Jerome Friedman: “La ciència i l’art requereixen la mateixa creativitat”

Entrevista al físic premi Nobel per la seva contribució a la descoberta dels quarks, les partícules que formen els protons i neutrons a l’interior dels àtoms

Aquest físic de Chicago té 88 anys, un 10% de visió, un caràcter jovial i un premi Nobel de física per la seva contribució a la descoberta dels quarks, les partícules que formen els protons i neutrons a l’interior dels àtoms de tota la matèria que veiem al nostre voltant. També té passió per la pintura i unes ganes irrefrenables de parlar de física, de ciència, d’art i de creativitat. Viatja per tot el món i fa conferències per explicar la naturalesa dels quarks. Abans de l’entrevista, admira i comenta el quadre de Miquel Barceló que presideix la Sala Einstein del CosmoCaixa, on aquesta setmana ha parlat, un cop més, sobre els seus estimats quarks.

El títol de la seva conferència és una pregunta: ¿Estem realment fets de quarks? Ho estem?

Rotundament sí!

Com se sap?

Després de la Segona Guerra Mundial es van descobrir moltíssimes partícules. Afegides a les que ja es coneixien abans, hi havia protons, neutrons, kaons, pions i moltes altres. La qüestió que es plantejava era si es podien organitzar o ordenar d’alguna manera.

Es pot?

Va resultar que sí. A partir d’una sèrie de propietats de les partícules es va fer una mena de taula periòdica que va funcionar molt bé. Totes les partícules predites es van anar descobrint. I les matemàtiques que hi havia al darrere suggerien que les partícules d’aquella taula podien estar formades per grups de dos o tres objectes més petits. Així, els físics Murray Gell-Mann i George Zweig van proposar independentment un mateix model. Gell-Mann va batejar aquests objectes amb el nom de quarks i Zweig els va anomenar asos. Quark és el nom que ha sobreviscut. De tota manera, al cap d’un temps de ser formulades, la comunitat científica no es va prendre gaire seriosament aquestes propostes.

Per què?

Perquè els quarks s’havien buscat per tot arreu i no se n’havia trobat cap.

Vostè va participar en els experiments que els van trobar per primer cop. Com s’ho van fer?

Bàsicament, vam utilitzar un aparell molt potent, l’accelerador de partícules SLAC, que, de fet, era un microscopi electrònic de tres quilòmetres de llarg. Ara aquests tipus de microscopis es fan servir per observar virus, per exemple. L’SLAC era un microscopi molt potent, amb molta energia i molta resolució, cosa que ens va permetre veure que hi havia altres objectes a dins dels protons i els neutrons. Després de moltes mesures, vam calcular les propietats d’aquests objectes i encaixaven perfectament amb el que havien predit tant Gell-Mann com Zweig.

Estem fets de protons, neutrons i electrons. Aquestes partícules es poden observar a les estrelles, als raigs còsmics que ens arriben constantment de l’espai i en molts altres llocs. Però, en canvi, mai s’ha observat cap quark lliure, sempre estan agrupats formant altres partícules. Per què?

La raó principal és que els quarks interactuen amb un tipus de força que fins aleshores era desconeguda, la força forta. Vam haver d’acceptar-ne l’existència per entendre’ls.

Com funciona aquesta força?

Si se separen un protó i un electró, carregats positivament i negativament, la força d’atracció entre ells disminueix. Amb els quarks passa el contrari. Si se separen, la força augmenta. I és una força molt intensa. És 100 vegades més intensa que la força elèctrica i un 1 i 38 zeros de vegades més intensa que la gravetat. Per això els quarks sempre estan junts formant altres partícules.

¿Pot ser que els quarks estiguin fets d’alguna cosa més petita?

És possible, però jo no m’hi jugaria res.

Per què?

Un quark és molt petit, fa menys d’una milionèsima de la bilionèsima part d’un metre. Per posar alguna cosa en un volum tan petit cal un energia enorme i per mantenir-la confinada allà cal una força descomunal, 100 milions de vegades més intensa que la força forta. Jo no apostaria a favor que a l’Univers hi haguessin forces com aquestes, però podria ser.

Però el model estàndard de la física de partícules no ho explica tot.

És un model incomplet, però és molt bo. Hi ha coses que no pot explicar, com l’energia o la matèria fosca. Tampoc explica la gravetat. De fet, té molts problemes, però encara no hi ha hagut cap mesura que l’hagi desmentit.

On cal buscar per millorar-lo?

A l’accelerador de partícules del CERN, l’LHC. Si s’han de descobrir millores al model estàndard, es farà allà.

O sigui que, segons vostè, aquest model només es podrà millorar a partir dels experiments i no amb teories.

Es poden proposar moltes millores, però si no es confirmen experimentalment no es poden considerar part de la teoria. Els experiments són el lloc on buscar nova física.

Aquests experiments, i la ciència en general, són avui més que mai un esforç col·lectiu. L’article sobre el descobriment del bosó de Higgs el 2012 estava signat per més de 2.000 autors. Tot i això, el premi Nobel només es pot atorgar a tres persones.

M’agradaria que això canviés. Hauria estat molt content si tot el meu grup hagués rebut el premi Nobel. Ningú pot fer ciència sol, cal la feina de molta gent. És curiós perquè el premi Nobel de la pau, en canvi, es pot donar a organitzacions o grups, cosa que em sembla molt encertada. En els premis científics també hi hauria d’haver més reconeixement als equips.

Quan era estudiant, a vostè li agradava molt pintar i volia estudiar art. ¿Com és que va canviar d’idea?

Quan tenia 16 anys no sabia gran cosa de ciència. Les classes de física de l’escola eren terriblement avorrides. Però havia sentit dir que si es movien molt ràpid, un tren s’escurçaria i un rellotge s’endarreriria. Això em semblava fascinant. Com podia passar? Aleshores vaig llegir un llibre d’Einstein que m’havia de fer entendre tot això, però quan el vaig acabar seguia sense entendre res de res.

Segur?

Bé, entenia algunes coses, però hi havia un fet fonamental que se m’escapava. No aconseguia entendre com és que la llum sempre viatja a la mateixa velocitat independentment de com es mogui qui la mesura. ¿Com és possible que si s’encén un llum des d’un tren es vegi la llum a la mateixa velocitat des del tren que des de l’estació? Vaig haver d’estudiar física per entendre-ho.

Ara que ho ha entès, ¿com explicaria aquesta propietat tan estranya de la llum?

La velocitat de la llum és part d’una llei fonamental, i cap llei fonamental pot dependre de com et moguis. Si ho fa, no és una llei.

¿La seva formació inicial en pintura ha tingut alguna influència en la seva activitat com a físic?

Diria que la influència més important és que penso en imatges, no en equacions. Quan penso en un procés, el visualitzo mentalment. No intento complicar-lo amb equacions.

¿Creu que la feina d’un artista i la d’un científic s’assemblen?

I tant! Tots dos treballen en els nivells més alts de creativitat. L’única diferència és que la feina d’un artista s’ha d’adequar a l’estètica interna de l’autor i la feina d’un científic s’ha d’adequar a la natura: en ciència hi poden haver propostes teòriques molt estètiques, però si no les confirmen els experiments s’han de descartar. Ara bé, en el procés de construcció de noves teories científiques s’utilitzen la imaginació i la intuïció, i la intensitat creativa és exactament la mateixa que quan es crea una obra d’art.

Encara pinta?

Sí, però ho faig com a amateur. Per pintar molt bé t’hi has de dedicar tot el dia. Pinto aquarel·les. Des d’aquí pintaria, per exemple, aquestes muntanyes i aquests arbres. M’agrada utilitzar molt de color, no miro de ser realista sinó de posar-hi una mica de sentiment. I m’ho passo molt bé. Tu pintes?

Ja fa molts anys que no.

Doncs ho hauries de reprendre. Perquè jo, quan començo a pintar, tinc un interruptor al cap que apaga tot el que no té a veure amb la pintura. I llavors el meu cervell es dedica exclusivament a pintar. I quan acabo, tinc una sensació de netedat mental tan cristal·lina que em venen al cap idees i pensaments com els que tenia abans de posar-m’hi, però ho fan d’una manera lleugerament diferent. És una meravella.

Però vostè s’hi ha dedicat sempre i deu pintar molt bé.

Al contrari, la clau és que no cal ser especialment bo. Només n’has de gaudir. I et sorprendries de la qualitat que pots assolir. No és veritat que si no tens la capacitat de ser realista i que el dibuix sembli una fotografia no siguis bo. Això no és art. L’art és l’expressió personal del que un veu.

Sobre això de ser bo, n’hi ha que ho diuen dels científics: “La ciència és complicada i està reservada a gent molt intel·ligent”, es diu. Què en pensa?

Jo vaig treballar amb Enrico Fermi. Era un geni absolut, i a més era molt agradable, sempre estava disposat a ajudar. Però no cal ser un geni per fer bona ciència. Hi ha gent intel·ligent fent coses molt diferents. Per fer física s’ha de ser intel·ligent, esclar, però també cal ser-ho per desenvolupar moltes altres activitats. Per fer física s’ha d’apreciar i disfrutar de la bellesa de les relacions. Si t’agrada i penses que és meravellós descriure com funcionen les coses, la física és per a tu. Això és el més important. No es necessita una superintel·ligència. Jo no soc un Fermi, però tot i així puc fer una física d’una qualitat raonable.

Vostè va guanyar un Nobel.

Sí, però si m’hagués imposat l’estàndard de Fermi no hauria arribat enlloc.

Més continguts de