teoría de cuerdas
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| La explosión de Supernovas o la fusión de agujeros negros generan ondas gravitacionales que alteran el espacio-tiempo e se expanden a la velocidad de la luz. |
Dice la física que existen cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza: la fuerza nuclear fuerte, que es la que mantiene unidas las partículas del átomo; la fuerza nuclear débil, que es la que en una escala muy mínima, compensa la perdida de electrones en el átomo; las fuerzas electromagnéticas que atraen o repelen las partículas y que hacen que haya flujo de electrones; y la gravedad, que es la responsable de la caída de los cuerpos en la tierra y de los movimientos a gran escala que se observan en el universo.
A grandes rasgos, la Teoría Cuántica explica la interacción de esas fuerzas a escala microscópica, mientras que la Teoría de la relatividad de Einstein se encarga de una explicación a escala macro. Hay, sin embargo, un punto en que ninguna de las dos posturas ha logrado ponerse de acuerdo: la gravedad. A escala cósmica es posible, según la teoría de la relatividad, explicar la gravedad; sin embargo, a escala cuántica resulta imposible.
Eso genera que haya un grave problema en la física moderna: parece que no hay teoría que unifique todas las ideas que tenemos sobre el comportamiento del universo a escala micro ni macro. Es decir que la Teoría cuántica y la Teoría de la relatividad no han podido ponerse de acuerdo.
Desde 1930, los físicos han intentado unificar los postulados de la mecánica cuántica y de la relatividad pero ha sido muy complicado. Sin embargo, desde 1968 empezó a surgir una nueva concepción del Universo, más completa, y que podría unificar las ideas sobre el comportamiento de todas las fuerzas de la naturaleza. Se llama la teoría de cuerdas.
Según la Teoría de cuerdas, las partículas fundamentales no son puntos, sino que son objetos extensos, vibratorios, parecidos a cuerdas. Así, la cuerda sería un filamento de cuya vibración dependería el flujo de energía, y por ende también afectaría el comportamiento de las partículas que también serían concebidas como cuerdas. Esa caracterización aplica para electrones, protones, neutrones, quarks, bariones, fotones, entre otros.
Cada partícula sería una cuerda abierta, como un hilo corto. Dos cuerdas podrían uniese para dar lugar a otra, o unir sus puntas (formar circulo) para crear una cuerda cerrada.
La gravedad sería una cuerda cerrada (es decir un circulo). Eso explicaría que al unirse dos o más cuerdas abiertas, se formarían Gravitones, que son las partículas que producen la gravedad, tanto a escala cósmica, como a escala cuántica.
En las teorías actuales se acepta que hay solo tres dimensiones en el universo. Sin embargo, en la teoría de cuerdas habría 9 dimensiones o más, lo que además explicaría la existencia de universos paralelos. En esas dimensiones interactuarían las distintas partículas. Se llama compactación a la posibilidad de existencia de esas otras dimensiones, y que se ubicarían en distintos espacios compactos, dentro de las tres dimensiones originales.
¿Pueden existir Universos paralelos?
Existiría otro elemento que explicaría el comportamiento de las cuerdas: las branas. Las branas son entendidas como mallas a las que se unirían cada uno de los extremos de las cuerdas. De ellas dependerían las propiedades de las partículas como por ejemplo la carga eléctrica, el movimiento, el color, la vibración, la masa y en general, en el comportamiento de la partícula.
Las branas tendrían varias dimensiones, se estiraría y se intersecarían con otras branas. Así, el comportamiento de la cuerda dependería de la brana a la que esté unida. La estructura de las branas, junto con la compactación determinarían las leyes del universo porque unifican los planteamientos tanto de la Relatividad y la mecánica cuántica. Así, habría millones de posibles compactaciones.
La Relatividad predice bien la existencia de “agujeros negros” en el universo pero sus formulados físicos “fallan” al aplicarse al interior de un agujero negro donde la distorsión espacio-temporal favorecería más una física de partículas que una gravitacional.
La teoría de cuerdas, como teoría del todo, no sólo explicaría el comportamiento del universo a escala micro y macro, sino que permitiría, por fin, hablar de una teoría del todo que pueda unificar los distintos postulados y permita, además entender los aspectos comunes de las leyes de la física.
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