ESCUCHAR LO INVISIBLE: EL CERN Y LA MÚSICA SECRETA DE LA MATERIA

A 72 años de la fundación del laboratorio que decidió preguntarle al universo de qué está hecho

El 29 de septiembre de 1954 nació oficialmente el CERN.

Han pasado 72 años.

Para mucha gente, sin embargo, el CERN parece algo mucho más reciente. Entró verdaderamente en el imaginario colectivo cuando comenzamos a escuchar hablar del Gran Colisionador de Hadrones, el LHC; de aquel gigantesco anillo subterráneo de 27 kilómetros construido entre Francia y Suiza; de protones viajando casi a la velocidad de la luz; de colisiones, antimateria, dimensiones, bosones y de aquella partícula que los medios se empeñaron en llamar —con una expresión bastante poco afortunada para los físicos— «la partícula de Dios».

Pero el CERN es mucho más antiguo que el LHC.

Y, sobre todo, es mucho más que una máquina.

Nació en una Europa que todavía tenía las cicatrices abiertas de la Segunda Guerra Mundial. Su Convención había sido firmada por doce Estados europeos y entró oficialmente en vigor aquel 29 de septiembre de 1954. Había detrás una idea científica, desde luego, pero también una idea profundamente humanista: hacer ciencia juntos después de haber aprendido a destruirnos juntos.

No es poca cosa.

Su propia constitución estableció que la organización se dedicaría a la investigación fundamental y no tendría relación con trabajos destinados a fines militares. La ciencia como territorio común. La ciencia, también, como posibilidad de paz.

Y desde entonces el CERN ha hecho algo que me parece profundamente musical: ha buscado lo invisible.

Porque eso hacemos también los músicos.

Trabajamos con algo que no puede tocarse.

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La música antes de la música

Durante años he utilizado en conferencias, clases y algunos de mis escritos una sentencia medieval que siempre me ha parecido extraordinaria:

Ars sine scientia nihil est.

El arte sin ciencia no es nada.

La frase procede de una discusión ocurrida durante la construcción de la Catedral de Milán hacia 1400. El arquitecto francés Jean Mignot cuestionaba algunos procedimientos de los maestros lombardos y defendía la necesidad de que la construcción estuviera sustentada por el conocimiento geométrico.

Los lombardos respondieron:

Scientia sine arte nihil est.

La ciencia sin arte no es nada.

Qué maravilla.

Han pasado más de seis siglos y seguimos discutiendo exactamente lo mismo.

Me interesa especialmente que aquella disputa ocurriera alrededor de una catedral. Porque una catedral gótica es piedra, pero también es número; es arquitectura, pero también geometría; es materia organizada mediante proporciones que terminan convirtiéndose en una experiencia espiritual y perceptiva.

Exactamente como la música.

Pitágoras ya había descubierto que detrás de los intervalos musicales existían relaciones numéricas. Una octava podía expresarse mediante una proporción sencilla. También una quinta. De pronto aquello que parecía pertenecer exclusivamente al oído podía escribirse mediante números.

El sonido tenía arquitectura.

Y la arquitectura tenía música.

Siglos después, Kepler imaginaría una Harmonices Mundi, una armonía del mundo; y ya en nuestra época la física descubriría que, cuando descendemos suficientemente hacia el interior de la materia, nuestra confortable percepción de objetos sólidos comienza a desvanecerse y aparecen campos, probabilidades, interacciones, simetrías.

El universo deja de parecer una colección de cosas.

Empieza a parecer una organización de relaciones.

¿No hacemos algo semejante los compositores?

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Veintisiete kilómetros para mirar una fracción de segundo

El Gran Colisionador de Hadrones comenzó a funcionar en 2008. Su anillo tiene aproximadamente 27 kilómetros y en él haces de partículas son acelerados hasta velocidades extraordinariamente cercanas a la de la luz.

Pero la imagen popular de dos partículas chocando como automóviles microscópicos resulta insuficiente.

Lo verdaderamente extraordinario es lo que estamos intentando preguntar mediante esas colisiones.

¿Qué ocurrió cuando el universo era inconcebiblemente joven?

¿Qué condiciones existieron durante las primeras fracciones de segundo posteriores al Big Bang?

Y digo Big Bang con cuidado, porque tampoco debemos imaginarlo simplemente como una bomba que explotó dentro de un espacio vacío. Fue el propio universo expandiéndose desde un estado extremadamente caliente y denso.

El CERN intenta reconstruir fugazmente algunas de aquellas condiciones.

Durante instantes absurdamente pequeños.

Y después escucha.

Permítaseme utilizar el verbo.

Porque los enormes detectores del CERN son, en cierto sentido, instrumentos de escucha. No escuchan como nuestros oídos. Registran trayectorias, energías, cargas, decaimientos y acontecimientos que posteriormente deben reconstruirse mediante cantidades colosales de información.

Una partícula aparece y desaparece.

Deja rastros.

El científico contempla esos rastros e intenta reconstruir aquello que no pudo observar directamente.

El compositor conoce muy bien ese procedimiento.

También nosotros trabajamos muchas veces con la huella de algo que ya no está.

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El Higgs: encontrar algo por aquello que deja detrás

El 4 de julio de 2012 ocurrió uno de los grandes acontecimientos científicos de nuestro tiempo.

Los experimentos ATLAS y CMS anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula compatible con el bosón de Higgs.

No la vieron directamente.

El Higgs vive apenas una fracción inimaginablemente pequeña de segundo y se transforma inmediatamente en otras partículas. Había que encontrarlo reconstruyendo sus productos de desintegración entre miles de millones de colisiones.

Me parece una idea bellísima.

Conocer algo por la resonancia de su desaparición.

¿No es también eso la música?

Una nota existe precisamente porque muere. En el instante en que la escuchamos ya está comenzando a desaparecer. Lo único que permanece es su resonancia, su memoria y la relación que establece con aquello que viene después.

La física de partículas y la música parecen encontrarse aquí en un territorio inesperado: ambas necesitan reconstruir estructuras a partir de acontecimientos efímeros.

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Una obra que todavía no existe

Hace algunos años tuve la fortuna de entrar en contacto con dos científicos vinculados al CERN.

De aquellas conversaciones surgió una idea que durante mucho tiempo he mantenido guardada y que, curiosamente, nunca había contado públicamente.

Queríamos hacer una obra.

Una obra para orquesta sinfónica, electrónica y un sistema de detección de partículas procedentes del espacio.

La idea era colocar detectores en el escenario, entre los músicos, quizá en el proscenio e incluso entre el público. Los acontecimientos registrados por aquellos sensores serían traducidos en tiempo real a información musical y visual.

La materia invisible se convertiría en sonido.

Recuerdo que los científicos me enviaron un archivo de Excel gigantesco. Había allí una cantidad enorme de datos: mediciones, valores eléctricos diminutos, acontecimientos registrados por los detectores.

Para un científico aquello era información experimental.

Para mí comenzaba a convertirse en una partitura.

Tuve que desarrollar un programa capaz de tomar aquellos valores infinitesimales y escalarlos: multiplicarlos por mil, cinco mil, diez mil veces, hasta llevarlos a un rango utilizable por el sistema electrónico.

Y ocurrió algo que todavía recuerdo con emoción.

Los números comenzaron a producir acontecimientos sonoros.

De pronto, una columna de Excel dejó de ser una columna de Excel.

Comenzó a sonar.

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Una precisión necesaria

Durante aquellas conversaciones hablábamos de fotones y de partículas que llegan constantemente hasta nosotros desde el espacio. Con los años he aprendido a ser más cuidadoso con la terminología, porque aquí conviven fenómenos diferentes.

Los fotones solares ordinarios llegan a la Tierra en cantidades inmensas —no uno o dos por metro cuadrado— y durante el día constituyen precisamente la radiación que llamamos luz solar. Tardan aproximadamente ocho minutos y veinte segundos en recorrer los casi 150 millones de kilómetros que separan al Sol de la Tierra.

Otra cosa son determinados acontecimientos de alta energía y las partículas secundarias producidas por los rayos cósmicos, que pueden registrarse individualmente mediante detectores.

Por eso, si algún día retomo aquel proyecto —y espero hacerlo— habrá que regresar también a aquellos datos originales y determinar exactamente qué tipo de eventos estaban siendo registrados.

Pero musicalmente la idea permanece intacta.

Y quizá incluso más interesante.

No se trataría de inventarle sonidos al cosmos.

Se trataría de permitir que el comportamiento real de la materia interviniera en la composición.

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La orquesta y el universo

Imagino todavía aquella obra.

La orquesta toca.

Pero no está completamente sola.

Hay otro intérprete.

El universo.

Un acontecimiento detectado modifica una frecuencia. Otro transforma una densidad orquestal. Otro altera una imagen proyectada. Determinados valores controlan espacialización, alturas, timbres, intensidades o procesos electrónicos.

La partitura establece las reglas.

Pero la naturaleza introduce lo imprevisible.

De esa manera, ninguna ejecución podría ser exactamente igual a otra.

El compositor habría escrito una arquitectura de posibilidades y el cosmos decidiría, parcialmente, cómo recorrerla.

Esto cambia incluso nuestra idea tradicional de autoría.

¿Quién estaría componiendo?

¿El compositor?

¿El algoritmo?

¿El detector?

¿La partícula?

¿El universo?

Probablemente todos.

Y eso me parece extraordinario.

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El CERN también ha escuchado

No soy, desde luego, el primero en pensar que entre la física del CERN y el sonido existe un territorio fértil.

Desde principios de la década pasada, el propio CERN estableció programas sistemáticos de encuentro entre científicos y artistas. En 2011 anunció Collide@CERN, concebido precisamente para poner en contacto la investigación científica con distintas disciplinas artísticas.

En 2013 ocurrió algo particularmente significativo: una convocatoria de Collide estuvo dedicada específicamente a la música.

El entonces director general del CERN, Rolf Heuer, señaló algo fundamental: muchos físicos del laboratorio son también músicos porque los patrones y la abstracción pertenecen a ambos mundos.

No podría estar más de acuerdo.

El artista sonoro estadounidense Bill Fontana realizó también una residencia en CERN y desarrolló Acoustic Time Travel, explorando acústicamente el propio entorno tecnológico del laboratorio y del LHC.

Hoy Arts at CERN continúa desarrollando residencias y colaboraciones internacionales. Es decir, aquello que durante siglos quisimos dividir en facultades, departamentos y especialidades vuelve inevitablemente a encontrarse.

Arte.

Ciencia.

Tecnología.

Pensamiento.

Quizá nunca estuvieron verdaderamente separados.

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Escuchar aquello que no tiene sonido

Hay, sin embargo, una distinción que considero importante.

Las partículas subatómicas no producen música en el sentido ordinario.

Los datos científicos no contienen escondida una sinfonía esperando ser descubierta.

Somos nosotros quienes establecemos correspondencias.

A ese procedimiento podemos llamarlo sonificación: traducir conjuntos de datos a parámetros perceptibles mediante sonido.

Una magnitud puede convertirse en altura.

Una energía, en intensidad.

Una trayectoria, en movimiento espacial.

Una frecuencia estadística, en ritmo.

El procedimiento es artificial, desde luego.

Pero también lo es una partitura.

Una partitura no es música: es un sistema simbólico que permite convertir signos gráficos en acontecimientos acústicos.

Quizá por eso la sonificación científica me resulta tan cercana a la composición.

En ambos casos construimos puentes entre mundos que hablan idiomas diferentes.

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Del telescopio al microscopio del universo

Durante siglos miramos hacia arriba.

El telescopio prolongó nuestros ojos y nos permitió descubrir que aquellos pequeños puntos luminosos eran mundos, soles, galaxias.

El CERN realizó, en cierto modo, el viaje contrario.

En lugar de dirigirse hacia lo infinitamente grande, penetró en lo infinitamente pequeño.

Pero ambos caminos terminan encontrándose.

Porque investigar una partícula elemental significa también investigar la historia del universo.

Lo más pequeño puede contener información sobre lo más grande.

Un protón que recorre un acelerador bajo la frontera franco-suiza termina haciéndonos preguntas sobre los primeros instantes del cosmos.

Es una paradoja maravillosa.

Hay que descender profundamente en la materia para poder mirar hacia el principio del tiempo.

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Ars sine scientia

Mi proyecto con aquellos científicos nunca llegó a realizarse.

Las agendas.

Los tiempos.

Los compromisos.

Esas cosas tan humanas que a veces consiguen detener incluso los proyectos que pretenden escuchar al universo.

Conservo, sin embargo, los datos.

Conservo aquel enorme archivo de Excel.

Y, sobre todo, conservo algo que para mí resulta todavía más importante: el primer programa que escribí para traducir aquellos acontecimientos en señales capaces de convertirse en sonido.

Está ahí.

Dormido.

No lo considero un fracaso.

Los compositores sabemos que algunas obras necesitan permanecer años en silencio antes de decirnos qué quieren ser.

Tal vez aquella obra simplemente todavía no ha llegado a su tiempo.

Algún día me gustaría regresar al CERN, recuperar aquella conversación y terminarla. Hoy disponemos, además, de herramientas computacionales, sistemas interactivos y procedimientos de inteligencia artificial que entonces apenas comenzábamos a imaginar. Aquella obra podría ser ahora mucho más compleja, pero también más orgánica.

Orquesta sinfónica.

Electrónica.

Matemáticas.

Física de partículas.

Imagen.

Datos reales.

Y el azar objetivo de un universo que continúa atravesándonos aunque no podamos verlo.

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Hace aproximadamente seis siglos, frente a los problemas geométricos y constructivos de una catedral, Jean Mignot pronunció:

Ars sine scientia nihil est.

Sin ciencia, el arte no es nada.

Los maestros lombardos le devolvieron la frase como un espejo:

Scientia sine arte nihil est.

Sin arte, la ciencia no es nada.

Tal vez ambos tenían razón.

El 29 de septiembre el CERN cumple 72 años intentando comprender de qué estamos hechos.

Los músicos llevamos milenios intentando comprender qué significa estar aquí.

Parecen preguntas distintas.

No estoy tan seguro.

Porque en algún punto remoto —entre una ecuación y una frecuencia, entre una colisión de protones y la vibración de una cuerda, entre un detector enterrado bajo la tierra y una orquesta esperando el primer gesto del director— ambas preguntas terminan tocándose.

Y quizá allí se encuentre la verdadera música del universo.

No necesariamente una música que podamos escuchar.

Sino algo mucho más inquietante:

una música que todavía estamos aprendiendo a convertir en sonido.