El matemático quillotano que se convirtió en el “padre de la invisibilidad”

Tras doctorarse en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, Gunther Uhlmann desarrolló una teoría que hoy permite “desaparecer” objetos.

REPORTAJES.- En 2003, el chileno Gunther Uhlmann hizo historia en el mundo al desarrollar una fórmula matemática que permite conocer cómo serían las propiedades físicas de los objetos invisibles. Por su trabajo, es considerado el “padre de la invisibilidad”.

Hoy en día la invisibilidad ya existe: se realizan experimentos en laboratorios de todo el mundo con materiales que se pueden volver invisibles a ondas de frecuencia pequeñas y medias, gracias a la fórmula de Gunther.

El matemático es originario de Quillota. De hecho, nació en el Hospital San Martín y se crió en San Isidro. Actualmente vive en Seattle y realiza investigación en Matemáticas en la Universidad de Washington.

El papá de Gunther Uhlmann era alemán y llegó a Chile cuando tenía sólo 13 años, en 1939, poco antes de que estallara la Segunda Guerra Mundial. En nuestro país, conoció a una chilena, que fue la madre de Gunther. Él fue el mayor de tres hermanos.

Actualmente tiene 70 años y reside desde hace décadas en Estados Unidos. 

Estudió en el Instituto Rafael Ariztía

La infancia de Gunther Uhlmann se desarrolló en una gran parcela ubicada al lado de la Escuela de Caballería en San Isidro, donde su padre era administrador.

“Tuve una niñez que ahora aprecio mucho más. Crecí en medio de los paltos y con frutas. Yo pensaba que todo eso era normal, y ahora lo aprecio porque lo perdí”, cuenta Uhlmann.

Gunther estudió toda su enseñanza escolar en el Instituto Rafael Ariztía de Quillota.

“Todos los días tomábamos el bus al instituto. En esa época, después volvíamos a almorzar a la casa y volvíamos de nuevo al instituto”, recuerda el científico.

Su habilidad con las matemáticas lo volvió popular con sus compañeros, que le pedían que les hiciera las tareas y que los ayudara a estudiar para los exámenes finales.

“Era un terror para nosotros, venían profesores de colegios fiscales. Había algunos que no pasaban los exámenes y se tomaba un nuevo examen en marzo. Yo ayudaba a algunos de mis amigos a que se prepararan para el examen en marzo”, dice Gunther.

Los años de la Unidad Popular

Tras egresar del Instituto Rafael Ariztía en 1968, Gunther entró a la carrera de Licenciatura en Matemáticas en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, en Santiago.

En esos años, vivió en distintas pensiones de la capital. “Cuando estudiaba en Santiago, tomaba el tren en la ex Estación Mapocho todos los fines de semana y venía a Quillota”, recuerda.

Esa época era agitada en lo social y político, durante el gobierno de Allende y la Unidad Popular.

Paralelamente, durante su carrera, conoció a Carolina Parrini, oriunda de Santiago, quien se convirtió en su compañera de vida. Se casaron en octubre de 1973 y años después tuvieron a sus hijos, Ana Carolina y Erich Luis.

Tras finalizar sus estudios, obtuvo la Licenciatura en Matemáticas en 1973. Lamentablemente, ese año, una tragedia golpeó a su familia: uno de los hermanos menores de Gunther, Erich, murió a la edad de 18 años en un accidente de tránsito en Quillota.

Fue una época muy difícil para su familia. Pocos meses después, a Gunther le surgió una oportunidad en el extranjero. “Había un profesor de Estados Unidos, en la Facultad de Ciencias donde yo estaba. Era profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Yo no sabía realmente lo que era y él insistió en que postulara. Fue a la única universidad a la que postulé y conseguí una beca de la Fundación Ford”, dice Gunther.

Uhlmann recuerda cómo recibió su familia la noticia de su beca. “Por un lado estaban muy contentos por mí. Por otro lado, yo me iba a ir de Chile y mi hermano había muerto hace pocos meses. Yo me fui en agosto del 73 y mi hermano había muerto en febrero. Entonces como que quedaron un poco solos. Son como sentimientos mezclados”, dice Gunther Uhlmann. En honor a su hermano, el matemático nombró Erich Luis a su hijo.

El beneficio le permitía estudiar un Doctorado en Matemáticas de forma prácticamente gratuita, así que el joven recién titulado emigró a Estados Unidos.

Golpe militar en su primer día de doctorado

Con 21 años, el matemático llegó a Estados Unidos en agosto de 1973 y su primera clase en el MIT, en Cambridge, Massachusetts, fue el día martes 11 de septiembre de ese año.

“Después de la última clase, un venezolano que estaba en la clase me dijo: ‘Escuché que hubo un golpe en Chile’”. Los dos chilenos que estábamos allí fuimos a un teléfono a llamar al consulado que estaba en Nueva York. Y nos dijeron: ‘No, no pasa nada, no se preocupen’. Pero poco después vimos las noticias en Estados Unidos donde se hablaba del Golpe“, relata Gunther.

“Fue muy complicado porque uno trataba de llamar por teléfono y no se podía hablar con nadie. No sabíamos qué pasaba, nos tomó varios días para poder contactar a mi familia y a mi novia en esa época”, recuerda el chileno.

Posteriormente, su pareja logró reunirse con él en Estados Unidos, donde se casaron. Gunther obtuvo su Doctorado en Matemáticas en septiembre de 1976 y debió esperar hasta 1981 para volver a Chile y reencontrarse con su familia.

Sin embargo, decidió radicarse en el país de América del Norte, donde se especializó en resolver problemas inversos. No obstante ha viajado varias veces a Chile, visitando Quillota.

Investigando la invisibilidad

Durante su infancia, Gunther se sintió particularmente atraído por la ciencia ficción. “Yo de niño leía mucho de ciencia ficción. Julio Verne en particular, como ‘Viaje al centro de la Tierra’”, comenta.

“De la invisibilidad, lo primero que leí fue con los griegos, como Perseo versus Medusa. Ha habido mucho interés de los seres humanos por la invisibilidad en la historia”, explica el matemático.

Uhlmann es considerado como el padre de la teoría de la invisibilidad, pues en 2003 formuló las ecuaciones matemáticas que detallan las propiedades que tendría que tener un material para que no absorbiera ni reflejara la luz y, por tanto, dejara de ser visible, con las cuales los científicos han intentado, posteriormente, desarrollar la invisibilidad.

“Desde el punto de vista científico llegué a la invisibilidad trabajando con problemas donde uno trata de encontrar lo que hay dentro de un medio, como el cuerpo humano, haciendo mediciones solamente desde fuera como, por ejemplo, los rayos X o ecografías”, explica.

Es así como, a través de los llamados problemas inversos, se intenta descifrar lo que hay en el centro de la Tierra o al interior del cuerpo humano.

“Estaba estudiando estos problemas y nos dimos cuenta de que existían medios que no se podían recuperar, que estaban invisibles. Y así nacieron mis trabajos relacionados a la invisibilidad”, comenta.

En palabras simples, la invisibilidad es un fenómeno en el cual los objetos “desaparecen del radar”, por así decirlo, pero siguen estando ahí. Existen distintos tipos de ondas y frecuencias: la luz tiene su propia frecuencia, el sonido también, las microondas y hasta los sismos generan ondas.

Tecnología para aislar terremotos de edificios o desviar el ruido emitido por un concierto

Tanto la fórmula como la investigación de Gunther se centran en cómo serían los objetos invisibles, en todo sentido y para cualquier tipo de onda. De este modo, a futuro, se podrían crear materiales para aislar totalmente las ondas de sonido de un concierto y que no se oiga en un radio determinado.

O crear materiales que desvíen el trayecto de las ondas de luz, de forma que ésta no rebote en los objetos ni llegue a nuestros ojos, donde las imágenes se forman a partir de la luz. O inventar materiales que desvíen las ondas sísmicas y así proteger edificios ante terremotos.

En su investigación Uhlmann creó el concepto de “agujero blanco“, que sería lo contrario a un agujero negro; ya que, en vez de absorber la luz sin dejarla escapar, el agujero blanco la desvía y hace que pase por el lado del objeto, como si éste no estuviese ahí.

Fue en 2003 que Gunther publicó un importante trabajo con la fórmula que define a los materiales invisibles. Gracias a ese descubrimiento, hoy en día se realizan experimentos que han logrado convertir en invisibles, de manera parcial, algunos objetos. “Ha habido progresos, pero en frecuencias bajas o medianas, por ejemplo, el caso de ondas de sonido que son ondas de baja frecuencia. Se han desarrollado materiales que desvían las ondas de sonido y uno no escucha”, dice.

Gunther Uhlmann sobre dilemas éticos que surgirán con la invisibilidad: “Eso depende de nosotros”

El progreso más grande que se ha hecho para objetos grandes son las microondas, que presenta ondas muy similares a las que utiliza el radar. “Ha habido experimentos con objetos relativamente grandes, no un avión todavía, pero objetos más pequeños, un objeto de cobre de 12 centímetros de largo y 3 o 4 centímetros de ancho. Se hizo invisible. Muchos laboratorios en el mundo están experimentando actualmente”, señala.

Por ahora, los objetos pequeños se han vuelto invisibles para algunas ondas, pero no para todo tipo de frecuencias.

Uhlmann explica que, a futuro, el desarrollo de la tecnología de la invisibilidad hará plantearse preguntas en torno a la ética respecto a la privacidad. “Esto ocurre con cualquier tecnología o avance científico. La bomba atómica fue consecuencia de lo que hizo Einstein de relacionar la energía con la velocidad de la luz”, señala. “Eso depende de nosotros, son decisiones éticas y políticas de los seres humanos”, finaliza el científico nacido en Quillota.

CRÉDITOS DE IMAGEN PRINCIPAL: Gunther Uhlmann of UC Irvine. Photo illustration: Steve Zylius and Hoang X. Pham/UC Irvine Communications.