tenía razón sobre la cosmología. Seguía en marcha la batalla sobre qué teoría podía describir correctamente la historia del universo (la teoría del Big Bang y la teoría del estado estacionario). ¿Había tenido un principio el universo o no? En el siglo XXI parece increíble que cuando Hawking llegó a Cambridge como estudiante graduado en 1962, esa cuestión no estuviera clara todavía.

No conseguir que Hoyle fuera su supervisor y sus carencias en matemáticas fueron reveses a los que Hawking tuvo que enfrentarse, pero no eran más importantes que los de cualquier estudiante graduado de primer año. Mientras luchaba por entender la relatividad general y buscar una salida a través del laberinto matemático que se necesitaba para comprenderlo, un problema mucho más inusual y despiadado se cernía sobre él en otoño de 1962, y amenazaba con hacer que todo su esfuerzo fuera inútil. La torpeza que había notado durante su tercer año en Oxford siguió empeorando. Ese primer otoño en Cambridge, tenía dificultades para atarse los zapatos y a veces tenía problemas para hablar. Arrastraba las palabras lo suficiente como para que quienes lo conocían por primera vez supusieran que tenía un problema de habla.

Cuando volvió a casa en St Albans para Navidad después de su primer trimestre en Cambridge, los problemas físicos de Stephen eran demasiado evidentes como para ocultárselos a sus padres. Frank Hawking llevó a su hijo al médico de la familia. Ese doctor lo derivó al especialista. Concertaron una cita para después de las vacaciones.

Poco después de su vigésimo primer cumpleaños en enero, Hawking no había vuelto a Cambridge para el trimestre Lent, sino que estaba en el hospital de St Bartholomew de Londres para realizarse una serie de pruebas. Tal vez, el hecho de que su hermana Mary se preparara en el Bart’s para seguir los pasos de su padre en medicina hacía la situación menos amenazante. Stephen rechazó la habitación privada de hospital que sus padres le habían buscado por sus «principios socialistas». En el hospital, los especialistas tomaron una muestra de tejido muscular de su brazo, le pusieron electrodos y le inyectaron fluido radio-opaco en su columna vertebral y lo examinaron de arriba abajo con rayos X mientras ellos inclinaban la cama en la que estaba. Después de dos semanas, lo dejaron ir, diciendo que el suyo no era un «caso típico» y que no tenía esclerosis múltiple. Los doctores le sugirieron que volviera a Cambridge y continuara con su trabajo. «Deduje —recuerda Hawking— que esperaban que mi situación continuara empeorando, y que no podían hacer nada aparte de darme vitaminas. Pero también veía que no esperaban que me hicieran mucho efecto. No me apeteció pedir más detalles, porque obviamente eran malos».

Isobel Hawking no fue consciente de la gravedad de la enfermedad de su hijo hasta el día en que, mientras patinaban sobre hielo, él se cayó y no pudo levantarse. Cuando consiguió levantarlo, lo llevó a cuestas hasta un café y lo obligó a hablar sobre las dificultades físicas que estaba experimentando y lo que decían los doctores. Insistió en hablar ella misma con su médico y le dieron las mismas noticias devastadoras[56]

Hawking había contraído una rara enfermedad para la que no se conoce cura, esclerosis lateral amiotrófica (ELA), conocida en Gran Bretaña como enfermedad de las neuronas motoras, y en Estados Unidos como enfermedad de Lou Gehrig. Causa una desintegración gradual de las células nerviosas de la médula espinal y del cerebro que regulan la actividad muscular voluntaria. Los primeros síntomas suelen ser debilidad y temblores de las manos, problemas de pronunciación y dificultad al tragar. Conforme las células nerviosas se desintegran, los músculos que controlan se atrofian. Finalmente esto pasa a todos los músculos voluntarios del cuerpo, y resulta imposible realizar ningún movimiento. Se pierde la capacidad de hablar y cualquier otra forma de comunicación. Aunque Hawking no es el único paciente que ha sobrevivido durante varias décadas, la muerte casi siempre sobreviene en dos o tres años como resultado de una neumonía o por asfixia cuando los músculos respiratorios fallan. La enfermedad no afecta a los músculos involuntarios del corazón, a los músculos de eliminación de residuos o a los órganos sexuales, y el cerebro permanece completamente lúcido hasta el final. Para algunos esto parece una ventaja, y para otros un horror. A menudo, se suministra morfina a los pacientes en los estadios finales de la enfermedad no para el dolor (pues no se sufre ninguno), sino para el pánico y la depresión.

Todo cambió para Hawking. Con su típica tibieza, describe su reacción: «Enterarme de que tenía una enfermedad incurable que probablemente me mataría en unos pocos años me causó una impresión nada desdeñable. ¿Cómo podía pasarme a mí algo así? ¿Por qué tenía que acabar todo así? No obstante, mientras había estado en el hospital, había visto a un chico al que conocía vagamente morir de leucemia en la cama enfrente de la mía. No fue una visión agradable. Claramente, había personas que estaban mucho peor que yo. Al menos, mi condición no me hacía sentir enfermo. Siempre que empezaba a deprimirme, recordaba a ese chico».

Al principio, no obstante, Hawking cayó en una profunda depresión. No sabía qué debía hacer, qué le iba a pasar, cuán rápidamente empeoraría, o cómo sería. Sus médicos le habían dicho que continuara con la investigación para su tesis doctoral, pero ese asunto tampoco le iba nada bien, lo cual le resultaba casi tan deprimente como su enfermedad. Parecía inútil intentar seguir trabajando en un doctorado que no viviría para conseguir, no era más que un estúpido recurso para mantener la mente ocupada mientras su cuerpo se moría. Se refugió miserablemente en sus habitaciones del college en Trinity Hall, pero él insiste: «Las afirmaciones de los artículos de revistas de que bebía mucho son una exageración. Me sentía un poco como un personaje trágico. Me acostumbré a escuchar a Wagner».

«Mis sueños en ese tiempo eran bastante perturbados —recuerda él—. Antes de que se me diagnosticara mi enfermedad, la vida me había aburrido mucho. No parecía haber nada que valiera la pena. Pero poco después de salir del hospital, soñé que iba a ser ejecutado. De repente, me di cuenta de que había muchas cosas que valía la pena hacer si me indultaban. Otro sueño que tuve varias veces era que sacrificaba mi vida para salvar a otros. Al fin y al cabo, si iba a morir de todos modos, mejor que fuera haciendo algo bueno».

Frank Hawking echó mano de todos los contactos que tenía a su alcance por su posición en la profesión médica. Contactó con expertos de todas las enfermedades que pudieran estar relacionadas, pero todo fue en vano. Los médicos de Hawking esperaban que su situación se estabilizara, pero la enfermedad progresaba con rapidez. Pronto le informaron de que solo le quedaban un par de años de vida. En ese momento, su padre acudió a Denis Sciama para que ayudara a Stephen a acabar su tesis pronto. Sciama, que conocía el potencial de Hawking y que no quería comprometerlo aunque él se estaba muriendo, rechazó la petición.

Pasaron dos años. El avance de la enfermedad se ralentizó. «No morí. De hecho, aunque había nubes que amenazaban mi futuro, descubrí para mi sorpresa que en ese momento disfrutaba de la vida mucho más que antes». Tenía que usar bastón, pero su condición no era tan mala. La discapacidad total y la muerte, aunque todavía no estaban muy lejanas, se pospusieron. Sciama sugirió que, como iba a vivir más tiempo, debería acabar su tesis. Hawking consiguió su aplazamiento, uno precario y temporal, pero la vida era preciosa y estaba llena de cosas que merecían la pena.

En enero de 1963, justo antes de que Hawking ingresara en el hospital para hacerse unas pruebas, Basil King y su hermana Diana organizaron una fiesta de Año Nuevo en St Albans. Allí, Hawking había conocido a una amiga de Diana, Jane Wilde[57] que estaba acabando el instituto en St Albans y que había sido aceptada para estudiar lenguas el siguiente otoño en el Westfield College de la Universidad de Londres. Jane más tarde describió cómo vio a Stephen en esa fiesta: «de constitución delgada, apoyado contra la pared en una esquina, de espaldas a la luz, gesticulando con sus largos dedos delgados mientras hablaba (el pelo le caía sobre la cara y sobre las gafas) y llevaba una chaqueta de terciopelo negro gastada y una pajarita de terciopelo rojo[58]. Adornando un poco la historia de su viva en Oxford (el examen oral con el que al final consiguió su Excelente), la hizo reír a ella y a su amigo de Oxford con la anécdota sobre cómo había convencido a los examinadores de que le pusieran un excelente y lo dejaran ir a Cambridge dándoles la oportunidad de enviarlo, como un caballo de Troya, a la universidad rival[59] A Jane, aquel desaliñado estudiante graduado le pareció terriblemente inteligente, excéntrico y bastante arrogante. Pero era interesante, y le gustó el ingenio con el que se reía de sí mismo. Dijo que estaba estudiando cosmología, pero ella no sabía lo que eso significaba.

Stephen y Jane se intercambiaron datos y direcciones en la fiesta, y unos días después, Jane recibió una invitación a una celebración de cumpleaños (el vigésimo primer cumpleaños de Stephen) el 8 de enero. La fiesta era la primera experiencia de Jane en el excéntrico hogar de los Hawking en Hillside Road, número 14, en St Albans. Aunque reconoció a la mayoría de la familia como caras conocidas en St Albans, se sintió dolorosamente poco sofisticada entre ellos y sus amigos, y pasó la mayor parte de la noche en una esquina cerca del fuego para intentar mantenerse templada en esa gélida casa, sujetando al hermano menor de Stephen, Edward, en su regazo. La velada tampoco fue un éxito total para Stephen. Sus problemas físicos empezaban a ser imposibles de ocultar y tenía dificultad para servir las bebidas.

Alrededor de un mes después, Jane oyó a Diana King y a un amigo discutir la noticia de que habían diagnosticado a Stephen «una enfermedad que provocaba parálisis terrible y paralizante… algo parecido a la esclerosis múltiple, pero no es esclerosis múltiple y dicen que probablemente solo le quedan un par de años de vida[60]. El hermano de Diana, Basil, había ido a visitarlo al hospital.

Casualmente, Jane se encontró con Stephen una semana después en el andén del tren en St Albans, con un aspecto muy parecido al anterior pero vestido de modo más convencional y con un mejor corte de pelo. Los dos esperaban el tren a Londres. En el viaje, se sentaron juntos y charlaron. Cuando Jane mencionó que lamentaba que le hubieran llegado noticias de su estancia en el hospital, Stephen frunció la nariz y no dijo nada[61] Ella no insistió. Él le preguntó si quería acompañarlo al teatro algún fin de semana cuando volviera a casa de Cambridge. Ella respondió que sí.

Su primera cita fue para cenar e ir al teatro en Londres. La velada resultó tan cara que cuando se subieron al autobús que los llevaba de vuelta a la estación de tren, Stephen se dio cuenta de que se había quedado sin dinero. No había cajeros automáticos en esos días. Después de agasajar a esa jovencita con una primera cita fastuosa, le tuvo que pedir a ella que le pagara el billete del autobús. Tras hurgar en su bolso, Jane descubrió que su monedero no estaba allí, y así empezó su primera aventura juntos.

Después de bajarse a toda prisa del autobús antes de que alguien les pidiera el billete, Jane y Stephen volvieron al ya oscuro y cerrado teatro Old Vic y descubrieron un acceso por la entrada de artistas. El monedero de Jane estaba debajo del asiento en el que había caído y todo parecía salir bien cuando las luces se apagaron completamente. Stephen la cogió de la mano, anduvieron a tientas hasta el escenario, lo cruzaron en una oscuridad total y salieron por la entrada de artistas de nuevo, Jane aceptó el seguro liderazgo de Stephen «con silenciosa admiración[62].

Stephen definitivamente no era el tipo de hombre de pizza y película, puesto que su siguiente invitación fue para asistir al Baile de Mayo del Trinity Hall. La cena y el teatro en Londres y un Baile de Mayo en Cambridge eran, con certeza, dos de las citas más espléndidas que una chica podía esperar.

Cuando Stephen llegó en junio[63]para llevar a Jane a Cambridge, el deterioro de su condición física la conmocionó. Se preguntó si «esa figura ligera, débil y renqueante que parecía usar el volante para levantarse y ver por encima del salpicadero[64] era capaz de conducir el coche hasta Cambridge. Los peligros del viaje, no obstante, no surgieron de la discapacidad de Stephen sino de su imprudencia y la velocidad a la que conducía. Cuando llegaron, Jane se prometió a sí misma que cogería el tren de vuelta a casa, en lugar de repetir la experiencia[65]

Aunque el Trinity Hall es pequeño comparado con otros colleges de Cambridge como Trinity y St John’s, su Baile de Mayo resultó ser la experiencia mágica que cabía esperar. Los céspedes y las alfombras de flores, que caían hacia el río y los prados de los Backs más allá, estaban decorados con una iluminación romántica, y todo el mundo vestido con atuendo formal tenía un aspecto mucho mejor de lo habitual. Había música para todos los gustos en diferentes partes del college: un cuarteto de cuerda en una habitación con paneles elegante; un cabaré en el salón principal; una banda de jazz; una banda de percusión jamaicana; se servía el champán de una bañera, y había un espléndido bufé. La fiesta se prolongó hasta el amanecer y el desayuno y el día siguiente incluyeron una batea por el río. Jane, al principio, se quedó perpleja, pero después le impresionó la capacidad de los amigos de Hawking para discutir ásperamente con él un minuto sobre algún tema intelectual, y al siguiente, tratarlo con extraordinaria delicadeza por su debilitada condición física. Cuando todo acabó, Stephen, con gran contrariedad de Jane, no quería ni oír hablar de que cogiera el tren de vuelta en lugar de volver en coche con él. Ella llegó a casa tan nerviosa y disgustada con su manera de conducir que salió del coche, y entró indignada en casa. Por insistencia de su madre, volvió a salir para invitarlo a tomar el té. A pesar de sus extravagantes invitaciones a salir, no había todavía ningún romance, aunque Hawking pensaba que era una «chica encantadora[66], y fue más o menos por esta época cuando Derek Powney se quedó asombrado por el repentino interés de su viejo amigo en las elegías de John Donne, algunos de los poemas de amor más bonitos y explícitos que se han escrito[67]

Después de ver a Stephen unas cuantas veces más con su familia y la de ella, Jane se fue a pasar un verano a España, una exigencia de su licenciatura en Westfield College. Cuando volvió, Stephen había vuelto a irse a Cambridge de nuevo, y, al cabo de poco tiempo, la propia Jane dejó St Albans para irse a vivir a Londres y empezar sus estudios. Hasta noviembre no volvió a tener noticias suyas. Él tenía una cita con el dentista en Londres y la invitó a ver la Wallace Collection (una famosa exposición de arte, muebles, porcelanas, armas y armaduras), a cenar y a ver la ópera de Wagner El holandés errante. En esta cita, Stephen se tropezó y se cayó en medio de Lower Regent Street. Jane lo ayudó a volver a ponerse de pie. Ella se dio cuenta de que, conforme su manera de caminar se volvía más vacilante, sus opiniones eran más duras y desafiantes. En esta ocasión, no mucho después del asesinato del presidente Kennedy, expresó su disconformidad con la gestión de Kennedy en la crisis de los misiles cubanos[68]

Ese invierno, Stephen iba a Londres con regularidad a seminarios y citas con el dentista, y parecía tener provisiones continuas de entradas para la ópera. Jane también viajaba a menudo a Cambridge para verlo los fines de semana. En ese momento, estaba definitivamente «enamorada de Stephen y de su malvado sentido del humor. El brillo de sus ojos era magnético[69], pero se negaba a tener una relación a corto plazo con él. Por desgracia, todo lo que él podía planear era a corto plazo, y sus fines de semana no eran felices. Jane volvió muchas veces a Londres llorando.

A pesar de que Stephen podía ser muy voluble en la mayoría de asuntos, se negaba a hablar de su enfermedad o a compartir sus sentimientos sobre ella. Aunque a Jane le preocupaba entonces esa actitud, no lo presionó. Solo después se daría cuenta de que habían establecido un precedente de falta de comunicación que les haría un flaco favor en el futuro[70] Un día, avanzado el invierno, se reunió con él después de una cita que Stephen tenía con el especialista de Harley Street. Cuando Jane le preguntó cómo había ido, «él puso mala cara» y le dijo que el doctor le había dicho «que no se molestara en volver, porque no había nada que se pudiera hacer[71]. Fin de la conversación. El primer año de Jane en Westfield fue un período de cuestionamiento espiritual. No habría sido difícil dejarse convencer por el agnosticismo o, incluso, el ateísmo de ese carismático e intelectualmente brillante joven, junto al cual se sentía un poco como una torpe adolescente. No obstante, Jane conservó la fe en Dios que le había inculcado su madre de niña, y también siguió creyendo que de cualquier desastre podía salir algo bueno. Concluyó que tendría que «mantener suficiente fe para los dos si algo bueno tenía que salir de nuestra triste situación[72]. Aunque Stephen nunca compartió su fe, admiraba su energía y su optimismo, que empezaban a resultarle contagiosos.

Pero no todo era de color de rosa. A pesar de la estrecha relación que mantuvieron durante ese invierno, cuando Jane se fue a España a pasar un trimestre en la primavera de 1964, sus cartas a Stephen no recibieron respuesta. Durante un corto intervalo en St Albans, antes de volver a marcharse de viaje para pasar el verano recorriendo Europa con su familia, Jane se encontró a un Stephen deprimido y cínico, escuchando a Wagner a todo volumen y, para variar, sin molestarse por ocultar sus sentimientos de futilidad y frustración. Aparentemente estaba decidido a hacer todo lo que estuviera en su mano para alejarla. Como más tarde diría a un periodista de televisión, «se encontraba en un estado bastante patético. Creo que había perdido sus ganas de vivir. Estaba muy confundido[73]. No se vieron durante el resto del verano. Stephen se fue con su hermana Philippa a Bayreuth para ver el ciclo del Anillo de Wagner, y desde allí, hicieron un viaje tras el telón de acero, a Praga.

Cuando los viajes europeos con su familia tocaban a su fin, Jane encontró una postal de Stephen esperándola en su hotel de Venecia. No solo era muy asombroso que hubiera enviado una postal, sino que además era alegre y repleta de información. La foto era del castillo fortaleza que domina la ciudad de Salzburgo, en Austria, y el mensaje de Stephen contaba maravillas sobre el Festival de Salzburgo, Bayreuth y Praga. Sin soltar esa postal, Jane exploró Venecia envuelta en una bruma romántica, sin apenas poder contener sus ansias por volver a Inglaterra y con Stephen.

Cuando Jane volvió a su casa en St Albans, comprobó que Stephen estaba de mucho mejor ánimo que a principios de verano, a pesar de haberse roto los dientes delanteros al caerse mientras viajaba en un tren en Alemania (una lástima después de todas las citas con el dentista que lo habían llevado a Londres). Su condición física parecía haberse estabilizado. Empezaba a atreverse a mirar hacia delante.

En un húmedo otoño de Cambridge al principio del trimestre Michaelmas, Stephen le propuso matrimonio y Jane aceptó. «Quería encontrar algún propósito para mi existencia —dice ella—, y supongo que lo encontré en la idea de cuidar de él. Pero estábamos enamorados, no parecía haber mucha opción en el asunto. Decidí qué hacer y lo hice[74]. Había llegado a darse cuenta de que «juntos podrían hacer que sus vidas valieran la pena[75].

Para Stephen, ese compromiso marcó «un antes y un después». «El compromiso cambió mi vida. Me dio algo por lo que vivir. Me decidió a vivir. Sin la ayuda que Jane me proporcionaba, no habría sido capaz de continuar, ni habría tenido la voluntad de hacerlo».

El padre de Jane dio su consentimiento al matrimonio con la condición de que completara sus estudios universitarios y que no se le hicieran demandas poco razonables. Frank Hawking sugirió que debido a la breve esperanza de vida de su hijo, deberían tener niños tan pronto como fuera posible. Como médico le aseguró que la enfermedad de Stephen no era hereditaria[76]

Había un obstáculo a su matrimonio del que ocuparse inmediatamente. Westfield College no permitía casarse a sus estudiantes no licenciados. Hicieron una excepción porque tuvieron en cuenta que el prometido de Jane no viviría hasta la fecha de su boda si la posponían. No obstante, exigieron a Jane que se mudara del college a una residencia privada en Londres. Allí pasaría los días lectivos, y volvería a Cambridge con Stephen los fines de semana[77]. Stephen también tuvo que dejar sus habitaciones en el college y buscar un nuevo alojamiento.

Hawking recuperó su optimismo natural. Descubrió una ingeniosa manera de telefonear a Londres solo por el coste de una llamada local a Cambridge, y durante largas conversaciones telefónicas «la enfermedad se redujo a un tema de fondo menor e irritante, mientras hablábamos sobre oportunidades de trabajo, búsqueda de vivienda, preparativos para la boda, y nuestro primer viaje a Estados Unidos… que teníamos previsto iniciar solo diez días después de la boda[78].

Hawking por fin estaba haciendo progresos con sus estudios. Decidió que podía considerarse muy afortunado porque su enfermedad nunca le afectaría la mente, por mucho que le paralizara el cuerpo. Su trabajo en física teórica tendría lugar casi por completo en su intelecto. Era una de las pocas carreras que podía haber escogido en la que la discapacidad física no supondría un serio problema.

Esta actitud suena valiente, pero a Stephen Hawking le resulta embarazoso que lo describan de ese modo. Piensa que habría sido valiente y que habría requerido una tremenda voluntad elegir una vía tan difícil de modo deliberado, pero eso no fue lo que pasó. Solo hizo lo único que podía hacer. Así lo explica él: «Tienes que ser lo suficientemente maduro como para darte cuenta de que la vida no es justa. Simplemente debes arreglártelas lo mejor que puedas en la situación que te toque[79]. Eso era cierto en 1964, y sigue siéndolo hoy. En lo que a él respecta, cuanto menos importancia se dé a sus problemas físicos, mejor. Si este libro hablara solo sobre su trabajo científico y descuidara por completo mencionar que hacer ese trabajo supone un logro mayor para él que para la mayoría de personas, a Hawking le parecería bien. Una de las cosas más importantes que puedes aprender sobre él es lo poco que le importa su discapacidad. No es apropiado decir que es un hombre enfermo. La salud tiene que ver con muchas más cosas que la condición física y, en una visión más amplia de su vida, él ha sido una de las personas más sanas que puedan encontrarse. Ese mensaje se transmite alto y claro en su obra escrita y en la mayor parte de cosas que se han escrito sobre él, y resulta todavía más evidente cuando estás con él. Esa es la imagen de Hawking, y aunque hay que tomarse muy serio su advertencia de que «no hay que creer todo lo que se lee», no es una imagen falsa.

Mientas tanto, ningún matrimonio era posible hasta que tuviera un trabajo, y no podría encontrar un trabajo sin una tesis doctoral, así que empezó a buscar una idea con la que completar su tesis.

Desafío al futuro

Aunque en la vida de Hawking había reinado la confusión desde el diagnóstico del invierno de 1963, ni el deterioro de su condición física, ni su creciente interés por Jane Wild habían eclipsado su afición por la cosmología. Su despacho en el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica estaba justo al lado del de Jayant Narlikar, a quien Hawking había conocido en un curso de verano antes de trasladarse a Cambridge. Narlikar era uno de los estudiantes de Hoyle y trabajaba con él en posibles modificaciones de la relatividad general que pudieran conciliar el modelo de estado estacionario con recientes observaciones que lo cuestionaban. Este reto picó la curiosidad de Hawking.

En junio de 1964, antes de la publicación de su trabajo con Narlikar, Hoyle dio una conferencia sobre él en la Royal Society. Hawking viajó a Londres para asistir a ella. Cuando se abrió el turno de preguntas, Hawking se puso de pie con ayuda de su bastón y cuestionó uno de los resultados de Hoyle. Un sorprendido Hoyle preguntó a Hawking cómo podía juzgar si el resultado era correcto o erróneo. Hawking replicó que lo había «calculado». Sin saber que Hawking y Narlikar habían discutido los resultados muchas veces y que Hawking había hecho cálculos por su cuenta, Hoyle y el público asumieron que aquel estudiante de investigación desconocido lo había «calculado» mentalmente allí mismo en la conferencia. El público se quedó impresionado; Hoyle se puso hecho una furia. Sorprendentemente, Hawking no perdió la amistad de Narlikar. En cualquier caso, ese fue el inicio de su reputación de investigador brillante y descarado, igual que el de su interés por los cálculos y la especulación relacionados con el universo en expansión.

Hawking se enteró de una teoría del brillante matemático y físico Roger Penrose que tenía que ver con lo que ocurre cuando una estrella se queda sin combustible que quemar y se colapsa por la fuerza de su propia gravedad. Penrose, basándose en trabajos anteriores realizados por Subrahmanyan Chandrasekhar y John Wheeler, afirmaba que, aun si el colapso no es perfectamente homogéneo y simétrico, la estrella se reducirá a un pequeño punto de infinita densidad e infinita curvatura del espaciotiempo, una singularidad que está en el corazón de un agujero negro.

Hawking continuó a partir de ese punto de partida, invirtiendo la dirección del tiempo, imaginando un punto de densidad infinita y una curvatura infinita del espaciotiempo (una singularidad) que explotase hacia fuera y se expandiese. Supongamos, sugirió él, que el universo empezara así. Supongamos que el espaciotiempo se apretujara por completo en un pequeño punto sin dimensión, que explotara en algo que llamaremos Big Bang y se expandiera hasta adoptar el aspecto con el que lo vemos hoy. ¿Podría haber ocurrido algo así? ¿Tuvo que pasar así?

Con estas preguntas, Hawking empezó la aventura intelectual que ha continuado durante más de cuarenta y cinco años. Como dice él, «empecé a trabajar duro por primera vez en mi vida. Para mi sorpresa, descubrí que me gustaba. Aunque tal vez no sea justo llamarlo trabajar».

1965

En el invierno de 1965 Hawking solicitó una beca de investigación en los colleges de Gonville y Caius de Cambridge. Jane llegó a pasar el fin de semana desde Londres, donde seguía viviendo hasta acabar su licenciatura en Westfield College, y Hawking explica que «esperaba que Jane pudiera pasar a máquina mi solicitud, pero tenía el brazo escayolado después de rompérselo. Debo admitir que fui menos comprensivo de lo que debería haber sido. Sin embargo, era su brazo izquierdo, de manera que pude dictarle mi solicitud, ella la escribió a mano, y pedí a otra persona que la mecanografiara».

El brazo de Jane no fue el peor obstáculo que se encontró para solicitar la beca del Caius. Se le exigía que diera el nombre de dos personas a quien pedir referencias. Denis Sciama sugirió a Herman Bondi. Stephen había asistido a un curso de relatividad general que impartía Bondi en el King’s College de Londres, pero no lo conocía bien. «Coincidí con él un par de veces y se había encargado de publicar un artículo que había escrito para la Royal Society. Se lo pedí [que diera referencias sobre mí] después de una conferencia que dio en Cambridge. Me miró de una manera vaga y dijo que sí, que lo haría. Obviamente no me recordaba, así que cuando el college se puso en contacto con él para pedirle referencias, replicó que no había oído nada sobre mí». Eso debería haber arruinado las posibilidades de Hawking, y todavía podría hacerlo, teniendo en cuenta el gran número de personas que solicitaban esas becas de investigación, pero tuvo suerte. «Aquellos eran tiempos menos agitados. El college me escribió para contarme la embarazosa respuesta de la persona a quien había puesto como referencia. Mi supervisor contactó con Bondi y le refrescó la memoria. Entonces, Bondi me escribió una recomendación que era probablemente mucho mejor de la que merecía. En cualquier caso, conseguí la beca».

En 1965, la carrera profesional de Stephen recibió otro espaldarazo cuando consiguió una «mención de honor» en la Gravity Prize Competition, de financiación privada. Podría haber conseguido algo mejor que una «mención de honor» si no hubiera presentado su candidatura fuera de plazo, pero con su boda a la vuelta de la esquina cien libras fueron muy bienvenidas[80] Durante esa misma primavera, en un congreso internacional sobre relatividad general y gravitación en Londres (el primer evento de este tipo al que asistía), Stephen conoció a Kip Thorne del Instituto de Tecnología de California. Thorne ya se había doctorado en Princeton y se quedó profundamente impresionado por ese joven que caminaba con un bastón, que se tambaleaba un poco y que hablaba con cierta dificultad. En ese momento, se dedicaba a seleccionar técnicas que Roger Penrose había introducido en la relatividad general y a adaptarlas para investigar la estructura y la historia del universo. La conversación que mantuvieron en un salón de té en el congreso fue el principio de una amistad que duró toda una vida. Thorne es uno de los pocos amigos, quizá el único, con el que Hawking ha mantenido discusiones francas y directas sobre sus sombrías esperanzas para el futuro.

El 14 de julio de 1965, Stephen Hawking y Jane Wilde se casaron en una ceremonia civil, seguida el día posterior por una ceremonia religiosa en la capilla del Trinity Hall.

La física teórica está llena de paradojas. Así que parece apropiado que uno de nuestros grandes físicos teóricos sea un hombre cuyo entusiasmo por la vida se despertó gracias a una tragedia que debería haberlo amargado y destruido, y que su meteórico ascenso como científico empezara con la necesidad práctica de encontrar un tema de tesis que le permitiera conseguir un trabajo y casarse. Hawking lo explica con gran complicidad: a pesar de Wagner, a pesar de la imagen que tenía de sí mismo de héroe trágico, y tras un año, o quizá más, de depresión… «fui más feliz de lo que lo había sido nunca».

Capítulo 5

La gran pregunta era ¿hubo o no un principio?

Después de la boda y de una corta luna de miel en Suffolk, que era todo lo que podían permitirse, Stephen y Jane Hawking cruzaron el Atlántico para asistir en Estados Unidos a un curso de verano sobre relatividad general en la Universidad de Cornell en la parte norte del estado de Nueva York. La escuela de verano suponía una nueva oportunidad para Hawking de conocer a autoridades en su campo. No obstante, recuerda la experiencia como «un error». «Creó tensión en nuestro matrimonio, especialmente porque nos alojábamos en un colegio mayor lleno de parejas con ruidosos niños pequeños[81].

Una noche de verano en Cornell, mientras charlaba con amigos por la noche al aire libre (fría en esos climas a pesar de la época del año), Hawking se atragantó de repente. Aunque él sabía que podía esperar episodios de ese tipo, como se había negado totalmente a hablar de sus problemas con Jane, ella no lo sabía, y no tenía ni idea de qué hacer para ayudarlo. Finalmente, le indicó que le diera un fuerte golpe en la espalda. Eso resolvió de inmediato el problema, pero la experiencia dejó a Jane conmocionada y le hizo darse cuenta de a qué se enfrentaban. «La naturaleza demoníaca de su enfermedad había anunciado su presencia[82].

En octubre, Hawking, con veintitrés años, inició su beca en el Caius. A Jane Hawking le faltaba todavía un año para completar su licenciatura en la Universidad de Londres. Tal y como estaba planeado, Hawking se las arreglaría solo los días laborables, y ella se reuniría con él los fines de semana. Como no podía caminar mucho ni ir en bicicleta, necesitaban un alojamiento en Cambridge cerca de su departamento. Antes de marcharse a Estados Unidos, habían solicitado un piso que se estaba construyendo en la plaza del mercado. Nadie les avisó de que, en realidad, el college de Hawking era el dueño de esos pisos, lo que podría haberles dado ventaja con su solicitud. Finalmente, no importó porque los pisos no estaban listos ese otoño.

El gerente de Caius había informado ya a Stephen de que no entraba dentro de la política del college ayudar a sus miembros a encontrar alojamiento. Cediendo solo ligeramente, ofreció a Stephen y a Jane una habitación en una residencia para estudiantes graduados, donde les cobraban el doble porque los fines de semana vivirían allí dos personas. No obstante, tres días después de mudarse a la residencia, descubrieron una casita disponible durante tres meses en Little St. Mary’s Lane, que pertenecía a una hilera de casitas pintorescas alineadas a un lado del sendero delante de la Little St. Mary’s Church y del jardín del patio de la iglesia. La casa estaba solo a unos noventa metros de las nuevas instalaciones del Departamento de Matemáticas. Aplicadas y Física Teórica (DAMTP, por su nombre en Inglés) en Silver Street, donde Stephen compartía un despacho con otro joven físico, Brandon Carter. Podía caminar esa distancia y compró un coche pequeño de tres ruedas para conducir cuando necesitara ir al Instituto de Astronomía en el campo cerca de la ciudad. Más tarde ese otoño, cuando su primer contrato de tres meses llegaba a su fin, los Hawking se enteraron de que otra casa de la calle estaba desocupada. Un vecino solícito localizó a la propietaria en Dorset y la censuró por tener su casa vacía mientras una joven pareja no tenía dónde vivir. La propietaria accedió a alquilársela.

Los atragantamientos se volvieron más frecuentes. La hermana de Stephen, Mary, que seguía trabajando para licenciarse en medicina en la Universidad de Londres, sugirió que un clima más templado y seco podría ayudar. Debido en parte a ese consejo, a finales del trimestre de Michaelmas en diciembre, los Hawking aprovecharon una oportunidad para cruzar el océano por segunda vez. Stephen asistió a un congreso de astrofísica en Miami y, desde allí, se fueron a Austin, para pasar una semana con uno de sus amigos de la carrera, George Ellis, y su mujer. Volvieron a Inglaterra a tiempo para Navidad y se mudaron a una segunda casa más permanente en Little St Mary’s Lane.

Tanto Stephen como Jane tuvieron que soportar duros horarios durante el primer año de matrimonio. Hawking seguía siendo profundamente consciente de su falta de formación matemática. Puesto que era, tal y como dijo su madre, un «autodidacta», decidió usar un método tradicional de un estudiante licenciado para mejorar los propios conocimientos, que le permitía al mismo tiempo ganar algo de dinero: si quieres o necesitas aprender un tema, enséñalo.

En consecuencia, además de trabajar en su tesis doctoral, supervisaba a estudiantes de matemáticas para el college[83] Jane tenía que encargarse de sus viajes semanales, acabar su licenciatura, dirigir los traslados de una casa a otra y, además, pasar a máquina la tesis doctoral de su marido.

En marzo de 1966, celebraron la finalización de la tesis de Stephen, pero había mucho más que celebrar. Hawking había enviado un ensayo, «Singularities and the Geometry of Space-Time» («Singularidades y la geometría del espaciotiempo»), al prestigioso premio Adams, que concedía el St John’s College, de Cambridge y que debía su nombre a John Couch Adams, codescubridor del planeta Neptuno. El ganador tenía que ser un joven investigador que viviera en Inglaterra y cuyo trabajo tuviera relevancia internacional. El ensayo de Hawking fue el ganador ex aequo junto con el artículo de Roger Penrose. Un orgulloso Denis Sciama le dijo a Jane que, en su opinión, Stephen podía esperar realizar una carrera digna de Isaac Newton[84] A pesar de sus dificultades físicas y sus lúgubres pronósticos, aquellos fueron tiempos idílicos: «Cambridge en la década de 1960 era un sitio extremadamente estimulante para alguien con los intereses de Hawking. Todo parecía posible, y sorprendentemente, lo fue[85].

Esa primavera, Jane Hawking, ansiosa por mantener cierta identidad intelectual y un objetivo propio, decidió proseguir sus estudios y empezar una tesis doctoral en la Universidad de Londres. Como tema para su tesis, eligió una revisión crítica de unos textos medievales españoles previamente publicados. Ese tema le permitía realizar su investigación en bibliotecas en lugar de tener que acudir a las fuentes primarias. No obstante, la decisión de intentar sacarse una tesis doctoral fue un paso audaz, porque Stephen requería cada vez más y más atenciones, y también fue el momento en el que los Hawking decidieron formar una familia. En otoño de 1966, cuando empezó el primer embarazo de Jane, los dedos de Stephen empezaban a torcerse y escribir a mano se volvió casi imposible para él. En un movimiento extraordinario, del que fue responsable Sciama, el Instituto de Física le pagó una terapia física a domicilio dos veces por semana.[86]

El primer hijo de los Hawking, Robert, nació el 28 de mayo de 1967. Habían pasado cuatro años desde que los médicos dijeron a Stephen Hawking que le quedaban dos años de vida. Y él seguía en pie y era padre. Jane recuerda: «Obviamente, aquello dio nuevas alas a Stephen, puesto que ahora era responsable de una pequeña criatura[87].

Robert era todavía muy pequeño cuando sus padres se lo llevaron a Estados Unidos, en su primera visita a la costa oeste. Hawking asistía a una escuela de verano de siete semanas en Seattle, Washington. Después de eso, había dos semanas más en la Universidad de California, Berkeley. Se mantenía a la altura de la reputación de «nivel internacional» que lo había ayudado a ganar el premio Adams. Acabaron el viaje con un salto al otro lado del continente para pasar un tiempo con el amigo de la infancia de Hawking, John McCIenahan (el amigo que había apostado que Hawking nunca llegaría a nada) y la hermana de Hawking, Mary, que ahora ejercía la medicina en la costa este de Estados Unidos. Después de casi cuatro meses en Estados Unidos, Stephen, Jane y su bebé volvieron a Cambridge en octubre, a tiempo para el trimestre de Michaelmas. El Caius College había renovado la beca a Stephen para dos años más.

Quienes recuerdan a Stephen Hawking en el DAMTP, a finales de los años sesenta, evocan su manera de caminar por los pasillos con un bastón, apoyándose contra la pared y hablando con lo que parecía un problema de locución. Y aún más que eso, recuerdan su descaro en sesiones en las que participaban algunos de los científicos más distinguidos del mundo. La reputación que había empezado cuando desafió a Fred Hoyle en 1964 se reafirmaba regularmente. Mientras otros jóvenes investigadores mantenían un silencio reverencial, Hawking planteaba con audacia preguntas inesperadas y perspicaces, y se notaba, además, que sabía de lo que hablaba.

En esa época, surgieron los primeros comentarios sobre que era «un genio» y «un nuevo Einstein». A pesar del ingenio y la popularidad de Hawking, esa reputación y sus problemas físicos lo distanciaron de algunas personas del departamento. Un conocido me dijo: «Siempre era muy simpático, pero, al mismo tiempo, algunas personas no se atrevían a decirle que fuera con todos a tomar una cerveza a un pub». No es, entonces, misterioso que Hawking sienta que ha sido un problema evitar que la gente lo considere como «algo más o menos que simplemente humano[88]. A finales de la década de 1960, la condición física de Hawking empezó a deteriorarse de nuevo. Tenía que usar muletas. Después, empezó a resultarle difícil moverse incluso con muletas. Libró una intensa batalla contra la pérdida de su independencia. Un visitante recuerda verlo invertir quince minutos en subir las escaleras hasta la cama con muletas, decidido a hacerlo sin ayuda. Su determinación parecía a veces terquedad. Hawking se negaba a hacer concesiones a su enfermedad, incluso cuando esas «concesiones» eran pasos prácticos que le facilitaran a él las cosas y lo convirtieran en una carga menor para los demás. Esa era su batalla, que pensaba librar a su modo, que consistía en considerar cualquier concesión como una cesión y una admisión de su derrota y en resistir el mayor tiempo posible. «Algunas personas lo llamarían determinación, otros obstinación —dice Jane Hawking—, Yo lo he llamado ambas cosas en un momento o en otro. Supongo que es lo que le ha permitido salir adelante[89]. John Boslough, que escribió un libro sobre Hawking a principios de la década de 1980, lo llamó «el hombre más duro que he conocido jamás[90]. Aunque tuviera un fuerte resfriado o la gripe, Hawking raramente se perdía un día de trabajo. Mientras tanto, como Hawking se negaba a hacer concesiones a su enfermedad, Jane Hawking aprendió a no hacerlas también. Era su modo de luchar y parte de su campaña para que su vida fuera lo más normal posible.

Boslough también describió a Hawking como un «hombre educado e ingenioso», que rápidamente te hace olvidar sus problemas físicos. Ese ingenio «cortés» neutralizaba toda la tontería y las pretensiones. La capacidad de Hawking para reírse de sí mismo, de sus problemas e incluso de la ciencia que tanto le importaba era inspiradora. Le ayudaba a gustar a los demás y la mayor parte del tiempo eclipsaba los sentimientos de «diferencia». Para algunas personas, se convirtió en la persona más divertida del departamento. Hawking parece haber seguido, sin probablemente haberlo leído, el consejo que la madre de Louisa May Alcott dio a su familia en tiempos de angustia abrumadora: «Esperanza y mantenerse ocupado».

Los problemas de comunicación amenazaban el futuro de Hawking mucho más que sus impedimentos para moverse. Cada vez tenía más dificultades en el habla y se le entendía peor, hasta el punto de que el Caius College y la Universidad tuvieron que enfrentarse al hecho de que no podía impartir clase. Su beca de investigación estaba a punto de acabarse de nuevo en 1969, pero una vez más, Denis Sciama encontró una solución. En esta ocasión con ayuda de Hermann Bondi. Empezó a correr el rumor (nadie sabe cómo empezó y quizá era cierto) de que el King’s College, que estaba un poco más abajo en esa misma calle, iba a ofrecer a Hawking una Beca Senior de Investigación. Caius encontró una manera de retenerlo: un contrato de seis años para una Beca para la Excelencia en la Ciencia, creada especialmente para la ocasión. Hawking estaba convirtiéndose en un físico importante. Era demasiado valioso como para perderlo.

Con ese asunto arreglado, la mente de Hawking seguiría ocupándose de la ciencia, en lugar de preocuparse por bastones, muletas y estrellas. El disfrute casi obsesivo de su trabajo marcó el tono de su vida. A finales de la década de 1960, empezaba a averiguar cómo era el universo y cómo podía haber empezado lo que él describe como «el juego del universo». Para comprender el trabajo en que estaba inmerso, tenemos que retroceder treinta y cinco años.

El juego del universo

Actualmente damos por sentado que vivimos en una disco galaxia discodial, espiral y diáfana (la Vía Láctea), que es una de las muchas galaxias más o menos parecidas del universo, con grandes extensiones de espacio entre ellas. Sin embargo, a principios del siglo XX, no todo el mundo aceptaba esa descripción. Fue el astrónomo norteamericano Edwin Hubble quien, en la década de 1920, demostró que había muchas galaxias además de la nuestra. ¿Hay algún patrón en el movimiento de esas galaxias? Hubble demostró que sí lo había al hacer uno de los descubrimientos más revolucionarios del siglo: todas las galaxias distantes se alejan de nosotros. El universo se expande. Hubble descubrió que cuanto mayor es la distancia que nos separa de una galaxia, más rápida se aleja de nosotros: dos veces más lejos, dos veces más rápido. Se han observado galaxias extremadamente lejanas que se alejaban a dos tercios de la velocidad de la luz. ¿Quiere eso decir que todas las estrellas del universo están alejándose de nosotros? No. Nuestros vecinos cercanos se limitan a pulular: unos se acercan, otros se alejan. El espacio se expande entre cúmulos de galaxias. Ahora bien, la forma más adecuada de concebir esta expansión del universo no es imaginando que las cosas se alejan las unas de las otras, sino que es más correcto pensar que el espacio entre ellas se hincha. Aun siendo una gran simplificación, imaginémonos un bizcocho con pasas subiendo en el horno. Conforme la masa se infla, las pasas se alejan unas de otras. La proporción «dos veces más lejos, dos veces más rápido» funciona tanto con las pasas como con las galaxias.

Ahora bien, el hecho de que las galaxias se alejen de nosotros y entre ellas implica que, en algún momento del proceso, tuvieron que estar mucho más juntas unas de otras, a menos que algo haya cambiado de modo drástico. Entonces, ¿no podría eso llevarnos a pensar que, en algún momento del pasado, estuvieron todas exactamente en el mismo lugar, de manera que la enorme cantidad de materia que conforma el universo se hubiera amontonado en un solo punto infinitamente denso?

Por supuesto, esa no es la única historia posible de un universo en expansión. Quizá hubo una vez un universo como el nuestro que se contrajo, de modo que todas sus galaxias se acercaran como si fueran a colisionar unas con otras. No obstante, las galaxias y las estrellas, así como los átomos y las partículas, tienen otro movimiento además del que los atrae los unos a los otros. Los planetas, por ejemplo, orbitan alrededor de estrellas. El resultado de ese universo podría haber sido que, en lugar de encontrarse en un punto de infinita densidad, las galaxias o las partículas que las conforman pasaran de largo volando rozándose unas a otras, y que el universo hubiera vuelto a expandirse hasta adquirir el aspecto que tiene hoy. Desde luego, esto podría haber pasado así. Entonces, ¿qué ocurrió de verdad? Esas eran las preguntas que Hawking había empezado a considerar en su tesis doctoral. «La gran pregunta era —dice Hawking—: ¿hubo o no un principio?»[91]

Su búsqueda de una respuesta empezó, tal y como mencionamos en el capítulo 4, con una idea que Roger Penrose presentó en 1965. La idea de Penrose tenía que ver con el modo en el que acababan algunas estrellas, algo que tres años después John Archibald Wheeler bautizaría con el espectacular nombre de «agujero negro». El concepto combinaba lo que sabíamos sobre la gravedad con lo que la relatividad general nos dice sobre el comportamiento de la luz. Kip Thorne, el amigo de Hawking, recordaría más tarde los años de 1965-1980 como una «edad de oro de la investigación de los agujeros negros; Hawking estaba en la vanguardia de los enormes logros que se consiguieron[92].

¿Qué sabemos sobre la gravedad y la luz?

La gravedad es la más familiar de las cuatro fuerzas. Todos aprendimos pronto en la vida que, cuando el cucurucho de helado se cae en la alfombra o cuando te caes de un columpio, la culpa es de la gravedad. Si le pidieran que dedujera si la gravedad es una fuerza muy débil o muy fuerte, es probable que respondiera que es «increíblemente fuerte». Se equivocaría. Es con diferencia la más débil de las cuatro fuerzas. La gravedad que resulta tan evidente en nuestras vidas cotidianas es la gravedad de esta gran mole de planeta en el que vivimos, la gravedad combinada de cada partícula que lo compone. La contribución de cada partícula individual es infinitesimal. Se requieren instrumentos sensibles para detectar la atracción gravitacional débil entre los objetos pequeños y cotidianos. Sin embargo, como la gravedad siempre atrae, nunca repele, tiene una gran capacidad para sumar.

Al físico John Wheeler le gustaba considerar la gravedad como una especie de sistema democrático universal. Cada partícula tiene un voto que puede afectar a las otras partículas del universo. Cuando las partículas se unen y votan en bloque (en una estrella, por ejemplo, o en la Tierra), ejercen más influencia. La débil atracción gravitacional de las partículas individuales, en cuerpos grandes como la Tierra, se suma hasta convertirse en una fuerza significativa, es decir, en un bloque de voto influyente.

Cuantas más partículas conforman un cuerpo, mayor es la masa de ese cuerpo. Ahora bien, la masa no es lo mismo que el tamaño, sino que consiste en una medición de cuánta materia hay en un objeto, es decir, cuántos votos hay en el bloque de voto (a pesar de la mayor o menos densidad con la que se amontone la materia) y cuánto resiste el objeto a cualquier cambio de velocidad o dirección.

Sir Isaac Newton, profesor lucasiano de matemáticas en Cambridge en el siglo XVI, el mismo puesto que Hawking ha ocupado durante más de un cuarto de siglo, descubrió leyes que explicaban cómo funciona la gravedad en circunstancias más o menos normales. Según Newton, los cuerpos no están «en descanso» en el universo. No se limitan a mantenerse inmóviles hasta que alguna fuerza llega para empujarlos o tirar de ellos y después «se van parando» y se quedan inmóviles de nuevo, sino que los cuerpos sobre los cuales no actúa ninguna fuerza siguen moviéndose en línea recta sin cambiar de velocidad. Es mejor pensar que todo el universo está en movimiento. Podemos medir nuestra velocidad o dirección en relación con otros objetos del universo, pero no podemos medirlos en relación a un reposo absoluto o a nada que se parezca a un norte, sur, este, oeste absolutos, o a un arriba o abajo.

Por ejemplo, si nuestra Luna estuviera sola en el espacio, no permanecería inmóvil, sino que se movería en línea recta sin cambiar de velocidad. (Por supuesto, si realmente estuviera sola, no habría modo de decir que lo estaba haciendo, porque no habría nada con lo que comparar su movimiento). No obstante, la Luna no está sola. Una fuerza conocida como gravedad actúa sobre la Luna y cambia su velocidad y dirección. ¿De dónde procede esa fuerza? Proviene de un bloque de votos de partículas cercano (un objeto masivo) conocido como Tierra. La Luna se resiste al cambio. Intenta seguir moviéndose en línea recta. Su capacidad de resistencia depende de cuántos votos haya en ella, es decir, de la masa que tenga. Mientras tanto, la gravedad de la Luna también afecta a la Tierra, cuyas consecuencias más obvias son las mareas del océano.

La teoría de Newton nos dice que la cantidad de masa que tiene un cuerpo determina lo fuerte que es el tirón de la gravedad entre ese cuerpo y otro. Si los demás factores permanecen iguales, cuanto mayor sea la masa, mayor será la atracción. Si la Tierra tuviera el doble de masa de la que tiene ahora, la atracción de la gravedad entre la Tierra y la Luna sería el doble de la que es actualmente. Cualquier cambio en la masa ya sea de la Tierra o de la Luna cambiaría la fuerza del tirón gravitacional entre ellas. Newton también descubrió que cuanto más lejos están los cuerpos, más débil es el tirón entre ellos. Si la Luna estuviera a dos veces su distancia actual de la Tierra, el tirón gravitacional entre la Tierra y la Luna sería tres cuartas partes más débil. La teoría de Newton se enuncia normalmente de la siguiente manera: los cuerpos se atraen unos a otros con una fuerza que es proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

La teoría de la gravedad de Newton es una teoría de gran éxito, que no se mejoró durante los siguientes doscientos años. Todavía la usamos, aunque ahora sabemos que falla en determinadas circunstancias, como cuando las fuerzas gravitacionales se vuelven extremadamente grandes (cerca de un agujero negro, por ejemplo) o cuando los cuerpos se mueven a velocidades cercanas a la de la luz.

Albert Einstein, a principios del siglo XX, encontró un problema en la teoría de Newton. Si la fuerza de la gravedad entre dos objetos está relacionada con la distancia entre ellos, entonces, si alguien cogiera el Sol y lo alejara de la Tierra, la fuerza de la gravedad entre la Tierra y el Sol debería cambiar instantáneamente. ¿Es eso posible?

La teoría de la relatividad especial de Einstein reconocía que la velocidad de la luz mide lo mismo con independencia del lugar del universo en el que uno se encuentre o de cómo se mueva, y que nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz. La luz del Sol tarda unos ocho minutos en alcanzar la Tierra, lo que implica que siempre vemos el Sol como era hace ocho minutos. Por tanto, si alejamos el Sol de la Tierra, nuestro planeta no sabrá que eso ha ocurrido, ni notará ningún efecto del cambio en ocho minutos. Durante ocho minutos seguiremos moviéndonos como si el Sol no se hubiera movido. En otras palabras, el efecto de la gravedad de un cuerpo sobre el otro no puede cambiar instantáneamente porque la gravedad no puede moverse más rápido que la velocidad de la luz. La información sobre lo lejos que está el Sol no puede moverse instantáneamente en el espacio. De hecho, no puede moverse a una velocidad mayor de trescientos mil kilómetros por segundo.

Es obvio que, cuando hablamos sobre cosas que se mueven en el universo, no es realista hablar en términos solo de las tres dimensiones del espacio. Si ninguna información puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, las cosas que están ahí fuera a distancias astronómicas simplemente no existen para nosotros o para ninguna otra persona sin un factor de tiempo. Describir el universo en tres dimensiones es tan inadecuado como describir un cubo en dos. En lugar de eso, debemos reconocer la dimensión del tiempo, admitir que hay realmente cuatro dimensiones y hablar del espaciotiempo.

Einstein pasó varios años desarrollando una teoría de la gravedad que funcionara con lo que él había descubierto sobre la luz y el movimiento a una velocidad cercana a la de la luz. En 1915 presentó su teoría de la relatividad general, que nos exigía considerar la gravedad no como una fuerza que actúa entre cuerpos, sino en términos de forma, o curvatura, del propio espaciotiempo cuatridimensional. En la relatividad general, la gravedad es la geometría del universo.

Bryce DeWitt, de la Universidad de Texas, sugirió que empezáramos a pensar en esta curvatura imaginando que alguien que cree que la Tierra es plana intenta dibujar una cuadrícula en la Tierra:

El resultado puede verse desde un avión cualquier día despejado en las regiones cultivadas de las Grandes Llanuras. La tierra está subdividida de este a oeste y de norte a sur en secciones de una milla cuadrada. Las carreteras de este-oeste a menudo se extienden en líneas ininterrumpidas durante muchos kilómetros, pero no ocurre lo mismo con las carreteras norte-sur. En una carretera hacia el norte, hay abruptos giros al este o al oeste cada pocos kilómetros, que están forzados por la curvatura de la Tierra. Si los giros se eliminaran, las carreteras se amontonarían y se crearían secciones de menos de una milla cuadrada. En el caso tridimensional, podemos imaginar construir un andamio gigante en el espacio con barras rectas de igual longitud que se unen exactamente en ángulos de 90 grados y 180. Si el espacio es plano, no habrá ninguna dificultad en la construcción. Si el espacio está curvado, al final habrá que empezar a acortar las barras o a extenderlas para que encajen.[93]

Según Einstein, la curvatura está causada por la presencia de masa o energía. Todo cuerpo con masa contribuye a la curvatura del espaciotiempo. Las cosas que van «en línea recta» en el universo se ven obligadas a seguir trayectorias curvadas. Imaginemos una cama elástica (Figura 5.1). En el centro, hay una bola que causa una depresión en la lámina de goma. Intentemos hacer rodar una pelota de golf en línea recta junto a la bola. La pelota de golf, con certeza cambiará de dirección ligeramente cuando llegue a la depresión causada por la bola. Es probable que hará algo más que eso: puede incluso describir una elipse y volver rodando hacia atrás. Algo similar ocurre cuando la Luna intenta seguir en línea recta cuando pasa junto a la Tierra. La Tierra comba el espaciotiempo igual que la bola comba la lámina de goma. La órbita de la Luna es lo más cercano a una línea recta en el espaciotiempo curvado.

Figura 5.1: Una bola provoca una depresión en el punto de la lámina de goma en la que está apoyada. Si intentamos hacer rodar una pelota más pequeña junto a la bola, la trayectoria de la pelota se curvará cuando llegue a la depresión causada por la grande. De manera similar, una masa provoca que el espaciotiempo se curve. Las trayectorias de los objetos del espaciotiempo se doblan cuando se encuentran con la curvatura causada por un objeto de masa mayor.

Como se puede ver, Einstein describía el mismo fenómeno que describió Newton. Según Einstein, un objeto masivo curva el espaciotiempo. Según Newton, un objeto masivo emite una fuerza. El resultado, en ambos casos, es el cambio en la dirección de un segundo objeto. Según la teoría de la relatividad general, «campo gravitacional» y «curvatura» son lo mismo.

Si calculamos las órbitas planetarias de nuestro sistema solar con la teorías de Newton y después volvemos a calcularlas con la de Einstein, obtenemos casi las mismas órbitas precisas, excepto en el caso de Mercurio, puesto que es el planeta más cercano al Sol y, en consecuencia, la gravedad del Sol le afecta más que a los demás.

La teoría de Einstein predice un resultado de esta cercanía que es ligeramente distinta del resultado predicho por la teoría de Newton. La observación demuestra que la órbita de Mercurio encaja con la predicción de Einstein mejor que la de Newton.

La teoría de Einstein predice que hay otras cosas, además de las lunas y de los planetas, que se ven afectadas por la curvatura del espaciotiempo. Los fotones (partículas de luz) tienen que realizar una trayectoria curvada.

Si un rayo de luz viaja desde una estrella lejana y su trayectoria se acerca a nuestro Sol, la curvatura del espaciotiempo cerca del Sol hace que la trayectoria se doble hacia el Sol un poco, igual que la trayectoria de la pelota de golf se dobla hacia la bola en nuestro modelo. Quizá la trayectoria de la luz se doble de manera que la luz llegue finalmente a la Tierra.

Nuestro Sol es demasiado brillante como para que podamos ver esa luz de las estrellas excepto durante un eclipse de Sol.

Figura 5.2: Tal como la masa causa una curvatura del espaciotiempo, la trayectoria de la luz que viaja desde una estrella distante se dobla cuando pasa junto a un cuerpo masivo como el Sol. Fijémonos en la trayectoria entre la estrella tal y como la vemos desde la Tierra y su verdadera posición.

Si la vemos entonces y no tenemos en cuenta que el Sol dobla la trayectoria de la luz de la estrella, nos haremos una idea equivocada sobre la dirección de la que proviene y de la ubicación real de la estrella en el cielo (Figura 5.2). Los astrónomos aprovechan este efecto y calculan la masa de los objetos en el espacio midiendo cuánto se curvan las trayectorias de la luz de las estrellas lejanas. Cuanto mayor es la masa del «doblador», mayor es la curvatura.

Hemos estado hablando sobre la gravedad en términos de lo que observamos a gran escala. Esa, por supuesto, es la escala a la que la gravedad se hace evidente (en estrellas, galaxias e incluso en el universo entero), y también es la escala con la que Hawking trabajaba a finales de los años sesenta. No obstante, como se recordará del capítulo 2, la gravedad también puede observarse en las dimensiones muy pequeñas, es decir, a nivel cuántico. De hecho, a menos que la estudiemos ahí, nunca conseguiremos unificarla con las otras tres fuerzas, dos de las cuales funcionan solo a ese nivel. La forma mecánico-cuántica de observar la atracción gravitacional entre la Tierra y la Luna es imaginarla como un intercambio de gravitones (los bosones, partículas mensajeras, de la fuerza gravitacional) entre las partículas que conforman esos dos cuerpos.

Con estos antecedentes, disfrutemos de un poco de ciencia ficción.

Un día desastroso para la tierra

En primer lugar, recordemos cómo se nota el efecto de la gravedad en la Tierra (Figura 5.3a), después, imaginemos que vamos de vacaciones al espacio. Mientras estamos fuera, algo drástico ocurre en la Tierra: su masa se concentra hasta que queda reducida a la mitad de su tamaño original. Todavía tiene la misma masa, pero mucho más apretada. Cuando volvemos de nuestras vacaciones, nuestra nave espacial planea durante un rato en el lugar en el que solía estar la superficie de la Tierra antes de reducirse. Ahí, sentiremos el mismo peso que antes de irnos de viaje. El tirón de la gravedad de la Tierra sobre la nave no ha cambiado, porque ni su masa ni la de la Tierra lo han hecho, y seguimos a la misma distancia que antes del centro de gravedad de la Tierra. (¡Recuerde a Newton!). La Luna también sigue orbitando igual que antes. No obstante, cuando aterrizamos en la nueva superficie (con un radio mucho menor, bastante más cerca del centro de gravedad de la Tierra), la gravedad en la superficie es cuatro veces mayor que la que recordábamos experimentar en la superficie de la Tierra antes de su reducción. Nos sentiremos mucho más pesados (Figura 5.3b).

¿Y si pasara algo más drástico? ¿Y si la Tierra se condensara hasta el tamaño de un guisante? Es decir, ¿y si toda la masa de la Tierra (miles de millones de toneladas) se comprimiera en ese pequeño espacio? La gravedad de su superficie sería tan fuerte que la velocidad de escape sería mayor que la velocidad de la luz. Ni siquiera la luz podría escapar. La Tierra sería un agujero negro. Sin embargo, en el radio del espacio donde estaba la superficie de la Tierra antes de que se redujera, el tirón de la gravedad de la Tierra seguiría notándose igual que hoy (Figura 5.3c). La Luna seguiría en órbita como antes.

Según lo que sabemos, esa historia no puede convertirse en realidad. Los planetas no se transforman en agujeros negros. No obstante, hay muchas posibilidades de que algunas estrellas lo hagan. Volvamos a contar la historia, en esta ocasión con una estrella.

Empecemos con una estrella con una masa unas diez veces superior a la del Sol. El radio de la estrella es de unos tres millones de kilómetros, unas cinco veces mayor que el del Sol. La velocidad de escape es de unos mil kilómetros por segundo.

Figura 5.3: El día que la Tierra se comprimió

Esta estrella tiene un lapso de vida de unos cien millones de años, durante los que se produce en su interior una lucha a vida o muerte. A un lado del cuadrilátero está la gravedad: la atracción de cada partícula de la estrella hacia las demás. Fue la gravedad lo que unió inicialmente las partículas de gas para formar la estrella. El tirón es incluso más poderoso ahora que las partículas están más cerca unas de otras. La gravedad intenta que la estrella se colapse.

La presión del gas en la estrella se opone a la gravedad. Esta presión proviene del calor que se libera cuando los núcleos de hidrógeno de la estrella colisionan y emergen para formar núcleos de helio. El calor hace que la estrella brille y crea suficiente presión para resistir la gravedad e impedir que la estrella se colapse.

Durante cien millones de años prosigue la lucha. Después la estrella se queda sin combustible: no queda hidrógeno que convertir en helio. Algunas estrellas convierten el helio en elementos más pesados, pero eso les da solo un corto indulto. Cuando no hay más presión para compensar la gravedad, la estrella se encoge. Conforme lo hace, la gravedad en su superficie se vuelve cada vez más fuerte, igual que la gravedad sobre la superficie de la Tierra en la historia de la Tierra menguante. Ahora bien, en este caso, no tendrá que llegar a encogerse hasta el tamaño de un guisante para convertirse en un agujero negro. Cuando el radio de la estrella de diez masas solares sea de unos treinta kilómetros, la velocidad de escape de su superficie aumentará hasta los trescientos mil kilómetros por segundo, la velocidad de la luz. Cuando la luz ya no pueda escapar, la estrella se convertirá en un agujero negro (Figura 5.4)[94]

Una vez que la velocidad de escape de su superficie supere a la velocidad de la luz, no deberemos preguntarnos si la estrella sigue encogiéndose.

Figura 5.4: Una estrella se colapsa y se convierte en un agujero negro.

Aunque no lo haga, tendremos un agujero negro. Recuerde que la gravedad en el radio original no cambiaba en ningún momento de la historia de la Tierra menguante. Tanto si nuestra estrella sigue menguando hasta un punto de infinita densidad o se detiene dentro del radio donde la velocidad de escape alcanza la velocidad de la luz, la gravedad en ese radio no se notará de manera diferente, mientras la masa de la estrella no cambie. La velocidad de escape en ese radio es la velocidad de la luz y seguirá siéndolo. La luz de la estrella no podrá escapar. Los rayos de luz de las estrellas lejanas que pasen cerca no solo se curvarán, sino que pueden llegar a retorcerse alrededor del agujero negro varias veces antes de escapar o caer en su interior (Figura 5.5). Si la luz entra en el agujero negro, no puede escapar. Nada puede alcanzar una velocidad superior a la de la luz. ¡Se produce un enorme apagón! Ni luz, ni reflejos, ni radiación de ningún tipo (radio, microondas, rayos X, etc.), ningún sonido, ninguna imagen, ninguna sonda espacial, absolutamente ninguna información puede escapar. ¡Es, con toda certeza, un agujero negro!

El radio en que la velocidad de escape es igual a la velocidad de la luz se convierte en el límite del agujero negro, es el radio-de-no-retorno: el «horizonte de sucesos». Hawking y Penrose, a finales de la década de 1960, sugirieron definir un agujero negro como una región del universo, o un «conjunto de sucesos», de la que nada puede escapar a cierta distancia. Esa se ha convertido en la definición canónica. Un agujero negro, con su horizonte de sucesos que establece un límite exterior, tiene forma de esfera, o, si rota, de esfera que sobresale hacia fuera y que parece elíptica si se la mira desde uno de los lados (o lo haría, si pudiera verse). El horizonte de sucesos está marcado por las trayectorias del espaciotiempo de rayos de luz que planean justo en el límite de esa área esférica, que no son arrastrados pero que tampoco logran escapar. La gravedad en ese radio es lo suficientemente fuerte como para impedir su escape, pero no lo suficientemente fuerte para arrastrarlos. ¿Se ven entonces como una gran orbe brillante en el espacio? No. Si los fotones no pueden escapar de ese radio, no pueden alcanzar nuestros ojos. Y para que viéramos algo, los fotones deberían llegar a nuestros ojos.

Figura5.5: En (a), las partículas del espacio se mueven hacia una estrella. La trayectoria de las partículas 1, 2 y 3 se curvan cuando pasan junto a la estrella. Las partículas 4 y 5 golpean la estrella. En (b) vemos las mismas partículas moviéndose hacia la estrella después de que esta se haya convertido en un agujero negro. La trayectoria de las partículas 1, 2 y 3 se curvan exactamente como antes, tal como el espaciotiempo fuera de la estrella es el mismo que el espaciotiempo fuera de un agujero negro de le misma masa. (Recuerde la Tierra menguante). La partícula 4 rodea el agujero negro y, después, escapa. Podría rodearlo muchas veces. La partícula 5 es capturada por el agujero negro.

La teoría clásica del agujero negro explica que solo hay tres secretos que un agujero negro divulga: su masa, su carga eléctrica (si la tiene) y su momento angular o velocidad de rotación (si rota). John Wheeler, a quien le gustaba realizar útiles dibujos en la pizarra para sus estudiantes, dibujó una televisión, una flor, una silla, «partículas conocidas», ondas gravitacionales y electromagnéticas, momento angular, masa e incluso «partículas todavía no detectadas» cayendo en un agujero negro, que representó como un embudo; y del fondo del embudo solo salían masa, carga eléctrica y momento angular. Parte del trabajo de Hawking a principios de la década de 1970[95]ayudaría a demostrar que, tal y como Wheeler resumió, «los agujeros negros no tienen pelo».

Lo que determina la masa del agujero negro es su tamaño. Para calcular el radio de un agujero negro (el radio en que se forma el horizonte de sucesos), debemos tomar la masa solar del agujero negro (la misma que la de la estrella que se colapso, a menos que la estrella haya perdido masa en un momento anterior al colapso) y multiplicarla por 2 si se trabaja con millas, o por 3 si se usa kilómetros. Entonces, obtendremos que tenemos un agujero negro de diez masas solares (es decir, un agujero negro cuya masa es diez veces la masa de nuestro Sol) con un horizonte de sucesos en un radio de 30 kilómetros. Es evidente que, si la masa cambia, el radio en que se encuentra el horizonte de sucesos también lo hace. El agujero negro cambia de tamaño. Posteriormente, hablaremos más sobre esta posibilidad.

Después de correr la cortina en el horizonte de sucesos, la estrella tiene una privacidad completa, puesto que se captura cualquier luz que emita (cualquier imagen de sí misma que, de otro modo, podría verse desde cualquier parte del universo). Penrose se propuso averiguar si el colapso de la estrella seguiría su curso, o qué le pasaría si no. Había descubierto que, cuando una estrella se colapsa tal y como hemos descrito, toda su masa queda atrapada dentro de su propia superficie por la fuerza de su propia gravedad. Aunque el colapso no sea perfectamente esférico y homogéneo, la estrella sin duda sigue colapsándose. La superficie finalmente se reduce a un tamaño cero, con la masa todavía atrapada en su interior.

Nuestra enorme estrella de diez masas solares está, por tanto, confinada no solo a una región con un radio de treinta kilómetros (donde se encuentra su horizonte de sucesos), sino más bien en una región de radio cero (volumen cero). Los matemáticos y los físicos llaman a eso singularidad. En una singularidad semejante, la densidad de materia es infinita. La curvatura del espaciotiempo es infinita, y los rayos de luz no solo se retuercen a su alrededor, sino que se enrollan infinitamente apretados.

La relatividad general predice la existencia de singularidades, pero a principios de la década de 1960 muy pocos se tomaban en serio esa predicción. Los físicos pensaban que una estrella con una masa lo suficientemente grande que estuviera sufriendo un colapso gravitacional podría formar una singularidad. Penrose había demostrado que si el universo obedece a la relatividad, debía hacerlo.

Capítulo 6

Hay una singularidad en nuestro pasado

El descubrimiento de Penrose de que una estrella con una masa suficientemente grande que sufra un colapso gravitacional debe formar una singularidad enardeció a Hawking. Con Robert Geroch y Penrose, empezó a extender las teorías sobre singularidades a otros casos físicos y matemáticos[96] Estaba seguro de que el descubrimiento tendría implicaciones significativas para el origen del universo. Era un trabajo estimulante, puesto que les daba la «gloriosa sensación de tener todo un territorio virtualmente por descubrir para nosotros solos[97]. Hawking cayó en la cuenta de que si invertía la dirección del tiempo de modo que el colapso se convirtiera en una expansión, la teoría de Penrose seguiría siendo totalmente válida. Si la relatividad general permite deducir que cualquier estrella que se colapse más allá de cierto punto debe acabar en una singularidad, también nos permite determinar que cualquier universo en expansión debe haber empezado como una singularidad. Para que esto sea cierto, el universo debe seguir lo que los científicos llaman un modelo de Friedmann. ¿En qué consiste el modelo de Friedmann del universo?

Una selección de universos

Antes de que Hubble demostrara que el universo se expande, la creencia en un universo estático (uno que no cambia de tamaño) tenía muchos partidarios; tantos, que cuando Einstein elaboró su teoría de la relatividad general en 1915 y predijo que el universo no era estático, concluyó que debía revisarla. Así, añadió una «constante cosmológica» para equilibrar la gravedad. Sin esta constante cosmológica, la teoría de la relatividad general predecía lo que ahora sabemos que es cierto: el universo cambia de tamaño.

Un físico ruso, Alexander Friedmann, decidió tomarse en serio la teoría de Einstein, pero sin la constante cosmológica. Así, predijo lo que Hubble descubriría en 1929: el universo se expande.

Friedmann empezó con dos supuestos: (1) el universo tiene más o menos el mismo aspecto en todas las direcciones que miremos, excepto las cosas cercanas como la forma de nuestra galaxia de la Vía Láctea y nuestro sistema solar; (2) el universo tiene el mismo aspecto desde cualquier parte del universo. En otras palabras, no importa a qué parte del espacio viajemos, porque el universo seguirá teniendo más o menos el mismo aspecto, miremos en la dirección que miremos.

El primer supuesto de Friedmann es bastante fácil de aceptar. El segundo, no, pues no tenemos ninguna evidencia científica a favor o en contra. Hawking dice: «lo creemos solo basándonos en nuestra modestia. Sería verdaderamente excepcional que el universo tuviera el mismo aspecto en todas las direcciones a nuestro alrededor, y ¡que no ocurriera lo mismo en otros puntos del universo!». Aunque se podría argumentar que tal vez sería excepcional, pero no imposible. La modestia no parece una razón más lógica para creer algo que el orgullo. Los físicos, no obstante, suelen estar de acuerdo con Friedmann.

En el modelo del universo de Friedmann, todas las galaxias se alejan unas de otras. Cuanto mayor es la distancia que separa a dos galaxias, más rápidamente se alejan una de otra. Esto encaja con lo que Hubble observó. Según Friedmann, en cualquier parte del espacio encontraremos galaxias alejándose de nosotros. Para comprenderlo, imaginemos a una hormiga caminando por un globo que tiene pintados puntos regularmente espaciados. Recordemos que la hormiga no tiene el tamaño que le permitiría mirar «fuera» de la superficie y que tampoco es consciente de que el globo tiene un interior. El universo de la hormiga se reduce a la superficie del globo. Tiene el mismo aspecto en cualquier dirección. No importa por qué parte del globo camine la hormiga, ve los mismos puntos delante de ella que detrás. Si el globo se va haciendo más grande, la hormiga ve que todos los puntos se alejan, no importa en qué parte de la superficie se quede. El globo «universo» encaja con los dos supuestos de Friedmann: tiene el mismo aspecto en todas las direcciones, e, independientemente de la posición, todo tiene el mismo aspecto.

¿Qué más puede decirse del globo universo? No tiene un tamaño infinito. La superficie tiene dimensiones que podemos medir, como la superficie de la Tierra. Nadie sugeriría que la superficie de la Tierra tuviera un tamaño infinito. No obstante, tampoco tiene límites, ni final. Al margen de por dónde camine la hormiga, nunca se encuentra con ninguna barrera, ni ningún final, y tampoco se cae por ningún borde. Finalmente, acaba volviendo a donde empezó.

Así es el espacio en el modelo original de Friedmann, pero tiene tres dimensiones en lugar de dos. La gravedad dobla el espacio alrededor de sí mismo. El universo no es infinito en tamaño, pero tampoco tiene ningún final, ni límite. Una nave espacial nunca llegará a un lugar en el espacio en el que se acabe el universo. Esto puede ser difícil de comprender, porque solemos pensar que infinito significa «que no tiene final». Sin embargo, ambas cosas no son equivalentes.

Hawking señala que, aunque la idea de circunnavegar el universo y acabar donde empezaste sería un gran argumento de ciencia ficción, no funciona, al menos con el modelo de Friedmann. Para dar toda la vuelta antes de que el universo se acabe, habría que romper el límite de velocidad del universo (la velocidad de la luz), lo que no está permitido. Es un globo extremadamente grande y nosotros somos unas hormigas extremadamente pequeñas.

El tiempo en el modelo de Friedmann, como el espacio, no es infinito. Puede medirse. El tiempo, al contrario que el espacio, sí que tiene límites: un principio y un final. Fijémonos en la Figura 6.1a. La distancia entre dos galaxias al principio del tiempo es cero. Se alejan. La expansión es lo suficientemente lenta y existe la suficiente masa en el universo para que finalmente la atracción gravitacional detenga la expansión y haga que el universo se contraiga. Las galaxias vuelven a moverse las unas hacia las otras de nuevo. Al final del tiempo, la distancia entre ellas vuelve a ser cero. Es posible que así sea como es nuestro universo.

Las Figuras 6.1b y 6.1c muestran otros dos modelos posibles que también obedecerían a los supuestos de Friedmann (que el universo tiene el mismo aspecto en cualquier dirección y que tiene el mismo aspecto mires desde donde mires). En la Figura 6.1b, la expansión es mucho más rápida. La gravedad no puede detenerla, aunque sí la ralentiza un poco. En la Figura 6.1c, el universo se expande solo lo suficientemente rápido para no colapsarse, pero no tan rápido como en la Figura 6.1b. La velocidad a la que se alejan las galaxias disminuye progresivamente, pero siempre siguen alejándose. Si el universo es como uno de estos dos modelos, el espacio es infinito. No se dobla sobre sí mismo.

¿Qué modelo encaja con nuestro universo? ¿Se colapsará algún día el universo o seguirá expandiéndose para siempre? La respuesta a la última pregunta depende de cuánta masa haya en el universo, es decir, cuántos votos hay en toda la democracia. No obstante, sabemos que se requeriría mucha más masa de la que actualmente observamos en el universo. Esta es una afirmación muy simple para resumir una cuestión más complicada, como veremos después.

La teoría de Penrose sobre las estrellas que se colapsaban y se convertían en singularidades solo funcionaba con un universo finito en el espacio que seguiría expandiéndose para siempre (como en las Figuras 6.1b y 6.1c), y que no colapsaría (como en la Figura 6.1a). Hawking, en primer lugar, se propuso demostrar que un universo finito en el espacio no solo tendría singularidades en agujeros negros, sino que también debió empezar como una singularidad. Cuando acabó su tesis, tenía la suficiente confianza en su teoría como para escribir: «Hay una singularidad en nuestro pasado[98].

Figura 6.1: Tres modelos que obedecen a los supuestos de Friedmann según los cuales el Universo tiene el mismo aspecto en cualquier dirección que miremos, y de que el Universo tiene el mismo aspecto estés donde estés.

En 1968, el ensayo de Hawking y Penrose sobre el inicio del tiempo ganó el segundo premio de la Gravity Research Foundation, pero la pregunta seguía colgando en el aire: ¿Y si el primer modelo de Friedmann, según el cual el universo no es infinito en el espacio y finalmente vuelve a colapsarse (Figura 6.1a), era correcto? ¿Tuvo que empezar ese tipo de universo como una singularidad? En 1970, Hawking y Penrose consiguieron demostrar que así era. Su explicación definitiva sobre el tema, en el volumen de 1970 de Proceedings of the Royal Society[99] se incluyó en un artículo conjunto que demostraba que si el universo obedece a la relatividad general y encaja en cualquiera de los modelos de Friedmann, y si en el universo hay tanta materia como la que observamos, el universo tuvo que empezar como una singularidad, en la que toda la masa del universo estuvo comprimida en una densidad infinita, la curvatura del espaciotiempo era infinita y la distancia entre todos los objetos del universo era cero.

En las teorías físicas no se pueden usar números infinitos. Cuando la teoría de la relatividad general predice una singularidad de densidad infinita y una curvatura de espaciotiempo infinita, también predice su propio fracaso. De hecho, todas nuestras teorías científicas acaban en una singularidad. Perdemos nuestra capacidad de predecir. Es decir, no podemos usar las leyes de la física para predecir qué surgiría de la singularidad. Podría ser cualquier tipo de universo. ¿Y cómo podemos responder a la pregunta de qué ocurrió antes de la singularidad? De hecho, ni siquiera está claro que esa pregunta tenga algún significado.

Una singularidad al principio del universo significaría que el principio del universo está más allá de nuestra ciencia, más allá de todo lo que afirma ser una teoría del todo. Simplemente tendríamos que decir que el tiempo empezó, porque observamos que así fue, y que en él mismo existe un elemento muy arbitrario. En definitiva, una singularidad es una puerta cerrada en nuestras narices.

Cuento para la hora de dormir

Los físicos son famosos por estar siempre ocupados con su física. Incluso más que la mayoría de sus colegas, y en parte como consecuencia de su discapacidad, Hawking podía llevarse su trabajo con él a todas partes, en todo momento, porque casi todo lo hacía en su cabeza. Tal y como Kip Thorne lo describió, «[Stephen] aprendió a [trabajar] totalmente en su cabeza sin apuntar las cosas, tenía todas las ecuaciones e ideas en su cabeza, manejaba imágenes de las formas de los objetos, de las formas de las curvas, de las formas de las superficies, no solo en un espacio tridimensional sino en las cuatro dimensiones del espaciotiempo. Tiene una intuición particular sobre la relación espacial. Su capacidad para visualizar conceptos es muy poco común[100].

Típico de la forma de trabajar de Hawking fue un descubrimiento en la cama que describió en su libro Historia del tiempo: «Una noche de noviembre de 1970, poco después del nacimiento de mi hija Lucy, empecé a pensar en los agujeros negros mientras me metía en la cama. Mi discapacidad lo convierte en un proceso bastante lento, así que tuve mucho tiempo[101]. Otro físico habría corrido a su escritorio a garabatear algunas notas y ecuaciones, pero Hawking hizo uno de los descubrimientos más significativos de su carrera en su cabeza, se metió en la cama y se quedó despierto el resto de la noche, esperando con ansia a que amaneciera para poder llamar a Penrose y contarle su nueva visión. Penrose, insiste Hawking, había pensado en ello, pero no se había dado cuenta de las implicaciones.

La idea que se le había ocurrido a Hawking era que un agujero negro nunca puede decrecer porque el área de un horizonte de sucesos (el radio-de-no-retorno donde la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz) no puede disminuir nunca.

Para resumirlo brevemente, una estrella que se colapsa alcanza un radio en el que la velocidad de escape es la velocidad de la luz. ¿Qué ocurre con los fotones emitidos por la estrella que se colapsa pasado ese radio? La gravedad es también demasiado fuerte como para permitirles escapar, pero no lo suficientemente fuerte como para arrastrarlos al agujero negro. Se quedan allí planeando. Ese radio es el horizonte de sucesos. Más allá de él, mientras la estrella continúa menguando, cualquier fotón que emita es arrastrado hacia dentro.

Hawking se dio cuenta de que las trayectorias de los rayos de luz que planeaban en el horizonte de sucesos no podían aproximarse las unas a las otras. Si las trayectorias de los rayos de luz hicieran eso, se golpearían entre sí y caerían en el agujero negro, no planearían. Para que el área del horizonte de sucesos disminuya (y el agujero negro se haga menor), las trayectorias de los rayos de luz del horizonte de sucesos tendrían que acercarse unas a otras. No obstante, si lo hicieran, caerían en el interior, y el horizonte de sucesos no se haría más pequeño. Otra manera de pensarlo es darse cuenta de que un agujero negro puede hacerse más grande. El tamaño de un agujero negro está determinado por su masa, de manera que un agujero negro se hace mayor siempre que algo nuevo caiga en su interior y se añada a su masa. Si nada puede salir de un agujero negro, es imposible que su masa decrezca. Un agujero negro no puede hacerse más pequeño.

El descubrimiento de Hawking se conoció como la segunda ley de la dinámica de los agujeros negros: el área del horizonte de sucesos (el límite del agujero negro) puede quedarse igual o aumentar, pero nunca disminuir. Si dos o más agujeros negros colisionan y forman un agujero negro, el área del nuevo horizonte de sucesos será igual de grande o, incluso, mayor que los anteriores horizontes de sucesos sumados. Un agujero negro no puede hacerse más pequeño, ni ser destruido, ni dividirse en dos agujeros negros, por mucho que se intente. El descubrimiento de Hawking tenía algo de familiar. Se parecía a otra «segunda ley» de la física: la segunda ley de la termodinámica, que trata sobre la entropía.

La entropía es la cantidad de desorden que hay en un sistema. El desorden siempre aumenta, nunca disminuye. Un puzle armado y colocado cuidadosamente en una caja podría moverse de manera que se mezclaran las piezas y se estropeara el dibujo; pero resultaría muy sorprendente si, al mover la caja, las piezas sueltas desordenadas acabaran cayendo cada una en el lugar que les corresponde y completando el dibujo del puzle. En nuestro universo, la entropía (el desorden) siempre aumenta. Las tazas de té rotas nunca se arreglan por sí solas. Una habitación desordenada nunca se recoge sola.

Supongamos que usted recompone la taza u ordena la habitación. Algo se vuelve más ordenado. ¿Pero disminuye la entropía? No. La energía mental y física que se quema en el proceso convierte la energía en una forma menos útil. Eso supone una disminución de la cantidad de orden en el universo que cancela cualquier aumento de orden que usted haya conseguido.

La entropía se parece a un horizonte de sucesos de un agujero negro también en otro sentido. Cuando dos sistemas se unen, la entropía del sistema combinado es igual de grande o mayor que la entropía de los dos sistemas sumados. Un ejemplo familiar sirve para describir las moléculas de gas en una caja. Pensemos en ellas como pelotitas que rebotan una contra otra y contra las paredes de la caja.

Hay una separación justo en el centro de la caja. La mitad de la caja (a un lado de la separación) está llena de moléculas de oxígeno; y la otra mitad, de moléculas de nitrógeno. Si quitamos la separación, las moléculas de oxígeno e hidrógeno empezarán a mezclarse. Pronto hay una mezcla bastante uniforme en ambas mitades de la caja, pero es un estado menos ordenado que cuando la separación estaba en su lugar: la entropía (el desorden) ha aumentado. (La segunda ley de la termodinámica no se cumple siempre: hay una posibilidad pequeñísima, una entre millones y millones, de que en algún momento las moléculas de nitrógeno vuelvan a su mitad de la caja y las moléculas de oxígeno a la otra).

Supongamos que echamos las moléculas mezcladas o cualquier cosa que tenga entropía en un agujero negro. Demasiado para tan poca entropía, podría pensarse. La cantidad total de entropía en el exterior del agujero negro es menor de lo que era antes. ¿Hemos conseguido violar la segunda ley? Alguien podría argumentar que el universo en su conjunto (dentro y fuera de los agujeros negros) no ha perdido nada de entropía. No obstante, el hecho es que cualquier cosa que entra en un agujero negro está totalmente perdida para nuestro universo. ¿O no?

Uno de los estudiantes graduados de John Wheeler en Princeton, Demetrios Christodoulou, señaló que, de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, la entropía (desorden) de un sistema cerrado siempre aumenta, nunca disminuye y, del mismo modo, la «masa irreducible» (el nombre que da Christodoulou a la combinación matemática entre la masa de un agujero negro y su velocidad de rotación) nunca mengua, pase lo que pase con el agujero negro. ¿Era esta similitud solo una coincidencia? ¿Qué conexión podría tener la ideaChristodoulou o la afirmación más general y poderosa de Hawking[102](sobre el hecho de que el área del horizonte de sucesos nunca disminuye) con la entropía y la segunda ley de la termodinámica?

¿Escapar de un agujero negro?

La primera vez que explicó a la comunidad científica su idea de que el horizonte de sucesos de un agujero negro nunca disminuye fue en el simposio de astrofísica relativista de Texas[103]de diciembre de 1970. Entonces, Hawking insistió en que, a pesar de que un aumento en el área de un horizonte de sucesos parecía conllevar realmente un aumento de la entropía, se trataba solo de una analogía.

Otro de los estudiantes graduados de Wheeler en Princeton, Jacob Bekenstein, se mostró en desacuerdo. Bekenstein insistió en que el área del horizonte de sucesos de un agujero negro no es solo como la entropía, sino que es entropía[104] Cuando mides el área del horizonte de sucesos, mides la entropía del agujero negro. No se destruirá la entropía si se echa algo en un agujero negro. El agujero negro ya tiene entropía. Solo la aumentas. Cuando algo cae en un agujero negro, como una caja de moléculas, se añade a la masa del agujero negro, el horizonte de sucesos se hace mayor y también aumenta su entropía.

Todo esto nos lleva a un punto desconcertante. Si algo tiene entropía, significa que tiene una temperatura. No está totalmente frío. Todo lo que tiene temperatura, emite energía. Pero si algo emite energía, no es correcto decir que nada pueda salir de él. Y, como ya sabemos, se suponía que nada podía escapar de un agujero negro.

Hawking pensaba que Bekenstein se equivocaba. Le irritaba lo que él consideraba una tergiversación de su descubrimiento de que los horizontes de sucesos nunca disminuyen. En 1972 y 1973, unió sus fuerzas con otros dos físicos, James Bardeen y Brandon Carter, y parecieron estar cerca de hacer una concesión cuando enunciaron nada más y nada menos que cuatro leyes de la mecánica de los agujeros negros, que parecían idénticas a las cuatro leyes bien conocidas de la termodinámica «si se reemplazaba la frase “área de horizonte” por “entropía”, y la frase “horizonte de sucesos” por “entropía,” y la frase “gravedad en la superficie del horizonte” por “temperatura[105]».

No obstante, los tres autores siguieron resaltando que estas eran solo analogías, y en la versión final de su artículo[106]reiteraron que sus cuatro leyes de la mecánica de agujeros negros eran similares a las cuatro leyes de la termodinámica, pero también distintas. Aunque había muchas similitudes entre la entropía y el área del horizonte de sucesos, un agujero negro no podía tener entropía porque no podía emitir nada. Ese era un argumento que Bekenstein no podía refutar, pero aunque era un estudiante graduado contra un trío de físicos reconocidos, seguía sin estar convencido. Finalmente, resultó que Hawking, Bardeen y Carter se equivocaban. Y el propio Hawking se encargaría de demostrarlo.

En 1962, cuando Hawking empezó sus estudios de licenciatura en Cambridge, eligió cosmología, el estudio de las cosas de grandes dimensiones, en lugar de la mecánica cuántica, el estudio de las cosas muy pequeñas. Ahora, en 1973, decidió cambiar de terreno y observar los agujeros negros a través de los ojos de la mecánica cuántica. Fue el primer intento serio y de éxito de fusionar las dos grandes teorías del siglo XX: la relatividad y la mecánica cuántica. Esta fusión, como se recordará del capítulo 2, es un obstáculo difícil de salvar en el camino de conseguir una teoría del todo.

En enero de 1973, Hawking tenía treinta y un años. El nuevo año trajo la publicación de su primer libro completo, escrito en colaboración con George Ellis y dedicado a Denis Sciama. Hawking describe The Large Scale Structure of Space-Time («La estructura a gran escala del espaciotiempo») como «altamente técnico y bastante árido[107]. Aún se puede encontrar en los estantes de las librerías académicas, y si lo lee, y no es usted un físico consumado, probablemente estará de acuerdo con él. Aunque nunca igualará las ventas de Historia del tiempo, se ha convertido en un clásico de la materia. En agosto y septiembre de ese año, durante las largas vacaciones de Cambridge, Stephen y Jane Hawking viajaron a Varsovia para la celebración del 500.º aniversario del nacimiento de Nicolás Copérnico, y siguieron más hacia el este, hasta Moscú. Pidieron a Kip Thorne que los acompañara porque había realizado allí varias investigaciones en colaboración con físicos soviéticos durante cinco años y conocía cómo funcionaba la Unión Soviética. Hawking quería entrevistarse con Yakov Borisovich Zel’dovich y con el estudiante graduado de Zel’dovich, Alexander Starobinsky. Estos dos físicos rusos habían sido capaces de demostrar que el principio de incertidumbre significaba que los agujeros negros que rotan deben crear y emitir partículas, producidas por la energía de rotación del agujero. La radiación provendría, por tanto, del exterior del horizonte de sucesos y ralentizaría la rotación del agujero negro hasta que la rotación se detuviera y la radiación cesara. Hawking pensaba que Zel’dovich y Starobinsky seguían una buena pista, pero no estaba satisfecho con sus cálculos. Después de la visita, volvió a Cambridge determinado a encontrar un mejor tratamiento matemático.

Hawking esperaba que sus cálculos demostraran que los agujeros negros rotatorios producían la radiación que los rusos predecían. Lo que descubrió fue algo mucho más espectacular: «Descubrí, para mi sorpresa y enojo, que incluso los agujeros negros no rotatorios deberían aparentemente crear y emitir partículas a un ritmo continuo[108]. Al principio, pensó que tenía que haber algún error en los cálculos y dedicó muchas horas a intentar descubrir su error. Le preocupaba particularmente que Jacob Bekenstein averiguara su descubrimiento y lo usara como argumento para apoyar su ideasobre los horizontes de sucesos y la entropía. No obstante, cuanto más pensaba Hawking sobre ello, mayor era su convencimiento de que sus propios cálculos eran básicamente correctos. El argumento decisivo fue que el espectro de las partículas emitidas era precisamente el que se esperaría de cualquier cuerpo caliente.

Bekenstein estaba en lo cierto: la entropía no disminuye, ni el universo se vuelve más ordenado cuando se lanza materia que lleve entropía dentro de los agujeros negros, como si fueran grandes cubos de basura. Cuando la materia con entropía entra en el agujero negro, el área del horizonte de sucesos se hace más grande: la entropía de los agujeros negros aumenta.

La entropía total del universo tanto dentro como fuera del agujero negro no ha disminuido en absoluto.

No obstante, Hawking iba a tener que enfrentarse a un mayor enigma todavía. ¿Cómo pueden los agujeros negros tener temperatura y emitir partículas si nada puede escapar del horizonte de sucesos? Encontró la respuesta en la mecánica cuántica.

La imagen que tenemos del espacio como un vacío no es del todo correcta. Ya hemos visto que el espacio nunca es un vacío completo. Ahora descubriremos por qué.

El principio de incertidumbre determina que nunca podemos saber la posición y el momento de una partícula al mismo tiempo y con completa precisión. Además, tiene otra consecuencia: nunca podemos saber el valor de un campo (un campo gravitacional o un campo electromagnético, por ejemplo) y el ritmo al que el campo cambia a lo largo del tiempo con completa precisión. Cuanto de forma más precisa conozcamos el valor de un campo, con menor precisión sabremos el ritmo de su cambio, y viceversa: de nuevo el balancín. El resultado de estas afirmaciones es que un campo nunca puede medir cero. Cero sería una medición muy precisa tanto del valor del campo, como de su índice de cambio, y el principio de incertidumbre no lo permite. Y como no hay espacios vacíos a menos que todos los campos sean exactamente cero, podemos concluir que no hay espacio vacío.

En lugar del espacio vacío, el verdadero vacío que la mayoría de nosotros asume que existe ahí afuera, lo que se tiene es una cantidad mínima de incertidumbre, un poco de borrosidad, sobre el valor que tiene un campo en el espacio «vacío». Veamos, a continuación, una explicación de esta fluctuación en el valor del campo, esa ligera oscilación hacia los lados positivo y negativo de cero, que no llega nunca a ser cero exacto.

Aparecen continuamente parejas de partículas, por ejemplo, parejas de fotones o gravitones. Las dos partículas de una pareja empiezan juntas y después se separan. Tras un intervalo de tiempo demasiado corto para imaginarlo, vuelven a unirse y se aniquilan la una a la otra (una vida breve pero llena de acontecimientos). La mecánica cuántica nos dice que esto ocurre todo el tiempo, en todas las partes del «vacío» del espacio. Tal vez estas no sean partículas «reales» que podamos localizar con un detector de partículas, pero no son imaginarias. Aunque solo sean partículas «virtuales», sabemos que existen porque podemos medir sus efectos sobre otras partículas.

Algunas de las parejas serán parejas de partículas de materia, fermiones. En ese caso, un componente de la pareja es una antipartícula. Por tanto, la «antimateria», que tan familiar nos resulta por los juegos de fantasía y ciencia ficción (es el combustible de la nave Enterprise), es puramente ficticia.

Es posible que haya oído que la cantidad total del universo es siempre la misma. Nada puede aparecer de la nada. ¿Cómo podemos, entonces, adaptar esa regla a la existencia de estas parejas recién creadas? La respuesta es que se crean con un «préstamo» muy temporal de energía, que no es permanente en absoluto. Una de las partículas de la pareja tiene energía positiva. La otra tiene energía negativa. Las dos se equilibran. Nada se añade a la energía total del universo.

Hawking afirmó que, en el horizonte de sucesos de un agujero negro, deben de aparecer muchas parejas de partículas. Tal y como él las define, son parejas de partículas virtuales. Antes de que la pareja se reúna de nuevo y se aniquile, la que tiene energía negativa cruza el horizonte de sucesos y cae en el agujero negro. ¿Significa eso que su compañera de energía positiva debe seguir a su desafortunada compañera, reunirse con ella y destruirse? No. El campo gravitacional en el horizonte de sucesos de un agujero negro es lo suficientemente fuerte para hacer que ocurra algo sorprendente con esas partículas virtuales, incluso con aquellas desafortunadas que tienen energía negativa: se convierte de «virtuales» en «reales».

Figura 6.2: Radiación de Hawking.

La transformación supone una importante diferencia en la pareja. Ya no están obligadas a buscar a la otra y destruirse. Ambas pueden vivir mucho más tiempo, y por separado. La partícula con energía positiva puede caer en el agujero negro también, por supuesto, pero no tiene por qué hacerlo.

Está libre de su compañera. Puede escapar. Así, a un observador que se encuentra a cierta distancia, le parecerá que la partícula ha salido del agujero negro, cuando, en realidad, proviene justo de fuera. Mientras tanto, su compañera ha aportado energía negativa al agujero negro. (Figura 6.2.)

Esta radiación que emiten los agujeros negros recibe el nombre de radiación de Hawking y se convirtió en su segundo descubrimiento famoso sobre los agujeros negros. Con él Hawking demostró que su primer descubrimiento, la segunda ley de la dinámica de los agujeros negros (según la cual el área del horizonte de sucesos nunca puede disminuir), no siempre se cumple. La radiación de Hawking significa que un agujero negro puede hacerse más pequeño y finalmente evaporarse por completo. Era un concepto verdaderamente radical.

Ahora bien, ¿cómo hace la radiación de Hawking que un agujero negro mengüe de tamaño? Cuando el agujero negro transforma las partículas virtuales en partículas reales, pierde energía. Y ¿cómo es eso posible si nada escapa del horizonte de sucesos? Es decir, ¿cómo puede perder algo? Es una pregunta bastante difícil: cuando la partícula con energía negativa aporta esta energía negativa al agujero negro, el agujero negro tiene menos energía. Negativa significa que lleva el signo menos delante.

De este modo, la radiación de Hawking roba energía al agujero negro. Cuando algo tiene menos energía, automáticamente tiene menos masa. Así, en la ecuación de Albert Einstein, E = mc^2. La E es de energía; la m es de masa; la c es por velocidad de la luz. Cuando la energía (a un lado del signo igual) crece negativamente (como hace en el agujero negro), algo en el otro lado del signo igual decrece también.

La velocidad de la luz (c) no puede cambiar, así que debe decrecer la masa. Por tanto, cuando decimos que al agujero negro se le roba energía, también decimos que se le roba masa.

Sin olvidar esto último, recordemos lo que Newton descubrió sobre la gravedad: cualquier cambio de la masa de un cuerpo cambia la fuerza del tirón gravitacional que ejerce sobre otros cuerpos. Si la Tierra se vuelve menos masiva (no más pequeña esta vez, sino menos masiva), su tirón gravitacional resulta más débil en el exterior, donde la Luna orbita. Si un agujero negro pierde masa, su tirón gravitacional se vuelve más débil en el lugar donde ha estado el horizonte de sucesos (el radio-de-no-retorno). La velocidad de escape en ese radio es menor que la velocidad de la luz. Ahora, el radio donde la velocidad de escape es la velocidad de la luz es más pequeño. Un nuevo horizonte de sucesos se forma cerca. El horizonte de sucesos se ha hundido. Este es el único modo que conocemos de que un agujero negro se haga más pequeño.

Si evaluamos la radiación de Hawking de un agujero negro grande que sea resultado del colapso de una estrella, quedaremos decepcionados. Un agujero negro de este tamaño tiene una temperatura de superficie menor a una millonésima de grado sobre el cero absoluto. Cuanto mayor sea el agujero negro, menor será su temperatura. Hawking dice: «Nuestro agujero negro de diez-masas-solares podría emitir unos cuantos miles de fotones por segundo, pero tendrían una longitud de onda del tamaño del agujero negro, y no podríamos detectar una energía tan pequeña[109].

Así, cuanto mayor es la masa, mayor es el área del horizonte de sucesos. Cuanto mayor sea el área del horizonte de sucesos, mayor será la entropía. Cuanto mayor sea la entropía, más baja será la temperatura de superficie y el índice de emisión.

¿Agujeros negros que explotan?

Sin embargo, ya en 1971 Hawking había sugerido que había un segundo tipo de agujero negro: pequeño, más interesante y del tamaño del núcleo de un átomo. Sin duda, este tipo crepitaría con la radiación. Cuanto más pequeño es el agujero negro, más caliente es su temperatura de superficie. Sobre estos pequeños agujeros negros, Hawking declara: «Estos agujeros apenas se merecen [ser llamados] negros: en realidad son calientes y blancos[110].

“Los agujeros negros primordiales”, como Hawking los llamaba, no se habrían formado a partir del colapso de estrellas, sino que serían reliquias del universo muy temprano cuando había presiones que podían presionar y comprimir la materia extremadamente. Un agujero negro primordial sería ahora mucho más pequeño que cuando empezó. Lleva mucho tiempo perdiendo masa.

La radiación de Hawking tendría drásticas consecuencias para un agujero negro primordial. Conforme la masa decrece y el agujero negro se hace más pequeño, la temperatura y el ritmo de emisión de partículas en un horizonte de sucesos aumenta. El agujero pierde masa cada vez más rápidamente. Cuanto menor sea la masa, más alta será la temperatura: se trata de un auténtico círculo vicioso.

¿Cómo acabaría la historia? Hawking adivinó que el pequeño agujero negro desaparece en una enorme nube final de emisión de partículas, como la explosión de millones de bombas de hidrógeno. ¿Explotará algún día un agujero negro grande? El final del universo llegará antes de que el agujero negro alcance ese estadio.

La idea de que un agujero negro pueda hacerse más pequeño y finalmente explotar era tan contraria a todo lo que el mundo creía saber sobre los agujeros negros en 1973 que Hawking tuvo serias dudas sobre su descubrimiento. Durante semanas, lo mantuvo en secreto, revisando los cálculos en su cabeza. Si a él le costaba tanto creerlo, daba miedo pensar lo que haría con su teoría el mundo científico. A ningún científico le gusta pensar que va a hacer el ridículo. Por otro lado, Hawking sabía que si tenía razón, sus descubrimientos revolucionarían la astrofísica. En cierto momento, se encerró en el lavabo para pensar en el problema. “Eso me tuvo preocupado durante todas las navidades, pero no pude encontrar ningunamanera convincente delibrarme [de esos descubrimientos[111]”.

Hawking probó su idea con sus compañeros más cercanos. La recepción fue variada. Martin Rees, un amigo desde sus días de estudiantes graduados en Cambridge, acudió a su antiguo director de tesis, Denis Sciama, con la exclamación: “¿Lo has oído? ¡Stephen le ha dado la vuelta a todo!”. Sciama se unió a quienes apoyaban a Hawking y lo urgió a hacer públicos sus descubrimientos. Hawking se quejó de que Penrose lo llamara, entusiasmado, justo cuando se iba a sentar a la mesa en su cena de cumpleaños de 1974, preparado para hincarle el diente a su plato de oca. Hawking dijo que apreciaba la emoción de Penrose, pero que, una vez se pusieron a hablar sobre el tema, hablaron durante demasiado rato y su cena se enfrió[112]

Hawking aceptó presentar su extraño descubrimiento en febrero en un artículo en el Rutherford-Appleton Laboratory, al sur de Oxford. Sciama organizó el encuentro, el Second Quantum Gravity Conference. Hawking se había curado un poco en salud poniendo un signo de interrogación en el título de su artículo “Black Hole Explosions?”, pero, durante el viaje a Oxford, seguía debatiéndose sobre su decisión de anunciar su descubrimiento.

La corta presentación, que incluía diapositivas de ecuaciones, fue recibida con un silencio que resultó embarazoso y unas pocas preguntas. Muchos de los presentes, expertos en otros campos, no entendieron los argumentos de Hawking. No obstante, resultaba más o menos obvio para todo el mundo que estaba proponiendo algo completamente contrario a la teoría aceptada. Quienes sí los entendieron se quedaron desconcertados y no estaban preparados para discutir con él. Las luces volvieron a encenderse. El moderador, John G. Taylor, un respetado profesor de la Universidad de Londres, se levantó y declaró: “Lo siento, Stephen, pero esto es una auténtica basura[113].

Hawking publicó esa “basura” el mes siguiente en la prestigiosa revista de ciencia Nature[114] Taylor y Paul C. W. Davies mostraron su desacuerdo con Hawking en un artículo del mismo número[115]

Al cabo de pocos días, físicos de todo el mundo discutían la desconcertante idea de Hawking. Zel’dovich tuvo ciertas reservas al principio, pero cuando Kip Thorne visitó de nuevo Moscú concertó una cita urgente para visitar al físico soviético. Cuando Thorne llegó, Zel’dovich y Starobinsky lo saludaron con las manos arriba, como si estuvieran en el viejo oeste americano y Thorne los apuntara con su pistola: “Nos rendimos. Hawking tenía razón. Nosotros nos equivocábamos[116].

Algunos consideraban el descubrimiento de Hawking como el más significativo de la física teórica en años. Sciama dijo que el artículo era “uno de los más bonitos de la historia de la física[117]. John Wheeler, siempre un maestro de las palabras, dijo que hablar sobre el bello descubrimiento de Hawking era como “pasarse un caramelo por la lengua[118]. Kip Thorne comentaba que, aunque Stephen había perdido el uso de sus manos, había desarrollado “unos argumentos geométricos que podría hacer pictóricamente” en su cabeza, un conjunto de herramientas muy poderoso con el que nadie más contaba. Y si hay una única persona en el mundo que domina esas herramientas, habrá ciertos problemas que solo podrá resolver esa persona, y nadie más[119]. Las cosas parecían mejorar.

Hawking dedicó más tiempo y cuidado a redactar un segundo artículo sobre su descubrimiento. Communications in Mathematical Physics, la revista a la que lo envío en marzo de 1974, perdió su artículo y no lo publicó hasta abril de 1975[120] después de que volviera a enviarlo. Mientras tanto, Hawking y sus colegas siguieron estudiando la radiación de Hawking desde muchos ángulos diferentes. Después de cuatro años, y después de que apareciera un artículo conjunto de Hawking y Jim Hartle en 1976[121] todos los físicos teóricos del mundo aceptaron el concepto de la radiación de Hawking. La mayoría estaba de acuerdo en que Hawking había hecho un descubrimiento significativo. Había usado la actividad de las partículas virtuales para explicar algo que había surgido de la teoría de la relatividad, los agujeros negros. En definitiva, había dado un paso adelante para unir la relatividad y la física cuántica.

Parte II

(1970-1990)

Capítulo 7

Esta gente debe creer que estamos acostumbrados a un nivel de vida astronómico

Cuando Lucy nació EL 2 de noviembre de 1970, los Hawking habían comprado recientemente la casa que habían estado alquilando en Little St Mary’s Lane. Los padres de Stephen les dieron dinero para arreglarla y solicitar una hipoteca. Las obras por fin acabaron cuando Jane estaba embarazada de ocho meses.

Stephen seguía insistiendo en subir y bajar por sí mismo las escaleras y en vestirse por la mañana y desvestirse por la noche. Su comentario de que tenía tiempo suficiente para pensar sobre fotones y los horizontes de sucesos de los agujeros negros mientras se preparaba para ir a la cama es una de las pocas admisiones que ha hecho de que esa era una tarea extremadamente lenta y ardua. Su forma de andar, no obstante, llegó a ser tan precaria que aceptó ir en silla de ruedas. Había perdido la batalla por permanecer en pie. Sus amigos lo miraban con tristeza, pero el humor de Hawking y su fuerza de voluntad no flaquearon.

Hawking no perdió el uso de las manos (lo que le impidió escribir y dibujar ecuaciones y diagramas) de la noche a la mañana. A lo largo de años de pérdida gradual, tuvo tiempo de adaptar y entrenar «su mente para pensar de manera diferente que las mentes de los demás físicos. Piensa en nuevos tipos de dibujos mentales intuitivos y ecuaciones mentales que, en su cabeza, han sustituido a los dibujos de lápiz y papel y a las ecuaciones escritas», dijo Kip Thorne[122]

Escuchando al propio Hawking, acabas teniendo la impresión de que habría elegido esa manera de trabajar incluso aunque hubiera podido usar las manos sin problemas: «Las ecuaciones son solo la parte aburrida de las matemáticas. Prefiero ver las cosas en términos geométricos[123]. De hecho, realizó casi por completo en su cabeza los cálculos que tenían que ver con el descubrimiento de la radiación de Hawking.

Después del nacimiento de Lucy, Jane tenía que hacer malabarismos para cumplir su completo horario que incluía acabar su tesis doctoral, cuidar de Stephen, de su hijo pequeño Robert y ahora de su bebé recién nacido. Su madre y la niñera de los vecinos la ayudaban con los niños siempre que podían. La casita de Little St Mary’s Lane era una delicia. Cuando los niños crecieron y Lucy se convirtió en una niña muy competente, se unió a su hermano para jugar entre las plantas en flor y las antiguas lápidas de piedra del cementerio de Little St. Mary, al otro lado de la calle. Jane recuerda todavía aquellos veranos con las ventanas abiertas y las voces felices de sus hijos «que llegaban desde el cementerio».

Cuando el artículo de Hawking del anuario Gravity Research Foundation Award en enero de 1971, titulado «Black Holes» («Agujeros negros») obtuvo el máximo galardón, los Hawking usaron el dinero para comprar un coche nuevo. Hawking recibía un salario de Caius y otro como profesor no titular del DAMTP y del Instituto de Astronomía. No obstante, el presupuesto de la familia seguía siendo ajustado y no era suficiente para pagar una educación privada para Robert cuando tuvo edad para ir a la escuela. En lugar de eso, empezó a asistir a una buena escuela local, la escuela de primaria Newnham Croft, a la que mi propia hija asistiría quince años después. Robert parecía seguir los pasos de su padre, pues sobresalía en matemáticas pero avanzaba más lentamente con la lectura; no obstante, los tiempos habían cambiado y «un aprendizaje lento de la lectura» no se aceptaría sin tomar ninguna medida proactiva. Jane Hawking sospechaba que tenía dislexia. Con la esperanza de que una escuela privada pudiera dar a Robert una ayuda más especializada, el padre de Stephen acudió en su ayuda. Les compró una segunda casa que pudieran alquilar para aumentar sus ingresos. Así, cambiaron a Robert a la Perse School en Cambridge cuando tenía siete años.

Los Hawking siguieron intentando mantener la enfermedad de Stephen relegada a un segundo plano de sus vidas y procurando que no se convirtiera en lo más importante para él o para ellos. Se acostumbraron a no pensar en el futuro. Según lo que podía ver el resto del mundo, le ponían tanto empeño que a muchos les sorprendió oír que Jane Hawking mencionara lo terribles que eran las dificultades a veces. Hablando sobre los honores que había recibido su marido, dijo a un entrevistador: «No diría que [este éxito abrumador haga que] toda la oscuridad valga la pena. No creo que nunca vaya a reconciliar en mi mente las oscilaciones del péndulo por las que hemos pasado desde las profundidades de un agujero negro a las alturas de todos los premios brillantes». A juzgar por todo lo que Stephen Hawking escribía, se diría que él apenas se había fijado en esas profundidades. Hablar sobre ellas de una manera que no fuera a la ligera, que es lo máximo que se permite, sería para él una forma de rendirse, de derrota y podría socavar su resuelto menosprecio por sus problemas. La mayor parte del tiempo, seguía negándose a hablar de su enfermedad incluso con Jane, pero para ella, esa actitud no mejoraba la situación.

Jane recuerda que no ser capaz de cuidar de sus hijos o de jugar con ellos de una manera activa era difícil para Stephen. Fue ella quien enseñó a Robert, y más tarde a Lucy y a Timmy, a jugar al cricket («¡Puedo sacarlos!», se regodeaba), y provocaba a su marido diciéndole que, al contrario que otras mujeres, ella no se sorprendía ni se desilusionaba cuando comprobaba que su marido no servía para hacer las tareas de casa u ocuparse de los niños.

La inutilidad práctica de Hawking acabó convirtiéndose en un efecto positivo de su enfermedad. Podía tardar mucho rato en levantarse e irse a la cama, pero no tenía que hacer recados, hacer reparaciones en la casa, cortar el césped, ocuparse de los preparativos para un viaje, hacer la maleta, preparar horarios de clase u ocuparse de trabajos administrativos que requerían mucho tiempo en el DAMTP o en el Caius. Ese tipo de asuntos quedaban en manos de sus colegas y ayudantes, y de su mujer. Así, podía dedicar todo el tiempo a pensar en la física, un lujo por el que sus colegas lo envidiaban.

Jane ya había imaginado que una abrumadora proporción de esas responsabilidades diarias recaerían sobre ella. Había decidido, incluso antes de casarse, en la década de 1960, que solo uno de ellos podría tener una carrera, y ese tendría que ser su marido. En la década de 1970, quizá debido en parte a que la mentalidad sobre el papel de las mujeres empezaba a cambiar, le resultaba más difícil aceptar ese sacrificio. Pensaba que proporcionar a Stephen el ánimo y la asistencia que tanto necesitaba daría a su vida un propósito y un significado. No obstante, no le proporcionaba una identidad. Y la maternidad tampoco lo hacía.

Tal y como ella afirmaba, aunque adoraba a sus hijos y «no habría querido que nadie más los criara, Cambridge es un sitio muy difícil para vivir si tu única identidad consiste en ser madre de niños pequeños[124]. Para ser justos con la comunidad universitaria, siempre que se mencionaba el nombre Hawking en Cambridge, con toda probabilidad, alguien acabaría apuntando que Jane Hawking era incluso más excepcional que Stephen. No obstante, Jane Hawking no imaginaba que esa fuera su reputación. Tal y como ella lo veía, en Cambridge «sientes presión por abrirte camino académicamente[125]. Esa, por supuesto, era la razón que la había llevado a volver a la universidad para realizar la tesis doctoral, pero los borradores de esa tesis a menudo acababan languideciendo en la estantería.

Jane tenía mucho por lo que estar orgullosa en la década de 1970. Robert y Lucy crecían bien; la carrera de físico de Hawking subía como un cohete; su reputación de hombre notablemente duro y bienhumorado cuando las circunstancias estaban en su contra empezaba a ser legendaria; y ella comenzaba a labrarse su propia carrera académica. Al mismo tiempo, sentía cada vez más que su enorme y oneroso papel en el éxito de Hawking no se reconocía prácticamente. El problema que tenía es el habitual en personas con talento para hacer que las cosas parezcan fáciles: los demás acaban asumiendo que las cosas que hacen son fáciles y no aprecian ni el esfuerzo ni el sacrificio que todo ello implica. Tanto Jane como Stephen sabían que el éxito de este no habría sido posible sin ella (y probablemente tampoco su supervivencia), pero Jane no podía compartir más que una pequeña parte del triunfo. En las fotos que le sacaban, a veces la recortaban pensando que era una enfermera que empujaba la silla. Tampoco podía seguir su razonamiento matemático ni compartir el placer que eso le proporcionaba. No obstante, «la alegría y emoción por el éxito de Stephen eran enormes[126], dice ella. No lamentaba la decisión que había tomado al casarse con él, pero las recompensas no «aliviaban las desgarradoras dificultades de tener que luchar un día tras otro con una enfermedad de la neuromotora[127].

A pesar de las dificultades había muchos placeres que los Hawking compartían. Ambos se dedicaban con devoción a sus hijos. Les gustaba mucho la música clásica e iban juntos a conciertos y al teatro. En Navidad, llevaban a Robert y a Lucy a la función navideña. También les gustaba recibir a amigos en casa. Don Page, que como investigador de posgrado vivió en la casa de la familia durante tres años como asistente de Hawking, recuerda que Jane Hawking era «muy extrovertida… un gran activo profesional» para su marido[128] No era extraño encontrarla en el mercado comprando para una fiesta de sesenta personas. Los Hawking se labraron una reputación por su hospitalidad.

Los dos estaban muy interesados en promover la concienciación de la gente sobre las necesidades de las personas discapacitadas y de su posibilidad de llevar vidas normales e incluso de éxito y activas. En la década de 1970, esa forma de pensar no estaba tan asentada en la sociedad como empieza a estarlo ahora. Gran Bretaña había aprobado su Chronically Sick and Disabled Person’s Act («Ley de enfermos crónicos y discapacitados») en 1970, pero su implementación fue muy lenta. De vez en cuando, Jane Hawking se sentía lo suficientemente indignada para protestar. Escribió una carta a la junta del National Trust cuando Anglesey Abbey, una casa con jardines abierta que podía visitarse cerca de Cambridge, insistió en que los Hawking aparcaran en un estacionamiento a media milla de distancia, que quedaba lejos de la casa[129] Jane pronto añadiría la lucha por los derechos de los discapacitados a su ya extremadamente larga lista de actividades.

Los Hawking ganaron algunas batallas para que se facilitara la movilidad de las personas en silla de ruedas. Después de una larga pelea burocrática sobre quién debería pagarla, se construyó una rampa en la entrada posterior del edificio del DAMTP. El Arts Theatre empezó a reservar espacios para personas en sillas de ruedas, igual que el Arts Cinema. De igual manera, la English National Opera y el Coliseum facilitaron accesos especiales. Cuando no había un acceso habilitado, los Hawking pedían ayuda a quien estuviera cerca para subir y bajar a Stephen y su silla por las escaleras. Los miembros del grupo de astronomía de Clare Hall, un college de graduados de la Universidad de Cambridge, solían encargarse de cumplir con esa obligación antes de sus reuniones. Sin embargo, ese procedimiento no siempre resultaba seguro. Unos asistentes a la Royal Opera House del Covent Garden dejaron caer a Stephen mientras lo ayudaban a llegar hasta unos asientos a los que solo se podía acceder por un tramo de escaleras[130]

Fe en Dios y en las leyes de la física

Cuando echó la vista atrás a finales de la década de 1980, Jane Hawking atribuyó su capacidad para soportar durante tantos años su inusual y a menudo difícil vida (sin esperanza de un futuro largo o feliz) a su fe en Dios. Sin ella, tal y como Jane lo expuso, «no habría sido capaz de vivir en esta situación. No podría haberme casado con Stephen, de entrada, porque no habría tenido el optimismo necesario para afrontar la situación y no habría sido capaz de seguir adelante con ella[131].

Su marido no compartía la fe que suponía un apoyo tan importante para Jane. Aunque algunos colegas físicos sí lo hacían, Jane no solía discutir ese tema con ellos. Ahora bien, si la lucha de Stephen Hawking con la discapacidad y la amenaza de una muerte temprana ha tenido un lado religioso o filosófico, él nunca lo ha discutido en público. No obstante, parece evidente por sus libros de Historia del tiempo y El gran diseño que Dios nunca está lejos de la mente de Hawking. En una entrevista de la década de 1980 dijo: «Es difícil hablar del principio del universo sin mencionar el concepto de Dios. Mi trabajo sobre el origen del universo está en una línea fronteriza entre la ciencia y la religión, pero procuro permanecer en el lado [científico] de la frontera. Es bastante posible que Dios actúe de modos que las leyes científicas no puedan describir, pero, en ese caso, tendremos que guiarnos por nuestras creencias personales[132]. Cuando le preguntaron si pensaba si su ciencia competía con la religión, respondió: «Si adoptáramos esa actitud, Newton [que era un hombre muy religioso] no habría descubierto laley de la gravedad[133].

Hawking dijo que no era ateo, pero que prefería «usar el término Dios como la personificación de las leyes de la física[134]. «No es necesario recurrir a Dios para establecer las condiciones iniciales del universo, pero eso no demuestra que Dios no exista, solo que actúa a través de las leyes de la física[135]. No obstante, Hawking definitivamente no creía en un Dios personal a quien le importen los seres humanos como individuos, se relacione con ellos de una manera poderosa y transformadora, ni realice milagros. «Somos unas criaturas tan insignificantes en un planeta menor de una estrella del montón, en los suburbios exteriores de una entre cientos de miles de millones de galaxias. Así que es difícil creer en un Dios al que le importemos nosotros o nuestra existencia[136].

Einstein compartía la visión de Hawking. Otros, entre los que se contaban algunos de los colegas físicos de Hawking, coincidirían con Jane Hawking y dirían que esa es una visión tristemente limitada de Dios, puesto que es igual de difícil creer que toda la gente inteligente y racional (muchos científicos entre ellos) que dice haber experimentado la existencia de un Dios personal esté equivocada. Esta enorme divergencia de punto de vista se ilustra de manera muy notable en las visiones que tienen del asunto Stephen y Jane Hawking.

«La afirmación de Stephen de que no cree en un Dios personal solía resultarme bastante dolorosa[137], recuerda Jane. En una entrevista de 1988, confesó: «Profundiza en ámbitos que realmente importan a las personas racionales, y lo hace de un modo que puede tener un efecto muy perturbador en las personas. Hay un aspecto de su pensamiento que me resulta cada vez más triste y difícil de tolerar. Es el sentimiento de que, como todo puede reducirse a una fórmula racional y matemática, esa debe ser la verdad[138]. Jane creía que en la mente de su marido no había sitio para la posibilidad de que la verdad revelada en sus matemáticas pudiera no ser toda la verdad. Un año después, cambió ligeramente de opinión: «Conforme te haces mayor, es más fácil tener una visión más amplia. Creo que la imagen global que él tiene es tan diferente a la de cualquier otra persona debido a su condición y sus circunstancias (por ser un genio casi totalmente paralizado)… que nadie más puede comprender cuál puede ser su visión de Dios o cuál puede ser su relación con Dios[139].

Tal vez la verdad tuviera que ser matemática, pero la física, para Hawking, no lo era todo en la vida. «La física —dijo él en una entrevista— está muy bien, pero es completamente fría. No podría seguir adelante con mi vida si solo tuviera la física. Como cualquier otra persona, necesito cariño, amor y afecto[140].

Un activo extraño

A principios de la década de 1960, el college y los departamentos universitarios de Hawking demostraron su generosidad con Hawking al apoyar a un joven físico al que no le quedaba mucho tiempo de vida, y que podía contribuir poco a su departamento en términos de ponencias y enseñanza. Desde el principio, el DAMTP liberó a Hawking de cargas docentes pesadas y le permitió concentrarse en su investigación y en unos pocos seminarios y estudiantes graduados. A mediados de la década de 1970, Caius y la universidad habían empezado a darse cuenta de que se habían hecho un favor a sí mismos. Hawking se había convertido en un verdadero activo.

No obstante, las mentes y personalidades extraordinarias no escasean en Cambridge. Surgen en un departamento de universidad o en otro regularmente. Es un ambiente saludable para los genios. No importa el sobrecogimiento con el que te traten en el mundo exterior, dentro de la comunidad universitaria todo se reduce a trabajo, como siempre.

Incluso a finales de la década de 1970, cuando Hawking se había convertido prácticamente ya en una leyenda, seguía compartiendo un estrecho despacho con otro investigador, junto con todo su equipo especializado (máquinas que pasaban las páginas por él, terminales de ordenador con controles especiales que podía usar como pizarra).

Sus problemas de comunicación no dejaban de agravarse. A principios de la década de 1970, todavía era posible mantener una conversación normal con Hawking. Sin embargo, a finales de esa misma década y principios de la de 1980, arrastraba ya tanto las palabras que solo su familia y sus amigos más íntimos podían comprenderlo. El trabajo de «intérprete» a menudo recaía en un estudiante graduado. Michael Harwood, que más tarde entrevistaría a Hawking para The New York Times, describió el proceso: «Don Page, sentado a su lado, se acerca mucho para oír sus palabras indistinguibles y dice cada frase para estar seguro de que la ha pillado bien; a menudo se detiene y pide alguna repetición, a veces incluso le pronuncia de nuevo la frase a Hawking para asegurarse, y se corrige[141].

Otro entrevistador recuerda que en ocasiones pensaba que Hawking había acabado una frase, pero con la «interpretación» descubría que había dicho una sola palabra. Hawking escribía sus artículos científicos dictándolos a su secretaria de este tedioso modo. No obstante, estaba aprendiendo a enunciar las ideas en las menos palabras posibles y a ir al grano en los artículos científicos y en las conversaciones.

Lo que decía en esas pocas palabras recibía atención mundial. La retahíla de premios y reconocimientos aumentó poco después de que Hawking anunciara su descubrimiento de que los agujeros negros explotaban. En la primavera de 1974, fue admitido en la Royal Society, una de las asociaciones de científicos más prestigiosas del mundo. Con treinta y dos años, era muy joven para semejante honor. Durante el rito de investidura, una ceremonia que se remonta al siglo XVII, los nuevos miembros caminan hasta el podio para escribir sus nombres en un libro cuyas primeras páginas contienen la firma de Isaac Newton. Quienes estaban presentes en la admisión de Hawking recuerdan que el presidente de la sociedad, sir Alan Hodgkin, premio Nobel de biología, rompió la tradición y acercó el libro a Stephen, que estaba en primera fila. Hawking todavía podía escribir su nombre con gran esfuerzo, pero le llevó bastante tiempo. Los eminentes científicos que asistían al acto esperaron respetuosamente. Cuando Hawking acabó y levantó la mirada con un sonrisa de oreja a oreja, le dedicaron una ovación.

Esa misma primavera, los Hawking aceptaron con entusiasmo una invitación del Instituto de Tecnología de California, donde Kip Thorne trabajaba como profesor, para pasar allí el año académico de 1974-1975. Hawking sería un Sherman Fairchild Distinguished Scholar. La oferta incluía un excelente salario, una casa, un coche e incluso una nueva silla de ruedas eléctrica. Todos los gastos médicos estarían cubiertos (el Servicio Nacional de Salud Británico no cubría los gastos fuera del país), así como la escolarización de Robert y Lucy.

En la primavera que llegó esa oferta, habían pasado casi cuatro años desde que los Hawking habían comprado y renovado su casa en Little St Mary’s Lane. En ese momento Stephen subía y bajaba las escaleras agarrándose a los barrotes que soportaban la barandilla y usando solo la fuerza de sus brazos para levantarse de escalón en escalón hasta el segundo piso. Aunque durante un tiempo semejantes esfuerzos habían sido una buena terapia física, ahora empezaban a resultar imposibles de realizar. El Caius College decidió ayudar a la familia con el alojamiento mucho más de lo que lo hizo cuando los Hawking eran unos recién casados. Había un nuevo administrador que les ofreció un espacioso piso a nivel de calle en una mansión de ladrillos propiedad del college en West Road, no lejos de la puerta trasera del King’s College. El funcionamiento de esta casa (donde una familia de la facultad disfrutaba de los pisos inferiores bastante elegantes, aunque un poco destartalados, mientras estudiantes graduados ocupaban los pisos superiores) no era extraño en ese momento en Cambridge. El piso que Caius les ofrecía tenía techos altos, grandes ventanas y requería muy pocas modificaciones para que fuera adecuado para la familia y accesible para una silla de ruedas. Esas obras podrían realizarse mientras los Hawking estaban en California, y así, cuando volvieran, podrían mudarse allí. Excepto por un área de aparcamiento de grava delante, la casa estaba rodeada por jardines atendidos por jardineros del Caius College, que estaban ansiosos por escuchar las sugerencias y los planes de jardinería de Jane Hawking. Sería la casa perfecta para que los hijos de los Hawking pasaran su niñez.

Aunque había renunciado a subir las escaleras, Hawking todavía podía comer solo y acostarse y levantarse de la cama, pero estas acciones también empezaban a ser cada vez más difíciles. Jane seguía arreglándoselas sin ayuda externa, trabajando a toda marcha para que su vida siguiera siendo lo más normal posible a pesar del agravamiento de la enfermedad, para que Stephen pudiera seguir trabajando y, al mismo tiempo, procurar que Robert y Lucy pudieran vivir una niñez normal. Además, ocasionalmente encontraba tiempo para trabajar en su tesis. No obstante, los Hawking sabían que algo tenía que cambiar.

Mientras planeaba cuidadosamente el viaje a California durante las vacaciones de Pascua, Jane sugirió una nueva solución para cuidar de Stephen, una que él pudiera aceptar sin considerarla una concesión o una derrota que minara su ánimo. A partir de ese momento, instauraron la costumbre de pedir a un estudiante graduado o a un estudiante de investigación posdoctoral que viviera y viajara con ellos. A cambio del alojamiento gratis y una atención extra de Hawking, el estudiante lo ayudaría a prepararse para ir a la cama y levantarse. Cuando los Hawking partieron a California, uno de sus estudiantes graduados, Bernard Carr, fue con ellos.

Jane Hawking reservó los vuelos y, con la ayuda de Bernard Carr, empaquetó y trasladó sus pertenencias, a dos niños pequeños, a su marido y todo su equipo especializado al otro extremo del mundo, hasta el sur de California; la eficiencia con la que lo hizo sorprendió a sus amigos.

Un lugar soleado

En agosto de 1974, Kip Thorne se reunió con los Hawking en el aeropuerto de Los Ángeles con un reluciente y nuevo coche familiar que podrían usar durante toda su estancia. Había sido un largo vuelo durante el que habían sobrevolado el Polo Norte desde Londres, pero la familia revivió en el tranquilo ambiente de la sureña California, mientras Kip conducía por las autopistas, cruzando la ciudad que se expande descontrolada con sus rascacielos y sus palmeras asombrosamente altas, hasta Pasadena, dieciséis kilómetros al noreste del centro de Los Ángeles[142]

Llegaron justo cuando anochecía al alojamiento que les habían preparado: una preciosa casa con un revestimiento solapado blanco y luces que brillaban en todas las ventanas. La casa estaba delante del campus del Caltech y tenía vistas a las montañas. Jane la describió en una carta que redactó ese primer día a sus padres, que seguían en Inglaterra: «Por dentro es elegante y por fuera es bonita. Esta gente debe creer que estamos acostumbrados a un nivel de vida astronómico. ¡Si ellos supieran!»[143]

Stephen, Jane y sus hijos descubrieron colibríes en el patio, un enorme roble de California para trepar en el jardín, una televisión y varios baños. Había una piscina cerca del campus. Era muy fácil llegar conduciendo a Disneyland. Además, una nueva y moderna silla de ruedas con motor eléctrico estaba esperando a Stephen. Como un conductor de carreras que prueba un nuevo modelo más rápido y con mejor maniobrabilidad, Hawking iba de un lado a otro como un bólido, averiguando qué podía hacer, y deteniéndose para que los mecánicos pudieran hacer ajustes.

Mientras los Hawking se acostumbraban a su vida en California, se produjeron frecuentes temblores y, en ocasiones, hasta algún terremoto no poco alarmante, que les resultaron bastante perturbadores, por mucho que supieran que eran de esperar.

Los vecinos y los colegas de los Hawking en Caltech parecían tomárselos con calma y aseguraron a Jane y a Stephen que los temblores pequeños y frecuentes reducían las posibilidades de que hubiera un terremoto grande y peligroso. La casa y sus ocupantes pasaron el año sin sufrir ningún daño.

Robert y Lucy asistían a la escuela en la Pasadena Town and Country School. Lucy, que tenía entonces tres años, se lo pasó tan bien el primer día que decidió por su cuenta quedarse el día entero en lugar del medio día que tenía asignado. Cuando su madre acudió a recogerla, no había forma de encontrarla. Los asustados empleados de la escuela hallaron a Lucy tomando su almuerzo con calma en el comedor con los niños mayores. Robert se hizo imprescindible para su madre como navegador para moverse por las autopistas de Los Ángeles puesto que, al parecer, tenía un mapa detallado en su cabeza de niño de siete años. Bernard Carr se sumergió en la vida estudiantil del Caltech con pasión y asistía a fiestas casi cada noche después de acostar a Hawking. Después de las fiestas, dedicaba el resto de la noche a ver películas de terror. Por suerte, a Stephen no le gustaba despertarse pronto por las mañanas.

Jane se vio inmersa en el ajetreo de la vida social y los Hawking recibían a gente en casa casi continuamente. En los colleges de Cambridge, con la notable excepción de Clare Hall, es raro que los cónyuges formen parte de la vida social tanto como Jane experimentó en Caltech. El cambio le resultó estimulante. Además de sus nuevos amigos locales, también recibieron visitas de fuera del país, amigos y familiares, incluidos los padres de Jane y la madre y la tía de Stephen. La hermana de Stephen, Philippa, fue a visitarles desde Nueva York, donde vivía entonces. En el hogar de los Hawking, debido a su privilegiada ubicación en el campus, se celebraban frecuentes fiestas del Caltech Relativity Group.

La espontaneidad y la franqueza de los californianos fueron una sorpresa y, para Jane, un cambio agradable del retraimiento y, a veces, descarado carácter evasivo que solía encontrarse en Inglaterra. Debido a las dificultades para hablar de Stephen, no era fácil para aquellos que no los conocían muy bien seguir una conversación con la pareja, pero los californianos parecían más que dispuestos a intentarlo. Stephen Hawking estaba convirtiéndose en una celebridad internacional en su campo cuando llegó al Caltech y, de acuerdo con ello, recibía un tratamiento de estrella. Para ser justos, si lo hubieran presentado en Cambridge de manera similar, la recepción que él y Jane tuvieron en los círculos universitarios se habría caracterizado por la misma atención especial que recibieron en Pasadena.

Para un académico, tomarse un año sabático en el extranjero, el tiempo que pasó lejos de casa, a menudo no es solo un enorme estímulo para su creatividad y energía intelectual, sino también un hito para los demás miembros de su familia. Eso mismo ocurrió con los Hawking. Un amigo de ocho años que era un mago de los ordenadores despertó el entusiasmo de Robert por el campo que acabaría convirtiéndose en su carrera profesional: la tecnología de la información. Otra mujer de la facultad invitó a Jane a asistir a la reunión nocturna semanal de la coral que se reunía para cantar grandes obras corales: esa fue su primera experiencia con una afición por la que acabaría apasionándose y a la que se dedicaría durante muchos años.

Hawking tenía un despacho con aire acondicionado y había rampas por todo el campus del Caltech. Se deleitaba en la compañía de otros eminentes investigadores y asistía a cenas como invitado de honor en las residencias de estudiantes. El Instituto de Tecnología de California era y es uno de los mayores centros del mundo de estudio e investigación de la física. Es una institución más pequeña que Cambridge u Oxford, pero en la facultad trabajan muchos de los académicos más sobresalientes, que son líderes indiscutibles en sus campos. Hawking encontró allí a muchos colegas e ideas estimulantes, que lo llevaron a interesarse por áreas que no había explorado y maneras frescas de aproximarse a los problemas en los que ya estaba trabajando. Allí coincidió por primera vez con Don Page, que entonces era un estudiante graduado en Caltech, y que tendría un importante papel en el futuro de los Hawking. Page y Hawking escribieron un artículo ese año en el que sugerían que la explosión de agujeros negros primordiales podría observarse como estallidos de rayos gamma[144] Los legendarios y eternos enemigos Richard Feynman y Murray Gell-Mann estaban también en Caltech, y Hawking asistía a sus clases. Ambos eran físicos de partículas punteros, no cosmólogos, pero Hawking creía necesitar una mayor pericia en física de partículas para su estudio de los agujeros negros, y asistir a sus clases suponía una oportunidad inestimable. Muy pronto, usaría la idea de Feynman sobre las «sumas de historias» de una nueva forma, al mismo tiempo que exploraba las posibilidades de describir el origen del universo. Jim Hartle, al que Hawking había conocido en Cambridge y que estaba en la Universidad de California-Santa Bárbara, pasó algún tiempo en Caltech ese año, y él y Hawking desarrollaron la descripción de la radiación de Hawking que comentamos en el capítulo 6.[145]

Hawking no pasó todo el año, sin interrupción, en Pasadena. Justo antes de Navidad, se reunió con su amigo y colega George Ellis para asistir a una conferencia en Dallas, y en abril fue invitado a Roma para recibir, de manos del papa Pablo VI, la medalla del Papa Pío XII, con la que se premiaba «a un joven científico por su distinguido trabajo».

Hawking estaba ansioso por ver el documento en la Biblioteca del Vaticano en el que Galileo se había retractado, bajo extrema presión y amenaza de tortura, de su descubrimiento de que la Tierra gira alrededor del Sol. Hawking aprovechó la oportunidad para solicitar una disculpa formal para Galileo, a quien la iglesia Católica había tratado tan mal tres siglo y medio antes. Esa disculpa no tardaría en llegar.

En California, Hawking empezó a pensar seriamente en un problema que lo enemistaría con algunos de sus colegas durante muchos años: la pérdida de la información en agujeros negros. Más tarde examinaremos qué quiere decir «información» en este contexto. Por ahora, baste con decir que el concepto de información engloba todo lo que intervino en la formación del agujero negro cuando se formó y todo lo que ha caído en él desde entonces. Ahora bien, ¿cuán irrevocable es esa pérdida? ¿Qué implicaba para nuestra capacidad de comprensión del universo y de formular predicciones? ¿Podría provocar una crisis insuperable en la física? Ese fue el título que dio al artículo que escribió ese año: «Breakdown of Physics in Gravitational Collapse» («Crisis de la física en el colapso gravitacional»). Cuando finalmente apareció en noviembre de 1976, había cambiado el título para hacerlo menos impactante, a menos que te detuvieras a pensar en ello: «Breakdown of Predictability in Gravitational Collapse» («Crisis de la predictibilidad en el colapso gravitacional»)[146]

Y, por supuesto, estaba Kip Thorne, el querido amigo y colega que había tenido un papel decisivo en hacer posible toda la visita. Thorne y Hawking estamparon sus firmas (Hawking dejó marcada la huella dactilar de su pulgar) en un documento que recogía su primera apuesta famosa sobre si el sistema de estrellas binario Cygnus X-1 contiene un agujero negro.

Penthouse vs. Private eye

La historia que desembocó en la apuesta de Thorne y Hawking empezó en 1964, antes de que John Wheeler acuñara el nombre de agujero negro. Ese año Yakov Zel’dovich y su estudiante graduado Oktay Guseinov del Instituto de Matemáticas Aplicadas de Moscú empezó a rastrear las listas de muchos sistemas de estrellas binarios que los astrónomos habían previamente observado y catalogado. Buscaban estrellas tan extremadamente masivas y compactas que tuvieran posibilidades de ser agujeros negros. La búsqueda de candidatos para ser un agujero negro había empezado, y no era una empresa sencilla, puesto que esos candidatos son, por naturaleza, invisibles a un telescopio óptico.

Para comprender qué son los sistemas binarios y por qué son buenos enclaves para buscar agujeros negros, imaginemos una escena descrita por John Wheeler. Visualicemos un salón de baile poco iluminado, donde las mujeres llevan vestidos blancos. Algunos de los hombres también van vestidos de blanco, pero unos cuantos llevan el atuendo negro formal. Si observamos a las parejas bailar el vals desde un balcón elevado, aunque sepamos que hay dos personas en cada pareja, en algunos casos solo veremos a uno de sus integrantes, concretamente, a la mujer de blanco.

Un sistema de estrellas binario consiste en una pareja que gira la una alrededor de la otra, como hacen el hombre y la mujer en las parejas de Wheeler. En algunos sistemas binarios, solo una estrella es visible. ¿Cómo sabemos que hay dos estrellas? Volviendo a la imagen del salón de baile, si vemos cómo se mueve la mujer, resultará bastante obvio que tiene que tener un compañero. Del mismo modo, mediante el estudio del movimiento de algunas estrellas, es posible concluir que no están solas.

Ver una estrella que aparentemente está sola pero que se mueve como si tuviera un compañero no siempre significa que haya un agujero negro. El compañero invisible podría ser una estrella pequeña, tenue y de baja temperatura, es decir, una enana blanca o una estrella de neutrones. Calcular la masa de esas estrellas es complicado, y la masa es un dato vital cuando intentas determinar si algo es un agujero negro o no. Baste con decir que, de nuevo, esta era información que los astrónomos empezaban a deducir de los movimientos de la estrella visible en la década de 1960 y gracias a medios ingeniosos.

En 1966, Zel’dovich y otro colega, Igor Novikov, decidieron que identificar candidatos firmes a ser un agujero negro requeriría usar tanto telescopios ópticos como detectores de rayos X. La observación de rayos X indica una fuente de energía considerable que provoca su emisión, y el hecho de que caiga material en el agujero negro o estrella de neutrones es una de las mejores maneras conocidas de liberar energía. En un sistema binario, ocurre eso mismo cuando la estrella muy compacta o agujero negro atrae material de su estrella compañera. Así, los investigadores buscaron sistemas binarios en que uno de los miembros se muestra brillante en la parte visible del espectro pero está oscuro en la parte de los rayos X; mientras que el otro compañero está oscuro en la parte visible del espectro, pero brillante en la parte de rayos X.

Cygnus X-1 era un candidato muy prometedor. Aquí había un sistema binario donde una estrella brillante ópticamente, pero oscura para los rayos X, orbita con un compañero ópticamente oscuro pero brillante en los rayos X. El sistema está en nuestra galaxia, a unos seis mil años-luz de la Tierra. Las dos estrellas completan una órbita en 5,6 días. Un telescopio óptico revela lo que parece ser una estrella gigante azul, demasiado oscura para que se detecte a simple vista. Estudios del desplazamiento Doppler de su luz muestran que debe tener un compañero. Cygnus X-1 es ese compañero. No puede verse con un telescopio óptico, pero es uno de los objetos más brillantes en el cielo de rayos X. La emisión de rayos X fluctúa violenta y caóticamente, tal y como se espera cuando la materia cae en un agujero negro o estrella de neutrones. La masa de Cygnus X-1 tiene un mínimo de tres masas solares, muy probablemente mayor que siete masas solares y, probablemente, mayor incluso que dieciséis masas solares. En diciembre de 1974, la horquilla de incertidumbre en los cálculos de su masa hicieron que la apuesta de Hawking y Thorne fuera posible. Cygnus X-1 era un candidato excelente para ser un agujero negro, pero los expertos solo tenían alrededor de un 80 por 100 de seguridad de que fuera un agujero negro y no una estrella de neutrones.

El documento de la apuesta establecía los términos de la misma: Si Cygnus X-1 resultaba ser un agujero negro, Hawking pagaría a Thorne un año de suscripción a la revista Penthouse. Si resultaba no serlo, Thorne pagaría a Hawking una suscripción de cuatro años al Prívate Eye. Hawking llamó a esta sorprendente apuesta en contra de que Cygnus X-1 fuera un agujero negro una «póliza de seguros». «He investigado mucho los agujeros negros, y sería todo un trabajo en balde si resultara que los agujeros negros no existen. Pero en ese caso, tendría el consuelo de ganar mi apuesta». Enmarcaron el documento y lo colgaron en la pared del despacho de Thorne en Caltech, a la espera del avance de la ciencia.

Lamentablemente, conforme el año en California llegaba a su fin, Jane volvió a albergar los sentimientos de depresión, ineptitud y baja autoestima que la habían acosado ya en Cambridge. Empezó a reconsiderar la agitada vida social de ese año en Pasadena y a verla como una especie de ansia frenética por escapar de esos problemas. Sentía que había sido una víctima fácil de la insistencia del movimiento de liberación femenino, según el cual una mujer que carece de trabajo fuera de casa debería considerarse fracasada, puesto que carecía de realización personal[147] Jane concluyó que, ciertamente, ese era el sentimiento que prevalecía entre las mujeres de la universidad sin trabajo que había conocido. Las excursiones con ellas a museos de arte, galerías y teatro ahora le parecían solo tristes y bienintencionados intentos de estas mujeres para enmascarar la desolación de sus vidas y la suya propia. Una atenta y perspicaz amiga, capaz de percibir las excelencias de Jane, y que quizá también veía que esta no era capaz de reconocer sus propias virtudes, le regaló un broche de perlas el día que Stephen Hawking recibió su medalla papal porque, según le dijo, ella también merecía un reconocimiento[148].

Capítulo 8

Los científicos suelen suponer que hay una correspondencia única entre el pasado y el futuro, y entre la causa y el efecto. No obstante, si se pierde información, eso no es correcto.

Cuando regresaron a Cambridge después de su estancia en California, los Hawking se establecieron en su nuevo hogar en West Road. Stephen, después de un año en una silla de ruedas eléctrica que podía moverse y usarse fuera y dentro de casa, no se planteaba volver al viejo modelo. No obstante, el Departamento de Salud del Reino Unido rechazó su petición de una silla como la que había tenido en California. Los Hawking invirtieron todos sus ahorros en comprarla ellos mismos.

En ese nuevo vehículo, el viaje diario al DAMTP en Silver Street le llevaba solo diez minutos, no por el camino más corto pero sí por el más placentero y menos transitado. Seguía una senda llena de curvas y flanqueada por árboles que cruzaba el King’s College y que lo llevaba a través de los «Backs»; pasaba junto a prados donde había vacas pastando y por extensiones de césped impecablemente cortado; cruzaba el río Cam por un puente de piedra abombado que había detrás de la capilla del King’s College Chapel. A partir de ahí, tenía que elegir. Podía usar una entrada lateral desde el King’s, tomar una calle secundaria llamada Queens’ Lane, cruzar por la sombra de las puertas medievales del Queens’College para llegar hasta Silver Street. O bien podía salir del King’s por su puerta principal y salir a la abarrotada King’s Parade, y después girar a la derecha hasta alcanzar Silver Street. De un modo u otro, pasar por esas azarosas, estrechas y ajetreadas calles le proporcionaba un atisbo de riesgo y emoción que ponía el broche a un trayecto por lo demás tranquilo. En la parte trasera de su edificio estaba su rampa, adonde solía llegar sobre las once de la mañana. El nuevo estudiante graduado que actuaba como asistente de Hawking, Alan Lapades, hacía a veces el trayecto con él, pero a menudo Hawking iba solo, gracias a que su silla de ruedas de última generación le daba una óptima independencia.

En otoño de 1975, Hawking había completado los seis años de su Caius Fellowship for Distinction in Science (Beca Caius para la distinción en ciencias). Aunque no podía dar clases, era un muy buen mentor y estaba dispuesto a pasar tanto tiempo hablando con sus alumnos que algunos colegas se preguntaban cómo conseguía llevar su trabajo al día. La Universidad de Cambridge acalló los rumores que habían empezado a circular sobre que podría emigrar permanentemente a Estados Unidos ofreciéndole el cargo de reader[149]y también una secretaria, Judy Fella. Judy fue una incorporación vivaz y bastante glamurosa al DAMTP y una enviada del cielo tanto para Stephen como para Jane. Tener a su propia secretaria alivió a Jane de la carga de hacer todo el horario de Hawking y las reservas de los viajes. Jane volvió a ocuparse una vez más de su tesis olvidada y, siguiendo su nuevo interés musical, empezó a tomar lecciones de voz.

En verano de 1975, unos camiones de la BBC aparcaron en el patio delantero de la casa de los Hawking en West Road y echaron cables por la casa para filmar a Stephen para un documental The Key to the Universe, y después se trasladaron a Silver Street para filmar un seminario en el DAMTP. Las invasiones de medios de comunicación como esta, que pasarían muchas más veces en el futuro, se imponían sin miramientos a otros intereses y prioridades de los colegas, estudiantes, personal y familia. A lo largo de los años, se convertiría en una incomodidad, pero las primeras veces resultaba muy emocionante.

El plan de Jane de tener a un estudiante graduado viviendo en casa con ellos estaba funcionando muy bien, y Hawking estaba ansioso por recibir a Don Page, a quien había conocido en Caltech, en Cambridge y por que ocupara ese puesto. Page no solo se había convertido en un buen amigo, sino que además era un colega físico extremadamente prometedor. Estaba acabando su tesis doctoral y empezaba a pensar en puestos posdoctorales, y Hawking podía ayudarlo a conseguir una beca de tres años de la OTAN. Justo antes de la Navidad de 1975, ese hombre alto y poco habitual, con una voz poderosa y vibrante, llegó a la casa de West Road.

Teniendo en cuenta que Hawking era un agnóstico que rozaba el ateísmo, Don era una elección inesperada: era intelectuaimente brillante, pero también escrupulosamente moral así como devota y abiertamente religioso. Las conversaciones que mantenían durante los trayectos de ida y vuelta a Silver Street no se ceñían a temas de física, sino que a menudo derivaban en discusiones sobre lo que Page había leído en la Biblia esa mañana. Stephen se defendía con su escepticismo bromeando de forma amistosa, pero respetaba las opiniones y la fe de Don. De hecho, seguiría siendo un amigo personal y un colaborador académico muy valorado mucho después de que su estancia como ayudante se acabara.

Con Judy Fella en el despacho y Don Page en casa, Jane Hawking quedó liberada de parte de la responsabilidad de Stephen. Por primera vez en muchos años, Stephen viajó sin ella en el verano de 1977, cuando Page lo acompañó a realizar una visita a Caltech que se prolongó durante varias semanas. Más o menos en esa época, Hawking y otros miembros jóvenes de la Royal Society recibieron una invitación para acudir a Londres con ocasión de la iniciación del príncipe Carlos en la sociedad. El príncipe mostró su curiosidad por la silla de ruedas de Hawking, y cuando Stephen estaba dando una vuelta para demostrar sus habilidades, pasó sin querer por encima de los dedos de los pies del príncipe Carlos. Pronto se extendió el rumor de que el pisotón no había sido accidental, y finalmente se correría la voz de que una de las cosas que Hawking lamentaba en la vida era no tener la oportunidad de pasar por encima de los dedos de los pies de Margaret Thatcher. Se decía que la gente que lo molestaba acababa siendo uno de sus objetivos. «Se trata solo de un rumor malicioso —insiste Hawking—, Pisaré con la silla a cualquiera que lo repita[150]. En otoño de 1977, solo dos años después de conseguir su puesto como reader, la Universidad de Cambridge ascendió a Hawking a una cátedra de física gravitacional, con una subida de sueldo que fue muy bien recibida. Ahora era «profesor», una distinción que era mucho más difícil de conseguir en Cambridge y en la mayoría de universidades inglesas que en las norteamericanas.

En diciembre de ese mismo año, Jane se unió al coro de St Mark’s Church en Barton Road para la temporada de música especial de Navidad. Allí precisamente conoció a un joven llamado Jonathan Hellyer Jones, que tocaba el órgano. Jonathan era un médico con talento, unos años más joven que Jane y Stephen, que recientemente había perdido a su mujer por una leucemia después de solo un año de matrimonio.

El hogar de los Hawking se convirtió en un refugio para él. Tanto Jane como Stephen le brindaron su apoyo, pero Jonathan también quiso aportar su granito de arena a la familia tocando el piano, enseñando a la pequeña Lucy, que tenía entonces siete años, y ofreciendo su ayuda para ocuparse de las necesidades físicas de Stephen. Jane acabó por unirse a la parroquia de St. Mark. Por fin también consiguió encontrar el tiempo para empezar a trabajar seriamente en el capítulo final de su tesis.

Tal vez fuera inevitable que ese joven íntima y generosamente ligado a la familia, que se había convertido en un enviado del cielo para Jane (que seguía teniendo que luchar por equilibrar sus tareas como cuidadora, ama de casa, estudiante graduado y madre) y que compartía su fe y su amor por la música, se convirtiera en algo más que un amigo que la ayudaba y la apoyaba. Cuando llegó el momento, Jane, con la honestidad que la caracteriza, no ocultó a Stephen que ella y Jonathan habían iniciado una relación romántica.

Hawking aparentemente lo aceptó y lo único que dijo, tal y como Jane ha escrito, es que «no mostraría ninguna objeción mientras yo continuara queriéndolo[151]. Después de eso, la pareja rara vez volvió a mencionar el tema, y la relación de Jane con Jonathan siguió siendo platónica durante mucho tiempo. Decidieron «mantener nuestro código de conducta delante de Stephen y los niños, suprimiendo cualquier muestra de afecto íntimo». No se fueron a vivir juntos. «Jonathan y yo habíamos tenido que luchar con nuestras conciencias y decidimos que el bien mayor (la supervivencia de la unidad familiar, el derecho de Stephen a vivir en casa dentro de la unidad familiar y el bienestar de los niños) era más importante que nuestra relación[152]. Guardaron tan bien su secreto que solo un pequeño círculo de familiares y amigos estaban al corriente de esa relación, y Hawking se guardó para sí la pena que Jane y Jonathan pudieron, o no, causarle.

En otoño de 1978, Jane se quedó embarazada de nuevo. Gracias a la ayuda no solo de Don Page y de Judy Fella, sino también de Jonathan, decidió ponerse una fecha límite para acabar su tesis antes de que el bebé naciera en primavera. Era ahora o nunca. En verano, aparcó brevemente el trabajo para organizar un concierto de caridad para conseguir fondos para la recién formada Motor Neuron Disease Association (Asociación para las Enfermedades de las Neuromotoras). Stephen era uno de los patrocinadores. Jane empezaba a hacerse un hueco en el mundo de la música de Cambridge.

El tercer hijo de los Hawking, Timothy, nació en abril, en un domingo de Pascua. Para conmemorar otro cumpleaños que había tenido lugar cien años antes, Hawking y Werner Israel celebraron el aniversario del nacimiento de Albert Einstein (14 de marzo de 1879) invitando a sus colegas a contribuir con artículos en un libro que reflejaba la investigación de ese momento relacionada con la relatividad general. La introducción anunciaba el tema de la ponencia inaugural de Hawking de la cátedra lucasiana, puesto que mencionaba «el sueño de Einstein de elaborar una teoría completa y consistente que unificara todas las leyes de la física[153].

Hawking recibió varios premios internacionales importantes y doctorados honorarios a mediados y finales de la década de 1970, incluida la medalla Hughes de la Royal Society que honraba «un descubrimiento original en las ciencias físicas» y a «contribuciones distinguidas de la aplicación de la relatividad general a la astrofísica», y, en 1978, el codiciado premio Albert Einstein del Lewis and Rosa Strauss Memorial Fund en Estados Unidos. Ese premio no se da todos los años y es el premio norteamericano más prestigioso para un físico. Uno de los doctorados honorarios que le concedieron en el verano de 1978 fue el de su alma mater, Oxford. No obstante, el honor más significativo de todos para el futuro de Hawking fue el que recibió en otoño de 1979, cuando la Universidad de Cambridge le concedió el venerable título de profesor lucasiano de matemáticas. Por fin consiguió un despacho privado. Tardaron más de un año en llevarle el impresionante tomo en el que cada nuevo profesor escribe su nombre. De algún modo, se les había pasado por alto esa formalidad. «Firmé con gran dificultad. Esa fue la última vez que escribí mi nombre[154].

A finales de invierno y a principios de la primavera de 1980, la batalla de Hawking por la independencia alcanzó un punto crítico. Martin Rees ocupaba entonces otra prestigiosa cátedra en Cambridge, la cátedra plumiana de astronomía. Conocía a los Hawking desde antes de su matrimonio y había sido testigo tanto del éxito fulgurante de la carrera de Stephen, como de su inexorable declive físico. Un tiempo después, a finales de invierno o principios de primavera, Rees pidió a Jane que fuera a verlo para charlar con él en el Instituto de Física.

Un poco antes de ese invierno, Stephen había sufrido un fuerte resfriado que se agravó y Jane también cayó enferma. Por recomendación del médico de la familia, Stephen tuvo que ingresar en una clínica mientras ambos se recuperaban. Rees temía que aquella fuera la primera de otras muchas veces que los Hawking no pudieran arreglárselas solos sin ayuda adicional, así que se ofreció a encontrar financiación para pagar una asistencia médica restringida en su propio domicilio.

Para Hawking, era algo impensable. Aceptarlo sería rendirse a la enfermedad y supondría una intrusión impersonal e indeseada en su vida. Se convertiría en un paciente. No obstante, tras considerarlo durante un tiempo cambió de opinión. Era una opción con ventajas: tendría una mayor libertad para viajar y no dependería tanto de su mujer, amigos y estudiantes. Lo que al principio le había parecido una pérdida de independencia podría resultar en realidad una oportunidad para conseguir una mayor autonomía.

Supergravedad N = 8

La ponencia lucasiana inaugural de Hawking, «Is the End in Sight for Theoretical Physics?». («¿Se anuncia el final de la física teórica?»), con la que empezaba este libro, tuvo lugar el 29 de abril de 1980. En esa ponencia eligió la supergravedad N=8 como el candidato más aventajado que permitiera la elaboración de una teoría del todo. Aunque no era una de sus propias teorías, tanto a él como a muchos otros físicos les parecía extremadamente prometedora. La supergravedad surgía de la idea de la supersimetría, una teoría que sugería que todas las partículas que conocemos tienen compañeros supersimétricos, partículas con la misma masa, pero con diferente «espín».

En Historia del tiempo, Hawking propone que la mejor manera de comprender el concepto de espín es imaginar el aspecto que tiene una partícula cuando gira. Una partícula con un espín 0 es como un punto. Tiene el mismo aspecto vista desde cualquier dirección e independientemente de cómo se gire. Una partícula con espín 1 es como una flecha: hay que darle un giro completo (de 360 grados) para que tenga el mismo aspecto que al principio. Una partícula con espín 2 es como una flecha con dos puntas (una en cada extremo del asta): tendrá el mismo aspecto si lo giras solo la mitad de una rotación (180 grados). Hasta ahora todo parece bastante claro, pero en este punto llegamos a una parte ligeramente más extraña que tiene que ver con las partículas con un espín. Estas tienen que completar dos rotaciones para volver a su configuración original.

En el capítulo 2, vimos que todas las partículas que conocemos en el universo son un fermión (partículas que conforman la materia) o un bosón (una partícula «mensajera»). Todos los fermiones conocidos tienen un espín ½. Un electrón, por ejemplo, tiene que acabar dos rotaciones para volver a su configuración original. Los bosones, por otro lado, tienen todos un espín que es un número entero de espines. El fotón, los bosones W y Z, y el gluón tienen espín 1, y vuelven a su configuración original después de una rotación (la flecha de una sola punta). El gravitón teóricamente tiene espín 2 (la flecha de doble punta), y vuelve a su configuración original después de la mitad de una rotación completa.

La teoría de la supersimetría sugiere una unificación de la materia y de las fuerzas de la naturaleza y propone que cada una de estas partículas tiene «compañeros supersimétricos». Así, cada fermión tendría un bosón como compañero, y cada bosón, un fermión, algo parecido a lo que ocurre en el desfile al final de una boda tradicional que une a dos familias que antes estaban separadas, y en el que cada dama de honor sale del brazo de uno de los padrinos del novio de la otra familia. Los nombres de los compañeros de los bosones tenían un toque de latín. De este modo, el compañero supersimétrico del fotón se bautizó como fotino. Al gravitón se lo llamó gravitino. Igual que en el caso de los fermiones, a sus compañeros supersimétricos les dieron nombres añadiendo una «s». Y, así, tenemos el selectrón y el squark.

Había versiones más o menos similares de la supergravedad en la época de la ponencia lucasiana de Hawking. La supergravedad N=8 tenía la ventaja de ser la única que funcionaba en cuatro dimensiones (tres del espacio y una del tiempo), y aunque requería la existencia de un buen número de partículas todavía sin descubrir, no requería un número infinito de ellas, como otras tentativas de teorías de gravedad cuántica. El nombre N=8 proviene del hecho de que, en esta teoría, el gravitón no tenía un solo compañero supersimétrico, sino ocho. Algo que resultaba un poco extraño de entrada, pero que funcionaba bien en la teoría.

Poco después de dar su conferencia lucasiana, Hawking y otros estudiosos se dieron cuenta de lo extremadamente difícil que era hacer cálculos usando la que había parecido una teoría muy prometedora. Además del gravitón y de los ocho gravitinos, había otros 154 tipos de partículas. La conclusión general fue que requeriría unos cuatro años realizar un cálculo, incluso aunque se usara un ordenador (había que asegurarse de contar todas las partículas a la vez que se buscaban infinitos que podían acechar en alguna parte y, por supuesto, asegurarse de no cometer ningún error).

Otro problema era que nunca se había podido observar ninguno de los compañeros supersimétricos, y tampoco parecía muy probable que pudiera llegar a hacerse. Según la teoría, tienen la misma masa que sus compañeros «normales», pero esta simetría (en el mundo que podemos observar) se «rompe», de manera que los compañeros supersimétricos son cientos de veces o, incluso, miles de veces más masivos. La energía que se requiere para descubrirlos en un laboratorio es tremenda. Volveremos a hablar de la «ruptura de la simetría» en otro contexto.

El «campo de Higgs», que propuso en 1964 Peter Higgs de la Universidad de Edimburgo, domina en teoría todo el universo y es responsable de la ruptura de simetría que hace que sea tan difícil descubrir experimentalmente a los compañeros supersimétricos, así como las masas de más partículas familiares. Si la teoría es correcta, el campo de Higgs debería mostrarse como la «partícula de Higgs», con espín 0. La partícula de Higgs es muy masiva y nunca se ha observado, pero, si de hecho existiera, podría descubrirse con las altas energías del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, en la frontera francosuiza de Ginebra. Una de las apuestas más famosas de Hawking es que la partícula de Higgs no aparecerá nunca. De hecho, le interesa más la posibilidad de que el GCH pueda descubrir algunos de los compañeros supersimétricos o quizá un pequeño agujero negro.

En la primavera de 1980, cuando Hawking dio su ponencia lucasiana, Jane trabajaba en su examen oral de doctorado, programado para junio. Nadie se sorprendió cuando aprobó. Aunque no obtendría oficialmente el título hasta abril de 1981, ahora que tenía certeza de conseguirlo, empezó a dar clases de francés a niños de la comunidad, y después aceptó un trabajo a tiempo parcial en el Cambridge Centre for Sixth Form Studies, donde ayudaba a los estudiantes a preparar los exámenes de los cursos preuniversitarios y a conseguir entrar en la universidad[155] Un poco después, con el título en la mano, se convirtió en profesora de los cursos preuniversitarios. El inicio de su carrera profesional fue prácticamente un anticlímax después de sus años de trabajo para acabar su tesis. Seguía existiendo una desalentadora distancia entre sus propios y considerables logros espirituales y el éxito mucho más sobresaliente de su marido. No obstante, así se expresaba ella: «Es una tarea que satisface a una parte de mí —dijo Jane—, que he sentido reprimida durante mucho tiempo; y lo mejor es que puedo compatibilizarla totalmente con lo que ocurre en casa[156].

Tim seguía siendo muy pequeño, Robert prosperaba en la Perse School, y Lucy se había convertido en una de las mejores alumnas de su escuela primaria. El primer comentario que oí sobre la familia Hawking fue de la directora de la escuela de primaria de Newnham Croft, quien me dijo que mi hija de seis años le recordaba a Lucy Hawking. Obviamente, lo dijo como un cumplido. Cuando conocí a Lucy, descubrí que así era. Entonces ya había acabado la escuela, pero había vuelto de visita para ayudar con los niños pequeños en el patio. Era una chica radiante de dieciséis años, rubia y pulcra, rebosante de inteligencia y personalidad, con una consideración y una compostura mucho mayor de lo que cabía esperar por su edad. Dijo que su padre era físico en Cambridge, pero que ella esperaba poder ir a Oxford porque había vivido en Cambridge toda la vida y quería un cambio de aires. Lucy dijo en una entrevista que ella no era como su padre. «Nunca fui buena en ciencias. E incluso conseguí que llegaran a considerarme un caso perdido en matemáticas, lo que resultaba ligeramente embarazoso[157]. No obstante, era una buena estudiante y violonchelista. Es poco probable que alguien haya apostado ni una bolsa de golosinas contra su éxito o el de sus hermanos.

Problemas en el ático

Dado que Stephen Hawking y sus anfitriones consideraban el año pasado en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) en 1974-1975 como un éxito rotundo, Hawking adoptó la costumbre de pasar allí un mes casi cada año. Caltech renovó y extendió su Sherman Fairchild Distinguished Scholar appointment para que fuera posible.

En 1980, Kip Thorne había notado un cambio en la actitud de Hawking hacia su investigación, que se resumió en las palabras que este le dijo: «Prefiero tener razón que ser riguroso». Esta afirmación bastante enigmática se refería al hecho de que, en su mayoría, los matemáticos solo están satisfechos si consiguen prueba matemática firme de que sus hipótesis son correctas. Esa había sido la actitud de Hawking en las décadas de 1960 y de 1970. Ahora decía que semejante rigor no es necesariamente el mejor modo de llegar a la hipótesis «correcta». Podría llevarnos a que los árboles no nos dejaran ver el bosque. Se había vuelto más especulativo, se mostraba satisfecho cuando estaba un 95 por 100 seguro de algo, y después seguía adelante. Dennis Overbye, el columnista del The New York Times, lo describió como «tercamente intuitivo[158]. Aunque la intuición de Hawking daba a menudo en el clavo, para él la búsqueda de certeza se había convertido en una búsqueda de «alta probabilidad y rápido movimiento hacia el objetivo último de comprender la naturaleza del universo[159].

Hawking amplió su experiencia en California para poder visitar más ciudades además de Los Ángeles y Pasadena. Le gustaban las calles empinadas de San Francisco y las oportunidades que ofrecían para un temerario en una silla de ruedas motorizada como él. Entonces era un conductor imprudente igual que lo había sido cuando llevó a Jane Wilde al Baile de Mayo del Trinity Hall en 1963. Su colega Leonard Susskind lo recuerda suspendido en la parte más empinada de una de esas colinas, con una inclinación tan acusada que hacía estremecerse a los conductores, porque temían que los frenos fallaran o que los coches dieran una vuelta de campana hacia delante. Hawking dedicó a sus compañeros una de sus sonrisas maliciosas y, después, desapareció como un bólido colina abajo, casi en caída libre. Cuando lo alcanzaron al final de la bajada, lo encontraron sonriendo satisfecho, y les pidió que lo llevaran a una colina más empinada[160]

En 1981, en San Francisco, Hawking hizo un anuncio que incomodó a sus colegas físicos mucho más que su imprudente desprecio de los peligros de las calles de San Francisco. El lugar de reunión era más que excéntrico, el ático de la mansión de Werner Erhard, fundador de un centro de psicología pop llamado EST. EST se dirigía a la gente que creía carecer de confianza y que estaba dispuesta a pagar tarifas de varios cientos de dólares a cambio de ayuda. Miles de personas acudían a sesiones intensivas conjuntas que se celebraban durante dos semanas en los salones de baile del hotel y allí se sometían a una terapia que podía llegar a ser autoritaria, degradante y hasta abusiva tanto verbal como físicamente. Los responsables defendían que sus pacientes experimentarían, al menos temporalmente, una transformación personal y que acabarían siendo inteligentes, extrovertidos y más seguros de sí mismos. A algunos, les funcionaba.

Erhard había amasado una fortuna con ese proyecto. También era un físico aficionado y usaba su riqueza para cultivar una amistad con varios físicos teóricos punteros de la profesión y que no tenían ningún problema de confianza en sí mismos, entre los que se contaba Richard Feynman. Erhard celebró elaboradas cenas gourmet para ellos y equipó el ático de su mansión para poder celebrar conferencias de físicos exclusivas, que financiaba de su bolsillo. Aunque Erhard era el fundador de lo que sus críticos consideraban una psicología pop, violenta y mala, él era un hombre extremadamente inteligente, agradable e interesante. La élite de los físicos decidió ignorar el primer aspecto de su figura y disfrutar del segundo, sin rechazar lo que tenía que ofrecerles.[161]

Cuando Stephen Hawking hizo su anuncio en una conferencia de 1981 en el ático de Erhard, todavía podía hablar con su propia voz, pero hacía años que solo podían entenderlo quienes mejor lo conocían. Por tanto, su intérprete en esta ocasión fue Martin Rocek, que entonces era un investigador junior del DAMTP, y que después se convertiría en un físico reputado en las áreas de la teoría de cuerdas y supersimetría. Rocek acompañó a Hawking en su viaje a California, y luchó con más o menos fortuna para comprenderlo y repetir sus palabras claramente para los demás. Clips de películas que se filmaron de este proceso demuestra que requería un esfuerzo prodigioso.

En la mayoría de conferencias, como en la que dio para inaugurar su cátedra lucasiana, el ayudante de Hawking solía dar la charla y [Hawking] simplemente se sentaba cerca y añadía algún comentario si el estudiante graduado se equivocaba en algo.[162] A pesar de la naturaleza bizantina del proceso, el anuncio de Hawking en el ático de Erhard fue suficientemente claro. Hasta entonces, se había centrado en los agujeros negros durante al menos quince años, llegando a ecuaciones de una claridad y elegancia tan simple que sentía que debían ser correctos. Insistía en que unos resultados semejantes revelaban que “una profunda armonía subyacía en la naturaleza[163]. En 1981, prácticamente nadie consideraba la radiación de Hawking como un concepto dudoso. Hawking, sin embargo, había empezado a darse cuenta, al menos ya en su año sabático en Pasadena, en 1974-1975, de que en el corazón de las ecuaciones que rodeaban ese descubrimiento acechaba una paradoja que amenazaba con socavar la disciplina entera de la física. Estaba relacionada con la pérdida de información en los agujeros negros y la amenaza que esa pérdida planteaba para uno de los pilares fundamentales de la física, la ley de conservación de la información según la cual ninguna información puede perderse en el universo.

Es importante comprender qué significa «información» en este contexto. Entendemos como información perdida toda la información sobre lo que cayó en el agujero negro durante su formación, y sobre todo lo que cayó después. ¿Pero qué entiende exactamente un físico teórico por «información»? La pista está en las palabras «información cifrada en las partículas que conforman el universo».

Pongamos un ejemplo de la historia del estudio de los agujeros negros que nos ayudará a comprender qué significa «información» para un físico teórico: en su libro La guerra de los agujeros negros: una controversia científica sobre las leyes últimas de la naturaleza (Crítica, 2009), Leonard Susskind cuenta un experimento mental, como los que hacía Einstein, y que en este caso realizó Jacob Bekenstein cuando consideraba la cuestión de la entropía de un agujero negro. (Las afirmaciones de Bekenstein, como recordará, supusieron un desafío para Stephen Hawking en 1972). Es difícil pensar que pueda caer en un agujero negro algo con menos información que un simple fotón, pero, de hecho, un fotón aporta una cantidad considerable de información. Más concretamente, Bekenstein considera que introduce en el agujero negro información sobre la ubicación en la que cayó.

Bekenstein quería considerar una cantidad más pequeña de información que esa en su experimento mental. Quería reducir la cantidad de información a un bit, una unidad de información sugerida por John Wheeler que tiene el tamaño más pequeño del universo: una medida cuántica calculada por Max Planck a inicios del siglo XX. Para conseguirlo, Bekenstein usó el principio de incertidumbre de Heisenberg e imaginó que se «difuminaba» la ubicación en la que el fotón había caído. Imaginó un fotón de una longitud de onda tal que la probabilidad de su punto de entrada se extendiera por todo el horizonte de sucesos, haciendo su ubicación tan incierta como fuera posible, de manera que expresara un solo bit de información: que el fotón estaba, de hecho, dentro del agujero negro. La presencia del fotón se añadiría a la masa del agujero negro y, por supuesto, al área del horizonte de sucesos, una cantidad minúscula, que Bekenstein procedió a calcular.

Obviamente, «información» en esta historia tiene un significado un poco más sutil del que usted y yo normalmente le daríamos. La información no es solo en qué canal estaba puesta la televisión de John Wheeler cuando cayó en el agujero negro.

La idea de información que desaparece en un agujero negro y se vuelve inaccesible a aquellos que están en el exterior no era un concepto nuevo para ninguno de los asistentes a la conferencia. Si la información se guarda bajo llave de este modo no se produce violación alguna de la ley de la conservación de la información. Tal vez la información que está dentro de un agujero negro sea inaccesible a quienes están en el exterior, pero sigue estando en el universo. Hawking, no obstante, empezaba a pensar algo más drástico. Cuando un agujero negro ha radiado finalmente toda su masa y ha desaparecido, ¿qué ocurre con toda la materia con la que se formó y con todo lo que cayó después en su interior?

Si ha leído atentamente este libro, puede que levante la mano para sugerir que todo se habría reciclado como radiación de Hawking. Esa radiación, por supuesto, no se parecería en absoluto a, por ejemplo, un desgraciado astronauta que hubiera caído en el agujero negro, pero ¿podría ser la solución al problema? Después de todo, la ley de la conservación de la información dice que la información codificada en las partículas que forman todo el universo pueden mezclarse, picarse, destruirse, pero si las leyes fundamentales de la física tal y como las conocemos son correctas, siempre puede recuperarse a partir de las partículas que las conformaron. En principio, si se cuenta con la información, cualquier cosa puede restituirse.[164]

Por ejemplo, digamos que usted quema este libro. Cabría pensar que ya no podrá acabar de leerlo. Sin embargo, en principio, si se pudiera estudiar el proceso de quema con el cuidado suficiente para rastrear todas las interacciones moleculares que redujeron el libro a cenizas, se podría volver a recuperar el libro invirtiendo el proceso. Por supuesto, sería mucho más fácil salir y comprar otro ejemplar, pero en principio podría reconstruirlo.[165]

No obstante, Hawking no estaba de acuerdo con nada de eso. Insistía en que la radiación de Hawking no podía considerarse un medio de escape al universo exterior de la información atrapada en un agujero negro. Si convirtiéramos este libro en un agujero negro, una reconstrucción semejante sería imposible. La radiación de Hawking no es la «ceniza» o los restos revueltos o picados de lo que cayó en el agujero negro. Recordemos que el miembro «que escapó» de la pareja de partículas en la radiación de Hawking (tal y como se explicaba en el capítulo 6) no proviene del interior del agujero negro, sino justamente del exterior. La partícula que escapa no aporta ninguna información sobre si el agujero negro está lleno de astronautas, calcetines sin pareja o del tarro de miel de la abuelita de Winnie Puh. No sabe nada. La radiación de Hawking no tiene ninguna conexión directa con lo que fuera que formó el agujero negro en un primer momento o con lo que cayó en él. Ciertos físicos seguían teniendo esperanzas de que esa información estuviera de algún modo encriptada en la radiación de Hawking, pero el propio Hawking no era uno de ellos. Pensaba que la información no escapa y que se pierde completamente cuando el agujero negro se evapora. No se puede restaurar, ni siquiera en principio. Hawking bautizó el dilema que había planteado como «la paradoja de la información».

Parecía probable que el problema se extendiera más allá de los agujeros negros. En una entrevista del programa Horizon de la BBC en 2005, Leonard Susskind, que había estado en el ático de Erhard, recuerda la conmoción que le causó el anuncio de Hawking y la toma de conciencia de que, si Hawking tenía razón, si la información se pierde irremisiblemente en los agujeros negros, no será el único sitio en el que se puede perder. Faltan partes del universo. Podemos olvidarnos de la predictibilidad. Olvidémonos de la relación causa-efecto. No podemos confiar en nada de lo que creemos saber en ciencia.[166] Hawking se dio cuenta de que Susskind era con toda probabilidad la única persona presente que comprendía completamente las consecuencias de su anuncio. Los científicos, y el resto de nosotros, nos basamos en el vínculo entre pasado y futuro, entre la causa y el efecto. Si se pierde ese vínculo, se pierde información. «No podríamos predecir el futuro. Tampoco podríamos estar seguros de nuestra historia. Los libros de historia y nuestros recuerdos podrían ser solo ilusiones. El pasado nos dice quiénes somos. Sin él, perdemos nuestra identidad[167]».

Kip Thorne señaló que ya se había especulado sobre la existencia de agujeros negros que son más pequeños que los átomos, que podrían estar en cualquier sitio y en todas partes, mordisqueando trozos de información.[168]

El problema puede no parecer demasiado desastroso para usted o para mí. Por supuesto, cuando algo cae en un agujero negro se lleva información con él. ¿El color y el tamaño de unos cuantos calcetines desparejados? ¿Las dimensiones tal vez del desdichado astronauta? No es información que ni a usted ni a mí pueda parecemos interesante. Sin embargo, esa información es necesaria, incluso para un tipo de predicción más limitada como la que permite la mecánica cuántica.

Hawking descubrió que la discusión sobre si se podía predecir el futuro o el pasado se remontaba a Pierre-Simon de Laplace, un matemático que vivió a finales del siglo XVIII y principios del XIX. La famosa afirmación de Laplace es que un ser omnisciente con poderes ilimitados de cálculo, que conozca las leyes del universo y el estado de todas las cosas que hay en él (es decir, las posiciones y los momentos de todas las partículas del universo), en cualquier momento determinado podría calcular el estado de todo lo que hay en el universo en cualquier otro momento del pasado o del futuro. Aunque nadie negó las dificultades pasmosamente prácticas de adquirir tal conocimiento y de hacer todos los cálculos, el determinismo científico al estilo de Laplace siguió siendo un dogma a lo largo de todo el siglo XIX y principios del XX. Cuando oí a Hawking hablar sobre el tema en una conferencia en Cambridge, citaba a Laplace en francés y nos dijo que, como éramos un público de Cambridge, no insultaría a nuestra inteligencia dándonos una traducción. No obstante, de forma disimulada al cabo de poco rato apareció una en la pantalla.

El ser omnisciente de Laplace debía conocer todas las posiciones y los momentos de todas las partículas del universo. No podía olvidarse de las partículas de la punta de un calcetín. Cuando el calcetín cae en el interior del agujero negro, esa información se pierde de nuestra región del universo. Si el agujero negro existe para siempre jamás, entonces la información perdida no se ha perdido por completo. Es inaccesible, pero sigue ahí. Si los agujeros negros se evaporan y desaparecen del universo…, sí que nos encontramos con problemas.

Hawking y sus colegas del ático sabían que la «paradoja de la información» no era el primer desafío para el determinismo científico al estilo de Laplace. A mediados de la década de 1920, cuando Werner Heisenberg publicó su principio de incertidumbre, pareció que toda la situación había cambiado… pero solo por un tiempo. Las discusiones que tenían que ver con la interpretación y las implicaciones del principio de incertidumbre seguirían durante años y participarían en ellas las mejores mentes de la física, pero en el momento en que Hawking estudiaba los agujeros negros había un consenso bastante general sobre que ni siquiera el ser omnisciente de Laplace podría conocer con precisión la posición de una partícula y su momento al mismo tiempo.

No obstante, el principio de incertidumbre no llegó, en última instancia, a socavar la fe en el dogma del determinismo científico. Pronto se puso en evidencia que las leyes que gobiernan el nivel cuántico del universo son deterministas de un modo diferente. Es posible predecir el llamado «estado cuántico», cuya posición y cuyo momento pueden calcularse con cierto grado de precisión. El ser omnisciente de Laplace, que conocía el estado cuántico del universo en cualquier momento y las leyes de la ciencia, podía predecir el estado cuántico del universo en cualquier otro momento del pasado o del futuro[169] [170].

En consecuencia, Hawking había encontrado un nuevo problema que parecía serio. Sus primeros trabajos habían demostrado que los agujeros negros no duran para siempre. Como la radiación de Hawking continúa, el agujero negro se hace más pequeño hasta que finalmente no queda nada de él. Insistía en que la información sobre lo que fuera que conformó el agujero negro en un primer momento y lo que cayó después en su interior está irremediablemente perdida.

Y en cualquier caso, ¿a qué viene tanto jaleo por su pérdida? ¿No puede arreglárselas el universo con un poco menos de esa información tan antigua? Pues no, al parecer no puede. O, al menos, no puede hacerlo y seguir siendo el universo que creemos conocer. La ley de la información de la conservación es uno de los principios fundamentales de la física. La información nunca se pierde. Puede mezclarse, removerse y transformarse de manera que resulte irreconocible, pero nunca se pierde. Ahora bien, si la ley se equivoca, entonces el universo se burlaría de Laplace y de todos aquellos que habían supuesto que era correcto.

Aunque los colegas de Hawking presentes en el ático de Erhard, en palabras de Susskind, «permanecieron atentos a la pizarra en ese momento eléctrico de asombrosa confusión», la mayoría de ellos y de los demás físicos teóricos siguió pensando que el presente ha evolucionado del pasado y que seguirá evolucionando en el futuro, que la relación entre la causa y el efecto sigue existiendo, que sigue siendo coherente usarla para explicar acontecimientos en el pasado y en el futuro, o que examinar los resultados de una colisión en un acelerador de partículas te permite averiguar qué ha pasado en la colisión, por mucho que Hawking hubiera colgado una espada de Damocles sobre todos esos supuestos. No obstante, Hawking se mantuvo en sus trece y la paradoja de la información no desapareció sin más. Él siguió insistiendo en que la información se pierde por completo cuando los agujeros negros se evaporan, lo que implica que las predicciones que podemos hacer basándonos en la teoría cuántica son todavía menores. Entonces, ¿existía algún problema en la teoría de la mecánica cuántica? ¿Habría que modificar las bases de ese campo que parecía tan bien fundamentado y fiable? Hawking pensaba que sí. Tal y como Kip Thorne ha comentado, Hawking insiste con terquedad en su visión de cómo funciona la naturaleza y le gusta retar a los demás a demostrar que se equivoca.[171] Hawking había arrojado el guante. Susskind recuerda que, en el ático de Erhard, «Stephen tenía una mirada de las suyas y una sonrisita que quería decir “puede que no me creas, pero tengo razón, no lo dudes”. Estábamos absolutamente seguros de que Stephen se equivocaba, pero no podíamos ver por qué[172]».

Capítulo 9

Las probabilidades en contra de que surgiera un universo como el nuestro que ha producido vida son inmensas

Para Hawking, 1981 fue un año histórico no solo por su reivindicación de la paradoja de la información, sino porque abordó de un modo nuevo la cuestión de cómo empezó el universo y de cómo acabaría.

En un congreso celebrado en el Vaticano en septiembre de ese año, el papa Juan Pablo II, dirigiéndose a Hawking y a otros científicos, dijo que probablemente fuera inútil para el ser humano intentar investigar el momento de la creación, pues ese conocimiento proviene de la revelación de Dios[173]. Según el conocimiento y la teoría imperante de ese momento, se creía, gracias sobre todo a Hawking, que el universo había empezado con una singularidad, de manera que nadie podía refutar las palabras del papa. La mayoría de los colegas de Hawking posiblemente habría refrendado, aun a regañadientes, la primera parte de la afirmación del papa, y también habría dudado de que Dios fuera a enseñar sus cartas algún día. El propio Hawking había dicho hacía poco al autor John Boslough: «Las probabilidades en contra de que un universo como el nuestro surgiera de algo como el Big Bang son enormes. Creo que, en cualquier discusión sobre los orígenes del universo, hay implicaciones claramente religiosas[174].

Lo que el papa y sus consejeros sobre ciencia no habían tenido en cuenta era la propensión de Hawking a socavar sus propios descubrimientos. El título de la presentación de Hawking en la conferencia del Vaticano, «The Boundary Conditions of the Universe» («Las condiciones límite del universo»), no daba indicios de que fuera a proponer la posibilidad de que el universo careciera de «principio» o de «límites», de manera que no quedaría ningún papel ni espacio ni creador. Si el papa y sus consejeros científicos lo hubieran sabido, habrían podido ser lo suficientemente sabios e inteligentes como para decidir que el papa estableciera un paralelismo entre las ideas de Hawking y el concepto judeocristiano (del filósofo judío Filón de Alejandría y del filósofo cristiano San Agustín) de un Dios que existe fuera del tiempo —el «Soy» de la Biblia—, para quien no existen inicios, finales o cualquier concepto relacionado con nuestro tiempo cronológico. Esa manera de entender el tiempo iba a desempeñar un papel fundamental en la «propuesta de ausencia de límites» de Hawking. No era nada nuevo para la filosofía ni para la religión, pero sí lo era para la física.

El trabajo que Hawking había realizado a finales de la década de 1960 en su tesis doctoral y en estudios posteriores parecía demostrar que el universo había empezado como una singularidad, como un punto de infinita densidad y una curvatura infinita de espaciotiempo. En esa singularidad, todas nuestras leyes de la física dejarían de ser válidas, de modo que intentar investigar el momento de la creación sería tan inútil como apuntaba el papa. De una singularidad, podía surgir cualquier tipo de universo. Por tanto, no habría manera de predecir que fuera a ser un universo como el nuestro. Precisamente en este contexto, Hawking dijo que discutir los orígenes del universo tenía inevitablemente implicaciones religiosas[175].

El «principio antrópico»

La mayoría de nosotros está convencida de que el Sol, los planetas y todo lo demás no dan vueltas alrededor de la Tierra. La ciencia también dice que el universo probablemente tiene el mismo aspecto desde cualquier posición estratégica. La Tierra, con nosotros como sus privilegiados pasajeros, no es el centro de todo.

No obstante, cuanto más sabemos sobre los niveles microscópicos y los niveles cósmicos, mayor es nuestra impresión de que tuvo que existir alguna planificación cuidadosa, algún ajuste de precisión increíble, para hacer del universo un lugar en el que nosotros pudiéramos existir. A principios de la década de 1980, Hawking decía: «Si se consideran las posibles constantes y leyes que podrían haber surgido, las probabilidades en contra de que surgiera un universo como el nuestro que ha producido vida son inmensas»[176].

Hay muchos ejemplos de este misterioso ajuste de precisión. Hawking señala que si la carga eléctrica del electrón hubiera sido ligeramente diferente, las estrellas tampoco arderían para darnos luz o no habrían explotado en supernovas arrojando al espacio materia prima para que se formaran estrellas como nuestro Sol o planetas como la Tierra. Si la gravedad fuera menos poderosa de lo que es, la materia no se habría agregado en estrellas y galaxias; y si la gravedad no hubiera sido la más débil de las cuatro fuerzas, tampoco se habrían formado las galaxias y los sistemas solares. Ninguna teoría de las que tenemos actualmente puede predecir la fuerza de la gravedad o la carga eléctrica del electrón. Son elementos arbitrarios que solo pueden descubrirse mediante la observación y, sin embargo, parecen ajustados al milímetro para hacer posible el desarrollo de la vida tal y como la conocemos.

¿Deberíamos lanzarnos y aceptar la conclusión de que Alguien o Algo nos tenía en mente cuando las cosas se establecieron como son? ¿Es el universo, tal y como el astrónomo Fred Hoyle lo expresó, un «chanchullo», una gran conspiración para que la vida inteligente fuera posible? ¿O nos estamos olvidando de otras posibles explicaciones?

«Vemos el universo como es porque existimos». «Las cosas son como son porque nosotros somos». «Si algo hubiera sido diferente, no estaríamos aquí para darnos cuenta». Todas estas son maneras de enunciar algo llamado «principio antrópico».

Hawking explica el principio antrópico como sigue: imaginemos muchos universos diferentes y separados, o diferentes regiones del mismo universo. Las condiciones en la mayoría de estos universos o de regiones del mismo universo no permitirán el desarrollo de vida inteligente. No obstante, en unos pocos de ellos, las condiciones serán justamente las adecuadas para que se formen estrellas, galaxias y sistemas solares, para que se desarrollen seres inteligentes que estudien el universo y se planteen la pregunta de por qué el universo es tal y como lo observamos. Según el principio antrópico, la única respuesta a esa pregunta sería que, si algo fuera de otro modo, no estaríamos aquí para plantear la pregunta.

Entonces, ¿realmente explica algo el principio antrópico? Algunos científicos dicen que no, y que solo demuestra que lo que parece un ajuste de precisión podría ser, en realidad, una pizca de buena suerte. Es como la vieja historia sobre que si das a un montón de monos suficientes máquinas de escribir, por las leyes de la probabilidad, uno de ellos acabaría escribiendo las cinco primeras líneas del Hamlet de Shakespeare. Aunque nuestro tipo de universo sea altamente improbable, con los suficientes universos, uno de ellos acabaría siendo como el nuestro.

¿Descarta el principio antrópico a Dios? No. Sin embargo, sí que demuestra que el universo podría parecer hecho a medida para nosotros sin la necesidad de que exista Dios alguno.

John Wheeler pensó que el principio antrópico podría llevarse un paso más allá. Así, sugirió que quizá solo puede haber leyes físicas si hay observadores para descifrarlas. En ese caso, no existiría ninguno de esos universos alternativos, porque un universo que no permitiera el desarrollo de observadores simplemente no existiría.

Si eso es así, ¿significa que si nos extinguimos, también lo hará el universo? ¿Saldrán los operarios a desmantelar el escenario cuando el último miembro del público salga del teatro? De hecho, si nosotros no estuviéramos para recordar que el universo existió, ¿habría existido en algún momento? ¿Nuestra observación de una breve parte de su existencia le da el poder para seguir existiendo después de que nos hayamos ido?

A algunos físicos les gustaba establecer una relación entre un universo «dependiente del observador» y algunas de las ideas del misticismo oriental: hinduismo, budismo y taoísmo. Hawking, sin embargo, no los apoya, pues dice: «El universo del misticismo oriental es un ilusión. Un físico que intenta vincularlo con su propio trabajo ha abandonado la física[177]».

Aunque él no inventó la idea, el principio antrópico a menudo se asocia con Hawking, junto con otros colegas, y particularmente con Brandon Carter, que fue compañero de Hawking a mediados de la década de 1960 y que también trabajó con él para refutar las ideas de Jacob Bekenstein sobre agujeros negros y entropía en 1972. Hawking y la mayoría de físicos esperaban que el principio antrópico no fuera la única explicación de por qué tenemos el tipo de universo que tenemos, y no otro. «¿Se trató simplemente de un resultado afortunado? Esto parecería una situación desesperanzada, una negación de todas nuestras esperanzas por comprender el orden subyacente del universo[178] Sus palabras resultarían proféticas.

Mientras tanto, el papa había dicho que ese objetivo era inalcanzable: según el principio antrópico, todo se reducía a una tirada de dados (una tirada entre un número casi infinito de ellas) que cayó a nuestro favor. Algunos argumentaban que Dios tenía el poder de cambiar su mente y ajustar las cosas, incluidas las leyes del universo, siempre que Él quisiera. Hawking, no obstante, no pensaba que un Dios todopoderoso tuviera ninguna necesidad de cambiar su opinión. Creía que había leyes que ya existían en el momento que nosotros llamamos el principio, o creación, que hicieron nuestro universo como es y no de otro modo, y que somos capaces de comprenderlas. Así, que su objetivo era averiguar en qué consistían esas leyes. Eso significa que de algún modo tenía que cortar el nudo gordiano definitivo: la singularidad.

Eso sería un par de años antes de que Hawking consiguiera averiguar cómo realizar esa tarea heroica. Mientras tanto, en octubre de 1981, no mucho después de la visita al Vaticano, estaba muy ocupado estudiando el origen del universo desde la perspectiva de una nueva teoría, conocida como «teoría de la inflación».

El reto del big bang

En la década de 1960, todo parecía encajar para quienes defendían la teoría del Big Bang. En 1964-1965, se dio un paso particularmente emocionante para comprender la historia del universo y decidir cuál de los dos modelos en competición (el del Big Bang o el del estado estacionario) era el correcto. La historia se ha convertido en un clásico. Fue una de esas ocasiones relativamente raras en las que los datos aparecen cuando nadie se lo espera. En los Laboratorio Bell de Nueva Jersey, había una antena de microondas diseñada para usar con los satélites de comunicación Echo I y Telstar. La cantidad de ruido de fondo que recogía la antena dificultaba el estudio de las señales del espacio. Los científicos que trabajaban con la antena tuvieron que hacer ajustes y resignarse a estudiar solo las señales que eran más fuertes que el ruido. Era una incomodidad que la mayoría prefería ignorar, pero dos jóvenes científicos, Arno Penzias y Robert Wilson, se tomaron el ruido más en serio.

Penzias y Wilson se dieron cuenta de que el nivel permanecía estable al margen de en qué dirección se orientara la antena, lo que no ocurriría si el ruido proviniera de la atmósfera de la Tierra, pues una antena orientada hacia el horizonte abarca más parte de la atmósfera que una apuntada directamente hacia arriba. El ruido tenía que provenir o bien de más allá de la atmósfera o de la propia antena. Penzias y Wilson pensaron que una paloma que hubiera anidado en la antena podía ser la causa del ruido, pero echar a las paloma y limpiar sus excrementos no hizo que la señal mejorara.

Otro radioastrónomo, Bernard Burke, se enteró del misterio de Penzias y Wilson con la antena. Burke, al contrario que los otros dos no, estaba al tanto del trabajo que Robert Dicke estaba realizando en Princeton. Dicke, siguiendo una propuesta que hicieron en la década de 1940 el ruso George Gamow y los norteamericanos Ralph Alpher y Robert Herman, estaba construyendo una antena para buscar la radiación superviviente de un momento no demasiado posterior al origen del universo, de una época en la que el universo seguiría muy caliente si la teoría del Big Bang era correcta. Gamow, Alpher y Herman habían afirmado que debía existir una radiación semejante, cuya temperatura, en nuestra época, tendría que haberse enfriado hasta los cinco grados sobre el cero absoluto. Burke se reunió con Penzias, Wilson y Dicke, y concluyeron que Penzias y Wilson habían descubierto por accidente la radiación que Dicke buscaba.

El descubrimiento de lo que pronto se conocería como «radiación de fondo cósmico de microondas», o RFCM, fue un importante espaldarazo para la teoría del Big Bang, puesto que demostraba claramente que el universo había estado mucho más caliente y denso que ahora. Hawking y su amigo George Ellis escribieron un artículo en 1968 en el que se enfatizaba la fuerza con la que esta prueba apoyaba el Big Bang.[[179]No obstante, también planteaba un problema. En repetidas mediciones, tomadas a tanta distancia como era posible y en todas las direcciones, los investigadores descubrieron que la temperatura de la radiación era la misma y que la RFCM carecía de pequeñas variaciones que pudieran haber formado la estructura que vemos hoy.

Dejando esos problemas a un lado, siguieron apareciendo nuevas pruebas que apoyaban la teoría del Big Bang. Así, los teóricos descubrieron que los cuásares, considerados un estadio temprano de la formación de una galaxia, existen solo a enormes distancias de la Tierra. No obstante, si la teoría del estado estacionario fuera correcta y las galaxias siguieran expandiéndose, llenando el vacío con nuevas formaciones, los cuásares deberían estar repartidos de forma bastante homogénea por las zonas más próximas y alejadas del universo. Y no es así. La vasta distancia a la que se encuentran los cuásares de la Tierra en el espacio (y, por tanto, en el tiempo) significa que solo existieron cuando el universo era mucho más joven de lo que es ahora. Este particular estadio de la formación de galaxias tuvo que tener lugar en un pasado lejano, no ha vuelto a ocurrir de nuevo en épocas más tardías de la historia del universo y no ocurre actualmente.

En 1973, se remachó otro clavo en el ataúd de la teoría del estado estacionario, cuando experimentos con globo en Berkeley descubrieron que el espectro del fondo de microondas cósmico era el que la teoría del Big Bang predecía. Asimismo, los estudios de la profusión de elementos diversos en la Vía Láctea y en otras galaxias demostraban que las predicciones del Big Bang al respecto habían dado en el clavo.

No obstante, en la década de 1970, la teoría del Big Bang todavía tenía escollos que superar. Aunque Hawking había centrado su atención en los agujeros negros, la cuestión del origen del universo nunca había estado lejos de su pensamiento. Del mismo modo, muchos de sus colegas de todo el mundo seguían teniendo en un lugar destacado de su agenda cómo resolver los problemas que persistían de la teoría del Big Bang. Estos problemas se conocieron como «el problema del horizonte», el «problema de la planitud» y el «problema de la lisura».

El problema del horizonte estaba relacionado con la observación de que la radiación del fondo cósmico de microondas es la misma en todas las direcciones, en áreas del universo demasiado apartadas como para que la radiación hubiera pasado de una a otra, ni siquiera en las milésimas de segundo inmediatamente posteriores al Big Bang.

De hecho, la intensidad de la radiación está tan cerca de ser idéntica en esas áreas remotas que parece que de algún modo tuvieran que intercambiar energía y llegar a un equilibrio. Pero ¿cómo pudo ocurrir?

El problema de la planitud tenía que ver con la pregunta de por qué el universo no se colapso hace tiempo ya en un Big Crunch o bien por qué no experimentó una expansión tan desmedida que hubiera provocado que la gravedad no pudiera atraer más materia para formar estrellas.

Un universo que está suspendido, como parece estar el nuestro, entre esas posibilidades es tan poco probable que cuesta de imaginar. La energía expansiva (resultante del Big Bang) y la fuerza de la gravedad tendrían que haber estado tan cerca de ser iguales que diferían de la igualdad en no más de 1 entre 10^60 (es decir, un 1 seguido de 60 ceros) en un momento inferior a 10-43 segundos después del Big Bang (una fracción con un 1 como numerador y un 1 con 43 ceros como denominador).

El problema de la lisura era que, a juzgar por la RFMC, el universo temprano tuvo que ser liso, sin ninguna protuberancia, cúmulos, arrugas ni otras irregularidades. La pregunta se convirtió en uno de los desafíos más importantes de la astrofísica, y se podía considerar un «eslabón perdido» en la teoría del Big Bang: ¿cómo un universo que tenía un aspecto tan uniforme en la era de la que proviene la RFCM, cuando el universo tenía trescientos mil años de antigüedad, llegó a ser tan diverso y lleno de irregularidades todos esos años después (con estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias y planetas), y llegó a tener incluso pequeños montones de materia como usted y yo? ¿Por qué no es posible ver ni siquiera tenues indicios de esa diferenciación en la radiación del fondo cósmico de microondas?

Si el anterior nos parece un problema insólito, recordemos el símil de la democracia de Wheeler: cuanto más cerca están las partículas unas de otras, con más intensidad notan su respectivo tirón gravitacional. Si todas las partículas de materia en el universo están equidistantes y no hay regiones en que unas cuantas partículas se hayan unido ni siquiera con una densidad ligeramente mayor, entonces, todas las partículas sufrirán un tirón igual desde todas las direcciones, de manera que ninguna se moverá para acercarse a otra partícula. Los investigadores parecían haber descubierto un callejón sin salida en el universo temprano, donde la materia parecía distribuida de forma tan uniforme que nunca podría haberse amontonado y formar la estructura que podemos ver hoy en el universo.

A mediados de la década de 1970, cuando Hawking visitó Caltech por primera vez, ningún teórico había conseguido salvar ninguno de estos escollos.

¡La inflación al rescate!

A finales de la década de 1970, un joven físico de partículas del Acelerador Lineal de Stanford en California, Alan Guth, realizó una significativa revisión de la historia del universo tal y como la habían escrito los cosmólogos de esa época. Como reconoció en ese mismo momento que había hecho un gran hallazgo, Guth escribió «LOGRO ESPECTACULAR» en su cuaderno y dibujó dos rectángulos concéntricos alrededor de sus palabras. Su hallazgo ofrecía una solución brillante a los problemas más difíciles de la teoría del Big Bang, y también sugería una forma en la que el universo podría haber llegado a ser como es en el presente, y que no requería que su estado inicial se hubiera elegido con un cuidado tan exquisitamente preciso.

Guth propuso que el universo pudo pasar en una época temprana por un breve período de crecimiento tremendamente rápido antes de asentarse y seguir expandiéndose al ritmo que vemos en nuestra época. Fue la sugerencia del «período de asentamiento» la que particularmente diferenciaba su idea. Otros habían encontrado soluciones a las ecuaciones de Einstein que describían un universo en el que la expansión se habría acelerado durante toda su existencia, o en el que la expansión empezó disminuyendo de velocidad, pero después habría empezado a acelerar y ya no habría parado. La descripción del universo de Guth, al contrario, solo contemplaba una corta oleada de expansión acelerada en su infancia más temprana.

Guth calculó un proceso en el que el universo, en un tiempo inferior a 10-30 segundos después del Big Bang (una fracción con un 1 en el numerador y un 1 seguido por treinta ceros como denominador), estaba sujeto a una fuerza repulsiva enorme que solo durante un corto intervalo se comportaba como la constante cosmológica que Einstein rechazaba.

Durante un período que duraba solo una fracción inimaginablemente pequeña de un segundo, esta fuerza habría acelerado la expansión y habría causado una violenta inflación desbocada en las dimensiones del universo partiendo de un tamaño menor al de un protón del núcleo de un átomo hasta alcanzar un tamaño similar al de una pelota de golf.

En los más de treinta años siguientes desde que Guth lo sugirió por primera vez, los físicos han seguido trabajando en su idea, elaborando nuevas versiones e intentando averiguar por qué y cómo pudo ocurrir este proceso. Ahora bien, para comprender este proceso, hay que dominar cierta terminología.

Empecemos por el concepto de ruptura de simetría: un ejemplo simple sería el caso de una varilla colocada sobre una punta. Podría caer en cualquier dirección. La gravedad, que la hace caer, es «simétrica»; no tiene ninguna preferencia que establezca la dirección en la que cae la varilla. Todas las direcciones son igualmente probables, pero cuando la varilla caiga, caerá a un lado o al otro, no a ambos lados a la vez. Cuando la varilla cae, la simetría se rompe. Hawking puso otro ejemplo en Historia del tiempo. Imaginemos una ruleta. El crupier pone en movimiento la ruleta, y la bola da vueltas y más vueltas. La situación es «simétrica». Aunque usted, que ha hecho una apuesta, puede tener un resultado preferido de esta aceleración, la física de la situación no lo tiene. La ruleta se va parando y la velocidad (la energía alta) de la bolita disminuye. Finalmente cae en una de las casillas de la ruleta. La simetría se rompe[180].

Para explicar el significado de «falso vacío» y «verdadero vacío» (ambos conceptos relevantes para comprender la inflación), los físicos a menudo recurren a la imagen de un sombrero mejicano, con un ala alrededor y una depresión en la parte superior. Pongamos un guijarro en el hueco de la parte superior de la copa del sombrero. Se asentará en el punto más bajo posible, que no es la parte más baja del sombrero a la que podría llegar, pero sí es el punto inferior de la copa. De manera similar, las partículas elementales pueden «aterrizar» en un número de niveles de energía temporales. Estos lugares de descanso son «falsos vacíos». Si empujamos el sombrero y dejamos que los guijarros choquen unos contra otros, los guijarros pueden rodar desde la copa del sombrero al ala. En esta analogía, el ala representa el «verdadero vacío». Podemos reconocerlo como el nivel de energía más bajo posible del sistema.

Algo así podría haber pasado mientras el universo se enfriaba. Parte de la materia habría empezado a moverse hacia un nuevo estado de energía más baja, liberando en el proceso tensión repulsiva gravitacional que causaría la rápida aceleración en la que consistió la inflación. No obstante, volviendo a la analogía, los guijarros probablemente no cayeron todos a la vez. Cómo cayeron o lo rápido que lo hicieron, cómo consiguieron llegar al borde de la copa o cruzar el borde de la copa (o si la inflación tuvo lugar de un modo totalmente diferente) son preguntas que han ocupado a los cosmólogos durante décadas. Casi todos, no obstante, coinciden en que la inflación tuvo lugar, de manera que ese fenómeno se ha convertido en parte del «modelo estándar».

Otro concepto útil es el de «transición de fase». Un ejemplo cotidiano de una «transición de fase» es la congelación del agua (que también implica una ruptura de la simetría). El agua líquida es simétrica, es igual en todas partes y en todas las direcciones. Si se baja lo suficiente la temperatura, se forman cristales de hielo. Y ya no es igual en todas partes. Los cristales tienen ciertas posiciones y no otras, y se alinean en una cierta dirección, y no en otra. La simetría se rompe. No obstante, si se reduce la temperatura del agua con mucho cuidado, puede enfriarse por debajo del punto de congelación sin que se forme hielo y sin que la simetría se rompa. El nombre de este proceso es «sobreenfriamiento». Se produce en la naturaleza cuando gotas líquidas de lluvia caen durante una tormenta de invierno y permanecen líquidas incluso aunque la temperatura ambiental esté por debajo del punto de congelación, hasta que se encuentran con algo (un árbol, la acera) e Inmediatamente se congelan.

La sugerencia de Alan Guth se basaba en la idea de que el universo habría estado extremadamente caliente justo después del Big Bang, de modo que todas las partículas se habrían movido por todas partes muy rápidamente, con una energía alta. Las cuatro fuerzas de la naturaleza que se mencionaron en el capítulo 2 (gravedad, electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil) seguían unidas en ese momento, sin diferenciarse, como una superfuerza. El universo se expandía ligeramente y se enfriaba poco a poco. La energía de las partículas disminuyó levemente, y, mientras el universo se enfriaba, las fuerzas se separaron y se diferenciaron unas de otras. Su simetría inicial se rompió. Una a una se «congelaron». Sin embargo, no ocurrió a la vez, porque se produjo un sobreenfriamiento. Es decir, hubo una transición de fase, y algunas partes del universo pasaron por esta transición por separado en forma de burbujas cuya temperatura cayó por debajo de cierto valor (de forma análoga al agua que cae por debajo del punto de congelación) sin que la simetría entre las fuerzas se rompiera. Como resultado, el universo entró en un estado inestable, de sobreenfriamiento, con más energía de la que habría tenido si la simetría entre las fuerzas se hubiera roto.

Burbujas, mármoles, sombreros, agua congelada… en resumidas cuentas, la conclusión de la teoría de la inflación temprana era, según explica Hawking, que durante este intervalo todas las regiones del universo (incluidas aquellas que tenían más partículas de media y aquellas con menos) se expandieron a un ritmo enorme, mayor que la velocidad de la luz. La gravedad ni siquiera habría aglutinado a las partículas en los lugares donde la densidad de materia era mayor que la media y donde, por tanto, habría cabido esperar que así fuera. De este modo, conforme el universo hubiera seguido expandiéndose, las partículas de materia se habrían mantenido alejadas las unas de las otras. Si, por tanto, aceptamos que la expansión alisó las irregularidades, el universo liso y uniforme de la actualidad podría haber evolucionado a partir de una gran variedad de diferentes estados iniciales. El ritmo de expansión se habría acercado de forma automática al punto crítico, resolviendo el «problema de la planitud» sin que hubiera sido necesario que el ritmo inicial se eligiera minuciosamente[181].

La siguiente pregunta que se plantea es cómo volvió a disminuir la expansión. Igual que las gotas de lluvia que se resisten a convertirse en hielo se congelan al fin, el universo tuvo que completar su fase de transición temporalmente detenida. La propuesta original de Guth planteaba que, cuando se produjo el sobreenfriamiento en este entorno global de simetría que no se rompe, se formaron burbujas de simetría rota que se expandieron y se unieron unas con otras hasta que todo en todas partes entró en una nueva fase de ruptura de la simetría, y el universo empezó a expandirse más o menos como ahora lo vemos.

Al principio, había un problema en esta propuesta. Las burbujas se habrían expandido tan rápidamente que habrían colisionado unas con otras, provocando irregularidades y enormes variaciones en la densidad y en el ritmo de expansión de una parte a otra del universo, y, a partir de una situación semejante, nuestro universo no habría podido desarrollarse. No obstante, Guth siguió adelante e hizo pública su teoría. Era demasiado prometedora como para permitir que se viniera abajo por un problema técnico. De hecho, estaba seguro de que él u otro colega acabarían solucionándolo más adelante. Además, ofrecía soluciones a los problemas restantes de la teoría del Big Bang: nuestro universo visible podría haber emergido de una región originalmente tan pequeña que habría tenido la oportunidad de alcanzar el equilibrio antes de que se hinchara. El período de inflación desenfrenada podría haber acabado con el desequilibrio entre la energía expansiva y la fuerza de contracción de la gravedad. La predicción de que la inflación generaría áreas de densidad ligeramente mayor y otras de densidad ligeramente menor (las semillas de futuras galaxias, supergalaxias y el resto de estructuras que evolucionaron en el universo) era, en particular, prometedora. La tecnología para observar la radiación de fondo cósmico de microondas todavía no había podido revelar esas «perturbaciones de densidad», pero Stephen Hawking y otros habían pensado en ellas y en el problema de la lisura desde mediados de los sesenta, cuando Wilson y Penzias descubrieron la RFCM. ¿Podría la inflación proporcionar la respuesta que los cosmólogos habían estado buscando?

Hawking, como el propio Guth, no estaba satisfecho. La objeción de Hawking a la teoría de la inflación no era que las burbujas colisionaran y causaran una gran confusión en lugar de un universo liso, sino que, en la fase de inflación, el universo se habría expandido demasiado rápidamente como para que las burbujas de simetría rota llegaran a unirse unas con otras. Pensaba que se habrían dispersado demasiado rápidamente, incluso aunque crecieran a la velocidad de la luz. El resultado habría sido un universo en el que la simetría entre las cuatro fuerzas se hubiera roto en algunas áreas y no en otras. De nuevo, estaríamos ante un universo que, en definitiva, no es el nuestro. Con esa ideaen mente, en octubre de 1981, Hawking viajó a un congreso en Moscú.

Un debate en Moscú

El físico ruso Andrei Linde, de treinta y tres años, licenciado por la Universidad de Moscú y el Instituto de Física P. N. Lebedev de Moscú, conoció a Stephen Hawking en unas circunstancias bastante difíciles en ese congreso moscovita.

Unos años antes de que Alan Guth desarrollara y publicara su modelo de inflación, el propio Linde había estado pensando en esa misma dirección, pero reconoció que ese tipo de teoría tenía un problema. No tan reticente como Linde, Guth por supuesto había reconocido el mismo problema pero audaz y, como después se demostraría, juiciosamente siguió adelante y publicó su artículo de todos modos, adelantándose a Linde. A pesar de ese contratiempo, Linde no tardaría en recuperar posiciones y ponerse a la cabeza de los cosmólogos que trabajaban en el campo de la teoría de la inflación. En 1990, también se haría famoso entre los colegas de Stanford por sus trucos de magia, acrobacia e hipnosis, pero en 1981, cuando conoció a Hawking en el congreso de Moscú, tenía relativamente poca experiencia, apenas lo conocían en Occidente y nunca había estado en América o Europa. Stephen Hawking, al contrario, era un asistente distinguido y agasajado.

Tanto Linde como Hawking presentaron ponencias. En su presentación, Hawking habló de sus recientes descubrimientos sobre que la inflación habría generado perturbaciones de densidad que eran demasiado grandes como para desembocar en el universo tal y como lo encontramos hoy. Linde, en su presentación, expuso una propuesta de solución de los problemas de su modelo de inflación original y del de Guth, en la que había estado trabajando el verano previo. Por culpa de un largo retraso provocado por la censura que debía pasar un artículo en la Unión Soviética antes de ser publicado, el artículo de Linde sobre la nueva inflación no se publicaría hasta principios de 1982. Linde no tuvo oportunidad de discutir sus ideas con Hawking en el congreso, pero después una serie circunstancias volvió a reunirlos. En la celebración del sexagésimo cumpleaños de Hawking en 2002, Linde describió vividamente tanto el trauma como el éxito final de ese primer encuentro[182].

El Instituto de Astronomía Sternberg de Moscú invitó a Hawking a dar una ponencia el día siguiente a que acabara el congreso, y este eligió como tema los problemas de la teoría de la inflación de Alan Guth. En el último minuto, pidieron a Linde, que hablaba inglés y ruso con fluidez, que ejerciera de traductor. En esa época, Hawking acostumbraba a dejar que uno de sus estudiantes diera su charla mientras él escuchaba e intervenía ocasionalmente para hacer un comentario o alguna corrección. Por alguna razón, esa charla no se había preparado de ese modo. Linde recordaba el tedioso proceso de traducción en dos fases. Hawking decía algo con su voz confusa, el estudiante de Hawking se esforzaba por comprenderlo y repetirlo de forma clara en inglés, y Linde lo traducía al ruso. Todo se desarrollaba a un ritmo extremadamente lento.

Linde, sin embargo, conocía bien el tema y empezó a añadir explicaciones en ruso. Hawking hacía una afirmación, el estudiante la repetía, Linde la exponía y ahorraba a Hawking la molestia de tener que explicar lo que había dicho. Hawking no parecía poner ninguna objeción y todo resultó mucho más ágil y rápido, hasta que empezaron a hablar sobre la vieja teoría de la inflación.

Llegó un momento, sin embargo, en el que Linde se sorprendió al oír que el estudiante decía, repitiendo palabras de Hawking, que Andrei Linde recientemente había «sugerido una manera interesante de solucionar los problemas de la teoría inflacionaria[183]». Linde estuvo encantado de traducir ese anuncio al ruso. ¡Los físicos rusos más importantes estaban a punto de oír a Stephen Hawking explicar su teoría (la de Linde)! Su futuro en la física teórica parecía excepcionalmente brillante, pero solo durante unos pocos segundos.

Hawking prosiguió destrozando la nueva explicación de Linde de la inflación. Durante una dolorosa y embarazosa media hora, Linde tradujo a «Stephen mientras este explicaba a todo el mundo los problemas de mi teoría y por qué no funcionaba[184]». Al final de la charla, Linde hizo acopio de un valor extraordinario y dijo al público que, a pesar de haber traducido sus palabras, no estaba de acuerdo con Hawking, y explicó sus motivos. Entonces, sugirió a Hawking continuar la discusión en privado. Hawking podría haber interpretado que eso quería decir «¡Repíteme eso fuera!». Pero no. Encontraron un despacho vacío, y mientras los funcionarios del Instituto buscaban aterrorizados al «famoso científico británico que había desaparecido milagrosamente[185]», Hawking y Linde hablaron durante dos horas y después se trasladaron al hotel de Hawking para seguir con su discusión. A esas alturas, las cosas habían mejorado para Linde. «Empezó a enseñarme fotos de su familia y me invitó a Cambridge. Fue el principio de una bonita amistad[186]»..

Hawking no se equivocaba al no suscribir la «nueva inflación» de Linde. Linde había sugerido una solución al problema de las burbujas de simetría rota que no se unían unas con otras: supongamos que las burbujas fueran lo suficientemente grandes como para que lo que después evolucionaría hasta convertirse en nuestra región del universo pudiera haber estado dentro de una burbuja. Para que algo así fuera posible, la ruptura de la simetría tendría que haber ocurrido mucho más lentamente dentro de la burbuja. Hawking objetó que las burbujas de la «nueva inflación» de Linde tendrían que haber sido demasiado grandes, más grandes de lo que era el universo en el momento en que todo esto ocurría. La teoría predecía variaciones aún mucho más grandes en la temperatura de la radiación del fondo de microondas de las que se habían observado.

No mucho después del congreso de Moscú, Hawking realizó un viaje a Philadelphia. Allí dio un discurso para agradecer la concesión de la medalla Benjamin Franklin de física que entregaba el Instituto Franklin, en el que se apartaba de un tema estrictamente científico para hablar sobre algo que le había preocupado tanto a él como a Jane desde los primeros años de su matrimonio: la peligrosa amenaza que suponía para la vida en la Tierra la escalada de los arsenales nucleares de la URSS y de Estados Unidos. Ya en 1962, Diana King había dicho a Jane Wilde que Stephen «asistía a manifestaciones contra las armas nucleares». En esa época, Hawking seguía manifestándose en contra de ellas.

Poco después de su regreso a Cambridge, no obstante, Hawking volvió a la discusión sobre la inflación. Recibió en su buzón una carta de Physics Letters en la que le pedían que revisara el artículo de la inflación de Linde para su publicación[187]. Hawking recomendó que publicaran el artículo[188], a pesar del hecho de que tanto él como Linde reconocían que había errores. El artículo era importante y merecía una difusión amplia, y si Linde hubiera tenido que hacer las revisiones necesarias, se retrasarían demasiado al tener que pasar por la censura soviética. Al mismo tiempo, Hawking y un estudiante graduado, lan Moss, presentó un artículo propio en el que sugería la que consideraban una manera más satisfactoria de explicar el final del período inflacionario: si la simetría se hubiera roto (todavía lentamente como Linde había propuesto) no solo dentro de las burbujas sino en todas partes y al mismo tiempo, el resultado sería el universo uniforme en el que vivimos[189]. Con todas estas ideas en el aire, Hawking y su colega del DAMTP, Gary Gibbons, decidieron organizar un taller que tendría lugar el verano próximo. La secretaria extremadamente eficiente de Hawking, Judy Fella, se puso a trabajar en los preparativos.

En enero de 1982, Hawking cumplió cuarenta años, una edad que no había esperado alcanzar. Había mucho más que celebrar. Hawking apareció en la lista de honor de Año Nuevo y lo invistieron comandante de la Orden del Imperio Británico. En la ceremonia de investidura en el palacio de Buckingham el 23 de febrero, Robert actuaría como ayudante de su padre. Ahora Hawking podía poner CBE (por las siglas del título en inglés) detrás de su nombre.

Conseguir que la inflación funcione

Del 21 de junio al 9 de julio de 1982, los magos de la inflación por fin unieron sus mentes en Cambridge en el Taller Nuffield sobre el universo muy temprano. Andrei Linde llegó desde Rusia. Alan Guth estaba allí, así como Paul Steinhardt, un físico de la Universidad de Pennsylvania, que con su colega Andreias Albrecht había elaborado una teoría de una «nueva inflación», independientemente de Linde y muy similar, más o menos en la misma época[190].

La contribución de Hawking a la reunión fue demostrar cómo la temperatura del universo durante el período inflacionario podía inevitablemente llevar a pequeñas perturbaciones de densidad[191].

Más tarde, ese mismo verano, Hawking viajó de nuevo a California, a Santa Bárbara en esta ocasión, para pasar unas semanas en el nuevo Instituto de Física Teórica de la Universidad de California. Ese era el hogar de Jim Hartle, y mientras Hawking estuvo allí, los dos discutieron la idea que él había presentado en el Vaticano en septiembre de 1981. La «propuesta de ausencia de límites» había quedado relegada a un cierto segundo plano durante la discusión sobre la teoría de la inflación, pero Hawking no había dejado de pensar seriamente en ella. A lo largo de los siguientes dos años, Hartle y él trabajaron en esa propuesta.

Capítulo 10

En ninguno de mis viajes he conseguido caerme por el borde del mundo

La sugerencia de Hawking de que los agujeros negros emiten radiación fue recibida con escepticismo en 1974, pero, como hemos visto, la mayoría de físicos pronto aceptó que, al fin y al cabo, no era una propuesta descabellada. Los agujeros negros deben emitir radiaciones como cualquier otro cuerpo caliente si nuestras demás ideas sobre la relatividad general y la mecánica cuántica son correctas.

Nadie ha encontrado un agujero negro primordial, pero si se descubriera uno, los físicos se sorprenderían si no emitieran una lluvia de rayos gamma y rayos X. Volvamos a pensar en las partículas emitidas por un agujero negro en la radiación de Hawking. Una pareja de partículas aparece en el horizonte de sucesos. La partícula con energía negativa cae en el agujero negro. El hecho de que su energía sea negativa significa que se ha sustraído energía del agujero negro. ¿Qué ocurre con esa energía? (Recordemos que no creemos que la energía pueda desaparecer simplemente del universo). Se lanza al espacio junto con la partícula de energía positiva (véase capítulo 6).

El resultado, como se recordará, es que el agujero negro pierde masa y su horizonte de sucesos se encoge. En el caso de un agujero negro primordial, todo puede acabar cuando el agujero negro desaparece por completo, probablemente con un impresionante despliegue de fuegos artificiales. Entonces, ¿cómo puede algo escapar del agujero negro si, en teoría, nada puede salir de él? Ese fue realmente uno de los «misterios de la habitación cerrada» más importantes de todos los tiempos, y lo solucionó «S. H.».

La idea de que la materia de un agujero negro no tiene por qué alcanzar necesariamente el fin absoluto del tiempo en una singularidad había levantado una sospecha tras otra: la singularidad que Hawking había señalado con anterioridad como principio absoluto del tiempo. La teoría cuántica ofrecía una nueva posibilidad. Quizá, tal y como dijo Hawking, haya que «poner en duda» la singularidad del Big Bang. Tal vez la puerta no esté cerrada en nuestras narices después de todo.

Hawking señala un problema similar que la teoría cuántica resolvió a principios de siglo, un problema relacionado con el modelo de átomo de Rutherford: «La estructura del átomo tenía un problema. Se suponía que consistía en varios electrones que orbitaban alrededor del núcleo central, como los planetas alrededor del Sol» (véase de nuevo la Figura 2.1). «La teoría clásica previa predecía que cada electrón emitiría ondas de luz debido a su movimiento. Las ondas se llevarían energía y eso haría que los electrones se movieran en espiral hacia dentro hasta que colisionaran con el núcleo[192]». Había algo erróneo en esa descripción, porque los átomos no se colapsan de este modo.

La mecánica cuántica acudió al rescate con el principio de incertidumbre. Ya sabemos que debido al principio de incertidumbre no podemos medir con precisión y a la vez la posición y el momento de un electrón. «Si un electrón se hubiera asentado en el núcleo, habría tenido tanto una posición definida como una velocidad definida —señala Hawking—, En lugar de eso, la mecánica cuántica predice que el electrón no tiene una posición definida, sino que la probabilidad de encontrarlo se extiende por toda una región alrededor del núcleo». Los electrones no se mueven en espiral ni golpean el núcleo. Los átomos no se colapsan.

Según Hawking, «la predicción de la teoría clásica [de que encontraremos los electrones en el núcleo] se asemeja bastante a la predicción de la relatividad general clásica de que tuvo que existir una singularidad de infinita densidad[193]». Saber que todo está en un punto de infinita densidad en el Big Bang o en un agujero negro es una medición demasiado precisa que el principio de incertidumbre no permite. La concepción de Hawking de este principio debería «descartar» la singularidad predicha por la relatividad general, igual que había descartado la ubicación de los electrones en el núcleo del átomo. Del mismo modo que no produce ningún colapso en los átomos, Hawking sospechaba que no se produjo ninguna singularidad ni en el origen del universo ni dentro de un agujero negro. El espacio habría estado muy comprimido, pero probablemente no hasta un punto de infinita densidad.

La teoría de la relatividad general había predicho que dentro de un agujero negro y en el Big Bang, la curvatura del espaciotiempo se vuelve infinita. Ahora bien, después de descartar que eso ocurriera, Hawking se decidió a resolver «qué forma habrían tenido el espacio y el tiempo en lugar de un punto de curvatura infinita[194]».

Cuando el tiempo es tiempo y el espacio, espacio

Si la siguiente discusión le parece difícil, no dude en saltársela. No es necesario comprender cada palabra para entender la teoría de Hawking, pero si puede seguirla, es muy interesante. Por supuesto, las matemáticas que Hawking usa para describirlo, y que usted y yo necesitaríamos para comprenderlo completamente, son mucho más complicadas que las simples matemáticas que encontrará aquí.

La teoría de la relatividad une el espacio y el tiempo en un espaciotiempo de cuatro dimensiones: tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Echemos un vistazo a cómo es un diagrama de espaciotiempo. Aquí hay uno que dibujé una vez y que describe a mi hija Caitlin durante el trayecto de su clase en la escuela hasta la habitación en la que los niños toman el almuerzo. La línea vertical de la izquierda representa el paso del tiempo. La línea horizontal representa todas las dimensiones del espacio. Cualquier punto sencillo en nuestro diagrama de espaciotiempo representa una posición en el espacio y un instante en el tiempo. Veamos cómo funciona.

El diagrama (Figura 10.1) empieza con Caitlin en su mesa y en su clase a las 12.00 del mediodía. Está sentada quieta, moviéndose hacia delante en el tiempo, pero sin ir a ninguna parte en el espacio. En el diagrama, una pequeña franja de «Caitlin» avanza en el tiempo. A las 12.05, suena el timbre. Caitlin avanza hasta el comedor. (Su escritorio sigue avanzando en el tiempo, pero no va a ninguna parte en el espacio). Caitlin se mueve tanto en el tiempo como en el espacio. A las 12.07 hace una pausa para atarse una zapatilla. Durante un minuto avanza en el tiempo, pero no se mueve en el espacio. A las 12.08 vuelve a salir de nuevo hacia el comedor, caminando un poco más rápido para llegar antes de que se acabe la comida. A las 12.15 llega al comedor. Un físico diría que acabamos de trazar la «línea de universo» de Caitlin.

Figura 10.1: Caitlin en el espaciotiempo.

Este diagrama de espaciotiempo es muy esquemático. Cuando los físicos dibujan un diagrama de espaciotiempo, suelen usar una unidad común tanto para el espacio como para el tiempo. Por ejemplo, podrían usar un metro como unidad tanto de espacio como de tiempo. (Un metro de tiempo es muy pequeña, solo mil millonésimas de segundo. Es el tiempo que tarda un fotón, que se mueve a la velocidad de la luz, en viajar un metro).

En un diagrama de espaciotiempo semejante, si algo se mueve cuatro metros en el espacio y cuatro metros en el tiempo, su línea de universo traza un ángulo de 45 grados. Esa es la línea de universo de algo que se mueve a la velocidad de la luz, un fotón, por ejemplo (Figura10.2).

Figura 10.2: Diagrama de espciotiempo que usa un metro como unidad tanto de espacio como de tiempo. Si algo recorre cuatro metros en el espacio y cuatro metros en el tiempo, su "línea de universo" describe un ángulo de 45 grados en el diagrama de espaciotiempo. Esa es la línea de universo de un fotón, o de cualquier cosa que se mueva a la velocidad de la luz (Figura10.3a).

Si algo se mueve tres metros en el espacio y cuatro en el tiempo, se mueve a tres cuartas partes de la velocidad de la luz.

Figura10.3 (a): Un diagrama de espaciotiempo que muestra la línea de universo trazada por algo que se mueve tres metros en el espacio y cuatro metros en el tiempo: tres cuartas partes de la velocidad de la luz.

Si algo se mueve cuatro metros en el espacio y tres en el tiempo, excede la velocidad de la luz, cosa que no está permitida (Figura10.3b).

Figura 10.3 (b): Línea de universo trazada por algo que se mueve cuatro metros en el espacio y tres en el tiempo. Cuando la distancia viajada es mayor en el espacio que en el tiempo, el objeto excede la velocidad de la luz. (¡No permitido!).

En el siguiente diagrama (Figura10.4), vemos dos sucesos que tienen lugar simultáneamente. No pueden saber nada el uno sobre el otro cuando ocurren porque, para que pudieran hacerlo, la información tendría que trazar un ángulo de 90 grados respecto a la línea temporal. Describir una línea de universo semejante requeriría viajar a una velocidad mayor que la de la luz. Nada puede viajar más rápido que la luz, y la luz no puede representarse con un ángulo mayor de 45 grados en el diagrama.

Ahora, hablaremos de la «longitud» de una línea de universo. ¿Cómo podemos decir cuál es la longitud de una línea de universo, es decir, una «longitud» que tenga en cuenta las cuatro dimensiones?

Figura 10.4: Un diagrama de espciotiempo en el que se ven dos sucesos(X e Y) que tienen lugar en el mismo momento pero a cierta distancia el uno del otro en el espacio. No pueden saber el uno del otro en el momento exacto en el que ocurren, porque cualquier información que viaje de uno al otro debe seguir una línea que describa un ángulo mayor de 45 grados respecto a la línea de tiempo. Una línea de universo que describa un ángulo mayor de 45 grados requiere viajar a una velocidad mayor que la de la luz. Y eso no puede ocurrir en nuestro universo.

Examinemos la línea de universo de algo que se mueva mucho más rápido que Caitlin. El objeto de la Figura10.5 se mueve cuatro metros en el espacio y cinco en el tiempo: cuatro quintas partes de la velocidad de la luz. Pensemos en la distancia que se mueve en la dirección «espacio» del diagrama como el lado de un triángulo (lado A). Pensemos en la distancia que se desplaza en la dirección de «tiempo» en el diagrama como un segundo lado (lado B). Tenemos ya dos lados de un triángulo rectángulo. La línea de universo del objeto que se mueve es la hipotenusa de ese triángulo (lado C).

Figura10.5: Un triángulo rectángulo, en el que la distancia viajada se representa como lado A, la distancia viajada en el tiempo como lado B, y la línea de universo viajada en el espaciotiempo como lado C, la hipotenusa.

La mayoría de nosotros aprendió que el cuadrado de la hipotenusa de un triángulo rectángulo es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados. El cuadrado de 4 (lado A) es 16. El cuadrado de 5 (lado B) es 25. La suma de 16 y 25 es 41. La longitud del lado C, la hipotenusa, sería la raíz cuadrada de 41.

No es necesario intentar buscar esa raíz cuadrada. Esa es otra cuestión. Sería nuestro siguiente desafío si trabajáramos con la geometría habitual que nos enseñan en la escuela. No obstante, en el espaciotiempo las cosas funcionan de manera diferente. El cuadrado de la hipotenusa (lado C) no es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados. Es igual a la diferencia entre los cuadrados de los otros dos lados. Nuestro objeto viaja cuatro metros en el espacio (lado A de triángulo) y cinco metros en el tiempo (lado B). El cuadrado de 4 es 16; el cuadrado de 5 es 25. La diferencia entre 25 y 16 es 9. La raíz cuadrada de 9 es 3. Así, sabemos que el tercer lado del triángulo, lado C, la línea universo de nuestro objeto que viaja, tiene tres metros en longitud en el espaciotiempo.

Digamos, solo por poner un ejemplo, que el objeto es alguien que lleva un reloj. El reloj mostrará esa longitud (tres metros) como «tiempo».

Figura 10.6: La "Paradoja de los gemelos".

En la Figura10.6, Lauren permanece estacionaria en el espacio y mide cinco horas en su reloj. Su hermano gemelo, Tim, que se mueve a cuatro quintas partes de la velocidad de la luz, mide solo tres horas en el suyo. Tim da media vuelta y regresa, midiendo tres horas mientras que Lauren mide cinco. Tim es ligeramente más joven que Lauren la siguiente vez que se encuentran. Esta es una de las cosas destacadas e increíbles que Einstein nos enseña sobre el universo.

Ahora, consideremos diagramas de espaciotiempo y líneas de universo de algunos objetos más pequeños, de partículas elementales.

«Sumas de historias» o la probabilidad de visitar Venus

Recordemos las posiciones de los electrones en el modelo de átomo del que hablamos antes que se difuminaban. Esas posiciones se «difuminaban» porque era imposible medir simultáneamente la posición y el momento de ninguno de ellos con precisión suficiente.

Richard Feynman tenía una manera de abordar este problema que llamaremos «sumas de historias».

Imaginemos que consideramos todas las diferentes rutas que Caperucita Roja puede tomar desde su casa a la casita de su abuela; no solo la manera más rápida y más recta, ni la más segura que permita evitar en lo más posible los bosques infestados de lobos, sino todos los caminos que podría tomar. Hay miles de miles de millones de rutas posibles. En última instancia, obtendremos una imagen gigantesca de ella haciendo el viaje por todos esos caminos a la vez. No obstante, algunos son sin duda más probables que otros. Si estudiamos las probabilidades de que Caperucita tome las diversas rutas, concluiremos que es muy poco probable encontrarla en el planeta Venus, por ejemplo, en ningún momento del trayecto entre su casa y la de su abuelita. No obstante, según Feynman no se puede descartar por completo que pase por ahí. La probabilidad de esa ruta es extremadamente baja, pero no es cero.

De manera similar, con las sumas de historias, los físicos averiguan todos los posibles caminos en el espaciotiempo que podría haber tomado cierta partícula, es decir, todas las posibles «historias» que la partícula podría haber tenido. Entonces, es posible calcular la probabilidad de que una partícula haya pasado por un punto en particular, algo parecido a calcular las probabilidades de que Caperucita pase por el planeta Venus durante su recorrido. (No obstante, no se puede pensar que las partículas elijan un camino. Eso sería llevar la analogía demasiado lejos).

Hawking decidió usar las sumas de historias para otro fin: estudiar todas las diferentes historias que el universo podría tener y cuáles son más probables que otras.

Antes de continuar, tenga en cuenta que, aunque la teoría de la relatividad nos enseñó a pensar en las tres dimensiones del espacio y en la del tiempo como las cuatro dimensiones del espaciotiempo, sigue habiendo diferencias físicas entre el espacio y el tiempo.

Una de estas diferencias tiene que ver con el modo en el que medimos la distancia cuatridimensional entre dos puntos en el espaciotiempo: la hipotenusa del triángulo de la que hablábamos antes.

Figura 10.7: Una diferencia entre el espacio y el tiempo.

La Figura 10.7a muestra dos sucesos separados (X e Y) en un diagrama de espaciotiempo. Están conectados por una línea universo en un ángulo mayor de 45 grados respecto a la línea temporal. Ninguna información puede pasar entre esos sucesos sin exceder la velocidad de la luz. En un caso como este, en el que la distancia entre dos sucesos es mayor en el espacio de lo que es en el tiempo, el cuadrado de la hipotenusa (lado C) de nuestro triángulo es un número positivo. O tal y como se expresa en física, el cuadrado de la «separación cuatridimensional» entre sucesos X e Y es positivo.

La figura 10.7b también muestra dos sucesos. La distancia entre ellos es mayor en el tiempo que en el espacio. Una línea de universo entre estos acontecimientos describe un ángulo menor de 45 grados respecto a la línea de tiempo. La información que viaja a una velocidad menor que la de la luz puede alcanzar Y desde X. Cuando esto es cierto, el cuadrado de la hipotenusa (lado C) de nuestro triángulo es un número negativo. Los físicos dicen que el cuadrado de la separación cuatridimensional entre X e Y es negativo.

Tal vez se haya perdido en estos dos últimos párrafos, pero, si no lo ha hecho, puede que se le haya encendido una luz roja en su cerebro. El cuadrado de un número no puede ser negativo. Eso no ocurre en nuestras matemáticas. Si el cuadrado de un número fuera un número negativo, ¿qué número podría ser su raíz cuadrada? ¿Cuál es, por ejemplo, la raíz cuadrada de —9? En las matemáticas convencionales, el cuadrado de cualquier número (negativo o positivo) es siempre positivo: 3 al cuadrado (32) es 9; y también lo es —3 al cuadrado (-32). Es imposible llegar a —9. Es imposible que el cuadrado de nada sea un número negativo.

Stephen Hawking y otros matemáticos y físicos tienen una manera de solucionar este problema: imaginemos que hay números que sí producen números negativos cuando se multiplican por sí mismos, y veamos qué ocurre. Digamos que el 1 imaginario, cuando lo multiplicas por sí mismo, da —1. El 2 imaginario, multiplicado por sí mismo, da —4. Calculemos las sumas de historias de las partículas y las sumas de historias del universo con números imaginarios. Y hagámoslo en tiempo «imaginario» en lugar de en tiempo «real». El tiempo que se tarda en llegar del punto X al punto Y en la (b) es tiempo imaginario (la raíz cuadrada de —9, un 3 imaginario).

Los números imaginarios son un recurso matemático (un truco, si se prefiere decir así) para calcular las respuestas que, de otro modo, serían un sinsentido. El «tiempo imaginario» permite a los físicos estudiar mejor la gravedad a nivel cuántico, y les proporciona una nueva perspectiva desde la que contemplar el universo temprano.

¿Difuminar la velocidad de la luz?

Si retrocedemos al universo muy temprano, conforme el espacio se vuelve cada vez más comprimido, cada vez habrá menos ubicaciones posibles en las que puede estar una partícula en un momento determinado. En consecuencia, la medición de la posición se vuelve cada vez más y más precisa y, por tanto, debido al principio de incertidumbre, la medición del momento de la partícula se vuelve cada vez más imprecisa.

En primer lugar, examinemos el fotón, la partícula de la luz, en circunstancias más normales. Los fotones se mueven a 300.000 kilómetros por segundo, de manera que la velocidad de la luz se establece también en 300.000 kilómetros por segundo. Ahora bien, no siempre ocurre así. (¡A estas alturas, debería estar acostumbrado a semejantes reveses!). Ya hemos visto que la probabilidad de encontrar un electrón se extiende por cierta región alrededor del núcleo de un átomo: es más probable a ciertas distancias que a otras, pero definitivamente en un asunto difuso.

A los fotones, como a los electrones, no se les puede adjudicar simultáneamente una posición y un momento debido al principio de incertidumbre. Precisamente por eso, Richard Feynman y otros nos han dicho que la probabilidad de que un fotón viaje a 300.000 kilómetros por segundo puede estar difuminada por cierta «región» en torno a esa velocidad. Eso es lo mismo que decir, por expresarlo de algún modo, que la velocidad de un fotón fluctúa más o menos alrededor de lo que llamamos velocidad de la luz. En largas distancias las probabilidades se cancelan, de manera que la velocidad de un fotón se establece en 300.000 kilómetros por segundo. No obstante, en distancias muy pequeñas, a nivel cuántico, cabe la posibilidad de que un fotón se mueva a una velocidad ligeramente menor o ligeramente mayor que esa velocidad. Estas fluctuaciones no se verán directamente, pero la trayectoria de los fotones en el diagrama del espaciotiempo, que hemos dibujado como un ángulo de 45 grados, se vuelve un poco confusa. Cuando estudiamos el universo muy temprano, cuando el espacio está muy comprimido, esa línea se vuelve muy difusa. El principio de incertidumbre determina que cuanto más precisa sea la medición de la posición de un fotón, con menos precisión podremos medir su momento.

Cuando decimos que en el universo muy temprano estaba comprimido en una densidad casi infinita (no como singularidad, pero casi), alcanzamos una extraordinaria precisión en la ubicación de unas partículas como los fotones. Cuando somos así de precisos sobre la posición, la imprecisión del momento aumenta considerablemente. Conforme nos acercamos a la densidad infinita, también nos acercamos a un número infinito de posibilidades de a qué velocidad va el fotón. ¿Qué ocurre con nuestro diagrama de espaciotiempo ahora? Observemos la Figura 10.8. La línea universo de un fotón que en circunstancias normales se muestra como un ángulo de 45 grados se vuelve tremendamente difusa. Fluctúa y se ondula salvajemente.

Figura 10.8: El principio de incertidumbre en el universo temprano.

Veamos otra manera de explicar lo que causa esa «ondulación», y que lo unirá con mayor claridad con otros conceptos que se tratan en este libro. Retroceder al universo muy temprano es como encogernos hasta un tamaño inimaginablemente pequeño y poder observar qué ocurre a nivel de lo extremadamente pequeño. Imaginémoslo así: si miramos esta página, nos parecerá lisa. Se puede arrugar el papel un poco, pero sigue liso. Del mismo modo, aunque haya cierta curvatura, el espaciotiempo que hay a nuestro alrededor nos parece homogéneo. Ahora bien, si observamos esta página bajo el microscopio, encontraremos curvas y bultos. De forma semejante, si observamos el espaciotiempo a un nivel extremadamente pequeño, es decir, a un nivel miles de miles de miles de millones de veces más pequeño que un átomo, encontraremos fluctuaciones violentas en la geometría del espaciotiempo (Imagen a continuación).

Figura 10.9: El vacío cuántico, tal y como lo imaginó John Wheeler en 1957, se vuelve más y más caótico conforme se inspeccionan regiones más pequeñas del espacio. A escala del núcleo del átomo (arriba) el espacio sigue pareciendo muy liso. Si observamos desde mucho más cerca que eso (centro), vemos que empieza a aparecer cierta rugosidad. A una escala mil veces más pequeña todavía (abajo), la curvatura sufre violentas fluctuaciones.

Volveremos a discutirlo de nuevo en el capítulo 12, donde aprenderemos que puede desembocar en algo llamado «agujeros de gusano». Mientras tanto, lo que importa es que esas mismas fluctuaciones violentas se podrían encontrar en el universo muy temprano, donde todo estaba comprimido en una tremenda pequeñez.

¿Cómo podemos explicar esta violenta y caótica escena? De nuevo, volvemos al principio de incertidumbre. Vimos en el capítulo 6 que el principio de incertidumbre también implica que un campo, electromagnético o gravitacional, no puede tener un valor y un ritmo de cambio a lo largo del tiempo definidos. Cero sería una medición definida, de manera que un campo no puede medir cero. Todos los campos tendrían que medir exactamente cero en el espacio vacío. Así que si no hay cero, no hay espacio vacío. ¿Qué tenemos en lugar del espacio vacío? Una continua fluctuación en el valor de todos los campos, un balanceo que oscila entre el lado positivo y negativo de cero, de manera que el promedio se acerca a cero, pero nunca es cero. Esta fluctuación puede considerarse como las parejas de partículas de las que hablamos en la discusión sobre la radiación de Hawking. La producción de parejas de partículas es mayor cuando la curvatura del espaciotiempo es más acusada y cambia más rápidamente. Por eso esperamos encontrar muchas en el horizonte de sucesos de un agujero negro.

En el universo muy temprano descubrimos que existe una curvatura del espaciotiempo extremadamente grande y un rápido cambio en esa curvatura. Las fluctuaciones cuánticas en todos los campos, incluido el campo gravitacional, se vuelven muy violentas. Si hay fluctuaciones violentas en un campo gravitacional, necesariamente habrá violentas fluctuaciones en la curvatura del espaciotiempo. No estamos hablando de grandes curvas, como el oleaje del océano. Estamos hablando de todo tipo de arrugas continuamente cambiantes, ondas y remolinos. Así, en un entorno tan salvaje y extraño, pasan cosas extrañas en la línea de universo de un fotón. Veamos de nuevo las figuras 10.8 y 10.9.

Figura 10.8: El principio de incertidumbre en el universo temprano.

Figura 10.9: El vacío cuántico, tal y como lo imaginó John Wheeler en 1957, se vuelve más y más caótico conforme se inspeccionan regiones más pequeñas del espacio. A escala del núcleo del átomo (arriba) el espacio sigue pareciendo muy liso. Si observamos desde mucho más cerca que eso (centro), vemos que empieza a aparecer cierta rugosidad. A una escala mil veces más pequeña todavía (abajo), la curvatura sufre violentas fluctuaciones.

Al margen de cuál de estas explicaciones prefiramos, lo importante es que la diferencia entre la dirección del tiempo y las direcciones en el espacio desaparecen. Cuando el tiempo tiene el mismo aspecto que el espacio, ya no encontramos nuestra situación familiar en la que la dirección del tiempo siempre está dentro de un ángulo de 45 grados y las direcciones de espacio siempre caen fuera de él.

Hawking resume lo que hemos explicado hasta ahora: «En el universo muy temprano, cuando el espacio estaba muy comprimido, el efecto de difusión del principio de incertidumbre puede cambiar las distinciones básicas entre el espacio y el tiempo». Ya no es cierto que si los puntos están más lejos en el tiempo de lo que lo están en el espacio, el cuadrado de su separación en un espaciotiempo de cuatro dimensiones (el cuadrado de la hipotenusa de nuestro triángulo) tenga que ser necesariamente un número negativo. «Es posible que el cuadrado de [esa] separación se vuelva positivo en algunas circunstancias. Cuando eso ocurre, el espacio y el tiempo pierden su última distinción restante, y podríamos decir que el tiempo se vuelve completamente espacializado. Entonces es más preciso hablar de espacio cuatridimensional, en lugar de espaciotiempo[195]».

Cuando el tiempo se espacializa

¿Qué aspecto tendría algo semejante? ¿Cómo podemos reconciliar esta extraña situación de espacio cuatridimensional con el espaciotiempo tal y como lo conocemos, es decir, aquel en que el tiempo fluye como tal? Podemos usar el tiempo imaginario para hacernos una idea de cómo es el espacio cuatridimensional, donde el tiempo tal y como lo conocemos es inexistente, se curva y forma una superficie cerrada, que carece de bordes y límites. Si cree que puede imaginar algo semejante en cuatro dimensiones, o bien se equivoca o bien ha dado un paso más en la evolución del desarrollo cerebral. La mayoría de nosotros está condenada a concebirlo con menos dimensiones. No obstante, es más sencillo imaginar algo con menos dimensiones sin bordes ni límites, por ejemplo, la superficie de una pelota o la superficie de la Tierra.

En el primer modelo del universo de Friedmann, el universo era de un tamaño finito, no infinito, pero en ese modelo, también carecía de bordes. No tenía límites ni filos en el espacio. Era como la superficie de una pelota: sin bordes, pero con un tamaño finito. Hawking cree que el universo puede ser finito y sin limitación en el espacio y en el tiempo. El tiempo puede no tener ni principio ni fin. Todo eso se dobla y forma una superficie cerrada, como la superficie de la Tierra.

Todo lo anterior nos deja bastante impotentes. Podemos imaginar la superficie de la Tierra y aceptar que es finita y sin bordes, pero ¿cómo sería un universo que es finito e ilimitado en el espacio y en el tiempo? Es difícil establecer una conexión mental entre la forma de una pelota y cualquier concepto coherente de un universo cuatridimensional. Solo intentarlo hace que nos sintamos prácticamente ciegos, como si anduviéramos a tientas en la oscuridad. Veamos qué más podemos decir sobre ello que pueda ayudarnos.

En primer lugar, diremos qué aspecto no tiene. Carecería de «condiciones de límite» (la forma en la que estaban en el punto exacto del inicio) porque no existiría ni punto de inicio, ni límite. Todo estaría curvado simplemente sobre sí mismo.

Hawking sugiere que se explique exactamente así: las condiciones de límite del universo son que no hay límites. El universo no tendría ni inicio ni final en ninguna parte. Así que no debemos ni plantearnos la pregunta de qué había antes. Sería como preguntar qué hay más al sur del Polo Sur. Una señal que indique el «sur» no tiene sentido en el Polo Sur. Una flecha de tiempo que indique «El pasado, hacia allí» carece de sentido cuando la dimensión del tiempo se ha vuelto «espacial».

Tal vez alguien se pregunte: si no hay ni un antes ni un después del universo en la dimensión temporal, ¿lo hay en «alguna otra parte», en algún otro lugar, en algún sitio fuera de tal universo (en dimensiones del espacio)? El modelo de Hawking no dice que no lo haya, pero ¿puede haber alguno fuera cuando no existen límites? En el modelo de la pelota, en cierto sentido, sí. La hormiga que estaba en la superficie del globo del capítulo 6 podría verlo si pudiera mirar «hacia fuera» desde la superficie (cosa que, como recordará, no puede hacer). Por tanto, esa dimensión no existe para la hormiga, pero eso no significa necesariamente que no exista en absoluto. La idea de que haya «otros lugares» en el espacio, pero ninguno en el tiempo (ni antes, ni después) encaja bien con la idea de que el tiempo en el que vivimos es solo una mutación temporal de lo que realmente es una cuarta dimensión espacial.

Aunque todo esto puede parecer demasiado complicado como para tener sentido alguno, volvamos a examinarlo de otra manera más práctica. Preguntémonos de nuevo. ¿Qué aspecto tendría un universo finito y sin límites en el tiempo? Los cálculos son extremadamente difíciles. Sin embargo, parecen indicarnos que nuestro universo podría ser así.

Hawking lo describe del modo siguiente:

Predicen que el universo debió empezar en un estado bastante homogéneo y uniforme. Habría pasado por un período de una expansión exponencial o «inflacionario», durante el cual su tamaño habría aumentado mucho, pero la densidad habría permanecido igual. Entonces, el universo se habría calentado mucho y se habría expandido hasta alcanzar el estado en el que lo vemos hoy, y se habría ido enfriando conforme se expandía. Sería uniforme e igual en todas las direcciones a escalas muy grandes, pero contendría irregularidades locales que se desarrollarían para formar estrellas y galaxias[196]. En el tiempo real (en el que nosotros vivimos) seguiría pareciendo que hubo singularidades en el inicio del universo y que las hay dentro de los agujeros negros.

Hawking y Jim Hartle presentaron a la comunidad física ese modelo sin límites del universo en 1983. Hawking se preocupó por enfatizar que era solo una propuesta. No había deducido esas condiciones límite de ningún otro principio. El modelo le interesaba. Pensaba «que realmente subyace a la ciencia porque constituye realmente la afirmación de que las leyes de la ciencia siguen siendo válidas en todas partes[197]». No hay singularidades que las rompan. Este tipo de universo está contenido en sí mismo. ¿Tenemos que explicar cómo se creó? ¿Tendría que haberse creado en absoluto? «Simplemente tendría que SER», escribe Hawking[198].

¿Qué lugar queda, entonces, para un creador?

Esta teoría plantea algunas cuestiones filosóficas peliagudas. Tal y como Hawking lo explica, «si el universo no tiene límites, sino que es autónomo…, Dios no habría tenido ninguna libertad para elegir cómo empezó el universo[199]».

Hawking no había dicho que la propuesta del universo sin límites descartara la existencia de Dios, solo que Dios no habría tenido ningún poder de decisión sobre cómo empezó el universo. Otros científicos no están de acuerdo. No creen que esa propuesta limite demasiado a Dios. Si Dios no tenía elección, todavía tendremos que preguntarnos quién decidió que Dios no tendría elección. Quizá, como sugiere el físico Karel Kuchar, esa fue la elección que hizo Dios. Don Page, que escribió una reseña de Historia del tiempo para la revista Nature en Inglaterra, tiene un punto de vista similar. Page, por supuesto, era el ayudante graduado de Hawking a finales de la década de 1970. Se había mudado y se había convertido en profesor en la Universidad de Alberta en Edmondton, Canadá. Él y Hawking seguían siendo buenos amigos y todavía colaboraban en artículos científicos, y Hawking era muy consciente de que Page probablemente buscaría algún argumento para rechazar la idea de que la propuesta de ausencia de límites abolía la necesidad de que existiera un creador. Y desde luego, lo hizo.

A la pregunta de Hawking de «qué lugar queda, entonces, para un creador», Page respondió que, desde el punto de vista judeocristiano, Dios crea y sostiene el universo entero y no solo se ocupa del origen. Que haya tenido o no un principio el universo carece de relevancia para la cuestión de su creación, igual que no tiene relevancia para el hecho de que se dibuje que la línea de un artista tenga un inicio o un final, o bien forme un círculo[200]. Un Dios que existe fuera de nuestro universo y de nuestro tiempo no necesita un «principio» para crear, sino que podría seguir mirándonos, desde su posición aventajada en el tiempo «real», como si hubiera habido un «inicio».

En Historia del tiempo, el propio Hawking llegaría a sugerir que puede quedar un papel libre para un creador: «¿Es la teoría unificada tan persuasiva que provoca su propia existencia?», y si no, «¿qué es lo que infunde aliento a las ecuaciones y conforma un universo que puedan describir?»[201]. En el libro Historia del tiempo: guía del lector (Círculo de Lectores, 1993), la guía que acompañaba a la película, dijo que si la propuesta de un universo sin límites es correcta, habrá conseguido descubrir cómo empezó el universo. «Pero todavía no sé por qué empezó[202]». Desde luego, pretendía averiguarlo si podía hacerlo.

Todo ello nos obliga a mostrarnos prudentes: aunque los físicos teóricos plantean preguntas desafiantes y penetrantes, y nos presentan propuestas y teorías desconcertantes, no pretenden dar «respuestas definitivas», aunque el subtítulo de un libro reciente escrito por Hawking, en colaboración con otro autor, sugiera que es así. La mejor ciencia progresa sugiriendo «respuestas» y, después, desbaratando y desmontando esas «respuestas». Los científicos más audaces e imaginativos lanzan sus barcos de juguete y, después, según parece, intentan hundirlos con todas sus fuerzas.

El trabajo de Hawking es un ejemplo perfecto de ello. Primero demostró que el universo tuvo que empezar como una singularidad. Después, con su propuesta de ausencia de límites, nos demostró que, a fin de cuentas, pudo no haber ninguna singularidad. Mientras tanto, nos contó que los agujeros negros no podían empequeñecer y después descubrió que sí podían. Su investigación de la singularidad del Big Bang parecía consistente con una visión bíblica de la creación, pero su propuesta de ausencia de límites desproveía al creador de cualquier papel, o al menos cambiaba la descripción de su trabajo. En Historia del tiempo, sugería que podía no necesitarse creador después de todo, y que «el triunfo definitivo de la razón humana» sería «conocer la mente de Dios[203]». Hawking es provocativo y de mente abierta tal y como siempre han sido los más notables pensadores. Llega a conclusiones bien definidas y bien fundadas, y después, al momento siguiente, se cuestiona sin piedad y tira por tierra esas mismas conclusiones. No duda al admitir que una conclusión anterior era incorrecta o incompleta. Así es como su ciencia (y quizá toda la ciencia de nivel) avanza, y una de las razones por las que la física parece tan llena de paradojas.

Durante el proceso, Hawking ha aportado citas elocuentes que pueden usarse para apoyar puntos de vista filosóficos opuestos. Aquellos que creen en Dios y aquellos que no creen han citado y sacado de contexto sus palabras. Ha sido el héroe y el villano de ambas posturas. No obstante, quienes dependen de sus afirmaciones (o de las afirmaciones de otros científicos) para apoyar su creencia o su incredulidad corren el riesgo de adentrarse en arenas movedizas.

Mientras tanto, aunque nos pueda parecer que Hawking se contradijo completamente a sí mismo con la propuesta de ausencia de límites, él no lo veía así. Dijo que lo más importante de su investigación sobre la singularidad era que demostraba que un campo gravitacional se volvía tan intenso que no se pueden ignorar sus efectos cuánticos. Y cuando dejas de ignorar los efectos cuánticos, descubres que el universo podría ser finito en el tiempo imaginario, pero sin límites o singularidades.

La inflación se vuelve caótica

En 1983, el mismo año en que Hawking y Jim Hartle publicaron su propuesta de ausencia de límites, Andrei Linde solucionó algunos de los problemas que seguían resistiéndose en la teoría de la inflación con una nueva sugerencia. Hawking fue la primera persona de Occidente a quien mencionó su «inflación caótica». Hawking la recibió con entusiasmo.

Tanto la «nueva» como la «vieja» inflación asumían que esta era solo una corta fase intermedia de la historia del universo temprano, que el universo se encontraba en un estado de equilibrio térmico (es decir, que tenía la misma temperatura en todas partes) antes de que empezara la inflación, relativamente homogéneo y lo suficientemente grande como para sobrevivir hasta que el proceso de inflación se iniciara. Linde abandonó estas hipótesis en su escenario de la inflación caótica, que no exigían un equilibrio térmico, y según la cual, la inflación podría empezar antes, más cerca del Big Bang.

Antes del período inflacionario, el universo podría haberse encontrado en un estado caótico. Solo se necesitaba que partes minúsculas de ese caos pudieran hincharse, y que se volvieran más homogéneas e isotrópicas[204] en el proceso, como globos que empezaran como trozos de goma arrugados y acabaran como pelotas lisas. Según lo que sabemos, solo una pequeña parte del caos hizo algo así, aunque no sea probable. En todo caso, conforme nuestro globo se inflaba, empujaba a otras partes fuera de nuestro radio de visión potencial. Así que es posible que otras partes del universo todavía sean caóticas. O quizá, todo sea homogéneo en todas partes.

En la inflación caótica no hay transición de fase o de sobreenfriamiento en absoluto. En lugar de eso, hay un campo con valores altos en algunas regiones del universo, mientras que en otras no, una especie de «afortunada negligencia del Creador», tal y como lo explica Linde[205]. La energía en las regiones con valores altos, según pensaba Linde, sería lo suficientemente grande para tener un efecto gravitacional repulsivo, que causaría una expansión inflacionaria, mientras que en las regiones del campo donde los valores eran demasiado pequeños, no podía suceder nada semejante. En las regiones en las que sí tuvo lugar, la inflación crearía enormes islas homogéneas a partir del caos original, cada una de las cuales sería mucho más grande que el universo que podemos observar. En estas regiones, la energía del campo habría disminuido lentamente y, en algunas de ellas, al fin permitiría que la expansión alcanzara el índice que observamos. Si contamos con un número suficiente de estas regiones, tendremos muchas probabilidades de encontrar alguna cuyas condiciones sean las adecuadas para producir el universo tal y como lo conocemos, y donde las constantes de la naturaleza, que son elementos arbitrarios en nuestras teorías, sean precisamente las necesarias para permitir, en última instancia, su existencia y la mía. O tal vez solo hubiera una, en cuyo caso, sería la nuestra.

Una satisfactoria resolución para la historia, pero… no es el final. La teoría de la inflación caótica también predecía un «segundo estadio de inflación», que ocurriría mucho después: una aceleración de la expansión del universo… quizá en nuestra propia era moderna. A principios de la década de 1980, esa idea sonaba a ciencia ficción, incluso para Andrei Linde y Stephen Hawking. Sin embargo, a finales de ese siglo, veremos que dejará de ser ciencia ficción.

Mientras tanto, el aspecto más destacable de la teoría de la inflación como empezaba a concebirse a principios de la década de 1980 era que, a pesar de que los teóricos seguían teniendo ideas diferentes sobre cómo ocurrió la inflación, existía un acuerdo respecto a que todo el universo visible que conocemos hoy podría haber empezado por una irregularidad mucho más pequeña de masa y energía de lo que nadie había imaginado. Tal y como John Barrow enunció en El libro de los universos: «En lugar de erradicar [las irregularidades], la inflación solo las barrió más allá del horizonte visible de nuestro actual universo. Seguirán estando en algún lugar más lejano, pero el conjunto de nuestro universo visible refleja la alta isotropía y la homogeneidad de un pequeño trozo del espacio que sufrió la inflación[206]».

Nuestro universo no es, por supuesto, completamente homogéneo. Tenemos sistemas solares, galaxias y cúmulos galácticos. Incluso inmediatamente después de la inflación, la parte que al final se expandiría para ser nuestro universo visible no pudo ser tan perfectamente homogénea como el globo hinchado imaginario podría sugerir. Se habría estirado, pero no tanto como para evitar tener pequeñas variaciones que habrían proporcionado las semillas que crecerían hasta convertirse en toda esa estructura asombrosa, que serían, desde luego, variaciones modernas de la densidad a gran escala.

Ya en el congreso que Hawking y Gibbons organizaron en Cambridge en el verano de 1982, los participantes se dieron cuenta de que la inflación habría producido un patrón particular de variaciones[207]. Esto se mostraría como un patrón reconocible de variación en la temperatura de la radiación del fondo cósmico de microondas. Las observaciones de aquel entonces no podían mostrar un patrón semejante. No obstante, aunque nadie pudo ser testigo de los acontecimientos con los que empezó nuestro universo, en las posiciones a favor y en contra de la inflación, cabía la esperanza de que algún día pudieran encontrarse pruebas que demostraran si los teóricos de la inflación estaban en lo cierto.

Capítulo 11

Infinitas tortugas, una encima de otra

En la primavera de 1982 Lucy tenía once años y estaba terminando el último curso en la escuela de primaria Newnham Croft. Ella y sus padres habían decidido que la mejor opción para la siguiente etapa educativa era la Perse School femenina de Cambridge. Su hermano Robert iba a la sección masculina de la escuela desde que tenía siete años. En los años sesenta, debido a la necesidad práctica de tener un trabajo para poder casarse, Hawking se puso a buscar singularidades. En esta ocasión fue la necesidad de dinero para pagar la matrícula de Lucy lo que hizo que se embarcara en una nueva empresa que tendría una gran influencia en los Hawking y otras personas de todo el mundo. Todo empezó con su decisión de intentar ganar ese dinero escribiendo acerca del universo, pero no un texto académico, sino un libro dirigido a personas sin formación científica.

Por supuesto, ya existían otros libros divulgativos sobre el universo y los agujeros negros. Sin embargo, Hawking consideraba que ninguno trataba lo suficiente los asuntos más interesantes, los que despertaron en él el deseo de estudiar cosmología y la teoría cuántica: ¿de dónde surgió el universo? ¿Cómo y por qué se originó? ¿Tendrá un final y, si es así, cuál? ¿Existe una teoría completa del universo y todo lo que contiene? ¿Estamos cerca de dar con ella? ¿Es necesario un creador?

En su opinión, son temas que deberían interesar a todo el mundo, no solo a los científicos. No obstante, la ciencia se había vuelto tan técnica y especializada que el público general quedaba excluido del debate. La gracia a la hora de escribir el libro sería que pudieran comprenderlo personas ajenas a la ciencia, y eso implicaba no usar prácticamente las matemáticas. Se puso manos a la obra dictando y terminó el primer borrador del libro en 1984.

Dado que dictar una obra de esas dimensiones planteaba muchas dificultades, Hawking pretendía que llegara a la mayor cantidad de gente posible. Sus primeros libros habían sido publicados en Cambridge University Press, una de las editoriales académicas de mayor prestigio del mundo, pero, al comentarles su propuesta para el nuevo libro y ver que sus previsiones eran que vendiera veinte mil ejemplares al año en todo el mundo, Hawking decidió que era más adecuado recurrir a una editorial que se adaptara mejor al mercado de masas. Quería ver su libro en los quioscos de los aeropuertos, pero su agente en Estados Unidos no quiso darle esperanzas. Los académicos y estudiantes comprarían el libro, pero no era muy probable que lo hiciera un mercado más amplio. Hawking no estaba de acuerdo.

Varias editoriales británicas rechazaron la propuesta, una decisión de la que se arrepentirían tiempo después[208]. Aun así, tuvo algunas ofertas. Una de las más sorprendentes fue la de Bantam Ellos fueron la elección de Hawking, contraria a los consejos de su agente. Tal vez la especialidad de Bantam no fuera publicar textos científicos, pero vendían muchos libros en los aeropuertos. Bantam en Estados Unidos pagó 250.000 dólares por los derechos en ese país, y Bantam-Transworld ofreció 30.000 libras esterlinas por los derechos en el Reino Unido. Era arriesgado pagar tanto por un libro científico, pero fue una de las mejores apuestas de una editorial de todos los tiempos.

Un año al borde del abismo

1985 fue un año difícil para la familia Hawking. Aquel verano el científico tenía planeado pasar un mes en Ginebra en el CERN. Entre otras cosas, estaba ansioso por investigar las consecuencias de algunos cálculos recientes realizados por Don Page y Raymond LaFlamme relacionados con las flechas del tiempo. Hawking, sus enfermeras, su secretaria Laura Gentry y algunos alumnos suyos salieron de Cambridge y viajaron directamente a Suiza, mientras que Jane, Jonathan, Lucy y Tim tomaron una ruta menos directa y más aventurera y fueron de camping por Bélgica y Alemania. Tenían que encontrarse con Stephen en el festival de Bayreuth y subir de categoría, de la acampada a un registro formal, para asistir al ciclo del Anillo de Wagner. En aquel momento a todo el mundo le preocupaba más Robert, que estaba haciendo excursionismo en Islandia y recorriendo en canoa la costa del norte en una expedición scout de aventura, que Stephen, que se encontraba en la segura y sana Suiza[209].

La víspera de su llegada a Bayreuth, Jane encontró un teléfono público en Mannheim y llamó a su marido a Suiza para organizarse al día siguiente. Laura, muy consternada, contestó al teléfono y le pidió que fuera a Ginebra sin falta. Stephen tenía neumonía y estaba en el hospital. La situación parecía grave. Al llegar Jane vio que la angustia de Laura estaba justificada. Estaba conectado a una máquina que mantenía sus constantes vitales, en coma inducido, apenas aferrado a la vida.

Teniendo en cuenta el futuro físico que la enfermedad de ELA deparaba a Hawking, pero sin conocer su firme determinación de vivir, los médicos ofrecieron a Jane la opción de desconectarlo y dejarlo morir. Fue una decisión difícil para ella. La única manera de salvarle la vida era hacerle una traqueotomía. Tras la operación no tendría más problemas de tos ni ahogos, pero jamás podría volver a hablar o a emitir un sonido vocal. El precio que debía pagar era terrible: Hawking hablaba despacio y resultaba difícil entenderle, pero hablaba, y era la única manera que tenía de comunicarse. Sin ella no podría seguir con su carrera, y ni siquiera conversar. ¿De qué le valdría sobrevivir? Con todo, Jane, aún con serias dudas, dio instrucciones de que le dejaran vivir. «El futuro parecía muy, muy sombrío —recuerda—. No sabíamos cómo íbamos a ser capaces de sobrevivir, o si él sobreviviría. Fue mi decisión… pero a veces he pensado: ¿qué he hecho? ¿Qué tipo de vida le he dejado?»[210].

Cuando Hawking tuvo fuerzas suficientes, la Universidad de Cambridge pagó un avión medicalizado para que regresara a Cambridge, donde lo ingresaron en cuidados intensivos en el hospital de Addenbrooke. Los médicos llevaron a cabo un último intento de evitar la operación, pero los esfuerzos por apartarlo del respirador hicieron que resurgieran los episodios de asfixia. La única alternativa era la traqueotomía. Hawking recuerda los sueños agitados que tuvo durante ese tiempo en los que volaba en un globo aerostático. Decidió tomárselo como un símbolo de esperanza.

Tras la lenta recuperación en el hospital, Hawking no volvió a respirar por la boca y la nariz, sino por una pequeña obertura permanente que le hicieron en la garganta a la altura aproximadamente del cuello de la camisa. La única manera de comunicarse era deletrear palabras levantando las cejas cuando alguien señalaba la letra correcta en una tarjeta con el alfabeto escrito.

Tras varias semanas en cuidados intensivos, Hawking recibió permiso para ir a casa los domingos por la tarde. Jane estaba resuelta a que se quedara con ella, sus hijos y Jonathan en vez de vivir en una residencia. Desde 1980 iban enfermeras del sector público y privado, enviadas por Martin Rees, durante una o dos horas todas las mañanas y las tardes para complementar los cuidados que le proporcionaban Jane, el asistente universitario y Jonathan. Sin embargo, a partir de aquel momento y durante toda su vida, Hawking necesitaría enfermeras las veinticuatro horas del día. El coste era astronómico y superaba con creces los recursos de los Hawking. La Seguridad Social, que en Gran Bretaña se financia con fondos públicos, le habría pagado una residencia, pero solo podía ofrecer unas horas de cuidados de enfermería en casa de Hawking y alguna ayuda para el baño. «No teníamos manera de costearnos los servicios de enfermería en casa», dice Jane[211]. Parecía que el trabajo de Hawking como físico había terminado, igual que un tipo de vida que valiera la pena. Pese a que tenían previsto que aquel final llegara mucho antes, fue un trago amargo para todos.

«En otras ocasiones nos había parecido que estábamos en una situación completamente desesperada, pero siempre surgía algo de aquellas crisis[212]», comentaba Jane, recuperando parte del optimismo con el que inició su matrimonio. En California, Kip Thorne se enteró de los apuros que pasaba su amigo y se puso en contacto inmediatamente con Jane para sugerirle que intentara obtener financiación de la John D. and Catherine T. MacArthur Foundation. Otro amigo, el físico de partículas Murray Gell-Mann, pertenecía a la junta directiva. La MacArthur Foundation accedió a ayudarle durante un período de prueba, al principio con una beca que cubría los cuidados de enfermería. Pasados más de tres meses desde su ingreso en el hospital, Hawking volvió a su casa de West Road a comienzos de noviembre.

Cuando un experto en informática de California, Walt Woltosz, envió un programa informático que había creado para su suegra discapacitada, vieron un inesperado rayo de esperanza en el negro horizonte. Equalizer permitía que el usuario seleccionara palabras de la pantalla del ordenador y además tenía un sintetizador del habla integrado. Un alumno de Hawking ideó un instrumento parecido al ratón de un ordenador para que pudiera manejar el programa con un mínimo movimiento que aún podía hacer: apretar el interruptor sujeto en la mano. En caso de que le fallara, con un movimiento de cabeza o del ojo podría activar el interruptor.

Hawking, que aún se sentía demasiado débil y enfermo para reanudar su investigación, practicó con su ordenador. El primer mensaje que produjo tras lograr que la máquina dijera «hola» con la voz de sintetizador, que llegaría a conocerse en todo el mundo, fue para pedir a su asistente universitario, Brian Whitt, que le ayudara a terminar su libro divulgativo[213]. Tuvo que esperar a adquirir una mayor soltura con Equalizer, pero en poco tiempo logró producir diez palabras por minuto, que no era una gran velocidad pero sí suficiente para convencerse de que podía continuar con su carrera. «Era un poco lento, pero, como yo pienso despacio, encajaba bastante bien», dice. Más adelante mejoró la velocidad, hubo un tiempo en que producía más de quince palabras por minuto.

Así es cómo funcionaba el proceso, y como sigue haciéndolo, con algunas modificaciones: el vocabulario programado en el ordenador contenía unas dos mil quinientas palabras, de las cuales aproximadamente doscientas eran términos científicos especializados. Aparece una pantalla llena de palabras. La mitad superior de la pantalla y la inferior se van iluminando alternativamente una y otra vez, hasta que Hawking ve iluminada la mitad de pantalla en la que aparece la palabra que busca y aprieta el interruptor que tiene en la mano para seleccionarla. Luego se iluminan líneas de palabras en esa mitad de pantalla, una tras otra. Cuando se ilumina la línea que contiene la palabra que quiere, Hawking vuelve a apretar el interruptor. Entonces las palabras de la línea se van iluminando una a una. Cuando se ilumina la palabra que quiere, vuelve a apretar el interruptor. A veces se equivoca y tiene que volver a empezar las palabras o líneas. Hay algunas frases habituales como «Por favor, pasa la página», «Por favor, enciende el ordenador», un alfabeto para deletrear palabras que no incluye el programa y, según me han contado, un archivo especial con comentarios insultantes, aunque no le he visto utilizarlo.

Hawking selecciona las palabras una a una para formar una frase, que aparece en la parte inferior de la pantalla. Puede enviar el resultado a un sintetizador que la pronuncia en voz alta o por teléfono. Un defecto extraño del proceso es que no sabe pronunciar correctamente la palabra «fotón» en inglés. También puede grabar algo en un disco y más tarde imprimirlo o volver a trabajar en ello. Tiene un programa de formateo para escribir artículos y compone sus ecuaciones en palabras que el programa traduce a símbolos.

Hawking redacta así sus conferencias y las graba en discos. Puede escuchar antes al sintetizador dar una conferencia y, luego, corregirla y pulirla. Ante el público va enviando al sintetizador las frases que conforman la conferencia una a una. Un asistente va mostrando diapositivas, escribe las ecuaciones de Hawking en la pizarra y responde a algunas de las preguntas.

La voz electrónica de sintetizador de Hawking cambia de entonación y no suena como un robot monótono, algo que para él es de vital importancia. Al principio quiso darle acento británico, pero al cabo de un tiempo se sentía tan identificado que «no querría cambiar aunque me ofrecieran una voz que sonara británica. Me sentiría como si fuera otra persona[214]». No obstante, no está claro qué acento tiene. Algunos dicen que es estadounidense o escandinavo, a mí me suena a India oriental, tal vez por la ligera inflexión musical. Hawking no puede trasmitir emociones a la voz. Da la impresión de que es comedido, reflexivo, distante. Tim, hijo de Hawking, cree que la voz de su padre le queda bien. De todos los hijos, Tim es el que menos recuerda cómo era la voz de Hawking. Cuando nació en 1979 ya apenas se le oía.

¿Todo eso hace que, al conversar con Hawking, parezca que hablas con una máquina, como algo extraterrestre, de ciencia ficción? Al principio un poco, pero pronto te olvidas. Hawking se siente cómodo con esa situación extraña y tiene paciencia cuando los demás no lo están. Cuando leía partes de este libro mientras yo le sujetaba las páginas, fue su enfermera y no él quien me sugirió que no era necesario esperar a que Hawking seleccionara «Por favor, pasa la página», que implicaba una serie de maniobras en la pantalla del ordenador. Me dijo que, en cuanto empezara a hacer clic, podía pasar la página y ahorrarle molestias y tiempo. Llevaba hora y media aguantando mi manera de hacer las cosas sin dar señales de que le estuviera causando ninguna molestia. Resultó que la vez siguiente que Hawking hizo clic y yo pasé la página me estaba haciendo un comentario, y no pidiéndome que pasara la página.

El sentido del humor de Hawking es contagioso y puede aparecer en cualquier momento. No obstante, cuando un periodista le comentó que debía de ser frustrante contar chistes y que tus oyentes anticipen cómo termina antes de poder decirlo, Hawking admitió que «me pasa a menudo que, para cuando he escrito algo, la conversación ha derivado en otro tema[215]». Aun así, cuando se le ilumina el rostro con una sonrisa cuesta creer que este hombre tenga muchos problemas. La sonrisa de Hawking es famosa y revela el amor que siente por su trabajo. Es una sonrisa que dice: «Todo esto es muy impresionante y serio, pero ¿a que es divertido?».

Sin duda, es casi un milagro que Hawking haya sido capaz de conseguir cuanto ha logrado, incluso que siga vivo. No obstante, cuando uno lo conoce y experimenta su inteligencia y humor empieza a no tomarse su insólita forma de comunicarse y sus evidentes problemas físicos más en serio que él. Así quiere que sea. Él elige hacer caso omiso de las dificultades, «no pensar en mi estado ni lamentarme por las cosas que me impide hacer, que no son tantas[216]». Espera que los demás adopten la misma actitud.

1985-1986

En el otoño de 1985, cuando el programa Equalizer alimentaba las esperanzas de Hawking de continuar con su carrera y su libro divulgativo, Jane y Laura Gentry entrevistaron y contrataron al personal de enfermería veinticuatro horas que iba a permitirle vivir en casa. Habría tres turnos al día, y los enfermeros debían ser profesionales sanitarios con formación. Había que hacer con regularidad una extracción en el tubo que tenía introducido en la garganta con un miniaspirador para que las secreciones no se le acumularan en los pulmones. El miniaspirador podía ser un foco de infecciones y provocar daños si no se utilizaba correctamente[217]. No todas las personas que entrevistaron querían un trabajo tan exigente, y también hubo algunos pasos en falso.

Elaine Mason era una candidata que estaba ansiosa por conseguir el trabajo y dispuesta a dedicarse a él a largo plazo; era una mujer atlética y con fuerza física, con un sentido del humor un tanto peculiar y un maravilloso gusto por los colores que demostraba con su tono rojo de pelo. A Jane le impresionó por ser una persona bondadosa. Nacida Elaine Sybil Lawson en Hereford, era una devota cristiana evangélica cuyo padre, Henry Lawson, había sido clérigo en la iglesia de Inglaterra y cuya madre era licenciada en medicina. Elaine había trabajado durante cuatro años en un orfanato de Bangladesh y luego regresó a Inglaterra y se casó con David Mason, ingeniero informático. Tenían dos hijos, uno de la edad de Tim Hawking.

Conocía a Elaine, a David Mason y a sus hijos solo porque llevaban a estos al mismo colegio que nosotros, pero recuerdo que el día de los padres gané a Elaine en la carrera con una cuchara y un huevo. Tenía fama de ser muy competitiva, pero no lo demostró en ese deporte en concreto. Daba gusto ver a una mujer tan irrefrenable y desinhibida.

La decisión de Stephen y Jane de elegir a Elaine resultó ser un acierto cuando su marido adaptó un pequeño ordenador y un sintetizador, y los colocó en la silla de ruedas de Hawking. Antes Hawking solo podía utilizar el Equalizer en su ordenador de sobremesa, y ahora, en cambio, su voz podía ir con él a todas partes. Tanto David Mason, como su esposa, tenían mucho cariño a Hawking. «Si levantaba una ceja, podías correr hasta un kilómetro», dijo él[218].

El hogar de los Hawking se adaptó a las nuevas tensiones que provocaba el hecho de vivir con mucha menos intimidad, en lo que parecía un hospital a pequeña escala con desconocidos las veinticuatro horas del día. Hawking logró recuperar fuerzas suficientes y manejar el Equalizer lo bastante bien para volver al despacho antes de Navidad. Ya no iba solo por la parte trasera de las facultades que conformaban la Universidad de Cambridge, lo acompañaba una enfermera. En muchos sentidos la situación iba mejorando. Su hijo Robert recibió los resultados de los exámenes de nivel avanzado y, para gran alivio de todos, fueron excelentes. Había sido admitido en Cambridge para estudiar ciencias naturales el otoño siguiente, como su padre hizo en Oxford.

En la primavera de 1986, la vida había empezado a estabilizarse en una situación nueva, más bien optimista, con una sola triste interrupción en marzo, cuando murió Frank Hawking, el padre de Stephen. Isobel, la madre de Hawking, ha declarado que «quedó muy afectado por la muerte de su padre: fue terrible. Quería mucho a su padre, pero se habían ido distanciando y no se habían visto mucho durante los últimos años[219]». Por supuesto, Hawking salió adelante y pronto reanudó sus viajes. El primero que realizó al extranjero, a un congreso en Suecia, fue todo un éxito en muchos sentidos. Murray Gell-Mann también asistió y fue testigo de primera mano de la capacidad de Hawking de participar plenamente en el congreso, una prueba de lo bien que se estaban invirtiendo los fondos MacArthur. La solicitud de Jane en octubre de una ampliación de la beca fue aprobada. A partir de entonces cubriría los gastos médicos y los enfermeros de forma continuada.

El asalto a las librerías de los aeropuertos

Una vez dominado el programa Equalizer, Hawking volvió a trabajar en su libro divulgativo en la primavera de 1986. Como de costumbre, no tardó mucho en empezar a considerar el nuevo nivel de discapacidad una ventaja en vez de una calamidad. «De hecho», dijo Hawking, «me puedo comunicar mejor ahora que antes de perder la voz[220]». Esta frase se cita con frecuencia como ejemplo de gran valentía, pero era la pura verdad. Ya no tenía necesidad de dictar o hablar a través de un «intérprete».

Bantam había aceptado el primer borrador del libro que había entregado Hawking en el verano de 1985, pero con sus graves problemas de salud no habían podido seguir avanzando en el proyecto. En todo caso no iba a ser fácil sacarlo adelante. La editorial insistía en hacer algunas revisiones, de modo que Hawking acabó reescribiendo casi por completo el primer borrador.

Sabía que a la mayoría de la gente no le resultaría fácil entender los conceptos que aparecían en el libro, aunque no estuvieran expresados en lenguaje técnico. Según afirma Hawking, tampoco a él le gustan de modo especial las ecuaciones, a pesar de que se suele comparar su capacidad de manejarlas en la cabeza con la manera en que Mozart componía mentalmente una sinfonía entera. Le cuesta escribir ecuaciones, aunque el Equalizer le permite expresarlas en palabras y luego las reescribe en símbolos. Dice que no tiene intuición para ellas. Tal y como comentaba Kip Thorne, prefiere pensar en imágenes. En realidad era un método excelente para el libro: describir las imágenes mentales en palabras con ayuda de analogías familiares y algunos diagramas.

La manera de trabajar de Hawking y su asistente universitario, Whitt, seguía un patrón. Hawking explicaba algo en lenguaje científico y luego reparaba en que sus lectores no lo comprenderían. Él y Whitt intentaban pensar en una analogía, pero ninguno pretendía utilizar analogías sin ton ni son, y sin estar seguros de que funcionaran de verdad. Para asegurarse se enfrascaban en largas discusiones. A Hawking le preocupaba hasta dónde llegar con las explicaciones: ¿era mejor pasar por alto algunos asuntos complicados y dejarlo ahí? ¿Un exceso de explicaciones provocaría confusión? En última instancia, Hawking expondría muchas cosas.

Peter Guzzardi, su editor en Bantam, no era científico. Era de la opinión de que todo lo que él no entendiera del manuscrito había que reformularlo. Hizo hincapié en algo de lo que los alumnos y colegas de Hawking se habían quejado en ocasiones: a menudo saltaba de una idea a otra y llegaba a conclusiones sorprendentes dando por hecho, craso error, que los demás entendían las conexiones de su razonamiento. Algunos lo atribuían a su necesidad de utilizar pocas palabras, pero el motivo iba mucho más allá, y sus colegas científicos observaban saltos parecidos en un nivel más avanzado que Peter Guzzardi. Whitt contaba que a veces Hawking le decía que algo debía ser así «según lo entiendo yo», no porque pudiera demostrarlo o explicar cómo había llegado hasta esa conclusión. Brian hacía los cálculos y a veces tenía que comunicarle a Hawking que se había equivocado, y este no le creía. Luego, tras reflexionar y hablar sobre el tema, Brian se daba cuenta de que a fin de cuentas Hawking tenía razón. «Sus corazonadas eran mejores que mis cálculos. Creo que es un aspecto muy importante de su mente: la capacidad de avanzarse en vez de ir paso a paso, de saltarse los simples cálculos y llegar a la conclusión[221]». No obstante, Guzzardi, el editor de Hawking, no aceptaba que se saltara las conexiones que existían entre sus conclusiones en un libro divulgativo. Incluso cuando Hawking tenía la sensación de haberse explicado con claridad, a Guzzardi aquella explicación le resultaba incomprensible. En un determinado momento Bantam sugirió con tacto que un escritor con experiencia en textos científicos escribiera el libro, pero Hawking se negó en redondo. El proceso de revisión se volvió tedioso. Cada vez que Hawking enviaba un capítulo reescrito, Guzzardi le devolvía una larga lista de objeciones y preguntas. Hawking se sentía molesto, pero al final admitió que su editor tenía razón. «El resultado ha sido un libro mucho mejor», dijo[222].

Los editores de Cambridge University Press que habían visto la propuesta de libro de Hawking le advirtieron de que cada ecuación que utilizara reduciría a la mitad las ventas del libro. Guzzardi estaba de acuerdo. Finalmente Hawking decidió incluir una única ecuación: E=mc^2 de Einstein. Guzzardi se impuso en un desacuerdo sobre el título: cuando Hawking se inquietó por el uso de la palabra «breve» en el título original, Guzzardi contestó que a él le gustaba mucho, y que le provocaba una sonrisa. Con ese argumento se salió con la suya. El título sería A Brief History of Time. Por fin el segundo borrador se terminó al cabo de un año de empezar a trabajar en él, en la primavera de 1987.

Para entonces Hawking volvía a estar absolutamente involucrado en el mundo de la física, seguía con su carrera y recibía honores y premios. En octubre de 1986 lo citaron en la Academia Pontificia de las Ciencias, y la familia Hawking al completo tuvo una audiencia con el papa. Le concedieron la primera medalla Paul Dirac del Instituto de Física. En junio y julio de 1987, una vez terminado el borrador final de Historia del tiempo, se celebró en Cambridge un congreso internacional para conmemorar el 300.º aniversario de la publicación de los Principia Mathematica de Isaac Newton, uno de los libros más importantes de la historia de la ciencia. Hawking desempeñó un papel decisivo en la organización de este acontecimiento y, junto con Werner Israel, solicitó artículos a las personas más influyentes de las disciplinas relacionadas con la gravitación para la conmemoración y los recopilaron en el espléndido libro 300 Years of Gravitation[223].

Cuando Historia del tiempo estaba a punto de publicarse a principios de la primavera de 1988, enviaron un ejemplar a Don Page para que escribiera una reseña en la revista Nature. Page se quedó horrorizado al encontrar multitud de errores, sobre todo fotografías y diagramas en el lugar equivocado y con descripciones erróneas. Llamó con carácter urgente a Bantam y los editores decidieron retirar y eliminar toda la impresión. Entonces empezó un intenso proceso de corrección para publicar de nuevo el libro a tiempo y tenerlo en las librerías en la fecha de publicación, en abril, en Estados Unidos. Según Page ahora tiene uno de los pocos ejemplares existentes de la impresión original del libro de Hawking, que probablemente sea bastante valioso.

A Hawking le encanta recordar que la edición estadounidense de Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros se publicó el día de April’s Fool (el día de los inocentes anglosajón), el 1 de abril de 1988. La edición británica se presentó en un almuerzo en la Royal Society el 16 de junio. Los Hawking contemplaban atónitos cómo el libro ascendía sin esfuerzos hasta colocarse en el primer puesto de las listas de superventas. Allí se quedó, sorprendentemente, semana tras semana, luego mes tras mes, y pronto vendió un millón de ejemplares en Estados Unidos. En Gran Bretaña el editor lograba a duras penas colocar libros suficientes en las estanterías para satisfacer la demanda. El libro figuraba en lugares destacados en las librerías de los aeropuertos, y Hawking tuvo que enfrentarse a la dificultad de que su sintetizador pronunciara la palabra «Guiness» cuando él y su libro entraron en el Libro Guiness de los récords. La máquina insistía en pronunciarlo mal. «Quizá sea porque es un sintetizador estadounidense —bromeaba Hawking—, Ojalá fuera irlandés…»[224].

Hawking, tal vez gracias a su insistente editor, había logrado (aunque no siempre fue fácil) que el lector fuera capaz de seguir su razonamiento, y a veces incluso anticiparse a él. Era un libro para ser estudiado si el lector no tenía conocimientos científicos, no para leerlo rápido, pero valía la pena el esfuerzo, y era muy entretenido. Historia del tiempo es un recorrido fácil por la historia del tiempo en el que el humor de Hawking nos obliga a andar con cuidado si lo leemos en situaciones en que quede raro soltar una carcajada.

Stephen Hawking enseguida se convirtió en un nombre conocido y en un héroe popular en todo el mundo. En Chicago se creó un club de fans que estampó camisetas con Hawking. Un miembro admitió que algunos de sus amigos del colegio pensaban que el Hawking que aparecía en su camiseta era una estrella del rock, y algunos incluso decían tener su último álbum.

Las reseñas fueron positivas. En una de ellas comparaban el libro con Zen y el arte del mantenimiento de la bicicleta. Jane Hawking quedó horrorizada, pero Stephen Hawking declaró que se sentía halagado, ya que eso significaba que el libro «transmite a la gente la sensación de que no tienen por qué quedar al margen de los grandes temas intelectuales y filosóficos[225]».

¿De verdad la gente que compraba el libro lo leía y lo comprendía? Algunos críticos insinuaban que la mayoría de las personas que lo compraba no lo leía, y si lo intentaba probablemente no lo entendía. Solo quería que se viera en la mesita del café. Hawking respondió con contundencia en el prólogo a Historia del tiempo: guía del lector. «Creo que algunos críticos tratan con condescendencia al público general. Piensan que ellos, los críticos, son gente muy lista, de modo que, si ellos no entienden del todo mi libro, es imposible que los simples mortales lo hagan[226]». No le preocupaba demasiado que su libro quedara abandonado en las mesitas del café o en las estanterías solo para lucirlo. La Biblia y Shakespeare, según sus palabras, han tenido ese destino durante siglos, pero opinaba que mucha gente leía su libro porque recibía montones de cartas que hablaban de él. A menudo lo paraban desconocidos por la calle para decirle lo mucho que habían disfrutado con él, ante lo cual él sentía un placer inmenso, pero a su hijo Timmy le daba vergüenza.

La fama cada vez mayor que iba atesorando Hawking y la necesidad de promocionar el libro le brindaron aún más oportunidades de viajar que antes. Normalmente una visita de Hawking dejaba exhaustos a sus anfitriones, como ocurrió en el Rockefeller Institute de Nueva York. Tras una larga jornada de conferencias y apariciones en público se celebró un banquete en honor de Hawking. A él le encantaban ese tipo de acontecimientos y montó el número de oler el vino y comentarlo. Una vez terminada la cena y los discursos, el grupo se trasladó a la orilla del río East. Todo el mundo estaba muerto de miedo por si Hawking se caía rodando al río. Para gran alivio de todos no fue así, y pronto lo devolvieron sano y salvo a su hotel. En un salón que daba al vestíbulo estaban bailando, y Hawking insistió en no retirarse aún y colarse en la fiesta. Incapaces de disuadir a su testarudo homenajeado, el pequeño grupo de distinguidos eruditos accedieron a pesar de sus reticencias, «aunque nunca hacemos esas cosas». En la pista de baile Hawking daba vueltas con su silla de ruedas con un compañero tras otro. El grupo siguió tocando para él hasta altas horas de la madrugada, mucho después de que terminara la fiesta oficial.

¿Iba Hawking a escribir una secuela de su libro? Siempre que se lo preguntaban contestaba que pensaba que no. «¿Cómo lo llamaría? ¿Una historia más larga del tiempo? ¿Más allá del fin del tiempo? ¿El hijo del tiempo?»[227]. Tal vez Historia del tiempo II, «¡justo cuando pensabas que era seguro volver a las librerías de los aeropuertos!». ¿Iba a escribir su autobiografía? No hasta que se quedara sin dinero para pagar a las enfermeras, o eso me dijo. No estaba previsto que fuera pronto. La revista Time anunció en agosto de 1990 que Historia del tiempo había vendido hasta el momento más de ocho millones de ejemplares, y las ventas no paraban. ¡Ojalá hubiera quitado esa única ecuación!

Algunas personas acusaron a Bantam y a Hawking de explotar el estado de salud del científico para promocionar el libro. Les reprochaban que su fama y popularidad eran como un espectáculo carnavalesco y acusaban a Hawking de permitir que en la portada del libro apareciera una fotografía grotesca y patética. Hawking replicó que por contrato no tenía ningún tipo de control sobre la portada, pero convenció al editor de que utilizara una fotografía mejor en la edición británica.

El aspecto positivo de esa exposición a los medios de comunicación fue que Hawking pudo ofrecer al mundo algo que podía ser, como mínimo, igual de valioso que sus teorías científicas y la información de que el universo probablemente no está asentado sobre «infinitas tortugas, una debajo de otra[228]». Además de trasmitir a millones de personas el entusiasmo que ponía en su trabajo, les recordó algo muy importante: que existe un tipo de salud profunda que trasciende los límites de toda enfermedad.

Para los Hawking el éxito del libro provocó más de un cambio en la situación económica y convirtió a Hawking en lo que la revista CAM llamó «un fenómeno muy extraño: un multimillonario que vota al Partido Laborista[229]». Él, Jane y su familia llevaban años conviviendo con la discapacidad y la amenaza de la muerte. Jane Hawking lo describía de la manera siguiente: «En cierto modo siempre hemos vivido al borde del precipicio, y al final echas raíces en ese borde. Creo que eso es lo que hemos hecho[230]». En aquel momento percibían otro tipo de amenaza, la del atractivo y las exigencias de la fama y la aterradora perspectiva de tener que estar a la altura de la imagen de cuento de hadas que proyectaban al mundo entero.

Entre mediados y finales de la década de 1980, Elaine Mason acompañaba a Hawking con frecuencia en sus viajes, y el creciente cariño que se tenían quedó patente en una serie de fotografías tomadas por una amiga de Elaine, la fotógrafa neoyorquina Miriam Berkeley. Por desgracia, la férrea lealtad que Elaine mostraba hacia Hawking, su instinto protector, la relación celosamente custodiada que tenía con él y su carácter fuerte empezaron a no sentar tan bien a su familia, otros enfermeros y cuidadores o entre sus colegas y el personal de departamento de la universidad. No obstante, su relación con Hawking era especial y no iba a extinguirse en breve. Los demás eran competentes y solícitos, pero él prefería tener a Elaine a su lado el máximo tiempo posible.

Capítulo 12

El campo de los pequeños universos se encuentra en su infancia

A principios de la década de 1970 la historia de Stephen Hawking ya había aparecido en artículos de revistas y programas especiales de televisión. A finales de los años ochenta, tras la aparición de Historia del tiempo, prácticamente todas las publicaciones del mundo habían hecho una reseña biográfica sobre él. En todas partes lo recibían periodistas y fotógrafos. «El valiente físico que conoce los designios de Dios», decían los titulares. Su fotografía apareció en la portada de Newsweek con el titular «Master of the universe» («Señor del universo»), sobre un espectacular fondo de estrellas y nebulosas. En 1989 el programa 20/20 de la cadena ABC lo entrevistó a él y su familia, y en Inglaterra emitieron un nuevo programa especial: Master of the Universe: Stephen Hawking. Ya no solo gozaba de fama y éxito, sino que se había convertido en un ídolo, una superestrella, había entrado a formar parte de la misma clase de personalidades que los héroes del deporte y los músicos de rock.

Jane Hawking hablaba de su «satisfacción por haber podido mantenerse como una familia unida, porque los niños son absolutamente magníficos y porque Stephen aun puede vivir en casa y hacer su trabajo[231]». Nadie en el mundo entero sabía nada de Jonathan Hellyer Jones o de Elaine Mason, y parecía que lo más conveniente era seguir así.

Los premios académicos no paraban de llover: cinco títulos honorarios y siete premios internacionales más. Uno de ellos fue el Wolf Prize en 1988, concedido por la Wolf Foundation de Israel, y que se consideraba el segundo más prestigioso después del premio Nobel de física. Ese mismo año otro erudito de Cambridge, Christopher Polge, ganó el Wolf Prize de agricultura; a menudo, él y su esposa Olive y los Hawking recibían homenajes conjuntos. Stephen contestó a un periodista que «no creía en Dios; no hay sitio para Dios en mi universo», una afirmación que para Jane resultó especialmente dolorosa al encontrarse en Jerusalén, una ciudad de gran significado espiritual para ella.

Para entonces Robert Hawking estudiaba física en la universidad y practicaba remo con su college de Cambridge, el Corpus Christi. En uno de los programas especiales para la televisión aparecía él compitiendo en el río mientras el resto de la familia, incluido Hawking y su voz sintética, le animaban desde la orilla. Lucy estaba pensando en dedicarse al teatro. Actuó en una producción premiada realizada por la compañía Cambridge Youth Theatre de Corazón de perro, una sátira política soviética de los años veinte, que fue de gira por Edimburgo y Londres. Cuando la actuación en Londres coincidió con sus exámenes de admisión para Oxford, Lucy tomó la audaz decisión de no hacerlos y dejar que su solicitud fuera evaluada solo por la entrevista y por sus resultados en los exámenes finales de secundaria. Fue admitida en Oxford. De su hijo Tim, de diez años, Hawking dijo: «De todos mis hijos probablemente es el que más se parece a mí[232]». A los dos les gustaban los juegos. Hawking solía ganar al ajedrez, y Tim al Monopoly. «Así que los dos éramos bastante buenos en algo», decía Tim[233]. En 1988 el fotógrafo estadounidense Stephen Shames les hizo unas fotos jugando de forma improvisada al escondite. Tim jugaba muy bien y sabía cuándo se acercaba su padre por el murmullo de la silla de ruedas motorizada.

Lucy dijo en el programa 20/20 de la cadena ABC que «se llevaba bastante bien» con su padre, aunque los dos eran testarudos. «En realidad he discutido mucho con él, debo admitirlo, y a los dos nos cuesta ceder. Creo que mucha gente no se da cuenta de hasta qué punto es obstinado. Cuando se le mete una idea en la cabeza, va a por ella sin importarle las consecuencias. Nunca deja escapar nada… Hace lo que quiere, cueste lo que cueste a los demás[234]». Suena duro, pero cuando hablé con Lucy me dejó claro que siente un cariño enorme hacia su padre y que respeta su opinión. En la entrevista para la ABC dijo que creía que en la situación de su padre había que ser testarudo, es un mecanismo de supervivencia imprescindible para él. Gracias a su fuerza de voluntad sigue trabajando todos los días, sonriendo y soltando frases divertidas sin prestar atención a un estado físico desastroso. Si en ocasiones esa terquedad lo hace parecer caprichoso o egocéntrico, es de sentido común perdonarle. Sobre su salud y el miedo a que muriera, Lucy dijo: «Siempre pienso: “bah, estará bien”, porque siempre ha superado todo lo que le ha ocurrido. Es inevitable preocuparse por alguien tan frágil. Me preocupa bastante cuando se va[235]». Lucy aprendió pronto a enfrentarse a esos miedos. Su madre intentó explicarle qué es la ELA cuando era una niña y ella se puso a llorar, convencida de que «se iba a morir al día siguiente[236]».

En el mundo académico los físicos seguían expresando un profundo respeto por Hawking, pero todo aquel despliegue mediático los desconcertaba un poco. No hacía falta ser un genio de las matemáticas para multiplicar las cifras de ventas del libro y descubrir que superaban con creces el importe de la matrícula de Lucy. Hubo algunos comentarios malintencionados fruto de los celos, hechos entre dientes, del tipo «Su trabajo no es distinto del de muchos otros físicos» o «Lo que lo hace interesante es su estado de salud». Un colega afirmó que «en una lista de los doce mejores físicos teóricos de este siglo [el siglo XX], Steve no entraría ni de lejos[237]». Probablemente era cierto, teniendo en cuenta la impresionante lista de físicos que vivieron en el siglo XX, y Hawking habría estado de acuerdo, aunque el «ni de lejos» resultaba un poco duro. Sin embargo, sorprendentemente no hubo muchas muestras de menosprecio. Podía estar a la altura sin problemas en cualquier empresa actual, y todo el mundo lo sabía. Además, sus colegas disfrutaban con él. Sidney Coleman, de Harvard, rival de Hawking no solo como físico sino como humorista en las aulas, estaba encantado de que la fama de Hawking lo llevara a viajar cada vez más a Estados Unidos, y con frecuencia a Nueva Inglaterra. Otros físicos que, en ocasiones quedaban de forma injusta eclipsados por Hawking, no lo culpaban a él personalmente.

Con todo, no era una insinuación del todo descabellada la de que los elogios científicos por sí solos jamás lo hubieran convertido en el personaje famoso que era ni habría vendido millones de libros. ¿Acaso tenían razón los que afirmaban que explotaba su nefasto estado de salud y utilizaba la silla de ruedas para conseguir fama y dinero? Lo cierto, aunque casi con toda seguridad Hawking habría preferido que fuese de otra manera, es que la mayoría de la gente que no pertenece al mundo de la física probablemente lo valora más por su entereza que por sus logros científicos. No es la única persona que ha superado enormes dificultades y ha mantenido una actitud positiva en circunstancias adversas, pero ¿quién lo ha hecho con semejante éxito y un estilo tan atractivo?

A lo largo de más de un cuarto de siglo, Stephen Hawking, tal vez con algunas excepciones que jamás conoceremos, mantuvo ese espíritu optimista y decidido por su propio bien. Su supervivencia y éxito dependían de eso. No obstante, su única responsabilidad era con él y con su familia, pero a finales de los años ochenta se convirtió en una responsabilidad con millones de personas en todo el mundo a las que servía de inspiración. Muchos, no solo discapacitados, esperaban que él y su esposa continuaran demostrando que, pese a la tragedia, la vida y las personas podían seguir siendo completamente maravillosas. No debería sorprendernos que Hawking se mostrara reticente a cargar con esa enorme responsabilidad. En su opinión, no era más que un ser humano. Tiempo después Hawking comentaría que no se consideraba un ser trágico y romántico, una especie de «alma perfecta que vive en un cuerpo imperfecto. Me siento orgulloso de mi inteligencia, pero he tenido que aceptar que la discapacidad también forma parte de mí». Para los discapacitados Hawking se ha convertido en un modelo excelente, pero a veces la discrepancia entre lo que ha logrado y lo que le esperaba resultaba desalentadora. En la mayoría de aspectos, excepto en su enfermedad, Hawking había tenido muchísima suerte.

En cierta ocasión Jane Hawking comentó que si su marido hubiera sido un oscuro profesor de física no habría convencido a la fundación de que donara miles de libras al año para pagar enfermeras. Tampoco tendría el programa informático. Pasaría sus anodinos días en alguna residencia, lejos de su casa y su familia, mudo, aislado y desaprovechado. El resentimiento que sentía por la forma en que la Seguridad Social les había fallado hizo que luchara por aquellos que sufrían problemas parecidos e intentara que la Seguridad Social británica invirtiera dinero en enfermeras domésticas en vez de separar familias. La imagen de Hawking animó a las universidades a acondicionar residencias equipadas para estudiantes que necesitaran servicios de enfermería las veinticuatro horas para asistir a clases. Encima de un archivador del despacho de Hawking, hay una miniescultura abstracta de cristal, un regalo de la Hawking House, una residencia para estudiantes de la Universidad de Bristol. En Cambridge se construyeron unas instalaciones parecidas.

Fuera cual fuera el efecto en el resto del mundo, en 1989 Stephen Hawking «había triunfado», después de superar enormes contratiempos. La reina de Inglaterra lo nombró Companion of Honour y lo convirtió en miembro de una orden formada solo por ella misma y sesenta y cinco miembros más. Es uno de los mayores honores que la reina puede conceder. La Universidad de Cambridge hizo algo casi insólito: otorgó a alguien de su propia universidad un doctorado honorífico. Hawking recibió el título de manos del duque de Edimburgo, rector honorífico de la universidad, y participó de toda la pompa, paseándose por la Cámara del Senado con el acompañamiento de los coros del King’s College y el St John’s College y la banda de metal de la Universidad de Cambridge. «Este año ha supuesto la culminación de todos los logros de Stephen —dijo Jane Hawking—, Creo que está muy contento[238]». Le encantaba hacer su trabajo. «Tengo una familia preciosa, éxito en mi trabajo y he escrito un superventas. No se puede pedir más[239]», dijo. Se había ganado la fama, y la estaba disfrutando. Para alguien que a los veintiún años pensaba que no tenía motivos para seguir viviendo, todo aquello era muy emocionante, una deliciosa jugarreta al destino.

Pero el destino también sabía gastar sus propias bromas. El abrumador éxito de su libro tenía una desventaja evidente: tenía menos tiempo para su trabajo científico. Demasiadas «actividades extracurriculares», se lamentaban sus alumnos. Demasiadas visitas, aunque rara vez las desatendía. Demasiadas invitaciones, pero parecía incapaz de negarse. Demasiados viajes, pero cada vez programaba más. Demasiado correo. Contestó personalmente las primeras cartas recibidas tras publicar Historia del tiempo, pero casi de inmediato le resultó imposible. Su asistente universitario y su secretaria asumieron la responsabilidad de contestar su correo.

No todo lo que implicaba la fama era divertido. «Es obvio que me ayuda a conseguir cosas y me permite ayudar a otras personas discapacitadas —contó Hawking a un periodista—; pero también significa que no puedo ir a ningún lugar del mundo de incógnito. Allá donde voy la gente me reconoce y viene a decirme lo mucho que le ha gustado el libro y a pedir que me haga una fotografía con ellos. Es gratificante que muestren tanto entusiasmo, pero a veces me gustaría tener intimidad[240]». Se le ocurrió una solución: programar el sintetizador para que dijera «La gente suele confundirme con ese hombre», o «Me confunden a menudo con Stephen Hawking», pero no engañaba a nadie.

Mientras Hawking hacía malabarismos con una agenda cada vez más difícil de manejar, sus colegas empezaron a preocuparse por que pudiera desatender sus proyectos científicos. Sin embargo, la obra científica de Hawking continuaba. Consiguió atar un cabo suelto durante otra visita al Caltech en junio de 1990. Las pruebas relacionadas con Cygnus X-1 que habían aparecido durante los dieciséis años transcurridos desde que él y Thorne hicieron su apuesta permitían afirmar con un 95 por 100 de seguridad que Cygnus X-1 es un agujero negro. Hawking decidió que había llegado el momento de dar la razón a Thorne. Mientras este estaba en Moscú, Hawking, con ayuda de «cómplices del crimen», entró en su despacho, donde estaba guardada la apuesta enmarcada, y escribió una nota en la que reconocía haber perdido la apuesta. Stephen la firmó con la huella del pulgar.

Mientras Hawking viajaba por el mundo como una celebridad a finales de la década de 1980, en su mente recorría distancias que hacían que esos viajes parecieran insignificantes. Años antes (en 1956) John Wheeler había presentado la idea de los «agujeros de gusano cuánticos». En aquel momento Hawking probaba aventuras a través de esos agujeros de gusano que lo llevaran a lugares con climas más exóticos, los «pequeños universos». Acompañémoslo fuera del espacio y del tiempo para tener una visión más completa.

Una nueva mirada al globo cósmico

Hawking nos pide que imaginemos un globo enorme que se infla muy rápido. El globo es nuestro universo. Los puntos de la superficie son las estrellas y las galaxias. Los puntos provocan hoyos y arrugas en la superficie. Tal y como predijo Einstein, la presencia de la materia y/o la energía provoca una deformación del espaciotiempo.

Si observamos el globo cósmico con un microscopio sin mucha potencia, la superficie, pese a las arrugas, parece relativamente homogénea. Si lo observamos con un microscopio mucho más potente, vemos que en realidad no lo es. Parece que la superficie vibra con fuerza, provocando una neblina y cierta falta de nitidez (véase la Figura 10.9).

Ya habíamos visto antes esa neblina. El principio de incertidumbre hace que el universo sea algo muy poco nítido en el plano cuántico. Nunca se puede saber con exactitud la posición y la velocidad de una partícula al mismo tiempo. Una manera de reflejar esta incertidumbre cuántica es imaginar que cada partícula tiembla en una especie de vibración microscópica aleatoria. Cuanto más nos acercamos a ella para observarla, con más fuerza tiembla. Si examinamos el plano cuántico con la mayor atención posible, en el mejor de los casos solo seremos capaces de decir que una partícula tiene cierta probabilidad de estar aquí, o determinada probabilidad de moverse así. Con un aumento suficiente, la fluctuación cuántica se vuelve tan increíblemente caótica que podríamos decir que existe una probabilidad de que esté haciendo… cualquier cosa.

Según Stephen Hawking, ¿qué podría ser eso de «cualquier cosa»? A finales de los años ochenta reflexionaba sobre la probabilidad de que el globo cósmico desarrollara un pequeño bulto en su interior. A los globos más conocidos, los de las fiestas, les pasa si un punto de la superficie está débil. Si pudiéramos ver qué ocurre lo mismo en nuestro globo cósmico, estaríamos presenciando el nacimiento de un «pequeño universo».

Suena espectacular: el nacimiento de un universo. ¿Seremos testigos en algún momento de semejante acontecimiento? No, en primer lugar porque ocurre en el tiempo imaginario, del que hablamos en el capítulo 10, no en el tiempo «real». Otro motivo por el que no lo veremos, según Hawking, es que si hay algo que de verdad empieza siendo muy pequeño es un universo. El tamaño más probable para la conexión entre nuestro universo y el nuevo universo pequeño (el cordón umbilical, por así decirlo) solo mide 10-33 centímetros de ancho. Para escribir esa fracción se pone un 1 de numerador y un 1 seguido de treinta y tres ceros como denominador. ¡Eso sí que es pequeño! La abertura, el llamado agujero de gusano, es como un agujero negro diminuto que cobra vida mediante un parpadeo y luego se desvanece tras un tiempo demasiado breve para imaginarlo. Ya hemos hablado de otra cosa con un período de vida extremadamente corto: en el capítulo 6, cuando comentábamos la radiación de Hawking, aprendimos que uno puede pensar en fluctuaciones en un campo de energía como pares de partículas con una vida muy breve. Los agujeros de gusano son una forma parecida de concebir las fluctuaciones en el tejido del espaciotiempo: la superficie del globo cósmico.

Hawking proponía que el pequeño universo que estaba unido a ese cordón umbilical tal vez no tuviera una vida corta, y que los inicios pequeños no siempre se mantienen así. Pensaba que finalmente el nuevo universo podría expandirse hasta convertirse en algo parecido a nuestro universo actual, prolongándose durante miles de millones de años luz. Entonces, ¿sería igual que nuestro universo, pero vacío? En absoluto. «La materia —apunta Hawking— se puede crear en un universo de cualquier tamaño a partir de la energía gravitacional[241]».. Más adelante, podrían surgir galaxias, estrellas, planetas y, tal vez, vida.

¿Existen muchos pequeños universos adultos? ¿Se ramifican por todas partes? ¿Dentro del fregadero de la cocina? ¿Dentro del cuerpo? Hawking dice que sí, que es posible que estén apareciendo constantemente nuevos universos a nuestro alrededor, incluso en nuestro interior, del todo imperceptibles a nuestros sentidos.

Quizá se pregunte el lector si nuestro universo empezó como un bulto en un lado de otro universo. Según Hawking es posible. Nuestro universo puede formar parte de un laberinto infinito de universos que se ramifican y se unen entre sí como en un panal interminable con multitud de universos pequeños y adultos. Dos universos podrían desarrollar conexiones de agujero de gusano en más de un sitio. Los agujeros de gusano pueden unir partes de nuestro propio universo con otras partes del mismo, o con otros tiempos (Figura 12.1).

La vida en el colador cuántico

Hagamos un esfuerzo de imaginación y veámoslo todo desde el punto de vista de un electrón. Si hay cuatrillones de agujeros de gusano que cobran vida y se desvanecen por todas partes en el universo, un electrón se enfrenta a una suerte de enorme cazuela hirviendo de gachas espesas. Moverse por él es casi tan complicado como viajar por un gigantesco colador que cambia continuamente. Un electrón que intenta moverse en línea recta en ese entorno casi con toda seguridad se encontrará con un agujero de gusano, caerá y saldrá disparado hacia otro universo. Sospechosamente, suena a que la materia desapareciera de nuestro universo, algo que recordaremos que no está permitido. Sin embargo, según esta teoría no hay peligro de dicha pérdida. Un electrón idéntico vuelve por otro lado y aparece en nuestro universo.

¿Acaso no notaríamos esa sustitución de electrones? Lo cierto es que no. Para nosotros este acontecimiento tendría el aspecto de un electrón que se mueve en línea recta. Sin embargo, Hawking pensaba que la presencia de agujeros de gusano haría que los electrones se movieran como si tuvieran una masa mayor. Por lo tanto, si queremos intentar predecir masas de partículas con alguna teoría, es importante saber si realmente existen los agujeros de gusano.

Agujeros de gusano y universos pequeños.

La teoría dice que si un electrón cae en un agujero de gusano acompañado por un fotón, no veremos nada fuera de lo común. Únicamente observaremos el intercambio normal de una partícula mensajera en una interacción electromagnética, en la que un electrón emite un fotón y otro lo absorbe. Hawking proponía que quizá todas las masas de partículas y todas las interacciones de partículas (la actividad incesante de las cuatro fuerzas en todo el universo) puedan explicarse como esas entradas y salidas de agujeros de gusano.

Llegados a este punto, sería lógico preguntarse cómo pueden las partículas atravesar los agujeros de gusano, que son muchos más pequeños que las partículas más pequeñas que conocemos. Igual que con la radiación de Hawking, lo que resulta imposible de imaginar es posible en la mecánica cuántica.

Hawking calculó el efecto de los agujeros de gusano en las masas de partículas como los electrones. En un primer momento sus cálculos indicaban que las masas serían mucho mayores de lo que realmente observamos en esas partículas. Tiempo después, él y otros investigadores lograron obtener unos números más razonables. Sin embargo, al final de la década, Hawking expresó sus dudas sobre si la teoría del agujero de gusano puede predecir las masas de partículas de nuestro universo o cualquier otro. Tal y como vimos en el capítulo 2, se llama elemento arbitrario al que hay que medir directamente porque no se puede predecir mediante la teoría. Las masas de partículas y las potencias de las fuerzas son elementos arbitrarios en todas las teorías ideadas hasta el momento. La teoría de los agujeros de gusano no hace que sean menos arbitrarias, pero tal vez explique por qué son arbitrarias. Hawking pensaba que las masas de partículas y otros números básicos de la naturaleza podrían ser «variables cuánticas». Eso significa que pueden ser inciertas, como las trayectorias de las partículas o lo que ocurre en la superficie del globo cósmico. Esas cifras se podrían fijar de forma aleatoria en el momento de creación en cada universo. Tiramos el dado, por así decirlo, y así quedaría para ese universo concreto, pero no hay manera de elaborar una teoría que explique cómo caerá el dado, o ni siquiera que indique que un lado es mucho más probable que el otro. Hawking no estaba seguro de que ese fuera el caso de la teoría del agujero de gusano. No obstante, tiempo después volvería en otro contexto a la idea de que los números básicos de la naturaleza (y tal vez incluso las «leyes de la naturaleza») podrían no ser básicos para todos los universos, sino diferentes para los distintos universos.

Un universo muy curvado

«Es un gran misterio por qué las fluctuaciones cuánticas no deforman el espaciotiempo hasta convertirlo en una bola diminuta», dice Hawking[242]. No hay que olvidar que ese es uno de los enigmas que los teóricos deben resolver para conseguir una teoría del todo.

Los físicos denominan a este problema de la energía del (llamado) vacío el problema de la constante cosmológica. Einstein teorizó sobre algo llamado la constante cosmológica, que equilibraría la gravedad y evitaría que el universo cambiara de tamaño. Tiempo después se refirió a ella como «la mayor metedura de pata de mi vida». Con el tiempo el término ha adquirido un significado que guarda relación con este concepto, pero que es un poco distinto. La constante cosmológica, tal y como los científicos utilizan el término en la actualidad, es un número que nos indica la densidad con la que se agrupa esta energía en el vacío: la densidad energética del vacío. Por sentido común, no debería haber energía, pero, como sabemos, el principio de incertidumbre nos demuestra que el espacio «vacío» no está vacío, sino repleto de energía. La constante cosmológica (la densidad de energía en el vacío) debe ser enorme, y la teoría de la relatividad general indica que esta masa/energía debería ondular el universo.

No obstante, pese a lo que digan el principio de incertidumbre y la teoría de la relatividad general, no tenemos un universo ondulado. Al contrario, en el momento en que Hawking estaba desarrollando su teoría del agujero de gusano, hacía tiempo que se pensaba, y se observaba, que el valor (el número) de la constante cosmológica tendía a cero. Se puede comprobar observando el ritmo al que las galaxias se alejan, así como por el hecho de nuestra propia existencia. «Una constante cosmológica alta, ya fuera positiva o negativa, haría que el universo no fuera apto para el desarrollo de vida», apunta Hawking[243]. El valor de la constante cosmológica es uno de los ejemplos de «ajuste fino» que vimos en el capítulo 9. Como veremos, Einstein se precipitó al llamarlo «metedura de pata», pero nadie lo sabía a principios de la década de 1990.

¿Cómo puede ser tan pequeña la constante cosmológica, según las observaciones, cuando la teoría nos dice que debería ser enorme? En este momento, debemos recordar una vez más los pares de partículas de los que hablamos al comentar la radiación de Hawking. En la supergravedad, la teoría de la que habló Hawking en su conferencia en la cátedra lucasiana, los pares de fermiones (partículas de materia) en el vacío dan energía negativa y equilibran la energía positiva de los pares de bosones (mensajeros). Puede que esa sea la explicación o, como mínimo en parte, pero es un asunto complicado. Por otro lado, estas partículas no solo interactúan con la gravedad. Sin embargo, aunque tengamos multitud de positivos y negativos cancelándose unos a otros, es demasiado difícil de asimilar que todos acaben neutralizándose a cero. Según palabras de Sidney Coleman, que compartía el entusiasmo de Hawking por los agujeros de gusano, «el cero es un número sospechoso. Imaginemos que durante un período de diez años nos gastamos millones de dólares sin mirar el sueldo, y cuando por fin comparamos lo que hemos gastado con lo ganado, cuadra hasta el último céntimo[244]». Es muy poco probable, pero todavía lo es menos que la constante cosmológica sea igual a cero.

¿Podrían resolver el misterio los agujeros de gusano? Hawking pensaba que los agujeros de gusano que se ramificaban en cualquier punto convertían la constante cosmológica, la densidad de energía en el vacío, en una «variable cuántica» como las masas de partículas. Puede tener cualquier valor. ¿Cuál es la probabilidad de que sea casi cero? Imaginemos el nacimiento de un universo como una ramificación de un universo existente. La teoría de los agujeros de gusano dice que existen multitud de universos, algunos más grandes que el nuestro en la actualidad, otros más pequeños que un átomo hasta un punto inimaginable, y todos los tamaños intermedios entre uno y otro. El pequeño universo debe copiar su valor de constante cosmológica de uno de esos otros universos a través de un agujero de gusano, «heredarlo», por así decirlo. En el caso de un niño, no importa que hereda el talento para la música: solo cobra importancia cuando el niño se hace mayor. En el caso de un pequeño universo, no es importante si «hereda» un valor de constante cosmológica cercano a cero. Su valor constante cosmológico ni siquiera se podrá medir hasta que haya crecido un poco. Sin embargo, con todos esos tamaños distintos de universos alrededor, es mucho más probable que el universo pequeño herede su valor de constante cosmológica a través de acoplamientos de agujeros de gusano con universos parecidos grandes y más fríos, algo que solo es posible si todos los positivos y negativos del vacío se anulan a cero. Coleman estudió la probabilidad de que en un universo (según la teoría del agujero de gusano) la constante cosmológica tienda a cero, tal y como ocurre en nuestro tipo de universo. Y lo que descubrió fue que sería muy poco probable que existiera cualquier otro tipo de universo.

Los agujeros de gusano y la teoría del todo

Los agujeros de gusano y los pequeños universos dispararon la imaginación de muchos físicos. Empezaron a reaccionar, rebatiendo un aspecto u otro, y ofreciendo versiones alternativas. Eso siempre es buena señal. «El campo de los pequeños universos está en su infancia —bromeaba Hawking—, pero crece rápido[245]». ¿Podrían los agujeros de gusano y los pequeños universos contribuir a la búsqueda de una teoría completa del universo?

En primer lugar, hemos visto que la teoría parecía ofrecer una nueva forma de afrontar el problema de la constante cosmológica, la peliaguda cuestión de la densidad de energía en el vacío, que debería encoger el universo pero no lo hace. ¿Acaso pensaba Hawking que la teoría de los agujeros de gusano resolverá la incoherencia entre la relatividad general y la mecánica cuántica? «Yo no diría tanto —afirmó Hawking—, No hay una incoherencia fundamental, pero sí problemas técnicos que los agujeros de gusano no ayudan a resolver[246]».

En segundo lugar, la teoría de los agujeros de gusano no se desmoronaba si uno se remontaba al «principio». Con las teorías de Einstein, si se hace el seguimiento hasta el Big Bang, se llega a una singularidad en que las leyes de la física tal y como las conocemos se rompen. La propuesta de Hawking de la ausencia de límites indicaba que en el tiempo imaginario no habría singularidades. La teoría de los agujeros de gusano proponía que, en el tiempo imaginario, nuestro universo pudo crearse como un universo nacido a partir de una ramificación de otro universo.

En tercer lugar, la teoría de los agujeros de gusano relacionaba la teoría cuántica y la de la relatividad en un sentido geométrico satisfactorio que nos permitía pensar en fluctuaciones cuánticas, agujeros de gusano cuánticos y pequeños universos no muy distintos de la curvatura del espaciotiempo y los agujeros negros en el plano astronómico. Los números fundamentales de nuestro universo, como las masas y cargas de partículas y la constante cosmológica, pueden ser el resultado de la forma, de la geometría de un laberinto de universos interconectados.

Otras teorías no pueden predecir las masas y cargas de partículas, que son elementos arbitrarios en las teorías. Un extraterrestre que no hubiera visto nunca nuestro universo no podría adoptar estas teorías y utilizarlas para calcular cuáles son esas cantidades fundamentales sin echar un vistazo al universo «real». Ya hemos visto que sigue habiendo mucha polémica sobre si los agujeros de gusano podrían brindarnos una manera de comprender y calcular esos números fundamentales, o si es menos probable que los agujeros de gusano hagan su predicción con una teoría.

Los teóricos que trabajan con la teoría de las supercuerdas, según la cual los objetos fundamentales del universo no son partículas en forma de punto sino diminutas cuerdas que vibran, esperaban que por fin su teoría fuera capaz de predecir las masas y cargas de partículas. Hawking era pesimista. «Si la imagen de los pequeños universos es correcta, nuestra capacidad de predecir esas cantidades se verá reducida[247]». Si supiéramos cuántos universos hay ahí fuera y qué tamaño tienen, sería distinto, pero no lo sabemos. Ni siquiera vemos cómo se unen o se ramifican a partir del nuestro. No logramos hacernos una imagen precisa de la forma que todo ello puede tener. Solo sabemos que si los universos se unen o se ramifican, los valores aparentes de cantidades como masas y cargas de partículas se modifican. Terminamos con una cantidad pequeña pero definida de incertidumbre en los valores previstos.

Entretanto a Hawking no le preocupaba mucho si ese tipo de trabajo lo llevaba a la teoría del todo. Su estrategia consiste en concentrarse en áreas que comprende, y en esquivar el problema de qué ocurre y cómo funcionan las cosas cuando la relatividad y la mecánica cuántica se observan conjuntamente. Considera que lo que descubre sobre el universo de este modo debería ser cierto, sea cual sea el resultado de la teoría del todo y quién la descubra. Su imagen debería encajar en otra más grande o más básica.

La salvación de la historia

Los aficionados a la ciencia ficción se sentirán decepcionados si no mencionamos la posibilidad de que algo más grande que una partícula pueda viajar a través de un agujero de gusano a otro universo o a otra parte de nuestro universo. La ciencia ficción ha utilizado esta idea en multitud de ocasiones. En vista de lo expuesto anteriormente, esta forma de viajar parece que debería ser factible.

La ciencia ficción y la especulación científica se unieron cuando Kip Thorne y sus alumnos de la universidad estudiaron esa posibilidad a petición de Carl Sagan en 1985. El escritor necesitaba una manera de que la protagonista de su novela Contacto se desplazara a un lugar muy remoto en el espacio y sin tiempo. El problema es que un agujero de gusano que fuera lo bastante grande para que usted, yo o el personaje de Sagan lo atravesáramos sería peligroso por su inestabilidad. Incluso una alteración tan pequeña como nuestra presencia destrozaría el agujero de gusano, y a nosotros con él. Finalmente Thorne creyó encontrar la respuesta, una manera de sujetar la garganta de un agujero de gusano abierto utilizando material exótico con una densidad de energía negativa, algo que sería posible tal vez para una civilización mucho más avanzada que la nuestra. La respuesta de Hawking a la propuesta de Thorne fue sucinta, como de costumbre: «Te equivocas». «En nuestra comunidad perdemos la educación cuando creemos que el otro se equivoca», comentó Thorne[248].

Hawking se dispuso a argumentar su opinión y el resultado fue lo que llamó la «conjetura de protección de la cronología». Principalmente, se oponía a que un agujero de gusano pudiera ser una máquina del tiempo. Su «conjetura» era que la naturaleza impide la trayectoria en el espaciotiempo que te permitiría viajar en el tiempo («una curva cerrada parecida al tiempo»). El agujero de gusano como máquina del tiempo siempre explotaría al intentar activarlo, y esa explosión, según palabras de Hawking, «hace el universo seguro para los historiadores». Nadie podría retroceder en el tiempo y cambiar la historia. Thorne, en un artículo escrito para el sexagésimo cumpleaños de Hawking en 2002, recordaba a sus lectores y oyentes que la conjetura de protección de la cronología era solo eso, una «conjetura», «porque tanto él como yo trabajábamos con las leyes de la física en un ámbito en el que no estamos seguros de si realmente son correctas[249]». Hawking también había argumentado que «la mejor prueba que tenemos de que no es posible viajar en el tiempo, y nunca lo será, es que no hemos sido invadidos por hordas de turistas del futuro[250]», pero también especuló irónicamente con que nuestra época en la historia fuera un destino turístico tan desagradable que los visitantes del futuro siempre lo evitaran.

Kip Thorne dijo que el artículo de Hawking sobre la «conjetura de protección de la cronología» era una «hazaña». Para el sexagésimo cumpleaños de Thorne, Hawking hizo un cálculo de la probabilidad de éxito en mecánica cuántica de que un agujero de gusano llegue a funcionar como máquina del tiempo. Hawking no se había vuelto más optimista. Concluyó que era 1 entre 10^60[251].

¿Y qué ocurre con un agujero negro más pequeño? Cuando los agujeros negros primordiales se evaporan, ¿qué pasa con lo que ya había caído en ellos? La teoría de los agujeros de gusano proponía que no necesariamente regresaban a nuestro universo como partículas. ¡De nuevo aparece el fantasma de la paradoja de la información! Por supuesto, este pequeño universo podría volver a unirse a nuestra zona del espaciotiempo. Entonces parecería otro agujero negro que se habría formado y evaporado. Las cosas que caen dentro de un agujero negro emergerían como partículas desde el otro agujero negro, y al revés. En cierto sentido, es una forma de viajar a través del espacio (si eres una partícula) y no se perdería información.

¿Podían los agujeros de gusano y los pequeños universos ofrecer una solución para la «paradoja de la información»? Si alguien empezaba a albergar alguna esperanza y a pensar que tal vez el universo también tuviera una manera de mantenerse a salvo de la pérdida de información, Hawking no tenía intención de alimentarla.

Parte III

1990-2000

Capítulo 13

¿Se avecina el fin de la física teórica?

El edificio que albergó el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica de la Universidad de Cambridge desde mediados del siglo XX hasta el año 2000 era un mugriento monstruo carente de relevancia arquitectónica. Era inevitable llegar a la conclusión de que quienes estaban contentos de trabajar allí debían vivir ajenos a su entorno o bien que les gustaba ese viejo lugar por otros motivos que no fueran estéticos.

Se entraba por Silver Street por un estrecho callejón, un aparcamiento de asfalto y una puerta roja. El interior del edificio era institucional, el plano parecía un rompecabezas sin sentido. Un pasillo que empezaba tras una pequeña recepción daba un giro brusco a la derecha, pasando por un antiguo ascensor metálico negro, seguía recto un tramo, luego volvía a girar y se ensanchaba pasando por buzones y tablones de anuncios abarrotados con avisos sobre conferencias y seminarios y alguna pintada obscena, volvía a estrecharse de repente y terminaba en la puerta de una gran sala común.

Durante décadas el DAMTP se reunió en aquella sala común para tomar el té todas las tardes a las cuatro. La mayor parte del día la sala permanecía desierta y mal iluminada. El esquema de colores demostraba una preferencia por el verde lima: de ese tono eran las sillas de vinilo agrupadas alrededor de mesas bajas, las piezas de madera y las mitades inferiores de las columnas que soportaban los techos altos. Había una mesa con montones de publicaciones científicas, fotografías pequeñas de los estudiantes actuales y el profesorado en una pared como si fueran delincuentes, y retratos formales de antiguos miembros de la cátedra lucasiana en la otra. En el otro extremo de la sala, unos enormes ventanales ofrecían vistas a la pared del otro lado del callejón y dejaban pasar un poco de luz.

El despacho de Hawking y los de otros profesores daban a esa sala común. En la puerta había un pequeño letrero que rezaba: «Silencio, por favor, el jefe está durmiendo». Probablemente no era cierto. Hawking pasó muchas horas a lo largo de los años trabajando en aquel agradable despacho de techos altos con sus ordenadores, fotografías de sus hijos, algunas plantas, una fotografía de tamaño natural de Marilyn Monroe en la puerta y, desde 1985, siempre una enfermera presente. Su único ventanal daba al aparcamiento.

Normalmente Hawking empezaba su jornada a las once de la mañana. Su secretaria repasaba la agenda con él. A finales de los años ochenta se convirtió en una especie de broma, rara vez conseguían cumplirla, y todo aquel que tuviera una cita con Hawking debía ser flexible.

Continuaba su día apretando el interruptor que sujetaba en la mano. Recostado en la silla, Hawking observaba la pantalla del ordenador impasible y seleccionaba palabras para comunicarse con visitas y periodistas, consultar a colegas, aconsejar a estudiantes, hablar por teléfono, escribir conferencias o contestar la correspondencia. A veces se oía el suave zumbido del motor de la silla de ruedas mientras la conducía con un mando por la sala común y los pasillos a otras salas del edificio donde se celebraban reuniones y seminarios. Una enfermera iba con él. A intervalos la voz electrónica, bien modulada, le pedía a la enfermera que le ajustara la posición en la silla o succionara el líquido que se le acumulaba en las vías respiratorias.

El personal de enfermería de Hawking a finales de los años ochenta era abundante, competente y variado en cuanto a edad y sexo. Parecían sentir un cariño indulgente hacia Hawking y se afanaban por que tuviera buen aspecto, lo peinaban, le limpiaban las gafas, la saliva que le caía por la barbilla y, tal y como lo expresaban ellos, «lo arreglaban un poco» varias veces al día. Hawking no tenía otra opción que depender totalmente de otras personas, pero nunca trasmitió indefensión. Al contrario, era enérgico y decidido, sin duda llevaba las riendas de su vida. Sus empleados decían que su fuerza de carácter hacía que trabajar con él resultara gratificante y agotador. Yo nunca noté la desagradable competencia entre las enfermeras a la que tiempo después haría referencia Jane Hawking.

A finales de los años ochenta, el correo se había convertido en una carga imposible para el asistente universitario de Hawking, su asistente personal Sue Masey y una de sus enfermeras que ahora les ayudaba. Se esmeraban en escribir respuestas consideradas a cartas, poemas, cintas de vídeo de todo el mundo, muchos de los cuales contaban historias conmovedoras y merecían una respuesta personal. Era triste tener que recurrir cada vez más a educadas tarjetas prefabricadas, pero Hawking habría tenido que invertir todas las horas que estaba despierto en gestionar tan solo una fracción de su correo.

A la una del mediodía, pasara lo que pasara, Hawking conducía su silla de ruedas con el ordenador portátil adjunto por las estrechas calles de Cambridge, a veces acompañado solo por una enfermera, y otras por estudiantes, que iban al trote para seguirle el ritmo. Era un trayecto corto por el centro de Cambridge, pasando por las sofisticadas tiendas de King’s Parade, la capilla del King’s College y la Cámara del Senado, hacia Gonville and Caius, para comer con otros compañeros de facultad. Una enfermera le ponía un babero y le daba la comida con una cuchara. A Hawking la comida no le impedía conversar, y movía el dedo continuamente en el aparatito que sujetaba en la mano para escoger las palabras y hablar con los que estaban cerca.

Tras la comida iniciaban el viaje de regreso al DAMTP. Para entonces Hawking ya era famoso en al menos dos continentes por su temeraria conducción de la silla de ruedas. Los estudiantes se avanzaban hacia el tráfico en King’s Parade y Silver Street para parar los coches, camiones y bicicletas mientras él seguía adelante como un bólido imprudente dando por supuesto que tenía prioridad. Sus conocidos pensaban que era más probable que muriera arrollado por un camión que de ELA.

A las cuatro de la tarde Hawking volvía a salir de detrás de su puerta color lima. La hora del té era un ritual del departamento, y la sala vacía y tenebrosa se llenaba de pronto de un ruido ensordecedor con las voces y el tintineo de las tazas. En su mayoría, los físicos y matemáticos reunidos allí iban vestidos como si trabajaran en la construcción. Alguien dijo que el «grupo de la relatividad» de Hawking parecía una banda de rock con un mal día. No hablaban de temas triviales. Sus conversaciones versaban sobre agujeros de gusano, áreas euclidianas, campos escalares y agujeros negros. Garabateaban ecuaciones en las mesas. El ingenio irónico de Hawking marcaba la pauta desde su rincón de la sala, pero algunos exalumnos afirman que con frecuencia unos pocos comentarios suyos durante la hora del té eran más valiosos que una clase de una hora de otra persona. Hawking dominaba el arte de concentrar mucha información en pocas palabras. Leyendo las notas más tarde, uno se daba cuenta de la precisión con la que había elegido las palabras para decir exactamente lo que quería.

A las cuatro y media la sala se vaciaba con la misma rapidez con que se había llenado, y se apagaban todos los fluorescentes largos excepto uno. Hawking volvía a su despacho para trabajar hasta las siete. A última hora de la tarde los alumnos lo encontraban más disponible para recibir su ayuda.

Algunos días Hawking cenaba en la facultad o lo llevaban a un concierto o al teatro en una furgoneta especialmente equipada que compró con el dinero que ganó con el premio de física israelí Wolf en 1988. Cuando había concierto en el colegio de Tim, iba a oír cómo tocaba el chelo con la orquesta. Tim era un buen chelista que seguía los pasos de su hermana Lucy. Otros días Hawking trabajaba hasta tarde en su despacho.

Fue uno de esos días, en diciembre de 1989, cuando entré a hablar con él sobre mi intención de escribir mi primer libro sobre él. Hablamos de agujeros negros y le leí un párrafo que había escrito para asegurarme de que era correcto. Cuando me detuve para quejarme de que el texto sonaba monótono porque mi editor estaba en contra de cualquier tipo de diversión o humor en un libro sobre ciencia, Hawking dijo: «Tiene que ser divertido. Dile que te lo he dicho yo». Estaba segura de que con eso convencería a mi editor. Al fin y al cabo, el libro de Hawking volaba de las estanterías y había vendido millones de ejemplares. En cierto momento, mientras observaba cómo las palabras revoloteaban por la pantalla, me sorprendió que el mensaje fuera: «¿Puedes levantarme un poco más en la silla, por favor?». Tras un momento de confusión me di cuenta de que no se dirigía a mí y lancé una mirada al joven enfermero que estaba sentado a nuestro lado. Cobró vida, levantó a Hawking y lo puso en una postura mejor.

Aquella tarde, cuando finalizó mi visita ya habíamos hecho planes. Hawking le diría a su asistente personal que me proporcionara fotografías de la infancia y familiares y el material inédito que había escrito él sobre su infancia y su discapacidad. En mayo o junio, una vez terminadas las secciones científicas del libro, las repasaría conmigo.

El precipicio cede

Cuando uno recibe tantas atenciones y alabanzas como Hawking en aquel momento, la vida adquiere un aire artificial. No es fácil mantener la perspectiva de las cosas, por muy sensato y maduro que uno sea o por mucho sentido del humor que te apliques a ti mismo. Hawking llevaba un cuarto de siglo convenciendo a la gente de que no era un ser infrahumano. Se había salido con la suya, incluso demasiado: les había convencido de que era sobrehumano. Nunca había fomentado deliberadamente esa idea. Según él, se negaba a ser tratado como si fuera menos o más que un simple ser humano, pero sus detractores apuntaban que en realidad había hecho muy poco por frenar esa imagen de superhéroe. Seamos honestos, ¿quién lo habría hecho? Era divertido y aumentaba las ventas de libros. Además, ¿qué ganaba con intentar desmentirla? Cuando hacía declaraciones del tipo «me da vergüenza que la gente lo llame valentía: he hecho lo único que podía hacer en mi situación[252]», algunos lo interpretaban como falsa modestia y otros como una muestra más de su heroísmo.

Hawking empezó a cargar abiertamente, más que antes, con la responsabilidad de ser un modelo para los discapacitados. En un discurso que dio antes de un congreso sobre ciencia ocupacional en la University of Southern California en junio de 1990 sonó casi militante. «Es muy importante ayudar a los niños discapacitados a mezclarse con otros niños de su edad. Es crucial para la imagen que obtienen de sí mismos. ¿Cómo se va a sentir uno parte de la raza humana si lo aíslan desde muy temprana edad? Es una forma de apartheid». Dijo que se consideraba afortunado porque la enfermedad se había manifestado bastante tarde, después de haber pasado su infancia con amigos sanos y participar en juegos físicos normales. Elogió los avances mecánicos que lo habían ayudado, pero continuó diciendo que aunque «ayudas como las sillas de ruedas y los ordenadores pueden desempeñar un papel importante en la superación de las carencias físicas, aún lo es más adoptar la actitud mental adecuada. No sirve de nada quejarse de la actitud del público general hacia los discapacitados. Depende de los discapacitados modificar la conciencia de la gente de la misma manera que los negros y las mujeres cambiaron la percepción del público general[253]». Ni siquiera los detractores de Hawking podían negar que había llegado más lejos que casi ninguna otra persona en la historia en la labor de cambiar esa conciencia.

Mientras Hawking iba por todo el mundo dando charlas, recibiendo honores, ofreciendo ruedas de prensa y disfrutando de los elogios generalizados, acompañado cada vez con más frecuencia por Elaine Mason, sus amigos de Cambridge observaban a su «superfamoso residente» con indulgencia y placer, pero también con una inquietud creciente. No es que le envidiaran la parte divertida, sino que se preocupaban por él. ¿Empezaba a creerse esa imagen de «señor del universo»? ¿Iba a desplazar la fama su trabajo científico? ¿Esa celebridad unida a su obstinación natural lo convertiría en un divo testarudo? ¿Esa imagen de sí mismo ensalzada afectaría a su familia? ¿Sería capaz de sobrevivir el matrimonio que tantas adversidades había superado? Al público le encanta ser dueño de sus héroes. ¿Volvería a ser simplemente Stephen algún día? Parecía poco probable.

Solo un reducido grupo de personas muy discretas conocía la relación de Jane Hawking con Jonathan Hellyer Jones, y el mundo más amplio de los medios de comunicación aún no tenían noticias de ella, toda una hazaña en una ciudad y comunidad universitaria tan pequeña como Cambridge. Sin embargo, en una entrevista de 1989, Jane hizo un comentario que no presagiaba nada bueno: «Empecé con mucho optimismo. Por aquel entonces Stephen estaba contagiado de ese optimismo. Ahora su determinación ha sacado ventaja a la mía. No puedo seguirle el ritmo. Creo que intenta compensar su estado de salud haciendo absolutamente todo lo que llega a su conocimiento[254]». Ese «todo» se había convertido en algo desmesurado. Jane sentía que ya era una victoria apabullante el hecho de que pudiera vivir en casa y llevar una vida bastante normal, pero Stephen Hawking quería mucho más. Se le abrían más puertas, más posibilidades de las que jamás había soñado o había tenido esperanzas de investigar, y necesitaba más tiempo del que jamás había esperado.

Todas esas actividades, elogios y premios lo estaban distanciando de su familia. Cada vez más cada uno se estaba labrando su camino, separado del suyo. Robert y Lucy intentaban de forma activa ser independientes y deshacerse de su sombra. Jane casi nunca lo acompañaba en sus viajes y apariciones en público. Buscaba evadirse en sus clases, el jardín, los libros y la música. Sus clases de voz habían dado sus frutos y se había convertido en una miembro valiosa del coro de Cambridge, de primera categoría, donde a menudo cantaba solos de soprano. Tenía otros amigos, además de Jonathan, que compartían su fe religiosa. El papel que desempeñaba en la vida de Stephen había cambiado. Según ella ya no consistía en animar a un marido enfermo, sino «simplemente decirle que no es Dios[255]».

Durante veinticinco años a casi todo el mundo le pareció que Stephen y Jane Hawking habían superado las adversidades de una forma admirable. Stephen había hablado en multitud de ocasiones de su relación como pilar de su vida y su éxito. El programa especial de televisión Master of the Universe en 1989 terminaba con una imagen de los dos mirando cómo dormía su hijo Tim, y Hawking diciendo: «No se puede pedir más». La imagen pública de los Hawking seguía reafirmando que la vida al borde del precipicio era bonita, pese a todas las dificultades.

En la primavera de 1990 el precipicio que llevaba varios años cediendo desde dentro se desmoronó de una manera que pocos habrían previsto. Lo que me había parecido una actividad incesante pero sin muchos contratiempos en Silver Street cuando me entrevisté con Hawking en diciembre del año anterior me pareció un ambiente frenético e infeliz cuando volví a visitarle con los capítulos científicos terminados a principios del verano de 1990. Pasé una semana conversando con Hawking y dejando que examinara mis capítulos, consciente de que por algún motivo el ambiente en el departamento, sobre todo entre el personal y los miembros de la facultad más próximos a él, y con el propio Hawking, era tenso, pendía de un hilo.

Finalmente, un amigo común que conocía bien a Jane Hawking desveló el misterio. Stephen le había dicho a Jane que la dejaba por Elaine Mason. Incluso con una atención por parte de los medios de comunicación parecida a la de los paparazzi, los Hawking habían guardado sus secretos tan bien que yo, que había estado entrevistándole y estaba escribiendo un libro sobre él, no me lo podía creer. Me parecía un final trágico para lo que la mayoría considera un matrimonio bonito, heroico. Para los incondicionales que habían permanecido más próximos a Hawking, la ruptura no fue una sorpresa. Un par de empleados de confianza habían dimitido por no estar dispuestos a aguantar el alboroto del matrimonio en declive y su nueva relación con Elaine. Sue Masey intentaba mantener la estabilidad.

Los Hawking se separaron poco después de su vigésimo quinto aniversario de boda. A excepción de una breve nota de prensa aquel otoño en la que decía que había abandonado a su esposa pero no descartaba la posibilidad de una reconciliación, ni Stephen ni Jane Hawking hicieron ninguna declaración pública. Fue muy sintomático del amor y respeto que los amigos y colegas de Hawking sienten por él el hecho de que, en una ciudad donde las habladurías corren como la pólvora, la noticia se extendiera muy despacio. Cuando ocurrió, un círculo amplio de conocidos de Cambridge y de todo el mundo reaccionaron como si fuera una tragedia. La ruptura de matrimonios era común, pero el matrimonio Hawking y el propio Stephen eran cualquier cosa menos comunes. Al principio, la opinión pública se volvió en contra de él con fiereza por dejar a la mujer que lo había apoyado con tanta valentía. No tuvimos una imagen más equilibrada hasta que Jane Hawking publicó sus memorias a finales de los años noventa, y finalmente se supo que en realidad el matrimonio llevaba años en apuros.

Hawking se mudó de la casa de West Road y se instaló con Elaine en Pinehurst, una atractiva urbanización de casas y pisos de alto nivel, más bien aislada y no muy lejos, en Grange Road. A principios de los años noventa, Elaine volvía a veces en monopatín a casa tras dejar a sus hijos en el colegio.

Hawking había renunciado a uno de los pilares que siempre había dicho que aguantaban su vida: su familia. ¿Acaso otro de los pilares, su trabajo científico, corría también el peligro de desmoronarse?

La conferencia lucasiana: revisión

Pese a que algunos temían que la vorágine en la vida personal de Hawking hiciera mella en su obra científica, él siguió expresando su devoción por la ciencia. Dijo que estaba «ansioso por seguir con ella». ¿Podría ser todavía el físico que encajara todas las piezas en la teoría del todo, tal y como vaticinaban los medios de comunicación?

El trabajo de Hawking no seguía la corriente dominante más reciente al respecto: la teoría de las supercuerdas. Sin embargo, las tendencias en física cambian de un día para otro, y una mente en cierto modo alejada de aquello podía detectar la conexión gracias a la cual varias corrientes convergen en una teoría completa. Se rumoreaba que, según los estándares teóricos de la física, Hawking estaba desfasado. Los jóvenes eran los que hacían los grandes descubrimientos. Se necesitaba una mente fresca, un enfoque apasionado y atrevido mezclado con cierta dosis de ingenuidad. Pero sin duda Hawking respondía a ese perfil, habría sido un grave error descartarlo.

¿Viviría lo suficiente? La enfermedad seguía avanzando pero muy despacio. ¿Le preocupaba morir antes de terminar su trabajo? En 1990 contestó a esa pregunta diciendo que nunca se plantea un futuro tan lejano. Lleva tanto tiempo viviendo con la posibilidad de una muerte inminente que ya no le da miedo. El tipo de trabajo que hace es un esfuerzo conjunto, y hay muchos otros físicos que pueden llevarlo a cabo. Nunca ha dicho que su presencia fuera necesaria para descubrir la teoría del todo. «Pero no tengo prisa por morir —añadió—. Antes quiero hacer muchas cosas[256]».

En junio de 1990, diez años después de dar su conferencia inaugural como profesor lucasiano, le pregunté cómo la modificaría si tuviera que escribirla de nuevo. ¿Se vislumbra el fin de la física teórica? Sí, respondió, pero no con el fin de este siglo. El candidato más prometedor para unificar las fuerzas y las partículas ya no era la supergravedad N=8 de la que hablaba entonces, sino las supercuerdas, es decir, la teoría que explicaba los objetos fundamentales del universo como diminutas cuerdas que vibran y que proponía que lo que hasta ahora considerábamos partículas son en cambio las diferentes formas de vibrar de un bucle fundamental de cuerda. Se tardaría un poco más en comprender las supercuerdas, unos veinte o veinticinco años, según me dijo.

Le pregunté si pensaba que su propuesta de ausencia de límites podría llegar a resolver la pregunta de cuáles son las condiciones límite del universo. Me contestó que sí.

Hawking pensaba que la teoría de los agujeros de gusano tenía consecuencias importantes para una teoría del todo. Gracias a los agujeros de gusano era probable que ni la de las supercuerdas ni cualquier otra teoría fuera capaz de predecir números fundamentales del universo como las cargas y masas de partículas.

¿Y qué ocurriría si alguien descubriera la teoría del todo? Según Hawking, el estudio de la física después de eso sería como practicar alpinismo una vez conquistado el Everest. No obstante, Hawking también había dicho en Historia del tiempo que para la humanidad en su conjunto ese sería solo el principio, ya que, aunque una teoría del todo nos explicara cómo funciona el universo y por qué es como es, no explicará por qué existe. Sería solo un conjunto de reglas y ecuaciones. Se preguntaba: «¿Qué es lo que da vida a las ecuaciones y conforma un universo que puedan describir?». «¿Por qué el universo se toma la molestia de existir?»[257]. Son preguntas que no se pueden responder mediante el enfoque científico habitual de llegar a modelos matemáticos.

Hawking seguía queriendo saber las respuestas. «Si supiera eso, sabría todo lo importante[258]», «y entonces conoceríamos el pensamiento de Dios[259]». Ahí lo dejó al final de su libro, pero le dijo a un periodista de televisión: «No soy tan optimista con la idea de descubrir por qué existe el universo[260]». No se planteaba si era imprescindible descubrir la teoría de todo para conocer la mente de Dios, ni si existen, como insinuaba Jane Hawking, otras maneras de conocer a Dios aparte de las leyes de la ciencia.

El estrellato

En 1990 Hawking fue nombrado doctor honoris causa por la Universidad de Harvard. Los asistentes a la ceremonia y la entrega recuerdan con cariño las bromas de Hawking sobre Ella Fitzgerald, que también estaba siendo homenajeada: «Somos sus cupos obligatorios: un discapacitado y una negra». Fitzgerald cantó para él en la entrega.

En la puerta de Hawking aparecían nuevos rostros ajenos al mundo académico para leer el pequeño letrero, y se les hacía esperar como si fueran estudiantes universitarios en busca de una supervisión. No fue un fotógrafo local de Cambridge ni uno de Nueva York, sino Francis Giacobetti, fotógrafo del papa y de Federico Fellini, quien, con su equipo y sus asistentes, invadió ese lado de la sala común. Giacobetti pensaba que los sujetos de sus retratos se revelaban mejor en las manos, el iris de los ojos y en el medio perfil, y así los estaba fotografiando para una exposición al aire libre que se inauguraría en París y luego recorrería mundo. Entre otros, fueron retratados Francis Crick, el novelista García Márquez o el arquitecto I. M. Pei.

Ahora bien, lo que elevó la energía hasta niveles frenéticos antes desconocidos en la sala común y relegó las discusiones sobre física a un rincón no fue otra simple entrevista realizada por alguien importante, sino que el propio Steven Spielberg accedió a producir una película de Historia del tiempo dirigida por el joven Errol Morris.

La elección de Morris fue acertada, ya que tenía una formación poco corriente, intelectual y ecléctica. A los diez años era un niño precoz que daba conferencias sobre el sistema solar; de adolescente tocaba el chelo y estudiaba música con Nadia Boulanger en Fontainebleau; mientras estudiaba en la universidad batió récords de ascenso en Yosemite; una vez licenciado, siguió haciendo estudios de posgrado bastante a desgana sobre historia de la ciencia en Princeton (donde estudiaba con John Wheeler) y sobre filosofía en Berkeley. A Morris nada de eso le parecía el trabajo de su vida, pero, por el camino, acumulaba experiencia que le ayudaría a comprender mejor a otras personas que no encajaban en un molde común, como Stephen Hawking[261].

A pesar de que la universidad de Berkeley rechazó la excéntrica propuesta de tesis de Morris sobre el tema de la alegación de locura, las películas de monstruos y los asesinos en las cárceles de Wisconsin, su interés por el tema del «auténtico crimen» perduró una vez empezó a hacer documentales. Morris se puso en contacto con un hombre llamado Randal Adams, que estaba en el corredor de la muerte a la espera de su ejecución por el asesinato de un agente de policía de Dallas. Morris pensó que el veredicto era cuestionable y decidió revisar el caso personalmente. Estaba cualificado para ello, ya que había trabajado durante muchos años como detective privado en Nueva York cuando su carrera cinematográfica estaba en declive[262]. Documentó su investigación del caso Adams en una película, lo resolvió y logró que Adams fuera puesto en libertad. Delgada línea azul (The thin blue line) se estrenó en 1988 con grandes elogios por parte de la crítica y consagró a Morris como un excelente director de documentales. Él se calificaba, y con motivo, «director/detective[263]».

Spielberg reunió a ese joven interesante, complejo y brillante con Stephen Hawking para el rodaje de Historia del tiempo (A brief history of time). Uno de los retos que a Morris le gustaba plantearse como director era «intentar extraer la verdad de una situación sin violar su misterio[264]», y con ese objetivo en mente abordó el proyecto de Hawking.

Spielberg eligió a Morris en parte para intentar solucionar un problema que había surgido en una etapa anterior del desarrollo de la película y que amenazaba con sentenciar el proyecto. Hawking imaginaba una película que utilizara la última tecnología del cine de ciencia ficción y los efectos especiales de los que dispusieran Steven Spielberg y sus colegas para que Historia del tiempo resultara espectacular en la pantalla. El proyecto no pudo caer en mejores manos. No tenía intención de permitir que apareciera su vida personal, pero los cineastas aseguraban que la película que Hawking tenía en mente jamás atraería al público general que tanto ellos como el propio Stephen deseaban tener. La película debía ser biográfica. Hawking le planteó el asunto personalmente a Spielberg. Se habían encontrado dos caracteres indomables, pero finalmente se impuso Spielberg incluyendo a Morris en el proyecto y convenciendo a Hawking de que Morris podía, como escribió Hawking tiempo después, «hacer una película que la gente quisiera ver, pero que no perdiera de vista el objetivo del libro[265]». Morris consideraba que la vida valiente de Hawking, con todas sus limitaciones físicas, y su audaz investigación científica eran «temas inseparables[266]». Decidió que el propio Hawking narrara la película, con su voz de sintetizador, y lo grabó repetidamente reflejado en la pantalla de su ordenador.

Uno de los sellos característicos de mayor éxito de la obra anterior de Morris era su destreza como entrevistador y el hábil uso que hacía de los entrevistados, así que Hawking, en un extraordinario acto de rendición, le dio permiso para que entrevistara a su familia, amigos y colegas científicos en la película. Aun así, necesitaban además el permiso de Jane Hawking. Ella y sus tres hijos no aparecen en la película más que en fotografías. Elaine Mason también se negó a ser entrevistada, pero Gordon Freedman, el productor, dijo que era «una maravillosa enfermera fornida» que «daba volteretas por el estudio de sonido[267]». Stephen no contestaba a preguntas ni hacía declaraciones sobre su vida personal en la película. Sin embargo, Isobel Hawking, la madre de Stephen, sí accedió a aparecer, y Hawking agradeció en el estreno a Morris que convirtiera a su madre en una estrella del cine.

En un epílogo al libro publicado como «guía» de la película, Historia del tiempo: guía del lector, Gordon Freedman, el productor ejecutivo, describía la «estrecha relación laboral» que se estableció entre Hawking y Morris durante los tres años de rodaje, primero en un estudio de Londres y luego, en Cambridge, cuando Morris, decepcionado por los primeros resultados de la película, empezó de cero. «En pleno proceso de edición, Stephen Hawking y Errol Morris pasaban horas en la sala haciendo el trabajo final para lograr una visión única de la película[268]».

Historia del tiempo se estrenó en Nueva York y Los Ángeles en agosto de 1992. Ganó el gran premio del jurado en 1992 a la mejor dirección de documental en el Documentary Filmmaker’s Trophy del Festival de Sundance, y el premio al mejor director de la National Society of Film Critics. Philip Gourevitch, que escribía en The New York Times Magazine, hizo un comentario perspicaz: «La imagen que Morris presentaba de Hawking y sus allegados da la inesperada impresión de que no es más que un hombre normal que resulta tener la mente de un genio atrapada en un cuerpo destrozado[269]». David Ansen la elogió en Newsweek diciendo que era una «película elegante, inspiradora y misteriosa. Morris convierte ideas abstractas en imágenes cautivadoras, y las mantiene dando vueltas en el aire con la finura y el espíritu juguetón de un gran malabarista[270]». Richard Schickel habló en la revista Time de los «espléndidos participantes» y seguía diciendo que «el hecho de que la riqueza metafórica de esta película hipnótica se haya logrado con medios tan sencillos es una muestra de su excelencia[271]».

El propio Morris quedó más que satisfecho con el resultado final. Dijo que Hawking era «un símbolo para millones de personas del triunfo frente a la adversidad y la insignificancia del ser humano ante el implacable cosmos que está ahí fuera» y estaba contento de que la película lograra trasmitir esa imagen. Para él, comparada con toda su obra anterior, era «menos cerebral y más conmovedora», a pesar del tema, que podía parecer difícil y esotérico, y de que en la película «todo el mundo es más listo que yo[272]».

Pese a la innegable belleza de la película y su éxito de crítica arrollador, nunca llegó a un público amplio. De hecho, jamás se comercializó ni se distribuyó en las salas para que así fuera. Nunca sabremos cuál habría sido el resultado si Hawking, y no Spielberg, hubiera ganado la discusión.

El mundo personal de Hawking estaba patas arribas. Elaine había cobrado una importancia enorme, él se había convertido en una estrella cinematográfica. Pero, con todo, cuando volví a visitarle unos años después al despacho y la sala común de Silver Street, parecía que no hubiera pasado el tiempo. Ese día podría haber escrito la misma descripción que escribí en 1990: los leves sonidos del clic, las palabras revoloteando de aquí para allá, arriba y abajo, en la pantalla del ordenador; la voz sintética que las pronunciaba con educación; el ir y venir de estudiantes, enfermeros y colegas. A las cuatro de la tarde se alineaban con la misma precisión que un ejército de juguete en la barra de la sala común. Los antiguos profesores de la cátedra lucasiana de matemáticas observaban desde sus retratos a aquel «grupo de rock con un mal día», cuyos miembros tomaban té y hablaban en su extraño lenguaje matemático. La figura que estaba en el centro daba lástima según todos los parámetros normales, como un tipo de camino a la hoguera la noche de Guy Fawkes. Llevaba un babero y una enfermera le sujetaba la frente y le levantaba la cabeza para que pudiera beber el té de la taza que ella le sujetaba bajo la barbilla. Tenía el pelo alborotado, la boca fláccida y los ojos cansados por encima de las gafas, que se le habían resbalado un poco por la nariz. Sin embargo, al oír una broma irrespetuosa de un alumno esbozó una sonrisa que podría iluminar el universo entero.

En 1990 mi libro terminaba con estas palabras: «Al margen de lo que nos depare el futuro, en esta historia improbable y paradójica, cabe esperar que sea precisamente esa sonrisa lo que capte el artista encargado de hacer el retrato de Hawking, que quedará colgado en el espacio libre entre la pared de la sala común y la puerta de su despacho. Entretanto el letrerito miente. El jefe no está dormido».

Eso fue hace más de veinte años. Hawking tenía cuarenta y ocho años.

Capítulo 14

Entre cameo y cameo, me gusta resolver problemas de física

Andrei Linde, que trabajó con Alex Vilenkin a finales de los años ochenta y principios de los noventa, descubrió que un universo inflacionario tiene un potencial increíble: en la teoría de la inflación caótica, puede «autorreproducirse». El resultado es un enorme conjunto fractal de universos brotando unos de otros. La idea de «pequeño universo» de Hawking también proponía múltiples universos más. Nuestro enorme universo de pronto parecía pequeño comparado con un posible «multiverso».

La inflación se «eterniza»

Imaginemos de nuevo una de esas zonas del universo temprano que se infla rápidamente, mientras las zonas colindantes permanecen estables. Dentro de la zona que se infla, según Linde y Vilenkin, habría subzonas que se expandirían con mayor rapidez que la zona superior, mientras que otras subzonas no. Pero ese no es el fin de la historia. Las subzonas engendrarían subsubzonas, y así sucesivamente. En otras palabras, cada zona microscópica que se inflara estaría formada a su vez por subzonas microscópicas, algunas de las cuales se inflarían y a su vez estarían formadas por subsubzonas microscópicas, y así sucesivamente: un esquema eterno de universo inflacionario. La «inflación eterna» sería un proceso interminable de autorreproducción del universo. Según la descripción de Linde, «el universo es un enorme fractal en continuo crecimiento. Está formado por muchas bolas que se inflan y producen nuevas bolas, que a su vez producen más bolas, hasta el infinito[273]». El universo que conocemos y podemos observar solo es una de esas zonas, o subzonas, o subsubzonas. Linde había sido retratado en los chistes como vendedor de globos en carnaval.

¿Existen «universos paralelos» como el nuestro? No necesariamente, aunque no se puede descartar que existan otros universos parecidos en cierto modo al nuestro. A pesar de que la imagen global que incluye lo que se encuentra más allá de «nuestro universo» puede ser irregular y de una enorme complejidad, en nuestro universo la situación es estable y relativamente sencilla. La inflación en otras zonas o subzonas también puede haber producido grandes universos estables. De hecho, puede que todo se haya dividido en una cantidad infinita de zonas grandes de manera exponencial. Sin embargo, cuando los niveles de energía en esas otras zonas grandes disminuyan hasta niveles parecidos a los que existen en nuestro universo en la actualidad, cada uno se regirá por unas leyes de la física distintas. La inflación eterna producirá una variedad infinita de universos. Según palabras de John Barrow, «nos enfrentamos a la posibilidad de que… habitemos un solo pedazo de espacio y tiempo en un tapiz cósmico muy elaborado… de enorme diversidad y complejidad histórica, la mayoría de lo cual resulta totalmente inaccesible para nosotros[274]». Y no encontramos nuestro pedazo tal y como está porque sea el tipo de universo más probable, pues no lo es.

Barrow utilizó las palabras «complejidad histórica» con conocimiento de causa, ya que si la visión global es tal y como la describe la inflación eterna, no hay motivo para pensar que nuestro propio universo exista en o cerca del principio del proceso eterno. Puede haberse originado como una subzona de una subzona, ¿quién sabe en qué punto de la línea nos encontramos? En este modelo nuestro universo tiene un principio, pero el conjunto, la enorme disposición fractal, tal vez no necesite tener un principio o un fin. No todo el mundo está de acuerdo en que esta imagen se extienda hasta el infinito en el pasado. Alan Guth, el padre de la teoría inflacionaria, que trabajó con Alek Vilenkin y Arvind Borde, cree que la enorme inflación «eterna» debe tener un límite en el pasado, un principio.

Si todo esto está ocurriendo, ¿no deberíamos notarlo? La respuesta es no. La inflación se produce con tanta rapidez que las zonas y subzonas y subsubzonas, etc, se independizan inmediatamente unas de otras. Se separan a una velocidad mayor que la de la luz y se convierten en universos autónomos de bolsillo.

Tal y como dice Linde, «según este escenario nos encontramos dentro de un entorno de cuatro dimensiones con nuestras leyes de la física, no porque los entornos con una dimensionalidad distinta y propiedades alternativas sean imposibles o improbables, sino simplemente porque nuestro tipo de vida no puede existir en otros entornos[275]». Entre una variedad infinita de universos, es probable (y tal vez inevitable) que en uno de ellos, por lo menos, pueda existir nuestro tipo de vida. El principio antrópico sigue vigente, y no es en absoluto una excusa como parecía en su momento.

Si no vemos cómo se produce la inflación eterna en la puerta de casa o en cualquier otro sitio, ¿existe alguna prueba observacional, o incluso potencialmente posible, de ella? Hawking iba a demostrar que no es una pregunta extravagante y desesperada, aunque podía parecerlo la primera vez que la inflación eterna entró en escena.

Fama mundial

Mientras la última década del siglo XX llegaba a su fin, Hawking mantenía el agotador ritmo de viajes internacionales que había iniciado poco después de la operación que le costó la voz. Los vuelos y las agendas apretadas eran posibles siempre que tuviera enfermeros incansables e intrépidos a su lado. Los viajes implicaban más que dar conferencias, participar en congresos y ser escoltado por dignatarios en lugares turísticos.

Durante los viajes a Japón en concreto, adonde Hawking fue como mínimo siete veces durante los años noventa, surgían aventuras insólitas. Joan Gadwin, que lo acompañó como enfermera en la mayoría de esas excursiones orientales, recuerda que en una visita Hawking expresó su deseo de ver la parte del norte del país. Los anfitriones le advirtieron de que era una zona en la que estaban previstos terremotos y le sugirieron un destino más seguro: Sendai. Allí se produjo el terremoto y el devastador tsunami y los posteriores problemas con los reactores nucleares en 2011, pero Joan recuerda que hicieron un viaje precioso por esa zona. Ya que había salido el tema de los terremotos, Joan consultó con Hawking qué debía hacer en caso de que ocurriera. El científico respondió: «Sálvate, no te preocupes por mí».

Durante otra visita a Japón se produjo un incidente que, si no supuso un peligro físico para Hawking, tal vez sí para su ego. En el andén del tren bala, estaba rodeado como de costumbre por cámaras y periodistas que le pedían a gritos declaraciones y fotografías. Entonces, en un santiamén, se dieron la vuelta sin dar explicaciones y salieron corriendo. Hawking se quedó solo. Las pesquisas revelaron que un famoso luchador de sumo acababa de salir de un tren en un andén cercano. Hawking no era el famoso más importante del universo.

Japón también fue escenario de otra historia que contó el teórico de cuerdas David Gross en la conferencia que dio en la fiesta del sexagésimo cumpleaños de Hawking en 2002:

Cuando viajas con Stephen conoces a todo tipo de gente que no conocerías en otra situación. No llegamos a conocer al emperador, una lástima, pero sí a una persona que deduzco que en Japón es aún más popular y famoso: el Maestro del Té Verde, además de a geishas, etc. Pero la experiencia más interesante la vivimos cuando Stephen insistió en que fuéramos todos a un bar de karaoke. Consiguió que nos levantáramos, subiéramos allí y cantáramos «Yellow submarine». Si intentara reproducirlo, saldríais soltando alaridos de la sala. Cada vez que sonaba el estribillo, Stephen se unía diciendo «Yellow submarine»; y probablemente tenga todavía un botón programado con esa frase[276].

Quedarse cerca de casa era mucho menos interesante, y tampoco era una garantía de seguridad. El 6 de marzo de 1991 corrió la noticia en Cambridge de que Stephen Hawking había sido arrollado por un taxi la noche anterior, cuando cruzaba Grange Road, donde vivía con Elaine en Pinehurst. Estaba oscuro y llovía, pero la silla de ruedas llevaba luces de bicicleta delanteras y traseras que eran fáciles de ver. Su enfermera gritó «¡Cuidado!» y el coche, que iba a toda velocidad, le dio en la silla de ruedas por detrás mientras cruzaba. Stephen se salió de la calzada y acabó en el suelo con las piernas encima de lo que quedaba de la silla destrozada. Habría sido un accidente grave incluso para una persona en perfecto estado de salud y forma. Sin embargo, al cabo de dos días ya estaba fuera del hospital en su despacho, con un brazo roto en cabestrillo y puntos de sutura en la cabeza. Su asistente personal Sue Masey, su asistente universitario, alumnos y amigos pasaron esos dos días intentando conseguir a la desesperada una silla de ruedas nueva de otro sitio del país y buscando las piezas necesarias para arreglar el sistema informático con el fin de que su equipo volviera a la normalidad con la misma rapidez que Hawking.

En 1992, Stephen y Elaine Hawking construyeron una casa grande y moderna cerca del centro de Cambridge. Desde allí Hawking seguía una ruta nueva hasta su despacho, por un precioso pasaje antiguo conocido como Maltings Lane, que bordeaba un estanque y cruzaba una zona verde silvestre cubierta de césped, árboles y puentecitos llamada Coe Fen. Luego cruzaba el río Cam, donde una presa separa la parte superior del río de la que pasa por la parte trasera de la universidad, y desde allí iba recto a Mill Lane y a la rampa de la entrada trasera al Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica.

Todo el que conozca el paseo por Coe Fen pensará que los puentes estrechos debían de ser un problema. Apenas tienen la anchura suficiente para que crucen bicicletas, si los ciclistas son lo bastante habilidosos para no hacerse arañazos en las manos con las vallas de madera construidas a la altura del manillar. Hawking, en su silla de ruedas, pasaba por allí a gran velocidad, incluso a oscuras. Una tarde, mientras lo acompañaba en el camino de vuelta a casa a última hora, Joan Godwin tropezó en el borde irregular del camino y se cayó. Hawking, sin saber que ella ya no estaba detrás, siguió avanzando a toda prisa, tan contento. Cuando un amable caballero ayudó a Joan a levantarse y le dijo que era cirujano ortopédico y que esperaba que no necesitara sus servicios, le pidió que, por favor, «detuviera a esa silla de ruedas».

La inflación de las ondas

En abril de 1992, George Smoot, astrofísico del Lawrence Berkeley Laboratory y de la Universidad de California en Berkeley, junto con colegas de varias instituciones, anunció que los datos procedentes del satélite Cosmic Background Explorer (COBE) revelaron que había ondas en la radiación del fondo cósmico de microondas (FCM). Era un descubrimiento de una importancia vital. Esas ondas eran la primera prueba de las variaciones ilusorias que los astrofísicos y cosmólogos llevaban buscando en vano desde los años sesenta. Estas ínfimas diferencias en la topografía del universo cuando se estimaba que tenía solo trescientos mil años de antigüedad eran la prueba de una situación que habría dado a la gravedad un punto de agarre además de permitir que la materia atrajera más materia formando grupos cada vez más grandes para finalmente convertirse en planetas, estrellas, galaxias y conjuntos de galaxias. La propuesta de ausencia de límites ganaba credibilidad gracias al descubrimiento de Smoot, ya que preveía tanto la homogeneidad general del universo como las desviaciones de esa homogeneidad que el COBE había encontrado.

Hawking reconoció que los descubrimientos del COBE podrían ser incluso pruebas observacionales indirectas de la radiación de Hawking. Como hemos visto, según la teoría inflacionaria, mucho antes de la época en la que se formó la radiación del fondo cósmico de microondas (cuando el universo tenía mucho menos de un segundo de antigüedad), se produjo un período de inflación fugitiva. Hawking apuntó que durante ese período el universo se habría expandido tanto y a tal velocidad que la luz que viajara hacia nosotros desde algunos objetos remotos jamás llegaría a alcanzarnos. Para ello tendría que viajar a una velocidad mayor que la de la luz. La idea de que en ciertas ocasiones la luz puede alcanzarnos mientras que en otras jamás lo conseguirá sugiere el horizonte de sucesos de un agujero negro, de forma que separa la zona desde la cual nos alcanza la luz de aquella desde la que no nos llega. Partiendo de ese horizonte antiguo, habría radiación igual que la hay en un agujero negro, y la radiación térmica de ese tipo presenta un patrón característico de fluctuaciones de densidad. En el caso del horizonte de sucesos del universo temprano, esas fluctuaciones de densidad se habrían expandido con el universo, pero después se habrían quedado «congeladas». Hoy en día las observaríamos como un patrón de variaciones minúsculas en la temperatura (las «ondas») que Smoot descubrió en la radiación del fondo cósmico de microondas. Esas «ondas» resultaron seguir el patrón característico de las fluctuaciones de densidad a partir de una radiación térmica como la radiación de Hawking.

Estrella del escenario y la pantalla

En el otoño de 1992, Stephen Hawking, amante de la ópera, se vio retratado en el escenario de la Metropolitan Opera de Nueva York, o mejor dicho, como una figura suspendida de alguna manera en el aire. No era una ópera de Wagner. Era The Voyage, una nueva obra de Philip Glass, que había compuesto la banda sonora de A Brief History of Time. The Voyage fue un encargo de la Met para conmemorar el 500.º aniversario del viaje de Colón al Nuevo Mundo, pero Glass decidió no volver a contar la historia de Colón, sino convertirlo en un símbolo del deseo del ser humano de explorar y descubrir[277]. En el prólogo de la ópera, una silueta en silla de ruedas, una clara referencia a Stephen Hawking, flotaba por encima del escenario entonando «el viaje está donde se encuentra la visión». Aparecía un cielo lleno de planetas como conjurado por él mismo y luego desaparecía volando.

Al año siguiente Hawking se implicó más personalmente en una breve aventura que sigue siendo uno de los recuerdos favoritos no solo del científico, sino también de todos nosotros, y que le permitió hacer un viaje (en la imaginación) al espacio más audaz que el vuelo suborbital en la vida real que aún espera realizar. Por una vez se liberó de las limitaciones de la física teórica.

Todo empezó en la primavera de 1993, en una fiesta para celebrar la publicación de la versión para uso doméstico de la película Historia del tiempo[278]. Leonard Nimoy, que interpretaba a Spock en Star Trek, estaba invitado y tuvo el honor de presentar a Hawking. Según la descripción de People Magazine, «el hijo más famoso de Vulcano y el cosmólogo más aclamado en la Tierra unieron sus mentes[279]», en una alusión que cualquier fiel seguidor de Star Trek percibiría. Cuando Nimoy se enteró de que Hawking era un ferviente seguidor de Star Trek y, como casi todos los seguidores de la serie, deseaba aparecer en un capítulo, se puso en contacto con Nick Berman, el productor ejecutivo. Este no perdió el tiempo y añadió una escena de tres minutos al principio de uno de los episodios semanales titulado «Descenso».

La escena transcurre en la «holocubierta» de la nave Enterprise, una parte de la nave que utiliza la tecnología del holograma para hacer «realidad» las fantasías de los miembros de la tripulación. Era la fantasía del androide Data: una partida de póquer con Einstein, Newton y Hawking. Obviamente, Hawking era el único que se interpretaba a sí mismo. Le enviaron el guión con mucha antelación y programó sus líneas en el sintetizador de voz. En los años noventa y durante la mayor parte de la primera década del siglo XXI, Hawking aún podía trasmitir algunas expresiones faciales, y dio buena cuenta de ellas interpretando su papel. «Todo el mundo quedó asombrado de la movilidad que tiene en la cara. La vitalidad que trasmite es muy evidente», comentó el director del episodio, Alex Singer. John Neville, que interpretaba a Isaac Newton, añadió: «Cuando te responden con esa sonrisa a algo que has dicho, vale la pena el día entero, de verdad[280]». Brent Spiner, que interpretaba a Data y por lo tanto era el anfitrión de esta insólita partida de póquer, lo resumió de la manera siguiente: «Cuando Rick Berman y yo estemos en la residencia de ancianos sentados en nuestras mecedoras, seguiremos hablando de Hawk[281]». Por lo visto Hawking también tenía claras sus prioridades: «Entre cameo y cameo», comentó en el plato, «me gusta resolver problemas de física[282]». Su única objeción era que «por desgracia se declaró una alerta roja, así que nunca recogí mis ganancias aunque “les había dado una paliza a todos[283]”».

El cameo en Star Trek hizo que Hawking volviera a acaparar la atención del público hasta un punto que casi superaba la fama alcanzada con Historia del tiempo[284] y fue un punto a favor en la promoción del libro Agujeros negros y pequeños universos y otros ensayos que se publicó ese mismo año, en 1993. Pronto hizo otras apariciones en la cultura pop. En la canción Keep Talking del disco The Division de Pink Floyd aparecía su voz informática.

Defensor y modelo que seguir

El episodio de Star Trek también llamó la atención, mucho más que sus libros, de jóvenes con diversas formas y grados de discapacidad. En un artículo de la revista Time en septiembre de 1993 se le describía hablando en Seattle durante más de una hora a un público embelesado y «absolutamente concentrado» de adolescentes en silla de ruedas. Tras la charla, se amontonaron a su alrededor y empezaron a hacerle preguntas, la mayoría de las cuales tenía que ver con cuestiones prácticas de la convivencia con la discapacidad y asuntos políticos relacionados con los discapacitados, y no con la ciencia o el cosmos. «Mientras esperan a que Hawking formule sus respuestas, no pueden dejar de sonreír. Es un científico famoso, un autor de superventas, una estrella de Star Trek, y es discapacitado, como ellos[285]». Estaba claro que era cierto lo que Hawking decía de que la fama, pese a ser una bendición a medias, «me permite ayudar a otras personas discapacitadas[286]».

También ayudaría de otras maneras. En el verano de 1995 dio una conferencia ante una sala llena en el Royal Albert Hall de Londres, lo cual demostraba un poder de convocatoria nada desdeñable teniendo en cuenta que la capacidad de la sala es de cinco mil localidades. La recaudación se destinó a organizaciones benéficas relacionadas con la ELA. Ayudó a promocionar una exposición de accesorios tecnológicos para personas discapacitadas llamada «Speak to Me» («Habla conmigo») en el Museo de la Ciencia de Londres. Su presencia o patrocinio suponía un éxito de taquilla garantizado casi en cualquier parte del mundo. En un artículo de enero de 1993 en Newsweek se describía el frenesí de público y medios de comunicación que se vivía en las conferencias en Berkeley, California, donde gran parte de los asistentes aparecía tres horas antes para conseguir asiento[287]. Mientras se dirigía hacia el centro del escenario, los fotógrafos se daban empujones para lograr buenas posiciones y se producía un aluvión de flashes. Valía la pena aprovechar ese entusiasmo para ayudar a las personas discapacitadas.

A lo largo de una década Hawking se había convertido en un maestro de la manipulación de su público… ¿o era pura casualidad que hiciera declaraciones polémicas siempre que necesitaba un empujón para ganarse la atención del público y los medios de comunicación? Como me comentó en una ocasión uno de sus asistentes personales: «No es tonto, ya lo sabes». Sea como fuere, era una ventaja para él y los defensores de los discapacitados, así como para la ciencia en general.

Un reto para la «primera directriz»

Un comentario de una dureza inusual realizado en la Macworld Expo de Boston en agosto de 1994 se convirtió en noticia en todo el mundo: «Tal vez sea significativo de la naturaleza humana el hecho de que la única forma de vida que hemos creado hasta el momento sea puramente destructiva. Hemos creado vida a nuestra imagen y semejanza[288]». Hawking hablaba de los virus informáticos.

¿Los virus informáticos son formas de vida? Hawking pensaba que debían «contar como vida», y con esas palabras provocó un gran revuelo. En un episodio reciente de Star Trek el capitán Picard se enfrentaba a un virus superinteligente y había negociado con él que, en vez de destruirlo, evitara violar la «primera directriz» de la Flota Estelar que prohíbe interferir en el desarrollo interno o el orden social de una sociedad alienígena. En este caso la destrucción del virus habría constituido una violación de esa norma. Es obvio que los guionistas de Star Trek coincidían con Hawking. Había multitud de seguidores tanto de la serie como de Hawking dispuestos a participar en el debate, en uno u otro bando.

«Un ser vivo suele constar de dos elementos —argumentaba Hawking—, En primer lugar, un conjunto interno de instrucciones que le dice cómo sustentarse y reproducirse. En segundo lugar, un mecanismo para cumplir esas instrucciones». La vida tal y como la conocemos es biológica, y esos dos elementos son los genes y el metabolismo. Pero «vale la pena hacer hincapié en que no es necesario que tengan nada biológico». Un virus informático se copia a sí mismo mientras se va trasladando a distintos ordenadores e infecta sistemas conectados. Aunque no tenga metabolismo en el sentido habitual, utiliza el de sus huéspedes, como un parásito. «La mayoría de formas de vida, nosotros incluidos, son parásitos en el sentido de que se alimentan y dependen para su supervivencia de otras formas de vida».

Dado que en biología la cuestión de qué es vida y qué no lo es sigue sin ser un problema en absoluto resuelto, los biólogos consultados no querían decir que Hawking estaba equivocado. En realidad, los virus informáticos sí encajan con determinadas definiciones de vida.

Hawking terminó su charla con otra sugerencia sorprendente de qué podía incluir el concepto «vida». Los intervalos de vida humana eran demasiado breves para los viajes de largo recorrido interestelares e intergalácticos, incluso a la velocidad de la luz. Sin embargo, no sería difícil lograr la longevidad necesaria para naves mecánicas que pudieran aterrizar en planetas remotos, explotar sus recursos y luego producir nuevas naves. El viaje podría continuar hasta la eternidad. «Estas máquinas podrían ser una nueva forma de vida basada en componentes mecánicos y electrónicos en vez de en macromoléculas [como la vida biológica]», dijo Hawking. ¡Una profecía deprimente!

Además de cumplir con su ya apretada agenda, en 1993 Hawking encontró tiempo para coeditar una recopilación de artículos científicos sobre la gravedad cuántica euclidiana con Gary Gibbons[289]. Hawking escribió o fue coautor de dieciséis de los treinta y siete artículos. Ese mismo año también publicó una recopilación de artículos suyos sobre agujeros negros y el Big Bang[290].

Las flechas del tiempo

Otro de los temas de los que hablaba en sus conferencias públicas a principios de los años noventa era menos perturbador que los virus como forma de vida. Se trataba de un asunto que lo intrigaba desde hacía muchos años: las «flechas del tiempo». El aumento de la entropía (desorden) y la percepción humana del pasado y el futuro parecían estar vinculados a la expansión del universo. Pero ¿por qué? Cuando era estudiante de doctorado pensó en escribir su tesis sobre este misterioso tema, pero decidió que quería algo «más definitivo y menos fantasioso». Los teoremas de la singularidad eran «mucho más fáciles[291]». sin embargo, cuando él y Jim Hartle estaban desarrollando su propuesta de ausencia de límites, Hawking vio que ese trabajo tenía consecuencias interesantes para las flechas del tiempo. Volvió a abordar el tema en un artículo que escribió en 1985 y tenía intención de seguir trabajando en ello en el CERN el mismo verano en que terminó en el hospital con un resultado tan catastrófico.

A principios de los años noventa, con una demanda creciente de conferencias públicas, Hawking se percató de que ese tema despertaba auténtico interés en el público no especializado y que lo podía explicar de forma bastante sencilla y sucinta. También era un tema que le permitía demostrar que las eminencias científicas son capaces de cambiar de opinión y reconocer errores.

Con muy pocas excepciones, las leyes de la ciencia no distinguían entre direcciones del tiempo hacia delante o hacia atrás. Las leyes eran simétricas por lo que respecta al tiempo. Se podría rodar una película de la mayoría de interacciones físicas y proyectarla rebobinando y nadie sabría decir cuál sería la dirección correcta. Así, resulta extraño que nuestra experiencia en el mundo cotidiano difiera de esa. Tenemos un futuro y un pasado bien definidos. Casi siempre sabemos si una película se está rebobinando, es difícil confundirlo. La manera en la que se produce esta «ruptura de la simetría» sigue siendo uno de los grandes misterios, pero sí sabemos que en el universo, tal y como lo experimentamos, nuestra percepción del paso del tiempo parece ligada al hecho de que, en un sistema cerrado, el desorden (o entropía) siempre aumenta con el tiempo. El camino que lleva del orden al desorden es de un sentido único. Cuando se rompe una vajilla, los trozos no se vuelven a unir y a colocarse en la estantería. La entropía, el desorden, nunca disminuye.

Existen tres «flechas del tiempo»: la «flecha termodinámica» (la dirección en la cual el desorden o entropía aumenta); la flecha «psicológica» o «subjetiva» (la manera en que los seres humanos experimentan el paso del tiempo); y la «flecha cosmológica» (la dirección del tiempo en que el universo se expande, y no se contrae). La cuestión que despertaba el interés de Hawking era por qué existen esas tres flechas, por qué están tan bien definidas y por qué apuntan en la misma dirección. El desorden aumenta, y experimentamos el paso del tiempo desde el pasado hacia el futuro, mientras el universo se expande. Sospechaba que había que buscar la respuesta en la ausencia de límites del universo, y también, en parte, en el principio antrópico.

La flecha termodinámica (que tiene que ver con el aumento del desorden o entropía) siempre apunta en la misma dirección. Es de sobras conocido que a medida que el tiempo avanza, el desorden o entropía aumenta. Hawking admitía que esto es una tautología, ya que concluía que «la entropía aumenta con el tiempo porque definimos que la dirección del tiempo sea aquella en la que la entropía aumenta[292]», pero se contentaba con que la flecha psicológica y la termodinámica fueran en esencia la misma flecha.

¿Entonces por qué apunta en la misma dirección que la flecha cosmológica del tiempo, con la expansión del universo? ¿Tiene que ser así? Introduzcamos la propuesta de ausencia de límites. Recordemos que en la teoría clásica de la relatividad general todas las leyes físicas se rompen en la singularidad del Big Bang. Es imposible predecir si el principio del tiempo habría sido ordenado o una situación de completo desorden en la que no había posibilidad de que aumentara el desorden. No obstante, si la propuesta de ausencia de límites de Hawking y Hartle es correcta, el principio fue «un punto regular y plácido del espaciotiempo y el universo habría iniciado su expansión en un estado muy suave y ordenado[293]». Conforme se fue expandiendo el universo, el desarrollo gradual de toda la estructura que observamos hoy en día (conjuntos de galaxias, galaxias, sistemas estelares, estrellas, planetas, nosotros) representaba un enorme incremento constante del desorden, y esa tendencia continúa. Por lo tanto, en el universo tal y como lo conocemos, la flecha termodinámica, la psicológica y la cosmológica apuntan en la misma dirección.

Pensemos, no obstante, en qué ocurriría si el primer modelo del universo de Friedmann fuera correcto (véase la Figura 6.1), el modelo en que el universo finalmente deja de expandirse y empieza a contraerse. Cuando se pasa de expansión a contracción, la flecha cosmológica del tiempo invierte la dirección. La gran pregunta era: ¿las flechas termodinámica y psicológica del tiempo cambiarían también de dirección? ¿Empezaría a disminuir el desorden? Hawking pensaba que se abría todo un abanico de posibilidades interesantes para los escritores de ciencia ficción, pero también afirmaba que era «poco académico preocuparse por lo que pasaría cuando el universo volviera a plegarse, ya que no empezaría a contraerse durante por lo menos otros diez mil millones de años[294]».

Sin embargo, la condición de la ausencia de límites al parecer implicaba que el desorden disminuiría en el universo en contracción, y Hawking al principio sacó la conclusión de que cuando el universo dejara de expandirse y empezara a contraerse, no solo la flecha cosmológica, sino las tres flechas invertirían la dirección y las tres seguirían apuntando en la misma dirección. El tiempo se invertiría y la gente viviría su vida hacia atrás, «rejuvenecería», como hizo el mago Merlín en la novela artúrica Camelot de T. H. White. Las tazas rotas volverían a estar enteras.

Don Page, que por aquel entonces trabajaba en la Facultad de Física de la Universidad de Pennsylvania, discrepaba. En un artículo que finalmente apareció en el mismo número de Physical Review que el texto de Hawking sobre las flechas del tiempo, Page argüía que la ausencia de límites no significaba que las tres flechas tendrían que invertir la dirección cuando el universo se encontrara en fase de contracción[295]. Raymond LaFlamme, alumno de Hawking, descubrió un modelo más complicado, y los tres iniciaron una competición y se enviaban cálculos unos a otros. Page, que tenía más experiencia trabajando que Hawking, le sugirió a LaFlamme que era mejor no contarle a Hawking su conclusión, sino elaborar primero todos sus supuestos de manera que Stephen llegara al mismo resultado sin que ellos se lo dijeran[296]. Al final, convencieron a su mentor de que se había equivocado. A pesar de que la flecha cosmológica del tiempo se invertiría cuando el universo dejara de expandirse y empezara a contraerse, no ocurriría lo mismo con las flechas termodinámica y psicológica. Era demasiado tarde para modificar el artículo de Hawking, pero pudo incluir una nota en la que admitía que «la propuesta de Page puede ser cierta[297]».

Entonces, ¿por qué observamos que las flechas termodinámica, psicológica y cosmológica apuntan en la misma dirección? Porque, si bien no «rejuveneceríamos», tampoco sobreviviríamos en el universo mientras se contrajera, es decir, cuando la flecha cosmológica del tiempo se hubiera invertido. En un futuro muy remoto, el universo se encontrará en un estado de desorden casi total, todas las estrellas se habrán extinguido y los protones y neutrones que hay en ellas habrán quedado reducidos a partículas de luz y radiación. Ya no habrá una flecha termodinámica del tiempo fuerte. No sobreviviríamos a la muerte de nuestro Sol, pero aunque fuera así, necesitaríamos también una flecha termodinámica del tiempo fuerte para existir. En primer lugar, los seres humanos tienen que comer. La comida es una forma de energía relativamente ordenada. El calor que nuestros cuerpos obtienen gracias a la comida es más desordenado. Hawking había llegado a la conclusión de que las flechas del tiempo psicológica y termodinámica eran a todos los efectos la misma flecha, y que si una se apaga, también lo hace la otra. En la fase de contracción del universo no podría haber vida inteligente. La respuesta a la pregunta de por qué observamos que las flechas termodinámica, psicológica y cosmológica del tiempo apuntan en la misma dirección es que, si fuera de otra manera, no había nadie a quien plantear esas preguntas. Esta afirmación puede resultarle familiar, porque se trata nada menos que del principio antrópico. Conforme pasaba el tiempo (en los tres sentidos), Hawking estaba menos convencido de que el principio antrópico fuera una excusa, «una negación de todas nuestras esperanzas de comprender el orden subyacente del universo», y cada vez creía con mayor convicción que era un principio de gran importancia.

Más magia en el horizonte de sucesos

Hawking sospechó en 1981 que Leonard Susskind era «el único de la habitación que comprendía completamente las consecuencias de lo que había dicho» en el ático de Werner Erhard. Desde entonces, Susskind no fue capaz de abandonar el problema de la paradoja de la información. «Casi todo lo que he estado pensando desde 1980 ha sido, en uno u otro sentido, una respuesta a la pregunta profundamente perspicaz sobre el destino de la información que cae en un agujero negro. Pese a que tengo la firme convicción de que su respuesta era incorrecta, la pregunta y su insistencia en dar con una respuesta convincente nos obligó a replantearnos fundamentos de la física[298]». En 1993, en una referencia a un trabajo que Hawking había realizado en los años setenta, Susskind dio con una nueva manera de abordar una contradicción que desafiaba el sentido común en el horizonte de sucesos de un agujero negro.

No es nada nuevo para alguien que haya leído hasta el libro más básico sobre agujeros negros que si alguna persona (llamémosla Miranda) cae en uno, la experiencia será para ella radicalmente distinta de lo que parece desde la estratégica posición de alguien (llamémoslo Owen) que observa desde una nave espacial a cierta distancia del agujero negro. Einstein demostró que si dos personas se mueven rápido en relación a otra, cada una ve cómo el reloj del otro se ralentiza y ve cómo el otro se aplana en la dirección del movimiento. Asimismo, un reloj que se encuentre próximo a un objeto enorme (y un agujero negro es un objeto gigantesco) avanzará más lentamente en comparación con otro que no lo esté.

La conclusión es que, desde su posición privilegiada, Owen, el observador a distancia, ve a Miranda caer cada vez más despacio en el agujero negro mientras su cuerpo se va convirtiendo en una lámina cada vez más delgada. Finalmente, cuando Miranda llega al horizonte de sucesos, Owen la ve detenerse. Nunca la verá caer a través del horizonte, en realidad jamás la ve llegar hasta allí. Entretanto, la experiencia de Miranda es que cae por el horizonte de sucesos intacta. Desde el punto de vista de Owen, está estancada y aplanada; desde el punto de vista de Miranda, ella sigue cayendo.

Susskind estaba resuelto a descubrir cómo pueden ser ciertas ambas perspectivas y señaló que, aunque él y nosotros, que ni estamos cayendo ni observamos desde la distancia, coincidamos en que las dos escenas de nuestro ejemplo han sucedido y nos inquiete esa contradicción, en realidad ninguno está en el lugar de los hechos. Supongamos, en cambio, que usted y yo participamos en la acción. Esta vez yo seré el observador que se mantiene a distancia, y usted, quien caiga en el agujero negro. El quid de la cuestión es que en una representación en la vida real de esta historia, ni yo, el observador de la distancia, ni usted, que cae en el agujero negro, observamos ni experimentamos jamás la contradicción. Y usted, que ha experimentado una caída tranquila por el horizonte de sucesos, es absolutamente incapaz de volver y comparar sus notas con las mías o enviarme un mensaje. Si resulta que yo caigo tiempo después (esta posibilidad dejó perplejo a Susskind durante un tiempo), aun así usted habría avanzado tanto en el camino hacia la singularidad que yo jamás podría atraparle. Ninguno de nosotros podrá llegar jamás a conocer la versión de la historia que contradiga la suya propia.

Susskind, junto con sus colegas Lárus Thorlacius y John Uglum, llamaba a este principio según el cual ningún observador ve una violación de las leyes de la naturaleza «complementariedad de horizontes».

Dediquemos un momento para ver qué significa la «complementariedad». Se usan dos descripciones distintas y tal vez mutuamente excluyentes con el fin de lograr una mejor comprensión de la que ofrece cada descripción a solas. A principios del siglo XX el físico Niels Bohr abordó de esta manera un problema de la física conocido como la dualidad onda-partícula. Los investigadores que experimentaban con la manera de propagarse de la luz (la manera de viajar) descubrieron que actúa como si fueran ondas. Su descripción como partículas quedó descartada. Sin embargo, cuando estudiaban la interacción de la luz con la materia, descubrieron que actúa como si fueran partículas. El modelo que la describe como ondas quedó descartado. En 1920 estaba claro que la luz podía concebirse en términos de ondas o de partículas, pero ningún modelo por sí mismo podía explicar los datos experimentales, y esa incómoda situación no se podía resolver diciendo que la luz era a un mismo tiempo partículas y ondas. El problema también se aplica a la materia y a la radiación. Bohr escribió a Einstein en 1927 y le comunicó la conclusión de que era posible vivir con lo que aparentaba ser una contradicción, «siempre y cuando no dejemos que nuestra intuición de que la materia y la radiación deben de ser ondas o partículas nos “haga caer en la tentación[299]”». Las descripciones eran incompatibles pero ambas eran necesarias y correctas.

Lo mismo podría decirse en el caso de la complementariedad de horizontes. Según lo resumió Susskind, «la paradoja de la información al estar en dos lugares a la vez es evidente, y sin embargo un análisis detallado demuestra que no se plantean contradicciones reales. Pero hay algo extraño en ello», admitía[300]. Gerard 't Hooft, de Utrecht, presentó en 1993 un concepto llamado “reducción dimensional”. Susskind lo rebautizó como el “principio holográfico”.

Volvamos a pensar en Miranda mientras cae en el horizonte de sucesos, tal y como la ve Owen, el observador distante de la nave espacial. Desde la nave espacial, debido a la dilatación del tiempo, Miranda parecía quedar congelada y expandirse en el horizonte de sucesos. Susskind apunta que, del mismo modo, Owen verá todo lo que cayó originalmente en el agujero negro con su formación y todo lo que ha caído desde entonces en su interior también congelado en el horizonte. «El agujero negro consiste en un enorme vertedero de materia plana congelada en su horizonte», dice Susskind.

Así, el «principio holográfico» afirma que la información se encuentra en cierto sentido almacenada en el límite de un sistema en lugar de en su interior. Pensemos en la imagen holográfica de una tarjeta de crédito, donde una imagen tridimensional se almacena en la superficie bidimensional de la tarjeta. Susskind abundó en esa idea para comparar un agujero negro con un gigantesco proyector cósmico que toma una persona tridimensional y la convierte en una superficie bidimensional en el horizonte de sucesos. En resumidas cuentas, toda esa información, extendida en el borde del agujero negro, no se destruye. Está ahí, no perdida.

La teoría de cuerdas ofrece una propuesta muy interesante para explicar cómo ocurre todo esto. Recordemos que según esta teoría las partículas no tienen aspecto de puntos sino de diminutos bucles de cuerdas vibrantes. La manera de vibrar de un bucle de cuerda determina qué tipo de partícula es. En primer lugar, pensemos en una sola cuerda que cae en un agujero negro y que nosotros vemos desde una nave espacial a cierta distancia. A medida que se acerca al horizonte de sucesos, la vibración parece ralentizarse. La cuerda se extiende y la información que contenga acaba desparramada por todo el horizonte de sucesos. A medida que cada cuerda se expande, se solapa con otras y forman una densa maraña. Dado que todo está formado por cuerdas, todo lo que cae en un agujero negro se extiende de este modo. La gigantesca maraña de cuerdas resultante que cubre la superficie del agujero negro puede almacenar la enorme cantidad de información que cayó cuando el agujero negro se formó y posteriormente. Por tanto, en el horizonte, está todo lo que «cayó en el agujero negro», pero para el observador a distancia, nada de eso cayó en el agujero negro, sino que se detuvo en el horizonte y tiempo después fue irradiado de nuevo al espacio.

Susskind visitó Cambridge en 1994 y aprovechó la oportunidad de oro para hablar con Hawking y convencerle de que la complementariedad de horizontes podría solucionar la paradoja de la información. Por desgracia Hawking estaba enfermo en ese momento y no pudieron verse. Finalmente Hawking asistió a una conferencia que Susskind dio sobre la complementariedad de los agujeros negros. Susskind recuerda aquella ocasión: «Era la última oportunidad de tener un cara a cara con Stephen. La sala de conferencias estaba abarrotada. Stephen llegó justo cuando estaba empezando y se situó en la parte trasera. Normalmente se sitúa delante, cerca de la pizarra. No iba solo: su enfermera y otro asistente estaban presentes por si necesitaba atención médica. Era obvio que no se encontraba bien, y hacia la mitad del seminario se fue. Eso fue todo[301]». Las ideas de Susskind tendrían que esperar hasta principio del siglo XXI para que alguien les diera un trato matemático riguroso.

Capítulo 15

Creo que es una buena oportunidad para evitar el Apocalipsis y una nueva época oscura

En la primavera de 1995, siete años después de su primera publicación, Historia del tiempo apareció por fin en rústica. Normalmente se sale en bolsillo al cabo de un año de la publicación inicial de un libro, pero como la edición en tapa dura se seguía vendiendo a muy buen ritmo, Bantam había postergado esa decisión en repetidas ocasiones. Un periodista le dijo a Hawking que, con seiscientos mil ejemplares vendidos en el Reino Unido, más de ocho millones en todo el mundo y de 235 semanas en la lista de libros más vendidos del Times, costaba imaginar que, por ahorrarse ocho libras, alguien hubiera esperado siete años para comprarse el libro en edición de bolsillo y conocer los secretos del universo[302]. Hawking no estaba de acuerdo: «Se ha vendido un ejemplar por cada 750 hombres, mujeres y niños del mundo, así que quedan 749». «¡La lógica de Hawking!», intervino su enfermera[303].

Stephen y Jane Hawking ultimaron su divorcio esa primavera. En julio, Stephen hizo el primer anuncio en público de su compromiso y próxima boda con Elaine en el festival de música de Aspen de Colorado, en un concierto cuyos beneficios irían a parar a la Festival and Music School y al Aspen Center for Physics[304].

Hawking presentó el Idilio de Sigfrido de Richard Wagner con un breve y divertido discurso. A diferencia de la mayoría de composiciones de Wagner, esa pieza es música de cámara íntima y solo requiere un pequeño conjunto de músicos. La historia es romántica. Wagner la compuso para que se interpretara en su mansión, en la escalinata que había en el exterior del dormitorio de su esposa Cosima, para sorprenderla la mañana de Navidad de 1870, que también era su cumpleaños. La pareja se había casado el verano anterior. El Idilio fue una buena elección para anunciar el compromiso de Hawking. Combina una suave ternura y la pasión de una manera casi única en la literatura. Elaine acariciaba el hombro de Stephen con cariño mientras él salía del escenario y empezaba la música. El físico David Schramm, presidente de la junta directiva del Aspen Center for Physics, comentó: «Stephen tiene una cálida expresión de cariño en los ojos cuando mira a Elaine. Tienen una relación muy especial[305]». Pasados dos meses, el 16 de septiembre de 1995, Stephen y Elaine se casaron en una ceremonia en una oficina del registro de Cambridge, después recibieron la bendición en la iglesia y lo celebraron. No estaban presentes ninguno de los tres hijos de Stephen ni de los de Elaine. Hawking había programado una frase en el ordenador: «Es maravilloso: me he casado con la mujer que quiero[306]».

La reacción de la prensa en el momento de su matrimonio no fue agradable, pusieron en duda los motivos de Elaine para casarse con aquel hombre riquísimo que probablemente no iba a vivir mucho. Los periodistas debían de esperar que el exmarido de Elaine, David Mason, los obsequiara con algún comentario malicioso, pero salió en defensa de Elaine. Dijo que lo único que Elaine quería de verdad era alguien que la necesitara[307]. Por lo visto ella también necesitaba a Hawking, pues contestó a una pregunta sobre sus motivos para casarse con Hawking diciendo que «es el momento de que yo ayude a alguien. Durante toda mi vida adulta la gente me ha estado ayudando a mí[308]». Tras la boda, Hawking siempre se negó a responder a las preguntas de la prensa (y a las del público curioso) sobre su matrimonio. «Preferiría no entrar en detalles de mi vida privada» era su respuesta estándar[309]. En medio de rumores, preocupaciones y cotilleos no tan bienintencionados que surgieron sobre la vida en común de Stephen y Elaine, quienes mejor lo conocían siempre decían lo mismo: «quiere a Elaine».

Jane Hawking estaba en Seattle visitando a Robert cuando se hizo el anuncio del compromiso. A su regreso a Cambridge empezó a replantearse su decisión de no escribir sus memorias como esposa de Hawking. Había intentado sin éxito encontrar un editor para un libro que estaba escribiendo sobre Le Moulin, una casa que compró y restauró en Francia. En el libro ofrecía magníficos consejos e información práctica para aquellos que pensaran en hacer lo mismo. Sin embargo, los editores querían un libro sobre su vida personal con Hawking, no sobre Le Moulin. Un agente literario sin escrúpulos la engatusó para que firmara un contrato en el que prometía «contarlo todo» más adelante si el editor se hacía cargo del libro que estaba escribiendo en ese momento. Jane esperó a que expirara la condición de ese contrato y luego, en 1994, se autopublicó At Home in France.

En el verano y el otoño de 1995, la situación había cambiado drásticamente: Stephen estaba casado con Elaine, y Jane y Jonathan vivían juntos sin esconderse en Cambridge con Timothy. Entonces, Jane creyó que había llegado el momento de contar toda la «historia de Hawking» desde su punto de vista, mucho menos optimista. Así, cuando recibió una carta de un editor de Macmillan Publishers en la que le preguntaba si estaría dispuesta a escribir una autobiografía, Jane aceptó.

Té y una conferencia

Cuando visité a Hawking para tomar el té en el DAMTP en la primavera de 1996, su último libro divulgativo Agujeros negros y pequeños universos acababa de publicarse. Una frase en concreto del libro había incomodado a algunos críticos[310]. Hawking había escrito que en física una teoría «es solo un modelo matemático y no tiene sentido preguntarse si se corresponde con la realidad. Lo único que cabe preguntarse es si sus predicciones coinciden con la observación[311]». El resto podíamos sentir curiosidad, pero Hawking insistía, y seguiría haciéndolo, en que no tiene sentido debatir sobre temas como si realmente existen los agujeros de gusano.

Mientras tomábamos el té profundicé un poco más en esas ideas con él: muy bien, de acuerdo, no tiene sentido preguntarse si esta teoría se corresponde con la realidad. ¿Pero existe de verdad una respuesta a esa pregunta? ¿Existe una realidad, tal vez inaccesible para nosotros, pero aun así una realidad sólida? Decir que no existe, en ningún nivel, es adoptar una perspectiva muy postmoderna de las cosas. La respuesta de Hawking fue interesante: «Nunca tenemos una visión de la realidad independiente de un modelo, pero eso no significa que no exista una realidad independiente de un modelo. Si no pensara que existe esa realidad, no podría seguir dedicándome a la ciencia[312]». En un libro que escribió con Penrose, publicado en 1996, La naturaleza del espado y el tiempo, una recopilación de seis conferencias que habían pronunciado en el Newton Institute de Cambridge en 1994 en las que daban una idea de sus dos puntos de vista filosóficos y científicos discrepantes, Hawking comentaba: «Creo que Penrose es un platónico de corazón, pero debe responder por sí mismo[313]». El comentario que me hizo Hawking sin duda también lo convertía en un platónico[314].

Tomamos el té en la sala común rodeados, como de costumbre, por el bullicioso grupo de estudiantes y físicos, vestidos de forma informal e incluso desaliñada, y que usaban un lenguaje que mezclaba inglés y matemáticas. Conversaban sobre el alcance y la historia del universo, y garabateaban ecuaciones en la superficie de las mesas bajas. Entonces, caí en la cuenta de que, en ese ambiente, nunca habían tratado a Hawking como alguien extraordinario, aunque sus colegas y alumnos estén dispuestos a esperar las largas pausas mientras forma sus frases, porque consideran que lo que dice compensa la espera. Debido a la falta de lenguaje corporal y matices vocales, la voz sintetizada solo trasmite un estado de ánimo: una infinita paciencia reflexiva que dota a sus afirmaciones de un aire de oráculo. El humor, lo quiera o no, se percibe como ingenio mordaz.

El té fue breve aquella tarde porque Hawking tenía que dar una conferencia pública. Las entradas se habían repartido por la universidad semanas antes. Alguien me sugirió que me uniera a sus estudiantes de doctorado y posdoctorado, que no necesitaban entrada. Fue una oferta especialmente amable, ya que yo era por lo menos veinticinco años mayor que cualquiera de ellos y tenía la edad del conferenciante, no la suya.

La conferencia fue un acontecimiento para los medios de comunicación: había camiones de sonido en el exterior del edificio, cables que entraban como serpientes, focos dirigidos al escenario y al público. La sala de conferencias era moderna y grande, aunque no tan espaciosa ni mucho menos como otras en otros lugares del mundo donde las apariciones de Hawking solían llenar auditorios. Había unas quinientas personas sentadas en bancos largos y curvos, como si fueran escritorios, y otras se amontonaban en los palcos por encima de nosotros. Cuando Hawking subió a la tarima se hizo el silencio. Había algo en aquel progreso sereno, ordinario, inexorable hacia el centro del escenario que le daba el aura de un visitante de otra dimensión. Tenía la conferencia preprogramada en el ordenador, y un asistente manejaba el proyector de diapositivas. Incluso cuando la conferencia y las diapositivas incluían fórmulas y diagramas que pocos podían seguir, Hawking lograba que el público permaneciera absorto.

En aquella época Hawking también estaba ocupado con otro proyecto televisivo que iba a emitirse al año siguiente. Stephen Hawking’s Universe y una guía que era una colaboración a seis bandas entre la BBC y Public Television in America. Esta vez se salió con la suya cuando insistió en que la serie se ciñera a la ciencia.

Jane y Jonathan Hellyer Jones se casaron en 1997, pero Lucy los eclipsó aquel año cuando en marzo comunicó a la familia que ella y su novio, Alex Mackenzie Smith, miembro de las Fuerzas de Mantenimiento de la Paz de las Naciones Unidas en Bosnia, esperaban un hijo. Pensaban vivir juntos en Londres, y se casaron formalmente en julio. Pusieron de nombre William al primer nieto de Hawking, era el segundo nombre de Stephen.

Censura en el plano cósmico

Era el momento de reconocer que había perdido otra apuesta. Su origen se remonta a 1970, cuando Hawking pensaba en los rayos de luz en el horizonte de sucesos de un agujero negro y qué pasaría si se acercaran entre sí, colisionaran y cayeran al agujero negro. La pregunta era si un agujero negro podría acabar alguna vez sin horizonte, de manera que la singularidad quedara «al desnudo», expuesta a la vista. Roger Penrose había propuesto una «conjetura de la censura cósmica»: una singularidad siempre estaría envuelta por un horizonte. El debate se había prolongado durante años, y Hawking había apostado con Kip Thorne y John Preskill (también del Caltech) que Penrose estaba en lo cierto. El perdedor recompensaría al ganador o los ganadores con «ropa para cubrir la desnudez del ganador, bordada con un mensaje de rendición adecuado». Desde 1991, cuando hicieron y firmaron la apuesta, Demetrios Christodoulou, de Princeton, con simulaciones informáticas de Matthew Choptuik de la Universidad de Texas, había realizado algunos cálculos teóricos que indicaban que podía crearse una singularidad sin un horizonte de sucesos en circunstancias especiales muy poco probables, como el colapso de un agujero negro. La situación era tan factible como lograr el equilibrio con un lápiz en vertical sobre la punta afilada, según Choptuik, pero no era imposible teóricamente.

Hawking reconoció que había perdido la apuesta en una conferencia pública en California en 1997. El mensaje del «bordado» de las camisetas que entregó a Thorne y Preskill decía que, aunque podía producirse una singularidad desnuda, probablemente no ocurriría, ni debería. Aparecía un dibujo de una mujer de buen ver que apenas ocultaba su cuerpo desnudo tras una toalla con la frase «La naturaleza aborrece una singularidad desnuda». Cuando Christodoulou rehízo sus cálculos, descubrió que tal vez Hawking se había precipitado al dar por perdida la apuesta, así que volvieron a apostar. Esta vez dejaron claro que la singularidad tendría que producirse sin condiciones especiales poco probables y que el mensaje del perdedor en la prensa tendría que ser de rendición sin ambigüedades. Preskill había comentado entretanto que sí conocemos una singularidad desnuda, el Big Bang[315].

Hawking realizó un viaje memorable en 1997: visitó la Antártida junto con Kip Thorne y muchos otros colegas. En las fotografías aparece abrigado en su silla sobre un fondo de hielo y nieve. En realidad no llegó al Polo Sur, y nunca ha estado en el Polo Norte, lo que significa que no puede decir que haya observado personalmente que allí no haya ningún límite.

¡Aceleramos!

En enero de 1998, en una reunión de la American Astronomical Society, un joven astrónomo llamado Saul Perlmutter dio una noticia que rivalizaba en relevancia con el descubrimiento del Hubble de que el universo se estaba expandiendo: ¡la expansión del universo se estaba acelerando! Los cosmólogos se quedaron boquiabiertos. Enseguida llegó a los medios de comunicación la noticia de que había sucedido algo asombroso, algo que iba contra todas las expectativas. En el epílogo a la nueva edición de 2010 de su libro con Roger Penrose, La naturaleza del espacio y el tiempo, Hawking resaltaba su ilusión y la importancia de ese asombroso desarrollo.

Dos equipos de astrónomos hicieron el descubrimiento por separado: Perlmutter y su Supernova Cosmology Project del Lawrence Berkeley National Laboratory de California estudiaban las supernovas para ver si la expansión del universo se estaba ralentizando, y descubrieron justo lo contrario. Costaba creer que no estuvieran equivocados, pero en marzo otro grupo de investigación, encabezado por Brian Schmidt del Mount Stromlo and Siding Spring Observatory de Australia, comunicaron descubrimientos parecidos.

Estos nuevos datos, a diferencia de la teoría inflacionaria, que predecía un universo plano, insinuaban que tal vez nos encontrábamos ante un universo abierto (segundo modelo de Friedmann, véase la Figura 6.1), pero aquel descubrimiento tenía otra repercusión que no era tan perjudicial. Lo que Perlmutter había descubierto podía interpretarse como la primera prueba observacional firme de que existe una fuerza de repulsión en el universo, y de que el tipo de aceleración de la antigravedad que proponía la teoría inflacionaria existe en realidad. El universo recibe un impulso antigravedad de alguna parte.

¿Nos encontrábamos ante una prueba de la constante cosmológica que Einstein había introducido en sus ecuaciones de la relatividad general cuando creía que lo que predecían sus cálculos no era correcto? Por supuesto, había vuelto a quitarla. Ahora Perlmutter proponía que existe una pequeña constante cosmológica positiva, y Hawking y muchos otros coincidían en que era la explicación más sencilla. Sin embargo, esa conclusión provocaba cierta inquietud. Tal vez las cosas no eran tan sencillas. Quizá existe una tensión antigravedad más exótica en el universo. Se hablaba de una misteriosa «quintaesencia» (bautizada en honor del quinto elemento sugerido por Aristóteles)[316].

El término «energía oscura» se introdujo en el vocabulario de la física para describir esa misteriosa fuente de energía. Y la energía tiene una equivalencia con la materia, tal y como sabemos gracias a la famosa ecuación de Einstein. Una de las propuestas era que, sumada a la materia ordinaria y la «materia oscura» (cuya composición sigue siendo un misterio pero cuya presencia está más que confirmada), la energía oscura podía realmente producir precisamente el universo plano que predecía la teoría inflacionaria. En el epílogo a la edición de 2010 de La naturaleza del espado y el tiempo, Hawking sugería que la presencia de una cantidad suficiente de este tipo de energía podría incluso producir la curvatura positiva necesaria para el universo cerrado que encajaba con la propuesta original de ausencia de límites[317]. Sin embargo, en 1998, Hawking empezaba a pensar que podía volver a considerar esa propuesta a la luz de este inesperado descubrimiento.

La aproximación al milenio

En 1998, el presidente Bill Clinton anunció la serie «Millennium Evening»: ocho conferencias y exposiciones culturales que tendrían como sede la Casa Blanca y se retransmitirían en directo por internet, e invitó a Hawking a ser uno de los conferenciantes. Su conferencia «Imagination and Change: Science in the Next Millennium» («Imaginación y cambio: la ciencia en el próximo milenio») fue el segundo acto de la serie, el 6 de marzo. Aprovechó la oportunidad para advertir de los que consideraba serios peligros: la superpoblación y el consumo energético sin control. Hawking pensaba que existe la posibilidad de que destruyamos toda la vida sobre la Tierra o «caer en un estado de brutalidad y barbarie». También expresó sus serias dudas de que unas leyes o prohibiciones pudieran detener todos los intentos de rediseñar el ADN humano el próximo milenio. Por mucho que la mayoría de la gente aprobara una prohibición legal de la ingeniería genética humana, alguien acabaría haciéndolo en algún lugar. Tal vez porque no quería dejar a sus oyentes totalmente desconsolados, acabó en un tono más alegre: «Soy optimista, creo que tenemos ante nosotros una gran oportunidad de evitar tanto un apocalipsis como una época oscura[318]».

Por lo visto Estados Unidos sacaba un lado más oscuro y desenfadado de Hawking. Cuando regresó a California en 1999, voló de Monterrey, donde se alojaba, a Los Ángeles para grabar su voz en un episodio de Los Simpson. Aquel encargo fue de vital importancia para él, tal y como confirma el hecho de que cuando se le rompió la silla de ruedas dos días antes del vuelo, su asistente universitario Chris Burgoyne trabajó durante treinta y seis horas seguidas para arreglarla a tiempo. Si Hawking no podía rescatar a toda la raza humana del apocalipsis, por lo menos podría llegar a tiempo a Los Ángeles para «salvar el cerebro de Lisa». La frase que más se recuerda de aquel episodio es cuando Hawking le dice a Homer que su teoría del universo en forma de rosquilla era «interesante» y «tal vez tenga que robártela». Hawking les preguntó a los productores si sería posible crear un «muñeco» de él. Acabó saliendo a la venta y convirtiéndose en uno de los productos más vendidos de las jugueterías. Hawking (de nuevo poniendo la voz) acudió también al rescate del universo entero en un episodio de Dilbert en el que una máquina creaba por accidente un agujero negro. Dogbert secuestraba a Hawking para que arreglara el espaciotiempo. Ni que decir tiene que el Dr. Hawking conseguía reparar el universo. Hawking también se sometió a algunas operaciones ese mismo año. Mediante cirugía, le redirigieron la laringe para evitar que le cayera comida en los pulmones y, de ese modo, el acto de comer se convirtió en una actividad menos peligrosa y más placentera.

A finales de la década de 1980, cuando escribía por primera vez sobre Stephen Hawking, no me pareció conveniente (de hecho me pareció imposible) describir los detalles de las vidas privadas de los Hawking que poca gente conocía. Toda aquella información oculta salió a la luz en 1999 con la publicación del libro de Jane Hawking Music to Move the Stars. En él, demostraba una sinceridad despiadada al rememorar el caos físico y emocional de sus vidas y sobre su relación con Jonathan Hellyer Jones. No era de extrañar que el libro de Jane causara sensación en los medios de comunicación, pero todo aquel escándalo al parecer supuso cierto impacto para Jane. Stephen no hizo ningún comentario en público aparte de decir que nunca leía biografías sobre sí mismo. Su sentido del humor seguía intacto, tal y como demostró con su respuesta a un periodista que le preguntó por el libro de Jane y por si había donado su ADN a la ciencia para que pudieran clonarlo: «No creo que nadie quiera otra copia de mí», le dijo él[319].

Hawking había aparecido en una ópera y en televisión y se había hecho una película sobre él; sin embargo, aún no había sido un personaje de una obra de teatro. Cuando recibió el guión de la obra de Robin Hawdon titulada God and Stephen Hawking, prefirió ignorarlo con la esperanza de que jamás llegara a representarse en un escenario. Cuando Hawdon añadió detalles del libro de Jane, Hawking se planteó emprender acciones legales, pero decidió que solo conseguiría llamar más la atención sobre una obra que era «tonta y sin ningún valor[320]». Dios, el papa, la reina, Jane Hawking, Einstein y Newton también figuraban en el elenco de personajes. Lucy vio una representación y, al ver a su familia retratada sobre el escenario, se sintió «horrorizada y cautivada a la vez», y tuvo que contener un «impulso demencial de subir al escenario y unirme a ellos[321]».

Entretanto, Hawking estaba ampliando sus horizontes en una dirección distinta a instancias de su hijo Tim, que ya era estudiante universitario en Exeter. A diferencia de su hermano mayor, Tim no había seguido la carrera de su padre en la física, sino que estudiaba francés e inglés como su madre. Tim logró que su padre se interesara por las carreras de Fórmula 1 y lo llevó a conciertos de rock. Hawking decía que, en algunos, disfrutó de verdad, pero se fue de un concierto para el que había sido especialmente difícil conseguir entradas al cabo de tan solo veinte minutos. Ese fanático de Wagner de toda la vida (aunque su sintetizador insistiera en pronunciarlo «Werner» o «Wagoner») también era un aficionado al rock lo suficientemente exigente como para saber qué le gustaba y qué no, y votar con sus ruedas.

Un encuentro de teorías: la ausencia de límites y la inflación

A finales de la década de 1990, conforme se acercaba el fin del milenio, la reputación de Hawking entre sus colegas y su fama entre el público parecían aseguradas, pero su propuesta, junto con Jim Hartle, de la ausencia de límites seguía creando controversia. Predecía un universo cerrado, el primero de los modelos de Friedman (véase la Figura 6.1). En ese modelo, el universo se desmoronaría finalmente en un Big Crunch. El descubrimiento de que la expansión del universo se estaba acelerando, junto con unas estimaciones más precisas de las cantidades de materia y energía que hay en el universo hicieron que cada vez más teóricos, a finales de los años noventa, dudaran de la posibilidad de que ese fuera nuestro tipo de universo. Incluso empezaba a parecer factible que fuera un universo «abierto», como el segundo modelo de Friedman, que se expande para siempre.

Al mismo tiempo, la teoría inflacionaria predecía que el universo es «plano», como el tercer modelo de Friedman, lo que significa que la cantidad de materia que contiene es exactamente la adecuada (ni mucha ni poca) para hacer que el universo se expanda con la velocidad justa para evitar que se desmorone. En 1995 Neil Turok, Martin Bucher y Alfred Goldjaber de la State University Stony Brook de Nueva York habían escrito un artículo en el que demostraban que la inflación no necesariamente quedaba descartada en un universo abierto que se expandiera para siempre, pero no servía de ayuda inmediata para la propuesta de la ausencia de límites[322].

Dado que su propuesta de la ausencia de límites predecía un universo cerrado, la teoría inflacionaria, uno plano o tal vez abierto, y que las observaciones se decantaban por un universo abierto, Hawking empezó a pensar en la posibilidad de conciliar esos modelos. Neil Turok era un buen amigo, y, mientras tomaban un café un día después de un seminario en Cambridge sobre la inflación abierta, empezaron a compartir ideas.

El resultado fue un modelo en el que una partícula de espacio y tiempo que se parecía a una esfera extremadamente pequeña, un poco irregular y compactada en cuatro dimensiones, se inflaría de forma automática hasta formar un universo infinito y abierto[323]. Dado que esa partícula habría durado solo un instante antes de pasar por la inflación, solo una chispa por así decirlo, Hawking y Turok la llamaron «instantón». Sin embargo, entre el público caló el nombre de «guisante», ya que los dos teóricos anunciaron que, aunque era inimaginablemente más pequeño que un guisante, tenía la masa de un guisante (aproximadamente un gramo). La imagen del guisante también era útil porque un guisante es redondo, lo que encaja bien con el «origen» redondeado del universo, donde el tiempo era como una cuarta dimensión del espacio, en la propuesta de la ausencia de límites. Ahora bien, el guisante no es una singularidad, ni un punto de densidad infinita. Según las palabras de Neil Turok:

Pensemos en la inflación como si fuera la dinamita que produjo el Big Bang. Nuestro instantón es una especie de fusible que se enciende solo y que prende fuego a la inflación. Para que se produzca el instantón debe haber gravedad, materia, espacio y tiempo. Si eliminamos uno de estos ingredientes, el instantón no existe. Pero con un instantón, se convertirá enseguida en un universo infinito en proceso inflacionario[324].

No existía nada «fuera» del instantón, ni nada «antes» de él. Era lo único que había tanto en el tiempo como en el espacio. No obstante, la información que apareció en los medios de comunicación de que esta teoría demostraba cómo el universo surgió a partir de la nada se alejaba de la realidad. De hecho, pasó a existir gracias a una «combinación de gravedad, espacio, tiempo y materia concentrada en un objeto minúsculo y redondo[325]».

Fue un buen intento de unir la teoría inflacionaria, la condición de la ausencia de límites y las pruebas observacionales, pero no gozó de un éxito inmediato entre los colegas de Hawking y Turok. Uno de los problemas incómodos era que muchos de los universos posibles que el modelo predecía no contenían materia. Sin embargo, según Hawking eso tenía fácil solución. Se podía echar mano del principio antrópico y argumentar que, de hecho, tan solo uno de los universos posibles debía permitir la existencia de formas de vida inteligentes.

Las críticas provenían de aquellos que pensaban que la propuesta de la ausencia de límites era todavía demasiado controvertida para utilizarla de forma fiable como parte de una teoría importante. Otros pensaban que Hawking y Turok confiaban demasiado en el principio antrópico. Andrei Linde fue muy crítico. En su opinión, era inaceptable un modelo con universos que incluyeran en el mejor de los casos solo una trigésima parte de la densidad de materia que se observaba en la actualidad en nuestro universo. Ni siquiera el principio antrópico podía salvarlo. Hawking y Turok respondieron que de momento habían estado trabajando únicamente con un modelo muy sencillo, y que un modelo más realista produciría mejores resultados.

Debido al interés del público por toda noticia relacionada con Hawking, los medios de comunicación de ambos lados del Atlántico recogieron ese desacuerdo y lo trataron como si el mundo de la física teórica estuviera viviendo su propia lucha de titanes. «¡Dadle una oportunidad a los guisantes!»[326], reclamaba Astronomy Magazine, frente al titular más comedido de Science: «La inflación se enfrenta a un universo abierto[327]». El servicio de noticias por internet de Stanford, donde Linde era profesor, lo anunció como un combate de boxeo: «Hawking y Linde pelean por el nacimiento del universo[328]». El nombre de Hawking encabezaba el titular, aunque Linde fuera el luchador de los locales, pero tal vez el Stanford Report Online había decidido que no se podía culpar a nadie por seguir el orden alfabético.

En otra época, Linde pudo sentirse intimidado por Hawking, pero ya no era así. Decía que Hawking era «una persona con un excelente talento[329]», «un hombre muy brillante[330]», pero también comentó que la fe de Hawking en las matemáticas era casi religiosa[331], y que «a veces, en mi opinión, confía tanto en las matemáticas que primero hace sus cálculos y luego los interpreta[332]». «Hay que estar seguro de aplicar las matemáticas correctamente. En este caso mi intuición me dice que no lo ha hecho[333]» sin embargo, en una declaración muy elogiosa, Linde se hizo eco de lo que muchos otros habían dicho de Hawking: «Considero a Stephen un amigo y espero que sigamos siéndolo cuando todo esto haya terminado. En varias ocasiones ha formulado conclusiones sorprendentes que al principio parecían equivocadas, pero en muchos casos resultaron ser ciertas. En otros se equivocaba. Tendremos que esperar para ver qué ocurre esta vez[334]».

El artículo de la agencia de noticias de Stanford en línea tuvo su origen en un seminario que dio Hawking en Stanford en abril, invitado por Linde. La perspectiva de ver a esos dos hombres «luchando» en persona atrajo a una multitud. Hawking también debatió con Linde y Alexander Vilenkin el noviembre siguiente en Monterrey, California; en esa ocasión, defendió su utilización del principio antrópico con una convicción que presagiaba el uso mucho más importante que le daría en el futuro: «El universo en el que vivimos no se desmoronó al principio ni se volvió casi vacío, así que debemos tener en cuenta el principio antrópico: si el universo no hubiera sido adecuado para nuestra existencia, no nos estaríamos preguntando por qué es como es[335]». Eri cuanto a la propuesta de Hawking y Turok, el jurado pasaría mucho tiempo deliberando.

Capítulo 16

A mí me parece que está claro

En diciembre de 1999, en las vísperas del nuevo milenio, el presentador de la CNN, Larry King, acudió en persona a Cambridge al DAMTP para grabar una entrevista con Hawking, quien programó con cuidado en el ordenador las respuestas a las preguntas acordadas para evitar retrasos al contestar. La entrevista se emitió el día de Navidad. Cuando Larry King le preguntó cómo pensaba celebrar aquel Fin de Año tan especial, Hawking contestó que iba a ir a una fiesta de disfraces de personajes de los Simpson, vestido de sí mismo. Así no tendría que disfrazarse[336].

Hawking inició el nuevo milenio jugando en las mejores ligas. Firmó, junto con otros eruditos, entre ellos el arzobispo Desmond Tutu, una «Carta para el Tercer Milenio sobre Discapacidad». En mayo de 2000 discrepó con el príncipe Carlos de Inglaterra por oponerse a los alimentos modificados genéticamente, y en agosto grabó un homenaje televisado al candidato a la presidencia de Estados Unidos, Al Gore, que se emitió en la Convención Nacional del Partido Demócrata estadounidense.

Sus disertaciones, dirigidas a audiencias de miles de personas, seguían llevándolo por todo el mundo, a Corea del Sur, Mumbai y Deli en la India o a Granada en España. Dio una conferencia en el Caltech para celebrar el sexagésimo cumpleaños de Kip Thorne, el «KipFest», en junio del año 2000, y otra en Cambridge con la que se recaudaron miles de libras para que la escuela de primaria Newnham Croft pudiera construir una nueva ampliación. En el verano de 2001 se emitió en BBC4 un nuevo documental, The Real Stephen Hawking. Hawking llamó la atención del público sobre la necesidad de desarrollar nuevas tecnologías para los discapacitados al aceptar anunciar la silla de ruedas Quantum Jazzy 1400. «Hará que mis enfermeras se mantengan en forma mientras intentan seguirme el ritmo», decía bromeando, y no exageraba.

Sí que «intentaban seguirle el ritmo». Un viaje al extranjero era, y lo sigue siendo, como movilizar a un ejército: Hawking, su asistente universitario, una enfermera y dos cuidadores eran una parte mínima. La cantidad de aparatos y equipaje que iban con ellos es enorme desde la década de 1980, cuando empezó a viajar con el ordenador y los artilugios que utilizaba para comunicarse. Joan Godwin, que supervisó el traslado de toda esa parafernalia por todo el mundo en muchas ocasiones, dice que consiste en las maletas habituales para la ropa, el equipo imprescindible de succión para mantener las vías respiratorias abiertas y una bolsa negra muy pesada que contenía todo lo que podría ser necesario en caso de producirse una emergencia. Su asistente universitario lleva las herramientas, el equipo y las piezas de recambio necesarias para el mantenimiento y las reparaciones urgentes de la silla de ruedas y del ordenador. No es de extrañar que en ocasiones algunos objetos se perdieran por el camino. Godwin recuerda la crisis y las compras que tuvieron que hacer de emergencia cuando la maleta donde estaba toda la ropa de Hawking se extravió y nunca llegó a la siguiente parada, donde debía encontrarse con Bill Gates. En otra ocasión, cuando ella no iba de viaje, recibió una llamada de teléfono histérica de los empleados de Hawking desde el otro lado del mundo. El equipo de succión estaba en un coche y habían perdido las llaves. ¿Qué hacían?

Desde el inicio del nuevo milenio, Hawking vuela siempre que es posible en jet privado. En un vuelo comercial la silla de ruedas debía ir dentro del avión para evitarle una larga espera en el avión vacío hasta que sacaran el equipaje y le llevaran la silla. Incluso le había pasado que la silla tuviera su propio asiento de primera clase. Los controles de seguridad eran un eterno problema porque la silla no pasaba por el detector de metales, aunque la mayoría de las veces nadie insistía en registrarle. Y no solo los aviones suponían un reto. También tenían que hacer complejos preparativos especiales para que el tren bala de Japón parara durante treinta segundos más.

Poco después del inicio del milenio, parte de la prensa que había descrito con tanta emoción todo ese ir y venir, las apariciones públicas de Hawking y los honores que recibía parecía ansiosa por informar de los rumores que aseguraban que sufría un misterioso maltrato físico. Cuando la policía de Cambridge abrió una investigación, Hawking se negó categóricamente a colaborar. Rechazó la preocupación, a menudo desquiciada, del personal y la familia, e hizo saber a la policía y a todo el mundo, con total rotundidad, que no quería interferencias en su vida ni en la de su esposa. Durante cinco años continuaron las investigaciones intermitentes, los rumores y las preguntas de la policía a colegas, empleados y familia sobre una supuesta serie de «heridas sin explicación», de las cuales algunas, en teoría, suponían una amenaza para su vida, hasta que en marzo de 2004 la policía abandonó la investigación.

Las p-branas no son tan tontas

En el inicio del milenio y durante los años inmediatamente posteriores, Andrei Linde y sus colaboradores trabajaban en la conexión entre la teoría de cuerdas y el multiverso de la inflación eterna, mientras que Hawking y algunos de sus alumnos y exalumnos aunaban esfuerzos (cuando Hawking no estaba en algún lugar remoto del mundo) para conciliar la propuesta de la ausencia de límites y una idea relativamente nueva, llamada teoría de las branas. Además seguían examinando los agujeros negros a la luz de la teoría de las branas.

El término «p-brana» fue acuñado por Peter Townsend, uno de los colegas de Hawking en el DAMTP, que realizó un trabajo fundamental sobre esas rarezas teóricas. La «p» de p-brana puede ser cualquier número, e indica cuántas dimensiones tiene la brana. Si p = 1, tenemos una 1-brana. Tiene una dimensión, la longitud, por tanto es una cuerda. Si p = 2, tenemos una 2-brana. Tiene dos dimensiones, la longitud y la anchura, así que es una lámina o membrana. Siguiendo la misma línea, podríamos decidir que el infame «cubo gelatinoso» mortal de algunos juegos de aventuras debe de ser una 3-brana, aunque eso no forma parte de la teoría. También es posible que «p» equivalga a números más grandes, pero son más difíciles de imaginar. El esquema recuerda a una teoría que plantearon en el siglo V a. C. los pitagóricos, y que más adelante recogería Platón, según la cual el mundo se crea en una progresión que va del punto, a la línea, a la superficie y al sólido. Platón especuló que debería de haber más dimensiones en la progresión, pero las anteriores eran las necesarias para conformar el mundo tal y como lo conocemos[337]. Los teóricos modernos de las branas están mucho menos limitados porque tienen en cuenta esas dimensiones adicionales.

Las branas pueden absorber y emitir partículas de la misma manera que los agujeros negros. Igual al menos que ciertos tipos de agujeros negros, el modelo de branas predice el mismo ritmo de emisión que el modelo de pares de partículas virtuales de Hawking.

Las branas proporcionan una suerte de punto de almacenaje de la información que cae en un agujero negro, pero podrían hacer mucho más, pues la información emerge finalmente en la radiación de las branas. Al considerar esta posibilidad, Hawking volvía a pensar en la consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg: todas las regiones del espacio deben estar llenas de agujeros negros diminutos que aparecen y desaparecen con la misma rapidez que lo hacían los pares de partículas en la radiación de Hawking. Esos enanitos engullen partículas e información. Por supuesto, son cien trillones de veces más pequeños que un núcleo atómico, de hecho, «mordisco» sería una palabra mejor para definirlos; y por eso, según Hawking, las leyes de la física siguen siendo deterministas para los problemas y propósitos cotidianos. Sin embargo, eso no significa que la pérdida de información sea menos seria. ¿Acudirían las branas al rescate?

Tras el anuncio de Hawking en 1981 de que la información se perdía en el universo debido a los agujeros negros, la polémica sobre la paradoja de la información seguía viva, aunque (sorprendentemente, dada la importancia de esa cuestión para la física) no con la misma intensidad con la que parecía inquietar a Hawking o llamar su atención mientras pensaba en otros temas. Algunos se preguntaban si solo estaba siendo terco al ignorar los interesantes argumentos que contradecían sus ideas y al negarse a dar un paso adelante y participar en el debate. Otros temían que simplemente no se encontrara lo bastante bien para contestar con fuerza y coherencia. Él, sin embargo, creía haber dado un veredicto irrefutable, por muy desafortunado que fuera, y no consideraba que ninguno de los argumentos en contra fuera lo bastante sólido como para volver al ataque.

No obstante, el jefe no estaba dormido. Conocía la propuesta que había hecho Susskind en 1993, y la sugerencia de la brana para solucionar la paradoja de la información realizada en 1996 por los físicos Andrew Strominger y Cumrun Vafa le había llamado la atención. Hawking y sus colegas sopesaron esa solución para el problema de la pérdida de información, y algunos albergaban esperanzas al respecto. El gigante se revolvió un poco en su guarida, pero luego se dio la vuelta y siguió sin estar convencido. Hawking se mantuvo en sus trece: la información se pierde en los agujeros negros y es irrecuperable. Las branas, aunque son interesantes por otros motivos, no eran la respuesta. No obstante, cuando Hawking terminó una conferencia con las palabras: «El futuro del universo no está completamente determinado por las leyes de la ciencia y por su estado actual, tal y como opinaba Laplace: Dios aún se guarda algunos ases en la manga», y en la última diapositiva aparecía la silueta de un anciano con barba y una sonrisa enigmática que se metía unos naipes en la manga de la bata. Cabía preguntarse: ¿serían cartas de 2-branas?

La prehistoria de la «cáscara de nuez»

Lo primero que vi u oí de El universo en una cáscara de nuez fue un montón de páginas escritas que me envió Ann Harris, la editora de Hawking en Bantam de Nueva York, en el verano de 2000. Había versiones impresas de conferencias públicas y científicas y artículos, la mayoría recientes, algunos fáciles de entender, otros llenos de ecuaciones y de lenguaje especializado, eran repetitivos entre sí y, en ocasiones, también respecto de libros anteriores de Hawking. En definitiva, no parecía en absoluto un libro coherente: se hablaba de la teoría de las cuerdas, la teoría M, el tiempo imaginario, las sumas de historias, la paradoja de la información, el principio holográfico, las dimensiones adicionales, por no hablar de resúmenes de temas más básicos como la mecánica cuántica, la relatividad general, los agujeros negros y el Big Bang. Era una cantidad ingente de material y sin duda no cabía en una cáscara de nuez… todavía. Ann Harris quería saber si podía convertirse en un libro. Stephen Hawking era una de las joyas de la corona de Bantam. Era impensable devolvérselo y decirle que no se podía publicar.

Accedí a echar un vistazo al material y enseguida me absorbió completamente. Escribí comentarios para Ann en los márgenes: «esto es lo que quiere decir…», o «demasiado técnico», o «comprensible», o «ya lo ha dicho en la p. 33», y creé un mapa para ilustrar cómo se podrían unir las piezas, y las piezas de las piezas, de manera que conformaran capítulos de un libro. Ann Harris me incorporó al proyecto con instrucciones de «ayudar a Hawking a hacer que el libro fuera más sencillo para que la gente normal pudiera entenderlo». La «gente normal» no era el problema. Yo era uno de ellos.

Al final resultó que Stephen Hawking se nos había adelantado a Ann Harris y a mí. Tenía un plan perfecto para hacer que el libro encajara. La organización no lineal era intencionada. Serían capítulos independientes, cada uno sobre un tema, que podrían leerse en cualquier orden una vez dominada una pequeña parte de material esencial. Mi tarea se convirtió en ayudar a suavizar la irregularidad en los niveles de dificultad de los capítulos y señalar las partes que necesitaban algo más de elaboración para hacerlas accesibles a un lector general inteligente. Hawking decidió aprovechar la oportunidad para volver a recalcar algunas de sus posturas sobre cuestiones controvertidas más allá del campo de la ciencia. Tras varios meses comunicándonos por correo electrónico, trabajamos juntos durante dos semanas en su despacho de Cambridge. También colaboraba un ilustrador fantástico, Philip Dunn, del Book Laboratory and Moonrunner Design. Al principio me preocupaba la precisión científica, pero al final las imágenes convirtieron ese libro en el texto con las ilustraciones más innovadoras de todas las obras de Hawking.

Fuera de Silver Street

En el año 2000 ya se había producido un cambio radical en el DAMTP. A pesar de que el nuevo complejo ultramoderno llamado Centro de Ciencias Matemáticas no estaría acabado hasta 2002, el DAMTP ya se había trasladado allí tras abandonar el viejo edificio de Silver Street cuando fui a trabajar con Hawking en El universo en una cáscara de nuez. En vez de atravesar los patios traseros de la universidad y el río Cam para llegar al nuevo complejo desde mi alojamiento en Clare Hall, fui caminando en dirección contraria, lejos del centro antiguo de Cambridge, a través de una zona residencial acomodada en dirección a los New Cavendish Labs, pero no muy lejos. El nuevo Centro de Ciencias Matemáticas seguía en obras, pero ya parecía salido de Star Trek, excepto por el techo «verde» (literalmente, estaba cubierto de césped) de una sección. Ya no podía entrar directamente, tenía que ir a buscarme a recepción la asistente personal de Hawking, a la que no conocía, Karen Simes.

El nuevo despacho de Hawking había mejorado mucho respecto del antiguo de Silver Street. Era espacioso, con alfombras, moderno, ligero y con dos paredes de cristal: un «despacho con vistas». Además de tener espacio para el escritorio, los ordenadores, las librerías y una pizarra, cabían un sofá de felpa, sillas y una mesa de café para los invitados, todos en tonos suaves de diseño. Marilyn Monroe supervisaba la escena desde un retrato enmarcado en colores pastel, de mucha más categoría que el que recordaba colgado en Silver Street. La mayoría de las fotografías que estaba sobre el escritorio era de William, el hijo de Lucy, nieto de Hawking. Las ventanas daban al césped de la planta baja y la antigua zona residencial de gente adinerada que rodeaba el complejo. Me contaron que las vistas no iban a durar mucho porque aún se estaba construyendo el centro y pronto añadirían un pabellón a unos metros de las ventanas. No obstante, las vistas eran una mejora considerable respecto del viejo aparcamiento y el edificio de ladrillo blanco.

Con todo, era una grave pérdida que la única sala en todo el complejo vagamente comparable a la sala común de Silver Street fuera un gran comedor que se encontraba a un buen trecho por pasillos, rampas y puentes exteriores de la oficina de Hawking. El tamaño y la lejanía hacían que no se prestara como la vieja sala destartalada a escribir ecuaciones en las mesas y celebrar seminarios improvisados mientras se tomaba un té o un café a las cuatro de la tarde. Había que poner remedio a la situación.

Aun así, el edificio era impresionante por sus maravillas técnicas. Las persianas suben y bajan sin intervención humana según la intensidad de la luz. También se bajaban por la noche porque los vecinos se habían quejado de que dado el tamaño y el brillo de esa monstruosidad ultramoderna ya no era necesario preguntarse si existía vida extraterrestre… había aterrizado en la acera de enfrente. De vez en cuando el edificio también «respiraba», y los papeles salían volando cuando, automáticamente, surgía aire de los conductos de ventilación, puertas y ventanas.

Pese a toda esa modernidad e innovación, el sonido del clic de la cajita que Hawking sujetaba en la mano, las palabras que corrían por la pantalla y la voz del sintetizador eran justo como las recordaba. También conocía a algunas de las enfermeras.

Pese a que me había estado comunicando con Hawking por correo electrónico durante varios meses antes de regresar a Cambridge, era un alivio ver en persona que ni el traslado al nuevo edificio, ni los continuos viajes por todo el mundo, ni la fama, ni el hecho de ser abuelo, ni los cambios en su vida personal, habían impedido que continuara con el trabajo que amaba y al que había dedicado tantos años de supervivencia inesperada y triunfal. El jefe seguía despierto. Por supuesto, nuestras conversaciones no eran convencionales: con el aparato que sostenía en la mano debía mover el cursor por la pantalla para buscar a toda velocidad cada palabra por las medias pantallas y las líneas llenas de términos, cuando finalmente intentaba atrapar la palabra, a menudo no lo conseguía y el proceso volvía a empezar. Sabía que debía resistir la tentación de terminarle las frases, aunque supiera qué iba a decir. Sería de mala educación, y él podría muy bien seguir y terminar la frase de todos modos. Así que esperaba, observaba y animaba en silencio al cursor para que atrapara la palabra. «¡Vamos! ¡Allí! ¡Ya la tienes! ¡No!». Me di cuenta de que estaba moviendo de arriba abajo mi propio puño y paré. ¿Tendría algunos improperios programados en sus listas de frases? No lo sé. Pasados unos minutos de frustración al principio de las dos semanas, me calmé. Debía seguir su ejemplo, ser paciente y dejar que todo transcurriera a su manera. Él no se sentía frustrado, o tal vez sí, pero no lo demostraba.

Nuestra colaboración en El universo en una cáscara de nuez consistía principalmente en que yo señalaba los párrafos, frases y a veces fragmentos más largos del manuscrito que consideraba que debían reformularse en un lenguaje más sencillo. Había preparado textos alternativos, pero en todos los casos, pese a que escuchó mis sugerencias, insistió en hacer los cambios con sus propias palabras. A veces un comentario mío como «creo que esta frase es demasiado difícil, Stephen» provocaba un torrente de clics y palabras que parpadeaban para acabar formando la respuesta: «A mí me parece que está claro». No obstante, se ponía a trabajar para solucionar el problema, traduciendo laboriosamente el lenguaje de la física teórica al de la «gente normal». Solo en algunas ocasiones, cuando la traducción seguía sin ser lo bastante sencilla, le decía: «Lo siento, pero no lo entiendo», aunque pensara que sí lo entendía. Él contestaba: «Entonces lo haré más sencillo», y lo hacía.

Una de las propuestas más interesantes que hacía en El universo en una cáscara de nuez era que tal vez vivimos en una superficie cuatridimensional dentro de un espaciotiempo dimensional mayor. Denominó a esa superficie «mundo brana» (o «universo membrana»).

Si viviéramos en esa situación, todo lo que existe en nuestro mundo brana cuatridimensional, lo que normalmente llamamos «el universo» (la materia y la luz, por ejemplo) se comportaría de la manera que hemos descubierto que se comporta el universo que conocemos, a excepción de la gravedad. La gravedad (en tanto que el espaciotiempo curvo de la relatividad general) se extendería por el espaciotiempo dimensional mayor, y por lo tanto veríamos que la gravedad se comportaría de forma extraña. En primer lugar se debilitaría con la distancia más rápido de lo que la experiencia nos indica.

En ese punto surgía una complicación, ya que si la fuerza gravitacional decayera más rápido con la distancia, los planetas no podrían orbitar como lo hacen, sino que caerían en el Sol o se escaparían por el espacio interestelar. Y eso no ocurre. Sin embargo, supongamos que las dimensiones adicionales no se extienden mucho, sino que terminan en otro mundo brana bastante cerca del nuestro, un mundo brana paralelo que no podríamos ver porque la luz, como hemos dicho, estaría confinada a su propio mundo brana y no se expandiría por el espacio entre mundos brana. Puede estar a solo un milímetro de nosotros pero ser imperceptible porque ese milímetro se mide en alguna dimensión espacial adicional. Imaginemos una analogía en un mundo bidimensional: hay unos cuantos insectos sobre un pedazo de papel, muy cerca y en paralelo, hay otro pedazo de papel inmóvil. Los insectos no son conscientes de la presencia del otro pedazo de papel porque no pueden concebir una tercera dimensión del espacio. Solo conocen las dos dimensiones de su pedazo de papel. Si las dimensiones adicionales terminaran en ese mundo brana en la sombra, en distancias mayores que la separación entre esos mundos brana, la gravedad no sería capaz de expandirse con libertad. Igual que otras fuerzas de la naturaleza, estaría confinada a nuestro mundo brana y decaería con la distancia, tal y como esperamos que ocurra, al ritmo adecuado para las órbitas planetarias.

No obstante, habría pistas reveladoras. En distancias menores que la separación entre mundos brana, la gravedad variaría más rápido, y esas variaciones deberían aparecer en las medidas del efecto gravitatorio, muy reducido, entre objetos pesados separados por distancias extremadamente cortas.

Hay otras implicaciones interesantes: un mundo brana «paralelo» cercano sería invisible para nosotros porque la luz de ese mundo brana no podría expandirse hasta el nuestro, pero sentiríamos y observaríamos los efectos gravitatorios de la materia en esa brana vecina. Esos efectos serían un misterio para nosotros, porque parecerían producidos por fuentes que solo podríamos detectar mediante su gravedad.

¿Es esa la explicación al misterio de la «masa ausente» y la «materia oscura» de la astrofísica? Para que las estrellas, las galaxias y los conjuntos de galaxias estén situados como lo están y se muevan como lo hacen tiene que haber mucha más materia en el universo de la que podemos observar en cualquier parte del espectro electromagnético. ¿Sería posible que estuviéramos observando la influencia gravitatoria de la materia en otros mundos brana?

Existen otros modelos de mundo brana además del que incluye branas paralelas; asimismo, las especulaciones sobre las implicaciones de los modelos se han extendido a muchos temas de gran interés para Hawking, como los agujeros negros, la radiación en el horizonte de sucesos, la evaporación de agujeros negros, las ondas de gravedad, la relativa debilidad de la gravedad en comparación con las otras fuerzas de la naturaleza, el origen del universo y su historia en el tiempo imaginario, la teoría inflacionaria, la longitud de Planck y la propuesta de ausencia de límites.

¿Cómo se interpreta la propuesta de ausencia de límites desde la perspectiva del mundo brana?

Nuestro mundo brana tendría una historia en el tiempo imaginario que sería como una esfera cuatridimensional, es decir, como la superficie de la Tierra pero con dos dimensiones más. Hasta aquí (tras leer los capítulos anteriores del libro), debería sonarnos familiar. La diferencia es que en la propuesta de ausencia de límites original no había nada «dentro» de la esfera en expansión, dentro del «globo del mundo» que Hawking nos pedía que imagináramos. En la nueva versión del mundo brana no ocurre lo mismo. Dentro de la burbuja hay un espacio dimensional mayor, y el volumen de ese espacio, tal y como estaba previsto, aumenta a medida que se expande el mundo brana.

En el tiempo cronológico que experimentamos, nuestro mundo brana se expandiría con una fase inflacionaria como la que se describe en la teoría de la inflación. El resultado más probable sería que se expandiera para siempre al ritmo inflacionario, sin permitir jamás que se formaran estrellas y galaxias. Sin embargo, nosotros no podríamos existir en ese mundo brana, y es obvio que existimos, de modo que el principio antrópico nos obliga a averiguar si el modelo de mundo brana ofrece otro escenario menos probable pero no imposible. Y sí lo ofrece. Vemos que hay historias en el tiempo imaginario que podrían corresponder al comportamiento del tiempo real en el que el mundo brana pasó por una fase de expansión inflacionaria acelerada solo al principio y luego se ralentizó. Después podrían haberse formado galaxias y habría evolucionado vida inteligente. Eso nos suena más.

La sugerencia más inconcebible relacionada con las branas está inspirada en nuestro conocimiento de la holografía. Recordemos la propuesta de Leonard Susskind sobre la aplicación de la holografía a los agujeros negros. En la holografía, la información acerca de lo que ocurre en una zona del espaciotiempo puede estar codificada dentro de sus límites. Hawking nos plantea la pregunta de que tal vez solo pensamos que vivimos en un mundo en cuatro dimensiones porque somos sombras proyectadas en la brana por aquello que esté ocurriendo en el interior de la burbuja.

El trabajo sobre La cáscara de nuez se prolongaría durante varios meses por correo electrónico, puliendo los textos, pero durante aquellas dos semanas en las que estuve en Cambridge hicimos la mayor parte del trabajo. Fue emocionante, pero también tenso. Cuando salí del aparcamiento del Centro de Ciencias Matemáticas la última tarde, solté un grito en silencio y, por fin, me permití mover el puño arriba y abajo. ¡Lo habíamos conseguido! Había sobrevivido, igual que Stephen Hawking.

Cena en Caius

Una fría noche de noviembre durante esas dos semanas en Cambridge fui a cenar con Stephen Hawking en su furgoneta a Caius. La furgoneta se detuvo en el punto donde King’s Parade se convierte en Trinity Street, entre la Cámara del Senado y la Greater St Mary’s Church, enfrente del Gonville and Caius College. La enfermera que nos había llevado allí desde el Centro de Ciencias Matemáticas puso el freno, dejó los faros encendidos y se acercó al lado del copiloto para desabrochar a Hawking los pesados arneses que lo sujetaban junto con su silla de ruedas donde normalmente estaría el asiento del copiloto. Yo, que era la única ocupante del asiento trasero, me aparté y esperé en la calle, pues sacar la silla de ruedas no era tarea fácil y requería espacio para maniobrar. Los omnipresentes ciclistas de Cambridge me esquivaban a mí y la furgoneta con unos reflejos rápidos como un rayo. Pronto tendrían también que esquivar la rampa metálica que sobresalía de la puerta y que permitía que Hawking, muy abrigado por el frío viento, bajara con su silla suavemente hasta la acera.

Se abrió camino a un ritmo majestuoso y lento en la entrada de Gonville and Caius y por los tres patios que llevaban hasta la entrada del salón. Después de tantos años, y de todos sus logros en la causa de la movilidad para discapacitados, seguía sin haber una entrada adecuada que permitiera a Hawking acceder a la sala común de profesores y el vestíbulo de su facultad. En el diminuto ascensor solo cabían él y su enfermera. Nos indicó a mí y a mi marido, que se había unido a nosotros en la entrada, cómo llegar por otro camino. Nos reunimos con él mientras cruzaba las cocinas y otras salas que no entran en el circuito turístico, aunque la mayor parte de Caius es antigua y bonita. En el salón, revestido con muchos paneles, la chimenea estaba encendida, y los compañeros de facultad saludaron a Hawking de una manera que revelaba que lo conocían bien y que habían dejado de sorprenderse, asombrarse o sentirse impresionados por su discapacidad o sus logros hacía ya tiempo. De hecho, algunos de ellos reúnen los mismos requisitos para ganarse la fama en sus campos académicos, pero no gozan del mismo renombre internacional. Para ellos es simplemente Stephen.

Después de tomar un jerez, todo el mundo pasó al salón y tomó asiento en la mesa principal, que está un poco por encima de las largas mesas abarrotadas de bulliciosos estudiantes, pues en el Caius College la cena en el salón seguía siendo algo muy serio. Los estudiantes licenciados de la facultad comían con algo más de calma en la galería de trovadores, sin trovadores. Entre el agradable tintineo de los tenedores y cuchillos de la vajilla de la facultad, el murmullo de las voces jóvenes, los gritos, las escandalosas carcajadas ocasionales y las voces mejor moduladas de los profesores, comimos y bebimos un buen vino de la bodega de la universidad. La enfermera de Stephen Hawking le puso su enorme babero en el pecho y le dio de comer, mientras él apretaba el aparato que sujetaba en la mano y comentaba la política internacional con mi marido, a través del ordenador.

En las paredes del salón están colgados los retratos de profesores eminentes de Caius. Casi en el centro, ocupando un lugar prominente, hay un cuadro moderno de Hawking. Durante siglos, de ese college y de esas largas mesas, han salido hombres (y, en los últimos años, mujeres) para dar clases, seguir investigando, ganar dinero y cambiar el mundo. Comimos, igual que ellos, con aquella extraña amalgama de cosas nuevas, antiguas, destacables, ordinarios, novatos y personas venerables. Fue parecido a cenar en un campamento de verano en una sala que tuviera siglos de antigüedad y una belleza incongruente. En esa generación, Caius había atraído a uno de los hombres más extraordinariamente diferentes de nuestro tiempo, al que todo el mundo parece considerar un acampado más.

Durante las dos semanas que pasé en el despacho de Hawking en el otoño de 2000, trabajando con él en El universo en una cáscara de nuez, a menudo llegaba al DAMTP antes que él y esperaba en el moderno escritorio curvo que había entre la puerta de su oficina y el puente desde el ascensor con su «vaina» supermoderna. Todos los días cuando se abrían las puertas del ascensor y salía su silla, me parecía que producía una leve pero profunda alteración de la percepción de la realidad que exigía un pequeño reajuste por mi parte. Incluso cuando ya había aprendido a preverlo, no podía dejar de tener la impresión de que un pedacito de otro mundo, ajeno a mí por el intelecto superior y la discapacidad, pero también por una voluntad que no había conocido en ningún otro sitio, avanzaba despacio y de forma inexorable a través de nuestro espacio y tiempo, desde el puentecito a la puerta del despacho, casi pisándome los dedos de los pies.

La voz mecánica decía «Buenos días» o preguntaba «¿Cómo estás?», o algo similar… y empezaba la jornada laboral de Hawking.

Parte IV

2000-2011

Capítulo 17

Un horizonte de posibilidades en expansión

En unas declaraciones en enero de 2000, en el marco de una entrevista para el inicio del nuevo milenio centrada en sus predicciones sobre lo que deparaba el futuro a la raza humana, Hawking resumió sus ideas sobre el tema de la ingeniería genética. Según él, hacía más de diez mil años que los seres humanos no experimentaban cambios significativos en su ADN. Sin embargo, pronto no tendrán que seguir esperando a que una evolución biológica produzca esos cambios, y no lo harán. Probablemente en los próximos mil años seremos capaces de rediseñar por completo nuestro ADN y aumentar el tamaño de nuestro cerebro. Por muchas prohibiciones que se establezcan respecto de la ingeniería genética en seres humanos, sin duda estará permitida en animales y plantas por motivos económicos, «y alguien lo probará con seres humanos a menos que tengamos un orden mundial totalitario. Alguien mejorará al ser humano de alguna manera. No estoy defendiendo la ingeniería genética en los seres humanos, solo digo que es probable que ocurra y que deberíamos pensar en cómo afrontarlo[338]».

Año y medio más tarde, había cambiado de opinión. En una entrevista concedida poco después del 11 de septiembre, le dijo al periódico alemán Focus que los seres humanos harían bien en modificar su ADN para evitar quedar relegados por los ordenadores superinteligentes que finalmente gobernarían el mundo[339]. ¿De verdad los ordenadores pueden llegar a ser tan inteligentes? Hawking había comentado en ocasiones anteriores que los ordenadores son «menos complejos que el cerebro de una lombriz, una especie conocida no precisamente por su capacidad intelectual[340]». Sin embargo, pensaba que «si en los seres humanos pueden operar moléculas químicas muy complejas para hacerlos inteligentes, unos circuitos electrónicos de igual complejidad podrían conseguir que los ordenadores actuaran de manera inteligente[341]». Después los ordenadores inteligentes diseñarían ordenadores aún más inteligentes y complejos[342].

Su nueva postura fue polémica, pero cayó en el olvido después de los ataques del 11 de septiembre. En las entrevistas que inevitablemente se sucedieron (ya que los medios de comunicación estaban convencidos de que Stephen Hawking tenía sabias palabras que ofrecer en otros temas aparte de la física) tuvo la oportunidad de introducir otro asunto que había estado sopesando. Le dijo a un periodista del The Guardian que «aunque el 11 de septiembre fue horrible, no supuso una amenaza para la supervivencia de toda la raza humana. El peligro es que por accidente o por diseño creemos un virus que nos destroce[343]».

Hawking recomendaba elaborar lo antes posible un plan para colonizar a largo plazo el espacio y así garantizar la supervivencia de la raza humana. No era una idea improvisada que pronto olvidaría. Ya en la entrevista de inicio del milenio había predicho un vuelo tripulado por hombres, «o debería decir personas», a Marte en este siglo. Pero ese sería solo el primer paso. Marte no reúne las condiciones para ser habitado por seres humanos. Tenemos que aprender a vivir en estaciones espaciales o viajar a la estrella siguiente, y él estaba seguro de que ese viaje no se produciría dentro de este siglo. Dado que no podemos viajar más rápido que la luz (por mucho que diga la ciencia ficción), el viaje sería lento, aburrido y difícil. Hawking volvería a la idea de la conveniencia de que los seres humanos colonizaran el espacio en los libros infantiles que escribiría con su hija Lucy al cabo de unos años. Le parecía una necesidad lo bastante urgente para inculcarla a los niños que establecerían las prioridades en el futuro. Ese tipo de afirmaciones sobre cuestiones que escapaban a su campo de especialización no gustaban a todo el mundo. La mayoría de los críticos de Hawking decía que no estaba «equivocado», sino que era un «ingenuo». Sir Brian Pippard, una eminencia de la física del siglo XX, se disculpó en una ocasión por la «tendencia que él y otros tenían a creer que sus conocimientos los eximen del deber de estudiar otras ramas del conocimiento antes de aportar su granito de sabiduría[344]». Tal vez pudiera culparse a Hawking de ello, pero sabía que tenía una oportunidad única de llegar al público con ideas de cuya importancia estaba convencido y que debían ser escuchadas. Posiblemente tenía peso suficiente para influir en las políticas públicas.

La TDT revisada

En su conferencia inaugural de la cátedra lucasiana en 1980, Hawking anunció que la candidata más prometedora a unificar las fuerzas y las partículas era la supergravedad N=8. En 1990 me dijo que sospechaba que podrían ser las supercuerdas, ya que su propuesta de ausencia de límites respondía a la pregunta sobre las condiciones límite del universo. Después de que el fin del milenio llegara y se fuera, seguía sin vislumbrarse el fin de la física teórica, ni una teoría del todo. En abril de 2000, Hawking le dijo a un periodista: «Aún creo que existe un 50 por 100 de posibilidades de que encontremos una teoría completa y unificada durante los próximos veinte años[345]», una previsión mucho más modesta y provisional que la planteada en su conferencia en la cátedra lucasiana.

A medida que pasaban los meses, Hawking fue perfilando sus hipótesis. Se estaba replanteando uno de los mayores hitos de su carrera científica, ya que empezaba a sospechar que la teoría fundamental unificada (si es que existía) se encontraba en un nivel al que jamás podríamos acceder. Nuestra capacidad de comprensión siempre será como una colcha de retazos, con diferentes teorías para cada región que solo coinciden en ciertas áreas que se solapan. Si es así, no sería acertado considerar que lo que parecen incoherencias entre las teorías sean una señal de que son frágiles o incorrectas. Lo que seríamos capaces de descubrir acerca del universo sería inevitablemente una especie de rompecabezas en el que no es tan difícil «identificar y encajar las piezas de los bordes» (la supergravedad y las distintas teorías de cuerdas) pero que jamás nos permitirá «hacernos una idea de lo que ocurre en el medio[346]». En una conferencia para la celebración del centenario del nacimiento de Paul Dirac en Cambridge, en julio de 2002, dijo: «Algunas personas sentirán una gran decepción al ver que no existe una teoría definitiva que se pueda formular como una cantidad finita de principios. Yo era de esos, pero he cambiado de opinión[347]».

Hawking pidió al público que recordara al matemático austríaco Kurt Gödel, que en 1931 demostró que las matemáticas eran «incompletas» porque en todo sistema matemático lo bastante complejo para incluir la suma y multiplicación de números enteros se pueden formular propuestas, incluso podemos ver que son ciertas, pero no se pueden probar o refutar matemáticamente dentro del sistema. Hawking pensaba que eso mismo podía ocurrir en la física, es decir, que algunas cosas sean ciertas pero no se puedan demostrar. Kip Thorne había mencionado el cambio en la manera de trabajar de Hawking, quien había sustituido la insistencia en una rigurosa demostración matemática por la búsqueda no ya de certezas sino de una «probabilidad elevada y de un avance rápido hacia el objetivo último de comprender la naturaleza del universo[348]». Hawking había dado grandes saltos intuitivos y esperaba que otros rellenaran los huecos que él iba dejando. ¿Se volvería más audaz todavía hasta el punto de advertir a los oyentes de que algunas cosas de las que estaba convencido serían imposibles de demostrar? No, incluso él tenía que acompañar a la raza humana al borde del abismo que nadie podía cruzar. Nuestras teorías son incoherentes o incompletas, según él, porque «tanto nosotros como nuestros modelos formamos parte del universo que estamos describiendo… Las teorías de la física son autorreferenciales[349]».

El nuevo candidato, que seguía siendo escurridizo, del que habló en la conferencia que pronunció para conmemorar el centenario del nacimiento de Dirac, no era «una teoría definitiva que se pudiera formular como una cantidad finita de principios», pero tal vez fuera lo mejor que llegáramos a hacer jamás: la teoría M. Una versión muy interesante de esa teoría incorporaba la teoría de las branas que había propuesto Townsend. Recordemos nuestra explicación de las p-branas según la cual cuando p = 1, es una cuerda. Así que las cuerdas podían ser consideradas parte de un clan mayor que Townsend había llamado p-branas. Hawking no estaba tirando por la borda, ni mucho menos, la supergravedad ni la teoría de cuerdas, sus dos anteriores candidatas favoritas para la teoría del todo. Las cinco teorías de supercuerdas más prometedoras podían agruparse en una familia de teorías que también incluyeran la supergravedad. Las teorías de las supercuerdas y la supergravedad eran piezas de la «colcha de retazos», útiles para tener en cuenta distintas situaciones, pero ninguna de ellas se podía aplicar en todos los supuestos. La inesperada red de relaciones que los físicos habían descubierto entre ellas llevaba a sospechar que esas teorías son, en realidad, expresiones distintas de una teoría subyacente más profunda, la teoría M, que no tenía una formulación única. Hawking empezaba a pensar que nunca la tendría.

En la red de modelos matemáticos de la teoría M, el espaciotiempo cuenta con un total de diez u once dimensiones. Normalmente se considera que nueve o diez son dimensiones espaciales y una temporal. Podríamos preguntarnos por qué nadie piensa nunca que podría haber más de una dimensión temporal, así que hay que decir que algunas versiones de la teoría sí permiten más dimensiones temporales, siempre y cuando el total siga siendo el mismo.

Por supuesto, nosotros solo experimentamos cuatro dimensiones. ¿Dónde están las demás? El propio Hawking comentó en 2001: «Debo decir que personalmente me he resistido a creer en las dimensiones adicionales. Sin embargo, dado que soy positivista, la pregunta de si existen de verdad las dimensiones adicionales no tiene sentido. Solo podemos preguntarnos si los modelos matemáticos con dimensiones adicionales ofrecen una buena descripción del universo[350]».

La respuesta que proponía a la pregunta de por qué no las vemos fue que las dimensiones adicionales son muy pequeñas. Pensemos en una manguera de jardín. Sabemos que una manguera de jardín es gruesa, pero a lo lejos parece una línea con longitud, pero con ninguna otra dimensión. Si las dimensiones adicionales estuvieran «ocultas» no las percibiríamos, no solo a escala humana, sino también en el plano de la física atómica o nuclear.

¿Podremos llegar a observarlas? Supongamos que una o varias de las dimensiones adicionales no estén ocultas del todo. Se podría probar con una generación más avanzada de aceleradores de partículas o midiendo la fuerza gravitatoria que funciona a distancias extremadamente cortas.

Entretanto, la teoría M y las dimensiones adicionales han sacado a la luz una demanda para el futuro de la física teórica y la cosmología. Ese futuro sería el tema de la conferencia que debería dar Hawking en su sexagésimo aniversario en 2002.

Los sesenta

La fiesta del sexagésimo aniversario de Hawking estuvo a punto de no celebrarse: se estrelló con la silla de ruedas contra una pared unos días antes del acontecimiento. Hawking lo mencionó en la introducción de su conferencia, «Sixty Years in a Nutshell» («Sesenta años en una cáscara de nuez»): «Han sido casi 59,57 años en una cáscara de nuez. Tuve un enfrentamiento con una pared unos días antes de Navidad, y ganó ella. Pero el hospital de Addenbrooke hizo un gran trabajo volviendo a montarme[351]».

Hubo un momento en el que las personas que organizaban la fiesta de cumpleaños se quedaron de piedra y contuvieron la respiración, pero luego se supo que Hawking estaba trabajando en su discurso de aniversario en la cama del hospital. Los preparativos continuaron. Nadie tuvo que cancelar en el último momento a la imitadora de Marilyn Monroe que haría carantoñas a Hawking y le cantaría con voz suave «I want to be loved by you», ni decirle a las eminencias de la física que acudían de todo el mundo que podían ir a dar sus charlas, pero que el hombre al que rendían homenaje no estaría presente. La fiesta se hizo, Hawking pensaba que los sesenta eran una cifra para celebrar. Les dijo a los periodistas que a mucha gente no le gustaba cumplir sesenta años, pero que para él era un cumplido. Nunca esperó vivir tanto tiempo.

Fue una celebración polifacética. Un congreso serio de cuatro días en honor a Hawking reunió artículos de gran nivel presentados por los grandes de la física teórica y la cosmología cuyo trabajo mencionaba el de Hawking. Durante un día en el que se celebraron conferencias divulgativas, se abrió al público. La verdadera celebración tuvo lugar por la noche, a la que asistieron nada menos que doscientos invitados. Estaba «Marilyn», a quien Hawking llamó «un modelo del universo». Hubo un coro formado por antiguos alumnos y estudiantes en el que también estaba Jane, la primera esposa de Hawking. Su marido, Jonathan Hellyer Jones, lo dirigió y los acompañó también el guitarrista de U2, Edge. Como el cumpleaños de Hawking coincidía con la festividad de San Esteban, cantaron «Good King Wenceslaus» con una letra escrita para la ocasión. «No fuimos muy malos», me dijo uno de sus exalumnos. En una de las fiestas, en el vestíbulo de Caius, Martin Rees (que ahora es ya lord Martin Rees, astrónomo real) se deshizo en elogios sobre su amigo. En una fiesta en el vestíbulo del Trinity College se produjo una explosión de color y música con una entrada espectacular de bailarinas de cancán. Había equipos de televisión de Channel 4, la BBC, y la CBS de Estados Unidos, y en la web de la BBC se retransmitió en directo la conferencia pública de Hawking, durante la cual el público cantó de forma escandalosa, espontánea, dolorosa y desafinada el «Cumpleaños feliz», una de las muchas veces que se oyó la canción esa semana. Tiempo después la BBC emitió todas las conferencias divulgativas bajo el título de «Las conferencias Hawking».

Los colegas de Hawking aprovecharon la oportunidad para tomarle el pelo:

Martin Rees: «Los astrónomos están acostumbrados a números grandes, pero pocos son tan enormes como lo que yo habría apostado en aquel momento [cuando Hawking estudiaba en Cambridge] a que jamás viviríamos esta celebración[352]».

Roger Penrose: «Estoy muy contento de ver que Stephen se haya hecho viejo también oficialmente, así ya puede salir de rositas cuando suelte extravagancias. Claro que Stephen siempre ha hecho esas cosas, aunque tal vez ahora llegue a ser incluso un poco más atrevido que antes[353]».

Bernard Carr: «En muchas ocasiones he tenido la sospecha de que existe más de un Stephen Hawking para poder hacer tantos descubrimientos importantes. ¡Me gustaría desearles a todos un feliz sexagésimo cumpleaños!»[354].

Leonard Susskind: «Stephen, como todos sabemos, es con diferencia la persona más tozuda y exasperante del universo[355]». Raphael Bousso: «Es un placer colaborar en la celebración del sexagésimo aniversario de Stephen Hawking (sobre todo porque Stephen saber montar fiestas[356])».

Gary Gibbons, elogiando «el indomable coraje de Stephen y su audaz optimismo[357]», citó a Robert Browning: «Ah, pero el alcance de alguien debería superar sus conocimientos, ¿si no para qué existe el cielo?».

Michael Green recordó el principio de la década de 1970 en Cambridge, cuando conoció a Stephen y la cosmología era tan menospreciada que «se consideraba una rama de la astrología y ni se tenía en cuenta[358]».

Neil Turok habló de las «verdaderas “ganas de vivir” de Hawking que le hacen seguir adelante superando todas las dificultades[359]».

El regalo de cumpleaños de Kip Thorne fue una promesa de que «los detectores de ondas gravitatorias (LIGO, GEO, VIRGO y USA) pondrán a prueba tus predicciones sobre los agujeros negros de la época dorada, y empezarán a hacerlo bastante antes de que cumplas setenta años[360]».

Los artículos redactados para el congreso celebrado por su sexagésimo aniversario constituyen un fantástico resumen de en qué punto se encontraba la física teórica y la cosmología en 2002, cómo se había llegado hasta ahí y, tal y como sugería el título del congreso, supusieron un trampolín para el futuro. Reunió a las mentes más privilegiadas del mundo sobre los temas que más interesaban a Hawking e incidió en su propio trabajo; además, en gran medida, reunió a eminencias de diversos campos con jóvenes enérgicos que serían los responsables de seguir investigando en el futuro, muchos de los cuales habían sido alumnos de Hawking. Duró una semana… ¿Por qué no? Era una fiesta de cumpleaños a la que durante muchos de esos sesenta años nadie esperó asistir. El regalo de cumpleaños de Elaine fue un vuelo de treinta y cinco minutos en un globo especialmente diseñado. Cuando Hawking soñó con ese viaje en el momento de la traqueotomía en 1985, se lo tomó como símbolo de esperanza. A los sesenta años, sus esperanzas se habían visto ampliamente colmadas.

Los colegas de Hawking y otras personas que compartieron su celebración de cumpleaños estaban deseando considerar una trivialidad su superación del accidente en silla de ruedas, pero en realidad fue más grave. Mientras recorría una vieja acera irregular en Malting Lane, cerca de casa, acompañado por una enfermera, perdió el control y chocó contra una pared, la silla volcó y Hawking se rompió la cadera. Neel Shearer, su asistente universitario, se encogió de hombros: «Llegaba tarde a una cita y corría al ritmo Hawking, como siempre[361]». Su frágil salud impidió administrarle una anestesia general cuando los médicos lo operaron. Con solo una anestesia epidural, Hawking experimentó todo el proceso, algo «parecido a escuchar un taladro Black and Decker[362]».

El año que cumplió sesenta años se publicó su recopilación, cuidadosamente escogida, de extractos de los textos de Copérnico, Galileo, Kepler, Newton y Einstein. En A hombros de gigantes también aparecían resúmenes biográficos de los cinco personajes y comentarios de Hawking.

Desvelando el fondo cósmico de microondas

A medida que avanzaba el nuevo milenio, se fue preparando una nueva generación de observadores y de instrumentos de observación para poner a prueba las predicciones de la cosmología inflacionaria con una precisión sin precedentes[363]. En la búsqueda constante de pruebas experimentales que pudieran confirmar o no las predicciones de inflación, con la atención puesta, lógicamente, en el fondo cósmico de microondas, el resplandor residual del Big Bang. El descubrimiento de George Smoot había demostrado que en la luz de microondas dispersa de una forma extraordinariamente regular, la temperatura varía de un punto a otro. En el año 2000, las observaciones de los globos midieron el fondo cósmico de microondas al detalle en determinadas partes del cielo[364]; y en 2001 el Interferómetro de Escala Angular en Grados del Polo Sur realizó mediciones parecidas.

Más adelante, en junio de 2001, la NASA lanzó la Sonda Anisotrópica de Microondas Wilkinson, WMAP por sus siglas en inglés (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)[365]. Su misión era ubicar el fondo cósmico con la mayor precisión posible hasta el momento. Era capaz de medir diferencias de temperatura que variaban en solo una millonésima parte de un grado y, dado que era un satélite y no un instrumento terrestre, tomaba esas medidas en todo el cielo. Las expectativas eran que la WMAP resolviera de una vez por todas muchas de las discusiones de las últimas décadas acerca de las propiedades básicas del universo: la edad, la forma, el ritmo de expansión, la composición y la densidad. Las distintas versiones de la teoría de la inflación contaban historias un poco diferentes sobre la precisión con la que se producía la inflación y hacían predicciones sobre el patrón de variaciones de temperatura que deberíamos encontrar en el fondo cósmico de microondas si comparamos la temperatura en distintas direcciones[366]. Se esperaba que los datos de la WMAP proporcionaran a los científicos distintas formas de probar esos escenarios diversos[367].

En febrero de 2003 el WMAP estuvo a la altura de las expectativas. Sus datos permitieron a los científicos establecer con certeza y precisión, tras muchas décadas de polémica, la edad del universo (13.700 millones de años), así como el momento en la historia del universo en que los patrones del fondo cósmico de microondas quedaron fijos: 380.000 años después del Big Bang. Los resultados de la WMAP demostraron que el espacio es plano y respaldó a los que insistían en que la mayor parte de la energía del universo hoy en día es «energía oscura». Las medidas de la WMAP demostraron que las variaciones en la temperatura y la densidad del fondo cósmico, observadas en todo el cielo (las variaciones que fueron la simiente de la formación de las galaxias), tenían aproximadamente la misma amplitud independientemente de su longitud, que todas las formas de energía tenían la misma variación, y que la distribución de las variaciones era aleatoria, exactamente como predecía el modelo inflacionario estándar del Big Bang[368].

No obstante, había cuestiones importantes que seguían sin resolverse con los primeros datos proporcionados por la WMAP en febrero de 2003. Faltaba una prueba clave: la teoría de la inflación hace predicciones sobre cómo deberían ser los patrones y características de las ondas gravitatorias que se originaron a partir del Big Bang según aparecen en el fondo cósmico de microondas; pero la WMAP no ha encontrado todavía esas huellas de las ondas gravitatorias. Tampoco se ha podido establecer si la energía oscura se debió a una «energía del vacío» (la constante cosmológica) o a una «quintaesencia». Curiosamente, las observaciones que encajaban bien con la cosmología inflacionaria también cuadraban con un modelo cíclico según el cual el universo se expandiría a partir de una gran explosión para acabar contrayéndose de nuevo en un Big Crunch, estableciendo un ciclo que no cesa de repetirse. Neil Turok y Roger Penrose eran partidarios de este modelo[369].

¿Una ralentización?

Hawking realizó otra incursión en la cultura popular en la primavera de 2003 cuando accedió a participar en un número en el programa Late Night with Conan O’Brien. El cómico Jim Carrey empezaba la actuación hablando de cosmología. Sonaba un teléfono móvil. Era Stephen Hawking que llamaba para decirle a Carrey que no molestara: «Sus cerebros de mosquito probablemente no son capaces de captar la idea». Dicho esto, enseguida se excusaba. No podía seguir hablando porque estaba viendo la película de Carrey Dos tontos muy tontos, impresionado por «su genialidad». La agenda de viajes de Hawking aquel año hizo que no parara de recorrer el mundo: empezó con una estancia de un mes en el Instituto Mitchell de física fundamental en la A&M de Texas, después acudió a una reunión sobre inflación cósmica en la Universidad de California-Davis; a Suecia, para recibir la medalla Oskar Klein de la Real Academia de las Ciencias sueca y para asistir a un simposio Nobel sobre teoría de cuerdas y cosmología; más tarde, regresó a Estados Unidos donde pasó dos meses en el Caltech y en la Universidad de California-Santa Bárbara, para acabar en la Case Western Reserve University en Cleveland.

Con semejante agenda, la inquietud de sus colegas físicos porque Stephen Hawking estuviera bajando el ritmo parecía infundada, pero también temían que ya no estuviera en el momento álgido de su capacidad intelectual. En una encuesta realizada a físicos a finales del milenio en la que se preguntaba quiénes eran los físicos más influyentes, el nombre de Hawking no aparecía en los primeros puestos. Cada vez le costaba más y era más lento utilizando el pequeño aparato que respondía a la débil presión que ejercía con la mano, la única manera que tenía de comunicarse con sus colegas. Una forma de solucionar esa situación frustrante era conseguir la ayuda de un estudiante de investigación. Esta vez Hawking eligió a un joven llamado Christophe Galfard. Su método de trabajo consistiría en que Hawking reflexionaría sobre un problema y le sugeriría a Galfard posibles enfoques, y este se concentraría entonces en los detalles matemáticos para descubrir si las ideas de Hawking eran correctas y si llevaban a algún sitio.

Galfard recuerda que le costó un tiempo coger el ritmo. A Hawking se le ocurrían ideas mucho más rápido de lo que él era capaz de abordarlas. Con unas palabras que eran un consuelo para cualquiera que, como yo, hubiera leído los artículos de Hawking y se hubiera esforzado por entenderlos, Galfard describió su disgusto al ver que le costaba unos seis meses descifrar cada frase. Llevaba medio año de retraso y le resulto difícil ponerse al día[370].

Con el fin de hacer que las cosas avanzaran con mayor rapidez, Galfard se tomó una libertad que pocos se habían tomado antes: terminar las frases de Hawking cuando su intención estaba clara y le costaba seleccionar las palabras. Antes Hawking solía seguir y terminar la frase, sin hacer caso de los intentos de los demás aunque fueran correctos, pero esta vez dejó que Galfard acelerara las cosas. Galfard también aprovechó su capacidad de decir «sí» y «no» con un leve movimiento del rostro, en vez de esperar a que encontrara la palabra en la pantalla. Al ver un vídeo de ellos dos juntos, uno se pregunta cómo consiguió Galfard no acabar con tortícolis de tanto girar la cabeza de un lado a otro para mirar la pantalla del ordenador que tenía enfrente e inclinarse hacia delante para ver la cara de Hawking.

De pronto Galfard vio cómo le ahorraban trabajo. En 2003, un joven físico argentino llamado Juan Martín Maldacena, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, consiguió dar un enfoque matemático riguroso a las ideas de Leonard Susskind para solucionar la paradoja de la información, y al parecer resolvía la cuestión a favor de Susskind[371]. En una conferencia en Santa Bárbara, Jeff Harvey, encargado de la ponencia posterior al almuerzo, en vez de dar la charla esperada, presentó una canción de victoria. «La conjetura Maldacena» se presentó con la música de un baile latino muy popular a mediados de los años noventa, la «Macarena». Cada verso del estribillo acababa con un «¡Eeeehh, Maldacena!»[372]. El público entusiasta se unió a la canción y el baile para celebrar que habían conseguido liberar a la física del ogro de la paradoja de la información. Susskind declaró el final de la guerra. Insistió en que debería haber terminado mucho antes y que Hawking «era como uno de esos desgraciados soldados que deambulan por la selva durante años, sin saber que han cesado las hostilidades[373]». Aunque cada vez había un mayor consenso acerca de que Hawking estaba equivocado, Kip Thorne lo defendió. Hawking no cambió de opinión. Todavía.

Le pidió a Galfard que estudiara el artículo de Maldacena sobre la paradoja de la información. Hawking había decidido que era necesario llevar a cabo un ataque frontal contra ese texto que estaba convenciendo a la gente de que estaba equivocado. No era tarea fácil. Tras darle vueltas durante año y medio, a Galfard aún le costaba decidir si la información se perdía o no en los agujeros negros.

El 1 de diciembre de 2003 Hawking ingresó de urgencia en el hospital a causa de una neumonía. Durante las semanas que pasó conectado a un sistema que lo mantenía con vida, él no perdió el tiempo, mientras los demás temían que se encontrara en su lecho de muerte. Así, se distrajo pensando en los agujeros negros, decidido a darle un nuevo enfoque a la paradoja de la Información. La recuperación fue lenta, pero tras recibir el alta a finales del Invierno de 2004, él y Galfard empezaron a discutir en serio las ideas que se le habían ocurrido durante aquellos meses postrado en cama. Tras muchas jornadas extenuantes y noches de trabajo, Incluidos fines de semana, durante las que parecía que nunca se acababa el trabajo[374], Hawking finalmente se sintió preparado para salir del tranquilo refugio de su despacho al campo de batalla.

La conferencia de Dublín

En la primavera de 2004 Hawking dio un seminario en Cambridge para presentar algunas de sus nuevas ideas de modo esquemático y provisional, e hizo público que deseaba dirigirse a sus colegas físicos en una gran conferencia. En julio, en Dublín, se celebraría un acontecimiento de esas características, la XVII Conferencia Internacional sobre Relatividad General y Gravedad. Hawking se puso en contacto con el jefe del comité científico de la conferencia, Curt Cutner, y le pidió que le hiciera un hueco en el programa con las palabras: «He resuelto el problema de la pérdida de la información en los agujeros negros y quiero hablar de ello[375]». Sin duda, estaba pidiendo un gran favor; el artículo de Hawking estaba fuera de plazo ya que a los solicitantes se les había exigido que entregaran un título y un resumen el 19 de marzo, cuando Stephen acababa de salir del hospital. Además, tampoco iba a entregar una versión anticipada del artículo. No obstante, gracias a su importancia en la disciplina consiguió un hueco de una hora en el programa de conferencias.

El revuelo de medios de comunicación y aficionados que provocó su aparición fue una prueba de que Hawking no había perdido su tirón mediático. Una empresa de relaciones públicas responsable de controlar el acceso al auditorio cobró 4.500 euros, y se ganó sus honorarios, ya que los periodistas y los seguidores de Hawking asaltaron las puertas. Los afortunados que llevaban acreditación de prensa pronto llenaron los pasillos y montaron las cámaras y los equipos de grabación.

Los colegas de Hawking, que se encontraban en el vestíbulo por derecho propio como participantes en la conferencia y sin saber qué esperar, no demostraban tanto entusiasmo. Una nube de flashes de cámaras siguió a Hawking mientras avanzaba suavemente, majestuoso, como congelado, por el pasillo hasta el inicio de una rampa que llevaba al escenario de la gran sala de conciertos de la Royal Dublin Society. Algunos creían que estaba a punto de hacer una afirmación desafiante que reiteraría lo que llevaba diciendo más de veinte años, esto es, que la información se pierde en los agujeros negros. Otros pensaban que aquel genio en declive admitiría la derrota con calma. Kip Thorne, que siguió estando de acuerdo con Hawking durante todos esos años en lo que respecta a la pérdida de información en los agujeros negros, John Preskill, que no lo estaba, Petros Florides, que presidía la conferencia, y Christophe Galfard esperaban en el escenario, ante una multitud de cámaras de televisión listas para grabar aquel gran acontecimiento. No era un día normal en una conferencia sobre física.

Únicamente Galfard y Thorne sabían que Hawking estaba a punto de escenificar uno de sus famosos cambios radicales de postura, pero no como todo el mundo esperaba. No iba a rendirse ante Susskind y Maldacena. Sí, la ideaa la que se había aferrado con obstinación durante más de veinte años no era correcta, pero Susskind y Maldacena no habían solucionado el problema. Lo haría Hawking. Había pensado otra manera de sortear la paradoja de la información.

La sesión empezó con una presentación a cargo de Petros Florides, quien bromeó con el hecho de que, aunque de todos es sabido que ninguna información viaja más rápido que la velocidad de la luz, por lo visto esa ley no se cumplía cuando se trataba de la velocidad a la cual corría por todo el mundo la noticia de que Hawking iba a aparecer en público.

Hawking había adquirido la costumbre de empezar todas sus conferencias con la pregunta, con su tranquila voz mecánica: «¿Me oyen?». Supongo que si alguien no oyera tampoco respondería, ya que normalmente la respuesta era un murmullo agradable o una ovación. Tras ese principio marca de la casa, empezó exponiendo el problema y haciendo una descripción de la historia de la paradoja de la información que se remontaba hasta mediados de la década de 1960, cuando se descubrió que toda la información de cuerpo que se colapsa y forma un agujero negro se perdía para la región exterior, excepto tres elementos: la masa, el momento angular y la carga eléctrica. John Wheeler llamó a este descubrimiento «los agujeros negros no tienen pelo», y desde entonces se conoce como el «teorema del no pelo».

Nada de eso suponía un problema para la conservación de la información. Un agujero negro clásico duraría para siempre conservando la información en su interior, inaccesible, pero presente. Aún formando parte del universo. El problema surgió cuando Hawking descubrió que los efectos cuánticos harían que un agujero negro irradiara a un ritmo constante: la famosa radiación de Hawking. Esa radiación no lleva información sobre lo que formó el agujero negro o lo que hubiera caído en su interior. El problema se planteaba cuando uno se percataba de que el agujero negro acabaría evaporándose y todo desaparecería. Entonces, ¿qué ocurriría con toda la información contenida en su interior? Por lo visto la única manera de evitar que la información se perdiera sería que la radiación de Hawking contuviera diferencias sutiles que reflejaran lo que había caído en el interior del agujero, pero nadie había encontrado manera alguna de que se produjeran esas diferencias, aunque muchos físicos creyeran que tenía que existir una. Sin embargo, los cálculos de Hawking demostraban que la radiación era exactamente térmica, aleatoria y sin características especiales[376].

Por si alguien llegaba a preguntarse si un pequeño universo que surgiera de un agujero negro podía resolver el problema de la pérdida de información, Hawking los puso al día:

No existe ningún pequeño universo que surja del interior de un agujero negro, como pensaba antes. La información permanece estable en nuestro universo. Siento decepcionar a los seguidores de la ciencia ficción, pero la información se conserva, no hay posibilidad de utilizar los agujeros negros para viajar a otros universos. Si saltas a un agujero negro, la energía de la masa será devuelta a nuestro universo, pero destrozada, es decir, contendrá la información sobre cómo eras, pero en un estado irreconocible[377].

Algunas personas del público debieron de aguzar el oído ante esas palabras. ¿Acaso Hawking estaba a punto de decir que la radiación de Hawking podría ser la vía de escape y que, igual que ocurría antes en la hipótesis de cómo recuperar un libro quemado, la información oculta en un agujero negro podría, por lo menos en principio, recuperarse a partir de esa radiación?

La nueva solución de Hawking al problema tenía que ver con otra cosa, la posibilidad de que un agujero negro pudiera tener más de una geometría (topología) a la vez. La información no quedaría atrapada porque no se formaría un verdadero horizonte de sucesos.

Christophe Galfard recuerda que la charla de Hawking dejó a la mayoría de los físicos del público «bastante desconcertados». Se oían susurros de «muchas afirmaciones, pero pocas matemáticas… no es del todo convincente… no es más que humo». Kip Thorne comentó: «Me parece un argumento precioso, pero aún no he visto todos los detalles[378]». Tendría que dedicar un tiempo al artículo de Hawking antes de poder decir si Hawking tenía razón o no. Roger Penrose no estaba convencido: «Me parece que los indicadores de que la información se pierden son muy potentes, y eso es lo que pensaba Stephen al principio. En Dublín se retractó en público. En mi opinión esa retractación fue un grave error. Debería haberse mantenido en su postura[379]». Hawking, aunque manifestó su intención de intentar respaldar su idea con una prueba matemática, estaba tan convencido de sus conclusiones que dio por perdida una apuesta que él y Kip Thorne habían hecho con John Preskill del Caltech. La apuesta era la siguiente:

Stephen Hawking y Kip Thorne creen firmemente que la información que engulle un agujero negro queda fuera del alcance para siempre del universo exterior, y que nunca se puede revelar ni siquiera cuando el agujero negro se evapora y desaparece por completo; John Preskill, por su parte, cree firmemente que hay que encontrar, y se encontrará, el mecanismo del agujero negro que se evapora para liberar la información. Según él, la teoría correcta de la gravedad cuántica lo descubrirá.

Por lo tanto Preskill propone y Hawking/Thorne aceptan una apuesta que consiste en:

Cuando un estado cuántico inicial puro sufre un colapso gravitatorio para formar un agujero negro, el estado final al terminar la evaporación del agujero negro siempre será un estado cuántico puro.

El/los perdedor/es recompensará/n al ganador con la enciclopedia que elija el ganador, cuya información se podrá recuperar siempre que uno quiera.

Los tres firmaron el documento (Hawking con la huella del pulgar) el 6 de febrero de 1997 en Pasadena, California.

Hawking terminó su charla diciendo: «Le daré a John Preskill la enciclopedia que pedía. John es un estadounidense de pura cepa, así que naturalmente quiere una enciclopedia de béisbol. Me ha costado mucho encontrar una aquí, así que le he ofrecido una de cricket como alternativa, pero no voy a convencer a John de la superioridad del cricket. Por suerte mi asistente, Andrew Dunn, convenció a los editores de Sportclassics Books de que enviaran un ejemplar de Total Baseball: The Ultímate Baseball Encyclopedia a Dublín. Ahora mismo le daré a John su enciclopedia. Si Kip está de acuerdo en dar por perdida la apuesta más adelante, puede devolverme el dinero». Thorne no estaba convencido de que Hawking o ninguna otra persona hubieran solucionado el problema de la paradoja de la información. Llevaron la enciclopedia al escenario y John Preskill la levantó por encima de la cabeza como si fuera el trofeo del campeonato masculino de tenis de Wimbledon.

Tiempo después, Hawking hizo un comentario sobre aquel día en una conferencia que dio en el Caltech en enero de 2005: «Llevábamos treinta años discutiendo sobre la paradoja [de la pérdida de información] sin hacer muchos avances hasta que encontré la que yo creo que era la solución. Es como quemar una enciclopedia. La información no se pierde, pero es muy difícil de leer. Le di a John Preskill una enciclopedia de béisbol. Tal vez debería haberle entregado las cenizas[380]».

Hawking había prometido dar a sus colegas una explicación más exhaustiva. Tomaría la forma de artículo, publicado en octubre de 2005.

Capítulo 18

El abuelo tiene ruedas

La BBC estrenó el telefilme Hawking en abril de 2004, cuando el científico acababa de salir del hospital y estaba preparando la batalla por la paradoja de la información. No era una biografía completa, sino una adaptación de dos años cruciales en la vida de Hawking, cuando supo que tenía ELA, conoció a Jane Wilde y trabajó en los teoremas de la singularidad para su tesis. Un documental de 2002, Stephen Hawking: Profile, volvió a emitirse con la película. Tuvo unos cuatro millones de espectadores.

Hawking colaboró en el guión final y Benedict Cumberbatch, que interpretaba al joven Stephen Hawking, se tomó la molestia de estudiar atentamente las primeras fases de la ELA. Jane, en cuya autobiografía se basa parcialmente la película, al principio vio la cinta a trozos y encontró poco que objetar. «[Cummerbatch] estuvo asombroso. Se esforzó mucho en investigar la progresión exacta de la enfermedad neuromotora. Me hizo recordar aquella época con mucha intensidad. Sin embargo, creo que la chica que me interpreta era mucho más luchadora que yo, así que en ese sentido muchas de las cosas que aparecen en la película no son del todo precisas históricamente». No obstante, Jane sentía que la película era fiel al espíritu de aquellos años. «Recuerdo con mucha nitidez la sensación de euforia que teníamos, de que estábamos haciendo algo excepcional… de que, a pesar de las circunstancias, todo iba a ser posible[381]».

Aproximadamente en el mismo momento en que se emitió la película, los inquietantes informes y declaraciones relacionados con el maltrato quedaron enterrados de forma definitiva en los archivos policiales de Cambridge.

Hawking tampoco iba mal en las encuestas de popularidad. En un estudio de 2004 sobre modelos a seguir, en que entrevistaba a quinientos chicos ingleses de entre dieciséis y dieciocho años, quedó segundo tras la estrella del rugby Johnny Wilkinson. Una vez más se veía superado por una estrella del deporte, como ocurrió en Japón. Hawking no había bajado el ritmo como viajero y conferenciante. En su agenda de 2005 se lee: enero, Caltech y la Universidad de California-Santa Bárbara; febrero, Washington DC y Oxford; marzo, España; junio, Hong Kong; octubre, Alemania; noviembre, California de nuevo y luego Seattle, Washington.

Durante la visita a Caltech en enero, Hawking propuso dar esta vez una conferencia solo para estudiantes de licenciatura. El tema sería su vida en la física. El título tomaba prestada la famosa frase de Star Trek. «Para llegar adonde ningún hombre ha llegado jamás».

El viaje a Washington DC en febrero con su esposa Elaine tenía como objetivo recibir la medalla James Smithson. El Instituto Smithsonian organizó, con la colaboración de Jim Hartle, una retrospectiva de la vida de Hawking: «El universo alternativo de Stephen Hawking». Hartle presentó a su amigo con grandes elogios: «El trabajo de Stephen Hawking se ha caracterizado por su gran precisión matemática y su extraordinaria inventiva física. Es casi siempre sorprendente[382]». Hartle citó las palabras de Hawking sobre la carrera que había seguido: «Tal vez penséis que tenía un magnífico plan pensado para abordar los problemas pendientes relativos al origen y la evolución del universo, pero en realidad no fue así. No tenía un plan maestro. Más bien fui siguiendo mi instinto y haciendo lo que me parecía interesante y posible en cada momento[383]».

En esta ocasión Hawking volvió a plantear la posibilidad de vida inteligente extraterrestre, y la conferencia estuvo precedida por una música que sin duda quería parecerse a la banda sonora de La guerra de las galaxias. «Cuando digo vida inteligente no me refiero solo a la vida humanoide basada en un ADN como la que vemos en Star Trek —dijo— que guarda un destacable parecido con nosotros». «La gama de posibles formas de vida en el universo es mucho más amplia, e incluye sistemas electrónicos como los ordenadores[384]». Criticó que la imagen de Star Trek de las civilizaciones alienígenas fuera demasiado estática. Aunque la propuesta se basaba en que su ciencia y tecnología eran más avanzadas que la nuestra en la actualidad, algunos de los seres alienígenas están representados como si hubieran alcanzado un estado estable cercano a la perfección, sin que estuvieran previstos más avances ni evolución. «No creo en la imagen de Star Trek. Jamás alcanzaremos un estado constante final, el fin del desarrollo. Seguiremos cambiando a un ritmo cada vez mayor[385]».

La visita a Oxford era para exponer la tercera conferencia de una serie de ponencias en honor de su viejo mentor, Dennis Sciama. En Oviedo, España, colaboró en la celebración del vigésimo quinto aniversario de los premios Príncipe de Asturias, unos importantes premios internacionales a trabajos científicos, técnicos, culturales, sociales y humanitarios que se otorgan en el plano internacional.

Todos esos viajes y actividades agotarían hasta al hombre que más en forma estuviera. A Hawking, incluso después de cumplir sesenta años, por lo visto, le resultaba estimulante y, pese a todo el ajetreo, el trabajo de Hawking como autor divulgativo continuaba. En octubre de 2005 se publicó otra versión de su primer éxito de ventas, esta vez titulado Brevísima historia del tiempo y escrito en colaboración con el físico Leonard Mlodinow. Era más breve, con bonitas ilustraciones y más sencillo, y actualizaba el contenido sobre física. Ese año también empezó a trabajar en la recopilación de una serie de ensayos matemático-históricos con biografías breves realizados por matemáticos importantes, que se publicó en 2006. Se titularía Dios creó los números.

Aquí y allá, mientras Hawking daba conferencias y quedaba con los medios de comunicación, seguía haciendo comentarios provocadores que tenían poco o nada que ver con la cosmología. Cada vez era más evidente la poca estima en que tenía a los políticos. En una concentración contra la guerra en Trafalgar Square en noviembre de 2004 denominó la invasión estadounidense de Iraq en marzo de 2003 «crimen de guerra[386]». En 2005, cuando George W. Bush sugirió volver a enviar astronautas a la Luna, Hawking comentó que «sería mucho más barato enviar políticos, porque no hay motivos para traerlos de vuelta[387]». Reprendió a los que se oponían a la investigación con células madre: «El hecho de que las células puedan proceder de embriones no es excusa, ya que esos embriones morirán de todas formas. Moralmente equivale a tomar el corazón de una víctima de un accidente de coche para realizar un trasplante[388]».

En mayo de 2005 hizo una aparición estelar de nuevo en Los Simpson. Esta vez en un capítulo llamado No temerás al techador, el personaje «Hawking» anunciaba que ahora residía en Springfield y que había comprado la pizzería. Intentaba que su ordenador dijera el lema de la empresa, pero se había encallado y no paraba de decir «pizza, pizza». «Hawking» tenía que pegar a su ordenador para que se comportara, algo que no podía hacer en la vida real. Más adelante en la historia, «Hawking» salvaba la cordura de Homer (si es que eso no es un oxímoron) explicándole que un desgarrón en el espaciotiempo y un pequeño agujero negro, que producía un enfoque gravitatorio, eran los responsables de que Homer fuera el único que podía ver a uno de los personajes en una tienda de materiales de construcción. Hawking también hizo una aparición en televisión ese año en el docudrama Alien Planet, como asesor experto.

El 22 de agosto de 2005, el esperado artículo prometido por Hawking que exponía de forma clara y con todo detalle su solución a la paradoja de la información finalmente fue a parar a Physlcal Review, que lo publicó en su edición del 18 de octubre. El artículo constaba de tres páginas y media, con solo tres ecuaciones. Hawking utilizó las sumas de historias posibles de Feynman y las aplicó al universo, como había hecho en ocasiones anteriores. Al desarrollar su propuesta de ausencia de límites con James Hartle, Hawking había estudiado las distintas historias que podría haber tenido el universo, y calculó cuáles eran las más probables. Ahora pedía a los lectores que imaginaran todas las historias alternativas del universo. En algunas habría agujeros negros y en otras no. La información se perdería en las historias que contuvieran agujeros negros, pero no en las que no los tuvieran. Su solución dependía del hecho de que las historias del universo en las que existían agujeros negros quedarían anuladas por aquellas en las que no existían, de modo que la información no desaparecería porque no habría agujeros negros para que esta se quedara atrapada en su interior. Si se esperaba lo suficiente, solo serían significativas las historias sin agujeros negros, de modo que al final la información se conservaría.

Teniendo en cuenta las dos explicaciones de Hawking y su contundente negación de la idea de que la información volviera mediante la radiación de Hawking, sorprende descubrir que poco después de publicar su artículo, en uno de los libros infantiles que escribió con su hija Lucy (La clave secreta del universo)[389] y con el nombre de Christophe Galfard también en portada, utilizara una solución completamente distinta al problema que sí tenía que ver con la radiación de Hawking. También resulta intrigante ver que ese enfoque verticalista, que comentaremos un poco más adelante, no es fácil de conciliar con su solución de 2005. Muchos de los colegas de Hawking seguían sin estar convencidos y se preguntaban por qué prefería su solución a la de Leonard Susskind y Maldacena. Tal vez la razón fuera que, como había planteado él el problema, creía que debía ser él también quien lo solucionara.

Hawking y Galfard explicaron el retraso del artículo por la creciente dificultad de Hawking con el aparato que sujetaba en la mano. En ese sentido, 2005 fue un año descorazonador. La velocidad a la que podía comunicarse había disminuido desde el año 2000 hasta que finalmente tenía las manos demasiado débiles para usar el aparato. Lo cambió por un interruptor agregado a las gafas, desarrollado por Words+ (el interruptor infrarrojo/sonido/tacto «IST»). El rayo infrarrojo de baja potencia se puede controlar con el parpadeo del ojo o moviendo los músculos de la mejilla. Desde 2011, Hawking lo controla con el músculo de la mejilla.

La agenda de viajes de 2005 no terminó como estaba prevista. En su programa de viajes entraba Seattle, pero no llegó a ir. Iba a viajar allí desde Oakland, California, pero mientras le quitaban el respirador por la mañana poco antes de partir hacia Oakland, algo falló y Hawking «básicamente se quedó sin actividad en el corazón. Tuvieron que resucitarlo, y eso asustó a algunas personas, aunque ya le había pasado antes[390]». Hawking se quedó en Oakland y dio su discurso en directo por teleconferencia.

Hawking, que no se dejó intimidar por ese problema técnico, programó en 2006 viajes a Francia, España, China e Israel. No era la primera vez que iba a Israel, pues había estado con Jane para recibir el premio Wolf en 1988. Sin embargo, esta vez se negó a aceptar la invitación a menos que pudiera dedicar parte de su visita a dar una conferencia a palestinos, y así fue. En Israel añadió una broma a su larga lista, cuando comentó que la falta de anonimato al viajar era una desventaja para los famosos, pero que para él era aún peor: «No me basta con ponerme unas gafas de sol y una peluca. La silla me delata[391]».

La prestigiosa medalla Copley que recibió de la Royal Society en noviembre había viajado aún más que su destinatario. La Royal Society hizo que el astronauta británico Piers Sellers se la llevara al espacio antes de dársela a Hawking.

El matrimonio de Hawking con Elaine terminó en divorcio en el verano de 2006. Hawking se abstuvo de hacer comentarios y su asistente personal, Judith Croasdell, se quitó de encima a los periodistas diciendo: «Está muy ocupado. Esto solo es una distracción muy molesta. No tenemos tiempo para esto…, no nos interesan todos esos cotilleos que se están diciendo[392]».

Mientras continuaban las observaciones de la WMAP y los teóricos esperaban los resultados que les ayudaran a comprender la teoría de la inflación y resolver otras cuestiones, no se quedaron de brazos cruzados. Había nuevos modelos de inflación que iban más allá de las conocidas cuatro dimensiones de nuestro universo. En el año 2000 Hawking había mencionado el posible papel de las branas en la Inflación. Alan Guth, el fundador de la teoría de la Inflación, también estaba estudiando la posibilidad de modelos de Inflación en el «mundo brana». Natalia Shuhmaher y Robert Brandenberger de la McGill University de Montreal aparecieron en 2006 con un modelo en el que un gas caliente de branas era el Impulsor de la inflación. En su modelo todas las dimensiones espaciales empezaban siendo extremadamente compactas, y las dimensiones adicionales que iban más allá de las tres conocidas estaban metidas en lo que se llama «colector orbital». En el universo más temprano, el gas de branas se expandió y su densidad de energía disminuyó hasta que las tres dimensiones espaciales conocidas experimentaron un período inflacionario[393]. Hawking se quedó en la gran casa con todas las comodidades que se había construido con su segunda esposa. Por primera vez desde el principio de su primer matrimonio vivía solo, aunque por supuesto seguía teniendo enfermeras que lo asistían. Había retomado el contacto frecuente con Jane, sus hijos y nietos, relaciones que se habían deteriorado en la última década y media, sobre todo durante la desagradable época del supuesto maltrato, cuando se negó a aceptar su inquietud. Por lo visto, todos habían decidido dejar atrás ese capítulo de sus vidas difícil de entender.

Años de bonanza y de vacas flacas

Aunque el teórico de cuerdas Brian Green le dijera al público de una conferencia en Cambridge en 2011 que los teóricos de cuerdas eran «felices como un cerdo en el barro», no siempre había sido así. Durante los años anteriores a ese comentario, y durante el siglo anterior, la pocilga nunca había sido tan atractiva. Ya en 1986 los teóricos de cuerdas tenían claro que la cantidad de maneras distintas en que se podían ondular las dimensiones adicionales era desesperante[394], y eso se consideraba un defecto serio de la teoría de cuerdas. No obstante, ese mismo año Andrei Linde animó a sus colegas teóricos al insistir, en su primer artículo sobre la inflación eterna, en que esa multiplicidad de tipos de compactación (ondulación) «no debería considerarse una dificultad, sino una virtud de esas teorías, ya que aumenta la probabilidad de la existencia de miniuniversos en los que pueda aparecer vida como la nuestra[395]».

En 1997 se produjo un momento de felicidad cuando Maldacena, que entonces estaba en Harvard, presentó una ideaconocida como dualidad ADS-CFT[396], que sugería un vínculo entre la teoría cuántica de campos convencional y un determinado tipo de teoría de cuerdas. Recordemos que las dualidades son situaciones en las que dos teorías muy distintas (a veces aparentemente contradictorias) describen con precisión lo mismo. La idea de Maldacena era una conjetura sin demostrar, pero al fin y al cabo prometía ofrecer una auténtica base matemática para la teoría de cuerdas y por eso tuvo una gran influencia en el posterior desarrollo de la teoría de cuerdas. La «correspondencia ADS-CFT» también tenía consecuencias significativas para la relación entre la teoría de cuerdas y los mundos brana, y Hawking pensaba que la idea[397] tenía algo que ofrecer respecto de la paradoja de la información, que se decantaba por la no pérdida de información[398].

Luego se produjo otro golpe. En el año 2000, Joe Polchinski de la Universidad de California-Santa Bárbara y Raphael Bousso de la Universidad de California-Berkeley descubrieron que las ecuaciones básicas de la teoría de cuerdas tenían un cantidad verdaderamente astronómica de diferentes soluciones posibles, donde cada una representaba una manera distinta de describir un universo. Pasó un tiempo hasta que alguien consiguiera averiguar si alguna de esas soluciones era estable, pero se resolvió en 2003. En realidad hay 10^500. El problema que planteaba ese enorme número era que jamás se probaría si la teoría de cuerdas era cierta o no. Casi cualquier resultado experimental sería coherente con ella. Como vimos en el capítulo 2, eso no es bueno para una teoría.

De nuevo Andrei Linde salvó la situación señalando que, al fin y al cabo, no eran noticias tan terribles porque, de hecho, la teoría de la inflación eterna predecía justamente esa situación.

En primer lugar, echemos un vistazo al problema de la ondulación… o al no problema.

La ondulación adquiere dimensiones olímpicas

Cuando emerge un nuevo universo, no todas las dimensiones espaciales que predice la teoría de cuerdas se inflan. Algunas permanecen invisibles, pero desempeñan un papel importante en la forma que toma el nuevo universo. Los teóricos estaban descubriendo que no se ondulan de cualquier manera, y que precisamente la manera de ondularse determina las leyes aparentes de la naturaleza en ese universo concreto.

A finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, cuando Hawking pensaba en los agujeros de gusano y los pequeños universos, había especulado con que las masas de partículas y otros números fundamentales de la naturaleza podían no ser fundamentales para la totalidad de los universos, sino distintos para los diferentes universos. Tal vez fueran «variables cuánticas», es decir, números fijados aleatoriamente en el momento de creación de cada universo. Puro azar, y no hay manera de saber cómo va a caer el dado.

En la teoría M ya no era por azar. Tal y como lo expresaron Hawking y Mlodinow en El gran diseño, «el número de dimensiones extensas del espacio o el espacio interno que termina las magnitudes físicas que observamos, como por ejemplo la masa y la carga, del electrón y de otras partículas elementales[399]». En otras palabras, las leyes fundamentales de la teoría M permiten diferentes leyes de la naturaleza en distintos universos, igual que la Constitución de Estados Unidos permite distintas leyes locales en los diferentes estados. La manera de ondularse de las dimensiones adicionales determina cuáles son las leyes de la naturaleza en un universo.

Linde y sus colegas calcularon las distintas maneras en que podían ondularse las dimensiones adicionales, y cada una daba lugar a un universo único[400]. La cantidad es tan enorme que supera la imaginación. La ondulación se había convertido en realidad en un deporte olímpico. La prosaica palabra «multiverso» es pésima para describirlo todo. Lástima que John Wheeler no esté para ofrecernos una mejor.

De arriba abajo

Antes, en esa misma década, Hawking y Turok habían dejado el instantón del guisante y cada uno había tomado una dirección distinta. Turok empezó a defender modelos «cíclicos» en los que el universo se expande a partir de una gran explosión, luego se contrae en un gran crujido para acabar resurgiendo en otra gran explosión, en un ciclo que no para de repetirse.

A Hawking le interesaban más los modelos de inflación eterna. El hecho de que en este modelo quizá existan posibilidades infinitas de tipos de universos pone difícil, algunos dirían que imposible, calcular la probabilidad de un tipo de universo respecto del otro. Hawking, que no se dejaba amilanar por ese nimio problema matemático, estaba decidido a intentarlo y, al hacerlo, iba a utilizar algo que seguía siendo controvertido para algunos de sus colegas, el principio antrópico.

La polémica acerca del uso del principio antrópico, que llegó a un punto crítico cuando Hawking y Turok presentaron su teoría del instantón guisante, no se había extinguido. Sin embargo, Martin J. Rees, viejo amigo de Hawking, y Mario Livio le habían concedido al principio antrópico y a su utilización una respetabilidad añadida al escribir en un artículo en 2005 que «el “razonamiento antrópico” no solo desempeña un papel en un discurso científico especulativo válido, sino que de hecho puede tener capacidad de predicción para ordenar escenarios cosmológicos permitidos». Aunque «dichos argumentos hagan que les hierva la sangre a muchos científicos… de hecho puede ser uno de los muchos instrumentos de la caja de herramientas cosmológica[401]». Hawking se estaba preparando para tratarlo como una herramienta potente.

En febrero de 2006, él y Thomas Hertog colaboraron en un artículo donde explicaban el trabajo en el que combinaban el paisaje de cuerdas de universos múltiples con las condiciones iniciales de la propuesta de ausencia de límites. Su planteamiento consistía en que nos imagináramos el universo temprano como una superposición de todas las maneras posibles en que podría haber existido en el panorama de la teoría de cuerdas, igual que uno visualizaría, si estuviera a punto de sacar una carta de una baraja muy grande, todas las posibilidades de su jugada a la vez. Cada posibilidad produce un futuro distinto. Nos enfrentamos a un universo que tiene muchísimos principios posibles y muchísimas historias posibles. Como dijo Hawking en broma en una conferencia en el Caltech ese año, «habrá una historia en la que la Luna esté hecha de queso azul, pero la probabilidad de que así sea es baja, así que malas noticias para los ratones[402]».

Hawking y Hertog se limitaron a un modelo con un paisaje sencillo que permitía varias historias inflacionarias distintas para el universo. ¿Deberíamos colocarnos en «el principio» y ponernos a calcular las probabilidades de que surjan esos universos? No. En el enfoque «vertical» de Hawking se empieza por el presente, observando el universo tal y como existe en la actualidad, y luego se trabaja retrocediendo y se decide hasta qué punto es probable que cada estado inicial permitiera la existencia posterior del universo habitado que conocemos. Así, el estado actual del universo «selecciona» el pasado.

Hawking y Hertog estudiaron las consecuencias observacionales de las condiciones iniciales de ausencia de límites y llegaron a un esquema para probar su teoría. Si es una manera válida de trabajar, habrá diferencias sutiles en el fondo de microondas y en los espectros de ondas de gravedad respecto de cómo serían si la teoría de la inflación estándar es correcta. Hawking pensaba que la tecnología del futuro sería capaz de sacar a la luz esas sutilezas[403].

Hawking dio su conferencia en 2006 en el Caltech controlando el ordenador con el músculo de la mejilla. Titulada «Los orígenes del universo», incluía algunas de las nuevas ideas que había estado desarrollando junto con Hertog. Describiría su enfoque vertical con más detalle posteriormente en su libro El gran diseño.

Claves secretas y aventuras cósmicas

Cuando apareció la novela Jaded de Lucy Hawking en la primavera de 2004, y había empezado con la segunda, The Accidental Marathon, habló con muchos periodistas sobre sus libros. A Lucy no le sorprendió mucho pero sí le molestaba en cierto modo que las preguntas sobre ella y sus libros desembocaran inevitablemente en preguntas sobre su padre.

La vida de Lucy había dado un giro difícil. Su matrimonio había sido breve y, poco después de la separación, diagnosticaron autismo a su hijo William. «Sentí como si se me hiciera añicos el corazón», dijo[404]. Su madre, Jane, insistió en que tratara de encontrar el tratamiento más eficaz posible. Así, William se las arregló muy bien. Estaba muy orgulloso de su abuelo, no tanto por sus logros en el campo de la física como porque «el abuelo tiene ruedas». Y Hawking le devolvió el cumplido. Tenía el despacho lleno de fotografías de William, y hasta incluyó una en El universo en una cáscara de nuez.

La reacción de Lucy al ver que los periodistas mostraban más interés por su padre que por ella fue muy práctica. Decidió que si no podía con el enemigo, debía unirse a él, así que decidió colaborar en un libro con su padre.

En junio de 2006 Lucy acompañó a su padre a un viaje a Hong Kong y Pekín, donde el recibimiento fue aún más desenfrenado de lo habitual. Cuando salieron del avión, la policía tuvo que hacer una cadena para abrirles un pasillo, conteniendo a las multitudes, de manera que pudieran llegar al ascensor y huir a su hotel. Pese a todos los esfuerzos por protegerlo, Hawking estuvo a punto de volcar por los empujones. Él permaneció impasible. Quería que lo fotografiaran con aquella «melé de rugby» de estudiantes exaltados, pero en la portada de los periódicos solo aparecía él y los agentes de policía, más bien desesperados, hasta que la situación se calmó lo suficiente para hacer una fotografía con un grupo de niños obedientes que desplegaron una pancarta de bienvenida más grande que ellos. Dos estudiantes universitarios de física de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, donde Hawking tenía programada una conferencia, tuvieron el honor de regalarle unas flores. Paul Chu Ching-wu, el rector de la universidad, comentó: «Es uno de los científicos más famosos de todos los tiempos. Si decimos que Isaac Newton cambió el mundo, entonces Stephen Hawking ha cambiado el universo[405]».

Stephen y Lucy Hawking aprovecharon la oportunidad de ese viaje tan publicitado para anunciar que iban a escribir juntos un libro infantil. La clave secreta del universo fue su primer libro juntos. Contaba las aventuras espaciales del joven protagonista George y sus vecinos, el científico Eric y su hija Annie, y Cosmos, un superordenador, además de algunos de los otros temas que preocupaban a Hawking. Al ver la contaminación de las ciudades chinas, expresó su preocupación de que la Tierra pudiera «acabar como Venus, a 250 grados centígrados y con lluvias de ácido sulfúrico[406]».

Con los libros sobre George, en realidad Lucy dio a personas como los periodistas que le molestaban lo que buscaban. La clave secreta del universo y George y la caza del tesoro cósmico[407], los dos primeros de lo que esperamos que sea una serie, son preciosos e instructivos, pero también ofrecen una visión de la personalidad y la vida de Hawking y su familia. El físico Erik es sin duda Hawking, imaginado sin su discapacidad. Su pasión por la física y la insistencia en compartirla, su insaciable curiosidad, su inquebrantable devoción por su trabajo, su amor por los niños, todas sus características están plasmadas ahí. Según me han dicho, el maravilloso y temible personaje de Mabel, la abuela de George, con su sordera selectiva, es a todas luces un retrato de Isobel, la madre de Hawking. El momento en el que George se encuentra en una conferencia sobre física de gran nivel y se atreve a levantar la mano y formular una pregunta es una versión de una anécdota familiar de los Hawking: cuando Robert, el hermano mayor de Lucy, tenía ocho años, fue con su padre a una conferencia de físicos teóricos. Tomó asiento en primera fila y escuchó con atención, asintiendo de vez en cuando; después, levantó la mano e hizo una pregunta inteligente. La forma reflexiva y seria en la que los físicos del libro tratan la pregunta de George es un homenaje a los colegas de Hawking en la vida real. La ciencia de los libros es la de Hawking: agujeros negros, radiación de Hawking, la paradoja de la información o la búsqueda de otro planeta que puedan colonizar los seres humanos.

Lucy les dijo a los periodistas que había muchos motivos para escribir los libros de George. Su hijo tenía diez años, y además tenía un sobrino, George, el hijo de Robert y su mujer Katrina. La clave secreta del universo estaba dedicado a él y a William. Lucy quería crear, junto con su padre, un libro que les explicara a esos niños parte del trabajo que Hawking había hecho. Había percibido el interés de niños y padres por esos temas cuando se reunían alrededor de su padre en las fiestas de cumpleaños de William, asombrados de que estuviera dispuesto a contestar sus preguntas y a explicarles su ciencia. Le había visto tomarse el tiempo y las molestias de darles buenas respuestas, pensadas e instructivas, además de hacerles reír. Hawking decía que, de niños, la mayoría rebosa curiosidad y capacidad de sorpresa, porque piensa que todo es posible. En su caso eso no ha cambiado, pues sigue sintiéndose así. Su objetivo y el de Lucy era fomentar esa actitud en los lectores más jóvenes.

Mientras colaboraba con su padre en el libro, Lucy tuvo la oportunidad de ver cómo era su padre en el trabajo en su propio campo, y eso, según ella, cambió su relación. Aunque no cree que él haya cambiado mucho (posiblemente se haya suavizado), nunca había tenido la ocasión de ver esa parte de su vida. «Tiene la increíble capacidad de manejar cantidades ingentes de información en la cabeza, además de escoger los detalles relevantes y hacer comentarios breves, que pueden transformar completamente tu manera de pensar[408]». Se quedó asombrada con su rapidez y claridad mental, además de por la facilidad de unir elementos y hacerlos encajar.

En noviembre de 2006 Hawking recalcó de nuevo en una entrevista de radio a la BBC que el futuro de la raza humana depende de que colonicemos otro planeta, no en nuestro sistema solar, sino de otra estrella[409]. Tenía la esperanza de ir en persona al espacio. Un mes antes, había mencionado en una entrevista que su siguiente objetivo era participar en un vuelo espacial, y esperaba que Richard Branson pudiera ayudarlo. Branson enseguida se lo ofreció. Habría un sitio para él en la aventura del vuelo espacial en la subórbita de Branson, Virgin Galactic. Paris Hilton y William Shatner irían con él. Hawking no esperaba que Branson lo llevara a otro planeta habitable, pero estaba seguro de que en el futuro podrían realizarse esos viajes, y los personajes ficticios de los libros que escribía con Lucy desarrollaban esa propuesta.

Tiempo después, en 2006, veinticinco mil personas contestaron en un blog a la pregunta de Hawking: «En un mundo sumido en el caos político, social y medioambiental, ¿cómo puede sobrevivir la raza humana otros cien años?». ¡No es de extrañar que pensara que sus ideas podrían influir de verdad en las políticas públicas! En la continuación de ese artículo del blog, mencionó la ingeniería genética, esta vez no como algo indeseable que iba a producirse inevitablemente, sino con la utópica esperanza de que pudiera hacer a los seres humanos «sabios y menos agresivos[410]».

Durante su viaje a China con Lucy, Hawking volvió a bromear sobre el hecho de que el papa Juan Pablo II prohibiera a los científicos estudiar el origen del universo, y dijo que se alegraba de que el papa no conociera el tema de su conferencia porque «no le gustaba la idea de que le entregaran a la Inquisición como a Galileo». El Vaticano solía obviar ese tipo de comentarios, pero otras autoridades católicas de instituciones laicas ya habían oído demasiadas veces esas referencias y comentarios frívolos. En una reacción airada, Bill Donohue, el presidente de la Liga Católica de Estados Unidos, dijo que Hawking «debería dejar de distorsionar las palabras del papa»: «Hay una diferencia abismal entre decir que hay determinadas preguntas que la ciencia no puede responder, que fue lo que dijo el papa, y hacer declaraciones autoritarias para exigir a los científicos que se retiraran[411]». Las declaraciones del papa, como hemos visto, no habían sido una descripción imprecisa del estado del conocimiento científico en el momento en que las hizo, y desde luego nadie corría el peligro de seguir la misma suerte que Galileo. Sus palabras fueron:

Todas las hipótesis científicas acerca del origen del universo… dejan sin contestar el problema del principio del universo. La ciencia por sí misma no puede resolver ese asunto: requiere un conocimiento humano que está más allá de la física y la astrofísica, a un nivel que llamamos metafísico; lo que se requiere por encima de todo es el conocimiento que procede de la revelación de Dios[412].

Hawking se tomó en serio las palabras de Bill Donohue, el presidente de la Liga Católica. En sus visitas al Vaticano como miembro de la Academia Pontificia, no ha vuelto a mencionar el incidente de Galileo. El papa Juan Pablo II reconoció en un discurso en 1992 que la iglesia romana Católica se había equivocado en su condena de Galileo, algo que Hawking había manifestado que esperaba en su visita al Vaticano en 1973. Era el momento de enterrar el hacha.

Gravedad cero

En abril de 2007 Hawking emprendió una aventura que esperaba que fuera un primer paso para realizar un vuelo espacial de verdad. Era un viaje que ofrecía a los pasajeros la experiencia de la ingravidez, la gravedad cero. Nadie estaba seguro de cómo iba a reaccionar su frágil cuerpo. Pero no hubo ningún problema. Hawking dio ocho vueltas en la ingravidez, cuatro minutos en total, más de lo que nadie esperaba, excepto tal vez él mismo. «¡Podría haber seguido sin parar!», dijo[413]. Los cuatro médicos y las dos enfermeras que controlaban la presión sanguínea de Hawking, las lecturas cardíacas y los niveles de oxígeno en sangre durante el vuelo lo confirmaron.

Una empresa llamada Zero Gravity ofrece esos vuelos. Funciona de la manera siguiente: el avión sigue una ruta parabólica de montaña rusa. Mientras el avión asciende, los pasajeros experimentan casi el doble de la atracción de la gravedad de lo que normalmente sienten en la Tierra. Cuando están cerca de la parte más alta de la parábola, perciben que están en caída libre durante unos veinticinco segundos. Luego se repite el proceso, en el caso de Hawking ocho veces.

Hawking tenía otro motivo para tomar ese vuelo y participar en un viaje espacial próximamente (algo que espera que suceda pronto): difundir su convicción de que la colonización de otros planetas es la única esperanza de que tengamos un futuro prolongado.

Ya será bastante difícil evitar una catástrofe en el planeta Tierra durante los próximos cien años, por no hablar de los próximos mil o millón de años. La raza humana no debería jugárselo todo a una carta o a un planeta. Es imprescindible que una parte de la raza humana se vaya del planeta permanentemente para asegurar nuestro futuro como especie[414].

Insistió en que existe un enorme mercado de masas en el futuro para servicios turísticos orientados al espacio. «Debemos encender el motor emprendedor que ha reducido el coste de todo, desde los billetes de avión hasta los ordenadores personales[415]». El tercer motivo para tomar el vuelo era animar a otras personas discapacitadas a salir y probar cosas como esa. Si él puede hacerlo, también pueden los demás. Aunque tal vez no se cumpla cuando se trata de teorizar sobre el origen del universo, si se trata de aventuras como la ingravidez, ¿por qué no? La respuesta que acude a la mente más rápido es, por supuesto, el precio.

Físico itinerante

2008 fue un año de un ajetreo extraordinario de viajes para Hawking, y aún más para su valerosa asistente personal, Judith Croasdell, cuya función era hacer viajes previos de reconocimiento, programar las visitas con sus anfitriones y hacer todos los preparativos necesarios en el lugar. Cuando la contrataron le dijeron que «el asistente personal no viaja». Tal vez fuera cierto para otros asistentes, pero no en el caso de Judith.

En enero el destino fue Chile, y el pretexto para viajar allí era una reunión científica en Valdivia para celebrar el sexagésimo cumpleaños del físico de mayor renombre de Chile, el carismático Claudio Bunster. Él había sido el responsable de la visita de Hawking a Chile y la Antártida diez años antes. Desde Chile, donde tuvieron que superar la dificultad de llevar a Hawking en su silla de ruedas a un lugar remoto del mundo con un terreno enorme e irregular, donde el acceso para discapacitados justo empezaba a tenerse en cuenta como un importante progreso, su séquito voló con él hasta la isla de Pascua. Para Judith Croasdell, que había vivido en el hemisferio sur en las islas del Pacífico durante muchos años y había estudiado historia del Pacífico, aquel viaje fue como ir en busca del «Santo Grial».

En mayo tocó el turno de Suráfrica. En Ciudad del Cabo, Hawking visitó el Instituto Africano de Ciencias Matemáticas (AIMS, por sus siglas en inglés), un instituto de estudios de posgrado que atrae a los mejores estudiantes de toda África y que apoya el desarrollo de las matemáticas y la ciencia en todo el continente. El amigo y colega de Hawking, Neil Turok, fundador del AIMS, ayudó a organizar ese viaje. Hawking conoció a Nelson Mandela y lanzó la Iniciativa Próximo Einstein, un programa del AIMS y del que Hawking esperaba, según dijo en su conferencia, que diera lugar a «un Einstein africano».

En septiembre, invitado por la Universidad de Santiago de Compostela, Hawking recaló en la célebre y preciosa ciudad de peregrinaje para recibir el premio Fonseca, que se concede a personas que destaquen en la comunicación de la ciencia al público general. Judith Croasdell recuerda que «fue un viaje duro, con mucha expectación y una enorme rueda de prensa, que fue demasiado larga y en la que los periodistas hicieron demasiadas preguntas (más de cuarenta). Stephen contestó catorce, que ya fue mucho». Lucy lo acompañó en ese viaje para promocionar la edición española de La clave secreta del universo.

Con otros viajes lejanos en mente ese año, en su conferencia en el Caltech, Hawking se mostró un poco menos pesimista acerca de la posibilidad de viajar a través de un agujero de gusano a otro universo. Apuntó una nueva posibilidad: los agujeros negros en las dimensiones adicionales del espaciotiempo. La luz no se propagaría a través de las dimensiones adicionales, sino solo por las cuatro conocidas, pero la gravedad les afectaría y sería mucho más fuerte de lo que nosotros experimentamos.

En esta conferencia, además de dar el contexto de los agujeros negros en general, describió la radiación de Hawking de un modo distinto. No renegaba de la versión que incluía los pares de partículas, pero la concebía de manera diferente. Si una partícula está en un agujero negro muy pequeño, se sabe con bastante precisión dónde se encuentra. Debido al principio de incertidumbre, cuanto más seguros estemos de su posición, menos certeza tendremos de la velocidad de una partícula. Incluso podría superar la velocidad de la luz, y eso permitiría que la partícula escapara del agujero negro. En esta descripción, la radiación de Hawking procede del interior del agujero negro.

¿Sería posible caer en un agujero negro y salir en otro universo? Él opinaba que sí. No había renunciado a la idea de los agujeros de gusano, pero no se podría volver, así que él, personalmente, no estaba dispuesto a intentarlo, pese a ser una de las personas más intrépidas y con más ganas de viajar del mundo.

Capítulo 19

Siempre he ido un poco a contracorriente

«Es impresionante que las audaces predicciones sobre los sucesos que se produjeron en los primeros instantes del universo se puedan contrastar ahora con mediciones sólidas», exclamó el principal investigador de la WMAP, Charles Benett, en marzo de 2008[416]. «Los resultados del quinto año» habían demostrado que los datos de la WMAP estaban estableciendo límites más estrictos a las teorías de la inflación, pese a respaldar la inflación en general. Al mismo tiempo, la WMAP había descubierto algo que nadie había predicho: una misteriosa ruptura de la distribución aleatoria general de las variaciones de temperatura en la radiación del fondo cósmico de microondas, un «punto frío[417]». Lo único definitivo que se podía decir sobre él era «mira este punto», pero de momento ninguna de las explicaciones ofrecidas suponían un problema para la teoría de la inflación.

La carrera por encontrar pruebas experimentales y observaciones que confirmaran lo que llevaba mucho tiempo siendo teórico tenía lugar en el espacio y en tierra, y muy por debajo de ella. Con la activación del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN el 11 de septiembre de 2008, había muchas expectativas de que aquel instrumento tan esperado por fin pudiera revelar el bosón de Higgs.

Hawking contra Higgs

En 1964, Peter Higgs propuso la existencia del bosón Higgs, que pasó a formar parte del modelo estándar de la teoría cosmológica. En una rueda de prensa en 2008 tuvo una reacción airada («lanzó un ataque», según el titular de Sunday Times)[418] contra un comentario que Hawking había hecho en una entrevista en la BBC.

La relación menos que cordial entre Higgs y Hawking se remonta a 1996. Hawking había publicado un artículo en el que afirmaba que sería imposible observar la partícula de Higgs. En el año 2000 no se había demostrado que estuviera equivocado. Cuando el experimento con el Gran Colisionador de Positrones y Electrones (LEP, por sus siglas en inglés) en el CERN finalmente quedó clausurado ese año sin haber producido pruebas definitivas de la partícula de Higgs, Hawking se ganó cien dólares en una apuesta con su colega Gordon Kane de la Universidad de Michigan. Otra apuesta de Hawking contra la partícula de Higgs seguía sin resolverse, a la espera de que finalizaran unos experimentos parecidos en el Fermilab, cerca de Chicago. El intercambio de comentarios entre Hawking y Higgs traspasó los límites habituales de los acalorados debates científicos cuando Higgs, durante una cena en Edimburgo en 2002, dijo de Hawking que «es difícil hacerlo partícipe de una discusión, así que tiene que recurrir a hacer declaraciones que otras personas no contemplarían. Su categoría de personaje famoso le da una credibilidad instantánea que los demás no tienen». Hawking replicó: «Me gustaría debatir cuestiones científicas sin ataques personales», y Higgs puso paz en privado al explicarle el contexto de sus comentarios. Hawking dijo que no se sentía ofendido, y las aguas volvieron a su cauce, pero jamás se desdijo de su opinión sobre que la partícula de Higgs no aparecería en ningún experimento.

En una rueda de prensa poco antes de la fecha de activación del LHC en septiembre de 2008, Hawking abrió viejas heridas al comentar que pensaba que «sería mucho más emocionante que no encontráramos la partícula de Higgs. Eso demostraría que hay algún error y que tenemos que volver a replantear la teoría. He apostado cien dólares a que no encontraremos el bosón de Higgs[419]». Higgs reaccionó haciendo comentarios desdeñosos sobre el trabajo de Hawking: «Desde el punto de vista de la física de partículas y de la teoría cuántica, hay que incluir muchos más elementos además de la gravedad para lograr una teoría coherente, y no creo que Stephen lo haya hecho. Tengo muchas dudas sobre sus cálculos[420]». Hawking había argumentado que el LHC podría arrojar resultados más interesantes, como el descubrimiento de algunos de los compañeros supersimétricos. «Su existencia supondría una confirmación clave de la teoría de cuerdas —dijo Hawking— y podría reunir la misteriosa materia oscura que sostiene las galaxias. Pero al margen de lo que encuentre o deje de encontrar el LHC, los resultados nos indicarán muchas cosas sobre la estructura del universo[421]». El comentario del Sunday Times de que «su rencilla probablemente conmocionará la comunidad científica internacional» era una exageración, pero, a sus setenta y nueve años, no se podía culpar a Higgs de estar apasionadamente ansioso por ver confirmada al fin su teoría.

Hawking tenía otra cuenta pendiente con el LHC. Había mencionado en su conferencia más reciente en el Caltech que tal vez fuera posible observar agujeros negros microscópicos resultantes de colisiones en el Colisionador. Si eso era cierto, esos agujeros negros deberían irradiar partículas con un patrón que reconoceríamos como la radiación de Hawking[422]. Y ese descubrimiento podía valerle un premio Nobel[423]. También había vuelto a hablar de que las fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas podían considerarse radiación de Hawking proveniente del período inflacionario de nuestro universo, ahora congelada.

Por desgracia para Higgs y Hawking, y para mucha otra gente, solo nueve días después de encender el Gran Colisionador de Hadrones tuvo que apagarse. Una conexión eléctrica defectuosa provocó una fuga de helio en el túnel que contenía el colisionador y causó un mal funcionamiento de los imanes superconductores que conducían las partículas subatómicas alrededor del colisionador. El LHC tardó un año en volver a la acción.

En el momento de escribir este libro, la partícula de Higgs sigue mostrándose esquiva. A finales de febrero de 2011, tras una breve pausa de mantenimiento en invierno, los investigadores se estaban preparando para otro intento. «Sabemos que o bien descubriremos la partícula de Higgs o bien la descartaremos. En cualquier caso será un gran resultado», dijo Sergio Bertolucci, el Director de Investigaciones e Informática del CERN. «Por supuesto, es más difícil venderlo como gran resultado si no la encontramos, pero si la partícula de Higgs no existe, debería haber otra cosa en su lugar[424]».

El engullidor de tiempo

Aquel septiembre en que Higgs y él reanudaban su rencilla, Hawking tuvo el honor de inaugurar un nuevo elemento, de una belleza desgarradora, del paisaje urbano del centro antiguo de Cambridge. El Corpus Christi College, que cuenta con el patio más antiguo de la ciudad, fue el escenario donde se colocó este novedoso fenómeno, un enorme reloj mecánico en la esquina de Bene’t Street con King’s Parade[425]. No tiene manecillas pero indica los segundos, los minutos y las horas con lo que parecen lucecitas parpadeantes azules en forma de lágrimas que se mueven formando círculos concéntricos alrededor de la brillante esfera del reloj de metro y medio de diámetro. Recubierta de oro puro, la enorme esfera está diseñada para que parezca que las ondas y las hendiduras irradien luz, como si una piedra hubiera caído en un estanque de metal líquido. Las ondas representan la explosión del Big Bang que expulsan oro palpitante.

Ese brillante artilugio rinde homenaje a uno de los maestros relojeros más grandes de la historia, John Harrison, el pionero del siglo XVIII de la longitud, uno de cuyos inventos fue el «escape saltamontes». El autor y donante del reloj del Corpus, John Taylor, estudió en el Corpus College en los años cincuenta, y desde entonces es un inventor de gran éxito, además de un apasionado de los relojes antiguos. Taylor decidió hacer de su «saltamontes» una terrorífica langosta gigante con malas pulgas. Esa bestia, antes amenazadora, bella y enigmática, trepa de forma inexorable por la montura superior del reloj. Funciona poniendo las pinzas en los dientes de la fantástica rueda de escape del mecanismo que rota alrededor del borde exterior de la esfera del reloj y, como el saltamontes de Harrison, contiene y mide la velocidad de la rotación. Este monstruo siniestro es el «cronófago» o «engullidor de tiempo[426]».

Cuando el reloj del Corpus da la hora, en vez de campanadas, suena el ruido que resulta de agitar cadenas de hierro sobre una caja de madera mientras se golpea la tapa de madera con un martillo, todo ello dentro de la parte trasera del reloj.

Parecía lógico que Hawking inaugurara este increíble aparato, ya que casi todo el mundo asocia a Stephen Hawking con el Big Bang y la «breve historia» del tiempo. Ha domesticado el tiempo convirtiéndolo en otra dimensión espacial. Además parece haber estirado milagrosamente su propio tiempo, desafiando tal vez a esa horrible criatura situada encima del reloj.

Una celebración más tranquila

El tiempo, no obstante, pasaba, incluso para Hawking. Al cabo de un año, el 20 de septiembre de 2009, obedeciendo a una máxima de la Universidad de Cambridge según la cual los profesores de matemáticas de la cátedra lucasiana se jubilan a los sesenta y siete años, cedió el título que había ostentado durante treinta años. Su sucesor sería Michael Green, un distinguido físico teórico experto en teoría de cuerdas.

A diferencia de la celebración del sexagésimo aniversario de Hawking, su retirada como catedrático lucasiano fue tranquila, con una recepción con champán en el departamento. Su jubilación supuso pocos cambios. Su ajetreada agenda, las investigaciones, su posición en el DAMTP, siguieron siendo prácticamente iguales. Ahora ostentaba el título de Director de Investigación del Centro de Cosmología Teórica de Cambridge. Mantuvo su espacioso despacho con vistas, y su asistente personal y universitario no fueron expulsados del montón de despachos que lo rodeaban. En un mensaje de audio al programa Newsnight de la BBC, Hawking reiteró que en realidad no se jubilaba, sino que solo cambiaba de título y añadió:

Esta ha sido una época maravillosa para estar vivo e investigar en física teórica. Nuestra imagen del universo ha cambiado mucho en los últimos cuarenta años, y me alegro de haber realizado una pequeña aportación. Quiero compartir mi emoción y entusiasmo. No hay nada como el momento de inspiración de descubrir algo que nadie sabía. No lo voy a comparar con el sexo, pero dura más[427].

Durante el año anterior, Hawking había amenazado con la posibilidad de irse de Cambridge e Inglaterra: era su manera de protestar contra la propuesta de recortes draconianos en la financiación pública para el tipo de investigación básica que él hace y para la formación científica que intenta fomentar que escojan los jóvenes. El dinero iba a destinarse a aplicaciones industriales de la ciencia, que algunos pensaban que darían dinero al Reino Unido. Hawking llevaba más de una década protestando por esas prioridades, diciendo que los responsables eran unos «ignorantes del pasado, y ciegos para el futuro». «Es ridículo exigir que todos los proyectos de investigación sean relevantes para la industria. ¿Cuántos grandes descubrimientos del pasado que sentaron las bases de la tecnología moderna se hicieron gracias a una investigación orientada a la industria? La respuesta es casi ninguno[428]».

Si se mudara, ¿adónde iría? A Hawking le gustaba trabajar como visitante en el Instituto de Física Teórica Perimeter, un centro de investigación puntero en Waterloo, Ontario, cuyo director era ahora Neil Turok. Se rumoreaba que cuando se jubilara ocuparía un puesto allí. No obstante, Hawking no se fue de Cambridge y es probable que nunca lo haga. Pese al cambio de título, los recortes en la financiación y su estado físico en continuo deterioro, igual que su capacidad de comunicar ideas, su objetivo seguía siendo muy ambicioso, como siempre: «comprender absolutamente el universo, por qué es como es y por qué existe[429]». ¿Y cuánto iba a tardar en conseguirlo? En una entrevista en el programa de Charlie Rose el año anterior le hicieron a Hawking esa pregunta. Contestó repitiendo las palabras que utilizó en 1980, en su conferencia inaugural como profesor de la cátedra lucasiana: «hasta el fin de siglo». Luego añadió con una sonrisa cautelosa que, aunque sus estimaciones seguían siendo las mismas, quedaba mucho más siglo XXI de lo que quedaba del siglo XX cuando hizo esa predicción por primera vez.

La asistente personal de Hawking, Judith Croasdell, había empezado 2009 con una explosión literal al regalarle por su cumpleaños una minilanzadera de cohetes. Con este «juguete de oficina» podía enviar misiles por la sala. En marzo viajó a Los Ángeles y conoció a su nieta Rose. Él y Lucy le habían dedicado el segundo libro de la serie de George. Rose y su hermano mayor George son los hijos de Robert Hawking y su esposa Katrina.

Hawking hizo una de sus paradas para dar conferencias en Pasadena, California. El alboroto que provocó la ocasión no era nada raro para él. Ocurría varias veces, en ocasiones incluso muchas veces, todos los años, incluso en el Caltech, que a esas alturas era casi como su segunda casa.

El espacio, la frontera final

Anunciado por la fanfarria inicial de Así habló Zaratustra de Richard Strauss, hizo su entrada en el centro de convenciones, lleno hasta la bandera con 4.500 personas. Los que no conocían la música por ese nombre la reconocieron como la contundente música de fondo de la película 2001: Odisea del espacio. Hawking ya no podía utilizar las manos para conducir la silla de ruedas, un cambio triste, pero, con las manos en el regazo, lo llevaron por el pasillo a una velocidad considerable. Con el vals del «Danubio azul», no tan grandilocuente e impresionante pero más agradable, Johann Strauss sustituyó a Richard Strauss cuando Stephen empezó a subir la rampa que llevaba al escenario. El público permanecía a la espera. No ocurrió nada durante un rato. ¿Un problema técnico? ¿Una manera de aumentar las expectativas? El asistente universitario de Hawking salió a hacer algunos ajustes al ordenador portátil de Hawking. Este seguía con las manos inmóviles en el regazo. Controlaba el ordenador con un movimiento del músculo de la mejilla. Pronto apareció la voz y las palabras que todo el mundo esperaba: «¿Me oyen?». La multitud del Caltech le dispensó una ovación. ¡Stephen Hawking había vuelto!

La conferencia de Hawking se titulaba «Por qué deberíamos ir al espacio[430]», la había escrito el año anterior como regalo del quincuagésimo aniversario de la NASA y la había dado en Washington, DC. Era una versión más adulta del capítulo homónimo de «Guía del usuario del universo» en George y la caza del tesoro cósmico, también publicado en 2008. Una parte de la charla que no había incluido en el libro estaba relacionada con el coste de los viajes espaciales, que Hawking admitía que no eran baratos, pero aun así representaban una pequeña proporción del PIB mundial, aunque el presupuesto nacional actual de Estados Unidos para la exploración espacial fuera veinte veces mayor. Recomendó fijarse el objetivo de tener una base en la Luna en 2020 y enviar un vuelo tripulado a Marte en 2025, no solo por el bien de la exploración espacial, sino para reactivar el interés público por el espacio y la ciencia en general. «Gran parte de los científicos del espacio dicen que su interés por la ciencia despertó viendo los aterrizajes en la Luna», dijo.

¿Encontraríamos vida ahí fuera? Hawking pensaba que, aunque la posibilidad de que aparezca vida en un planeta adecuado sea pequeña, en un universo tan grande como el nuestro, debe de haber aparecido vida en alguna parte. Con toda probabilidad las distancias entre los lugares donde apareciera sería extremadamente grandes, y casi con toda certeza la vida no tendría una base de ADN. Otra posibilidad es que los meteoritos hayan propagado vida de planeta en planeta, incluso de un sistema estelar a otro. Si la vida se propagó de este modo (el proceso se denomina «panspermia»), no sería extraño encontrar otra vida basada en el ADN en otros lugares dentro de nuestra propia zona.

Según él, una prueba de que la panspermia podría haber sido la fuente de vida en la Tierra es que aquí la vida apareció sospechosamente rápido después del primer instante en que habría sido posible. La Tierra se formó hace 4.600 millones de años, y durante los primeros quinientos millones de años estaba demasiado caliente para que surgiera vida. La primera prueba de vida data de hace 3.500 millones de años. Eso significa que apareció vida solo unos quinientos millones después de que fuera posible. Parece mucho tiempo, pero en realidad es muy poco.

Por supuesto, no hemos recibido visitas de alienígenas (por lo menos, eso creemos, «¿Por qué iban a aparecer solo ante los excéntricos y raros?»), y al parecer no existen seres avanzados e inteligentes cerca de nosotros en la galaxia. El proyecto SETI no ha captado concursos de televisión alienígenas. Probablemente no existe ninguna civilización extraterrestre en nuestro estadio de desarrollo a unos cientos de años luz de distancia. «Firmar una póliza de seguros contra la abducción por alienígenas es una apuesta bastante segura».

Hawking mencionó tres posibles motivos por los que no tenemos noticia de alienígenas.

En primer lugar, la probabilidad de que aparezca vida en un planeta adecuado puede ser demasiado escasa.

En segundo lugar, aunque la probabilidad fuera elevada, la de que esa vida evolucionara a vida inteligente es muy pequeña. (No está claro que la inteligencia dé una ventaja para la supervivencia a largo plazo, solo hay que pensar en las bacterias e insectos).

En tercer lugar, los seres inteligentes que lleguen a la etapa de enviar señales de radio también habrán conseguido fabricar bombas nucleares o armas de destrucción masiva parecidas, y podrían destruirse a sí mismos en poco tiempo; Hawking dice que es una broma de mal gusto; también ha dicho que si la vida extraterrestre no se ha destruido a sí misma, dado el breve tiempo que lleva existiendo la vida en la Tierra en comparación con la edad del universo, sigue siendo poco probable que encontremos un ejemplar de vida extraterrestre en un estadio humano reconocible. Sería mucho más primitivo que nosotros o tan avanzado que nos consideraría a nosotros increíblemente primitivos.

Hawking se decanta por la segunda opción, la rareza de la vida inteligente, no de la vida. «Algunos dirán que aún está por descubrir en la Tierra». ¿Por qué sonreímos?

La conferencia de Hawking fue larga y reflexiva. Contestó a preguntas seleccionadas previamente entre las que habían enviado los estudiantes y otros miembros de la comunidad del Caltech: ¿estamos cerca del mundo de Star Trek? No podemos esperar ni motor de curvatura ni replicadores. Tendremos que «hacerlo de la forma difícil», es decir, a una velocidad menor que la de la luz, por tanto, para alcanzar destinos remotos necesitaremos más de una generación. Los viajes serán tan largos que las tripulaciones incluso tendrán tiempo de evolucionar de forma distinta, de manera que la raza humana se dividiría en distintas especies.

Al final de su visita a California, Hawking no se encontraba bien para continuar hasta Phoenix como tenía programado. En su lugar apareció Lucy, y la conferencia preparada por Hawking se retransmitió por unos altavoces. De regreso en Cambridge, Hawking estuvo ingresado en el hospital en observación un tiempo, pero resultó que solo era un contratiempo temporal. Estuvo de nuevo en plena forma mucho antes de su viaje en agosto a Washington, DC, para recibir la medalla presidencial de la Libertad de manos de Barack Obama. En septiembre, en Suiza, durante su visita al CERN y la Universidad de Ginebra, llenó con su conferencia «La creación del universo» un teatro y (por conexión por vídeo) otros diez auditorios.

Su aparición en Washington para recibir la medalla suscitó un comentario que lo sumergió de forma inesperada en el encarnizado debate que se estaba produciendo en Estados Unidos en el momento en que el presidente Obama luchaba por que el Congreso aprobara una ley de reforma de la sanidad. Un opositor de la sanidad pública sin pelos en la lengua dijo, menospreciando el sistema británico, que «¡Si Stephen Hawking hubiera sido británico, ya estaría muerto!». Hawking contestó que, por supuesto, era británico y vivía en Cambridge, Inglaterra, y que «la Seguridad Social lleva más de cuarenta años cuidando de mí. En Gran Bretaña he recibido una excelente atención médica. Creo en la atención sanitaria universal[431]». Jane Hawking no habría sido tan optimista con la Seguridad Social británica, después de sus muchas decepciones.

En febrero de 2010, la Planetary Society de Pasadena de California concedió a Hawking el premio Cosmos por una extraordinaria presentación pública de la ciencia. Entre los anteriores galardonados se encontraban James Cameron, creador de la película Avatar, y Paula Aspell, productora de NOVA[432]. Como el estado de salud de Hawking volvía a ser inestable, una delegación viajó de California a Cambridge para hacer la presentación. La misión de esta sociedad es «inspirar a las personas de la Tierra a que exploren otros mundos, comprender el nuestro y buscar vida en otros lugares». La rueda de prensa en la que se anunció la presentación en Cambridge terminó con las palabras: «Las entradas están agotadas».

Hawking desveló otro recordatorio del veloz paso del tiempo en la primavera de 2010. Fue una experiencia insólita, ya que le pusieron su nombre a un jardín en la exposición de flores anual de la Chelsea Flower Show de la Royal Horticultural Society en Londres. El «Jardín Stephen Hawking por la enfermedad neuromotora: una breve historia del tiempo» estaba dedicado a él y a todas las personas cuyas vidas se habían visto afectadas por la enfermedad neuromotora (pacientes, familias, cuidadores), y desde luego, el jardín provocaba sentimientos encontrados. Un camino en forma de espiral que representaba la historia de la vegetación de la Tierra llevaba a los visitantes de una zona con algunas de las especies más antiguas de plantas a un lugar próximo al centro del jardín con «plantas mediterráneas que podrían producir alimentos en el futuro, si las condiciones climáticas lo permiten». En el centro del jardín había un estanque en el que el agua parecía caer en un vórtice oscuro y sin esperanzas, que representaba un agujero negro, el fin del tiempo. Muy cerca, incrustado en un muro de mampostería, había un reloj antiguo que representaba la velocidad con la que desaparece el tiempo para las personas con enfermedad neuromotora. La Reina Isabel de Inglaterra recibió a Hawking en el jardín para admirar el diseño, conversar con él y felicitarlo.

Veredicto de los cielos

La WMAP terminó su misión en 2009. El resumen de los resultados publicado en enero de 2010 anunciaba que las fluctuaciones de temperatura a gran escala en el fondo cósmico de microondas son un poco más intensas que las que se producen a pequeña escala, una predicción sutil pero clave de muchos de los modelos de inflación, y confirmó que el universo era plano[433]. Esta segunda conclusión quedaba respaldada con aún más fuerza que antes por el carácter aleatorio general de las ubicaciones de los puntos calientes y fríos en el fondo cósmico de microondas[434]. Mientras la misión de la WMAP se preparaba para su finalización[435], en mayo de 2009 la Agencia Europea Espacial lanzó su satélite Planck. Algunos de sus detectores están diseñados para funcionar a una temperatura de —273,05 ºC, solo una décima parte de grado por encima del cero absoluto. No está prevista una entrega formal de imágenes, análisis y artículos científicos del fondo cósmico de microondas completamente preparados hasta 2013, pero la Agencia Espacial Europea hizo un anuncio previo de algunos resultados en enero de 2011. «Aún no tenemos el verdadero tesoro, el fondo cósmico de microondas en sí[436]», dijo David Southwood, director de la ESA de Ciencia y Exploración Robótica. El primer objetivo del proyecto había sido descartar algunas fuentes de primer plano que dificultaban el estudio del fondo cósmico de microondas. Esta radiación puede haberse visto afectada por muchos factores durante la evolución del universo, «un montón de astrofísica sucia[437]» que complicaban la imagen: irregularidades desde el punto de vista gravitatorio, fuentes de radiación, agujeros negros, incluso ruido de los instrumentos. Los científicos del Planck se habían centrado sobre todo en la «anómala emisión de microondas», un resplandor asociado con regiones con gran densidad de polvo de la galaxia, y han podido confirmar que procede de las motas de polvo que dan vueltas por las colisiones tanto con átomos que se mueven rápido como con luz ultravioleta. La filtración de esta «nebulosa» de microondas a partir de los datos no distorsionaría el fondo cósmico de microondas. Lo dejaría intacto y permitiría que los datos del Planck revelaran el fondo cósmico de microondas de una forma detallada y sin precedentes[438].

A medida que las observaciones del fondo cósmico de microondas se van volviendo más detalladas y precisas, resulta más difícil que un modelo encaje con los descubrimientos. El éxito en la consecución de ese objetivo es una prueba cada vez más convincente para respaldar un modelo, y algunos quedan descartados. Sin embargo, hasta el momento la coincidencia entre las observaciones y las predicciones relacionadas con el fondo cósmico de microondas y la forma general del universo, la homogeneidad a gran escala y la estructura a una escala menor parecen prometedoras para la cosmología inflacionaria[439]. Tal y como lo resumió John Barrow, «las pruebas observacionales cada vez mayores del patrón característico de las variaciones de temperatura en la radiación de fondo cósmico de microondas significan que debemos tomarnos muy en serio la idea de que nuestra porción visible del universo experimentó una fuerza de inflación en sus etapas más tempranas[440]».

Se ha formulado la hipótesis de que las ondas gravitatorias que surgieron en los instantes inmediatamente posteriores al Big Bang han dejado una huella clara en el fondo cósmico de microondas[441], pero ese rastro estaba resultando esquivo. No obstante, hay otras maneras potencialmente mejores de buscar ondas gravitatorias. Kip Thorne, con su pertinaz interés en los agujeros negros, lleva un tiempo trabajando con colegas para desarrollar instrumentos que puedan detectar y medir de forma más directa las ondas gravitatorias que se originan en los sucesos de agujeros negros, y en el universo más temprano. Una de las técnicas es la interferometría láser.

El interferómetro es un aparato que separa un rayo láser en dos rayos, perpendiculares entre sí. Cada rayo rebota en un espejo que lo devuelve por el mismo camino. Los dos rayos se vuelven a combinar cuando se encuentran. Cada uno de los espejos tiene una gran masa adjunta, de manera que si una onda gravitatoria pasa por el interferómetro, expandiendo y contrayendo el espacio entre las masas (y por lo tanto los espejos), los desplaza un poco y modifica las distancias que recorren los rayos, lo que produce patrones de interferencia en la luz láser (véase la Figura 19.1).

Figura 19.1: Esquema de un interferómetro de ondas gravitatorias terrestre (por cortesía de Kip Thorne).

Ya existen detectores de ondas de gravedad terrestres en Hanford, Washington (LIGO), Hanover, Alemania y Pisa, Italia. Sin embargo, la madre de todos esos instrumentos, un montaje de dimensiones monumentales, tiene previsto su lanzamiento al espacio en forma de tres naves espaciales independientes, que unidas se conocen como LISA, la Antena Espacial de Interferómetro Láser. Una vez en su sitio, las tres naves espaciales formarán un triángulo cuyos lados medirán cinco millones de kilómetros de largo. La luz tardará unos veinte segundos en viajar entre ellos (véase la Figura 19.2). Cuando las ondas gravitatorias, que expanden y contraen el espacio, atraviesen este enorme «aparato», su paso alterará ligeramente la distancia existente entre las naves espaciales, así como la distancia recorrida por los rayos de luz entre ellas, lo que provocará una interferencia de los rayos de luz que se puede medir con instrumentos muy sensibles[442]. LIGO y LISA fueron dos de los instrumentos de los que hablaba Kip Thorne cuando prometió a Hawking en su sexagésimo cumpleaños que los detectores de ondas gravitatorias (LIGO, GEO, VIRGO y LISA) pondrían a prueba sus «predicciones sobre agujeros negros de la época dorada» mucho antes de que cumpliera setenta años[443]. ¡Era mejor ponerse a trabajar!

Figura 19.2: LISA, la antena espacial de Interferómetro Láser, que construirán, lanzarán y utilizarán conjuntamente la ESA y la NASA para explorar las ondas gravitatorias de baja frecuencia (cortesía de Kip Thorne).

La continuación de la WMAP, el Planck y LISA será la Sonda Einstein de Inflación de la NASA, que se centrará en el fondo cósmico de microondas, y el Observador del Big Bang, que estudiará las ondas gravitatorias. Esos enfoques unidos pueden finalmente desembocar en algo que ninguna sonda ni estudio, incluida la exitosa WMAP, han podido ofrecernos todavía: la ansiada comprensión del mecanismo físico y de las escalas de energía de la propia inflación[444]. Las ondas gravitatorias nos brindan la oportunidad más directa que probablemente jamás tendremos de explorar cómo era el universo durante la primera fracción de segundo de su existencia.

¿Acaso las pruebas observacionales mostrarán de forma concluyente si ocurrió o no en realidad la inflación? La teoría de la inflación hace predicciones sobre cómo deberían ser los patrones y características de las ondas gravitatorias. Si las observaciones encajan con esas predicciones, tendremos pruebas sólidas. Si no se detectan ondas gravitatorias que respalden otro modelo, se impondría el modelo ekpirótico del universo, según el cual no se produjo inflación sino que nuestro universo fue creado por una colisión en exceso lenta de dos mundos brana tridimensionales que se movían en una dimensión del espacio adicional oculto (la cuarta).

Al margen

Al pensar en la visión más amplia que propone la inflación eterna, parece que deba ser imposible probar una idea así desde nuestro punto de vista dentro de nuestro propio universo. ¿Qué prueba podríamos tener a nuestro limitado alcance?

Stephen Hawking y sus colegas no renuncian a la posibilidad de realizar predicciones relevantes que puedan ser refutadas por observaciones futuras más precisas, tal vez las del satélite Planck. En un artículo de septiembre de 2010, Hawking, Jim Hartle y Thomas Hergot admitieron que «no hay manera de observar la estructura de mosaico [de los universos]. No vemos el universo entero, sino solo una zona casi homogénea [que se encuentra al alcance de nuestras observaciones] dentro de nuestro cono de luz pasado[445]». sin embargo, pese a que existe la posibilidad de que fluctuaciones mucho mayores sean observables solo a escalas mucho más grandes de lo que podemos estudiar (en «escalas de superhorizonte»)[446], pensaban que la función de onda de la ausencia de límites podría servirles de ayuda para calcular pequeñas reparaciones de la homogeneidad dentro de la parte del universo que podemos observar. La ausencia o presencia de azar en el espectro de variaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas sí ofrece, según ellos, información útil acerca de una imagen mayor, si es que existe.

Igual que la «función de onda cuántica» de una partícula proporciona todas las rutas posibles que podría seguir la partícula entre dos puntos, la función de onda de la ausencia de límites representa todas las historias físicamente posibles que podría haber tenido nuestro universo si empezó de la manera que proponían Hartle y Hawking. En un artículo anterior, en enero de 2010, habían afirmado que estaban estudiando un grupo de esas distintas historias del universo[447]. Con una cantidad infinita de posibilidades, el cálculo de cuáles son más probables era una tarea cuestionable. No obstante, Hartle, Hawking y Hertog, sin recurrir a procedimientos de renormalización del tipo que Richard Feynman había llamado «chaladuras» cuando él mismo los utilizaba para manejar infinitos, se sentían lo bastante seguros para llegar a algunas conclusiones[448]. Dividieron las historias del universo que estaban estudiando en dos grupos.

En primer lugar, pensemos en los modelos de universo en cuyas historias no es probable que haya participado una inflación eterna. En otras palabras, probablemente no forman parte de un esquema mayor de universos producido por la inflación eterna. Si vivimos en ese tipo de universo, si nos parece que es como el universo que conocemos en la actualidad, y si Hartle, Hawking y Hertog están en lo cierto al pensar que pueden hacer un uso válido de la función de onda de la ausencia de límites en sus cálculos, entonces, ¿qué cabe esperar de esos cálculos?:

1. en el fondo cósmico de microondas, a escalas que podemos observar, un determinado patrón no aleatorio en el espectro de variaciones de temperatura;

2. más allá de nuestra capacidad de observación, a escalas enormes, una homogeneidad general;

3. únicamente una pequeña cantidad de inflación en nuestro pasado.

Las observaciones del fondo cósmico de microondas, aunque no nos pueden mostrar el punto (2), no parecen respaldar esas predicciones.

Por tanto, pensemos en otro grupo de modelos de universo. Es probable que esos universos formen parte de un escenario de inflación eterna. Si vivimos en un universo de ese tipo y, de nuevo, nos parece que es como el universo que conocemos, y si Hartle, Hawking y Hertog están en lo cierto al pensar que pueden hacer un uso válido de la función de onda de la ausencia de límites en sus cálculos, ¿qué cabe esperar de esos cálculos?;

1. en el fondo cósmico de microondas, a escalas que podamos observar, un grado elevado de aleatoriedad en el espectro de variaciones de temperatura;

2. más allá de nuestra capacidad de observar, a escalas enormes, una cantidad significativa de falta de homogeneidad;

3. un período más largo de inflación en nuestro pasado.

¡Eso ya se acerca más! O eso parece, de momento. La ausencia o presencia de (y el grado de) aleatoriedad que podemos observar en el fondo cósmico de microondas es un asunto clave.

Sin embargo, Hartle, Hawking y Hertog decidieron ir más allá: en su artículo de septiembre de 2010 informaban de que calculan que nuestro universo termine probablemente su período inflacionario con el valor potencial más bajo del campo[449]. Predicen, con bastante exactitud, observaciones en la zona que podemos observar (dentro de nuestro cono de luz): no solo habrá un alto grado de aleatoriedad en el espectro de variaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas, sino también en el grado y la manera en que, si la inflación eterna es correcta, la distribución y el espectro de las variaciones se alejará de la absoluta aleatoriedad[450]. Esa distancia será extremadamente corta y nada fácil de detectar.

Ahora estamos a la espera de ver si el Planck y otras futuras sondas serán capaces de producir medidas lo bastante precisas para explorar esas predicciones, además de mostrar un patrón específico de leves fluctuaciones en la temperatura en el fondo cósmico de microondas, tal y como preveía la propuesta de ausencia de límites de Hawking y Hartle. Tal vez el satélite Planck también sea capaz de detectar rutas de rayos de luz que han sido desviadas de maneras concretas, lo que indicaría que nuestro universo posee una geometría que ya predijeron algunos multiversos y modelos de inflación[451].

Radiación de Hawking en la tierra

Mientras Hawking, Hartle y Hertog pensaban en qué posible prueba podría respaldar la teoría de la inflación eterna, otro grupo de físicos estaba trabajando en un experimento que podría, solo posiblemente, crear radiación de Hawking en un laboratorio, en vez de en el borde de un agujero negro o desde un horizonte de sucesos en el universo temprano. Daniele Faccio, de la Universidad de Insubria, Italia, y su equipo de investigadores comunicaron en un artículo aceptado por Physical Review Letters a finales de septiembre de 2010 que lo habían conseguido[452]. Su experimento consistía en disparar luz láser a un bloque de cristal.

La idea es que cuando el impulso del láser se mueve a través del bloque de cristal cambia la velocidad a la cual la luz es capaz de viajar (el «índice de refracción» del cristal). La luz cercana al impulso se va ralentizando cada vez más a medida que el impulso va pasando y el índice de refracción cambia. Si un impulso (llamémosle impulso A) se enviara para perseguir a un impulso más lento y débil (llamémoslo B) lo iría alcanzando poco a poco y eso reduciría la velocidad de la luz cerca del impulso B. Este se iría ralentizando cada vez más, tanto que finalmente se quedaría encallado. La parte que va por delante del impulso A, que actúa como el horizonte de sucesos de un agujero negro, lo habría absorbido.

Recordemos el debate de la radiación de Hawking: aparecen continuamente pares de partículas. Las dos partículas que forman un par empiezan juntas y luego se separan. Tras un intervalo de tiempo demasiado breve para imaginarlo, se vuelven a unir y se aniquilan la una a la otra. Cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro, antes de que el par sea capaz de volver a encontrarse y aniquilarse, la que posea la energía negativa puede cruzar el horizonte de sucesos hacia el agujero negro. Por supuesto, la partícula con la energía positiva también puede caer en el agujero negro, pero no es necesario. Ya está liberada de su compañera, puede escapar como la radiación de Hawking. Para un observador distante, parece que salga del agujero negro. Entretanto, su compañera ha introducido la energía negativa en el agujero negro.

Faccio y su equipo observaron solo esas partículas, fotones en este caso, para comprobar si, cuando el impulso atravesara el cristal, su horizonte de sucesos engullía a una de las que forman el par y dejaba que la otra escapara como en la radiación de Hawking. Colocaron una cámara, enfocada al bloque de cristal, y luego dispararon 3.600 pulsaciones desde el láser. La cámara grabó un débil brillo justo en el rango de frecuencias que predice la radiación de Hawking. Tras descartar con cuidado otras fuentes del brillo, los investigadores decidieron que habían observado la radiación de Hawking.

¿Acaso esto le valdrá a Hawking el premio Nobel, que en muy raras ocasiones se concede a teorías, por muy prometedoras que sean, si no hay pruebas experimentales u observacionales que las respalden? En noviembre de 2010, poco después del anuncio del experimento en Insubria, le pregunté a Hawking si pensaba que Faccio y su equipo había descubierto realmente la radiación de Hawking. Me dio una respuesta enigmática: «No me darán el premio Nobel».

Capítulo 20

Me llamo Stephen Hawking: soy físico, cosmólogo y soñador

El libro de Hawking El gran diseño, escrito junto con Leonard Mlodinow, se publicó a principios de otoño de 2010 con un subtítulo muy poco propio de Hawking: «Nuevas respuestas a las preguntas decisivas de la vida». Ni rastro del humor irónico de los títulos anteriores: una «breve» historia, el universo en una «cáscara de nuez». Por lo visto este libro iba en serio.

El gran diseño reunía el pensamiento y el trabajo que había estado haciendo Hawking durante más de medio siglo, para ofrecernos una actualización exhaustiva del estado de la búsqueda de una teoría del todo. Incluye las sumas de historias posibles de Feynman, el principio antrópico, el significado de «modelos» y «realidad», la propuesta de ausencia de límites, la pérdida de información, el menosprecio de la filosofía moderna (esta vez en la primera página y no en la última), la lucha con Dios. Sin embargo, desde el principio del libro queda claro un cambio radical: la búsqueda de una teoría del todo se ha fragmentado.

Isaac Asimov escribió una vez que «de todos los estereotipos que han asediado a los hombres y mujeres de ciencias, sin duda uno ha causado más daños por encima de todos. Los científicos pueden representarse como “malvados”, “locos”, “fríos”, “egocéntricos”, “distraídos”, incluso “cuadriculados” y aun así sobrevivir. Por desgracia, normalmente se los representa como si “estuvieran en lo correcto”, y eso puede distorsionar sin remedio la imagen de la ciencia». Los desconcertantes cambios de postura de Stephen Hawking, de los que hemos sido testigos a lo largo de este libro, rompen ese estereotipo. Hawking cuenta con un magnífico historial de retractaciones de sus propias tesis. No obstante, como hemos visto, lo que parecen cambios de postura radicales casi nunca han sido en realidad pasos atrás o revocaciones. Siguiendo la versión propia de Hawking del juego de la escalera, la escalera no lo aparta de su objetivo, solo lo lleva por caminos más prometedores. Sea como fuere, renunciar a la esperanza de descubrir una teoría del todo fundamental es un paso enorme, que Hawking no habría dado a menos que hubiera encontrado una prueba verdaderamente implacable de que ello estaba justificado, de que era el único camino posible para seguir adelante.

Otra cosa que queda clara desde el principio de El gran diseño es que Hawking ya no observa con la misma suspicacia que antes la teoría de cuerdas. No es fácil definir con precisión cuándo cambió de opinión sobre este asunto. La mayoría de versiones, que no la suya, dicen que estaba más bien en contra de las cuerdas hasta bien entrada la década de 1990. Sin embargo, me dijo en 1990 (capítulo 13) que pensaba que la teoría de cuerdas se había convertido en el camino más prometedor hacia la teoría del todo. Tenía razón, pero… con un matiz.

La candidata más reciente, y tal vez el pretendiente final para ese título de «teoría definitiva del universo», es la teoría M. Como teoría del todo, según la descripción consagrada por la tradición, es un poco decepcionante. La teoría M no es sencilla. No se puede estampar en una camiseta, no cumple la promesa del poema de Wheeler. No está a la altura del estándar pitagórico, donde la bella claridad es una guía hacia la verdad. ¿Eso significa que podría no ser correcta? Hawking no piensa que sea correcta o definitiva, sino que es la mejor que vamos a conseguir jamás.

La teoría M es, en realidad, una recopilación de teorías. Hawking la describe como una «familia de teorías». Cada miembro de la familia es una buena descripción de observaciones en una variedad de situaciones físicas, pero ninguna es una buena descripción de las observaciones en todas las situaciones físicas. Ninguna puede dar razón de «todo». Las teorías pueden parecer muy distintas entre sí, pero todas están en igualdad de condiciones y se pueden considerar aspectos de la misma teoría subyacente[453]. Aún no sabemos cómo formular esa teoría más profunda como un único conjunto de ecuaciones, y podría decirse que nunca lo haremos.

Hawking y Mlodinow comparan la situación con un mapa plano de la Tierra. Dado que la proyección de Mercator que se utiliza para esos mapas hace que las zonas situadas más al norte y al sur parezcan más grandes de lo que son en realidad en relación con otras partes del mundo (la distorsión se vuelve cada vez más pronunciada cuando más al norte o al sur del mapa vaya uno), y no muestran el Polo Norte o el Polo Sur, el mapa de toda la Tierra termina siendo mucho menos preciso que si utilizáramos un conjunto de mapas superpuestos, donde cada uno abarcara una zona limitada. Allí donde los mapas se superponen, no entran en conflicto; ese pedacito del paisaje tiene el mismo aspecto independientemente de qué mapa de los que están superpuestos se esté consultando. Cada mapa es fiable y útil para la zona que representa. Sin embargo, ningún mapa único es una buena representación de la superficie de la Tierra. Asimismo, ninguna teoría única es una buena representación de todas las observaciones[454].

Los teóricos reconocen en la actualidad cinco teorías de cuerdas distintas y la supergravedad, una versión sobre la que Hawking albergaba grandes esperanzas en 1980, como la familia de aproximaciones de una teoría más fundamental, la teoría M. Las seis aproximaciones son como los mapas más pequeños en la analogía que explicaba Hawking más arriba.

Pese a que la teoría M tal vez no cumpla nuestra expectativas más idealistas de una comprensión total del universo, no es necesario sentarse a lamentarse sobre nuestra ignorancia de la teoría más fundamental y global subyacente. Sí sabemos algunas cosas sobre ella. Existen diez u once dimensiones del tiempo y el espacio. Hay partículas en forma de puntos, cuerdas vibrantes, membranas bidimensionales, objetos tridimensionales y otros objetos que ocupan hasta nueve (o, en algunas versiones, diez) dimensiones del espacio, en otras palabras, branas.

Ya hemos comentado la idea de que puede que no notemos las dimensiones adicionales del espacio que se encuentran más allá de las tres que experimentamos porque estén muy compactadas, y que la abrumadora cantidad de maneras distintas en que pudieron curvarse inicialmente resultó descorazonadora para los que esperaban que la teoría de cuerdas fuera una teoría única del todo. Antes hemos utilizado la analogía de una manguera de jardín para ayudarnos a entender esa curvatura. Hawking y Mlodinow han encontrado una analogía mejor.

Nos piden que imaginemos un plano bidimensional. Podría ser, por ejemplo, un trozo de papel. Es bidimensional porque se necesitan dos números (las coordinadas horizontal y vertical) para situar un punto en él. Tal vez no se nos ocurra que una pajita para beber también es bidimensional. Para designar un punto en ella necesitamos mostrar dónde se encuentra el punto en su longitud y dónde está en su dimensión circular. Pero supongamos que la pajita es muy, muy, fina. No será necesario pensar dónde se encuentra el punto en su dimensión circular. Según Hawking, si fuera extraordinariamente fina, es decir, la millonésima parte de una millonésima de centímetro de diámetro, no pensaríamos que tiene una dimensión circular. Así es cómo los teóricos de cuerdas nos invitan a pensar en las dimensiones adicionales: onduladas o curvadas en una escala tan pequeña que no la notamos. Dicen que están curvadas en el «espacio interno».

Entre principios y mediados de la década de 1990 los teóricos cada vez se sentían menos intimidados por la ingente cantidad de maneras distintas en que las dimensiones pueden curvarse. Uno de los cambios lo produjo una nueva idea de que las distintas maneras de ondular las dimensiones adicionales no son más que diferentes formas de observarlas desde nuestra posición privilegiada en cuatro dimensiones. No obstante, tal y como indicó Andrei Linde, la manera en que se ondulan las dimensiones adicionales del espacio es crucial. Determina las leyes aparentes de la naturaleza de cada universo. Por muchas soluciones que dé la teoría M a las maneras de ondularse del espacio interno, todas ellas corresponden a tipos distintos de universo, todos ellos con leyes diferentes. La cantidad es demasiado grande para comprenderla.

Hawking sugiere que pensemos en la aparición de esos universos imaginando algo parecido a la analogía del globo de Eddington con una hormiga encima, solo que esta vez no es un globo y falta la hormiga. En su conferencia de 2006 en el Caltech, recomendó al público que se imaginara el universo en expansión como la superficie de una burbuja. Imaginemos, entonces, la formación de burbujas de vapor en agua hirviendo. Se forman muchas burbujitas y desaparecen. Esos son los universos que se expanden solo un poco y se colapsan antes de superar un tamaño microscópico. En ellos no hay esperanzas de galaxias, estrellas o vida inteligente. Sin embargo, algunos empiezan igual de pequeños pero crecen lo suficiente para no correr peligro de colapsarse, por lo menos durante mucho, mucho, tiempo. Al principio se expanden a un ritmo cada vez mayor, experimentando lo que denominamos «inflación».

El gran diseño revisa la idea de Richard Feynman de que una partícula que viaja de un punto a otro en la física cuántica no tiene una posición definida mientras no ha llegado a su destino. Esta afirmación se ha interpretado como que no toma ningún camino, pero, como hemos visto, Feynman se percató de que también se podría entender que esa partícula toma simultáneamente todos los caminos posibles. En este contexto, consideremos la posibilidad de que exista una gran cantidad de universos, el tipo de situación que tenemos en la inflación eterna. No basta solo con decir que cada universo tiene una historia distinta. De hecho, si pensamos en las sumas de las historias posibles, cada universo tiene muchas historias posibles, así como muchos estados posibles en su existencia posterior. Muy pocos universos permitirían la existencia de criaturas como nosotros.

Entre todos los universos alternativos posibles, solo uno es completamente uniforme y regular. Si calculamos la probabilidad de este tipo de universo, descubrimos que en realidad es muy probable. De hecho, es el universo más probable de todos, pero no es el nuestro. Un universo así, sin pequeñas irregularidades en el universo temprano que se manifiestan ahora como pequeñas variaciones en el fondo cósmico de microondas, jamás podría ser nuestro hogar. El nuestro tiene que ser un universo con algunas regiones un poco más densas que otras, de modo que la atracción gravitatoria puede atraer materia para formar galaxias, estrellas, planetas, y tal vez, seres humanos. Tal y como lo expresó Hawking en su conferencia de 2006 en el Caltech: «El mapa [del fondo cósmico de microondas] del cielo de microondas es el prototipo de toda la estructura del universo. Somos producto de las fluctuaciones en el universo temprano[455]». Afortunadamente, existen muchas historias del universo que solo son levemente no uniformes e irregulares. Son casi tan probables como la que es, en absoluto, uniforme y regular. No sabemos cuántos universos alternativos acaban produciendo algo parecido a «nosotros», pero sabemos que ha ocurrido al menos una vez.

Otro concepto conocido muy importante en las ideas de Hawking acerca de la teoría M es el hecho de que en el nivel cuántico del universo no podemos observar sin interferir, sin alterar el objeto que estamos intentando observar. Todavía es más importante y menos conocido para la mayoría el hecho de que, por mucha atención con que observemos el presente y por muy completa que sea la manera de hacerlo, la parte del pasado que no podemos observar es, como el futuro, indefinida. Existe como una serie de posibilidades, unas más probables que otras. Si eso lo añadimos a las sumas de historias posibles de Feynman, Hawking concluye que «el universo no tiene una sola historia sino todas las historias posibles, cada una con su propia probabilidad; y nuestras observaciones de su estado actual afectan a su pasado y determinan las diferentes historias del universo[456]». Eso debería sonarnos de algo. Ya vimos que Hawking y Hartle utilizaban las sumas de historias posibles cuando desarrollaban su propuesta de ausencia de límites. Lo que ha ocurrido en el razonamiento de Hawking es que ha cambiado el lugar que se enfatizaba, al percatarse de que la capacidad de nuestras observaciones del presente de decidir entre esas historias conlleva consecuencias de importancia fundamental para nuestra comprensión del universo.

Volvamos al método de Feynman de tener en cuenta todos los caminos posibles que puede seguir una partícula desde el punto inicial al final. No es tan fácil cuando se trata de la historia del universo. No conocemos el punto A (el principio) pero, en el caso de nuestro universo, sabemos bastante del punto B, es decir, dónde estamos hoy en día. Hawking nos pide que tengamos en cuenta todas las historias que cumplen la condición de la ausencia de límites (historias que son superficies cerradas sin límites, recordemos el globo de la Tierra) y que terminen con el universo que conocemos hoy (punto B). Existe una gran variedad de puntos A, aunque no podemos decir que incluyan historias del universo que empiecen de «todas las maneras posibles» porque las estamos limitando a aquellas que cumplen la condición de ausencia de límites. Si tuviéramos que empezar nuestro razonamiento en el punto A, acabaríamos con muchos puntos B posibles, algunos de los cuales son parecidos a nuestro universo actual, pero muchos no.

En cambio, Hawking recomienda lo que denomina un enfoque «vertical» de la cosmología, que sigue las historias alternativas de arriba abajo, retrocediendo desde el presente. Es una nueva visión de la cosmología, y, por tanto, una nueva concepción de la causa y efecto. El universo no tiene una única historia independiente del observador. Creamos la historia del universo al estar aquí y observarla, no es la historia la que nos crea a nosotros.

Consideremos, por ejemplo, la cuestión de por qué en nuestro universo hay solo cuatro dimensiones no curvadas. En la teoría M no existe una regla general según la cual un universo deba tener cuatro dimensiones observables. La cosmología vertical dice que habrá una serie de posibilidades que incluye todas las cantidades de dimensiones espaciales extensas de cero a diez. Puede que la situación más probable no sea la de tres dimensiones del espacio y una de tiempo, pero es la única que nos interesa.

Si pensamos en el universo a la antigua, «de abajo arriba», no parece haber un motivo aparente por el que las leyes de la naturaleza tengan que ser como son y no distintas, es decir, un motivo que justifique por qué el universo está preparado para nuestra existencia. Pero sí observamos que las leyes de la naturaleza son como son, y que estamos aquí. ¿Por qué no empezar por ahí? Nuestra presencia es muy significativa. De la enorme variedad de universos posibles, nuestra presencia «selecciona» aquellos que son compatibles con nuestra existencia, y hace que el resto sea casi irrelevante (aunque ya lo veremos cuando Hawking continúe).

En un universo sin límites ya no necesitábamos preguntarnos cómo empezó el universo. No hubo un principio. Con la teoría M ya no necesitamos preguntarnos por qué el universo está preparado para nuestra existencia, es nuestra presencia la que «elige» el universo en el que vivimos. De hecho, lo adaptamos nosotros. El principio antrópico ha llegado a su máxima expresión. Según palabras de Hawking, «aunque seamos pequeños e insignificantes a escala cósmica, ello nos hace en un cierto sentido señores de la creación[457]».

Llegados a este punto surge la pregunta: ¿podemos poner a prueba esta teoría? Hawking escribe que puede haber mediciones capaces de diferenciar la teoría vertical de otras, de respaldarla o refutarla. Tal vez los futuros satélites podrán realizar esas mediciones. En su conferencia de 2006 en el Caltech, Hawking había mencionado «la nueva ventana al universo muy temprano» que nos abriría la detección y medición de las ondas gravitatorias. A diferencia de la luz, que ha sido esparcida muchas veces por electrones libres antes de detenerse cuando el universo tenía 380.000 años de antigüedad, las ondas gravitatorias nos alcanzan desde el universo más temprano sin interferencias de ningún material que se interponga[458].

Hawking extiende el pensamiento vertical a la aparición de vida inteligente en la Tierra. Ofrece un relato elocuente de la manera en que nuestro universo, nuestro sistema solar y nuestro mundo están increíblemente adaptados para permitir nuestra existencia, mucho más allá de cualquier expectativa razonable. No obstante, en una reformulación del principio antrópico de una manera sencilla e indiscutible, nos dice que «obviamente, cuando los seres de un planeta que alberga vida examinan el mundo que les rodea, se ven forzados a concluir que su ambiente satisface las condiciones necesarias para que ellos existan[459]». Igual que nosotros, con nuestra mera presencia, elegimos nuestro universo, también escogemos una historia de esta Tierra y nuestro entorno cósmico que nos permita existir.

En El gran diseño, Hawking ya no parece albergar dudas de que todo está determinado. La paradoja de la información había quedado relegada en cierto modo, había dejado de ser una molestia. Afirma, de manera inequívoca, que «el determinismo científico que formuló Laplace es… de hecho la base de toda la ciencia moderna[460]». Por supuesto, eso nunca lo había cuestionado. Su propuesta anterior sobre las consecuencias de la pérdida de información era que toda la ciencia moderna podía estar equivocada. Por lo visto ha dejado a un lado esos miedos, ya que continúa diciendo que el determinismo científico es «un principio importante a lo largo de todo el libro[461]». Más adelante, afirma: «Este libro está enraizado en el concepto del determinismo científico[462]».

El determinismo científico también se nos aplica a nosotros, los seres humanos: «Parece ser que no somos más que máquinas biológicas y que la voluntad es solo una ilusión… Dado que no podemos resolver ecuaciones que determinen nuestro comportamiento, utilizamos la teoría efectiva de que los individuos tienen albedrío[463]». Tal vez nos gustaría que Hawking hubiera dedicado algunas páginas más a este tema. Hay importantes estudios científicos relacionados con la voluntad humana (algunos respaldan la visión de Hawking y otros no), pero no los comenta. Él ya ha elegido. Su comentario de que el mundo es un caos porque «como todos sabemos, a menudo las decisiones no son racionales o se basan en un análisis defectuoso de las consecuencias de la elección», también le deja a uno con las ganas de una explicación más extensa. El comentario parece hecho de pasada, algo muy raro en Hawking, comparado con sus reflexiones sobre la situación mundial en sus conferencias y declaraciones públicas.

Sin embargo, el determinismo resulta ser un concepto un tanto complicado y no tan rígido como podríamos suponer. Tal y como vimos con anterioridad en este libro, en el nivel cuántico del universo tenemos que aceptar una versión un poco revisada del determinismo según la cual, dado el estado de un sistema en un momento, las leyes de la naturaleza determinan las probabilidades de varios futuros y pasados distintos en vez de dictar el futuro y el pasado con precisión. Según palabras de Hawking, «la naturaleza permite una serie de eventualidades distintas, cada una con cierta probabilidad de ser realizada[464]». Se puede poner a prueba una teoría cuántica repitiendo un experimento muchas veces, anotando con qué frecuencia se producen resultados diferentes y viendo si esa frecuencia encaja con las probabilidades que predecía la teoría.

Hawking vuelve a mencionar las ideas que comentamos en la sala común del viejo DAMTP en 1996, por las que algunas personas le criticaban en aquel momento. Entonces, sus palabras fueron que «nunca tenemos una visión de la realidad independiente de un modelo, pero eso no significa que no exista una realidad independiente de un modelo. Si no creyera que existe, no podría seguir dedicándome a la ciencia». Ahora, en El gran diseño, escribe en cursiva para darle énfasis: «No existe un concepto de la realidad independiente de una imagen o teoría». Continúa diciendo que «esta conclusión será muy importante en este libro». Esta afirmación reformula la primera parte de lo que me había dicho a mí, sustituyendo «concepto» por «visión», pero no la segunda. Queda preguntarnos si el resto sigue vigente.

Hawking enumera dos maneras más de pensar en la «realidad» que él rechaza. Una es el punto de vista «realista» de la ciencia clásica, basado en la creencia de que existe un mundo real externo, un mundo que se puede medir y analizar, que es el mismo para todos los observadores que lo estudien. Otra es lo que Hawking llama el punto de vista «antirrealista». En este caso se insiste tanto en limitarse al conocimiento empírico obtenido mediante los experimentos y las observaciones que resulta poco útil para la teoría y termina autodestruyéndose por la idea de que, como todo lo que aprendemos viene filtrado por nuestro cerebro, en realidad no podemos decir que exista un conocimiento empírico.

Hawking cree que su propio «realismo dependiente de un modelo» convierte en innecesario el debate entre realismo y antirrealismo. Insiste en que solo tiene sentido preguntar si un modelo coincide con las observaciones, no si es «real». Si más de un modelo coincide con la observación, no es necesario debatir si es más «real» o «correcto». «Nuestra percepción, y por tanto las observaciones en las que se basan nuestras teorías, no es directa, sino que está determinada por un tipo de lente, la estructura interpretativa de nuestros cerebros humanos[465]». Lo mismo es válido para la experiencia cotidiana, dice, no solo en la ciencia. Tampoco en ese nivel, concibamos modelos conscientemente o no, jamás tenemos una visión de la realidad independiente de un modelo. No obstante, nuestras concepciones de la realidad dependientes de un modelo no carecen de valor, ya que son la manera que tenemos los seres humanos de comprender y manejar nuestro mundo. Los modelos se crean y se descartan según coincidan con la observación y la experiencia, o dejen de hacerlo.

No es difícil estar de acuerdo con Hawking. A menos que me encuentre en un estado de rechazo (en el que probablemente todos estemos en parte alguna vez), yo sigo mi proceso de aprendizaje a través de la vida precisamente de esa manera. Todos procedemos de distintos conjuntos de experiencias. Tal vez podamos coincidir o discrepar sin hacer afirmaciones sobre quién «tiene razón» y quién «está equivocado». ¿Llegaría Hawking tan lejos como para aplicar esa filosofía a las visiones más extremas que dividen nuestro mundo? Con toda probabilidad ahí es donde se acogería a algo como la segunda parte de su afirmación, decididamente platónica, para tal vez decir que «eso no significa que no existan cosas “correctas” e “incorrectas”; si no creyera que existen, mi vida ya no tendría sentido». Por otra parte, algunos afirman que los valores humanos son producto de nuestra historia evolutiva. Según este razonamiento, «correcto» es lo que ha ayudado a la supervivencia de nuestra especie, nada más profundo o fundamental que eso. Si eso es cierto (y, al fin y al cabo, a qué se reduce la «verdad» en un debate como este), entonces la moral independiente de un modelo es tal vez tan ilusoria como la realidad independiente de un modelo.

Sea como fuere, el comentario de Hawking sobre la «realidad» resulta útil en un tema que tal vez el lector se haya estado planteando desde el capítulo 2. Si en realidad nadie ha visto nunca, por ejemplo, un electrón, ¿cómo sabemos que los electrones son «reales»?

Aunque es cierto que nadie ha visto nunca un electrón, los electrones son un «modelo» útil que da sentido a las observaciones de marcas en una cámara de nebulosa o puntos de luz en un tubo de imagen. El modelo ha sido aplicado con gran éxito en la ciencia y la ingeniería fundamentales. ¿Pero son reales los electrones? Aunque muchos físicos dirían que «sí, por supuesto», para Hawking esa pregunta carece de sentido.

El «realismo dependiente de modelos», como lo llama él, es una manera útil de pensar en dualidades, esas situaciones en las que dos descripciones distintas, y tal vez mutuamente excluyentes, son necesarias para comprender mejor un asunto que la explicación que puede ofrecer cada descripción por separado. Ninguna teoría es «mejor» o más «real» que la otra. Recordemos el ejemplo más conocido, la dualidad onda-partícula, que surgió a principios del siglo XX con el descubrimiento de que cuando la luz interactúa con la materia se comporta como si fueran partículas, mientras que los experimentos sobre la manera de viajar de la luz muestran que actúa como si fueran ondas.

Todo ello nos lleva a pensar con más conocimiento de causa en la teoría M. Como ya hemos dicho, al parecer ningún modelo matemático es capaz de describir todos los aspectos del universo. Cada teoría de la familia de la teoría M puede describir una determinada variedad de fenómenos. Cuando esos grupos se solapan, las teorías coinciden. Así, todas forman parte de la misma teoría, igual que las secciones más pequeñas en la analogía de Hawking del mapa. Sin embargo, ninguna teoría de la familia por separado es capaz de describir todas las fuerzas de la naturaleza y las partículas que mencionamos en el capítulo 2, además del marco de tiempo y espacio en el que se desarrolla el juego del universo. Si este mapa aparentemente fragmentado es donde debe terminar la gran búsqueda, que así sea, «es aceptable dentro del marco de la realidad dependiente de un modelo[466]». No tenemos ninguna teoría fundamental que podamos considerar independiente de los modelos que conocemos.

Hawking y Mlodinow escriben que todos los universos fueron creados de la nada, aparecieron de forma natural por una ley física y no necesitan un creador. Quizá han simplificado demasiado para exponer su idea. En la teoría de la inflación eterna que Hawking defiende, los universos no salen de la nada, surgen a partir de otros universos. En algún momento del pasado puede que haya habido un primer universo y una primera secuencia de inflación, donde todo comenzó, o el proceso de autorreproducción repetitivo puede extenderse eternamente en el pasado. Supuestamente el origen de ese primer universo (si es que existió un «primer universo») puede explicarse con la propuesta de ausencia de límites, que nos devuelve al punto donde lo dejó Historia del tiempo, formulándonos las mismas preguntas profundas que dejaban mucho espacio para la existencia de Dios.

No obstante, El gran diseño aborda otro rompecabezas, el misterio de la adaptación. A algunas personas creyentes en Dios (y a quienes no se ha avisado todavía de que se alejen de la teología del «Dios de los agujeros», que se aterran a ejemplos en los que algo parece inexplicable sin Dios) sin duda les resultará angustioso que Hawking y Mlodinow hayan ofrecido otra explicación plausible utilizando el método vertical y los multiversos. Si alguien cree en Dios solo como una explicación necesaria, la explicación de Hawking lo dejará sin argumentos. En realidad, el hecho de que los libros de Hawking provoquen en los lectores atentos y reflexivos algunos debates internos profundos es mucho más interesante que la atención que reciben por parte de los medios de comunicación cuando trata cuestiones sobre Dios y ciencia.

En el capítulo final, Hawking y Mlodinow abordan la cuestión de la procedencia de las leyes físicas, e introducen el tema con el siguiente comentario: «Las leyes de la naturaleza nos indican cómo se comporta el universo, pero no responden al por qué». Al final de Historia del tiempo Hawking había escrito que la respuesta a esa pregunta sería conocer la mente de Dios. Ahora ha dividido el tema en tres partes: «¿Por qué este conjunto de leyes concreto y no otro?», «¿Por qué hay algo en vez de nada?» (las leyes como parte de «algo») y «¿Por qué existimos?».

Para ayudar a contestar a la primera de las preguntas, Hawking y Mlodinow enumeran las leyes que son necesarias en un universo físico parecido al nuestro. Deben ser un conjunto de leyes con un concepto de la energía en el que la cantidad de energía sea constante y no varíe con el tiempo. Otro requisito es que las leyes deben dictar que la energía de todo cuerpo aislado rodeado de espacio vacío sea positiva. Y tiene que haber una ley como la de la gravedad. La teoría de esta gravedad debe tener supersimetría entre las fuerzas de la naturaleza y las partículas de materia que gobiernan. Si adoptamos el método vertical, la respuesta a «¿Por qué este conjunto de leyes y no otro?» puede ser simplemente «Porque con cualquier otro conjunto de leyes sería imposible que estuviéramos aquí haciéndonos esa pregunta». Esa respuesta se acogería al principio antrópico, pero la teoría M tiene algo más que decir sobre el tema: debido a las distintas maneras en que se ondulan las dimensiones adicionales, donde cada universo tiene leyes determinadas por cómo se ondulan las dimensiones adicionales, sin duda existirá algún universo con esas leyes.

Para ayudar a abordar la tercera pregunta («¿Por qué existimos?»), Hawking y Mlodinow nos presentan un juego de ordenador llamado The Game of Life («El juego de la vida»). Es un juego fascinante, inventado en 1970 por John Horton Conway, por aquel entonces un matemático de Cambridge. El diseño es como un tablero de ajedrez, con algunos cuadrados «vivos» y otros «muertos». Una serie de normas muy sencillas dicta «muertes», «nacimientos» y «supervivencia» a medida que el juego va pasando «de generación en generación». Pronto queda claro que unas reglas extremadamente sencillas se pueden utilizar en el juego de maneras muy complejas. Recordemos al «alienígena que jamás ha experimentado nuestro universo» del capítulo 2. Si alguien entrara en el juego al cabo de un rato estaría en una situación parecida, y sería capaz de deducir «leyes» a partir de lo que estaba sucediendo, unas leyes que parecen gobernar la formación y la conducta de grupos sofisticados de cuadrados vivos y muertos, unas leyes que, aun así, no se encuentran entre las sencillas leyes originales sino que surgen a partir de ellas. El juego es un ejemplo simple de la «complejidad emergente» de los «sistemas con organización propia». Nos ayuda a entender, por ejemplo, cómo las rayas de una cebra o los dibujos de un pétalo de flor se producen a partir de un tejido de células que crecen juntas.

Conway inventó este juego en un intento de descubrir si en un «universo» con unas reglas fundamentales muy sencillas aparecerían objetos de una complejidad suficiente para reproducirse. En el juego sí existen. En cierto sentido, incluso podrían considerarse «inteligentes». La referencia es que un conjunto de leyes muy sencillas es capaz de producir una complejidad parecida a la de la vida inteligente. En palabras de Hawking, «es fácil imaginar que unas leyes un poco más complicadas permitirían sistemas complejos con todos los atributos de la vida[467]». Existen discrepancias en cuanto a si esa vida tendría conciencia de sí misma.

Eso parece responder a la pregunta «¿Por qué existimos?». ¿Es una respuesta completa? En Game of Life, no importa con qué patrón empieces (todas las «condiciones iniciales» te darán el mismo tipo de resultados), pero no vale cualquier conjunto de leyes, porque son las leyes las que determinan la evolución del sistema. Eso nos devuelve a la primera pregunta: «¿Por qué este conjunto de leyes y no otro?».

Resumiendo lo expuesto hasta el momento, podemos decir que, de las tres preguntas planteadas, Hawking y Mlodinow han contestado a la primera («¿Por qué este conjunto de leyes y no otro?») respecto a nuestro propio universo con la idea de que tenemos un determinado conjunto de leyes debido a la forma en que se ondulan las dimensiones adicionales. ¿Pueden dar una respuesta en el caso de las leyes generales que gobiernan todo el paisaje de la teoría de cuerdas, el multiverso completo y las leyes que todavía no conocemos? Han dicho que de todas las teorías supersimétricas de la gravedad, la teoría M es la más general, lo que la convierte en la única candidata a ser una teoría completa del universo. A la espera de pruebas, sigue siendo «candidata», pero Hawking cree que promete ser un modelo de multiuniversos que nos incluye a nosotros porque no existe ningún otro modelo consistente[468].

Han contestado a la tercera pregunta («¿Por qué existimos?») diciendo que, en la multitud de universos posibles, es muy probable que exista un universo que permita nuestra existencia y, a partir de ahí, incluso si hubiera solo un conjunto de leyes muy sencillo (dictado por la manera de ondularse de las dimensiones adicionales), no es difícil llegar hasta nosotros (pensemos en el juego).

La segunda pregunta («¿Por qué hay algo en vez de nada?») es más fundamental y mucho más difícil. La respuesta debería dar explicación a mucho más que nuestro universo, sus leyes y nosotros. Tendría que explicar la existencia de la teoría desconocida que subyace en la familia de teorías de la teoría M. Hawking cree que el multiverso gobernado por esa familia de teorías «se crea a sí mismo», pero no explica cómo. Incluso la afirmación tan frecuente de que «la nada es inestable y tiende a descomponerse en algo» implica que ya debe existir un determinado conjunto de probabilidades. Hawking y Mlodinow han dejado sin responder la pregunta «¿Por qué hay algo en vez de nada?».

Pese a que muchos colegas de Hawking tenían depositadas grandes esperanzas en la teoría M, pocos lo acompañaron en su enorme optimismo en cuanto a su poder explicativo absoluto. Había preguntas pendientes en el aire al final de Historia del tiempo, planteadas de forma elocuente, que alentaban grandes esperanzas de que un día pudiéramos resolver esos misterios. El intento real de darles respuesta a todos en El gran diseño se queda corto.

Los críticos del libro no mostraron mucho interés, y su falta de entusiasmo no parecía basada en la discrepancia con los autores, sino en la decepción porque no fuera un libro más potente. The Economist comentó que «siempre que la situación amenaza con ponerse difícil, los autores se retiran saludando y siguen adelante de forma brusca[469]»… «En realidad muchas preguntas son más sutiles de lo que creen los autores[470]». En cuanto a la afirmación de que las ideas presentadas en el libro habían superado todas las pruebas experimentales a las que habían sido sometidas, es «engañoso»… «Es la esencia de la mecánica cuántica lo que ha demostrado ser coherente con lo que se sabe en la actualidad del mundo subatómico. Las interpretaciones y extrapolaciones de sus autores no han sido sometidas a ninguna prueba decisiva, y no está claro si alguna vez podrán realizarse esas pruebas[471]». Dwight Garner, en The New York Times, escribió que «la verdadera noticia de El gran diseño es su decepcionante insignificancia y falta de elegancia. El tono sobrio y serio que el sr. Hawking empleó en Breve historia del tiempo y que resultaba tan atractivo ha sido sustituido por otro que oscila entre la condescendencia, como si fuera el sr. Rogers explicando las nubes de lluvia a niños, y el carácter impenetrable». Garner también acusaba a Hawking de «infundir el odio hacia Dios», según las palabras del escritor Timothy Ferris sobre el hecho de que un autor no religioso hiciera declaraciones sobre Dios y las creencias religiosas únicamente para vender libros[472].

Sin embargo, el enfoque «vertical» de la presentación de la teoría M de Hawking y Mlodinow no tenía nada de decepcionante ni débil. Las declaraciones de Hawking sobre sus consecuencias para el estudio de la ciencia constituyen uno de los mejores fragmentos del libro. Hawking cree que nos encontramos en un momento crítico de la historia de la ciencia en el que debemos modificar nuestra noción de los objetivos y de lo que hace que una teoría física sea aceptable. Parece ser que los números fundamentales, incluso la forma de las leyes aparentes de la naturaleza no son fruto de la lógica o de un principio físico. Los parámetros pueden adoptar cualquier valor y las leyes cualquier forma que conduzca a una teoría matemática coherente en sí misma, y de hecho adoptan valores y formas distintas en los diferentes universos. Puede que eso no satisfaga nuestro deseo humano de ser especiales o de descubrir un conjunto nítido de todas las leyes de la física, pero así parece ser el curso de la naturaleza[473].

¿Qué significa eso para la negación de la creencia en Dios? El menosprecio de las creencias en El gran diseño es mucho más frecuente y enérgico que en los demás libros de Hawking. Sin embargo, cuanto más majestuoso se vuelve el diseño (y el de Hawking es un diseño de una majestuosidad espectacular), más inclinados se sienten los lectores que consideran la ciencia de Hawking convincente y que además creen en Dios a encontrar un motivo de admiración en la elegante complejidad de la visión del multiverso.

El debate religioso, en ocasiones acalorado, se desató en cuanto el libro llegó a los críticos y al público. Si lo examinamos con atención, sorprende descubrir que muchas de las personas que participan en ese debate, desde ambos puntos de vista, no han leído el libro de Hawking y Mlodinow. Entre los que sí lo han leído tal vez no resulte tan sorprendente encontrar ateos que de todos modos no sienten que Hawking y Mlodinow hayan logrado eliminar la necesidad de un creador, y teístas que piensan que ha hecho un trabajo meticuloso para conseguirlo. Por lo visto el ateísmo o el teísmo de una persona permanece esencialmente intacto ante los argumentos de Hawking, quizá porque a menudo esas opciones se basan en motivos que nada tienen que ver con la ciencia. Los argumentos más interesantes de quienes discrepan de Hawking adoptan dos formas:

(1) Pese a la capacidad explicativa enormemente integradora del modelo de Hawking, incluso si un día la realidad resultara ser independiente de un modelo, queda pendiente una cuestión tan antigua como el pensamiento humano: ¿por qué existe algo, un diseño magnífico, en vez de nada? Ese «algo» en el modelo de la teoría M es mucho más majestuoso y extenso de lo que jamás se ha propuesto. Pero ¿por qué existe algo de lo que tenga que haber un modelo? Por supuesto, la respuesta religiosa a esa pregunta, «Dios», no funciona mejor que una respuesta científica que defienda que «existe una lógica matemática fundamental que no permite la “nada”». «Dios» y «lógica matemática» son en realidad «algo», así que nos llevan a otra pregunta: ¿quién creó a Dios? ¿Quién estableció la lógica matemática?

Cabe esperar que Hawking dijera que nosotros, los observadores, somos la respuesta, los responsables. No hace falta preguntar quién o qué nos creó. Estamos aquí. Nuestra presencia «elige» que exista todo lo demás. No hay ningún otro argumento posible ni necesario.

Hawking no utiliza ese argumento en este libro, ni cuando hablamos en su despacho en noviembre de 2010. Le mencioné la pregunta que había planteado en Historia del tiempo: «¿Qué es lo que da vida a las ecuaciones y conforma un universo que ellas puedan describir?». Utilizando el razonamiento vertical, le pregunté si podríamos ser nosotros la respuesta. Su respuesta fue «no».

(2) El segundo argumento se basa en la idea de la «realidad dependiente de un modelo»: los que presentan este argumento apuntan que Hawking y Mlodinow han escrito que cada uno de nosotros tiene un modelo personal del mundo que encaja con nuestra experiencia vital e intenta darle un sentido. Nuestros modelos serán el mismo en muchos aspectos, pero no en todos, dado que nuestras experiencias son distintas. El modelo de Hawking no tiene por qué incluir cualquier experiencia de la presencia y el poder de Dios. Es obvio que no lo ha experimentado y no se fía de ningún relato de esa experiencia de la gente. ¿Por qué la iba a incluir en su modelo? No la necesita.

Por otra parte, para alguien que ha experimentado la presencia y el poder de Dios, el modelo de Hawking es inadecuado, ya que debe incluir esa experiencia. (Y si uno ya ha decidido que esa experiencia no puede ser «real», ya está violando los principios de «realidad dependiente de un modelo» y debería abandonar el debate). Supongamos que, además de vivir la experiencia de Dios, uno está de acuerdo con la ciencia de Hawking. Tal vez sea físico. Entonces su modelo también tendrá que incluir no solo a Dios, sino todos los increíbles descubrimientos y especulaciones de los científicos de los siglos XX y XXI. ¿Estará en apuros?

Afortunadamente, ni Historia del tiempo ni El gran diseño han excluido la posibilidad de un modelo que incluya tanto la creencia en Dios como en la ciencia. Ello es posible y no una locura, por lo menos a juicio de muchos de los colegas de Hawking, y tanto de los ateos como de los teístas que han entrado en el debate. Si leemos El gran diseño con atención y con una mentalidad abierta, probablemente estaremos de acuerdo. Por lo tanto, tenemos dos modelos distintos, uno con Dios y otro sin él. Según la «realidad dependiente de un modelo» no tiene sentido ni siquiera preguntarse si uno es más «real» que el otro, y es una incoherencia que Hawking esté seguro de que su modelo de universo sin Dios represente la «realidad».

Tal vez estemos pensando que no es adecuado aplicar la idea de una realidad dependiente de un modelo a nuestra visión personal del mundo, pero por lo visto Hawking cree que sí lo es cuando afirma:

Nuestros cerebros interpretan la información de entrada de nuestros órganos sensoriales creando un modelo del mundo exterior. Nos formamos conceptos mentales de nuestra casa, los árboles, las demás personas, la electricidad que fluye desde los enchufes de la pared, los átomos, las moléculas y otros universos. Esos conceptos mentales son la única realidad que podemos conocer. No existe una prueba de la realidad independiente de un modelo[474].

Es innegable que nuestros modelos incluirán algo más que esos atributos físicos del universo. Como hemos dicho, incluirán convicciones acerca de lo que está bien y lo que está mal. En caso extremo: ¿se nos exige respetar un «modelo» creado a través de una lente de odio, egoísmo y prejuicios? Ya conocemos las declaraciones públicas de Hawking en cuanto a los derechos humanos y la política, que por lo menos en el aspecto práctico no amplía «la realidad dependiente de un modelo» para una «moral dependiente de un modelo».

En mi mente soy libre

Cuando Stephen Hawking y yo comentamos por primera vez mi intención de escribir este libro en noviembre de 2010, me pidió que incluyera sus últimas ideas sobre la inflación eterna y las observaciones que él propone que podían ayudar a verificarla. Ya las vimos en el capítulo 19. Su segunda petición fue que no me olvidara de mencionar su nueva serie de televisión que se emitiría en el Reino Unido a principio de 2011. Es un documental en tres partes llamado en Gran Bretaña Stephen Hawking’s Universe (con el mismo título que una serie anterior) y, en Estados Unidos, Into the Universe with Stephen Hawking.

Esta vez Hawking no nos invita a acompañarlo en una aventura a través del tiempo y el espacio desde una sala de conferencias o su despacho, sino desde el salón de su college, Gonville y Caius. Las largas mesas de madera están retiradas contra la pared. Hawking está sentado en su silla de ruedas, solo en esa espléndida sala revestida de madera. Se ve su retrato en la pared junto con los de otras eminencias de la facultad del pasado y el presente. Con su conocida voz, empieza; «Hola, me llamo Stephen Hawking: soy físico, cosmólogo y un poco soñador. Aunque no me pueda mover y tenga que hablar a través del ordenador, en mi mente soy libre[475]». Demuestra tener mucha razón cuando viajamos con él por el universo, en el tiempo y el espacio, para encontrarnos con las maravillas que conoce o que tiene motivos para creer que existen, y por su propia imaginación para encontrar los paisajes y criaturas que cree que podríamos hallar. En este tríptico de filmación espectacular, Hawking y los responsables de la modernísima animación y fotografía astronómica han logrado despertar una escalofriante conciencia de las enormes distancias e infinitas galaxias: la pura inmensidad, asombrosa e inconcebible, del espacio y el tiempo.

Hawking no es el narrador de la serie. Antes de que termine su frase de presentación, su voz ha pasado a ser la de Benedict Cumberbatch, el actor que interpretó al joven Hawking en la película Hawking. De vez en cuando vuelve la voz de Hawking durante unos segundos, igual que el escenario del salón de Caius, solo para recordarnos quién está ofreciendo realmente el relato.

Para la primera entrega de la trilogía, los animadores y Hawking han inventado extraterrestres fantásticos, algunos de los cuales serían eliminados de inmediato con su lanzacohetes si alguna vez aparecieran en su despacho, por mucha Primera Directriz que hubiera. A pesar de que Hawking insiste en que el mejor lugar donde buscar si queremos investigar sobre la vida en nuestro universo es en nuestra propia casa, donde existe la única vida conocida, nos conduce mucho más allá de la Tierra, del sistema solar y de nuestra galaxia. Cuenta que puede haber vida en el cosmos tan extraña que quizá no la reconoceríamos como vida. Y oímos, con resignación, que «lo que cuenta no es cómo son sino qué pueden hacer»: por ejemplo, llegar en enjambres de naves espaciales con avanzada tecnología y en unos segundos piratear toda la energía para crear un agujero de gusano. Y sí, cuando se trata de los agujeros de gusano, Hawking vuelve a ese juego, por muy desalentadoras que hayan sido algunas de sus declaraciones recientes sobre ellos. De hecho, es posible que una civilización muy avanzada pudiera crear uno. ¿Es todo eso muy poco probable? Tal vez, pero Hawking termina recordándonos lo que aprendimos en un momento anterior del programa sobre nuestra propia aparición Improbable en la Tierra: «solo tenemos que fijarnos en nosotros para saber que pueden ocurrir cosas extremadamente poco probables y que lo hacen todo el tiempo[476]».

En «Time Travel» («Viajes en el tiempo»), la segunda entrega de la trilogía, Hawking admite que está «obsesionado con el tiempo». Le despierta una curiosidad especial «cómo termina toda esta historia cósmica». Este fragmento es un gigantesco resumen de la posibilidad de viajar en el tiempo. Los diminutos agujeros de gusano a través del espacio y el tiempo se forman y se vuelven a formar constantemente, uniendo espacios y tiempos separados. ¿Se podría captar uno, ampliarlo trillones de veces y utilizarlo como máquina del tiempo? ¿Es posible viajar al pasado por este medio o cualquier otro? Hawking Imprime una invitación, cuyas coplas espera que sobrevivan muchos miles de años, prepara botellas de champaña y comida deliciosa y cuelga una pancarta que dice: «Bienvenidos. Recepción para los futuros viajeros del tiempo». En la Invitación figura toda la Información y las coordenadas necesarias para encontrarle y compartir con él el banquete. Sin embargo, no llegan invitados. Tal vez ninguna de las invitaciones haya sobrevivido el tiempo suficiente, pero en una facultad de Cambridge por lo menos una o dos sobrevivirían. Como nadie responde a su invitación, y por otros motivos como la «regla fundamental que gobierna todo el universo» de que la causa se produce antes del efecto, por diversas paradojas irresolubles y por la inevitable radiación de respuesta que destrozaría un agujero de gusano antes de poder utilizarlo, Hawking llega a la conclusión de que no podemos viajar al pasado. Sin embargo, podemos hacerlo al futuro, y no dependemos de los agujeros de gusano. Einstein se percató de que el tiempo no fluye al mismo ritmo en todas partes, y es un hecho aceptado que tenía razón. La materia arrastra el tiempo, lo ralentiza, y eso significa que un cuerpo muy grande puede servir de máquina del tiempo. Una nave espacial que vuele cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro inmenso, con una navegación muy hábil y la velocidad suficiente para no caer en él, daría un salto notable hacia adelante en el tiempo. Pasados unos cinco años (del tiempo personal) en el agujero negro, uno podría descubrir que en la Tierra han pasado diez años. Si viajáramos a una velocidad cercana a la de la luz funcionaría mucho mejor, aunque la misma ralentización del tiempo que hace que esta sea una manera más rápida de llegar al futuro también hace que sea imposible viajar a la velocidad de la luz o por encima de ella. Los pasajeros que viajaran a una velocidad próxima a la de la luz (en un tren ideado a la perfección que circunnavegara la Tierra siete veces por segundo) podrían volver al cabo de una semana medida en su tiempo personal, para descubrir que el mundo había avanzado cien años.

El tercer fragmento de la trilogía es el auténtico clímax de la serie. Primero Hawking nos lleva hasta el universo temprano para observar el Big Bang. Admite que todo estaría completamente a oscuras porque aún no existiría la luz, así que en realidad no podríamos verlo. El espacio tampoco existía. No había un «fuera» de este acontecimiento desde donde verlo. «Solo había un dentro[477]». Viajamos a través de la era de la inflación, presenciamos la aniquilación de la materia y la antimateria donde todo el futuro del universo depende de un ligerísimo exceso de materia sobre antimateria, y aprendemos la enorme importancia de la fuerza de la gravedad en la creación del universo que conocemos. Vemos la democracia de Wheeler vívidamente representada por un montón de rodamientos que atraviesan las puertas que dan paso al vestíbulo de Caius. Una animación hace que aparezcan en perfecta equidistancia entre sí, llegando a un punto muerto que jamás habría conseguido crear «nuestro» universo. Pero si quitamos tan solo un puñado de los rodamientos, aquí y allá, a partir del patrón perfecto, la gravedad consigue un punto de apoyo, otro ejemplo, apunta Hawking, de cómo la imperfección es en absoluto necesaria en nuestro universo. Al fin, llegamos al universo tal y como lo conocemos, y más allá. Hawking nos lleva hasta el futuro, y es un «futurista» verdaderamente increíble. Es muy elocuente en sus súplicas para que colonicemos otros planetas y en su visión desgarradora de la Tierra. Sigue igual de preocupado que en su juventud por el peligro de las armas nucleares («somos lo bastante listos para diseñar cosas así, pero no estoy seguro de que nuestra inteligencia nos baste para no utilizarlas»)[478], pero hay otras opciones que tienen aún más probabilidades de provocar pesadillas. También admite que toparemos con obstáculos asombrosos para encontrar otro hogar en el universo.

¿Qué ocurre con la pregunta de cómo termina toda esta historia cósmica? «El destino del universo —nos dice— depende de cómo se comporte la energía oscura[479]». ¿Está aumentando? ¿Seguirá empujando el espacio, impulsando la expansión? ¿Estarán finalmente todas las partículas tan alejadas que no podrá ocurrir nada? ¿O tal vez disminuirá la fuerza de la energía oscura y dejará que la gravedad vuelva a reunirlo todo en un Big Crunch? No lo sabemos. El final está muy lejos. Hawking dice que en uno de sus viajes a Japón le pidieron que no hablara del destino del universo por si acaso alteraba el mercado de valores, pero cree que vender acciones sería precipitado. La propuesta de supervivencia de Hawking en un tiempo tan remoto es que podríamos descubrir cómo viajar a otro universo. Tenemos unos treinta mil millones de años para averiguar cómo hacerlo.

En Into the Universe with Stephen Hawking, el científico decide no menospreciar directamente la creencia en Dios. Tras una impresionante serie de secuencias en la que aparece muchos momentos decisivos de la historia del universo en los que las cosas podrían haber salido mal fácilmente, y tras abrumarnos con la absoluta grandeza y genialidad elegante de todo ello, dice con su propia voz: «Tal vez la ciencia haya revelado que existe una autoridad superior trabajando, que establece las leyes de la naturaleza de manera que nuestro universo y nosotros podamos existir. Entonces, ¿existe un gran diseñador que haya planeado toda la buena fortuna? En mi opinión, no necesariamente[480]». y continúa hablando del principio antrópico y de la posibilidad de muchos tipos distintos de universo. Parece que su objetivo es exponer lo que sabemos, lo que son meras suposiciones, y cuál es su opinión, además de hacer que su público se sienta igual de emocionado, sobrecogido y curioso por el universo como él. A partir de ahí, estamos solos. Incluso contradice la afirmación hecha en el subtítulo de El gran diseño de que conocemos las respuestas definitivas. En los últimos momentos del documental dice: «Tal vez algún día seamos capaces de resolver el misterio… descubrir por qué existe el universo[481]». into the Universe with Stephen Hawking nos deja estupefactos con el universo y boquiabiertos con nosotros, criaturas que hemos conseguido descubrir y comprender una cantidad de cosas tan impresionante. Pero ahí sigue esa pregunta. Errol Morris, director de la película A Brief History of Time dijo que siempre que hacía una película se proponía un reto: «Extraer la verdad de una situación sin traicionar su misterio». Hawking lo ha conseguido.

Esta magnífica trilogía, que cuenta con una banda sonora espléndida, tal vez se acerque al sueño que no cumplió la película de Historia del tiempo, pese a la habilidad de Morris. Probablemente es como Hawking esperaba que fuera la película, pero en veinticinco años la animación por ordenador ha experimentado una increíble mejora, y el propio sueño ha crecido de forma exponencial.

2010-2011

Antes de empezar a escribir este libro fui a visitar a Hawking a su despacho en noviembre de 2010 por primera vez en muchos años. La habitación había cambiado muy poco. La gran imagen de Marilyn ya no estaba en la pared, sino en el suelo inexplicablemente. Las fotografías de William, el hijo de Lucy, seguían ahí, en las estanterías, y también había una pequeña fotografía en color de Hawking y Elaine entre otros papeles cerca de la pantalla del ordenador del científico. En el extremo del escritorio más cercano a la puerta había un misterioso montaje de piedras sobre una bandeja plana que desprendía un ligero vapor que no parecía oler, cosa extraña, porque surge de las piedras formando nubes planas gaseosas en forma de alas que parece que tuvieran una gema diminuta en su borde. Judith Croasdell, la asistente personal de Hawking, me explicó que se trata de un humificador especial escogido por Elaine hace bastantes años y que permite que Hawking respire con menos dificultad. El líquido que necesita no es agua normal, así que un gran cargamento de botellas ocupa buena parte del espacio de almacenamiento situado bajo la ventana lateral. Fuera de esa ventana está el «pabellón» que no estaba acabado de construir en el año 2000, pero que no estropea las vistas. En el despacho se respira un ambiente tranquilo y feliz.

Hawking y yo mantuvimos nuestra conversación, como de costumbre, sentados tras su escritorio y de cara a la pantalla de su ordenador. Hawking controlaba el cursor de la pantalla moviendo el músculo de la mejilla. El artilugio que llevaba añadido a la parte trasera de la silla de ruedas emitía un pequeño pitido electrónico cada vez que hacía una selección en la pantalla.

El programa informático de la pantalla parecía igual, pero también tenía la opción de utilizar otro. No sé cómo hacía la selección de palabras en el otro y, de hecho, por lo visto no le funcionaba muy bien. Su velocidad de escritura había disminuido de forma considerable. Me contaron que si el movimiento de la mejilla o el ojo deja de funcionar hay otras posibilidades, entre ellas conexiones directas con el cerebro. Lo hará si es absolutamente necesario. No necesita el ordenador para cualquier comunicación. Si levanta las cejas, significa sí, la boca hacia abajo significa no. Aún se distingue su sonrisa. Hace poco Hawking se sometió a una operación de cirugía para tratar las cataratas y es probable que en realidad ya no necesite usar gafas, pero sigue llevándolas.

Durante nuestra conversación las persianas de la ventana se bajaron solas de repente cuando en el exterior empezó a oscurecer. Había olvidado que esas cosas ocurren automáticamente en ese edificio ultrasofisticado. Las enfermeras cambian de turno. La que termina su jornada, una mujer muy sobria y amable, se acerca a despedirse de él sin esperar una respuesta.

Siempre que hablo con Stephen Hawking intento formular las preguntas de manera que pueda contestar con un simple sí o no, aunque de todos modos él las elabora más. Aquella tarde tenía especial interés en preguntarle por lo que parecía un posible cambio en sus ideas sobre la realidad independiente (reflejadas en El gran diseño) desde que lo comentamos en 1996. Cité las palabras que había utilizado él entonces: «Nunca tenemos una visión de la realidad independiente de un modelo, pero eso no significa que no exista una realidad independiente de un modelo. Si no pensara que existe, no podría seguir dedicándome a la ciencia». Le pregunté si ahora lo cambiaría por «la realidad independiente es que no hay una realidad independiente». Su respuesta fue: «Sigo pensando que existe una realidad subyacente, solo que nuestra imagen de ella depende de un modelo[482]».

Un golpe a la inmortalidad

Hawking reveló sin tapujos parte de su visión personal de la realidad en una entrevista en The Guardian[483] y una conferencia en una reunión de «Google Zeitgeist» en Londres en la primavera de 2011. El titular en el que se citaban sus palabras decía: «No existe un cielo o una vida después de la muerte… eso es un cuento para las personas que tienen miedo de la oscuridad». Por supuesto, Hawking estaba expresando una opinión sobre algo de lo que nadie, ni siquiera él, tenía un conocimiento científico demostrable, ya fuera a favor o en contra, pero explicó su postura exponiendo su visión del cerebro humano. Una corriente de pensamiento de los investigadores que estudian el cerebro lo consideran un ordenador, donde la «mente» no es más que un producto de él, y Hawking al parecer había decidido unirse al grupo. «Considero que el cerebro es como un ordenador que dejará de funcionar cuando le fallen los componentes. No hay un cielo o una vida después de la muerte para los ordenadores estropeados». Ergo no hay cielo ni vida más allá para nosotros.

En respuesta a la pregunta «¿Cómo deberíamos vivir?», Hawking dijo: «Deberíamos procurar que nuestras acciones tuvieran el mayor valor posible».

Como cabía esperar, la entrevista de Hawking provocó muchas reacciones. Aunque algunos la interpretaron como una declaración de ateísmo, otros destacaron que hablaba de la creencia en la inmortalidad humana, no en la creencia en Dios. No todo el mundo que cree en Dios cree también en el cielo o en una vida después de la muerte. Otros lectores comentaron que a menudo se puede trasladar todo el contenido intelectual de un ordenador a uno nuevo o incluso a un «lápiz de memoria» cuando muere un ordenador, y preguntaban en tono de burla si eso podría representar una especie de transmigración del alma.

The Guardian publicó una respuesta reflexiva completa, aunque era más larga que el artículo original de la entrevista[484]. El autor, Michael Wenham, tiene ELA como Hawking. «Para alguien que “se enfrenta a la posibilidad de una muerte temprana” —escribía Wenham— y probablemente con un preludio desagradable, la idea de extinguirse no supone más miedo que reposo. Es realmente insultante acusarme de creer que puede haber vida después de la muerte porque me da miedo la oscuridad». Wenham decía que las declaraciones de Hawking eran «tristes y mal informadas al mismo tiempo. La apertura a la posibilidad teórica de que haya once dimensiones y partículas fundamentales “por descubrir de momento” muestra una humildad intelectual que entra en contradicción de forma extraña con descartar la posibilidad de otras dimensiones de la existencia».

Wenham terminó su respuesta de la siguiente manera: «Por supuesto, no puedo demostrarlo, pero me jugaría la vida por una buena razón a que más allá de la muerte habrá otra gran aventura, pero primero tengo que terminar esta».

¿Tal vez Stephen Hawking esté listo para otra apuesta?

Continuación

En la actualidad Hawking cuenta con dos alumnos de posgrado y sigue siendo el centro de atención en la sala común a la hora del té, ya que ahora sí hay una sala común a poca distancia del despacho de Hawking, al girar la esquina en el pasillo, pasado el ascensor. Hay un cartel en la entrada que dice «Sala Potter», pero oficialmente es el «Centro de Cosmología Teórica» y se utiliza, además de para tomar el té, para celebrar reuniones, ponencias y conferencias. La sala es grande y agradable, con mesas bajas, sillas y una barra para servir comida y bebida en un rincón, débilmente iluminada igual que lo estaba la sala común de Silver Street durante la mayor parte del día. Unas grandes pizarras negras —algo que le faltaba a la antigua sala común— cubren buena parte de las dos paredes. Nunca las he visto sin ecuaciones garabateadas. En un rincón de la sala hay un busto de Hawking sobre un pedestal, como Director de Investigación del centro. El parecido es fantástico, obra del escultor lan Walters.

Hawking sigue viviendo en la gran casa que construyó para él y Elaine. Sigue yendo con frecuencia a conciertos y a la ópera, sobre todo a las obras de Wagner (cuando lo visité en noviembre tenía planeado ir a ver Tannháuser la semana siguiente en Covent Garden), aunque últimamente no ha estado en Bayreuth. Continúa viajando, a ser posible en jet privado. En enero de 2011 volvió a Caltech. Cuando asistió a una obra de teatro en Los Ángeles, 33 Variations, en la que Jane Fonda interpretaba a una musicóloga que padece las primeras etapas de ELA, al parecer, la actriz estaba tan ilusionada por conocerlo como muchos de sus seguidores lo estarían por conocerla a ella. En marzo de 2011 tuve que apresurarme para poder hacer una serie de preguntas a Hawking antes de que volviera a cruzar el Atlántico para dar una conferencia en Cook’s Branch, cerca de Houston, Texas, un centro de conferencias rural situado en una reserva natural donde se reúnen anualmente físicos de todo el mundo, deseosos de verse, hincarle el diente a cuestiones teóricas que a los demás nos dejarían boquiabiertos, ansiosos por pasar algunos apuros, durmiendo en bungalows con ventiladores de techo que giran perezosos.

En Cambridge, y cuando visita Seattle o Arizona, donde Lucy pasa parte del tiempo, Hawking tiene una buena relación con su familia, que ahora incluye a tres nietos (William, el hijo de Lucy, y los dos hijos de Robert y Katrina), además de a Jane y a su marido, Jonathan. Asimismo, cuenta de nuevo con una estrecha relación con Lucy, que desarrolló cuando escribieron juntos sus libros. En una entrevista en abril de 2011, preguntaron a Hawking a qué momento de su pasado regresaría si pudiera viajar en el tiempo, cuál era el mejor momento de todos. Su respuesta fue: «Volvería a 1967, cuando nació mi primer hijo, Robert. Mis tres hijos me han dado grandes alegrías[485]». Su madre Isobel, en el momento de escribir este libro, sigue viva, con noventa y tantos años, y sigue dándole órdenes de vez en cuando. Ha declarado, con toda franqueza:

Probablemente no haya que tomarse todo lo que dice Stephen como si fuera una verdad evangélica. Es investigador, busca cosas. Y puede que a veces diga tonterías, bueno, ¿acaso no lo hacemos todos? La gente debe pensar, debe seguir pensando, deben intentar ampliar las fronteras del conocimiento, aunque a veces no sepan por dónde empezar. No se sabe dónde están las fronteras, ¿no[486]?

John Wheeler llamó a esos límites, esas fronteras, no solo de la ciencia sino del conocimiento humano, «las murallas encendidas del mundo». Y sí, sabemos dónde están. No solo están en algún lugar lejano. Llenan nuestro mundo.

Tal y como Hawking ha declarado sobre sus propias aventuras en esas murallas:

Retrospectivamente, puede parecer que existía un diseño magnífico y premeditado para afrontar los extraordinarios problemas relacionados con el origen y la evolución del universo, pero en realidad no era cierto. Yo no tenía un plan maestro, más bien seguí mi instinto e hice lo que me parecía interesante y posible en cada momento[487].

Stephen Hawking regresó a Cambridge de Texas y Arizona (donde visitó a Lucy y a William) a mediados de abril de 2011, el día que terminé de escribir este libro. Joan Godwin fue a su casa a prepararle algo de comer. Su despacho estaba preparado, las piedras emitían su vapor. «El jefe» había vuelto, listo para continuar sus aventuras mientras su salud y su capacidad de comunicación se lo permitieran, un niño que nunca ha crecido del todo, que aún se pregunta cómo y por qué, que en ocasiones encuentra una respuesta que lo satisface, al menos, durante un tiempo.

Glosario

Agujero de gusano: Un agujero o túnel del espaciotiempo, que puede conducir a otro universo o a otra parte (o tiempo) de nuestro propio universo.

Agujero de gusano cuántico: Un agujero de gusano de un tamaño inimaginablemente pequeño.

Agujero negro: Una región del espaciotiempo con forma similar a una esfera (o de una esfera ligeramente abultada en el caso de un agujero negro rotatorio) que observadores lejanos no pueden ver porque la gravedad es tan fuerte que ninguna luz (ni nada más) puede escapar de él. Los agujeros negros pueden formarse del colapso de estrellas masivas. Esta era la definición «clásica» de agujero negro. Hawking demostró que un agujero negro irradia energía y no puede ser enteramente «negro».

Agujero negro primordial: Un pequeño agujero negro creado no por el colapso de una estrella, sino a una densidad extrema de materia en los momentos más tempranos del universo. Según Hawking, los más interesantes tienen el tamaño aproximado del núcleo de un átomo, con una masa de alrededor de mil millones de toneladas.

Antimateria: Materia formada por antipartículas.

Antipartícula: Para cada tipo de partícula existe una antipartícula con propiedades opuestas, como el signo de su carga eléctrica (por ejemplo, el electrón tiene una carga eléctrica negativa; el antielectrón, o positrón, tiene carga eléctrica positiva), y otras cualidades que no se han tratado en este libro. Sin embargo, las antipartículas de fotones y gravitones son lo mismo que las partículas.

Bosón: Partícula cuyo espín se expresa en números enteros. Las partículas mensajeras de las fuerzas (gluones, W+, W-, Z°, fotones y gravitones) son bosones.

Condiciones de contorno: La situación del universo justo cuando se originó, antes de que ningún tiempo o nada hubiera pasado. También se refiere a cómo es cualquier otro «borde» del universo, el final del universo, por ejemplo, o el centro de un agujero negro.

Condiciones iniciales: Las condiciones de frontera al inicio del universo, antes de que pasara tiempo alguno.

Conservación de la energía: La ley de la ciencia que dice que la energía (o su equivalente en masa) no puede crearse ni destruirse.

Constante cosmológica: Albert Einstein introdujo una «constante cosmológica», para contrarrestar la gravedad en su teoría de la relatividad general. Sin ella, la teoría predecía que el universo debería estar expandiéndose o colapsándose, y Einstein no aceptaba ninguna de las dos opciones. Más adelante se refirió a ella como «el mayor error de mi vida». Ahora se usa el término para referirse al vacío.

Cosmología: El estudio de lo que es muy grande y del universo como un todo.

Curvatura del espaciotiempo: La teoría de la relatividad general de Einstein explica la fuerza de la gravedad como la forma en la que la distribución de masa o energía deforma o curva el espaciotiempo, de forma parecida a bolitas pesadas de diferentes pesos y tamaños sobre una superficie elástica que harían que esta se deformara o curvara.

Determinismo: La idea de que el futuro es completamente predecible a partir del presente, y de que el presente determina completamente el futuro.

Elemento arbitrario: Algo que no se predice en una teoría, sino que debe aprenderse a partir de la observación. Por ejemplo, un alienígena que nunca hubiera visto nuestro universo no podría usar ninguna teoría que tenemos hasta ahora y usarla para averiguar cuáles son las masas y cargas de las partículas elementales. Esos son elementos arbitrarios en las teorías.

Energía del vacío: La energía que hay en lo que consideramos espacio vacío.

Energía oscura: La misteriosa energía que conforma alrededor del 73 por 100 del universo y que se considera responsable de la actual aceleración de la expansión del universo.

Entropía: Medida de la cantidad de desorden de un sistema. La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía siempre aumenta y nunca disminuye. El universo en su conjunto, o cualquier sistema aislado, no puede volverse más ordenado.

Espaciotiempo: La combinación de las tres dimensiones del espacio y una dimensión de tiempo.

Estrella de neutrones: El estadio final de una estrella que es demasiado masiva para formar una estrella enana blanca, pero no lo suficientemente grande para colapsarse en un agujero negro.

Fermión: Para los objetivos de este libro, basta con saber que las partículas de la material normal (las partículas de un átomo, como electrones, neutrones y protones) pertenecen a una clase de partículas llamadas fermiones, y, como todos los fermiones, intercambian partículas mensajeras. Si queremos definirlo de forma más técnica, diríamos que un fermión es una partícula con un espín semientero que obedece al principio de exclusión de Pauli. En este libro no se ha discutido el principio de exclusión.

Física clásica: Física que no tiene en cuenta la mecánica cuántica.

Flecha del tiempo cosmológica: La dirección del tiempo en que se expande el universo.

Flecha psicológica del tiempo: Nuestra experiencia cotidiana de cómo pasa el tiempo, del pasado al futuro.

Flecha termodinámica del tiempo: La entropía (desorden) aumenta a lo largo del tiempo.

Fluctuaciones cuánticas: La aparición y desaparición constante de partículas virtuales que tiene lugar en lo que consideramos como espacio vacío (el vacío).

Fotón: Partícula mensajera de la fuerza electromagnética. A nuestro nivel, los fotones se muestran como luz visible y el resto de radiación del espectro electromagnético, como ondas de radio, microondas, rayos: X y rayos gamma. Los fotones tienen masa cero y se mueven a la velocidad de la luz.

Fractal: Patrón geométrico en el cual partes del patrón se repiten al observarlo a cualquier escala.

Frecuencia: Para un fotón, ritmo de variación temporal del campo electromagnético asociado al fotón. Para los objetivos de este libro, lo único que se necesita saber es que cuanto más alta es la frecuencia, mayor es la energía del fotón.

Fuerza electromagnética: Una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Hace que los electrones orbiten alrededor de los núcleos de los átomos. A nuestro nivel, se muestra como luz y como todo el resto de radiación electromagnética, como las ondas de radio, microondas, rayos: X y rayos gamma. La partícula mensajera (bosón) de la fuerza electromagnética es el fotón.

Fuerza gravitacional: Una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, y también la más débil. La gravedad siempre atrae, nunca repele, y puede alcanzar a distancias extremadamente largas.

Fuerza nuclear débil: Una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las partículas mensajeras (bosones) de la fuerza débil son: W+, W-, y Z°. La fuerza débil es responsable de la radiactividad, como la radiactividad beta del núcleo atómico.

Fuerza nuclear fuerte: La más fuerte de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Mantiene unidos los: quarks, en los neutrones y los protones, por ejemplo, y es responsable del modo en que los protones y los neutrones se mantienen unidos en los núcleos. La partícula mensajera (bosón) de la fuerza fuerte es el gluón.

Fuerzas de la naturaleza: Las cuatro formas básicas en que las partículas pueden interactuar. En orden de más fuerte a más débil son: la fuerza fuerte, la fuerza débil, la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional.

Función de onda: En la teoría cuántica, una función de onda describe todos los posibles caminos que una partícula podría seguir entre dos puntos. Si el valor de la función de onda es elevado en un camino particular, entonces, es más probable encontrar la partícula en ese camino.

Función de onda del universo: Hartle y Hawking tratan el universo como una partícula cuántica. La función de onda de Hartle-Hawking del universo representa todas las historias físicamente posibles que nuestro universo podría tener. Si el valor de la función de onda es elevado para una historia, aquella historia es más probable.

Gluón: Partícula mensajera que trasporta la fuerza fuerte de un: quark a: otro y que provoca que los: quarks: se mantengan unidos formando protones y neutrones en los núcleos del átomo. Los gluones también interactúan entre sí.:

Gravedad: Véase: fuerza gravitacional.

Gravedad cuántica: La teoría científica que agrupa con éxito la relatividad general y la mecánica cuántica. Actualmente, carecemos de una teoría así.

Gravitón: Partícula mensajera que transporta la fuerza gravitaciones entre todas las partículas del universo, incluyendo los propios gravitones. Ninguno se ha observado directamente,

helio: El segundo elemento químico más ligero. El núcleo de un átomo de helio contiene dos protones y uno o dos neutrones. Hay dos electrones que orbitan alrededor del núcleo,

hidrógeno: El más ligero de los elementos químicos. El núcleo de hidrógeno normal está formado por un solo protón. Hay un solo electrón que órbita alrededor del núcleo. El hidrógeno se fusiona en helio en los núcleos de las estrellas.

Homogéneo: Que tiene la misma cualidad y apariencia en todas partes.

Horizonte de sucesos: Frontera de un agujero negro; el radio en el que la velocidad de escape se haga mayor que la velocidad de la luz. Está marcado por fotones que se quedan suspendidos y que (al moverse a la velocidad de la luz) no pueden escapar y tampoco pueden ser arrastrados al interior del agujero negro. Para calcular el radio en que se forma el horizonte de sucesos, hay que multiplicar la masa solar del agujero negro expresada en masas solares (la misma masa que tenía la estrella que se colapso para formarlo, salvo que se perdiera masa en la fase inicial del colapso) por 3 kilómetros. Así, el horizonte de sucesos de un agujero negro de 10 masas solares está a un radio de 30 kilómetros. Se puede observar que si la masa cambia, el radio en el que se sitúa el horizonte de sucesos también cambiará, igual que el tamaño del agujero negro,

interacción electromagnética: La interacción en la que un electrón emite un fotón y otro electrón lo absorbe,

isotrópico: Que tiene el mismo aspecto en todas las direcciones,

longitud de onda: La distancia entre una cresta y la siguiente.

Longitud Planck: Se considera la longitud significativa más pequeña. Corresponde a 10-33 centímetros

masa solar: Masa igual a la masa de nuestro sol.

Mecánica cuántica o teoría cuántica: La teoría desarrollada en la década de 1920 que usamos para describir las cosas muy pequeñas, generalmente del tamaño de un átomo o más pequeño. Según la teoría, la luz, los rayos: X y otras ondas solo pueden emitirse en ciertos «paquetes» llamados: quanta. Por ejemplo, la luz tiene lugar en: quanta: conocidos como fotones, y no pueden dividirse en «paquetes» más pequeños que un fotón. No se puede tener medio fotón, por ejemplo, o un fotón y tres cuartos. En la teoría cuántica, se dice que la energía está cuantizada. La teoría incluye el principio de incertidumbre.

Modelo de universo inflacionario: Modelo en que el universo temprano pasó por un corto período de expansión extremadamente rápida.

Neutrón: Una de las partículas que forman el núcleo de un átomo. Los neutrones no tienen carga eléctrica. Todo neutrón está hecho de tres partículas más pequeñas llamadas: quarks.

Núcleo: La parte central de un átomo, hecha de protones y neutrones (que a su vez están hechos de: quarks). El núcleo se mantiene unido por la fuerza fuerte.

Números imaginarios: Números que cuando se elevan al cuadrado dan un resultado negativo. Así, el cuadrado de un dos imaginario es menos cuatro. La raíz cuadrada de un menos nueve es un tres imaginario.

Ondas de radio: Ondas electromagnéticas con longitudes de onda más largas que las de la luz visible. Las partículas de ondas de radio, como toda la radiación del espectro electromagnético, son fotones.

Paradoja del abuelo: La idea de que alguien podría viajar al pasado y evitar que sus abuelos engendraran a sus padres, e impedir así su propio nacimiento.

Parejas de partículas: Parejas de partículas que se crean por todas partes en el vacío y a cada instante. Con frecuencia, se consideran partículas virtuales, tienen una vida extremadamente corta, y solo pueden detectarse observando su efecto en otras partículas. En una fracción de segundo las dos partículas de una pareja deben encontrarse y aniquilarse la una a la otra.

Partícula elemental: Partícula que no está formada por ningún elemento menor y que no puede dividirse.

partícula virtual: En mecánica cuántica, una partícula que no puede detectarse directamente, pero cuya existencia conocemos porque podemos medir su efecto en otras partículas,

positrón: Antipartícula del electrón. Tiene una carga eléctrica positiva.

Principio antrópico: Teoría según la cual la respuesta a la pregunta «¿Por qué es el universo, tal y como lo conocemos, tan adecuado para nuestra existencia?» es que, si fuera diferente, no podríamos estar aquí para hacer la pregunta,

principio de incertidumbre: Una partícula no puede tener una posición y un momento definidos al mismo tiempo. Cuanto más precisa sea la medición de una, menos lo será la medición de la otra. De forma similar, no se puede medir con precisión el valor de un campo y su ritmo de cambio en el tiempo. Hay otras parejas de cantidades que presentan el mismo problema. El principio de incertidumbre fue descubierto por el físico alemán Werner Heisenberg, por ello es más adecuado llamarlo principio de incertidumbre de Heisenberg.

Principio de incertidumbre de Heisenberg: En mecánica cuántica, es imposible medir con precisión, y al mismo tiempo, la posición y el momento de una partícula. Del mismo modo, es imposible medir con precisión, y al mismo tiempo, el valor de un campo y la forma en que el campo cambia a lo largo del tiempo.

Propuesta de ausencia de límites: La idea de que el universo es finito pero no tiene límites (en tiempo imaginario),

protón: Una de las partículas que forman el núcleo atómico. Los protones tienen una carga eléctrica positiva. Cada protón está hecho de tres partículas más pequeñas llamadas: quarks.

Púlsar: Una estrella de neutrones que rota muy rápidamente y envía pulsos regulares de ondas de radio, entre cientos y miles de veces cada segundo.

Quarks: Las partículas fundamentales (es decir, que no pueden dividirse en nada más pequeño), que, en grupos de tres, forman protones y neutrones. Los: quarks: también se unen en grupos de dos (un: quark: y un: antiquark) para formar partículas llamadas mesones.

Radiación de Hawking: Radiación producida por un agujero negro cuando se tienen en cuenta los efectos cuánticos. Puede interpretarse como la producción de una pareja de partículas virtuales cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro en que una de las cuales cae en el agujero, dejando que la otra escape al espacio.

Radiación de microondas: Radiación electromagnética que tiene longitudes de onda más largas que las de la luz visible y más cortas que las ondas de radio. Las partículas de la radiación de microondas, como las de toda radiación del espectro electromagnético, son fotones. Se puede detectar un fondo de radiación de microondas en el universo, lo que constituye una prueba del modelo del: Big Bang.

Radiación electromagnética: Toda forma de radiación que constituye el espectro electromagnético, como las ondas de radio, las microondas, la luz visible, los rayos: X y los rayos gamma. Toda la radiación electromagnética está hecha de fotones.

Radiactividad El: decaimiento espontáneo de un tipo de núcleo atómico en otro.

Radio: La distancia más corta del centro de un círculo o esfera a la circunferencia o superficie.

Radio gravitacional: Los fotones no pueden escapar de un agujero negro al universo exterior desde dentro de este radio. Puede entenderse de manera semejante a un horizonte de sucesos, aunque los dos términos se usan de forma diferente. Para calcular aproximadamente cuál será ese radio, hay que multiplicar la masa del agujero negro (expresada en masas solares) por 3 kilómetros. Así, un agujero negro de 10 masas solares tendrá un radio de 30 kilómetros,

rayos gamma: Radiación electromagnética de longitudes de onda muy cortas.

Renormalización: Un proceso que se usa para eliminar infinitos de una teoría. Tiene que ver con introducir otros infinitos y dejar que se anulen los unos a los otros,

segunda ley de la termodinámica: La entropía, la cantidad de desorden, de un sistema aislado solo puede aumentar, nunca disminuir. Si dos sistemas se unen, la entropía del sistema combinado es igual o mayor que la entropía de los dos sistemas sumados.

Singularidad: Un punto del espaciotiempo en el que la curvatura se vuelve infinita, un punto de infinita densidad. Algunas teorías predicen que encontraremos una singularidad en el centro de un agujero negro, o al principio o al final del universo,

singularidad del: Big Bang: Singularidad del inicio del universo,

singularidad desnuda: Singularidad que no se oculta dentro de un horizonte de sucesos.

Suceso: Un punto del espaciotiempo, especificado por su posición en el tiempo y en el espacio, como en un diagrama de espaciotiempo.

Supergravedad N=8: Teoría que intenta unificar todas las partículas, tanto los bosones como los fermiones, en una familia supersimétrica, y para unificar las fuerzas. Esta era la teoría de la que Hawking habló en su conferencia inaugural de la cátedra lucasiana en 1980, que pensaba que podría llegar a ser la teoría del todo.

Supernova: Una explosión enorme de una estrella en la que todo, excepto el núcleo interno, explota en el espacio. El material que sale despedido de una supernova constituye la materia bruta para nuevas estrellas y planetas.

Telescopio óptico: Un telescopio que produce imágenes de estrellas y galaxias en la parte del espectro electromagnético que es visible a los ojos humanos.

Teoría de la gravedad de Newton: Cada cuerpo del universo se ve atraído hacia otro por una fuerza que es mayor cuanto mayores son los cuerpos y más cerca están unos de otros. Expresado con mayor precisión: los cuerpos se atraen unos a otros con una fuerza que es proporcional a su masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

Teoría de la relatividad general de Einstein (1915). Teoría en que la gravedad se explica como una curvatura en un espaciotiempo cuatridimensional causada por la presencia de masa o energía. Proporciona un conjunto de ecuaciones que determinan la curvatura generada por una determinada distribución de masa o energía. Es una teoría que usamos para describir la gravedad a gran escala.

Teoría de las supercuerdas: Teoría que describe los objetos fundamentales del universo no como partículas puntules, sino como pequeñas cuerdas o lazos de cuerda. Es una de las principales candidatas para unificar todas las partículas y fuerzas.

Teoría del: Big Bang: Teoría que defiende que el universo en un estado de una densidad y presión enormes, explotó hacia el exterior y se expandió tal y como lo conocemos ahora,

teoría del todo: Llamada en inglés TOE, es el apodo de la teoría que explica el universo y todo lo que sucede en él.

Teoría electrodébil: Una teoría desarrollada en la década de 1960 por Abdus Salam en el Imperial College, Londres, y por Steven Weinberg y Sheldon Glashow en Harvard, que unificó la fuerza electromagnética y la fuerza débil,

teoría especial de la relatividad de Einstein (1905). La nueva concepción de Einstein del tiempo y el espacio. La teoría se basa en la idea de que las leyes de la ciencia deberían ser iguales para todos los observadores que se mueven libremente, al margen de su velocidad. La velocidad de la luz permanece invariable, sin importar cuál sea la velocidad del observador que realice la medición,

teoría unificada: Teoría que explica las cuatro fuerzas como una «superfuerza», que se manifiesta de diferentes maneras y que une fermiones y bosones en una sola familia,

tiempo imaginario: El tiempo medido con números imaginarios,

velocidad: La velocidad a la que algo se aleja de un punto fijo, y la dirección en la que se mueve.

Velocidad de escape: La velocidad necesaria para escapar de la gravedad de un cuerpo masivo, como la Tierra, y escapar a cualquier otro lugar del espacio. La velocidad de escape de la Tierra es de once kilómetros por segundo. La velocidad de escape de un agujero negro es ligeramente mayor que la velocidad de la luz.

W+, W-, Z° Las partículas mensajeras (bosones) de la fuerza débil.

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- «To Boldly Go», conferencia para estudiantes universitarios en el Caltech, 14 de enero de 2005.

- «Why We Should Go into Space», conferencia en el Caltech, 2009, derechos del vídeo, Cal Tech Digital Media Services (Information Management Systems and Services).

INÉDITOS

- «Black Holes and Their Children, Baby Universes». «Is Everything Determined?», 1990.

- «Is the End in Sight for Theoretical Physics?».

- «My Experience with Motor Neurone Disease».

- «A Short History».

ENTREVISTAS PERSONALES CON LA AUTORA

- Cambridge, diciembre de 1989; junio de 1990; noviembre de 2010.

- Conversación con la autora, primavera de 1996, octubre de 2000.

ENTREVISTAS EN TELEVISIÓN

- ABC, 20/20, emisión de 1989.

- Entrevista con Larry King, Larry King Live Weekend, Cable News NetWork, 25 de diciembre de 1999.

- «Hawking Bets CERN Mega-Machine Won’t Find “God's Particle”», 9 de septiembre de 2008, http://afp.google.com/article/ALeqM5jaOONGqvxW-JhB0WgiNCVi6Rsmw.

- «Hawking Extols Joy of Discovery», BBC News, 11 de enero de 2002.

- «Hawking Gets Personal», Time, 27 de septiembre de 1993, p. 80.

- «Hawking Humor», Israel Today, 28 de enero de 2007, http://www.israeltoday.co.il

- «Hawking Misrepresents Pope John Paul II», Catalyst 31, n.º 6 (2006).

- http://www.catholicleague.org/catalyst/2006_catalyst/07806.htm#broward «Hawking Misrepresents Pope John Paul II», Catholic League for Religious and Civil Rights, http://www.catholicleague.org/catalyst.php?year=2006&month=JulyAugust&read=2078.

- Highfield, Roger, «Stephen Hawking to Unveil Strange New Way to Tell the Time», Telegraph, 14 de septiembre de 2008.

- Hogan, Jenny, «Hawking Cracks Black Hole Paradox», New Scientist, 14 de julio de 2004.

- Into the Universe with Stephen Hawking, Discovery Channel, 2011 (el título en Gran Bretaña es Stephen Hawking’s Universe, repitiendo el título de un programa especial de televisión anterior).

- Jerome, Richard, Vickie Bane y Terry Smith, «Of a Mind to Marry: Physicist Stephen Hawking Pops the Most Cosmic Question of All to His Nurse», People Magazine, 7 de agosto de 1995, p. 45.

- Jonas, Gerald, «A Brief History», The New Yorker, 18 de abril de 1988, p. 31.

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- Yulsman, Tom, «Give Peas a Chance», Astronomy Magazine, septiembre de 1999, pp. 38-39.

Notas

[←1]

Hay evidencias recientes de que Gehrig pudo no haber tenido esclerosis lateral amiotrófica, sino otra enfermedad parecida.

[←2]

Richard Feynman, QED: The Strange Theory of Light and Matter, Princeton, Princeton University Press, 1985, p. 4.

[←3]

Stephen W. Hawking, Historia del tiempo: del big bang a los agujeros negros, Barcelona, Crítica, 1999, p. 27.

[←4]

Hawking, Historia del tiempo, p. 27-28.

[←5]

Professor Hawking’s Universe, emisión de la BBC, 1983.

[←6]

Hawking, Historia del tiempo, p. 223.

[←7]

John A. Wheeler, poema sin publicar.

[←8]

Feynman, p. 128.

[←9]

El anuncio publicitario del juego de Otelo es «Un minuto para aprender, una vida entera para controlar».

[←10]

Stephen W. Hawking, «Is the End in Sight for Theoretical Physics?», conferencia inaugural como profesor de matemáticas de la cátedra lucasiana, abril de 1980.

[←11]

Stephen W. Hawking, «Is Everything Determined?», inédita, 1990.

[←12]

Bryan Appleyard, «Master of the Universe: Will Stephen Hawking Live to Find the Secret?», Sunday Times, 19 de junio de 1988.

[←13]

Murray Gell-Mann, conferencia.

[←14]

Stephen Hawking (ed. de Gene Stone), A Brief History of Time: A Reader’s Companion, Nueva York y Londres, Bantam Books, 1992, p. 24.

[←15]

Excepto si se indica de otro modo, todas las citas del capítulo 3 provienen de dos artículos inéditos de Stephen Hawking, «A Short History» y «My Experience with Motor Neurone Disease».

[←16]

Entrevista de Hawking con Basil King.

[←17]

Kristine Larsen, Stephen Hawking: A Biography, Amherst, Nueva York, Prometheus Books, 2007, p. 22.

[←18]

Nigel Hawkes, «Hawking’s Blockbuster Sets a Timely Record», Sunday Times, mayo de 1988, p. 8.

[←19]

Hawking, Reader’s Companion, p. 4.

[←20]

Ibid.

[←21]

Ibid, p. 9.

[←22]

Ibid, p. 10.

[←23]

Ibid, p. 13.

[←24]

Ibid.

[←25]

Ibid, p. 12.

[←26]

Larsen, p. 22.

[←27]

Todas las citas de Isobel Hawking, en Hawking, Reader’s Companion, pp. 7, 8.

[←28]

Hawking, Reader’s Companion, p. 12.

[←29]

Jane Hawking, Music to Move the Stars: A Life with Stephen Hawking, Londres, Pan Books, 2000, p. 9.

[←30]

Información sobre la visita a Mallorca de Larsen, p. 24.

[←31]

Hawking, Reader’s Companion, p. 23.

[←32]

Ibid, p. 13.

[←33]

Stephen Hawking, Black Holes and Baby Universes and Other Essays, Londres, Bantam Books, 1994, p. 3.

[←34]

Melissa McDaniel, Stephen Hawking: Revolutionary Physicist, Nueva York, Chelsea House Publications, 1994, p. 28.

[←35]

Hawking, Black Holes and Baby Universes, p. 3.

[←36]

Judy Bachrach, «A Beautiful Mind, an Ugly Possibility», Vanity Fair, junio de 2004, p. 145.

[←37]

Larsen, pp. 25-26.

[←38]

Michael Harwood, «The Universe and Dr. Hawking», The New York Times Magazine, 23 de enero de 1983, p. 57.

[←39]

Hawking, Black Holes and Baby Universes, p. 46.

[←40]

Hawking, Reader’s Companion, p. 38.

[←41]

Ibid, p. 36.

[←42]

Ibid, p. 42.

[←43]

Harwood, «Universe and Dr. Hawking», p. 57.

[←44]

Hawking, Reader’s Companion, p. 38.

[←45]

Ibid, p. 39.

[←46]

Harwood, p. 57.

[←47]

Ibid.

[←48]

Gregg J. Donaldson, «The Man behind the Scientist», Tapping Technology, mayo de 1999, www.mdtap.org/tt/1999.05/1—art.html.

[←49]

Larsen, p. 34.

[←50]

Jane Hawking, Music to Move the Stars, Londres, Macmillan, 2000, p. 11.

[←51]

Jane Hawking, Travelling to Infinity, Londres, Alma Books, 2008, p.15.

[←52]

Stephen Hawking y Roger Penrose, The Nature of Space and Time, Princeton y Oxford, Princeton University Press, 1996, p. 75.

[←53]

Larsen, p. 39.

[←54]

Denis W. Sciama, The Unity of the Universe, Garden City, NJ, Doubleday and Company, 1961, p. VII.

[←55]

Stephen Hawking, «Sixty Years in a Nutshell», en G. W. Gibbons, E. P. S. Shellard y S. J. Rankin (eds.), The Future of Theoretical Physics and Cosmology: Celebrating Stephen Hawking’s Contributions to Physics, Cambridge, Cambridge University Press, 2003 (Stephen Hawking 60th Birthday Workshop and Symposium, enero de 2002), p. 106.

[←56]

Hawking, Reader’s> Companion, p. 50.

[←57]

Para la información sobre el noviazgo de Stephen y Jane Hawking me he basado en Jane Hawking, Music to Move the Stars y Travelling to Infinity, y en el de Hawking, «Short History».

[←58]

Jane Hawking, Music to Move the Stars, p. 17.

[←59]

Ibid.

[←60]

Ibid, p. 23.

[←61]

Ibid, p. 25.

[←62]

Ibid, p. 26.

[←63]

Los Bailes de Mayo de Cambridge suelen celebrarse en junio.

[←64]

Ibid, p. 29.

[←65]

Ibid.

[←66]

Hawking, Historia del tiempo, p. 77.

[←67]

Hawking, Reader’s Companion, p. 53.

[←68]

Jane Hawking, Music to Move the Stars, p. 43.

[←69]

Nicole Veash, «Ex-Wife’s Kiss-and-Tell Paints Hawking as Tyrant», Iridian Express, Bombay, 3 de agosto de 1999, p. 1.

[←70]

Jane Hawking, Travelling to Infinity, p. 43.

[←71]

Ibid, p. 44.

[←72]

Ibid.

[←73]

Master of the Universe: Stephen Hawking, BBC, emisión de 1989.

[←74]

Appleyard.

[←75]

Jane Hawking, entrevista personal con la autora, Cambridge, abril de 1991.

[←76]

Larsen, p. 45.

[←77]

Ibid, pp. 45-46.

[←78]

Jane Hawking, Travelling to Infinity, p. 56.

[←79]

ABC, 20/20, emisión de 1989.

[←80]

Jane Hawking, Music to Move the Stars, p. 68.

[←81]

Hawking, «Short History», p. 5.

[←82]

Jane Hawking, Music to Move the Stars (ed. rev., 2004), p. 80.

[←83]

Larsen, p. 52.

[←84]

Jane Hawking, Music to Move the Stars (ed. rev.), p. 91.

[←85]

Stephen Hawking, en BBC, Horizon, «The Hawking Paradox», 2005.

[←86]

Jane Hawking, Music to Move the Stars (ed. rev.), pp. 113-114.

[←87]

ABC, 20/20.

[←88]

Bob Sipchen, «The Sky No Limit in the Career of Stephen Hawking», West Australian, 15 de junio de 1990.

[←89]

Appleyard.

[←90]

John Boslough, Beyond the Black Hole: Stephen Hawking’s Universe, Glasgow, Fontana/Collins, 1984, p. 107.

[←91]

Hawking, «Short History», p. 34.

[←92]

BBC, Horizon. «The Hawking Paradox».

[←93]

Bryce S. DeWitt, «Quantum Gravity», Scientific American, vol. 249, n.º 6 (diciembre de 1983), p. 114.

[←94]

Las estrellas con menos masa de ocho masas solares probablemente no se encogerán totalmente hasta convertirse en agujeros negros. Solo las estrellas más masivas se convierten en agujeros negros.

[←95]

S. W. Hawking, «Black Holes in General Relativity», Communications in Mathematical Physics, n.º 25 (1972), pp. 152-156.

[←96]

Larsen, p. 54.

[←97]

Hawking, «Sixty Years in a Nutshell», p. 111.

[←98]

Stephen W. Hawking, tesis doctoral, Universidad de Cambridge, marzo de 1966.

[←99]

S. W. Hawking y R. Penrose, «The Singularities of Gravitational Collapse and Cosmology», Proceedings of the Royal Society of London A314 (1970), pp. 529-548.

[←100]

BBC, Horizon, «The Hawking Paradox».

[←101]

Hawking, Historia del tiempo, p. 137.

[←102]

Larsen, p. 57.

[←103]

S. W. Hawking, «Gravitational Radiation from Colliding Black Holes», Physics Review Letters, n.º 26 (1971), pp. 1344-1346.

[←104]

Jacob D. Bekenstein, «Black Hole Thermodynamics», Physics Today, enero de 1980, pp. 24-26.

[←105]

Kip Thorne, Black Holes and Time Warps, Nueva York, W. W. Norton and Company, 1994, p. 427.

[←106]

J. M Bardeen, B. Carter y S. W. Hawking, «The Four Laws of Black Hole Mechanics», Communications in Mathematical Physics, n.º 31 (1973), p. 162.

[←107]

Hawking, Historia del tiempo, p. 10.

[←108]

Ibid, p. 105.

[←109]

Stephen Hawking, entrevista personal con la autora, Cambridge, diciembre de 1989.

[←110]

Hawking, Historia del tiempo, p. 147.

[←111]

Dennis Overbye, «The Wizard of Space and Time», Omni, febrero de 1979, p. 106.

[←112]

Hawking, Reader’s Companion, pp. 93-94.

[←113]

Boslough, p. 70.

[←114]

Stephen Hawking, «Black Hole Explosions?», Nature, n.º 248 (1974), pp. 30-31.

[←115]

J. G. Taylor y P. C. W. Davies, artículo en Nature, n.º 248 (1974).

[←116]

Hawking, Reader’s Companion, p. 108.

[←117]

Boslough, p. 70.

[←118]

Bernard Carr, «Primordial Black Holes», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 236.

[←119]

Hawking, Reader’s Companion, p. 110.

[←120]

Stephen Hawking, Hawking on the Big Bang and Black Holes, Singapur, World Scientific, 1993, p. 3.

[←121]

J. B Hartle y S. W. Hawking, «Path-lntegral Derivation of Black Hole Radiance», Physical Review D13 (1976), pp. 2188-2203.

[←122]

Thorne, Black Holes and Time Warps, p. 420.

[←123]

Gerald Jonas, «A Brief History», The New Yorker, 18 de abril de 1988, p. 31.

[←124]

Ellen Walton, «Brief History of Hard Times» (entrevista con Jane Hawking), Guardian, 9 de agosto de 1989.

[←125]

Ibid.

[←126]

Jane Hawking, entrevista personal con la autora, Cambridge, abril de 1991.

[←127]

Ibid.

[←128]

Harwood, p. 58.

[←129]

Jane Hawking, Music to Move the Stars, p. 88.

[←130]

Ibid, p. 178.

[←131]

Master of the Universe, BBC

[←132]

ABC, 20/20.

[←133]

Harwood, p. 53.

[←134]

Master of the Universe, BBC.

[←135]

«Hawking Gets Personal», Time, 27 de septiembre de 1993, p. 80.

[←136]

Master of the Universe, BBC.

[←137]

Ibid.

[←138]

Ibid.

[←139]

Ibid.

[←140]

Robert Matthews, «Stephen Hawking Fears Prejudice against Fundamental Research Threatens the Future of Science in Britain», CAM: The University of Cambridge Alumni Magazine, Michaelmas Term, 1995, p. 12.

[←141]

Harwood, p. 58.

[←142]

Excepto si se indica de otro modo, la información de estos párrafos sobre las experiencias de la familia Hawking en Pasadena, California, se ha obtenido de Jane Hawking, Music to Move the Stars, pp. 249 y ss.

[←143]

Jane Hawking, Travelling to Infinity, p. 222.

[←144]

D. N. Page y S. W. Hawking, «Gamma Rays from Primordial Black Holes», Astrophysical Journal, n.º 206 (1976).

[←145]

Hartle y Hawking, «Path Integral Derivation», p. 2188.

[←146]

Faye Flam, «Plugging a Cosmic Information Leak», Science, n.º 259 (1993), p. 1824.

[←147]

Jane Hawking, Travelling to Infinity, p. 232.

[←148]

Ibid.

[←149]

El puesto de reader es superior al de assistant, que ocupaba antes. Se aproximaría a un profesor titular, y desde luego está por debajo de un catedrático. (N. de la t.)

[←150]

Nigel Farndale, «A Brief History of the Future», Sydney Morning Herald, 7 de enero de 2000.

[←151]

Jane Hawking, Travelling to Infinity, p. 285.

[←152]

Ibid, P. 284.

[←153]

S. W. Hawking y W. Israel (eds.), General Relativity, Cambridge, Cambridge University Press, 1979, p. XVI.

[←154]

Hawking, Reader’s Companion, pp. 151—152.

[←155]

Jane Hawking, Music to Move the Stars, pp. 410-412.

[←156]

Walton.

[←157]

Master of the Universe, BBC.

[←158]

Dennis Overbye, «Cracking the Cosmic Code with a Little Help from Dr. Hawking», The New York Times, 11 de diciembre de 2001.

[←159]

Kip Thorne en Hawking, Reader’s Companion, p. 120.

[←160]

La historia proviene del libro de Leonard Susskind, The Black Hole War, Nueva York, Boston y Londres, Back Bay Books, 2008, pp. 20-21.

[←161]

Ibid, pp. 17-18.

[←162]

Andrei Linde, «Inflationary Theory versus the Ekpyrotic/Cyclic Scenario», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 801.

[←163]

BBC, Horizon, «The Hawking Paradox».

[←164]

Ibid.

[←165]

Este ejemplo está parafraseado, con algunas modificaciones, de Tim Folger, «The Ultimate Vanishing Act», Discover, octubre de 1993, p. 100.

[←166]

BBC, Horizon, «The Hawking Paradox».

[←167]

Ibid.

[←168]

Ibid.

[←169]

«Out of a Black Hole», conferencia en el Caltech, 9 de abril de 2008.

[←170]

Las ideas de Hawking no eran la única amenaza seria para el determinismo en la década de 1980. Otra igual de significativa provenía de la teoría del caos. Ilya Prigogine e Isobel Stengers presentaron este desafío en su libro de 1985 Order out of chaos («Orden a partir del caos»), donde escribieron: «Cuando se enfrentaban a estos sistemas inestables [el ser omnisciente de Laplace] es tan inefectivo como nosotros (Ilya Prigogine e Isobel Stengers, Order out of chaos». Londres, Heinemann, 1985).

[←171]

BBC, Horizon, «The Hawking Paradox».

[←172]

Ibid.

[←173]

El comentario de Hawking en Historia del tiempo de que el papa había dicho que los científicos «no deberían investigar el momento de la creación» fue una cita errónea o una mala traducción de las palabras del papa.

[←174]

Boslough, p. 100.

[←175]

Ibid.

[←176]

Ibid, p. 101.

[←177]

Ibid, p. 105.

[←178]

Hawking, Historia del tiempo, p. 177.

[←179]

S. W. Hawking y G. F. R. Ellis, «The Cosmic Black-Body Radiation and the Existence of Singularities in our Universe», Astrophysical Journal, n.º 152 (1968), pp. 25-36.

[←180]

Hawking, Historia del tiempo, p. 104.

[←181]

Hawking, Historia del tiempo, p. 176.

[←182]

Excepto si se indica de otro modo, los párrafos sobre Andrei Linde y su teoría de la inflación están basados en Linde, «Inflationary Theory», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), pp. 801-802.

[←183]

Ibid, p. 802.

[←184]

Ibid.

[←185]

Ibid.

[←186]

Ibid.

[←187]

Hawking sobre esto en Historia del tiempo, pp. 174-175.

[←188]

A. D. Linde, «A New Inflationary Universe Scenario: A Possible Solution of the Horizon, Flatness, Homogeneity, Isotropy, and Primordial Monopole Problems», Physics Letters B108 (1982), pp. 389-393.

[←189]

S. W. Hawking y I. G. Moss, «Supercooled Phase Transitions in the Very Early Universe», Physics Letters B110 (1982), p. 35.

[←190]

Ahora se concede el mérito del nuevo modelo de inflación conjuntamente a Linde, Steinhardt y Albrecht.

[←191]

S. W. Hawking, «The Development of Irregularities in a Single Bubble Inflationary Universe», Physics Letters B115 (1982), pp. 295-297.

[←192]

Stephen W. Hawking, «The Edge of Spacetime», en Paul C. W. Davies, The New Physics, Cambridge, Cambridge University Press, 1989, p. 67.

[←193]

Ibid.

[←194]

Ibid, p. 68.

[←195]

Ibid.

[←196]

Ibid.

[←197]

Jerry Adler, Gerald Lubenow y Maggle Malone, «Readlng God’s Mind», Newsweek, 13 de junio de 1988, p. 59.

[←198]

Hawking, «Short History», inédito, p. 6.

[←199]

Master of the Universe, BBC.

[←200]

Don N. Page, «Hawking’s Timely Story», Nature, n.º 332, 21 de abril de 1988, p. 743.

[←201]

Hawking, Historia del tiempo, p. 233.

[←202]

Hawking, Reader’s Companion, p. 122.

[←203]

Ibid.

[←204]

La isotropía es la cualidad de ser igual en todas las direcciones.

[←205]

Andrei Linde, en un e-mail a la autora, 21 de marzo de 2011.

[←206]

John Barrow, El libro de los universos, Barcelona, Crítica, 2012, p. 248.

[←207]

Ibid.

[←208]

Hawkes, p. 8.

[←209]

La información sobre los viajes de aquel verano y la llamada a Suiza procede de ibid, pp. 350, 357-359.

[←210]

Walton.

[←211]

Ibid.

[←212]

Ibid.

[←213]

Hawking, Reader’s Companion, p. 155.

[←214]

Matthews, p. 10.

[←215]

Robert Crampton, «Intelligence Test», The Times Magazine, 8 de abril de 1995, p. 27.

[←216]

Hawking, «My Experience with Motor Neurone Disease», inédito.

[←217]

Jane Hawking, Music to Move the Stars (ed. rev.), p. 443.

[←218]

Bachrach, p. 149.

[←219]

Hawking, Reader’s Companion, p. 161.

[←220]

Hawking, Historia del tiempo, p. 11.

[←221]

Hawking, A Reader’s Companion, p. 154.

[←222]

Stephen W. Hawking, «A Brief History of A Brief History», Popular Science, agosto de 1989, p. 70.

[←223]

S. W. Hawking y W. Israel (eds.), 300 Years of Gravitation, Cambridge, Cambridge University Press, 1987.

[←224]

Hawkes.

[←225]

Hawking, «Brief History of A Brief History», p. 72.

[←226]

Hawking, Reader’s Companion, p. VIII.

[←227]

Hawking, «Brief History of A Brief History», p. 72.

[←228]

En su libro Historia del tiempo, Hawking cuenta la historia de una anciana que se levantó al final de una conferencia científica porque se había sentido ofendida por el ponente, e insistió en que el mundo es plano y reposa sobre la espalda de una tortuga gigante. Cuando el ponente le preguntó en qué se apoyaba la tortuga contestó que era una pregunta muy inteligente por su parte, pero que en realidad solo había «infinitas tortugas, una debajo de otra».

[←229]

Matthews, p. 10.

[←230]

ABC, 20/20.

[←231]

Walton.

[←232]

ABC, 20/20.

[←233]

Ibid.

[←234]

Ibid y Master of the Universe, BBC.

[←235]

ABC, 20/20.

[←236]

Citado en Larsen, p. 82.

[←237]

Hawkes, p. 8.

[←238]

Walton.

[←239]

ABC, 20/20.

[←240]

Crampton, p. 28.

[←241]

Entrevista personal de Stephen Hawking con la autora, Cambridge, diciembre de 1989.

[←242]

Ibid.

[←243]

Ibid.

[←244]

David H. Freedman, «Maker of Worlds», Discover, julio de 1990, p. 49.

[←245]

M. Mitchell Waldrop, «The Quantum Wave Function of the Universe», Science, n.º 242, 2 de diciembre de 1988, p. 1248.

[←246]

Stephen Hawking, entrevista personal con la autora, Cambridge, junio de 1990.

[←247]

Stephen W. Hawking, «Black Holes and Their Children, Baby Universes», inédito, p. 7.

[←248]

Kip Thorne, «Warping Spacetime», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), pp. 102-103.

[←249]

La información y citas de este párrafo proceden de ibid.

[←250]

Hawking, Black Holes and Baby Universes, p. 154.

[←251]

Thorne, «Warping Spacetime», p. 103.

[←252]

ABC, emisión de 20/20

[←253]

Bob Sipchen, «The sky no limit in the career of Stephen Hawking», The West Australian, Perth, 15 de junio de 1990.

[←254]

Master of the Universe, BBC.

[←255]

Appleyard.

[←256]

Sipchen.

[←257]

Hawking, Historia del tiempo, p. 223.

[←258]

M. Mitchell Waldrup, «The Quantum Wave Function of the Universe», Science, n.º 242, 2 de diciembre de 1988, p. 1250.

[←259]

Hawking, Historia del tiempo, p. 224.

[←260]

Master of the Universe, BBC.

[←261]

La información biográfica sobre Errol Morris ha sido extraída de Philip Gourevitch, «Interviewing the Universe», The New York Times Magazine, 9 de agosto de 1992, http://www.errolmorris.com/content/profile/bhot_gourevitch.html.

[←262]

David Stevens, IMDb minibiografía de Errol Morris, http://www.imdb.com/name/nm0001554/bio.

[←263]

Gourevitch.

[←264]

Ibid.

[←265]

Hawking, Reader’s Companion, pp. VIII-IX.

[←266]

Gourevitch.

[←267]

Bachrach, p. 149

[←268]

Gordon Freedman, «Afterword», en Hawking, Reader’s Companion, p. 182.

[←269]

Gourevitch.

[←270]

David Ansen, «Off the Beaten Track», Newsweek, 21 de septiembre de 1992, p. 50B.

[←271]

Richard Schickel, «The Thrust of His Thought», Time, 31 de agosto de 1992, pp. 66, 69.

[←272]

Las tres citas de Errol Morris son de Gourevitch.

[←273]

Andrei Linde, «The Self-Reproducing Inflationary Universe», Scientific American, noviembre de 1994, p. 48.

[←274]

Barrow, p. 254.

[←275]

Linde, «Inflationary Theory» en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 811.

[←276]

David Gross, «String Theory», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 465.

[←277]

Información sobre el viaje extraída de Edward Rothstein, «Glass on Columbus, Hip on a Grand Scale», International Herald Tribune, 15 de octubre de 1992; y Katrine Ames, «Santa Maria and Spaceships», Newsweek, 2 de noviembre de 1992.

[←278]

La información que aparece en los párrafos sobre la aparición de Hawking en Star Trek ha sido extraída de «Trek Stop», People Magazine, 28 de junio de 1993, pp. 81-82.

[←279]

Ibid, p. 81.

[←280]

Ibid, p. 82.

[←281]

Ibid.

[←282]

Ibid, p. 81

[←283]

Stephen Hawking, El universo en una cáscara de nuez, Barcelona, Crítica, 2005, p. 157.

[←284]

La información de este párrafo acerca de la aparición de Hawking ante un público de adolescentes discapacitados procede de Michael D. Lemonick, «Hawking Gets Personal», Time, 27 de septiembre de 1993, p. 80.

[←285]

Ibid.

[←286]

Crampton, p. 28.

[←287]

Sharon Begley y Jennifer Foote, «Why Past is Past», Newsweek, 4 de enero de 1993, p. 50.

[←288]

La información de estos párrafos sobre los virus informáticos ha sido extraída de Fred Tasker, «Deep Thinkers Abuzz over Idea of Computer Virus as Life», Richmond Times-Dispatch, 10 de agosto de 1994, p. 4; y Mike Snider, «Are Computer Viruses a Form of Life?», U.S.A. Today, 3 de agosto de 1964, p. 1. Las citas de Hawking son de Tasker.

[←289]

G. W. Gibbons y S. W. Hawking (eds.), Eucíidean Quantum Gravity, Singapore, World Scientific Publishing Company, 1993.

[←290]

Hawking, Hawking on the Big Bang and Black Holes, Singapur, World Scientific Publishing Company, 1993.

[←291]

S. W. Hawking, «The No-Boundary Proposal and the Arrow of Time», en J. J. Halliwell, J. Pérez-Mercader y W. H. Zurek (eds.), Physical Origins of Time Asymmetry, Cambridge, Cambridge University Press, 1992, p. 268.

[←292]

Begley y Foote, p. 50.

[←293]

Hawking, Historia del tiempo, p. 196.

[←294]

Ibid

[←295]

Don N. Page, «Will Entropy Decrease If the Universe Recollapses», Physical Review D32 (1985), pp. 2496-2499.

[←296]

Hawking, Reader’s Companion, p. 166.

[←297]

S. W. Hawking, «The Arrow of Time in Cosmology», Physical Review D32 (1985), p. 2495.

[←298]

Leonard Susskind, «Twenty Years of Debate with Stephen», en Gibbons, Sheliard y Rankin (eds.), p. 330.

[←299]

Citado en Dugald Murdoch, Niels Bohr’s Philosophy of Physics, Cambridge, Cambridge University Press, 1987, p. 52.

[←300]

Susskind, «Twenty Years of Debate», p. 334.

[←301]

Susskind, Black Hole War, p. 287.

[←302]

Crampton, pp. 27-28.

[←303]

Ambas citas de Ibid.

[←304]

La información de estos párrafos sobre el concierto de Aspen ha sido extraída de Richard Jerome, Vickie Bane y Terry Smith, «Of a Mind to Marry: Physicist Stephen Hawking Pops the Most Cosmlc Question of All to His Nurse», People Magazine, 7 de agosto de 1995,pp. 45-46.

[←305]

Jerome, Bane y Smith, p. 45.

[←306]

De Associated Press, aparecido en The New York Times, 16 de septiembre de 1995, p. L-20.

[←307]

Jerome, Bane y Smith, p. 45.

[←308]

Bachrach, p. 144.

[←309]

Lemonick, p. 80.

[←310]

Hawking, Black holes and baby universes, p. 44.

[←311]

Hawking y Penrose, Nature of space and time, p. 4.

[←312]

Stephen Hawking, conversación con la autora, primavera de 1996.

[←313]

Hawking y Penrose, Nature of space and time, p. 4.

[←314]

Véase Kitty Ferguson, «Devouring the Future: A Profile of Stephen Hawking», Astronomy Magazine, diciembre de 1998.

[←315]

La información acerca de esas apuestas y las singularidades al desnudo procede de Malcolm W. Browne, «A Bet on a Cosmic Scale, and a Concession, Sort Of», The New York Times, 12 de febrero de 1997, p. A-22.

[←316]

Stephen Hawking y Roger Penrose, «Afterword to the 2010 Edition: The Debate Continues», The Nature of Space and Time, Princeton y Londres, Princeton University Press, 1996, 2010, p. 139.

[←317]

Ibid, p. 140.

[←318]

Stephen Hawking, «Remarks by Stephen Hawking», White House Millennium Council 2000, http://clinton4.nara.gov/lnitiative/Millennium/shawking.html.

[←319]

Robin McKie, «Master of the Universe», Observer, 21 de octubre de 2001.

[←320]

Martin Durrani, «Hawking Slams “Stupid, Worthless” Play», Physics World, agosto de 2000, p. 8.

[←321]

Elizabeth Grice, «Dad’s Important, But We Matter, Too», Telegraph, 13 de abril de 2004, http://www.telegraph.co.uk/arts/main.jhtml?xml+/arts/2004/04/l 3.bohawkl 3.xml.

[←322]

M. Bucher, A. S. Goldhaber y N. Turok, «Open Universe from Inflation», Physical Review D52 (1995), pp. 3314-37.

[←323]

S. W. Hawking y N. Turok, «Open Inflation without False Vacua», Physics Letters B425 (1998), pp. 25-32.

[←324]

Neil Turok, citado en «All Things Came from a Pea», +Plus Magazine… Living Mathematics, Universidad de Cambridge, Centre for Mathematical Sciences Millennium Maths Project, 23 de noviembre de 2007, http://web.uvic.ca/%7Ejtwong/Hawking-Turok.htm.

[←325]

«All Things Came from a Pea».

[←326]

Tom Yulsman, «Give Peas a Chance», Astronomy Magazine, septiembre de 1999, pp. 38-39.

[←327]

Andrei Watson, «Inflation Confronts an Open Universe», Science, n.º 279 (1998), p. 1455.

[←328]

David Salisbury, «Hawking, Linde Spar Over Birth of the Universe», Stanford Report Online, 19 de abril de 1998, http://news-service.stanford.edu/news/1998/april29/hawking.html.

[←329]

Yulsman, p. 39.

[←330]

Salisbury.

[←331]

Yulsman, p. 38.

[←332]

Ibid, p. 39.

[←333]

Salisbury.

[←334]

Ibid.

[←335]

S. W. Hawking, «A Debate on Open Inflation», en David O. Caldwell (ed.), COSMO-98: Second International Workshop on Particle Physics and the Early Universe, College Park, Md: Instituto Americano de Física, 1999, p. 21.

[←336]

Stephen Hawking, entrevista con Larry King.

[←337]

Kitty Ferguson, The Music of Pythagoras, Nueva York, Walker Publishing, 2008, pp. 107 y 136.

[←338]

Nigel Farndale, «A Brief History of the Future», The Hindu Magazine, 15 de enero de 2000, p. 1.

[←339]

Nick Paton Walsh, «Alter Our DNA or Robots Will Take Over, Warns Hawking», Observer, 2 de septiembre de 2001.

[←340]

Farndale, «Brief History of the Future», Sidney Morning Herald, 7 de enero de 2000, p. 2.

[←341]

Ibid.

[←342]

Ibid.

[←343]

«Space Colonies Needed for Human Survival», Guardian, 16 de octubre de 2001, p. 3.

[←344]

Brian Pippard, «The Invincible Ignorance of Science», The Great Ideas Today, 1990, Encyclopaedia Britannica, Inc., p. 325.

[←345]

Gregory Benford, «Leaping the Abyss», Reason Online, abril de 2002, http// reason.com/0204/fe.gb.leaping.shtml.

[←346]

Hawking, The Universe on a Nutshell, p. 57

[←347]

Stephen Hawking, «Godel and the End of Physics», conferencia para la conmemoración del centenario de Dirac, 20 de julio de 2002.

[←348]

Kip Thorne en Hawking, Reader’s Companion, p. 120.

[←349]

Hawking, «Godel and the End of Physics».

[←350]

Hawking, El universo en una cáscara de nuez, p. 54.

[←351]

Hawking, «Sixty Years in a Nutshell», p. 105.

[←352]

Martin Rees, «Our Complex Cosmos and its Future», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 17.

[←353]

Roger Penrose, «The Problem of Spacetime Singularities: Implications for Quantum Gravity?», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 51.

[←354]

Bernard Carr, exasistente universitario de Hawking en la década de 1970, «Primordial Black Holes», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 236.

[←355]

Susskind, «Twenty Years of Debate», p. 330.

[←356]

Raphael Bousso, «Adventures in de Sitter Space», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 539.

[←357]

Gary Gibbons, «Euclidean Quantum Gravity: The View from 2002», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 370.

[←358]

Michael Green, «A Brief Description of String Theory», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 473.

[←359]

Neil Turok, «The Ekpyrotic Universe and Its Cyclic Extension», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 781.

[←360]

Thorne, «Warping Spacetime», en Gibbons, Shellard y Rankin (eds.), p. 74.

[←361]

Natalie Clarke, «Professor Hawking in assault probe», Daily Mail, enero de 2004, http://www.dailymail.co.uk/news/article-206323/ProfessorHawking-assauItprobe.html#ixzzl GNPJUR1q.

[←362]

«Hawking Extols Joy of Discovery», BBC News, 11 de enero de 2002.

[←363]

Alan H. Guth y David I. Kaiser, «Inflationary Cosmology: Exploring the Universe from the Smallest to the Largest Scales», Science, vol. 307, n.º 5711 (11 de febrero de 2005), pp. 884-890.

[←364]

Paul Preuse, «Strong Evidence for Flat Universed reported by Boomerang Project», Berkeley Lab Research News, 26 de abril de 2000, http://www.lbk.gov/Science-Articles/boomerang-flat.html. Boomerang son las siglas en inglés de Balloon Observations of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics.

[←365]

La WMAP fue el resultado de una colaboración entre el Centro de Vuelos Espaciales Goddard y la Universidad de Princeton.

[←366]

Barrow, p. 251.

[←367]

Equipo científico de la NASA/WMAP, National Aeronautics and Space Administraron, «First Year Results on the Oldest Light in the Universe», 11 de febrero de 2003, http://wmap.gsfc.nasa.gov/news/PressRelease_03-064.html.

[←368]

Sarah L. Bridle, Ofer Lahav, Jeremiah P. Ostriker y Paul J. Steinhardt, «Precision Cosmology? Not Just Yet…», 10 de marzo de 2003, http://arxiv.org/pdf/astro ph/0303180.

[←369]

Ibid.

[←370]

BBC, Horizon, «The Hawking Paradox».

[←371]

«This Week’s Finds in Mathematical Physics» (semana 207), 25 de julio de 2004: «John Baez’s Stuff», baez@math.removethis.ucr.andthis.edu.

[←372]

Susskind, Black Hole War, p. 420.

[←373]

Ibid, p. 419.

[←374]

BBC, Horizon, «The Hawking Paradox».

[←375]

Jenny Hogan, «Hawking Cracks Black Hole Paradox», New Scientist, 14 de julio de 2004.

[←376]

Stephen Hawking, «Out of a Black Hole», conferencia en el Caltech, 9 de abril de 2008.

[←377]

Stephen W. Hawking, ponencia en la XVII International Conference on General Relativity and Gravitation, Dublín, julio de 2004.

[←378]

David Whitehouse, «Black Holes Turned Inside Out», BBC News, 22 de julio de 2004.

[←379]

Tim Folger, «Return of the Invisible Man», Discover Magazine, julio/agosto de 2009, p. 48.

[←380]

Stephen Hawking, «To Boldly Go», conferencia para estudiantes de licenciatura en el Caltech, 14 de enero de 2005.

[←381]

Tim Adams, «Brief History of a First Wife», Observer, 4 de abril de 2004, http://observer.guardian.co.uk/review/story/0,1185067,00.html.

[←382]

«Stephen Hawking’s Alternate Universe», vídeo en el Instituto Smithsonian, Washington, DC, 14 de febrero de 2005.

[←383]

Ibid.

[←384]

Stephen W. Hawking, conferencia en el Instituto Smithsonian, Washington, DC, 14 de febrero de 2005

[←385]

Ibid.

[←386]

Associated Press, «Scientist Stephen Hawking Decries Iraq War», U. S. A. Today, 3 de noviembre de 2004.

[←387]

Alan Boyle, «The Show Goes On for Stephen Hawking», 15 de junio de 2006, http://www.msnbe.msn.com/id/10086479 (ya no está accesible).

[←388]

Steve Connor y Stephen Castle, «Hawking Criticizes EU States Trying to Ban Stem Cell Research», Independent, 24 de julio de 2006.

[←389]

Lucy y Stephen Hawking, George’s Secret Key to the Universe, Londres, Doubleday, 2007.

[←390]

Alan Boyle, «The Show Goes On for Stephen Hawking», MSNBC, 15 de noviembre de 2005, http://www.msnbc.msn.com/id/10086479.

[←391]

«Hawking’s Humor», Israel Today, 28 de enero de 2007, israeltoday.co.il.

[←392]

«Stephen Hawking to divorce second wife», Mail Online, última actualización del 19 de octubre de 2006, http://www.dailymail.co.uk/news/article-411349/ Stephen-Hawking-divorce-second-wife.html#ixzzl GNI5yl yx.

[←393]

Natalia Shuhmaher y Robert Brandenberger, «Brane Gas-Driven Bulk Expansion as a Precursor State to Brane Inflation», Physics Review Letters, n.º 95 (2006), 161301.

[←394]

Véase W. Lerche, D. Lust y A. N. Schellekens, «Chiral Four-Dimensional Heterotic Strings from Selfdual Lattices», Nuclear Physics B287 (1987), p. 477.

[←395]

A. D. Linde, «Eternally Existing Self-Reproducing Chaotic Inflationary Universe», Physics Letters B175 (1986), p. 395.

[←396]

ADS corresponde a anti de Sitter; CFT a teoría conforme de campos.

[←397]

Juan Martín Maldacena, «The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity», noviembre de 1997, http://inspirebeta.net/record/451647.

[←398]

Hawking y Penrose, «Epílogo a la edición de 2010», The Nature of Space and Time, p. 142.

[←399]

Stephen Hawking y Leonard Mlodinow, El gran diseño, Barcelona, Crítica, 2010, p. 164.

[←400]

Tim Folger, «Our Universe is Perfectly Tailored for Life», Discover Magazine, diciembre de 2008, http://discovermagazine.com/2008/dec/10-sciences-alternativeto-an-intelligent-creator/article_view?searchterm=Andrei%20Linde&b_start:int=l.

[←401]

Mario Livio y Martin J. Rees, «Anthropic Reasoning», Science, vol. 309, n.º 5.737 (12 de agosto de 2005), pp. 1022-1023.

[←402]

Stephen Hawking, «The Origins of the Universe», conferencia en el Caltech, 4 de abril de 2006.

[←403]

S. W. Hawking y Thomas Hertog, «Populating the Landscape: A Top Down Approach», febrero de 2006, http://inspirebeta.net/record/710178; y Amanda Gefter, «Mr. Hawking’s Flexiverse», New Scientist, vol. 189 (2006), n.º 2548, pp. 28-32.

[←404]

Emine Saner, «Lucy Hawking’s fears», Evening Standard (Londres), 14 de abril de 2004, http://www.thisislondon.co.uk/showbiz/article-10226902-lucyhawkings-fears.do (visitado en junio de 2011).

[←405]

Steve Cray, «Rock-Star Welcome for Top Scientist», South China Morning Post, 13 de junio de 2006, sección City, p. 1.

[←406]

Alexa Olesen, «Stephen Hawking: Earth Could Become Like Venus», 22 de junio de 2006, http://www.livescience.com/environment/ap_060622_hawking_climate.html.

[←407]

Lucy y Stephen Hawking, George’s Secret Key to the Universe, Londres, Doubleday, 2007; y Lucy y Stephen Hawking, George’s Cosmic Treasure Hunt, Londres, Doubleday, 2009.

[←408]

Q. y A., «Stephen Hawking and daughter Lucy, TODAY», Al’s Book Club, 1 de noviembre de 2007, http://today.msnbc.msn.com/id/21550559/ns/today-books/ (visitado en junio de 2011).

[←409]

Harry MacAdam, «Search is Vital, Says Hawking», Sun, 28 de diciembre de 2006.

[←410]

Yahoo Searchblog, 1 de agosto de 2006, http://www.ysearchblog.com/archives/999336.html.

[←411]

«Hawking Misrepresents Pope John Paul II», Catalyst, vol. 31 (2006),n.º6, http://www.catholicleague.org/catalyst/2006_catalyst/07806.htm#broward.

[←412]

«Hawking Misrepresents Pope John Paul II», Catholic League for ReliglousandCivil Rights, http://www.catholicleague.org/catalyst.php?year=2006&month= July-August&read=2078

[←413]

Alan Boyle, «Hawking Goes Zero-G: “Space, here I come”», Space on msnbe.com, http://www.msnbc.msn.com/id/18334489/ns/technoiogy_and_science-space/.

[←414]

Ibid

[←415]

Ibid

[←416]

La información sobre los resultados de 2008 y la cita proceden del equipo científico de la NASA/WMAP, National Aeronautics and Space Administraron, «Fifth Year Results on the Oldest Light in the Universe», 7 de marzo de 2008.

[←417]

M. Cruz, E. Martínez-González, P. Vielva, J. M. Diego, M. Hobson, N. Turok, «The CMB Coid Spot: Texture, Cluster or Void?», abril de 2008, http://inspire beta.net/record/783713.

[←418]

Mike Wade, «Peter Higgs Launches Attack against Nobel Rival Stephen Hawking», Sunday Times, 11 de septiembre de 2008, http://www.timesonline.co.uk/tol/news/science/article4727894.ece.

[←419]

«Hawking Bets CERN Mega-Machine Won’tFind “God's Particle”», 9 de septiembre de 2008, http://afp.google.com/article/ALeqM5jaOONGqv-xW-JhBOWgiNCVi6Rsmw

[←420]

Mike Wade, «Peter Higgs Launches Attack Against Nobel Rival Stephen Hawking», Sunday Times, 11 de septiembre de 2008.

[←421]

«Hawking Bets CERN Mega-Machine Won’t Find “God’s Particle”»

[←422]

Stephen Hawking, «Out of a Black Hole», conferencia en el Caltech, 9 de abril de 2008.

[←423]

El premio Nobel rara vez se concede a una teoría, por muy prometedora que sea, si no hay pruebas experimentales u observacionales que la respalden.

[←424]

lan Sample, «Large Hadron Collider Warms Up for Final Drive to Catch a Higgs Boson», Guardian, 26 de febrero de 2011, http://www.guardian.co.uk/science/2011/feb/28/large-hadron-collider-higgs-boson.

[←425]

La información sobre el reloj del Corpus College está extraída de las observaciones del libro de Christopher de Hamel, The Corpus dock, Isla de Man, Fromanteels, 2008, y de la propia autora del reloj.

[←426]

Roger Highfield, «Stephen Hawking to Unveil Strange New Way to Tell the Time», Telegraph, 14 de septiembre de 2008.

[←427]

BBC Newsnight, 1 de octubre de 2009, http://news.bbc.co.uk/1/hi/programmes/newsnight/8285100.stm.

[←428]

Matthews, p. 12.

[←429]

Citado en Folger, «Return of the Invisible Man», p. 44.

[←430]

Las citas y la información de estos párrafos procede de Stephen Hawking, «Why We Should Go into Space», conferencia en el Caltech, 2009, copyright del video, Caltech Digital Media Services (Information Management Systems and Services).

[←431]

Claudia Dreifus, «Life and the Cosmos, Word by Painstaking World: A Conversaron with Stephen Hawking», The New York Times, 9 de mayo de 2011, Sección de ciencia, p. 1

[←432]

«Stephen Hawking to Accept Cosmos Award in Cambridge, England», The Planetary Society, nota de prensa, 24 de febrero de 2010, http://www.planetary.org/about/press/releases/2010/0224.

[←433]

Equipo científico de la NASA/WMAP, National Aeronautics and Space Administraron, «WMAP Produces New Results», 26 de enero de 2010, http://wmap.gsfc.nasa.gov/news/.

[←434]

Adrian Cho, «A Recipe for the Cosmos», Science, vol. 330, n.º 6011 (17 de diciembre de 2010), p. 1615.

[←435]

Finalmente la WMAP quedó relegado a una «órbita de eliminación» en octubre de 2010.

[←436]

«Planck’s New View of the Cosmic Theatre», http://www.esa.int/SPECIALS/Planck/SEMK4D3SNIG_0.html.

[←437]

Ibid.

[←438]

Ibid.

[←439]

Alan H. Guth y David l. Kaiser, «Inflationary Cosmology: Exploring the Universe from the Smaliest to the Largest Scales», Science, vol. 307, n.º 5.711 (11 de febrero de 2005), pp. 884-890.

[←440]

Barrow, p. 258.

[←441]

Lawrence M. Krauss, Scott Dodelson y Stephan Meyer, «Primordial Gravitational Waves and Cosmology», Science, vol. 328, n.º 5.981 (21 de mayo de 2010), pp. 989-992.

[←442]

«Catching Waves with Kip Thorne», +Plus magazine, Living Mathematics, 23 de noviembre de 2007.

[←443]

Thorne, «Warping Spacetime», p. 74.

[←444]

James Bock et al., «Study of the Experimental Probe of Inflationary Cosmology Intermediate Mission for NASA’s Einstein Inflation Probe», página web de la Cornel University Library arXiv:0906.1188vl [astro-ph.CO].

[←445]

James Hartle, S. W. Hawking y T. Hertog, «Eternal Inflation without Metaphysics», http://arxiv.org/find/all/1/all:+AND+inflation+AND+hawking+eternal/0/1/0/all/0/1, septiembre de 2010.

[←446]

Ibid

[←447]

James Hartle, S. W. Hawking y Thomas Hertog, «The No-Boundary Measure in the Regime of Eternal Inflation», Physical Review D82 (2010), 063510.

[←448]

Ibid.

[←449]

Hartle, Hawking y Hertog, «Eternal Inflation Without Metaphysics».

[←450]

Citando directamente el artículo de Hartle, Hawking y Hertog de septiembre de 2010, para transmitir la sensación de cómo suena todo esto en el lenguaje de los físicos teóricos: «… un espectro esencialmente gaussiano de fluctuaciones de microondas con un índice espectral escalar n8 ~ 97 y un cociente de tensor a escalar de aproximadamente un 10 por 100». (James Hartle, S. W. Hawking y Thomas Hertog, “Eternal Inflation Without Metaphysics”).

[←451]

Folger, «Our Universe is Perfectly Tailored for Life».

[←452]

La información sobre Daniele Faccio y su equipo procede de «Dr. Hawking’s Bright Idea», The Economist, 2 de octubre de 2010, pp. 93-94.

[←453]

Hawking y Mlodinow, El gran diseño, pp. 14 y 15.

[←454]

Ibid., p. 15

[←455]

Stephen Hawking, «The Origins of the Universe», conferencia en el Caltech, 4 de abril de 2006.

[←456]

Hawking y Mlodinow, El gran diseño, pp. 95 y 96.

[←457]

Ibid, p. 16.

[←458]

Hawking, «The Origins of the Universe», conferencia.

[←459]

Hawking y Mlodinow, El gran diseño, p. 174.

[←460]

Ibid, pp. 37-38.

[←461]

Ibid, p. 38.

[←462]

Ibid, p. 42.

[←463]

Ibid, pp. 11.

[←464]

Ibid, p. 82.

[←465]

Ibid, p. 55.

[←466]

Ibid, p. 68.

[←467]

Ibid, p. 201.

[←468]

Ibid, p. 204.

[←469]

«Understanding the Universe: Order of Creation», The Economist, 11 de septiembre de 2010, p. 85.

[←470]

Ibid.

[←471]

Ibid.

[←472]

Dwight Garner, «Many Kinds of Universes, and None Require God», The New York Times, 7 de septiembre de 2010.

[←473]

Hawking y Mlodinow, El gran diseño, p. 144.

[←474]

Ibid, p. 194.

[←475]

Into the Universe with Stephen Hawking, Discovery Channel, emisión en 2011.

[←476]

Ibid.

[←477]

Ibid.

[←478]

Ibid.

[←479]

Ibid.

[←480]

Ibid.

[←481]

Ibid.

[←482]

Stephen Hawking, conversación con la autora, noviembre de 2010.

[←483]

lan Sample, «There is no heaven or afterlife… that is a fairy story for people afraid of the dark», Guardian, 16 de mayo de 2011, p. 3.

[←484]

Michael Wenham, «l’d stake my life that Stephen Hawking is

wrong about heaven», Guardian, 17 de mayo de 2011, www.guardian.co.uk/commentisfree/belief/2011/may/17/

stephen-hawking-heaven?intcmp=239.

[←485]

Dreifus, Science Section, p. 1.

[←486]

Hawking, Reader’s Companion, p. 174.

[←487]

Introducción a Hawking: Hawking on the Big Bang and Black Holes, p. 1.

Table of Contents

Agradecimientos

La búsqueda de una teoría del todo

Nuestro objetivo es simplemente una descripción completa del universo en el que vivimos

¡No tenía igual!

Enterarme de que tenía una enfermedad incurable que probablemente me mataría en pocos años me causó

La gran pregunta era ¿hubo o no un principio?

Hay una singularidad en nuestro pasado

Esta gente debe creer que estamos acostumbrados a un nivel de vida astronómico

Los científicos suelen suponer que hay una correspondencia única entre el pasado y el futuro, y entr

Las probabilidades en contra de que surgiera un universo como el nuestro que ha producido vida son i

En ninguno de mis viajes he conseguido caerme por el borde del mundo

Infinitas tortugas, una encima de otra

El campo de los pequeños universos se encuentra en su infancia

¿Se avecina el fin de la física teórica?

Entre cameo y cameo, me gusta resolver problemas de física

Creo que es una buena oportunidad para evitar el Apocalipsis y una nueva época oscura

A mí me parece que está claro

Un horizonte de posibilidades en expansión

El abuelo tiene ruedas

Siempre he ido un poco a contracorriente

Me llamo Stephen Hawking: soy físico, cosmólogo y soñador

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