El físico argentino Juan Martín
Maldacena es el nuevo galardonado con la medalla Lorentz, un prestigioso premio
que se otorga cada cuatro años a físicos teóricos en el mundo. Egresado del
Instituto Balseiro, en la actualidad investiga en el mismo instituto donde
trabajó Einstein. En esta nota, Maldacena cuenta cuál es su tema actual de
investigación y sus colegas aportan reflexiones sobre su trabajo.

Para quienes siguen las noticias de deportes y de ciencias, el martes 27 de
marzo no fue un día cualquiera. Si bien ese día Argentina perdió 6-1 ante
España en un amistoso previo al Mundial de Rusia, hubo dos Juan Martín
argentinos que “golearon” por lejos. Uno es Del Potro, que ganó un importante
partido en el torneo de Miami. El otro es Maldacena, que recibió la medalla
Lorentz, un premio que se le otorga a grandes de la física teórica.
La lista de científicos premiados por la medalla Lorentz genera admiración
entre los conocedores de la física. En el caso de Maldacena, la ceremonia de
entrega se realizará el 19 de noviembre. Maldacena es en la actualidad profesor
de la cátedra Carl Feinberg del Instituto de Estudios Avanzados (IAS, por sus
siglas en inglés), en los Estados Unidos. Max Planck, padre de la física
cuántica, recibió la primera medalla Lorentz, en 1927. De los 21 ganadores de
este prestigioso galardón, once han ganado premios Nobel.
La Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos estableció la
medalla Lorentz a modo de homenaje del 50 aniversario del doctorado de Hendrik
Antoon Lorentz (1853-1928), ganador del Premio Nobel y padre de la física
teórica en los Países Bajos. Según informa esta academia en su sitio web, este
reconocimiento se le otorga cada cuatro años a un investigador que “ha hecho
contribuciones innovadoras a la física teórica”.
“Maldacena ha hecho una gran contribución a nuestra comprensión de la física
cuántica de los agujeros negros. En 1997, fue el primero en proponer una
relación fundamental entre las dos teorías más importantes de la física
moderna: la teoría cuántica de campos y la gravedad cuántica. Esta
‘correspondencia AdS / CFT’, como se la conoce, puso en marcha una verdadera
revolución en la teoría de cuerdas”, determina la citada académica en un comunicado
de prensa.
“Desde entonces, los científicos han desarrollado numerosas implementaciones
teóricas de esta correspondencia, cuyas implicaciones físicas todavía se están
estudiando”, informa el comunicado. Y agrega que un ejemplo es “la predicción
de la ‘viscosidad mínima’ del plasma de quark-gluón fuertemente acoplado, que
posteriormente se ha observado mediante mediciones en Brookhaven y CERN”.
También expresa que el trabajo de Maldacena se extiende a otras ramas de la
física teórica. (…)

Maldacena, en primera persona
En comunicación por correo electrónico, Maldacena contó que se enteró hace un
mes de que había sido elegido para recibir la medalla Lorentz. “Tanto a mí como
a mis familiares, nos causó alegría”, dijo el físico, que se formó los primeros
dos años en la Universidad de Buenos Aires para luego egresar de la carrera de
Licenciatura en Física del Instituto Balseiro en 1991.
El Instituto Balseiro es una institución de educación pública y gratuita que
depende de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y la Universidad
Nacional de Cuyo (UNCuyo). Al igual que todos los estudiantes del Balseiro,
Juan Marín Maldacena se presentó a un examen de ingreso y recibió una beca
completa de la CNEA para completar sus estudios en el campus del Instituto, el
Centro Atómico Bariloche. Ahora mismo, el Balseiro tiene abierta sus
inscripciones, hasta el 19 de abril (más información: www.ib.edu.ar).
¿Qué tema está investigando en la actualidad Maldacena? “Cuando hablamos de
información, hablamos de bits: un cero o un uno. Los usamos para describir la
capacidad de las computadoras, el tamaño de las imágenes. Para describir la
naturaleza no es suficiente usar bits. Hacen falta los qubits o bits
quánticos”, explicó el físico.
“Un qubit es algo similar a un bit, excepto que pueden tener estados
intermedios o indecisos entre cero y uno. Los qubits se utilizan para describir
átomos, partículas elementales, etc. La naturaleza es como una computadora que
opera sobre estos qubits en forma relativamente sencilla”, se explayó el
científico.
Maldacena destacó que según la teoría de Einstein el espacio-tiempo también es
dinámico. “Una pregunta es si el espacio-tiempo mismo también puede describirse
en términos de estos qubits. Hemos estado trabajando en entender cómo hacer
esto en ciertos ejemplos idealizados. En estos ejemplos, los qubits que
describen una región del universo viven en el borde de esa región. Por ejemplo,
si tenemos una esfera muy grande, viven en la superficie de la esfera”,
describió acerca de su trabajo.
Ante la consulta de qué balance hace de su paso por el Instituto Balseiro,
Maldacena respondió: “El Balseiro me dio una preparación muy sólida, tuve
profesores y compañeros muy entusiasmados por la investigación. Me
transmitieron este espíritu de frontera, y de aventura, que es la
investigación”, dijo el físico, que obtuvo su doctorado en la Universidad de
Princeton en 1996, luego pasó por las universidades de Rutgers y Harvard y
ahora trabaja en el citado IAS, el mismo instituto donde trabajó Einstein.
Sobre la medalla Lorentz, opinó: “Es
también un reconocimiento a la ciencia argentina”.

El “Messi” de la física
En el grupo de Partículas y Teoría de Campos del Centro Atómico Bariloche,
donde se forman los estudiantes del Balseiro interesados en teoría de cuerdas,
rayos cósmicos de altísimas energías y otros temas de la física cuántica y la
cosmología, la noticia de la medalla Lorentz otorgada a Juan Martín Maldacena
fue recibida con alegría. Allí, Maldacena realizó su tesis de Licenciatura,
titulada “Teoría de cuerdas en espacios curvos”, bajo la dirección de Gerardo
Aldazábal.
Uno de sus colegas, que trabaja con agujeros negros, teoría de campos y teoría
de información cuántica, es Horacio Casini. “No me sorprende que le otorguen
premios a J. M. Maldacena debido a sus importantísimos logros en física
teórica. Ya ha recibido la medalla Dirac, que se piensa como el Premio Nobel de
la física teórica, y el Premio Breakthough”, respondió Casini ante la consulta
de si le había sorprendido la noticia.
“Juan Martin ha hecho muchos y muy originales aportes a la física teórica, que
abarcan desde las teorías de cuerdas y los agujeros negros a sistemas que se
pueden construir en un laboratorio”, explica Casini, que también es egresado y
docente del Instituto Balseiro, y es co-autor de trabajos científicos
publicados en equipo con Maldacena.
“Su aporte más importante es la llamada dualidad AdS/CFT, también conocida como
dualidad o conjetura de Maldacena. Para entender de qué se trata recordamos los
dos grandes avances de la física teórica del siglo XX: la teoría cuántica, que
explica el mundo subatómico, y la teoría de la relatividad general de Einstein,
que describe la gravitación y la dinámica del universo, el big bang, las
galaxias y los agujeros negros”, contó Casini, que es investigador del CONICET
en el citado grupo del CAB.
Durante todo el siglo XX se ha intentado con poco éxito la difícil unificación
de estas dos teorías. “La dualidad de Maldacena implementa una idea
revolucionaria. Establece que la gravedad cuántica en un espacio es una teoría
cuántica ordinaria, o sea, sin gravedad, en una dimensión menos. En este
sentido, ha permitido comenzar a entender el extraño mundo de la gravedad
cuántica con herramientas conocidas como la física cuántica sin gravedad”,
explicó Casini.
“Por otra parte, la dualidad es fascinante y muy útil en el sentido opuesto
también: los sistemas cuánticos que tienen un dual gravitatorio son sistemas
complicados, altamente interactuantes, que muchas veces no sabemos cómo
resolver. La dualidad ha permitido entender características de estos sistemas
usando herramientas geométricas que describen a la teoría gravitatoria”, agregó
el profesor. Casini participa junto con Maldacena en una colaboración
internacional, “It form Qubit”, que es financiada por la Fundación Simons y que
tiene como objetivo entender la gravedad cuántica usando como marco la teoría
de la información cuántica.
“En resumen la dualidad de Maldacena ha abierto nuevas vías teóricas que
unifican ramas centrales de la física teórica que antes no estaban
relacionadas: gravedad clásica, teorías cuánticas de campos. Y esta unificación
ha permitido el enriquecimiento mutuo”, sintetizó Casini, que junto con su
co-equiper Marina Huerta ganó el premio “Nuevos Horizontes” de la Fundación
Breakthrough.
Casini y Huerta organizaron en enero pasado una reunión de física teórica en
Bariloche, en este mismo instituto, bajo el nombre “It from Qubit”. Juan Martín
Maldacena participó en esta reunión. “Tener a Juan Martin en una reunión
científica es como tener a Messi en un partido de futbol: todo el mundo quiere
ver ese partido. Así es en efecto la estima en que se tiene a Juan Martin en el
mundo de la física teórica”, opinó Casini sobre la participación de Maldacena.
Una curiosidad es en que esa reunión también participó otro galardonado con la
medalla Lorentz, Gerardus ‘t Hooft, quien además es Premio Nobel de Física.

Un orgullo para el Balseiro
“Es una enorme alegría la noticia de que un ilustre egresado del Instituto,
como lo es Juan Martín, haya recibido una de las distinciones más importantes
de la física. Juan Martín, como investigador y como persona, es un ejemplo para
todos los jóvenes de que alguna u otra forma descubren una vocación por la
ciencia”, dijo el director del Instituto Balseiro, Carlos Balseiro. Y agregó:
“Esperamos pronto poder contar una vez más con su presencia en Bariloche. Para
nosotros, es siempre un honor recibirlo”.
“Si bien la importancia de las
contribuciones de Juan Martín es ampliamente reconocida por la comunidad
científica, es una gran alegría la noticia de que a los premios recibidos en el
pasado ahora se sume la Medalla Lorentz. Este premio es, indudablemente, un
reconocimiento a sus contribuciones al conocimiento sobre los procesos más
fundamentales de la naturaleza. Son contribuciones que ha podido realizar
gracias a su enorme capacidad intelectual y su dedicación y vocación por la
ciencia”, comentó Ingo Allekotte, Gerente de Área de Investigación y
Aplicaciones No Nucleares de la CNEA.
Alex Fainstein, gerente de Física del Centro Atómico Bariloche, contó que esta
noticia generó una gran alegría,
entre los colegas y amigos de Juan Martín Maldacena del Instituto Balseiro y
del CAB. “Impresiona verlo a Juan Martín en esa lista de gigantes, nombres
ilustres que quienes estudiamos física fuimos conociendo, emocionándonos y
sorprendiéndonos de visiones y conceptos que revolucionaron la ciencia y la
manera en que el ser humano entiende al mundo”, dijo Fainstein.
Balseiro, Allekotte y Fainstein,
que son docentes en el Balseiro, coincidieron en destacar que Maldacena siempre
ha mantenido un estrecho vínculo con este instituto. Además de interactuar de
forma estrecha científicamente con investigadores y egresados, ha formado
también alumnos argentinos y ha contribuido a inspirar motivaciones hacia la
ciencia en jóvenes de la Argentina.
Maldacena realiza visitas
frecuentes, y ha asesorado y contribuido con el Balseiro en múltiples
oportunidades. En particular, instituyó el “Programa Maldacena de Profesores
Visitantes”, que financia la visita de
profesores, que son a la vez investigadores altamente reconocidos y que
trabajan en otros centros académicos del país y del extranjero, para el dictado
de cursos y seminarios en el Balseiro.
¿Es el Premio Nobel en Física un potencial hito en
el horizonte de la trayectoria de Juan Martín Maldacena? Esa pregunta flotó en
varios medios de comunicación, pero los consultados para esta nota prefirieron
no opinar al respecto. Al menos ayer, el fútbol y el tenis no acapararon todas
las noticias del mundo: la ciencia tuvo también su lugar privilegiado.

Por Laura García Oviedo
Área de Comunicación del Instituto Balseiro