S=A/4

Mar 14, 2018

Por: José Luis Fernández Barbón El País (España), 14 de marzo de 2018 Stephen Hawking encontró su fórmula mágica, la que aparece en el título de este artículo, como un antihéroe. Stephen Hawking nos enseñó que, aunque los agujeros negros se pueden formar rápidamente en una catástrofe del espacio-tiempo, se desintegran con tal lentitud que más […]

Por: José Luis Fernández Barbón

El País (España), 14 de marzo de 2018

Stephen Hawking encontró su fórmula mágica, la que aparece en el título de este artículo, como un antihéroe.

Stephen Hawking nos enseñó que, aunque los agujeros negros se pueden formar rápidamente en una catástrofe del espacio-tiempo, se desintegran con tal lentitud que más bien se evaporan a lo largo de incontables edades del universo, pero lo hacen guardando los secretos de su estructura hasta el final. Parece una metáfora de la propia vida del famoso físico, que vivió su propia catástrofe temporal a los 21 años cuando fue diagnosticado con una variante de ELA, y alcanzó la fama mundial mientras sus facultades físicas se fueron evaporando lentamente, manteniendo hasta el final el secreto de su increíble fortaleza como ser humano.

El honor máximo de un físico teórico es alcanzar la inmortalidad a través de una fórmula fundamental, una de esas raras ocasiones en las que la naturaleza desvela un engranaje de su mecanismo oculto. Un resultado nítido y contundente, al estilo E=mc2, que lo cambia todo. Stephen Hawking encontró su fórmula mágica, la que aparece en el título de este artículo, como un antihéroe. Intentando refutar una idea extravagante de Jacob Bekenstein, un visionario físico israelí de origen mexicano, Hawking acabó dándole la razón. Mediante un complicado análisis matemático realizado de forma puramente mental, sin ayuda de papel y lápiz, estableció la ecuación S=A/4. La llamada fórmula de Bekenstein-Hawking dice que la cantidad de información oculta en un agujero negro, que los físicos llaman entropía y denotan con la letra S, es igual al área del borde exterior de agujero divido por cuatro.

En el camino, Hawking demostró que los agujeros negros, las cataratas de espacio vacío que predice la teoría de la relatividad general de Einstein, no son para siempre, sino que se evaporan lentamente emitiendo partículas cuánticas. Sin embargo, Hawking fue más allá y provocó una crisis de fundamentos en la física teórica al proponer que los agujeros negros no solo ocultan información, sino que la destruyen, en contra de los principios básicos de la mecánica cuántica. Inició así una batalla conceptual con los defensores de la ortodoxia cuántica, capitaneados por el premio Nobel Gerard ’t Hooft, que recuerda en muchos aspectos los viejos debates entre Einstein y Bohr sobre el papel de la teoría cuántica en los fundamentos de la física. Al igual que en el pasado, el partido ortodoxo es el vencedor oficial, desde que Hawking concedió finalmente en 2005 que los agujeros negros no destruyen la información después de todo. Pero la batalla ha cambiado el panorama de la física teórica al mostrar que la fórmula de Bekenstein-Hawking es la puerta de entrada a la teoría de la gravitación cuántica, algo así como el santo grial de la física teórica. Hoy, cientos de físicos teóricos en todo el mundo tratan de elucidar las consecuencias últimas de esta expresión, que relaciona dos mundos separados: la información y la geometría, el lenguaje de la física del nuevo milenio.

La evaporación cuántica del agujero negro, demostrada en 1975, es probablemente el gran legado de Hawking. Pero entonces ya era un físico muy respetado por sus incisivos trabajos en las matemáticas de la relatividad general. En una famosa colaboración con Roger Penrose durante la segunda mitad de los años 60, los dos británicos demostraron una serie de teoremas que establecían rigurosamente los límites del concepto de espacio-tiempo de Einstein, tanto en el interior de un agujero negro como en el Big Bang, al principio de la evolución de nuestro universo. Más tarde, en los años 80, Hawking fue uno de los pioneros de una idea fantástica: que las galaxias que pueblan el universo se originan en fluctuaciones cuánticas de la energía oscura, asumiendo que el universo pasó por una fase de expansión exponencial, conocida como la era de la inflación cósmica. Recientemente, Hawking compartió con el cosmólogo ruso Viatcheslav Mukhanov el premio BBVA Fronteras del Conocimiento (2016) por sus contribuciones a este resultado.

Durante toda su carrera Hawking siempre se distinguió por ser un pensador con una originalidad férrea y testaruda. Con frecuencia nadó a contracorriente y siempre encontró perlas al final del camino. Desde los años 90 se convirtió en una celebridad mundial como divulgador de la física y personaje mediático extravagante, recreando en parte el papel que había jugado el propio Einstein como paradigma del genio. Estaba dotado de un sentido del humor de lo más negro y provocador, en la mejor tradición británica, que con frecuencia volcaba sobre los incautos periodistas y fans. Su tremenda estatura intelectual y mediática, conseguida en una situación de adversidad extrema, lo convirtió en un campeón de la raza humana. Trabajó hasta el final, pero sobre todo abrió caminos que seguiremos explorando durante mucho tiempo.

José Luis Fernández Barbón es investigador del Instituto de Física Teórica IFT UAM-CSIC

Newsletter Cedetrabajo

El gobierno de Gustavo Petro ha tomado decisiones en materia energética basadas en una lectura equivocada de la estructura energética del país. La suspensión de nuevas exploraciones de hidrocarburos aceleró el paso de Colombia desde una relativa autosuficiencia hacia una creciente dependencia del gas importado, con implicaciones económicas y de seguridad energética que comienzan a sentirse.

Esta situación se vuelve aún más delicada en el contexto climático actual. La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA) ha confirmado la formación de un “súper Niño”, el fenómeno más intenso de la última década. En un país donde cerca del 70% de la electricidad depende del agua almacenada en embalses, los episodios prolongados de sequía no son un asunto menor. Cuando el nivel de los embalses cae, el sistema eléctrico colombiano depende de la activación de plantas térmicas que funcionan principalmente con gas.

Allí aparece el cuello de botella. Colombia ya no dispone del gas suficiente para operar plenamente esas plantas en escenarios de sequía prolongada. La escasez ya mostró sus efectos. Durante el último año, los precios de la energía en bolsa se dispararon más de 200%, reflejando las tensiones crecientes entre oferta energética, disponibilidad de combustibles y condiciones climáticas adversas.

Torre de perforación asociada a exploración de gas natural

El punto de quiebre llegó en diciembre de 2024, cuando Colombia vivió un hecho inédito en más de cuatro décadas: por primera vez en 45 años el país tuvo que importar gas para garantizar la demanda esencial de hogares y comercio. Este es el resultado de una tendencia preocupante. Las reservas nacionales han venido cayendo y la producción se redujo cerca de 9% en el último año.

Como consecuencia, Colombia se ve obligada a comprar gas en los mercados internacionales a precios mucho más altos. Mientras el gas producido localmente ronda los 6 dólares por unidad, el importado puede costar entre 15 y 16 dólares. En un escenario de mayor dependencia externa, agravado además por las tensiones derivadas de la guerra de Estados Unidos e Israel contra Irán, las facturas de energía podrían aumentar entre 30% y 40%, Según el exministro Amylkar Acosta.

Gustavo Petro habla en conferencia sobre transición energética

La pregunta inevitable es por qué el país enfrenta hoy esta escasez. Una de las razones centrales es el freno deliberado a la exploración de hidrocarburos. Diversos expertos han señalado que decisiones como la suspensión de los pilotos de fracking han cerrado la puerta a esta tecnología que en su versión 6.0 incorpora cambios tecnológicos frente al tradicional, destacándose por el uso de CO2 capturado en lugar de grandes volúmenes de agua, la integración de inteligencia artificial para anticipar y mitigar impactos ambientales y una reducción significativa de emisiones. De acuerdo con Acosta, esta tecnología podría emitir hasta 8 veces menos CO2 por barril que la producción convencional en Colombia y, además, permitiría multiplicar por 8 las reservas de gas natural del país, lo que ayudaría a cubrir el déficit energético y reducir la dependencia de importaciones.

A esto se suma un problema conceptual en la forma como se está comunicando la transición energética desde el Gobierno. El presidente Petro tiende a confundir la matriz eléctrica con la matriz energética total. Aunque la electricidad en Colombia es mayoritariamente hidráulica, esta representa apenas alrededor del 18% del consumo energético total. El restante 82% sigue dependiendo de combustibles fósiles, especialmente petróleo y gas.

Presentar a Colombia como un país que ya dejó atrás la dependencia de los hidrocarburos no solo es incorrecto desde el punto de vista técnico; también puede generar señales equivocadas para la inversión. Desincentivar el desarrollo de los sectores de petróleo y gas en un momento en que siguen siendo la base del sistema energético nacional compromete la seguridad energética y debilita sectores indispensables para la reindustrialización del país.

La transición energética es necesaria, pero debe ser realista.

Desmontar el sistema energético existente sin contar con alternativas maduras y suficientes no es una transición ordenada: es un salto al vacío. Desde Cedetrabajo hemos insistido en que la política energética debe combinar la expansión de energías renovables con una gestión responsable de los recursos hidrocarburíferos durante el período de transición.

Si Colombia no reactiva la exploración y no destraba proyectos estratégicos como el yacimiento Sirius en el Caribe, hoy afectado por la paralización de las licencias ambientales, el país seguirá perdiendo soberanía energética. En ese escenario, la dependencia de importaciones será cada vez mayor y los costos terminarán trasladándose a hogares y empresas.

La transición energética no puede convertirse en una política de desmantelamiento prematuro del sistema energético. Debe ser, por el contrario, una estrategia de transformación gradual que preserve la seguridad energética del país mientras se construyen las bases de un nuevo modelo productivo. De lo contrario, la promesa de transición podría terminar desembocando en una tormenta perfecta.

Publicaciones Relacionadas