Introducción a la Teoría de Cuerdas:
Imaginad por un momento que los científicos del siglo XX(?) del planeta de cuerdalandia cuentan con una teoría compacta que resume absolutamente todo su conocimiento sobre la madre naturaleza. Poseen de forma resumida en una simple y bella ecuación una forma de poder representar, especular y llevar a la praxis conocimientos sobre objetos conocidos tan dispares como los inmensos objetos astronómicos, tales como estrellas, agujeros negros y los planetas más lejanos, o bien otros más convencionales más bien a escala humana como las radios, computadores y televisores de sus habitantes e incluso las infraestructuras de sus edificaciones más impresionantes y extravagantes (el Cuerdan Gates, el Cuerda State Building, etc.)
Además, los cuerdalandeses no se quedan simplemente en lo que ven a simple vista o a través de sus telescopios, sino también en lo más pequeño y microscópico: también entienden a la perfección las fisiones y fusiones nucleares que proveen de energía a todo el planeta, así como los escurridizos efectos cuánticos que les permiten estar en varios lugares al mismo tiempo, teletransportarse y viajar en el tiempo.
Bien, los cuerdalandeses tienen una teoría de lo grande y de lo pequeño. Esto que parece una obra de ciencia ficción muy digna de un Oscar a mejor película en su categoría reina, es lo que tiene a los físicos e ingenieros más atrevidos de todo el planeta en completa expectación desde los años 70, ya que piensan que pueden estar trabajando actualmente con la aspirante a teoría final que resuma todo lo sabido y por saber de la Física: la Teoría de Supercuerdas.
Como breve anotación, este primer capítulo es simplemente a modo introductor, y quiero que sirva para crear “hype” alrededor de esta relativamente joven teoría, realizada por un también joven estudiante de ingeniería (algunos se llevarán las manos a la cabeza al escuchar que esto lo está escribiendo un ingeniero. Bien, sepan que no me encuadro como ingeniero, tampoco como físico. Simplemente me encanta la ciencia y aprenderla, déjenlo ahí).
Preguntas iniciales sobre Supercuerdas:
- Dicho eso, digamos algo más sobre la teoría de cuerdas: ¿Qué es lo que hace que no hagan otras teorías como las más modernas actuales? Simple respuesta. La relatividad especial y general de Einstein trabajan espectacularmente bien con objetos muy masivos/enérgicos (estrellas, planetas y otros cuerpos estelares) o con objetos que se desplacen a velocidades muy grandes (fotones, muones en el LHC del CERN…). Por su parte, la mecánica cuántica también trabaja increíblemente bien con objetos microscópicos, subatómicos para ser más exactos (electrones, quarks, etc.). La mecánica clásica ya se vio como una suficientemente buena aproximación de estas dos teorías generales cuando se aproximan a las “escalas humanas”, a lo cotidiano.
- ¿Qué necesidad hay de algo más? Bien, el problema aparece cuando a estas dos estrellas indiscutibles las introduces en el mismo equipo para resolver un problema conjuntamente. Se ha demostrado que en ciertas ocasiones son mutuamente excluyentes. Simplemente por el hecho de que en la mecánica cuántica no se introducen efectos gravitatorios, ya se está precisamente echando por tierra el terreno ganado por la teoría general de la relatividad, que es precisamente una teoría de la gravitación mejorada, respecto a la de Newton.
Por tanto, cuando a una teoría cuántica (que se ha visto tan buena en innumerables experimentos) se le introduce el factor gravedad, aparece una teoría de la gravedad cuántica, y esa es la categoría en la que se incluye a la Teoría de Supercuerdas. Ahora sí, tenemos una teoría que al menos aparentemente puede explicar todas las fuerzas de la naturaleza y las partículas.
- ¿Tiene competidoras? Sí, por ejemplo la Teoría cuántica de bucles, que ya se comentó brevemente en el artículo de una compañera, y otras más arraigadas como lo es el Modelo Estándar, que es el que básicamente se utiliza en los estudios con aceleradores de partículas al ser increíblemente precisa, pero que no es estrictamente una teoría cuántica gravitatoria, ya que no incluye a la reina la gravedad, y aunque es sin duda la fuerza de la naturaleza más débil, es sin duda la que predomina en el espacio profundo. Así pues, el Modelo Estándar tiene complicada la hazaña de convertirse en una teoría del todo, si es que así lo pretende.
Acabando, vemos como la idea de una Teoría del todo es increíblemente interesante desde el punto de vista formal. Sería sin duda el Santo Grial de la Física de todos los tiempos, y es esa la razón de que a mí y a tantas personas nos atraiga.
- ¿Será la de Supercuerdas la teoría final que tanto anhelamos? Quizá sí o quizá no, pero desde luego tiene muchos aspectos interesantes a su favor, una increíble historia detrás de cómo apareció y se está desarrollando y un intachable abanico de objetivos que prometería vaticinar si se comprobase como cierta. Y por supuesto pero no menos importante, cambiar nuestra visión de la ciencia y el Universo como nunca antes se había hecho, en tal magnitud que si Einstein hubiese vivido para verla nacer, de seguro habría participado en su crecimiento.
Y bien, ¿Qué son entonces esas cuerdas?, ¿Por qué no las vemos?, ¿Puede la teoría comprobarse? ¿Cómo? Estas preguntas y muchas más, las iremos desarrollando a lo largo de esta pequeña serie, en nuestro maravilloso universo que nos conecta al de los cuerdalandeses a través de un puente, colgante.
AUTOR
Manuel Ferreira Lorenzo
Estudiante de Ingeniería en Tecnologías Industriales,
Málaga
Bibliografía
– Hiperspacio, de Michio Kaku
– El Universo elegante, de Brian Green
Manuel Ferreira Lorenzo
Me gradué en Ingeniería en Tecnologías Industriales por la Universidad de Málaga y la Universidad de Vigo. Ahora estudio Física en King’s College London.
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