¿Te imaginas, que la esencia del universo fuese música? ¿Te imaginas una inmensa orquesta tocando instrumentos musicales, cuyo sonido construye la realidad? Como varios violines tocando juntos, a veces las mismas melodías y a veces diferentes. Y que sus vibraciones formaran las cosas. El mundo sería una supermelodía. Nosotros mismos seríamos una partitura viviente. ¿Delirante? Quizás, pero así es la teoría candidata a explicar de manera más completa las fuerzas de la física del Universo: la Teoría de la Cuerdas.
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| Interacciones de partículas y fuerzas en el modelo estándar de física |
Sin embargo, no existe mayor tontería, que los científicos intentando alcanzar una Teoría del Todo. Una teoría unificada capaz de describir las cuatro fuerzas conocidas. Ese idealismo de la unidad, tan propio de la civilización Occidental, es tan estéril como innecesario. Probablemente, el día que se alcance semejante teoría, se dejaran muchas otras "cosas" o fuerzas fuera, que no seremos capaces de describir y el todo se habrá desmoronado. O habrá mas de un Todo, lo cual es absurdo. La peligrosa estética de la pureza, que tantos desastres sociales ha provocado, es más que otra cosa, innecesaria. La física newtoniana, funciona bien en su escala terrestre, pero no nos sirve ni para describir las partículas subatómicas, ni para los movimientos de las galaxias. Y no pasa nada. Funciona. Es complementaria con la Teoría de la Relatividad y la Mecánica Cuántica. Cada una funciona bien en una escala diferente, en lo macro la primera y en lo micro la segunda. Ese deseo de falsa belleza matemática es contraproducente. Llevamos muchos años destinando grandes esfuerzos en búsqueda de ese Santo Grial. Buscar una unificación de una teoría es un propósito no científico. La ciencia busca sólo dar explicaciones consistentes, coherentes y predecibles, a fenómenos de la naturaleza, sin embargo, cientos de departamentos de Física, están malgastando esfuerzos en esta carrera absurda, en búsqueda de la Gran Teoría. La mayor catedral del conocimiento construida para tal propósito es la esotérica Teoría de las Cuerdas.
Una de las curiosidades de la Teoría de la Cuerdas, es que lejos de ser única, es la más diversa que existe. Así que tenemos que hablar de Teorías de las Cuerdas en plural. Hay como decenas de teorías o subteorías de las cuerdas compitiendo entre sí. Lo cual no da mucha confianza, en que sea precisamente, una teoría unificadora. Existen los llamados 5 grupos de Teorías de Cuerdas: Tipo I, Tipo IIA, Tipo IIB, Heterótica-O y Heterótica-E. Sólo la elección de los nombres es de lo más fascinante. En fin, un caos. Algo así, como un parque de atracciones para los físicos teóricos. Tanto es así, que para dar mayor seriedad, también se han propuesto unificar las 5 teorías principales de las cuerdas, en una llamada Teoría M. Pero lo más divertido de todo es, que estas teorías no sólo no han hecho una sola predicción hasta el momento, sino que ni siquiera se pueden verificar experimentalmente. Todas estas teorías han recibido duras críticas por parte de físicos como el célebre Roger Penrose y de filósofos de la ciencia como Mario Bunge, que sostienen que nunca serán falsas, porqué no son verificables, ya que son metodológicamente incorrectas. Algunos autores más agresivamente como Peter Woit escribió el libro Not Even Wrong: The Failure of String Theory And the Search for Unity in Physical Law. Con lo cual los científicos tienen años de entretenimiento. Hasta que no se construya una acelerador de partículas suficientemente potente. El actual LHC, ya se plantea probar la existencia de las microdimensiones extra, pero probablemente hasta la construcción del nuevo SLHC, no se podrán probar elementos esenciales.
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| Las cuerdas y sus vibraciones |
El profeta de esta teoría es el científico y divulgador Michael Greeen. Con dos best-sellers, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory y The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality, ha popularizado la teoría hasta límites insospechados. Esto ha provocado, que aún más científicos se dediquen al tema, ya que además la física teórica, basada den el uso de matemática compleja, no cuesta mucho dinero. Sin esta, popularidad de la divulgación científica fast-food, probablemente ya habría quedado en el olvido.
Si aún tienes esa imagen de los átomos como unas bolas de bingo dando vueltas en una extractora, olvídate. Los átomos serían vibraciones de unas cuerdas o branas. Un electrón sería un estado de la vibración de una cuerda minúscula en un espacio de más de 4 dimensiones. De hecho, cada partícula atómica seria una vibración diferente del mismo objeto. La primera versión de la teoría data de los años '70, y desde entonces ha pasado por varias generaciones evolutivas. Sin embargo, la precursora ya data de los años '20, es decir, contemporánea a Einstein y se llama Teoría Kaluza-Klein, una generalización de la Teoría de la Relatividad General, intentando unificar la gravitación y el electromagnetismo, usando un modelo geométrico en un espacio-tiempo de 5 dimensiones. A esta teoría, se le añaden 6 dimensiones provenientes de la aplicación de geometría avanzada, concretamente de la llamada variedad de Calabi-Yau, para describir dimensiones compactificadas. Por tanto, en la mayoría de las Teorías de las Cuerdas existen 11 dimensiones: 1 dimensión temporal, las 3 dimensiones espaciales ordinarias y 7 dimensiones compactificadas, inobservables en la práctica.
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| Kaluza-Klein manifold |
Una alternativa a la Teoría M, como intento de unificación explicativa de todas las fuerzas es la Teoría Cuántica de Campos (Quantum Field Theory o QFT), una teoría más consistente y explicativa, entre otros desarrollada por el genial Feynman, que es la aplicación de la mecánica cuántica a otras fuerzas como el electromagnetismo o la gravedad. De ahí, por ejemplo, la postulación de una partícula llamada gravitón, que explicaría la fuerza gravitatoria. Existe otra teoría, digamos seria, que últimamente está tomando bastante protagonismo e interés en la comunidad científica, que es la llamada Gravedad Cuántica de Bucles (Loop Quantum Gravity o LQG). Esta teoría fue formulada por Abhay Ashtekar en 1986 y consiste en mezclar las teorías hasta entonces aparentemente incompatibles de la Mecánica Cuántica y la Relatividad General. Actualmente, es la principal teoría competidora de la Teoría de las Cuerdas.
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| Lisi riding the wave |
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