Pedro Pereyra y sus teorías de la física

Contribuyó a resolver uno de los enigmas más grandes de la historia de la Física, la Teoría de Reacciones Nucleares; es co-autor de la mundialmente famosa “ecuación DMPK”, y se apresta a publicar una nueva Teoría de las Transiciones Ópticas, que podría ser muy útil —por ejemplo— para el diseño de láseres. A sus 67 años, Pedro Pereyra Padilla llegó a su tierra natal, Sucre, para pasar unas vacaciones antes de entregarse de nuevo a las complejas investigaciones científicas.

En el café donde nos encontramos pasan las horas y este doctor en Física de la Universidad Nacional Autónoma de México con una Estancia Post-Doctoral en el Max-Planck-Institut für Kernphysik de Heidelberg, Alemania, catedrático de toda la vida, autor de varios libros, referi de importantes publicaciones científicas en inglés, destila tranquilidad. Da la impresión de que puede hablar días enteros con la paciencia del buen docente: a detalle y sin paternalismo. Y muestra una sencillez no siempre habitual en las eminencias.

Los recuerdos
De la charla surge su extraordinaria agudeza y luego, con naturalidad, también los recuerdos. Cuenta que en 1967 fue parte de la primera generación de estudiantes de Física en La Paz, que se truncó porque estando en quinto año se produjo el golpe militar de Hugo Banzer.

Entonces partió a México, donde conoció a exiliados políticos como Mario Miranda Pacheco, Oscar Prudencio, Pablo Ramos, Carlos Carvajal, entre otros que habían partido hacia allá en 1971; al año siguiente le tocó el turno a él. En aquel país de América del Norte concluyó su maestría y retornó en 1975, primero a La Paz.

En la UMSA, lo creyeron un revoltoso y partió, junto a otros profesores, a Santa Cruz. Rememora que con un físico belga “tratamos de cambiar los contenidos de los programas… creo que la universidad estaba contenta con lo que estábamos haciendo porque a los seis meses mandó sus listas de profesores al Ministerio del Interior, y allí aparecía mi nombre con una cruz”.

Sigue relatando él: “El Vicerrector me llamó y me dijo que, igual que en La Paz, tenían la información de que yo estaba armando un movimiento. Y sí, tenía un movimiento: tenía muchos jóvenes alrededor de mí que estaban muy entusiasmados con la Física”.

Luego aclara que no había en él ninguna intencionalidad política; que antes sí, cuando era estudiante, pero después, como profesor, no. Finalmente, por los informes positivos de su actividad decidieron mantenerlo, pero con una compañía peculiar. “Me dijeron: ‘Su ayudante va a ser un agente’”.

Era, según él, “alguien que ya estaba en la universidad; de hecho, yo sabía que él era agente, un muchacho muy amable”.

Reacciones nucleares
Retornaría a México a concluir su doctorado, nada menos que de la mano de Pier Achille Mello. “Era un físico destacado, de origen italiano, y cuando yo le dije que quería hacer la tesis doctoral con él, me dijo: ‘Bueno, necesito que tengas tiempo completo porque más que un estudiante, necesito un colaborador. Tengo un problema, creo que es importante, serio, y hay que dedicarle mucho tiempo’. Y así fue”.

Dice que “la entrega al problema era completa y terminamos desarrollando la Teoría de Reacciones Nucleares. No estaba hecha, fue la primera teoría de reacciones nucleares completa que se desarrolló en el mundo. Paralelamente, en ese mismo tema trabajaba el Instituto Max-Planck de Alemania”.

Al acabar su tesis doctoral tuvo la oportunidad de ir a ese instituto para física nuclear y, “estando yo en Alemania, ellos también concluyeron, con un formalismo diferente pero con resultados compatibles. Entonces, se resolvió un problema que duró 50 años”.

En efecto, el problema de reacciones nucleares estuvo abierto casi medio siglo. Y al mismo tiempo que él se abocaba a este asunto científico, a pesar de que había muchas aplicaciones (los reactores nucleares se producían hace más de 20 años), no se contaba con una teoría. Paradójicamente, mientras se encontraba la solución a este problema, ocurría el accidente de Chernobyl. Él lo explica así: “Nosotros en la teoría sabíamos que las reacciones nucleares son fenómenos en los que las fluctuaciones pueden ser muy grandes, pero los experimentales o los ingenieros no necesariamente saben eso”.

Sistemas desordenados
Mello y Pereyra publicaron su teoría en 1985 y los físicos de Heidelberg hicieron lo mismo, pero casi un año más tarde.

En adelante, este chuquisaqueño-mexicano continuaría dedicándose a la investigación, aunque ya no en la física nuclear sino en la línea de los dispositivos electrónicos, algo, según su explicación, mucho más importante para la actualidad.

Así fue que, otra vez con Pier Mello, se constituyó en pionero al desarrollar la Teoría de Sistemas Desordenados (1988), que les permitió inscribir su nombre en la “Ecuación DMPK” (Dorokhov, Mello, Pereyra y Kumar), archiconocida por los físicos de todo el mundo.

Sistemas periódicos finitos
Pereyra elaboró una Teoría de Sistemas Periódicos Finitos (1998), un intrincado tema de la física en el que lleva trabajando casi 20 años. Dice que ha dado la posibilidad de realizar cálculos sobre tiempos de tunelaje, entre otros asuntos como la espintrónica o las transiciones ópticas.

A propósito, complementa: “ahora estoy a punto de publicar una nueva Teoría de las Transiciones Ópticas, que puede ser muy útil para el diseño de láseres, por ejemplo”. Y la explica, grosso modo por supuesto, pero seguirle el ritmo de las ecuaciones (con tiempos medidos con una precisión de 10 a la menos 15 segundos y errores de una décima de 10 a la menos 15) se torna casi tan complejo como ellas mismas.

Al mismo tiempo que escribe libros —como uno de Física Cuántica, publicado en español y en inglés— trabaja en diferentes teorías a la vez.

Tres clases de físicos
De acuerdo con Pereyra, hay tres grandes grupos de físicos: los teóricos, los experimentales y los aplicados.

Al respecto, una vez presentó un artículo suyo a un colega que le hizo el siguiente comentario: “Pedro, recuerda que los físicos experimentales no leemos más de cuatro páginas”. Concluye que “el 80 o 90 por ciento de los físicos son experimentales y son medio flojos para la teoría; tienen mucha intuición pero les da un poco de flojera”.

De quienes trabajan en la física aplicada dice que ellos son los que están detrás de las aplicaciones, a veces terminan siendo contratados por multinacionales y tienen más posibilidades de obtener mejores beneficios económicos.

Un resumen de su trayectoria
Profesor en la Universidad Autónoma Metropolitana, en el Departamento de Ciencias Básicas desde 1978. Su experiencia docente se cristalizó en notas de curso, un libro de texto y en la modificación de planes y programas de estudio de diversas UEAs. Fue coautor y autor único de más de 50 artículos de investigación teórica y experimental en revistas especializadas de alto impacto como el Physical Review Letters, el Annals of Physics, el Physical Review B, E y D, el Journal of Mathematical Physics, el Journal of Physics A, entre otras. Y se desempeñó también como árbitro en las mismas.

Contribuyó con trabajos trascendentes en diversas áreas de la física, entre estas en la teoría de reacciones nucleares, la teoría de sistemas de dos niveles cuánticos, la superconductividad de alta temperatura crítica (teoría y experimentos), la teoría de sistemas periódicos finitos, el transporte electrónico en alambres cuánticos, transiciones ópticas en pozos cuánticos y superredes como zonas de activación de láseres, metamateriales, espintrónica y en el elusivo y fundamental tema del tiempo de tunelaje.

Profesor Visitante en el Max-Planck Institut für Kernphysik de Heidelberg, en el International Centre for Theoretical Physics de Trieste, en la Ohio University de Athens, en la University of Florida en Gainesville, en la Universidad de La Habana, en la Universidad Tomás Frías de Potosí, en la Universidad de San Andrés de La Paz, en la Regensburg Universität de Regensburg y en la Leuphana Universität de Lüneburg. Autor de Fundamentos de Física Cuántica editado por la UAM y Reverté, así como de Fundamentals of Quantum Physics, editado por Springer Verlag.

Desde 1987 es miembro del Sistema Nacional de Investigadores de manera ininterrumpida, tiene el nivel III. Recibió en tres ocasiones el Premio UAM a la Investigación Científica y el reconocimiento institucional a su trayectoria académica a través de distinciones como la Beca a la Permanencia y el Estímulo a la Docencia e Investigación. Desde 1994 fue distinguido por el Centro Internacional de Física Teórica Abdus Salam de Trieste, Italia como Regular Associate y como Senior Associate.

En 2004 fue chairman de la International Conference on Superlattices, Nanostructures and Nanodevices (ICSNN) y guest editor de Physica Status Solidi-c. Actualmente es miembro del Program y Steering Committees de la ICSNN y de la Young Scientist Award de la ICSNN y jurado en varias ocasiones del Premio México que otorga la Presidencia de México.

Su estancia posdoctoral la hizo en el Max-Planck Institut für Kernphysik de Heidelberg, Alemania. A su regreso, junto con Pier Mello y Narendra Kumar publicó en el Annals of Physics un artículo titulado “Macroscopic approach to multichannel disordered conductors”. Este trabajo, con más de 400 citas en revistas de investigación, libros y tesis, fue seminal en la física de sistemas mesoscópicos, alambres cuánticos, cavidades resonantes, etcétera. A la ecuación principal de este trabajo se la conoce como la “ecuación DMPK”, por las iniciales de los autores y la del Dr. Dorokhov.

“Creo que la universidad estaba contenta con lo que estábamos haciendo porque a los seis meses mandó sus listas de profesores al Ministerio del Interior, y allí aparecía mi nombre con una cruz. El Vicerrector me llamó y me dijo que, igual que en La Paz, tenían la información de que yo estaba armando un movimiento. Y sí, tenía un movimiento: tenía muchos jóvenes alrededor de mí que estaban muy entusiasmados con la Física”.