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Miércoles 11 de octubre
de 2006 El joven Doctor en física, Matías Zaldarriaga, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) acaba de ganar el premio “al genio”, otorgado por la Fundación Mac Arthur, que consta de medio millón de dólares y reciben sólo 25 personas. A continuación, una conversación sobre sus premios, sus investigaciones y sus inicios en la Física. Por Guillermo Mattei y Eva Fontdevila (*)
Matías Zaldarriaga estudió su carrera de grado en la FCEyN, tiene 35 años y hace 10 que vive en Estados Unidos, donde desarrolló sus investigaciones más importantes en el Departamento de Astronomía y Física de la Universidad de Harvard. Su trabajo se inscribe en la astrofísica teórica con énfasis en cosmología, y su descubrimiento del CMBFast, -un programa que permite medir la radiación del fondo cósmico para analizar cómo era el universo 400.000 años después del Big Bang- fue lo que le valió el premio. Este físico, que fue profesor de la Universidad de Nueva York y el MIT, trabaja actualmente para dar cuenta del origen de las primeras estrellas que se formaron en el Universo. - En algunas crónicas se menciona que un profesor del secundario y la serie "Cosmos" de Carl Sagan serían responsables de tu inclinación por la Física. Es así. Tuve un profesor en el Belgrano Day School que trabajaba en el acelerador TANDAR de la Comisión Nacional de Energía Atómica y siempre me contaba lo que hacía. Una vez fui al TANDAR y me mostró todo lo relacionado con su trabajo. Esa fue una de las cosas que me motivaron. También, de chico, me gustaban los programas de la televisión relacionados con la Física. - ¿Qué representa este premio para vos? Lo tomo como un compromiso. En general me daban fondos para que hiciera algo en particular; en este caso no me piden nada. Me dicen: "nosotros creemos en que vos vas a usarla lo mejor posible, tomá, andá, gastála y no me tenés que explicar qué harás con esa plata". Es una gran responsabilidad. - Respecto de tus años de trabajo, descriptos por una centena de publicaciones científicas y sus cinco mil citas, ¿podría decirse que el denominador común es un data minning del fondo cósmico de microondas (CMB)? Si, pero sobre todo hacer predicciones de lo que se debería esperar. Uno de los temas en los que trabajé mucho en mis comienzos es en el de la polarización de la radiación de fondo, y esto fue algo que empecé con Diego Harari en mi trabajo de tesis de licenciatura. Hicimos unos cálculos de lo que se debería esperar encontrar en determinados modelos y después los continué en el MIT para doctorarme bajo la dirección del profesor Uros Seljak. Nos dimos cuenta que midiendo la polarización de la radiación de fondo podés obtener información acerca de si hay o no en el universo un fondo de ondas gravitacionales, si hay ondas gravitacionales dando vueltas que generan una estructura o, más técnicamente, la orientación de los vectores de la polarización de la radiación de fondo tendría el equivalente del rotor no nulo. Eso es ahora lo que los físicos experimentales están tratando de buscar para ver si realmente ese fondo de ondas gravitacionales, que muchos modelos inflacionarios predicen, están ahí. - El CMBFast es el código que permite computar la anisotropía, la polarización y el espectro de masa del fondo cósmico de microondas, ¿podés ampliar? Eso es otra cosa que hice en mi doctorado. Es un programa, entre otros disponibles hoy, que se usa para hacer esas cuantificaciones. Nos dimos cuenta de que, para usar los datos en la determinación de parámetros cosmológicos, tales como la edad del universo o la cantidad de materia, la computadora tenía que poder calcular más o menos rápido para ciertos valores dados, esos parámetros a observar. Nosotros advertimos que la manera en la cual todo el mundo estaba haciendo estas cuentas malgastaba mucho tiempo de cómputo porque, una parte del cálculo correspondía a una función analítica conocida previamente. Luego, reescribiendo todo de otra manera, una parte del cálculo era resoluble analíticamente en lugar de numéricamente, con lo cual, fijando al principio del algoritmo esa propiedad, la computadora no lo tenía que calcular inútilmente y toda la operación resultaba muchísimo más rápida que antes. - ¿Cómo te diste cuenta de que podías usar ese atajo analítico para simplificar los cómputos? Con Uros nos dimos cuenta de que podía servir porque estábamos acostumbrados al manejo analítico de esa cuenta. Yo ya trabajaba así con Harari. Esa motivación nos condujo al atajo: nos dimos cuenta de que si escribíamos las ecuaciones de la manera en que uno las describiría si las tuviera que resolver a mano, podía ganar en simplicidad. La cuestión es, básicamente, que hay dos escalas temporales involucradas en el problema. El Universo tiene catorce mil millones de años de antigüedad, pero la radiación del fondo nos trae una imagen del Universo a los 300 mil años posteriores al Big Bang. Mezclar esas dos escalas en el cómputo no es bueno, luego nosotros encontramos una manera de separar el problema en dos partes, una que es lo que estaba pasando en ese momento y otra cómo la vemos nosotros ahora. Y esa separación hace que puedas escribir el código de modo de ganar rapidez en el cómputo. Elaboramos un código, se lo dimos al resto de los investigadores en el tema para que manejaran esta versión simplificada y tuvimos gran repercusión. - ¿Cuáles fueron las aplicaciones más relevantes del CMBFast? Los astrofísicos que diseñan los experimentos son quienes mejor provecho sacan a este código. Se lo dimos sin pedir nada a cambio, por lo que no figuramos en los papers como autores. Se encontraron un montón de cosas: la edad del universo, un valor de la densidad cercano a la densidad crítica que es la que hace que las superficies de igual tiempo no sean curvas, la cantidad de materia oscura, la cantidad de materia normal. Yo lo usé para estimar algunos parámetros del Universo, pero la mayoría de las cosas es trabajo de los físicos experimentales. - ¿Es usual ceder este tipo de métodos o recursos, candidatos de erigirse en una bisagra del conocimiento? No, no era usual. Tradicionalmente los astrofísicos teóricos que habían desarrollado códigos te exigían figurar como autores en las publicaciones para que vos les pudieras usar su herramienta numérica. Si hubiéramos hecho eso con Uros habríamos tenido muchos más papers pero... ¿para qué querés estar en un paper que no tenés tiempo de leer? Todo el mundo se cambió a nuestro código porque nosotros se lo dábamos sin pedirles nada a cambio: simplemente lo bajaban de Internet. A partir del CMBfast, ahora sí es más usual y los otros códigos que la gente hizo, basándose en nuestro algoritmo, no sólo son versiones mejoradas sino que están a disposición libre por Internet. Y en otros campos científicos también se empieza a ver eso también. - Un aporte a la estimación del ritmo de expansión del Universo lo dio un análisis de la explosión supernova registrada en 1987. Algunos astrofísicos cuestionarían ciertos aspectos experimentales del análisis de ese fenómeno. ¿Correría peligro la conclusión de que el universo se expande de manera acelerada? No, la mayoría de la gente no toma eso en un sentido demasiado definitorio. Se hicieron muchos trabajos en la dirección de tratar de asegurarse de que no hay ningún tipo de problema relacionados con esa medición. Un posible problema podría ser que las supernovas en el pasado no fueran exactamente iguales a las que hay ahora o que las galaxias donde explotaban supernovas fueran un poquito diferentes. Un montón de observaciones están tratando de poner límites a esos posibles problemas para estar más seguros de que la conclusión es cierta. Pero la verdad es que hoy por hoy, si decís "me olvido de las supernovas" o "no me interesan" y "voy a tratar de deducir todo sin usar las supernovas", tenemos otros elementos como la radiación de fondo o la distribución local de las galaxias, de los cuales podemos sacar las mismas conclusiones de que el universo se está acelerando. Hoy ya no dependemos de las supernovas. Sobre todo al principio había muchas más preguntas que cuestionaban la conclusión, pero hubo muchos estudios sistemáticos capaces de acotar el rango de validez de los problemas. Como las observaciones de las supernovas lejanas implican un poquito menos de luminosidad de lo que se esperaría, los investigadores hipotetizaban situaciones: "¿qué pasa si el universo está lleno de un material que absorbe un poquito de luz?". Las que están más lejos son un poquito más débiles porque se les puede haber absorbido un poquito la luz. Hubo un montón de estudios al respecto pero, normalmente, los materiales cuando absorben la luz no absorben la de distintas frecuencias en la misma cantidad. De modo que mirando los colores presentes en las supernovas te podrías dar cuenta de eso. Ahora bien, la señal de que el universo se acelera sólo pasa en el último tiempo; si nos fijamos más atrás se estaba desacelerando, con lo cual las supernovas al principio tendrían que estar un poco más débiles de lo que se esperaría, y después volver a la normalidad, aún las que están más lejos. Y eso ya ha sido observado. Por otro lado, si se tratara de un material que está en el medio, cuanto más lejos está seguiría siendo peor el efecto y, sin embargo, vuelve a la normalidad. Así que por eso me parece que no hay tantas dudas, aunque es muy saludable que haya gente que busque la manera de ver si algo está mal. - ¿Cuál es la proyección a mediano y largo plazo de lo que te interesa investigar? Ahora estoy trabajando en la época en la cual se formaron las primeras estrellas. La radiación de esas estrellas ionizó todo el hidrógeno que hay en el universo, que es la mayoría de los átomos presentes. Pese a que no sabemos bien cuándo y cómo pasó, resulta que, tal vez, sea posible hacer observaciones de esa época usando la línea de 21 cm. del hidrógeno a la que, aparentemente, podríamos detectar. En eso es en lo que estoy trabajando ahora: entender lo que esperamos observar. Hay varios experimentos que se están construyendo. Se necesita un área de un kilómetro cuadrado lleno de telescopios, los prototipos por ahora alcanzan solo una fracción de lo necesario. Uno de los primeros proyectos está en Australia y estoy conectado vía Harvard con ellos. - ¿Arriesgarías una opinión acerca de cómo es tu estrategia intelectual para encarar los problemas? ¿Qué viene primero, la cuenta o la idea? No lo pensé mucho. En general lo que pasa es que si hay algo que no me sale, que me parece que tiene que ser de una manera y no sale así, no me deja tranquilo. Muchas veces, lo que es muy útil para mí es hablar con otras personas, explicarles las cosaseso permite que yo o la otra persona nos demos cuenta de algún error en la línea de pensamiento. Hasta que no encuentre la manera, no paro. En general, hacer la cuenta no es lo prioritario para mí. La cuenta es lo último. A veces empiezo a hacer la cuenta y concluyo rápidamente que no va a funcionar, y otras veces advierto que va a funcionar antes de hacerla y entonces me aburre hacer la cuenta. - ¿Cómo es tu equipo de trabajo? Tengo cinco estudiantes de doctorado que trabajan conmigo y otros tantos posdocs. Además hay otros profesores en el grupo, compartimos el trabajo de los estudiantes y el pago de sus contratos. - ¿Estás dando clases? Sí, tengo que asumir una carga horaria más o menos parecida a la de Argentina. Ahora estoy dictando la materia Relatividad General. - ¿Cómo ves la formación de los físicos de la FCEyN? Creo que a nivel de la licenciatura está muy bien. Cuando vine acá había estudiantes de otros países y no tenía ningún problema. Hace diez años que me fui pero hasta este momento no hay nada o muy poco que observar respecto a la formación de nuestros físicos. ¿Por qué tomaste la decisión de irte a hacer un Doctorado fuera del país? Me parecía que había más oportunidades, que iba a aprender más, que iba a estar en contacto con más gente que si me quedaba. Para hacer el doctorado sí hay mucha diferencia en la formación: el acceso a la gente, las últimas cosas que están pasando, los últimos datos. Me parece que es más difícil desde Argentina que en el MIT. Todo está pasando acá, el que está a lado tuyo está descubriendo algo, los estudiantes están trabajando en la última cosa. No sé ahora, pero en su momento, en Argentina siempre pasaban cosas que te desconcentraban. Acá también pasan, pero como yo no soy "nativo" no me importan. - Te movilizaste en los `90 por la Universidad Pública, y fuiste Consejero Directivo. A la distancia ¿cómo se maneja ese compromiso con otras cosas que no sean el estudio y el trabajo científico? La verdad es que desde lejos te olvidás un poco simplemente por que esos problemas no están en tu día a día. Aún las marchas en contra de la invasión a Irak, donde yo participé, acá duran una semana y ya casi todo el mundo se olvidó. - ¿Cuántas horas trabajás por día? Un montón. Siempre estoy pensando en algo o discutiendo ideas por e-mail con alguno, o por teléfono con otro. Estoy bastante tiempo en la universidad pero también trabajo en casa. (*) Oficina de Prensa - SEGB - FCEyN.
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