“La pròxima gran revolució serà donar utilitat a la física quàntica”

Edat? Soc francès, però encara més europeu. Res més irracional que la política quan acaba en una guerra: el nostre planeta torna a estar en perill.

En ciència els joves progressen més de pressa, però els ho estem posant difícil. Casat amb una antropòloga de la qual aprenc. Col·laboro amb CosmoCaixa

Ara mateix és més tard al meu cap que als meus peus? En efecte, Einstein va descobrir que el temps és relatiu: varia segons l’observador sigui més o menys a prop del centre de gravetat, aquí a la Terra. I avui tenim rellotges que mesuren aquesta diferència en només un mil·límetre.

Per això si vostè es queda i jo me’n vaig, quan torni seré més jove que vostè?

Si l’observador, jo, s’ha quedat aquí, al mesurar el temps aquí seré més vell que vostè allà. Fins i tot en el mateix rellotge el temps transcorre més ràpid a baix, a prop del centre de gravetat, que a dalt. Per això Dalí va encertar amb els seus rellotges tous.

Com va arribar Einstein a descobrir-ho? Va costar segles d’anades i vingudes genials entre la teoria i l’experiència: Galileu intenta mesurar la velocitat de la llum sense aconseguir-ho, però dissenya aparells genials, com la lent i el pèndol. Maxwell ja aconsegueix mesurar-la i demostra que és una constant universal...

Com descobreix Einstein que el temps no és constant universal, sinó relatiu?

Amb la física de Newton si anéssim a favor de la llum, aniríem més ràpid que contra ella, així que Einstein ho resol explicant que la velocitat de la llum és la constant, no el temps, perquè la gravetat no és més que la modificació de l’espai-temps, que es pot mesurar i que varia amb només apujar i abaixar el rellotge.

Ha calgut esperar per demostrar-ho.

Ara la relativitat es demostra a tot arreu a tota hora: el GPS no seria exacte si no l’apliquéssim per corregir les seves triangulacions entre la terra i els satèl·lits. Tampoc els rellotges atòmics no funcionarien sense els principis de la quàntica: les freqüències dels àtoms són universals i estables.

Com van dirimir els físics si la llum era ones o partícules?

Newton deia que eren partícules i Hygens, ones; Maxwell demostra que és una ona i Einstein ho conclou demostrant que la llum és alhora ona i corpuscle al dissenyar l’experiment en el qual es veia l’espectre ondulatori o el corpuscular de la llum.

Per això el gat de Schrödinger pot estar mort i viu alhora segons com s’observi?

Si les partícules de la matèria són ones, en efecte, com l’ona en un llac poden estar aquí i allà alhora. N’hi ha prou amb agafar un àtom que pugui estar en superposició, estar alhora, de dues hectàrees i si l’àtom passa per la dreta d’un dispositiu que el mati, morirà i si passa per l’altre, el gat sobreviurà. I només observant-lo es resol la disjuntiva.

Per què ens costa d’entendre-ho?

Perquè aquest estat viu i mort no s’observa en sistemes macroscòpics com un gat a causa del que anomenem decoherència –l’oposat a la coherència quàntica–, que fa que els efectes físics s’esvaeixin a l’observar-se en grans cossos en una espècie de dissipació quàntica.

Einstein hi estava d’acord?

Einstein no va acceptar la superposició quàntica, perquè no encaixava en la seva confiança en el determinisme clàssic. Li faltava alguna cosa...

“Déu no juga a daus”, va ironitzar Einstein... Tampoc amb la matèria fosca?

No sabem què és la matèria fosca: potser partícules que no coneixem. Està a la frontera entre el model estàndard actual i la cosmologia... Un misteri encara per resoldre.

Per què la física està avui encallada?

Paciència: també fa 100 anys les demostracions de la relativitat general eren molt dèbils: amb prou feines l’eclipsi del 1919 o la possessió del periheli de Mercuri. Ha calgut esperar 100 anys perquè el GPS, per exem

ple, la demostri cada dia.

Vostè ha estat el primer ésser humà a veure la llum... i de resultes el Nobel.

Ens el van donar per “aconseguir l’observa

ció directa de partícules quàntiques individuals sense destruir-les”. Vam ser els primers humans a veure el fotó sense destruirlo. Va ser emocionant sentir-me baula de la ciència.

Quan serà útil veure un fotó?

Aquesta és la pròxima gran revolució: donar utilitat a la física quàntica. Tots els instruments que utilitzem, l’ordinador personal, el GPS, el làser... ja inclouen la física quàntica en elements macroscòpics, on les propietats quàntiques estan velades, però hi són.

Quan milloraran les nostres vides?

Quan assagem tècniques que apliquin propietats quàntiques. Potser falta un altre Einstein per aconseguir-ho.

I l’ordinador quàntic?

Fa 25 anys vaig escriure que dubtava si era un somni o un malson. Perquè és un somni per a l’investigador i un malson per al fabricant: per aplicar la quàntica a un ordinador cal vèncer la decoherència; això obliga a fabricarlos gegants amb milions d’àtoms controlats.

Què aconseguiríem?

Per exemple, prevenir terratrèmols, perquè el moviment a les masses gravitacionals canviaria el temps dels diferents rellotges i podríem anticipar-los...

LV