Haroche, nobel de física: 'Estamos en el comienzo de una nueva forma de tecnología'
El premio Nobel de Física 2012 Serge Haroche contó su historia en la Revista BOCAS.
Published : 2 days ago by Casa Editorial El Tiempo, Gabriela Herrera Gomez in
Serge Haroche (Casablanca, 1944) obtuvo el Premio Nobel de Física en el 2012 en compañía de su amigo y colega David J. Wineland por sus experimentos en física cuántica que permitieron ver algo tan diminuto como la forma como un átomo emite luz.
Haroche, de origen judío ruso y marroquí, se trasladó junto con su familia a sus 12 años a París donde decidió convertirse en el primer científico de una familia humanista. Se formó en el École Normale Supérieure y durante su vida se ha desempeñado como profesor e investigador del Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia, el École Polytechnique, el Collège de France, que ha intercalado con estancias y docencia en las universidades de Yale, Stanford y Harvard. Su trabajo ha demostrado cómo el mundo microscópico de la física cuántica afecta y cambia nuestro mundo macroscópico sin apenas darnos cuenta.
Haroche visitó el más reciente Hay Festival en Cartagena para presentar su libro La luz revelada: del telescopio de Galileo a la extrañeza cuántica, que en muchos aspectos sintetiza uno de sus propósitos como científico: ¿cómo hacer que las personas del común entiendan los difíciles conceptos científicos que cada vez son más importantes en nuestro mundo cotidiano? Incluso desde antes de la obtención del premio Nobel, Haroche ya estaba convencido de una cosa: la ciencia no puede ser un conocimiento que derive únicamente del dinero y de la alta educación, sino que tiene que estar al alcance de todos.
Hablamos con él en Cartagena, en el marco del Hay Festival, donde supimos que no es la primera vez que nos visita porque ha estado otras veces en Colombia con su esposa, por ejemplo, al norte, en Santa Marta, o al sur, en San Agustín, sin contar Bogotá y Medellín que ya ha visitado. “Nos gusta mucho venir, cada vez aprendemos cosas nuevas y encontramos personas y lugares estupendos”, nos recuerda, mientras preparamos esta conversación para la Revista BOCAS desde el Hotel Santa Clara, del cual nos dice “que es una especie de sueño, porque además nos encontramos con gente maravillosa que el Hay Festival ha traído; es muy emocionante y memorable”. Haroche ha sido el gran maestro de lo invisible: le ha mostrado al mundo de la ciencia que el comportamiento de los elementos a un nivel subatómico es radicalmente distinto al del mundo en que vivimos. Hablar con él es recordar que no solamente las distancias del universo son sorprendentes, sino también lo son las conductas de lo minúsculo.
Quería comenzar evocando esa increíble diversidad cultural de su familia. Su madre fue rusa, sus abuelos maternos fueron profesores y viajaron durante gran parte de su vida, siendo su familia de origen judío asquenazi
Mis padres vienen de orígenes diversos. Por el lado de mi madre tengo parientes judíos de Rusia, incluso de Ucrania, mi madre nació en Odesa. Por el lado de mi padre eran judíos de Marruecos, pero crecí con la cultura francesa, porque Marruecos era un protectorado francés. Mis abuelos paternos eran profesores en el École de Alliance, que eran colegios que los judíos franceses habían organizado a lo largo del Mediterráneo; tenían estos colegios en Turquía, en Egipto, en Marruecos, en el Líbano, y mis abuelos por el lado de mi padre eran directores de un colegio francés en Marruecos, con currículo francés, donde yo estudié. Cuando Marruecos se independizó mis padres decidieron viajar a Francia, sobre todo porque querían que sus hijos recibieran una educación francesa, y no sabían qué ocurriría en términos políticos. Recuerdo Marruecos como un lugar con mucho sol, con una vida sencilla como niño, pero desde los once años viví en París bajo el sistema francés. No me considero marroquí por muchas razones, aunque me han invitado en variadas ocasiones a Marruecos y la gente es muy amigable.
Usted llegó a París en 1956, con doce años de edad, así que vivió ese París mítico de los sesenta cuando contaba 18 años. ¿Cómo fue su París en esa época, cómo fue su barrio latino?
Tengo muy buenos recuerdos de esa época. Estaba en el bachillerato y luego fui a escuelas preparatorias para poder realizar los exámenes y así ser admitido en los Grandes Écoles, es decir, el École Normale y el École Polytechnique. En ese momento claro que visitaba el barrio latino, pero estaba muy ocupado estudiando y aprendiendo cosas. Fue una época muy emocionante y enriquecedora; tuve que adaptarme al venir de Marruecos, ya que las formas de hacer las cosas eran muy distintas en París. Los primeros dos años, cuando tenía 12 o 13, fue difícil renunciar a la “vida fácil” que teníamos en Marruecos, pero cuando me acostumbré conseguí amigos, y tengo buenas memorias de esa época y sobre todo de los profesores que tuve, especialmente en matemáticas. Al principio yo quise ser matemático hasta que caí en cuenta de que tenía muchos amigos y colegas que eran mucho mejores que yo en matemáticas abstractas. Estaba fascinado por el hecho que la física se podía explicar a través de las leyes de las matemáticas, las físicas obedecían a las matemáticas, especialmente la astronomía. Con todo lo que estaba pasando en relación con la carrera espacial por llegar a la Luna en la década de 1960, había una doble aventura en la que vivía por entonces, una aventura científica y una aventura personal. Desde entonces supe que quería dedicarme a la investigación y convertirme en un científico.
Fue precisamente en París donde descubrió “la misteriosa belleza del mundo cuántico”. Fue allí donde sus padres lo criaron a usted y a sus tres hermanos desde la poesía, los museos y la literatura, y usted fue el primero que dijo “Yo quiero ser científico”. Normalmente pasa lo opuesto, en una familia muy rígida sale el hijo diciendo que quiere estudiar arte o literatura, pero en su caso fue al revés.
Sí, eso es verdad, yo fui el primer científico de la familia. Mi padre era abogado, mi madre era profesora de literatura alemana, mis abuelos fueron doctores… habían estado siempre interesados en las humanidades y en la historia, y cuando conocí a mi esposa, que es antropóloga, tuvimos una conexión a través de las humanidades y cuando viajamos nos gusta ir a museos y particularmente el arte, aunque no seamos artistas ninguno de los dos.
Y luego en París comenzó en el École Polytechnique y luego el École Normale Supérieure. Después de su doctorado viajó de París a la universidad de Stanford en California. ¿Cómo fue ese cambio? ¿Tan difícil como cambiar Marruecos por París?
No, para nada. Fui a California para trabajar con Arthur Schawlow, y pasé un año maravilloso allí. No fue difícil, pero sí un experimento muy interesante por la forma de investigación que se realiza en Estados Unidos, que es muy diferente a como se hace en Francia. Me relacioné con una nueva forma no de pensar, pero sí una nueva actitud frente a la ciencia. En Francia era muy racional, muy cartesiano y serio; en Estados Unidos, especialmente en California, era más relajado, las personas estaban listas para intentar distintas cosas, incluso si no estaban seguros de que funcionaría. Había más posibilidades para inventar, para tomar distintos caminos a los que habíamos tomado. Fue además el comienzo de la expansión de Silicon Valley, fue el primer lugar donde se comenzaron a crear aparatos comerciales; había una presencia clara de la física, por ejemplo, con la utilización de láseres. Fue un tiempo muy emocionante porque además la conexión que encuentran en Estados Unidos entre la ciencia básica y la aplicada, entre los académicos y las empresas privadas era en ese momento más cercano de lo que era en Europa. Era una forma de abrirse a nuevas formas de hacer investigación, en atmósferas diferentes, y complementó muy bien lo que había visto en París. Estuve un año y luego regresé a París, a comenzar con mi propia carrera allí.
Ha hablado de cómo el laboratorio de Schawlow fue un campo de libertad en experimentación, y lo he pensado como si fuera un playground para científicos. ¿Cómo le puede explicar a alguien del común esa emoción que siente al descubrir a partir de la curiosidad, el juego y la experimentación?
Eso era muy emocionante, lo del láser que se estaba adaptando como una herramienta para realizar experimentos que hasta entonces eran imposibles. Era muy emocionante porque muchos fenómenos que tenían que ver con la interacción entre los átomos y la luz no eran posibles antes de los rayos láser. Los científicos que comenzaron la revolución cuántica en la década de 1920, personas como Einstein, Schrödinger, Bohr, pensaban en los experimentos que hubieran podido hacer de haber tenido las herramientas, con átomos simples, electrones simples, partículas simples. No era del todo imposible, pero con la llegada del láser se pudieron realizar experimentos manipulando esas partículas y este tipo de experimentos. Así que cuando estuve en Stanford en el comienzo de esta era, estos experimentos aún no habían comenzado, pero comprendimos que si mejorábamos los rayos láser podríamos llegar a hacerlos, experimentos que ilustrarían los conceptos básicos de la física cuántica, y teníamos el presentimiento de estar abriendo una nueva área, por lo que fue una época muy emocionante. Estaba trabajando con personas muy brillantes y muy jóvenes, más que yo, físicos, Theodore Hench, por ejemplo, quien obtuvo un premio Nobel más tarde, quien era una especie de mago capaz de crear nuevos tipos de láser para ajustar sus experimentos de tal manera que pudiera hacer cosas que hasta el momento eran imposibles. Fui testigo de todo esto e intenté hacer cosas parecidas y entré en este juego y desde entonces no he podido parar. No quiero dar la impresión de que era mejor en Estados Unidos que en Francia, sólo diferente. Y en cuanto al dominio del estudio de la óptica y de la óptica cuántica durante los siguientes cuarenta años, desde la década de 1980 hasta ahora, ha habido una fuerte competencia y emulación entre Estados Unidos y Francia. Mi premio Nobel demuestra esto, porque comparto con un americano, quien es un amigo y colega, con quien he realizado trabajo crucial a través del Atlántico y he mantenido esta conexión que ha tenido un protagonismo muy importante en mi carrera.
A usted siempre le ha gustado de la divulgación científica. Su último libro, La luz revelada: del telescopio de Galileo a la extrañeza cuántica, es sobre esto. ¿Cómo fue el momento en que recibió el premio Nobel y es consciente de que había un rol importante que cumplir por ayudar a las personas del común a entender la importancia de la física cuántica y lo que hace en el mundo?
Sí, de hecho caí en cuenta de esto antes de obtener el premio Nobel, porque vi cómo mis mentores, entre ellos Claude Cohen-Tannoudji, quien fue mi mentor en París y obtuvo un premio Nobel quince años antes que yo, fui testigo de cómo en cuanto obtuvo el premio Nobel se convirtió en un embajador de la ciencia y de la importancia de su divulgación no solamente en Francia, sino en todo el mundo. La primera impresión que tuve al recibir el premio Nobel fue que esta responsabilidad recaía sobre mis espaldas, que debía defender la ciencia y la racionalidad, porque el mundo ha cambiado. Ahora estamos en una situación crítica porque tenemos muchos retos que estamos enfrentando, y para muchos de estos problemas necesitamos del pensamiento racional. No solamente la ciencia, por supuesto es muy importante, pero tenemos que evitar las fake-news, las teorías de la conspiración, necesitamos que la verdad prevalezca. Los científicos formamos parte de esta lucha. No estamos en la primera línea, quienes están allí son periodistas muy valientes que he conocido acá en Cartagena como María Ressa, y la admiro mucho por lo que hace. Pero somos científicos, y formamos parte de la misma lucha, incluso si arriesgamos menos de lo que ella lo hace, porque ella está expuesta a los temas políticos y sociales, aunque nosotros de alguna manera también nos expongamos. Cuando obtuve el premio supe que estaría en contacto con políticos, con funcionarios públicos, y esto ocurrió: tenía que explicarles por qué la ciencia es importante, y por qué la ciencia básica es importante, porque normalmente la gente cree que la ciencia básica es un lujo y que debemos quedarnos con la idea de que el dinero debe ser invertido únicamente en aplicaciones. He asumido este rol desde que obtuve el premio y creo que es muy importante hacerlo y también convencer al ciudadano de la belleza y de la importancia de la ciencia.
Los científicos deben saber cómo explicarle al público la importancia de sus descubrimientos, no solamente porque son innovadores, sino porque muchos de ellos forman parte de sus vidas, y las cambiarán.
Sí, muchas veces me ha tocado y lo he intentado. Hay dos papeles que debes asumir. El primero es analizar la situación y describir lo que está ocurriendo ahora, y el otro papel es el de intentar sugerir soluciones y buscar en el futuro inmediato lo que puedes encontrar para resolver los posibles problemas. Como científicos debemos asumir estas dos tareas, en primer lugar, ser capaces de analizar lo que está pasando, y luego encontrar cómo podemos mitigar los problemas y encontrar las soluciones. Es verdad en lo que tiene que ver con lo climático y ambiental, pero también en la biología, y también verdad en física porque recoger información acerca de la temperatura, de los niveles del mar, requiere de mucho conocimiento sofisticado. Es verdad también porque las soluciones para poder contar con paneles de energía solar y tener energía limpia, y cuidar la energía y almacenarla, vendrán de la física y de la química. Las personas tienen que entender esto y creo que también tienen que comprender que es un compromiso a largo plazo, no ocurrirá en un par de años sino en décadas, pero tenemos que comenzar ya y tenemos que hacerlo de una manera mucho más proactiva que como lo están haciendo los políticos ahora mismo. Creo que mis colegas que trabajan en esta área están ansiosos y preocupados por el hecho de que los pasos no se están tomando en los niveles que deberían tomarse, y creo que estoy de acuerdo con ellos; sé que la situación es alarmante. No solamente con el cambio climático, pero también la situación política porque ocurre la guerra entre Rusia y Ucrania que está llevando a tomar pasos exactamente al contrario de lo que deberíamos estar haciendo. Alemania ha retomado la explotación de carbón, nosotros estamos aumentando el consumo de gas: es lo opuesto a lo que deberíamos estar haciendo y frente a lo que deberíamos estar reaccionando.
Mientras lo escucho, señor Haroche, me pregunto cómo hacer para que la gente del común entienda que algo tan pequeño como la física cuántica puede tener tanto impacto en nuestras vidas.
Porque la estructura de la materia y la estructura de la física está basada en pequeños elementos, que son átomos, moléculas y también pequeños elementos de la vida que se llaman fotones. El proceso básico de la naturaleza, que es la emisión y la absorción de luz en la materia, ocurre en este nivel fundamental: un átomo emite un grano de luz que es un fotón. Y la forma como esto ocurre está gobernada por leyes que son muy diferentes a aquellas que tenemos en el mundo macroscópico. En el mundo microscópico estamos acostumbrados a imaginar que las cosas ocurren según las leyes del mundo macroscópico porque no tenemos una intuición de lo que ocurre en este nivel de átomos y moléculas. Esto tiene un efecto porque la estructura de la materia y las propiedades, el hecho de que hay algunas partículas que pueden conducir la electricidad, otras que son transparentes, todo esto ocurre únicamente por las leyes del mundo microscópico. Entonces la física cuántica fue la llave para comprender el mundo que nos rodea e incluso en el universo, porque, por ejemplo, cuando comprendimos cómo mucha energía se concentra en el núcleo de los átomos fue que comprendimos la forma como funciona el sol. La física cuántica es esencial para comprender de fondo por qué estamos aquí, porque si no tuviéramos el sol no tendríamos vida ni posibilidad de desarrollarla. Este es un aspecto fundamental, pero también hay otro, práctico, y es que desde estas leyes cuánticas hemos sido capaces de inventar entendiendo la forma como funciona el mundo a un nivel micro, hemos inventado nuevos aparatos que han cambiado nuestra vida en el siglo XX que se basan en este conocimiento fundamental. Por ejemplo, el láser hubiera sido imposible si no hubiéramos comprendido a un nivel más profundo cómo los átomos emiten la luz. Y esto nos ha permitido comprender nuevas fuentes de luz para desarrollar unas formas de aplicación extraordinarias. Todo internet está basado en la propagación de fibras ópticas y de láseres, y esto hubiera sido imposible sin la física cuántica. La electrónica moderna, los transistores microscópicos tienen corrientes que están basadas en propiedades cuánticas, y podría hablarte de la importancia de esto en los aparatos GPS. Todo ocurre en un nivel microscópico, pero tiene efectos en el mundo macroscópico. Ahora, la esperanza es que la próxima generación de experimentos sea capaz de manipular átomos uno por uno, y de hacer nuevas formas de comunicar y comprender los sistemas cuánticos, de computación. Pero no me gusta mucho hacer promesas sobre el futuro. Quisiera únicamente decir que estamos en el comienzo de una nueva forma de tecnología que utilizará directamente propiedades cuánticas para hacer cosas.
Es sugerente y poético aquel recuerdo de un joven Haroche que cae en cuenta de que a través de los números y las matemáticas se puede medir el mundo. Creo que en Colombia nos hace falta un mayor interés en la ciencia porque necesitamos apoyar a más niños que no encuentran la oportunidad de desarrollar sus intereses científicos por falta de recursos y oportunidades. ¿Qué les diría usted a estos niños, que recomendación, para que sigan adelante en su sueño de ser científicos?
Si hablas con un niño brillante sobre la belleza de la ciencia puedes darle muchos ejemplos en astronomía, en astrofísica, que, por ejemplo, hay una gran probabilidad de encontrar galaxias con planetas donde la vida también se puede desarrollar. Es decir, que puedes abrir el camino hacia la imaginación y la curiosidad, conocer muchos territorios desde los cuales soñar y querer participar en esta gran aventura. Pero creo que para esto hay que decirles a los políticos en Colombia que mejoren sus niveles de educación. Es esencial que los jóvenes tengan una buena educación para darse cuenta de todas las posibilidades que tienen. Y para el país, para Colombia, para ser capaces de aprovechar la riqueza que tiene, que está en la mente de los jóvenes si los preparas correctamente y les das una debida educación. He conocido muchos colombianos brillantes, pero muchas veces están fuera, en Estados Unidos o en Europa, porque no encontraron en Colombia buenas condiciones para ser capaces de ejercer su pasión por la ciencia. Lo verdaderamente útil acá sería tener un programa que permita a la gente brillante viajar fuera y obtener una educación y experiencia como la que yo tuve en Stanford, distinta a la de Francia, pero que luego regrese. Eso es lo importante para Colombia, que sea capaz de atraer de nuevo a quienes se vayan, pero para esto deberían darles la posibilidad de hacer cosas al regresar. Formé parte hace unos años de la Comisión de Sabios para el gobierno, y fue una de las cosas que propuse: generar un programa que permita enviar al extranjero a estudiantes y en el contrato darles la oportunidad de tener una buena posición y recursos para comenzar su grupo de investigación al regreso. El problema para esto es el dinero, pero eso no es lo más importante: la clave es tener un compromiso a largo plazo, para poder dar dinero durante un largo periodo de tiempo que vaya más allá de los ciclos políticos. Sé que es difícil, pero es una precondición para ser capaces de salir de la situación actual.
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