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Ciencias y letras por Salvador Ruíz Fargueta

Ciencias y letras, trata de acercar las dos culturas , favorecer su mestizaje. En realidad, sólo es una cultura que nos puede acercar más a nosotros mismos, a las complejas relaciones humanas, al mundo y a sus interrogantes. El autor, ingeniero y físico, es editor de La bella teoría. Publica los días 1 de cada mes.

El universo elegante

Según Einstein, la teoría de la relatividad general era demasiado hermosa para ser errónea . Mediante el principio de equivalencia extendió la sencilla simetría por la que las leyes de la física son idénticas para todos los observadores, en cualquier tiempo y lugar del universo, al caso en que dichos observadores se encuentran sujetos a movimientos acelerados. De Hecho, un observador con movimiento acelerado puede opinar que él, en realidad, está en reposo y la aceleración que experimenta es debida a un campo gravitatorio. Los efectos son completamente equivalentes.

En esa base tan simple y elegante descansa la teoría más bella y poderosa que tenemos sobre la gravedad. En cierta forma, la gravedad refuerza la simetría, garantiza que todos los puntos de vista de los observadores, todos los marcos de referencia posibles, tienen igual validez . Las fuerzas nuclear fuerte, débil y electromagnética también están conectadas con simetrías pero, en este caso son más abstractas que las asociadas a la gravedad, requieren de espacios más complejos y extendidos. Al igual que, en la relatividad general, la simetría entre todos los posibles puntos ventajosos de observación requiere la existencia de la fuerza gravitatoria, el resto de las fuerzas es necesaria para que el universo abarque simetrías especiales. Estas simetrías, llamadas gauge, fueron desarrolladas primero por Hermann Weyl en la década de 1920 y por Chen_Ning Yang y Robert Mills en la década de 1950 y son la base del esfuerzo de los físicos en lograr la unificación de las cuatro fuerzas fundamentales.

Con el nacimiento de la teoría de cuerdas se logró un avance importantísimo, un principio de compatibilidad entre las dos grandes teorías actuales de la física, la relatividad general y la mecánica cuántica que parecían incompatibles . La presunción de que las partículas no eran puntuales sino el resultado de una cuerda vibrante, eliminaba los molestos infinitos asociados a los campos cercanos a las partículas puntuales, además introducía de forma natural a la partícula mensajera de la gravedad: el gravitón, una partícula de masa cero y spin 2, predicha por la relatividad general. La teoría de cuerdas resultaba ser una teoría cuántica y gravitatoria.

Desde los comienzos de la teoría de cuerdas, como una especie de entelequia matemática para explicar las interacciones entre los componentes de los hadrones (nucleones, como protón y neutrón), hasta su proliferación en cinco tipos diferentes de teorías y el nacimiento de la teoría M que las engloba, la aventura científica que supone ha cautivado a miles de científicos de todo el mundo . Involucra la física con las matemáticas más abstractas, que todavía no han sido descubiertas, y en esa intrincada andadura encontramos a un verdadero genio en ambas disciplinas: Edward Witten. En el camino se ha encontrado una extraña simetría llamada dualidad T, o de radio grande/radio pequeño, por la cual las propiedades físicas de cierto tipo de cuerda, en un universo dotado de una dimensión circular de radio R, son absolutamente idénticas a las propiedades físicas de otro tipo de cuerda en un universo dotado de una dimensión circular de radio 1/R. Las cinco teorías de cuerdas existentes, junto con la teoría M, se muestran duales entre si y unidas en un solo marco teórico.

Las once dimensiones espaciotemporales de la teoría M y la forma en que se enrollan las dimensiones ocultas en los espacios de Calabi-Yau nos indican que la unidad cosmológica de las fuerzas fundamentales se consigue más fácilmente utilizando el marco de la teoría M. Pero las cuerdas ya no están solas, la teoría M incluye otros objetos: membranas vibratorias bidimensionales, burbujas tridimensionales que se ondulan, llamadas tribranas, y además una gran cantidad de otros ingredientes diversos .

Esto y muchísimo más, lo encontraréis, magníficamente explicado, de forma sencilla y clara en el apasionante libro de Brian Green “EL UNIVERSO ELEGANTE. Supercuerdas, dimensiones ocultas y la búsqueda de una teoría final” , de la Editorial Crítica. Barcelona. 2007.

Nota final : La teoría de cuerdas es una preciosa teoría, pero en los últimos treinta años esta teoría tan prometedora se ha llevado la mayoría de los recursos humanos que se dedican a investigar las teorías físicas sin obtener resultados concluyentes. Peor todavía, en el mundillo de la investigación en teoría de cuerdas existe una actitud gregaria y alejada de la crítica difícilmente compatible con la que se le supone a los científicos. Aún así, no deja de ser casi poético pensar que las diferentes partículas subatómicas que forman todo nuestro mundo son pequeñísimas cuerdas vibrando en diferentes frecuencias .

Voces críticas con la teoría de cuerdas

Salvador Ruiz Fargueta | 01 de noviembre de 2013

Comentarios

  1. josé
    2013-11-05 15:11

    Dimensiones que no se pueden medir,matemáticas que no se pueden comprender,teoria que no se puede teorizar.Deberia llamarse la profecía de las cuerdas.La cuerda, la membrana…son modelos simbólicos para iniciados,no se diseña un universo elegante sino esotérico.De hecho la cuerda unidimensional es anticuántica-es continua y no discreta-Lo mejor de la teoria de las cuerdas es que evidencia que la matemática no es necesariamente ciencia,pues tambien existe la metafísica matemática

  2. José Eburi Palé
    2013-11-07 20:16

    “no se diseña un universo elegante sino esotérico”……………….
    No veo ningún análisis peyorativo en ello.
    No hay ciencia posible sin un bagaje dual de humildad/curiosidad y en grado infinito para ambas.

    Uno de los problemas añadidos a los científicos de hoy es el simple lenguaje.
    Conceptos nuevos, definiciones nuevas con una caducidad de meses y en continua actualización.
    Un diccionario en perpetua actualización y en tiempo real.

    Recomiendo leer, muy despacio:
    “Tao de la Física” Fritjof Capra

    Humildad infinita
    Curiosidad infinita
    Imaginación
    Trabajo.

    Cualidades de Einstein

    El universo es como es, lo descubramos, o no.
    Y la verdad es la verdad, lo diga Agamenon, o su porquero.

    Precioso post Salvador

  3. Salvador
    2013-11-09 02:00

    Suscribo todo lo que dices, José: “humildad/curiosidad en grado infinito. Un abrazo.

  4. Jose
    2013-11-11 00:21

    Tocayo José, yo no lo suscribo porque no me parece humilde la pretensión de hacer una teoria del todo,como la de las cuerdas,cuando se desconoce el 90 por ciento de ese todo,ósea la energía y la masa oscura y no se tiene idea de lo que es el vacío Estamos repitiendo la soberbia de los físicos de finales del siglo 19,cuando creían que ya se sabia prácticamente la estructura de la naturaleza..Carece de imaginación y es un trabajo inútil lo de añadir dimensiones,como si fueran épiciclos tolemaicos para cuadrar las discordancias de relatividad y cuantica.En fin, imaginación la reconozco,aunque puestos hablaría de latigazos en vez de cuerdas.Un saludo y perdona mi ironía que no pretende depreciar nada



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