Los secretos de la física formada en Harvard y el MIT que busca el “código fuente” del universo

Sabrina González Pasterski tenía 14 años cuando voló en solitario el avión que ella misma había construido. Hoy, con 33, lidera uno de los proyectos más ambiciosos de la física teórica: intenta demostrar que la realidad tridimensional que percibimos podría estar codificada en dos dimensiones.

Nació en 1993 en Chicago, Estados Unidos, y es hija de dos abogados: Mark Pasterski, de ascendencia polaca, y María González, de origen cubano. A los nueve años tomó sus primeras clases de vuelo y a los 12 comenzó a construir un avión Zenith CH 601 XL con modificaciones propias para las que solicitó certificación oficial.

A los 14 voló en solitario, y ese avión fue el argumento que convenció al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) para que la admitiera tras haberla puesto en lista de espera. Llegó al campus a los 17 años con la intención de estudiar ingeniería aeroespacial, pero cambió de rumbo rápidamente.

“Pensé: ya hice lo de la aeronáutica, ahora voy a ser física”, contó. El cambio resultó radical: se graduó en tres años con un promedio perfecto y fue la primera mujer en décadas en encabezar el programa de física del MIT.

En 2013 ingresó al doctorado en la Universidad de Harvard con una beca Hertz, bajo la tutoría del físico Andrew Strominger.

Allí se enfocó en el problema de la gravedad cuántica: el intento de unir la mecánica cuántica, que explica el comportamiento de las partículas más pequeñas, con la relatividad general, que describe cómo funciona la gravedad a gran escala. Esa pregunta sin respuesta ordenó toda su investigación posterior.

De Chicago al MIT: una infancia entre aviones y física

Fue durante el doctorado cuando Pasterski escribió, junto a Strominger y al físico Alexander Zhiboedov, su primer paper de gran impacto.

Fue publicado en Journal of High Energy Physics en 2016. Analizó qué ocurre cuando una onda gravitacional, una perturbación del tejido del espacio producida por la colisión de dos agujeros negros, pasa entre dos haces de luz en órbitas opuestas.

Con los coautores, la física demostró que esa onda genera un retraso relativo y permanente entre esos haces, un fenómeno nuevo que llamaron “efecto de memoria de spin”. Ese resultado amplió la comprensión de cómo las ondas gravitacionales alteran el espacio-tiempo de manera duradera.

Luego, Pasterski extendió esa línea de investigación al electromagnetismo y publicó un trabajo en solitario. Se difundió en Journal of High Energy Physics en 2017.

Analizó qué ocurre en los bordes del espacio-tiempo cuando pasa una onda electromagnética. Demostró que el efecto de memoria que deja esa onda es matemáticamente equivalente al teorema de Low, un resultado clásico de la física de partículas.

Dos fenómenos que parecían distintos eran en realidad la misma cosa vista desde ángulos diferentes. Ese paper fue incorporado al currículo de posgrado de Harvard.

Ambos trabajos llamaron la atención del reconocido físico inglés Stephen Hawking. Junto a sus colaboradores Malcolm Perry y Andrew Strominger, Hawking citó los trabajos de González Pasterski en su artículo sobre el problema de la información en los agujeros negros. Propusieron que esa información no se pierde sino que queda almacenada en el horizonte del agujero negro en forma de partículas de energía cero.

La conexión con Hawking disparó la atención mediática sobre la física y se la mencionó con el apodo de “la próxima Einstein”, una etiqueta que ella rechazó. “No era síndrome del impostor: era saber que realmente eras un impostor por culpa del clickbait”, declaró.

La científica respondió con más trabajo: el tercer paper llegó en 2017. Fue publicado en Physical Review D junto a Shu-Heng Shao y Strominger.

Reformularon las ecuaciones que describen colisiones de partículas como si un observador las viera desde un punto infinitamente lejano, proyectadas sobre una esfera imaginaria en el cielo. Demostraron que esas colisiones, vistas así, obedecen las mismas reglas matemáticas que una teoría bidimensional.

Ese resultado abrió el campo de la “holografía celestial”: la hipótesis de que el universo tridimensional puede describirse por una teoría en dos dimensiones, del mismo modo en que un holograma genera una imagen en tres dimensiones a partir de una superficie plana.

Hoy González Pasterski dirige la Iniciativa de Holografía Celestial, que fundó en 2021 en el Instituto Perimeter, en Waterloo, Canadá, tras rechazar una oferta de 1,1 millones de dólares de la Universidad de Brown, Estados Unidos.

La iniciativa reúne a físicos especializados en amplitudes, física matemática y gravedad cuántica, cuenta con un financiamiento de 8 millones de dólares de la Fundación Simons.

“Lo que busco es el código fuente del universo”, explicó. La física que a los 14 años quería entender cómo pequeñas piezas se unen para crear algo sigue haciendo exactamente eso, solo que ahora la pieza que intenta armar es el universo entero.