Un camino hacia las preguntas más fundamentales

Max Guillén es un egresado de la carrera de Física de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Max continuó con sus estudios de física realizando la maestría en teoría de cuerdas en el Instituto de Física Teórica de la Universidad Estadual Paulista (IFT-UNESP) en São Paulo, Brasil. Durante su doctorado trabajó en teoría de cuerdas, y actualmente es postdoc en la Universidad de Uppsala en Suecia investigando nuevas técnicas para calcular amplitudes de dispersión de partículas elementales y su relación con la teoría de cuerdas.

La [difícil] decisión de estudiar Física en el Perú

La elección de una carrera profesional es, para quienes deciden seguir este camino, una decisión muy importante. Diversos factores influyen a nuestro criterio, entre ellos nuestra afinidad por la rama, motivos económicos, algún personaje inspirador para nosotros, nuestra familia, entre otros. Para Max, el factor que inclinó la balanza fue un par de libros que llegaron a sus manos a la edad de 14 años: “El Universo en una Cáscara de Nuez” y “La Historia del Tiempo”, ambos del autor Stephen Hawking.

En aquel entonces, de la misma forma como nos pasó a muchos de nosotros, él no sabía qué era la Física como una carrera profesional. Esto no es una sorpresa, no vivimos en una sociedad donde se respira Física, y para muchas personas no es más que un pesado curso en la escuela. “Cuando leí esos libros me di cuenta que habían preguntas profundas que me gustaría entender, estudiarlas, contribuir al camino hacia la respuesta” – Manifiesta Max, quien inspirado por el interminable motor de la curiosidad, pero con información muy limitada del área, decidió ser físico.

“En ese entonces solo sabía que el físico teórico usaba mucha matemática, tenía que comprender muchas leyes de la física y, con esto, tenía que intentar entender y armar el rompecabezas detrás”

En particular, Max tenía una noción muy romántica sobre la labor del físico teórico: “En ese entonces solo sabía que el físico teórico usaba mucha matemática, tenía que comprender muchas leyes de la física y, con esto, tenía que intentar entender y armar el rompecabezas detrás”. Conceptos como el Big Bang, la naturaleza del tiempo, los agujeros negros, el Big Crunch, la Mecánica Cuántica, entre otros; fueron para él la motivación más grande para seguir el camino de la Física. La meta estaba clara: “En los 5 años de carrera quería obtener el background necesario para seguir el camino hacia dichas preguntas”.

El submarino académico hacia una carrera de la Teoría de Cuerdas

La “Teoría de Cuerdas” es un conjunto de ideas físicas y matemáticas relativamente modernas que proponen que los entes fundamentales de la materia, así como los mediadoras de las interacciones entre ellos, son realmente distintas vibraciones de una diminuta cuerda unidimensional en un espacio de 10 dimensiones. Esta hipótesis cautivó a Max, quien durante el pregrado en la UNI decidió que esta sería su línea de investigación.

Consciente del sinnúmero de dificultades para seguir un camino académico, decidió poner todo su esfuerzo para sobrellevar cualquier adversidad. “Yo quería algo que me garantice que voy a seguir haciendo lo que yo quería hacer” – pensaba Max cuando al terminar el pregrado buscaba opciones para continuar con su educación – “Me enteré que el autor del formalismo más eficiente en teoría de cuerdas (Nathan Berkovits) estaba en Brasil.Trabajar con él era un privilegio. Comencé a investigar sobre eso y decidí ir allá”.

De esta manera es como Max empezó su Maestría en el IFT-UNESP, dónde rápidamente se daría cuenta que los verdaderos retos recién estaban por empezar. “Es una rama muy dura, necesitas saber mucha matemática y mucha física. La teoría de cuerdas no está terminada y nuevas estructuras matemáticas son necesarias para poder avanzar” – nos cuenta Max, quien durante los años de la maestría adoptó un régimen muy disciplinado para estudiar, apoyándose mutuamente con sus compañeros de curso, en días donde una jornada habitual de estudio empezaba a las 8 am y a veces terminaba a medianoche – “El camino fue complicado porque uno necesitaba entender muchas cosas en poco tiempo para contribuir con algo nuevo, eso fue un desafío”. Entre los cursos que llevó en el programa destacaban: Teoría Cuántica de Campos, Relatividad General, Cosmología, Supersimetría (SUSY), y Teoría de Cuerdas.

“El camino fue complicado porque uno necesitaba entender muchas cosas en poco tiempo para contribuir con algo nuevo, eso fue un desafío”.

Una vida científica centrada en la colaboración

El ritmo de trabajo cambió cuando empezó el programa de doctorado, también en el IFT-UNESP y bajo la asesoría del Prof. Berkovits. Si bien los cursos llevados durante la Maestría le dieron una formación sólida, su área de investigación exigía saber más cosas, y tener una comprensión profunda de los fenómenos involucrados. “Continué con la misma disciplina, estudiaba todos los días, era como un trabajo donde a veces excedía las 8 horas del trabajo normal” – nos cuenta, dándonos a entender que la experiencia en la Maestría le dio las herramientas académicas y personales para seguir teniendo éxito – “Era una mezcla de disciplina y pasión, esas dos cosas son las que me han guiado en el doctorado”.

Durante los años de doctorado, él tuvo la peculiar oportunidad de hacer dos visitas académicas a 2 instituciones muy prestigiosas, algo no muy común en su programa – “El orientador es un factor muy importante, pero también importa los trabajos que hagas en tu doctorado. Si puedes salir a otros grupos de investigación y producir con otros orientadores, es muy importante también”. Trabajó en la Universidad de Oxford en la rama de twistors por más de 4 meses. En el Perimeter Institute trabajó durante 7 meses bajo la dirección del profesor Freddy Cachazo en nuevas técnicas para el cálculo de amplitudes de dispersión, un área algo distinta a teoría de cuerdas, pero que él buscaría aplicar a su línea de investigación: “El trabajo era en nuevas técnicas para calcular amplitudes de dispersión de partículas, y mi interés recaía en querer generalizar dichas técnicas, que han funcionado en 4 dimensiones, a un marco de 10 dimensiones, que es donde la teoría de cuerdas vive naturalmente”.

“No soy una persona que le doy 24 horas a los papers y la física. La pienso bastante pero sé que en algún momento hay que parar y hay una vida afuera”.

El día a día de un físico teórico: Una rutina de constante aprendizaje

Un día cualquiera de Max como investigador en Uppsala involucra de todo un poco. La mayor parte del tiempo se la pasa pensando, tiene uno o dos proyectos en su cabeza dando vueltas, a veces hay ideas, a veces no hay ideas. Cuando los vientos soplan en su favor es muy emocionante, dedicándose a la matemática necesaria puede ir haciendo progresos. Sin embargo, eso no significa que los días sin ideas son menos interesantes. Para él, estos representan una gran oportunidad para poder aprender cosas nuevas. ”Me quedo parado en una idea, no puedo avanzar, entonces comienzo a entender por qué no puedo avanzar y eso me lleva a aprender cosas nuevas. Eventualmente consigo entender el problema y/o nuevas ideas surgen”. Esta dinámica de constante aprendizaje le permite tener un mejor entendimiento del panorama general que está estudiando, pero más importante aún, lo hace sentirse cómodo, porque esto mismo es lo que él siempre quiso.

Esto último es algo muy importante, sentirnos cómodos con la rutina que llevamos, pues no es un secreto que la vida académica es extremadamente difícil y demandante. Max reconoce que hay ciertas personas que pueden presentar crisis emocionales a lo largo del camino, por eso para él es crucial sentir que su día a día fluye de manera agradable. “No soy una persona que le doy 24 horas a los papers y la física. La pienso bastante pero sé que en algún momento hay que parar y hay una vida afuera“.

Si hay algo que todos los físicos amamos y valoramos, es el intercambio de ideas, tanto académico como extra académico. Incluso charlar con un colega sobre su área de investigación que puede ser muy distante de nuestros intereses, resulta ampliamente gratificante. Este ejercicio nos ayuda a refrescar la mente, y mantener el flujo de ideas constante, con una mente siempre abierta a nuevas perspectivas que nos permitan abordar ese problema que no nos dejó dormir la noche anterior. Max nos cuenta que siempre existe un aire competitivo, pero que se mantiene dentro de los márgenes saludables para la comunidad. En particular recuerda los días en Oxford y el Perimeter Institute, cuando constantemente entablaba conversaciones con personas dentro y fuera de su grupo de investigación. Las conversaciones eran bastante constructivas, si alguien no sabía algo, la otra persona no tenía problema en ir a la pizarra, y lo explicaba de forma amena y amable: “Las personas eran muy simpáticas, se esmeraban en que uno realmente entienda un cierto concepto físico o ecuación matemática en discusión”.

“Las personas eran muy simpáticas, se esmeraban en que uno realmente entienda un cierto concepto físico o ecuación matemática en discusión”.

Del ayer y del mañana, una opinión hoy

Mirando hacia atrás, Max puede ver recuerdos que guarda con mucho cariño, desde sus estudios en la UNI, y los días de estudio en Brasil. De la misma forma, esto lo pone en una excelente posición para analizar situaciones o decisiones que le hubiera gustado hacer diferente, y aunque ese tiempo para él ya pasó, es información invaluable para quien quiera seguir sus pasos, o un camino similar. Como a muchos de sus estudiantes, para bien o para mal, la UNI le enseñó a ser autodidacta, esta herramienta es fundamental para poder seguir explorando las ideas que más te emocionan. Sin embargo, Max hubiera preferido que la UNI tengo una mejor oferta en tópicos modernos, o en su defecto, haberle dedicado más su tiempo personal al estudio de algunos cursos como Teoría Clásica y Cuántica de Campos, o Teoría de Grupos – “Algunos tuve que verlos por mi cuenta con mi asesor, porque no quería terminar la carrera sin saber por lo menos un poco de lo que se trata la teoría de cuerdas, fue esa la razón por la que escogí Física y nunca tuve ese curso”.

Si bien es cierto que algunos de estos tópicos son avanzados y por lo general son cubiertos en un posgrado, a él le hubiera servido una introducción para llegar con un background más sólido a la Maestría. Max resalta que la física es una carrera dinámica, donde constantemente estamos explorando nuevas ideas, hoy por ejemplo conocemos técnicas nuevas para estudiar campos cuánticos, una introducción en el tema ayudaría al estudiante a estar preparado para asimilar nuevas ideas.

Mirando hacia adelante, Max se encuentra muy emocionado por los próximos años en su vida académica. Las experiencias que tuvo en el doctorado lo dejaron con herramientas muy útiles, las cuales hoy domina con más confianza y quiere usar para explorar nuevas áreas. Como por ejemplo, aplicar las técnicas de amplitudes estudiadas en Canadá para entender la teoría-M, una teoría en 11 dimensiones cuya hipótesis es candidata a unificar las 5 teorías de supercuerdas. Aún tenemos muchas complicaciones comprendiendo esta teoría, en particular no entendemos cuál es su régimen cuántico, pero nuevas herramientas podrían vislumbrar el camino. El estudio de espacios twistoriales, espacios distintos al espacio-tiempo al que estamos acostumbrados, junto a otras ideas son las que circulan la mente de Max hoy en día y que dirigirán su producción científica en los próximos años.

El conocimiento siempre lleva a aplicaciones para nuestra sociedad

Para cerrar, Max nos deja con sus perspectivas sobre el estado de las ramas STEM en el Perú. Desde su punto de vista, duda mucho que en un futuro cercano la nación decida invertir más en áreas como la física teórica, a pesar de lo barato que puede ser – “En principio para hacer física teórica necesitas una computadora, tu cabeza y la pizarra”. Resalta lo importante que sería también para la formación de un ingeniero, el contar con un profesor experto ciencias físicas o matemáticas, quien podría proveerlo con técnicas de vanguardia aplicadas a diferentes campos. De hecho, no se sorprendan si se han topado alguna vez con libro de Teoría Cuántica de Campos aplicado a Economía y Finanzas. Yendo más allá de la física, Max resalta que hoy es un momento muy emocionante para las ciencias de datos, basta con observar como el Machine Learning está revolucionando el mundo hoy en día. Él sugiere que las universidades deberían invertir más en construir programas prestigiosos y fuertes en Ciencias de la Computación, puesto que en una o dos décadas nuevas tecnologías de software como la Inteligencia Artificial serán parte de nuestro día a día. Finalmente, Max llama nuestra atención a un caso concreto: “Las ciencias básicas serían las que nos podrían ayudar ahora (durante la pandemia), si es que hubiera habido apoyo todos estos años a las personas que estudian ciencias, como por ejemplo genética, biología molecular, o ciencias de datos. Es ahora cuando uno entiende el rol crucial que la ciencia tiene en la sociedad”.

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