Ciudad Universitaria. Cd. Mx.-  Para el físico Miguel Alcubierre Moya la relatividad numérica, área de investigación a la que se dedica desde hace décadas, está entrando a una “edad de oro” en la que los principales desafíos son estudiar sistemas cada vez más complejos, así como teorías alternativas, afirmó en la conferencia Relatividad numérica: simulando el espacio-tiempo impartida en la Facultad de Ciencias (FC). 

Como parte del ciclo Diálogo con científicos que se desarrolla dentro de las actividades conmemorativas de los 85 años de la Facultad en auditorio Alberto Barajas Celis, el investigador del Departamento de Gravitación y Teoría Campos del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) dijo que “las carreras científicas no son fáciles, pero tampoco necesitas ser un genio para pasar. Necesitas dedicarles tiempo porque no son sencillas, por eso tienes que estar bien convencido de que eso es lo que te gusta”.

Explicó que si te gusta lo que hace “tienes que echarle muchas ganas, estudiar mucho, tratar de sacar buenas calificaciones, salir a tiempo, sobre todo si después quieres ser profesor o investigador, es bueno que lleves un promedio razonable porque entonces vas a poder tener becas para el posgrado…”  

La conferencia la dedicó a exponer sobre el avance en la relatividad numérica, desde sus inicios en la década de los 70, y hasta ahora que ha alcanzado un estado de madurez. 

En estos años, expresó, se ha adquirido un conocimiento detallado de los problemas teóricos fundamentales asociados a este campo: formulaciones, condiciones de norma, condiciones de frontera, datos iniciales y métodos numéricos.

El también profesor de la FC, explicó que la relatividad numérica tiene que ver con resolver las ecuaciones de la relatividad general, la teoría propuesta por Albert Einstein que postuló hace más de cien años y que nos relaciona con la curvatura del espacio-tiempo, con la distribución de materia energía, que es la teoría moderna de la gravedad. 

Ante una numerosa concurrencia de alumnos Miguel Alcubierre Moya, quien es egresado de la Facultad de Ciencias, en donde cursó la licenciatura y maestría en Física y el doctorado en la Universidad de Gales, Reino Unido, expuso que las ecuaciones que rigen a la relatividad general forman un sistema de 10 ecuaciones diferenciales parciales, acopladas y no lineales, que pueden tener hasta tres mil términos las cuales son muy complejas de resolver.

Afirmó que el mismo Einstein había pensado que nadie iba a encontrar soluciones exactas a esas ecuaciones y desarrolló técnicas de solución aproximadas. 

No obstante, actualmente hay libros llenos de soluciones exactas de las ecuaciones de Einstein, pero muy pocas de estas soluciones tienen interpretación astrofísica. Debido a su alto grado de complejidad, solo se conocen soluciones exactas a las ecuaciones de Einstein en casos de alto grado de simetría. 

“Sin embargo, al estudiar sistemas más complejos con relevancia astrofísica como el colapso gravitacional, supernovas, colisión de cuerpos compactos, resulta muy difícil o incluso imposible resolver las ecuaciones de forma exacta”. 

De la necesidad de estudiar este tipo de problemas ha surgido el área de la relatividad numérica. En la actualidad, explicó, existen códigos avanzados tridimensionales que pueden simular agujeros negros e hidrodinámica (estrellas de neutrones). Estos códigos son paralelos y tienen rutinas de análisis avanzadas: encontradores de horizontes, extracción de ondas gravitacionales, etcétera. 

A consideración del científico, los retos a futuro son estudiar sistemas cada vez más complejos, porque los sistemas “sencillos” ya se entendieron en los primeros años, y entonces se tienen que estudiar sistemas más realistas. 

“Meter a los códigos cosas más complicadas como hidrodinámica, magnetohidrodinámica, transporte de radiación, etcétera, eso en el caso de que quieras hacer contacto con la astrofísica. Por el lado más teórico, está el estudiar la formación de singularidades, cuál es la estructura de la singularidad, cuáles son las propiedades que debe tener la materia para tener una singularidad o evitarla; estudiar teorías alternativas de la gravitación, se están estudiando mucho simulaciones numéricas, haciendo teorías distintas de la relatividad general, teorías alternativas para ver si las predicciones serían diferentes y eso nos podría llevar, tal vez, a llegar a una teoría más avanzada que es la relatividad general”.  

Además de las teorías alternativas y estructuras de singularidades, otra área que no se ha estudiado y que puede venir en el futuro es hacer simulaciones numéricas de teorías cuánticas, semiclásicas, en donde se pueda estudiar la radiación de Hawking de manera numérica. “Eso todavía no se ha hecho, sería un área muy interesante. Hay muchas áreas y en astrofísica siempre va a haber problemas interesantes”. 

Al darle la bienvenida a este ciclo de conferencias, el director de la Facultad de Ciencias, Víctor Manuel Velázquez Aguilar, agradeció la presencia del científico y reconoció que es un orgullo tenerlo en este ciclo de conferencias por su trayectoria y labor tanto en investigación como en divulgación de la ciencia. 

Miguel Alcubierre ha realizado entre otras, estancias de investigación en Max Planck Institute for Gravitational Physics y es reconocido como uno de los mejores divulgadores de su especialidad. Con esa experiencia sugirió a los estudiantes que para tener un camino en la ciencia lleno de satisfacciones les debe gustar lo que están haciendo, es decir, que de verdad les apasione la carrera que eligieron.

También les recomendó aprender computación, porque la ciencia computacional es ahora muy importante en todas las áreas de las ciencias. 

“En mis tiempos sí había computadoras, pero eran pocas. Los problemas que se podían resolver con lápiz y papel ya se han acabado, porque ahora son mucho más complicados y entonces se necesita ayuda de computadoras. Aprendan computación y a programar…”

El científico agregó otra recomendación “que a muchos les parece políticamente incorrecta: aprendan inglés. Hoy en día es el idioma de la ciencia internacional. Si no hablas bien inglés no puedes entender lo que está pasando en el mundo científico, no puedes ir a congresos, no puedes escribir artículos. Hay que saber inglés, hablarlo bien si quieren tener una carrera científica”.

El físico planteó a la comunidad estudiantil “si quieren ser millonarios o les interesa sólo el dinero, les recomienda no estudiar ciencias”. 

“No les va a ir mal, puede ser muy decoroso, pero si lo que te interesa es aprender, esa es una de las mejores cosas de la ciencia, que estamos aprendiendo todos los días, incluso cuando damos clases, aprendemos porque leemos libros, porque encontramos cosas nuevas; en la investigación aprendemos cosas nuevas, todos los días, estamos siempre aprendiendo, eso es lo que lo hace divertido e interesante, no perder nunca la curiosidad y las ganas de aprender”. 

Antes de despedirse de los jóvenes, responder preguntas y tomarse algunas selfies, el científico dijo que la Facultad de Ciencias “de alguna manera es mi segunda casa, estudié aquí la licenciatura y la maestría, doy clases aquí, me la paso aquí todo el tiempo (...)

“La Facultad ha sido fundamental para el desarrollo de la ciencia en México, aunque ahora hay muchas carreras de física en muchas universidades, en los estados y en otras instancias, la carrera de física originalmente empezó aquí, antes que en cualquier otro lado, aquí se diseñaron los primeros programas de estudio, aquí estuvieron trabajando los primeros físicos que hay en el país, aquí la fundaron. La Facultad es un emblema, es importantísima para el desarrollo de la ciencia en México y no sólo en el área de física, en biología, matemáticas, de aquí han salido los más grandes científicos del país. Es fundamental para la UNAM y para el país”.

Aquí puedes ver la conferencia: