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6/4/11

¿La solución está en las cuerdas? III. El multiverso.

La Teoría de cuerdas, al igual que todas las grandes revoluciones científicas habidas a lo largo de la Historia, nos obliga a cuestionar todo lo que sabemos sobre la naturaleza del espacio y tiempo que creemos conocer. Ya Einstein comprobó que el espacio no es estático, sino una estructura que se estira y se comba. Habló, además, de los agujeros de gusano: grietas en dicho tejido que permitirían atravesarlo a modo de atajo.

En los años 80, aparecieron cinco variantes de la Teoría de cuerdas, todas ellas igual de válidas. Este fue el gran rompecabezas a resolver durante años. Hasta que, en 1995, uno de los físicos y matemáticos más relevantes en la actualidad, Ed Witten, presentó su solución al enigma. Según él, no había cinco teorías diferentes, sino que, en realidad, eran cinco enfoques sobre un mismo concepto. Es decir, era como si estuviéramos en una habitación cubierta de espejos que reflejaran el mismo objeto desde diferentes perspectivas. Aquello se llamó Teoría M. La Teoría M aportaba cambios. El más importante, que existen 11 dimensiones.

La dimensión añadida a las diez de las que se venía hablando permitía que las cuerdas se extiraran para formar una especie de membranas, las cuales podrían tener tres o más dimensiones. Con la energía suficiente, alguna de ellas podría alcanzar tamaños tan grandes como para albergar nuestro universo. Es decir, que podríamos estar viviendo dentro de una membrana, algo así como si estuvieramos en una rebanada sacada de una barra de pan. Cada rebanada de dicha barra sería un universo paralelo.


La siguiente pregunta es: ¿Estaríamos atrapados o sería posible

5/4/11

¿La solución está en las cuerdas? II. Ciencia, filosofía o deriva.

El gran problema de la ciencia moderna desde mediados del siglo XX ha sido cómo dar coherencia a las dos grandes teorías vigentes y absolutamente opuestas entre sí que explican el Universo: Relatividad, que describe los objetos más grandes del mismo, y Mecánica cuántica, que explica el mundo sub-atómico.

Si se realiza una regresión en la historia de nuestro Universo, aproximándonos paulatinamente al momento del Big Bang, es decir, si recreásemos un proceso de implosión donde el tamaño se contrae, las distancias se acortan y aumenta la temperatura, llegaríamos a un punto donde las influencias de ambas teorías se encontrarían una frente a la otra, provocando la gran debacle. Sería como tener dos códigos de circulación completamente diferentes para un mismo territorio. Es indispensable, por lo tanto, crear un código común.


Mientras que la Relatividad explica el funcionamiento de la gravedad, la mecánica cuántica ha dado coherencia a las fuerzas electromagnética, nuclear débil y nuclear fuerte, pero no ha encontrado sitio para la fuerza de la gravedad. Se necesita una ecuación que explique ambas caras de un mismo universo, una teoría del Todo, y eso es lo que han perseguido y creído encontrar los defensores de la Teoría de cuerdas en su innovadora visión de los elementos esenciales del universo como hilos de energía, no como partículas.


Unas ecuaciones de Euler, uno de los grandes matemáticos del s. XVIII, fueron el punto de partida para el nacimiento de la Teoría de cuerdas.

En 1968, Gabriele Veneziano, un físico italiano, se encontró con que aquella fórmula, que hasta entonces se había considerado una

4/4/11

¿La solución está en las cuerdas? I. Un poco de historia.

La Teoría de cuerdas ha sido, desde los años 60, el último intento de explicar el funcionamiento del Universo en su totalidad mediante una única ecuación, la cual explicaría de forma matemática todas las leyes del Universo. Es decir, dar con la Teoría del Todo que tanto obsesionó a Einstein y que nunca llegó a desentrañar (al menos así quiso él que fuera, pero esa es otra historia. Ya hablaremos en otro momento sobre sus llamados años oscuros…)

Concepto básico: Todo en nuestro universo está compuesto por un solo ingrediente: unos minúsculos hilos de energía llamados cuerdas. Las diferentes vibraciones de estos hilos de energía originan cada uno de los componentes de la naturaleza.

Pero hagamos un poco de historia para llegar a comprender las implicaciones de la Teoría de cuerdas. Para ello, nos basaremos en una serie documental que explica estos fenómenos de una manera altamente didáctica y amena , El Universo elegante. Presentado por Brian Greene, uno de los mayores defensores de esta teoría, en la primera parte, ”El sueño de Einstein”, se expone la situación en que se encontraba la Física en los años previos a la aparición de las primeras ideas sobre cuerdas:

-Einstein desarrolló la idea de que las tres dimensiones espaciales se unen con el tiempo, cuarta dimensión, en una especie de tejido “espacio-temporal”, algo así como una cama elástica sobre la que se asientan todos los cuerpos del Universo, y que se deforma por la masa de los mismos.


-Teoría de la relatividad general: Einstein demostró que la fuerza de la gravedad no es, así, una simple atracción de un cuerpo sobre otro, como había establecido Newton. La gravedad es, en realidad, la deformación del tejido espacio-tiempo en pliegues y curvaturas a causa del peso de los cuerpos. Si un cuerpo deforma el espacio-tiempo a su alrededor, los cuerpos de menor masa se moverán en torno a aquél sobre la curvatura provocada en el tejido.

Se propone unificar las dos grandes fuerzas del Universo conocidas entonces, gravedad y electromagnetismo, en una única fuerza. Comenzaba así la búsqueda de una Teoría del Todo, pero

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