"Un país que no investiga, o bien es subdesarrollado o bien lo será"

Todo va bien hasta que les pedimos que nos cuenten las aplicaciones tangibles, cotidianas, que tiene su trabajo. Están habituados a esta pregunta y saben que es el modo de transmitir la importancia de su trabajo, pero no es fácil de responder. Conresignada paciencia,comienzan una cautelosa explicación que nos lleva desde vitales pruebas médicas hasta el diseño de salas de conciertos y bibliotecas.

Tekautas ha tenido la oportunidad de visitar el Instituto de Ciencias Matemáticas, dedicado a la investigación matemática. Su trabajo es por tanto básicamente teórico. Trabajan desarrollando ideas, buscando soluciones y analizando problemas. Aquí no hay complejos y costosos equipos de laboratorio. Hay talento, dedicación y pizarras llenas de ecuaciones. Las aplicaciones, por tanto, no son una de sus preocupaciones. Pero que nadie se confunda: después de hablar con ellos nos ha quedado (aún más) claro que las matemáticas están en todas partes.

El ICMAT se creó en 2007, como una asociación del CSIC con tres universidades madrileñas, la Autónoma, la Complutense y la Carlos III para dar un impulso a esta ciencia en España. En unos pocos años, sus investigadores se han hecho un hueco en la escena matemática internacional. Hace unas semanas nos hacíamos eco del logro conseguido por dos de sus investigadores: Alberto Enciso y Daniel Peralta consiguieron resolver una conjetura enunciada por Lord Kelvin hace casi un siglo y medio.

Peralta y Enciso son dos de los investigadores del ICMAT becados por el Consejo de Investigación Europeo con una beca ERC, otorgadas a científicos jóvenes para que lleven a cabo proyectos de investigación puntera, y lleguen a liderar sus propios grupos de investigación. Las becas ERC se otorgan para distintas ramas de la ciencia, la ingeniería y la docencia.

Habitualmente una veintena de estas becas se encuadran en el campo de las matemáticas, buscando aquellos investigadores que puedan ampliar el conocimiento en esta ciencia. El ICMAT es el centro con más becados en su área, nueve, por encima de la Universidad de Oxford o Cambridge. En nuestra visita pudimos hablar con cinco de estos matemáticos, señalados por Europa como algunos de los futuros líderes de su campo, para que nos contaran qué les hizo decidirse por las matemáticas y cuál es su área de investigación.

Alberto Enciso (Guadalajara, 1980)cuenta que decidió acercarse a las matemáticas porque era la forma más eficiente de enfocar la física. “Cuando uno estudia física, se encuentra automáticamente con muchos problemas matemáticos interesantísimos”. Su trabajo consiste en buscar ideas nuevas para resolver problemas antiguos, relacionados con la geometría presente en ecuaciones muy complejas.

“Es interesante porque esas formas geométricas nos las encontramos muchas veces en la realidad, y estas nuevas ideas nos explican cómo se forman”. Es difícil relacionar sus investigaciones con nuestro día a día, pero Enciso subraya la importancia de esas “nuevas ideas” que son resultado de la investigación básica, y explica que sin matemáticas “no tendríamos televisión, no tendríamos radio, no tendríamos internet… viviríamos en cuevas”. Y concluye: “Un país que no investiga o bien es subdesarrollado o bien lo será”.

Daniel Peralta (Madrid, 1978)también llegó a las matemáticas a partir de la física, y se quedó atrapado por su carácter universal. “Las demostraciones matemáticas no son una opinión, sino algo que se mantiene en el tiempo. Por ejemplo, el teorema de Pitágoras se probó hace más de dos mil años y sigue siendo cierto”.

Peralta investiga en varios campos, uno de ellos relacionado con los fenómenos de turbulencia. Bajo la superficie reposada de un fluido, como puede ser el mar, las partículas no se dispersan de forma suave y ordenada, sino que crean líneas complejas y enmarañadas. Su trabajo aquí es entender esas trayectorias enmarañadas.

Dentro de esta área, Peralta y Enciso lograron resolver la conjetura de Lord Kelvin, relacionada con un fenómeno turbulento concreto, llamados los tubos de vorticidad. “Las ecuaciones de fluidos que describían este fenómeno son tremendamente complejas. Los que nosotros hemos hecho ha sido combinar distintas ramas de las matemáticas para encontrar nuevas ideas y herramientas con las que estudiar estas ecuaciones”.

Daniel Faraco(1974Madrid)es matemático gracias a una persona muy concreta:Eugenio, su profesor en 2º de BUP que le inculcó el interés por esta ciencia. “Antes me parecían fáciles pero aburridas. Él nos picaba. De quince que estudiábamos con él, al menos cuatro acabamos haciendo matemáticas”.

Su investigación principal tiene que ver con un concepto denominado problemas inversos, y para explicárnoslos utiliza un curioso símil: “Digamos que compras un melón, y quieres llevarte uno que esté bueno, pero no puedes abrirlos para saberlo, así que vas dando toquecitos en la cáscara y escuchando, tratando de averiguar así cómo es por dentro".

Un problema inverso es similar: tienes parte de la información sobre la solución, y quieres saber qué hay dentro. Es una explicación muy coloquial para una cuestión muy compleja. Faraco combina herramientas matemáticas como las ecuaciones en derivadas parciales y el análisis para recrear problemas como conocer el cuerpo humano con técnicas no invasivas, lo que supone la base de muchos tipos de tomografía.

Keith Rogers (Escocia, 1977)aterrizó en España en 2008 gracias a una beca Ramón y Cajal, un programa creado para atraer a científicos europeos con talento a nuestro país, y ahí sigue investigando desde entonces. Cuenta que él también, igual que muchos de sus compañeros, llegó desde el campo de la física.

Su trabajoestá basado encuestiones matemáticas tan básicas que es complicado hacer una conexión con situaciones cotidianas, pero sí que están relacionadas con muchas otras ramas de las matemáticas, entre ellas los problemas inversos en los que se centran algunos de sus compañeros. “Otro investigador, Pedro Caro, y yo resolvimos recientemente una conjetura relacionada con la posibilidad de obtener imágenes de un objeto en el interior del cuerpo. Antes se creía que con determinada técnica solo era posible obtener imágenes de cuerpos lisos, como una esfera. Nosotros hemos demostrado que también es posible hacerlo cuando no es liso, como una llave”.

José María Martell (Madrid, 1973)supo desde el instituto que quería ser matemático, una idea que en su casa no terminaba de convencer. “Es verdad que me animaban a elegir otra rama con más salidas, a lo mejor una ingeniería, pero yo lo tenía muy claro”. Martell se dedica a investigar, de un modo teórico, la interfaz del análisis armónico.

Esto, que suena tan abstracto, se traduce en situaciones cotidianas, desde la ingeniería hasta la física. “Imagina que quieres construir una biblioteca, con una zona silenciosa a donde no llegue el sonido. O al revés, una sala de conciertos en la que el sonido llegue con claridad a todas partes”. De forma que él investiga las ecuaciones que modelan estos fenómenos, siempre desde una perspectiva teórica.