Alberto Lacasa

Reflexiones sobre televisión y cine

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Teoría del Todo

Qué título más raro, ¿no? Pues va en serio. El fin último de los físicos es este; la teoría del todo. Y, si me permitís, voy a contaros de qué se trata.

La historia de la física ha sido siempre un camino que ha abierto nuevas puertas para que luego quedaran unificadas con el resto de la teoría.

Cuando Newton desarrolló la ley de la gravedad, se dio cuenta de que lo que atraía una manzana al suelo es lo mismo que lo que mantiene unidos a los planetas. A nosotros nos parece tan de perogrullo que nos cuesta, incluso, imaginar la hipótesis inversa. Pero si lo piensas un poco, verás que no es tan obvio que las dos cosas se vean afectadas por la misma fuerza.

Años más tarde, a finales del s. XIX, Maxwell unificó la electricidad y el magnetismo, dos fuerzas que se intuían como la misma, pero que nadie había conseguido unir.

Hasta la llegada de la mecánica cuántica, conocíamos sólo dos fuerzas fundamentales; la gravedad y el electromagnetismo. Después de lanzar su teoría de la relatividad, Einstein se focalizó en unir la gravedad y el electromagnetismo. Pero no lo consiguió…

Además apareció la mecánica cuántica, que siempre desagradó al famoso físico. Ya he dicho varias veces que las dos explican realidades muy distintas del Universo; para las cosas enormes (estrellas, planetas, galaxias…) usamos la teoría de la relatividad. Para las cosas pequeñas (partículas, núcleos estelares…) utilizamos la mecánica cuántica.

Además, esta nueva teoría provocó la aparición de dos fuerzas más; la fuerza nuclear débil (responsable de la radiactividad) y la fuerza nuclear fuerte (responsable de unir las partículas del núcleo).

El problema es que hay una pequeña porción del Universo al cual afectan simultáneamente grandes gravedades a partículas (u oscilaciones) muy pequeñas. Y, en ese caso, cada una de las teorías da un resultado distinto. Necesitamos algo que las unifique.

¿Eso implica que las dos teorías están mal? No, lo que quiere decir es que son buenas aproximaciones, muy válidas, fuera de este pequeño ámbito de uso. Es como si para calcular lo que tarda un tren para ir de una ciudad a otra usáramos la relatividad. Sería absurdo porque, aunque fuera más preciso, la variación sería enormemente pequeña, imperceptible. En cambio, el cálculo hubiera sido mucho más árduo.

A esa parcela pequeña en la que se unen la gravedad y la teoría cuántica la llamamos gravedad cuántica. Y es ahí donde está el campo de batalla.

Hay una de las teorías que está bastante aceptada, aunque aún no hemos podido validarla con la naturaleza. Se la conoce como teoría de cuerdas y predice un universo muy diferente al que imaginamos.

Imagina la cuerda de una guitarra. Cuando la rasgamos da una nota. Pero si nosotros movemos el dedo que la está pulsando en el mástil, la nota que sonará es diferente. Eso se debe a que, al mover el dedo, cambiamos la frecuencia a la que vibra la cuerda.

La teoría de cuerdas lo que dice es que todas las partículas son, en realidad, como cuerdas vibrando. En función de la “nota”, de la vibración, la partícula se muestra como un electrón, como un quark, como un gravitón… Pero la cuerda es siempre la misma.

A pesar de que las cuerdas tienen 1 sola dimensión, esto requiere un universo, ya no de 4 dimensiones, como dice la relatividad, sino multitud de ellas. Algunas variaciones de la teoría de cuerdas hablan desde 8 o 9 hasta 11. Entonces, la partícula que nosotros vemos, adimensional (las partículas son puntos y los puntos no tienen dimensiones), no es más que la representación de esa cuerda que vibra en 9 dimensiones en nuestra realidad tridimensional. (No intenten imaginarlo en sus casas ;))

Ahora esta teoría se ha visto ampliada y ya no sólo se plantean la posibilidad de que sean cuerdas las que vibren, sino planos (o sea 2 dimensiones),  o estructuras con más dimensiones. Se conoce de hasta 5. Y a esa “ampliación” de la teoría de cuerdas la llamamos teoría M.

El problema de la teoría de cuerdas o teoría M es que no hemos podido comprobarla, a pesar de que hace 30 años que está formulada. Hay en torno a ella un profundo debate sobre si es pseudociencia o si el método científico (que implica proponer leyes que sean verificables) está desfasado.

En todo caso, demuestra el interés de la ciencia por hallar un fondo común que explique, con una sola formulación, la totalidad del Universo.Y el tiempo acabará por darnos una respuesta… o no.

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