JIM PEEBLES: UNA VISIÓN PROFUNDA DEL UNIVERSO

Por Omar López-Cruz

Es 1964. Philip James Edwin Peebles está recién graduado del doctorado en la Universidad de Princeton y tiene un empleo temporal en esa misma institución. Nativo de Winnipeg en Canadá y conocido como Jim, asistía a un seminario dirigido por su asesor, el Prof. Robert H. Dicke. Ahí, mientras comía pizza, pensaba en la formación del Universo, en el Big Bang, algo que lo dejó marcado para siempre.

En 1971 publicó su primer libro, Physical Cosmology (Cosmología física), por insistencia del notable físico John Archibald Wheeler, quien quedó impresionado al asistir a una de las clases que Peebles dictaba en Princeton. Es un texto de apenas 180 páginas, pero en su actualización de 1993, Principles of Physical Cosmology (Principios de cosmología física), era ya una ciencia madura y la publicación rebasó las 700 páginas. Sus trabajos sobre la estructura del Universo lo llevaron a convertirse en uno de los arquitectos de la cosmología en el siglo XX, la ciencia del Universo, y a recibir el Premio Nobel de Física en 2019.

En diciembre de 2021, el ahora Profesor Emérito Peebles me recibió para conversar en su oficina del Departamento de Física de la Universidad de Princeton. Fui afortunado porque es una persona protectora de su privacidad y rechaza la mayoría de las entrevistas.

—¿Cómo se formó como cosmólogo, cuando apenas había uno o dos libros de texto? —le pregunté.

—En 1958 cuando llegué a Princeton, me sentí intimidado por mis compañeros que sabían sobre diagramas de Feynman y teoría de campos.

Interrumpí y le dije: —He leído sobre usted en el libro Los corazones solitarios del cosmos, de Dennis Overbye. ¿Se sentía como un pececito en el océano, después de haber sido el tiburón blanco en Manitoba?

Jim me miró un poco sorprendido, moderadamente incómodo.

—Es cierto, los cursos en Princeton eran muy avanzados para mí, casi no entendía nada. Lo que me salvó fue la formación en las materias básicas que me brindó la Universidad de Manitoba. Estaba muy bien preparado en mecánica, termodinámica, electromagnetismo, mecánica estadística y mecánica cuántica. La parte clásica de la física. Es importante tener bases sólidas; lo demás lo aprendí por mi cuenta y logré ponerme al nivel de mis compañeros.

Gradualmente, la conversación se volvió amigable. Sonrió un poco y sus ojos brillaron.

—Pero en cosmología se requiere la relatividad general, ¿cómo la aprendió? —pregunté.

—La aprendí del libro de Landau y Lifshitz.

Jim se levantó, fue a uno de sus libreros y me mostró su copia de The Classical Theory of Fields (La teoría clásica de campos), uno de los libros del curso de física teórica que preparó el gran científico soviético Lev Landau junto con Eugini Lifshitz.

Le comenté que Landau era conocido por hacer derivaciones durante los seminarios con sus estudiantes.

—Aquí en Princeton, quien hacía eso era Wheeler. John Archibald Wheeler fue uno de los grandes revolucionarios de la gravitación, y un gran educador.

Fue asesor doctoral de grandes físicos, entre ellos Richard P. Feynman (Premio Nobel de Física en 1965) y Kip Thorne (Premio Nobel de Física en 2017).

La conversación ahora se enfocó en su historia en relación con la cosmología:

Bob Dicke, el asesor de Peebles, pensaba que el Universo era oscilatorio, que pasaba por periodos de expansión y contracción, contrario al Universo estacionario propuesto por Hermann Bondi, Fred Hoyle y Thomas Gould en 1948. A Dicke le parecía poco natural un Universo en expansión y estacionario donde, para mantener su densidad constante, se debían estar creando grandes cantidades de materia de la nada. Así que le pidió a Jim calcular qué pasaría en un Universo que al principio era muy denso y caliente.

Jim no fue a buscar lo que se había publicado sobre el tema, lo dedujo por su cuenta. Pensó que, si el Universo era tan caliente, podría producir reacciones nucleares como lo hacen el Sol y las estrellas, fusionando cuatro núcleos de hidrógeno para crear un átomo de helio. Estaba seguro de que eso se podía calcular y encontró, efectivamente, que los elementos más abundantes en el Universo deberían ser el hidrógeno y el helio. Al comparar su cálculo del helio que debió producirse inicialmente con la proporción observada en Júpiter (que también él había calculado con anterioridad), se sorprendió, no había discrepancia.

Jim dijo: “de una manera inocente, lo que había calculado significaba un gran triunfo”. Siguiendo con los cálculos, también encontró que debería haber una radiación cósmica detectable, a la que se podía asociar una temperatura de -262 grados centígrados. Envió sus resultados a una de las revistas de física en 1965, pero su artículo fue rechazado porque ignoraba que George Gamow, junto con sus colaboradores, se le habían adelantado en 1948. Ya Fred Hoyle, en tono de burla, llamaba Big Bang al modelo de Gamow, así es que, al obtener los mismos resultados, Jim redescubrió el Big Bang.

Edward Peebles?’ ‘Sí’, contesté. ‘Hemos decidido otorgarle el Premio Nobel de Física. ¿Acepta?’ Llegados aquí me sentí tentado a decir, ‘Sí, pero antes discutamos la omisión de Bob Dicke’, pero me contuve. Humildemente dije: ‘Acepto’”. Al aceptar el Nobel de Física en 2019, Peebles consideró que también era un reconocimiento para Bob Dicke.

Su último libro, Siglo de la cosmología, es una revisión histórica de la cosmología y será publicado en español dentro de la colección Biblioteca Científica del Ciudadano, en mayo de este año, bajo el auspicio de la Fundación Politécnico, la Facultad de Física de la Universidad Veracruzana, y el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM.

Dicke asignó a Dave Wilkinson y Peter Rolle buscar la señal que había salido de los cálculos de Jim pero, nuevamente, se les adelantaron. Los ingenieros del Bell Labs, Arno Penzias y Bob Wilson, encontraron en 1964 una señal que venía de todas las direcciones del espacio y tenía una temperatura de -270 grados centígrados. La publicación de los resultados de Penzias y Wilson apareció en 1965 junto a la explicación teórica de Jim en la revista Astrophysical Journal Letters. A él no le afectó que Penzias y Wilson los hubieran madrugado, al contrario, estaba maravillado de que una idea tan simple para la formación del Universo tuviese consecuencias tan medibles. Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel de Física en 1978, pero Peebles siempre consideró injusto que Dicke fuese excluido.

Durante una entrevista que nos concedió en abril de 2021, Jim nos contó, a Sergio de Régules1 y mí, la siguiente anécdota: “Recibí la llamada del Premio Nobel a las cinco de la mañana, en Nueva Jersey. Levanté el teléfono y todo inició con mucha formalidad. ‘¿Es usted el profesor Philip James

1La entrevista de Sergio de Régules fue publicada en El País en junio de 2021. https://elpais.com/mexico/2021-06-22/elogio-de-la-investigacion-pura.html