La partícula de la Perseverancia

Gonzalo Perera

Una de las ramas de la Ciencia más pujantes y siempre en permanente crecimiento, es la Teoría de la Probabilidad y Estadística. Dentro de sus cultores, hay un muy amplio consenso en considerar como padre de la disciplina al matemático soviético Andrei Kolmogorov (sin duda, uno de los mayores científicos del siglo XX), quien entre 1925 y 1933 difundió un impresionante acopio de descubrimientos y formulaciones (tan originales como profundas), de la temática, que, rápidamente, fueron tomadas en todo el mundo como los pilares sobre los cuales había que seguir construyendo. Pero, aunque haya que retroceder más de dos siglos desde Kolmogorov, también hay un extendido consenso sobre quién es el abuelo de la disciplina: Jacobo Bernoulli. 

Por razones que no vienen al caso, en mi juventud estudié con bastante cuidado la obra y el pensamiento de Jacobo Bernoulli, y ese análisis me condujo a un mensaje que he atesorado y tratado de compartir desde entonces. 

Algunas consideraciones previas se imponen: el apellido “Bernoulli» puede conducir a confusión, ya que no hay un sólo científico con dicho apellido, sino varias generaciones  de científicos de la misma familia, abarcando casi dos siglos de mucho saber y aportar descubrimientos, formar y divulgar Ciencia y razón, en dominios tales como el Cálculo Diferencial e Integral, la Geometría Diferencial, la Teoría de Números, la Mecánica de Fluidos, la Medicina, el Derecho, y, naturalmente la ya referida Teoría de Probabilidad y Estadística. Jacobo Bernoulli, nacido en Basilea, Suiza, pertenece a la primera generación de científicos Bernoulli, y en 1713 se publicó su extensa obra magistral, Ars Conjectandi (“El Arte de Conjeturar”, escrito en latín, que era el idioma de la Ciencia en la época). En uno de sus capítulos, Jacobo Bernoulli postuló y demostró con impecable rigor, una primera versión de la llamada “Ley de los Grandes Números”, una de las bases de la Probabilidad y Estadística: en un larga serie de repeticiones “honestas” de un experimento, el resultado que se mida puede tener oscilaciones permanentes y ser, en cada realización, imprevisible, pero el resultado promedio se estabiliza a la larga en torno a un valor (llamado valor esperado, que es posible calcular de antemano). Por ejemplo, todo libro elemental de Probabilidad y Estadística muestra que en una larga serie de lanzamientos “sin trampas” de un dado perfectamente equilibrado, los resultados de cada tirada son imprevisibles, pero el promedio de dichos resultados se estabiliza en torno a 3,5. Esta capacidad de predicción, no individual, pero sí promedial, daría pie, con el aporte de diversas generaciones de sabios, el abordaje estadístico de la realidad, hasta que Kolmogorov le puso un marco preciso, sistemático  y riguroso a la laboriosa construcción.

Sin embargo, un dato tremendo de la publicación de Ars Conjectandi, es que fue llevada a cabo por Nicolás Bernoulli, sobrino de Jacobo, porque ocho años antes de que la gran obra viera la luz, el 16 de agosto de 1705, con apenas 50 de edad, Jacobo Bernoulli falleció víctima de la tuberculosis. Cuando se empieza a leer el prólogo de su obra, ante el dato de que el autor estuvo lejos de verla publicada, y que jamás pudo recibir en vida ningún reconocimiento por ella, uno se encuentra con una frase de Jacobo Bernoulli que emociona, impacta, pero también marca y enseña: “Por fin me atrevo a publicar el fruto del trabajo de los últimos 20 años”. El genial trabajo de Jacobo Bernoulli, que no pudo ver publicado, no era el fruto de una iluminación mágica, y de una suerte de epifanía: muy por el contrario, era el fruto de dos décadas de insistir, errar y empezar de nuevo, corregir y recorregir, trabajar y estudiar incansablemente. Era el fruto de la perseverancia, a tal punto que conmovió a su sobrino, y le hizo insistir por lograr la publicación, para que al menos póstumamente, recibiera la consideración que sin duda merecía.

Este hecho me marcó en su momento, he tratado de compartirlo cada vez que he podido, y hoy vaya que viene al caso. Hollywood ha hecho un gran esfuerzo en mostrar a los científicos como cerebros geniales, que en un santiamén son capaces de pensar o imaginar la realidad de manera muy distinta, al tiempo que llevan adelante una vida al borde de la sociopatía. Si bien algunos casos de la Historia de la Ciencia pueden encajar en ese estereotipo, la inmensa mayoría de las mujeres y los hombres que dedican su vida a la Ciencia, son personas como cualquier otra en muchos aspectos, imposibles de detectar en un supermercado o en una plaza, con enorme diversidad de hábitos, culturas y personalidades, pero con un punto en común: la pasión por saber, comprender, llegar más lejos y más a lo hondo de las grandes preguntas, para compartir lo descubierto con los demás. Esta inmensa mayoría de gente de Ciencia no logra descubrimientos espectaculares en base a un rayo de genialidad fulminante, sino a una enormidad de tiempo de trabajo silencioso, de avances y retrocesos, de persistir, o como reza el dicho que se atribuye a Albert Einstein, a poner de su parte “1 por ciento de inspiración y 99 por ciento de transpiración” (o variantes similares).

Peter Higgs nació en Newcastle el 29 de abril de 1929, y falleció, con 94 años de edad, el 8 de abril pasado, en Edimburgo, ambas ciudades de Gran Bretaña. Su padre era ingeniero de sonido de la BBC, la tradicional cadena británica que, debido a los bombardeos aéreos nazis durante la segunda guerra mundial, trasladó buena parte de sus instalaciones, tanto de emisión como de transmisión, desde Londres a otras ciudades más pequeñas y seguras. Eso hizo que Higgs, un chico asmático y descrito en sus primeros años como tímido y no muy sociable, que incluso por su salud realizó sus primeros años de estudios en su hogar, orientado por su madre (a quien recordaba como una excelente mentora), pasara por diversas localidades, aunque es en Bristol donde finalmente vivió la mayor parte de su adolescencia.  En sus estudios formales en el Cotham Grammar School de Bristol, demostraba cierto aburrimiento en los cursos de Física, hasta que descubrió en el cuadro de honor de la institución un recordatorio a un ilustre exalumno, Paul Dirac (uno de los padres de la mecánica cuántica, Premio Nobel en 1933). Gracias a ese golpe del azar y al nunca menor hecho de tener acceso a buenas bibliotecas, el joven Higgs comenzó a estudiar la teoría cuántica por placer y curiosidad personal. Allí, sin dudas, es que estaba comenzando una extraordinaria carrera científica, que lo llevaría a obtener de manera destacada su doctorado en Física en el King’s College de Londres, y, tras diversos puestos de investigación y docencia, en 1960 lo llevara a instalarse en el que sería su lugar en el mundo desde entonces, como Profesor de la Universidad de Edimburgo.

Una década atrás, Fenando Goitía publicaba una rara y muy jugosa entrevista a Peter Higgs, donde se revela su personalidad sencilla, que recurre a menudo- aunque de forma amable- al sarcasmo carácterístico del humor británico, y que, redifundida en honor a su fallecimiento, puede leerse de forma completa en https://www.elcorreo.com/xlsemanal/personajes/peter-higgs-premio-nobel-boson-muerte.html.

Partes de esa entrevista merecen citarse literalmente, por la insistencia de Higgs en no sobredimensionar su aporte y en reconocer el carácter colectivo de la creación científica, al citar reiteradamente a los colegas cuyos aportes fueron para él decisivos.

Una de las preguntas que responde Higgs en esa entrevista, es sobre el origen de su postulación de la partícula que explicaría el origen de la masa en el universo (la partícula hoy conocida como “bosón de Higgs”). Según su teoría, en el inicio del universo no existía la masa. Todas las partículas adquirieron su masa al entrar en contacto con el campo cuántico que también lleva hoy su nombre (el campo de Higgs), que es invisible y actúa en todo el espacio. El bosón de Higgs es producto de una vibración de dicho campo y, junto a otros bosones, provocan que las partículas que constituyen la materia, llamadas fermiones, interactúen entre sí y se unan para formar los distintos elementos que constituyen al Universo. Una teoría que postuló en 1964, pero que tuvo que esperar la friolera de 48 años para que la Ciencia la confirmara de forma empírica, en 2012. Sobre el origen de su teoría, Higgs responde:

La motivación provino de un trabajo anterior, en 1960, del físico Yoichiro Nambu, Nobel en 2008. Él propuso una teoría, que no llegó a completar, donde le aparecían unas partículas sin masa. Ese fue el problema que me interesó. Así que me senté a pensar en ello y descubrí cómo hacer que se hicieran masivas. Era exactamente lo mismo que Brout y Englert habían obtenido por un camino algo diferente al mío. 

Es interesante también su respuesta cuando se le pregunta sobre las trabas que encontró para que su aporte publicado en 1964 fuera aceptado, puesto que postulaba la existencia de una partícula que sólo puede ser detectada bajo condiciones extremas, como velocidades cercanas a la de la luz en el vacío y que, por su gran inestabilidad, genera grandes dificultades para llegar a encontrar rastros de su presencia (por ejemplo, la vida media del bosón de Higgs es un zeptosegundo y un segundo es mil trillones de zeptosegundos,  es decir que 1 segundo =1021 zeptosegundos). Al respecto, Higgs narraba:

En 1966 di dos conferencias claves en Princeton y Harvard. Me había tomado un año sabático después de formular mi teoría y escribí un artículo más extenso. Una de las copias llegó al Institute of Advance Studies de Princeton [antiguo centro de trabajo de Albert Einstein] y recibí una invitación para presentar mis ideas. Fui allí el 15 de marzo de 1966

Lo recuerdo porque un día antes Correos lanzó un sello de Einstein en su serie de prominentes americanos [se ríe a carcajadas; Einstein era alemán]. El caso es que me recibió una audiencia convencida de que mi teoría tenía que estar equivocada, aunque en el debate posterior acabé por convencerlos de mi propuesta. Poco después fui a Harvard. Según me dijeron después, alguno de los científicos que vinieron a escucharme me consideraba un idiota [se ríe]. Me bombardearon a preguntas, algunas de ellas muy útiles, de hecho, y al final del seminario me dije. «Creo que he ganado»

…mi triunfo en Princeton y Harvard no tuvo consecuencias. Desperté el interés de mis colegas, pero más en plan. «Sí, muy interesante, pero ¿qué hacemos con esto?». Al año siguiente, Weinberg, que no había asistido a mis seminarios, explicó al mundo cuál era la verdadera utilidad de mi teoría, pero no fue hasta 1971 cuando Gerard ‘t Hooft [Nobel en 1999] consiguió hacerla posible.

Quizás buscando provocar a su ego, a Higgs se le preguntó también sobre si su contribución le parecía comparable a las de Newton, Maxwell, Einstein o Planck, Higgs respondió categóricamente.

En la cadena de revelaciones de la historia de la física es exagerado equiparar las leyes de Newton, el campo electromagnético, la teoría de la relatividad o la mecánica cuántica, revoluciones absolutas, con el mecanismo que lleva mi nombre. 

…no es un cambio tan radical como aquellas; no inaugura una nueva disciplina, por ejemplo.

No obstante su sencillez, Higgs siempre marcó postura muy firme frente a quienes, por razones de marketing o de picardía ideológica (o según algunos, por un error de tipeo y edición, cosa que me parece poco creíble y, mucho más importante, nunca fue creíble para Higgs), adoptaran la terminología introducida por  Leon Lederman (Premio Nobel 1988), quien bautizara en 1992 al bosón de Higgs como “la particula de Dios” 

El interés del público por la estructura profunda de la materia, el origen del universo y demás guarda siempre un fuerte componente religioso. Si no estás acostumbrado a pensar y a profundizar en este tipo de cuestiones. la religión te da una respuesta fácil. Un atajo. Cuando se mezcla física y religión, el resultado es pésima física y también, supongo, pésima teología. 

El 4 de julio de 2012, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) anunció la  verificación de la existencia del bosón de Higgs a partir de experimentos llevados a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un inmenso anillo donde se puede llevar las partículas a chocar a velocidades muy cercanas a la de la luz Los experimentos insumieron tres años de trabajo a dos grupos de investigación, conformados por unos 3.000 científicos cada uno ( ATLAS y CMS), que lograron tras miles de millones de colisiones entre partículas, extraer e identificar las señales dejadas por el bosón. Sentado en el público, se encontraba el Profesor Peter Higgs, secando con discreción algunas lágrimas que escapaban bajo sus lentes, a sus 83 años de edad. Ese momento histórico puede verse en https://www.youtube.com/watch?v=LZ4DUpeXOoQ&t=8s en inglés, con subtítulos en castellano. Tras el anuncio, puede verse que, bajo un cerrado aplauso, se le cede el micrófono a Higgs, quien, con una vocecita tímida y profundamente conmovida, simplemente dice: 

Felicitaciones a todos los que han participado en este formidable logro. Para mí es algo realmente increíble y haber vivido para verlo. 

Como lógica consecuencia de este hecho, el Premio Nobel en Física del 2013 fue otorgado a Higgs y al belga François Englert, uno de los colegas que Higgs siempre ha destacado muy particularmente.  De hecho, en su insistencia en el carácter colectivo de la creación científica, Higgs insistió reiteradas veces que el bosón de Higgs debería ser denominado bosón ABEGHHK’tH (por Anderson, Brout, Englert, Guralnik, Hagen, Higgs, Kibble y ‘t Hooft).

En la ya referida entrevista de Goitía, Higgs termina por mostrar una faceta realmente conmovedora: su capacidad de entender cuándo ya ha llegado la hora de pensar en los relevos, en que nuevas generaciones deben abrirse paso y asumir el protagonismo. Una actitud de grandeza y autocrítica que no siempre aparece (al menos, no sin traumas) en el mundo académico.

Llega una edad en que tu capacidad no es suficiente. En mi caso fue a los 50. Tras luchar con la supersimetría, vi que todo el que hacía cosas relevantes en física era 30 años más joven que yo. Ellos traían nuevas visiones matemáticas que me esforzaba por absorber. Desistí y, en 1979, me concentré en la enseñanza. 

Padre de dos hijos, abuelo de dos nietos, supo tener actividad social y opinar sobre temas de nuestros tiempos. Por ejemplo, en 2004 se negó a concurrir a Jerusalén para recibir el premio Wolf en Física, por la presencia en el acto de las principales autoridades del Estado de Israel, y como señal de protesta ante la situación del pueblo palestino.

  Pero para finalizar este torpe intento de homenajear a un gran hombre, muy profundamente humano, entiendo corresponde citar textualmente a alguien que lo conocía bien. Me refiero a su colega de la Universidad de Santiago de Compostela José Edelstein, que revela cómo se enteró Higgs que había ganado el Nobel y la importancia relativa que daba a distintos aspectos de la vida,  en una nota publicada en Página 12, que también recomendamos calurosamente  leer completa (https://www.pagina12.com.ar/728410-peter-higgs-la-muerte-de-dios). Edelstein comienza citando el relato del propio Higgs:

Salí a almorzar a la zona del puerto de Leith. Quería ir aún más lejos, a las West Highlands, pero ese plan no funcionó.

Cuando volvía a mi casa, por la tarde, una mujer de unos 65 años que se identificó como una antigua vecina, detuvo su coche y cruzó la calle para decirme ‘Felicitaciones por las noticias’, a lo que respondí ‘¿Qué noticias?’. Me dijo que su hija la llamó de Londres para comentarle que yo había ganado ese premio». Ese premio. Así, literalmente, se refería Peter Higgs al premio Nobel. Jamás le dio la menor importancia.

El 11 de junio de 2023 fui a visitarlo a Edimburgo y agregó un detalle que él interpretaba como muy revelador en esta historia. El sitio exacto en el que la vecina detuvo su coche y lo felicitó, a poco más de una cuadra de su casa, fue frente a la casona en la que James Clerk Maxwell, uno de los científicos más grandes de todos los tiempos, había pasado parte de su infancia y juventud mientras estudiaba en Edimburgo. La teoría de Higgs también explicaba el mecanismo por el que el electromagnetismo de Maxwell habría surgido a partir de la interacción electrodébil en los primeros instantes tras el Big Bang. La admiración por Maxwell y esta secreta conexión con él le resultaban mucho más significativos que el premio Nobel de Física.

A pesar de su timidez proverbial, Higgs fue una persona muy conectada con el mundo cultural y político de su tiempo. Un asiduo participante en las actividades del Festival de Edimburgo mientras la salud se lo permitió, llegó a rechazar invitaciones a conferencias por no perderse la atmósfera multicultural que impregna la ciudad en esos días. Se interesó por la historia de las brigadas internacionales en la Guerra Civil española y denunció junto a muchos otros físicos el criminal golpe de Estado dado por Augusto Pinochet en Chile. Ávido lector, entre otros, de McEwan y Borges, Higgs fue sobre todo un gran melómano. La principal inversión que hizo con el dinero del premio Nobel fue comprarse un equipo de música que acompañara sus últimos años de vida, en los que ya no pudo salir de casa.

Peter Higgs recibió numerosos honores y lo hizo casi siempre con desdén. En cambio, fue una persona afectiva y conectada con las pequeñas cosas. También con los personajes secundarios de su vida. Cuando recibió el premio Príncipe de Asturias nos invitó a algunos a compartir ese momento. Tras la ceremonia hubo una recepción privada con la monarquía española. Agobiado, después de unos minutos, nos dijo que quería ir a un lugar más tranquilo. La oficial de protocolo se disponía a sugerirle un exclusivo restaurante para una cena íntima y tranquila cuando Higgs le respondió “muchas gracias, pero prefiero ir a La Paloma, aquí a la vuelta”. Hacia allí nos dirigimos. Sin escalas. De compartir impresiones con el príncipe Felipe en la fastuosa escenografía del antiguo Hospicio de Oviedo a un restaurante de mantel de papel, mozos bromistas, borrachos alegres en la barra, raciones compartidas y notable vermut. Así era Peter Higgs, el hombre.

Larga vida a la obra de Peter Higgs, quien esperó casi cinco décadas para que una partícula que dura zeptogundos, se dignara a dejar evidencia de su existencia. Un extraordinario científico, defensor de la Ciencia como construcción colectiva, y expresión contundente de ese gran motor de la Ciencia: la Perseverancia.

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