Dos científicos de Bariloche recibieron en Italia uno de los principales premios en el campo de la física teórica
Dos físicos argentinos del Instituto Balseiro recibieron en Italia la Medalla Dirac 2024, uno de los principales premios sobre física teórica del mundo. Sus aportes fueron en relación con la entropía cuántica en la gravedad y la teoría cuántica de campos.
Los físicos argentinos Marina Huerta y Horacio Casini, junto a colegas medallistas de Japón, recibieron la Medalla Dirac 2024 en una ceremonia que se realizó en el Instituto Internacional de Física Teórica, en Italia. Ambos son docentes del Instituto Balseiro e investigadores del CONICET en el Centro Atómico Bariloche de la CNEA.
Sus pares Shinsei Ryu y Tadashi Takayanagi, oriundos de Japón, fueron los otros científicos distinguidos. La medalla Dirac es uno de los premios más prestigiosos de la física teórica a nivel mundial. El anuncio se había realizado en agosto de 2024 y la novedad es que ya se realizó la ceremonia de entrega de premios en el Centro Internacional de Física Teórica (ICTP) de Trieste, en el noreste de Italia.
El reconocimiento fue otorgado por sus contribuciones pioneras al entendimiento de la entropía cuántica en la gravedad y en la teoría cuántica de campos, áreas clave para comprender la materia y la energía a distintas escalas. Los cuatro medallistas participaron de la ceremonia, realizada el pasado 2 de abril en el Budinich Lecture Hall del ICTP, que tuvo lugar en el contexto de la “Escuela de Primavera de Teoría de Supercuerdas y Temas Vinculados”.
De Bariloche al mundo
Tanto Huerta como Casini viven en la ciudad de San Carlos de Bariloche y trabajan en el campo de la teoría cuántica de campos, que es una unión de la teoría de la relatividad especial y la mecánica cuántica, además de investigar la entropía en la gravedad cuántica. Ambos son docentes del Instituto Balseiro, dependiente de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y la Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO) e investigadores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) en la División de Partículas y Campos del Centro Atómico Bariloche de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).
El premio también ha sido una buena noticia para la ciencia argentina por el alcance que tiene en el ámbito de la física. También generó un clima de celebración en el Instituto Balseiro. La noticia tuvo gran repercusión en medios nacionales e internacionales. Además, un día después del anuncio, ambos investigadores brindaron una entrevista en la que profundizan sobre sus líneas de investigación, su experiencia como docentes en el Instituto Balseiro y reflexionan sobre la importancia de la educación y la ciencia en Argentina.
En la entrevista, Marina Huerta cuenta que “la teoría cuántica de campos describe sistemas físicos cuánticos y relativistas. La aplicación históricamente emblemática es la descripción de la física de las interacciones fundamentales entre partículas elementales. Por otro lado, la teoría de la información cuántica, que extiende nociones clásicas de información al universo cuántico, provee herramientas conceptuales, que cuando se aplican a la teoría cuántica de campos, permiten resolver nuevos problemas o reinterpretar con mayor riqueza conceptual problemas ya resueltos”.
La entropía y su concepto
Los conceptos en juego no son simples. Huerta indica que “en particular, en nuestro trabajo, la introducción de la entropía de entrelazamiento, definida originalmente en la teoría de información cuántica como medida de entrelazamiento, resultó en la formulación de teoremas de irreversibilidad del flujo del grupo de renormalización en la teoría cuántica de campos, teorema que solo se conocía en 1+1 dimensiones y que pudo extenderse a 3 y 4 dimensiones espacio-temporales”.
Estos resultados acercan a una interpretación termodinámica para el conteo de grados de libertad a lo largo de las trayectorias del flujo del grupo de renormalización en el espacio de teorías. Por su parte, Horacio Casini refiere que “la entropía es una medida de la desinformación que se tiene sobre algo, por ejemplo, si arrojamos un dado y no sabemos cómo salió, porque está cubierto con el vaso, su entropía se puede decir que es 6, una vez que lo miramos, ya no tiene entropía”.
El entrelazamiento cuántico da una nueva forma de entropía, porque conociendo perfectamente un objeto su entropía será 0, pero aun así, si pensamos en lo que conocemos de una de sus partes, esta no será conocida con exactitud, y tendrá una “entropía de entrelazado”. Así el estado del espacio vacío no tiene entropía, pero si pensamos en una región del espacio, como una esfera, habrá una entropía, un desconocimiento del estado de vacío exacto en esa región.