Supercómputo y gravitación en México

Por otro lado, desde hace unas dos décadas se han desarrollado métodos numéricos que resuelven las ecuaciones de Einstein. De nuevo, debido a su complejidad, se requerían de máquinas muy sofisticadas y caras para poder obtener un relativo éxito en la solución de tan complejo problema, por lo que los métodos analíticos seguían siendo la alternativa real para la mayoría de los investigadores interesados en este tema. Sin embargo, el clima cambió radicalmente con el avance de la tecnología computacional. Hoy, se pueden hacer complejos cálculos numéricos con una PC casera. Desde hace algunos años, un grupo de investigadores del CINVESTAV y de la UNAM nos dimos cuenta de este radical cambio y decidimos actuar en esta dirección, cambiando nuestra línea de trabajo. Afortunadamente existen grupos de trabajo en EU y en la UE que han estado dispuestos a ayudarnos, más aun porque en estos grupos trabajan mexicanos. Fue así como en 1999, el Dr. Darío Núñez del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM y el Dr. Tonatiuh Matos del CINVESTAV, decidieron organizar una escuela introductoria de Relatividad Numérica. Con ayuda del Dr. Pablo Laguna, un mexicano que trabajaba en el grupo de relatividad numérica del la universidad de Penn State, el congreso Numerical Analysis with applications in Theoretical Physics, se llevó a cabo en el CINVESTAV, del 2 al 13 de Agosto de 1999 y reunió a más de 40 participantes internacionales, entre ellos, a los relativistas numéricos más destacados del mundo, como Ed Seidel, Matt Choptiuk, Jorge Pullin, Miguel Alcubierre, etcétera.

Éste fue el inicio del grupo de relatividad numérica en México. Poco después, y por recomendación de estos expertos, se armó el primer clusters de 16 computadoras con este propósito. Lo más complicado de trabajar con un cluster de computadoras es la paralelización del software utilizado. Afortunadamente, existe ya un software que está paralelizado y que puede ser adaptado para los problemas que se quieren resolver. Este software, llamado Cactus, es gratis y se puede bajar de la red, el problema es aprender a usarlo con eficiencia. Afortunadamente, el Dr. Miguel Alcubierre, mexicano, trabajaba en esos días en el desarrollo de Cactus con el grupo de relatividad numérica del Albert Einstein Institut, de la sociedad Max-Planck de Alemania, en Golm, cerca de Postdam. El Dr. Alcubierre fue invitado por el Dr. Darío Núñez y el Dr. Tonatiuh Matos a incorporarse al grupo mexicano de relatividad numérica en formación y aceptó incorporarse al ICN-UNAM en el año 2001. Gracias a esto, nuestro grupo ha podido competir internacionalmente en este campo.

Sin embargo, el análisis numérico no es suficiente, también se requiere de la interpretación de los resultados y del planteamiento adecuado de los problemas. Para este propósito, se requiere de expertos en termodinámica, fluidos, relatividad, partículas elementales, etcétera. Desde el año 2000, estos grupos mexicanos han iniciado con mucho éxito, un trabajo sistemático en la resolución de problemas de cosmología, astrofísica y relatividad numérica y su interpretación.

Por otro lado, alrededor de los problemas de la materia oscura existe una gran variedad de problemas que también se atacan y que involucran nuevos horizontes como son:

1. Choques de Hoyos Negros.
2. Pulsares.
3. Materia Oscura Escalar.
4. Relatividad Numérica Teórica.
5. Lentes Gravitacionales.
6. Mecánica Estadística de Sistemas Gravitacionales.
7. Hidrodinámica Relativista.
8. Ecuaciones Geodésicas y Relatividad Numérica.
9. Ondas Gravitacionales.
10. Oscilatones.

Cada uno de estos subproyectos está íntimamente relacionado con los otros y el proyecto total toca todos estos temas, sin olvidar que cada subproyecto tiene una fuerte componente que trabaja en forma individual. Vale la pena aquí detenerse para estudiar al menos uno de los subproyectos listado anteriormente. Los temas más relacionados con supercómputo son sin duda el primero y el último. Se hablará más especificamente del último, por ser el menos conocido.