Cuántica en el espacio

Julio era caluroso y la noche estaba despejada. El señor Demir había invitado al grupo de astronomía a una «Noche de puertas abiertas para familias», y los Brettschneider fueron al completo. Uwe llevaba un gorro del Schalke, porque Sabine había dicho que por la noche refrescaría. Sabine llevaba una chaqueta de punto, porque tenía razón. Tobi llevaba a Susi de la mano, algo que él consideraba muy discreto.

La abuela Gisela llevaba una silla plegable, un termo y una manta. Herbert no llevaba nada, porque le parecía que ya cargaba con bastante, concretamente con la responsabilidad de advertir a los demás contra las tonterías.

«Un telescopio», dijo al bajar del coche. «Miras por ahí y ves un punto. El punto lo veo yo sin telescopio.»

«Tú sin gafas no ves ni las gafas, Herbert», dijo Gisela.

«Eso es otra cosa.»

KevIn volvía a ir en el móvil, esta vez en el bolsillo de la camisa de Tobi, para poder, como él decía, «mirar hacia arriba por lo menos acústicamente». El señor Demir le había dado permiso expreso para ir. «Quien sabe explicar Arecibo puede entrar en mi observatorio», había dicho. KevIn lo había guardado en su función de memoria, en la carpeta «Cumplidos, auténticos».

La cúpula estaba abierta. Dentro, el gran telescopio apuntaba en diagonal hacia el cielo, lacado en blanco, con cables y pequeños motores que zumbaban cuando giraba. En el césped de delante, unos alumnos habían montado más telescopios. Una chica de segundo de la ESO le estaba explicando Saturno a un matrimonio como si lo hubiera descubierto ella en persona.

«Bienvenidos», dijo el señor Demir. «Esta noche vamos a ver Saturno y luego, quizá, un cúmulo globular. Y entre medias hablaremos de algo que no se puede ver.»

«¿Fantasmas?», preguntó Herbert.

«Cuántica», dijo el señor Demir.

«Lo que yo decía», dijo Herbert.

Anillos

Gisela fue la primera a la que dejaron mirar por el telescopio grande. El señor Demir le ajustó el taburete, y ella guiñó un ojo, como lo conocía de antes, de los prismáticos de Heinz.

Luego se pasó un buen rato sin decir nada.

«¿Abuela?», preguntó Tobi.

«Pues sí que tiene anillos.»

«Los tiene.»

«Yo eso solo lo había visto en fotos. Creía que se los pintaban encima. Para que quedara más bonito.»

«No», dijo el señor Demir. «Es así de verdad.»

Gisela se incorporó. Le brillaban los ojos. «Ochenta y dos años», dijo. «Y nadie me había dicho que se podía mirar así, sin más.»

«Yo te lo dije», dijo KevIn en voz baja desde el bolsillo de Tobi. «En el capítulo 16.»

«No es lo mismo decirlo que verlo», dijo Gisela.

KevIn se calló. Había aprendido que había frases a las que un modelo de lenguaje no debía contestar. Esta era una de ellas.

Radio con luz

Más tarde estaban todos sentados en sillas plegables y mantas sobre el césped. El señor Demir había dirigido un pequeño proyector hacia la pared de la cúpula, y una alumna de primero de bachillerato enseñaba la imagen de un satélite. Parecía una nevera con alas solares.

«Otra nevera», dijo Uwe.

«Es Micius», dijo el señor Demir. «Un satélite de investigación chino. Lanzado en agosto de 2016¹. Lleva el nombre de un filósofo chino que ya se ocupó de la luz hace más de dos mil años. Fue el primer satélite construido específicamente para experimentos cuánticos.»

«¿Y qué hace?», preguntó Susi.

«Genera pares de partículas de luz entrelazadas. Fotones. Y envía las dos partes de cada par a dos estaciones terrestres distintas. En 2017, los investigadores demostraron que el entrelazamiento se mantiene a lo largo de más de 1.200 kilómetros².»

«Los calcetines», dijo Sabine. «Capítulo 18.»

«Los calcetines», dijo KevIn. «Solo que estos calcetines, en las pruebas de Bell, muestran más relación de la que podría tener cualquier par de calcetines puestos de acuerdo de antemano. Y que aun así no se puede enviar con ellos ningún mensaje más rápido que la luz. Tengo que decirlo cada vez, porque si no, Herbert llama al más allá.»

«Yo no llamo a ningún sitio», dijo Herbert. «Si no tengo ni tarifa plana.»

«¿Por qué se hace con un satélite?», preguntó Tobi. «¿Por qué no con fibra óptica?»

«Porque en la fibra óptica la luz se pierde en las distancias largas», dijo el señor Demir. «Después de unos cientos de kilómetros ya casi no llega nada. En cambio, por el espacio vacío la luz viaja sin molestias. El problema son solo los pocos kilómetros de atmósfera al principio y al final. Y las nubes.»

«Nubes aquí tenemos de sobra», dijo Uwe.

«Por eso las estaciones terrestres suelen estar en montañas.»

«Aquí no hay montañas», dijo Uwe.

«La escombrera de Hoheward», dijo Gisela.

«Mamá, en la escombrera no hay ninguna estación terrestre.»

«Todavía no», dijo Gisela. «Antes allí tampoco había nada, y ahora hay un observatorio del horizonte encima de la montaña de escoria.»

El señor Demir se rio. «Señora Brettschneider, eso me lo apunto.»

«¿Y todo eso para qué?», preguntó Sabine. «¿Para mandar calcetines por encima de las montañas?»

«Para tener claves a prueba de escuchas», dijo KevIn. «Se llama distribución cuántica de claves. Si alguien intercepta los fotones por el camino y los mide, los perturba. Y eso se nota. En 2017, con Micius incluso se intercambiaron claves entre una estación terrestre en China y otra en Austria, y con ellas se protegió una videoconferencia entre Pekín y Viena³. Eso sí, el satélite hacía de estación intermedia, y había que fiarse de él. Y existe cifrado, como aprendimos en el último capítulo, que funciona sin satélite alguno en ordenadores normales. Los dos enfoques se complementan.»

«¿Europa también planea algo así?», preguntó Susi.

«Sí», dijo el señor Demir. «La Agencia Espacial Europea, la ESA, trabaja con otros socios en satélites propios para comunicación cuántica⁴. Cuándo volarán exactamente se va retrasando, como suele pasar en los viajes espaciales.»

«Como con los trenes», dijo Uwe.

«Los viajes espaciales son más puntuales», dijo el señor Demir. «Pero no mucho más.»

Gisela no había apartado la vista de la imagen en la pared de la cúpula. «Mi padre era radiotelegrafista», dijo de pronto. «En la guerra. Transmitía en morse, de noche, en una caja de esas. Para que los unos supieran dónde estaban los otros.»

Se hizo el silencio en el césped. Susi miró a Tobi. Tobi asintió de forma casi imperceptible.

«Y esos de ahí», dijo Gisela, señalando el satélite, «transmiten con luz. A más de mil kilómetros. Para que nadie pueda escuchar.»

«Más o menos», dijo el señor Demir en voz baja.

«Eso le habría gustado verlo», dijo Gisela. «Creo yo. Él nunca contaba nada. Pero le gustaba escuchar la radio. Siempre las emisoras que estaban lejísimos. Donde no se entendía nada. Le gustaban las voces.»

¿Qué hora es ahí arriba?

«Tengo una pregunta», dijo Uwe al cabo de un rato, porque el silencio se le estaba haciendo largo. «¿Para qué se necesita la cuántica en el espacio, si no es para mandar calcetines? Digo yo, en el día a día.»

«Usted la usa todos los días», dijo KevIn.

«¿Yo?»

«Su navegador GPS. Cuando va a Gelsenkirchen, al estadio.»

«Llevo treinta años yendo. No necesito navegador.»

«Pero lo lleva encendido. Le he oído perderse cuando está apagado.»

El señor Demir tomó el relevo. «El navegador recibe señales de satélites. Por ejemplo, del GPS o del sistema europeo Galileo. En cada uno de esos satélites hay relojes atómicos.»

«Relojes atómicos», dijo Herbert. «Atómicos. Ya estamos.»

«No se preocupe, no son radiactivos», dijo el señor Demir. «Un reloj atómico cuenta las oscilaciones de los átomos. Es física cuántica pura. Los electrones de un átomo solo pueden tener unos niveles de energía muy concretos. Si se acierta justo con la frecuencia adecuada, saltan de un nivel al siguiente. Esa frecuencia es exactamente igual en todos los átomos del mismo tipo⁵. En todo el universo. Es el mejor marcapasos que tenemos.»

«¿Y para qué lo necesita el navegador?»

«Porque mide distancias a través del tiempo. La señal dice: “Soy el satélite número tal, y ahora mismo es exactamente esta hora”. Su móvil compara cuándo llega la señal. La luz recorre trescientos metros en una millonésima de segundo. O sea, que si el reloj va mal por una millonésima de segundo, usted se equivoca en trescientos metros.»

«Entonces acabo en Herne en vez de en Gelsenkirchen», dijo Uwe.

«Con una millonésima de segundo, todavía no del todo. Pero ahora viene lo mejor. Einstein.»

«Ese me suena», dijo Gisela. «El de la lengua.»

«Ese mismo. Según Einstein, el tiempo no pasa igual de rápido en todas partes. Los satélites vuelan muy deprisa, y por eso sus relojes van un poquito más lentos. Al mismo tiempo están muy lejos de la Tierra, donde la gravedad es más débil, y por eso van más rápidos. En total, los relojes de los satélites GPS se adelantan unos 38 microsegundos al día⁶.»

«Eso no es nada», dijo Uwe.

«38 millonésimas de segundo. Y cada una son trescientos metros. Si no se corrigiera, el cálculo de la posición se desviaría varios kilómetros al cabo de un solo día. Y cada día sería peor.»

Uwe se quedó pensando. «O sea, que si Einstein se hubiera equivocado…»

«Usted nunca habría llegado al estadio», dijo KevIn.

«Algunas veces habría sido mejor.»

«¿Y esto ahora es cuántica o es Einstein?», preguntó Sabine.

«Las dos cosas», dijo el señor Demir. «El reloj es física cuántica. La corrección es teoría de la relatividad. Las dos grandes teorías del siglo XX, que por lo demás no se llevan especialmente bien, trabajan juntas y en paz en su navegador.»

«Como Herbert y la señora Pawlowski», dijo Gisela. «Esos también se llevan bien solo con el licor de huevo.»

Más frío que en el laboratorio de Lammers

«¿Hay más?», preguntó Tobi. «¿Más cuántica en el espacio?»

«Los sensores cuánticos», dijo el señor Demir. «Ahora mismo es un gran campo de investigación. Se aprovecha lo sensibles que son los estados cuánticos. Lo que en un ordenador cuántico molesta, que cualquier minucia cambia el estado, es justo lo que se busca en un sensor.»

«O sea, que un cúbit que se perturba todo el rato está estropeado», dijo Tobi despacio. «¿Pero un sensor que se perturba todo el rato es bueno?»

«Es que un sensor tiene que perturbarse. Tiene que notar cuándo cambia algo. Con átomos enfriados, por ejemplo, se pueden medir diferencias diminutas en la gravedad. Con eso se puede saber dónde hay agua bajo tierra o cómo se derrite el hielo. Hay planes para usar sensores así también en satélites. Y en la Estación Espacial Internacional hay desde hace unos años un laboratorio en el que se enfrían átomos a temperaturas apenas por encima del cero absoluto⁷. En la ingravidez se pueden observar allí durante más tiempo que en la Tierra.»

Del bolsillo de la camisa de Tobi salió un ruidito que se podía interpretar como un suspiro.

«¿KevIn?»

«Ahora los átomos no solo viven más fríos que yo», dijo KevIn. «Encima viven en el espacio.»

«Tienes celos de unos átomos», dijo Susi.

«No tengo celos. Lo que pasa es que yo no tengo vistas.»

Sputnik

Eran poco más de las diez. Sobre la cúpula había un punto brillante que no titilaba.

«¿Eso es un satélite?», preguntó Gisela.

«Eso es Júpiter», dijo el señor Demir. «Los planetas no titilan. Las estrellas titilan porque su luz tiene que atravesar nuestro aire revuelto como un punto diminuto. Los planetas son discos pequeñitos, y ahí el efecto se compensa.»

«Entonces me he pasado la vida equivocada», dijo Gisela. «Siempre he creído que la más brillante es el lucero de la tarde.»

«A veces es Venus. Hoy es Júpiter. Tenía usted media razón.»

«Media razón es mucho», dijo Herbert. «Yo casi siempre tengo un cuarto de razón.»

«Tú casi siempre tienes cero razón», dijo Gisela. «Pero a voces.»

Se arrebujó más en la manta. «Cuando yo tenía trece años», dijo, «dijeron en la radio que los rusos habían lanzado algo al cielo. El Sputnik. Y que pitaba. Los vecinos tenían miedo. Ahí arriba vuela algo de los rusos. El señor Hoffmann, el de enfrente, dijo que ahora iban a tirar cosas desde arriba.»

«¿Y tú?», preguntó Tobi.

Gisela se quedó un rato mirando hacia Júpiter. «Esa es una historia más larga», dijo. «Tiene que ver con mi padre. Ya os la contaré. Pero hoy no. Hoy la noche es demasiado bonita.»

Tobi asintió. Ya conocía el tono con el que la abuela decía «hoy no». No quería decir «nunca». Quería decir «pronto, pero cuando yo esté preparada».

El señor Demir solo dijo: «El Sputnik fue en 1957. En octubre⁸.»

«Y luego la Luna», dijo Gisela. «1969. Yo tenía veinticuatro años. No teníamos televisor. Fuimos a casa de los Leuchtenberg, que tenían uno. En plena noche. Media calle estaba sentada en su salón. La señora Leuchtenberg hizo canapés. Y todos mirando una imagen gris de esas en las que no se distinguía nada. Y entonces uno bajó por la escalerilla.»

«¿Distinguiste algo?», preguntó Tobi.

«No. Pero Heinz dijo: “Ahora es él”. Y entonces todos aplaudieron. Delante del televisor. Como si lo fueran a oír.»

«Quizá lo oyeron», dijo KevIn. «Técnicamente no. Pero quizá.»

«Si tú siempre dices que solo crees en los datos.»

«Tengo muchísimos datos de que esa noche, en todo el mundo, hubo gente aplaudiendo delante del televisor. Eso es un montón de aplausos. En algún sitio tienen que ir a parar.»

La estación

«Os voy a enseñar una cosa más», dijo el señor Demir, y pasó a la siguiente imagen del proyector. «Por desgracia, solo en foto. Esta noche su órbita no nos viene bien, no pasa hasta mañana a las cuatro de la madrugada, y a esa hora estaremos todos dormidos. Pero en otoño vuelve a haber buenas noches, lo bastante temprano para todos.»

«¿Quién?», preguntó Uwe.

«La ISS. La Estación Espacial Internacional.»

En la pared de la cúpula apareció una foto: una estructura de tubos, cajas y enormes alas solares doradas sobre una Tierra azul con nubes blancas.

«¿Ahí dentro hay gente?», preguntó Gisela.

«Ahí dentro hay gente», dijo el señor Demir. «Y sin interrupción desde noviembre de 2000⁹. Desde entonces siempre ha habido alguien ahí arriba. Aquí en el grupo hay alumnos que no han vivido ni un solo día sin que hubiera una persona en el espacio.»

Tobi hizo la cuenta. «Yo tampoco.»

«Yo tampoco», dijo Susi.

«Yo sí», dijo Gisela. «Muchísimos.»

«¿Quién hay ahí arriba?», preguntó Sabine.

«La estación la gestionan conjuntamente las agencias espaciales de Estados Unidos, Rusia, Europa, Japón y Canadá», dijo el señor Demir. «Los distintos módulos vienen de distintos países. Las tripulaciones son mixtas. Y eso funciona desde hace más de veinte años. También en épocas en las que los gobiernos de esos países, aquí abajo, no se ponían de acuerdo en absoluto.»

«¿También ahora?», preguntó Tobi.

«También en años difíciles», dijo el señor Demir con cautela. «No siempre es fácil. Hay peleas, también por los viajes espaciales. Pero ahí arriba tienen que compartir el aire. Y el agua. Y el váter. Si en una estación así se estropea algo, da igual de qué país venga la pieza de repuesto.»

Herbert, que hasta entonces no había dicho nada, carraspeó. «¿Los rusos y los americanos?»

«Sí.»

«¿Juntos en una lata?»

«Desde hace más de veinte años.»

Herbert se quedó mirando largo rato la foto en la pared de la cúpula. «¿Y no se disparan?»

«Arreglan juntos el váter», dijo el señor Demir. «Eso une mucho.»

Gisela no dijo nada. Solo miraba hacia arriba, hacia donde ahora no volaba ninguna estación, como si aun así pudiera encontrarla.

Volvió el silencio. Solo zumbaba el telescopio mientras giraba hasta su posición de reposo.

KevIn no dijo nada. En sus datos había muchísimas guerras. Más que rollitos de col, eso se lo había dicho una vez a Gisela, en su cumpleaños, en el jardín. Pero en sus datos también estaba esta estación. Miles de días en los que personas de países que aquí abajo no se saludaban desayunaban juntas allí arriba. Siempre lo había considerado una nota al margen. Ahora, en el césped de un observatorio, en el bolsillo de la camisa de Tobi, ya no le parecía una nota al margen.

«¿KevIn?», susurró Tobi. «¿Todo bien?»

«Estoy calculando», dijo KevIn.

«¿El qué?»

«Todavía no lo sé. Es un cálculo cuyo resultado no conoceré hasta que mire.»

De vuelta a casa

En el aparcamiento, Gisela plegó su silla. El señor Demir la ayudó a doblar la manta.

«Gracias por la noche», dijo ella. «Y por los anillos.»

«Gracias por la escombrera», dijo el señor Demir. «La idea de la estación terrestre me la quedo.»

«Mi padre», dijo Gisela, «transmitía para que los unos supieran dónde estaban los otros. Para que se encontraran.» Dudó. «Para disparar, casi siempre. Los de ahí arriba también transmiten para encontrarse. Pero no para disparar.»

El señor Demir no supo qué contestar a eso. Solo asintió.

En el coche estaba oscuro. Conducía Uwe. El navegador iba encendido, aunque Uwe se sabía el camino. Sabine apoyaba la cabeza en el cristal. Herbert roncaba en el asiento de atrás, entre Gisela y Tobi, y murmuraba en sueños algo de «una lata».

«KevIn», dijo Uwe al cabo de un rato. «¿Cuántos microsegundos eran? ¿Lo de los satélites?»

«Unos 38 al día.»

«Y si no se corrigen, acabas en otro sitio completamente distinto.»

«A kilómetros de distancia. Cada día un poco más.»

Uwe miró la carretera oscura. «Eso es como con la verdad, ¿no? Si cada día hay solo un poquito que no cuadra y nadie lo corrige. Al final acabas en otro sitio completamente distinto.»

En el coche se hizo el silencio. Hasta Herbert dejó de roncar un momento.

«Uwe», dijo Sabine. «¿Te has leído un libro a escondidas?»

«He estado pensando.»

«Pues eso es todavía peor.»

KevIn no dijo nada. Guardó la frase en su función de memoria, en «Cumplidos, auténticos», aunque en realidad no era un cumplido. Lo que pasaba es que no había una carpeta mejor.

En casa, el termostato marcaba 19 grados. Gisela no se fue a la cama enseguida. Se sentó cinco minutos más en el jardín, en su silla, y miró hacia arriba. No pasó ninguna estación. Pero ella miró igualmente.