La teoría de cuerdas
escrito por esplu en Ciencia, Pensamientos Amorfos 12/08/2008
Las leyes del universo y el método científico convencional (empírico) tienen su base - a grandes rasgos (nótese la aclaración) en Newton y en las leyes que este científico describió con increíble exactitud sobre el funcionamiento de la naturaleza. Mira, es lo que tiene que se te caiga una manzana en el cabolo…
De hecho, la grandeza de la conocidísima teoría de la gravedad (todas las cosas se atraen entre sí y lo gordo atrae a lo pequeñuelo desde su centro gravitatorio) por la cuál, entre otras cosas, se explica el movimiento de los cuerpos en las órbitas celestes (que no es moco de pavo) reside en el hecho de que por primera vez se demuestra que las leyes en el universo son únicas. Es decir, aúnan el cielo y la Tierra, o si se prefiere, lo terrenal con lo divino.
Más tarde llegó ese hombre con pinta de Doctor Frankeinstein que llegó a ser todo un científico super-star y que no sólo ratificó las leyes de Newton sino que además las amplió y las dotó de una explicación exacta sobre su funcionamiento que te cagabas en los pantalones. Esto es la teoría general de la relatividad. Einstein pudo explicar con milimétrica exactitud de qué manera funcionaba la fuerza de la gravedad gracias a su cuarta dimensión (temporal) y la curvatura que ejercían sobre ésta los cuerpos celestes al desplazarse por el espacio. Todo un coco, sí señor.
En fin, a lo que vamos, el hecho es que hasta ahora más o menos todo podía tener una explicación según la física convencional. Digo “más o menos”, porque no es menos cierto que desde el principio había unos cuantos cabos sueltos que no acababan de cuadrar para la ciencia, como por ejemplo, conseguir una teoría que diera una explicación convincente del origen del cosmos (como la archifamosa “teoría del Big-Bang” defendida por Hawking), los enigmáticos agujeros negros, el funcionamiento del cerebro, etc.
Uno de los casos que más quebraderos de cabeza daba a la comunidad científica y quizá el más paradójico de todos era el de la propia fuerza de la gravedad, pues tenía una rareza difícilmente explicable: si la gravedad es una fuerza tan extraordinaria que funciona sobre el Sol, sobre la Tierra y sobre todos los cuerpos con masa del universo, ¿cómo es posible que podamos levantar una piedra del suelo con el brazo? ¿La fuerza que ejerce nuestro escuálido bíceps es superior a la de la omnipotente gravedad? Pues por lo visto, los científicos determinaban que sí señor que así era, pero se hacían la picha un lío que no veas y eran incapaces de aportar una solución a este dilema…
Otro caso, que llegó incluso a hacer dudar al mismísimo Einstein de su deslumbrante y aclamada teoría fue el del matemático Kurt Gödel que fue capaz de describir el equivalente matemático a la “paradoja del mentiroso”. En otras palabras, desarrolló un teorema matemático cuyo resultado demostraba que el teorema era indemostrable. Es decir, era como poner en evidencia las mismísimas matemáticas, por supuesto, algo totalmente impensable y difícil de concebir incluso por los matemáticos de hoy. Este hecho, aplicado a la teoría de la relatividad, conseguía relativizarla considerablemente…
De todas formas, dejando colgando estos pequeños flecos, hasta hace bien poco la comunidad científica estaba convencidísima que todas estas cosillas acabarían teniendo una explicación razonable y racional para todos y que sólo era cuestión de tiempo…. Hasta hace bien poco.
Hete aquí por donde que en la medida en que se estudiaba el macrocosmos los científicos, que son gente muy curiosa, también estudiaban el microcosmos y parecía que todo iba la mar de bien hasta que se llegó a una cosa llamada átomo, que en un primer momento, se creyó que era la partícula más pequeña que podría encontrarse en la materia. La sorpresa vino cuando se pudo ver de qué narices estaba compuesto el átomo y descubrieron que estaba formado por un núcleo y unas cosas raras que giraban alrededor de éste. Más tarde a estos nuevos descubrimientos les dieron nombre y los bautizaron como neutrones, protones y electrones. El hecho es que para estupefacción del personal, estas partículas no parecían seguír las leyes de la gravedad, ni de la relatividad, ni de ná de ná. Es decir, los protones, neutrones y electrones iban a su bola y pasaban de la física convencional y, por si fuera poco, además se descubrió que seguían otras fuerzas hasta entonces desconocidas (nuclear fuerte y nuclear débil). Cuando mejoraron los aparatejos microscópicos todavía se quedaron más alucinados cuando vieron que estas cosillas estaban formadas a su vez de unas partículas infinitamente más pequeñas a las que le dieron el nombre de quarks y que parecían comportarse de una forma totalmente caótica, para la que no tenían ninguna explicación.
Es aquí donde aparece la mecánica cuántica, la cual consigue dar respuesta a la naturaleza de esta realidad subatómica con increíble precisión. La realidad de la cuántica hoy en día es incuestionable y algo tan común en nuestros días, por suerte o por desgracia, como la energía nuclear da fe de esta naturaleza.
De todas formas, la cuántica en lugar de dar solución a los enigmas anteriores, dio paso a nuevos y aún más inquietantes interrogantes. El primero, y como es obvio, era dar una explicación al hecho de que si toda la materia del universo seguía unas determinadas leyes, cómo era posible que las partículas de la que esta materia estaba formada no las siguieran. Una incongruencia total. Cagada pasturets.
Después venía el tema de la cuántica en sí. Es decir, a pesar de que la precisión con que esta nueva ciencia describía el comportamiento de los quarks y átomos y toda la pesca, los resultados obtenidos parecían carecer de sentido alguno… Es decir, no había dios que apostara un duro por ellos.
El caso más conocido es el de la superposición de partículas, popularizado con el experimento de la doble ranura o el del gato de schrodinger. Esto es que un átomo puede estar en varios sitios a la vez, e incluso, llegar a no estar en un momento dado. En definitiva, algo inconcebible para nuestra capacidad racional…
Así pues, llegados a este punto, se concluyó de forma salomónica y se dio lugar a dos ciencias diferentes para explicar una misma realidad: la convencional trataría el macrocosmos y la cuántica el microcosmos.
Y aquí es donde aparece la teoría de cuerdas, también conocida por teoría del todo. La teoría de cuerdas, es un intento de unificar la cuántica con la física. La teoría de cuerdas, a nivel muy básico dice lo siguiente: dentro de los quarks hay algo todavía más pequeño que no es más que un hilo de energía (cuerda) y que se mueve de una determinada manera. La vibración de este movimiento energético es lo que da lugar a la materia.
Los detractores de esta teoría dicen que no debería pasar de una especulación filosófica pues se basa en una suposición o premisa que no ha podido demostrarse empíricamente. Es decir, nadie en el mundo ha visto estas cuerdecillas, ni nada que se le parezca. Se llega hasta el quark, pero a partir de aquí nanai de la china.
Los defensores por el contrario, argumentan que matemáticamente todo cuadra y queda demostrado según criterios estrictamente científicos.
Dejando un lado pros y contras, la teoría de las cuerdas abre nuevas puertas a nuestra concepción de la naturaleza. En primer lugar, para que la teoría de cuerdas pueda demostrarse matemáticamente no le son suficientes las cuatro dimensiones, sino que necesita llegar hasta once. Es decir, nos desplazamos por un espacio en el que no llegamos a detectar ni tan siquiera la mitad de dimensiones por las que nos movemos. Flipante.
Después está el fundamento de dicha teoría, la energía y la materia se confunden, o mejor dicho, la matería es la forma que toma la energía dependiendo de su vibración. Entre otras cosas, esto nos dice que la diferencia entre la vida y la muerte, por ejemplo entre una roca y una persona, no es tanta como nos creemos. De hecho, según la teoría de cuerdas, tampoco hay tanta diferencia entre algo o nada, entre una molécula de hidrógeno y un fotón de luz. Todo viene determinado por la vibración que emiten las cuerdas en el espacio.
Por si esto fuera poco, otra de las conclusiones que se extraen de la aplicación de esta teoría y haciendo el más difícil todavía de lo abstracto, es que debe aceptarse como real la existencia de infinidad de universos paralelos…
¿Pero por qué las cuerdas de mis átomos vibran como vibran y no de una otra manera? ¿Es posible modular esta vibración? ¿Hay alguna necesidad de que vibren? ¿Parará esta vibración alguna vez?…
Pero como dicen en las pelis, esto ya es otra historia…
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13/08/2008 a las 10:27
Genial artículo. Es un tema apasionante el de las “cuerdas”, pero muy muy muy difícil de entender y mucho más difícul de demostrar, por lo que incluso los físicos teóricos son bastante escépticos…
Si fuera cierto implicaría que toda la materia está formada por energia pura…
La clave está en los agujeros negros… Cuando se sepa el funcionamiento exacto y lo que pasa en un agujero negro se tendrá la teoría del todo (la unión entre la relatividad y la mecánica cuántica), porque en un agujero negro se deben unir la dos teorías (como en el big bang) al tratarse de una singularidad espacio-tempo.
Hay un documental llamado “El Universo Elegante” que explica la teoría de cuerdas de una manera algo entendible, altamente recomendable.
13/08/2008 a las 11:21
jajaj jeje ejje… Ya sabía yo que ibas a decir algo interesante sobre los agujeros negros!!! Casi desde que te conozco y empezamos a hablar de este tipo de cosas, éste ha sido un tema clave para ti!!!
¿Para cuando un post sobre ello? eh? eh? eh?!!!!
Wenu Raulillo, moltes gràcies por tu comentario y apovesho la ocasión para saludarte y desearte unas buenas vibraciones en tus cuerdukis!!!!
Aleeeeeeeeeeeee!!!!!
19/08/2008 a las 6:42
¿Pero dónde está la explicación de la teoría de cuerdas? Sólo has puesto cinco líneas. Queremos saber más…
19/08/2008 a las 7:14
Todo llegará ThisBoy, todo llegará…
(Mierda tio, me has pillao!!! jejej ejeje)
19/08/2008 a las 13:07
Bueno, leyendo algo sobre el tema decir varias cosas:
La teoría de cuerdas presupone que el universo está formado por “cuerdas” de energía que “vibran”, según la vibración tendrán unas propiedades u otras. Según la mecánica cuántica los quarks serían la unidad mínima de materia, pero según la teoría de cuerdas estos estarían formados por cuerdas de energía.
La relatividad de Einstein establece 4 dimensiones reales (3 espaciales y una temporal). En un principio la teoría de cuerdas establecía 10 dimensiones (9 espaciales y 1 temporal), pero se verificó que en realidad eran 11 (gracias a la teoría de la supergravedad), esa “nueva dimensión” explicaría porque la fuerza de la gravedad es tan débil en el universo comparado con las 3 otras fueras (fuerza electromagnética, fuerza nuclear fuerte y fuerza nueclear débil), la explicación (aunque suena ciencia ficción) es que parte de la fuerza de la gravedad existente en el universo interactuaría (mediante la 11ava dimensión) con otros universos paralelos… Parece coña, pero en la teoría de cuerdas los multiuniversos se dan por sentados, incluso gente como Stephen Hawkins habla de infinitos universos paralelos según la historia, es algo demasiado complicado.
En definitiva, la teoría de cuerdas es el intento más cercano para unificar la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica, es decir el porque no hay las mismas leyes físicas en el universo visible y en el universo subatómico (teoría del todo). Lo bueno de la teoría de cuerdas es que según ésta nada podría ser más pequeño que una cuerda, por lo que se evitarían las singularidades predichas para los agujeros negros y el big bang.
Lo malo es que la teoria de supercuerdas (que en verdad se llama así) deriva en 5 teoría de cuerdas diferentes, y claro obtener una teoría del todo con 5 teorías no puede ser… Ahora se busca la teoría M (la unificación de esas 5 teorías).
19/08/2008 a las 13:59
Wenu según yo tengo entendido, cuando entra en escena la 11a. dimensión es la que da validez y sentido a las 5 teorías de cuerdas diferentes, puesto que actúa como “reflejo” de cada uno de ellas… Es decir, la teoría de cuerdas cuando contempla las 11 dimensiones en lugar de 10, a sería una teoría M completa o teoría del todo.
Lo que pasa, y volviendo al principio, es que todos estos cálculos tan bonitos y tal se basan en un axiona que no ha podido ser demostrado: la cuerda.
Por otro lado, sobre los “universos paralelos” como bien apuntas empieza a no ser una hipótesis sólo de la cuántica o de las cuerdas sino que el mismísmo Hawking, maravilloso científico “convencional” por decirlo de algún modo, también la da por sentada como bien se explica en el documental que nos recomendaste en el primer comentario…
Aleeeeeee saludillos!!!
19/08/2008 a las 15:01
Tienes toda la razón, la 11ava dimensión unifica las cinco teorías diferentes.
en fin, creo que nuestro cerebro de simples mortales no puede asumir dicha teoría. Multiuniversos, 11 dimensiones, materia que son formas de ondas, electrones en varios sitios a la vez etc etc
Sólo un ejemplo: según la mecánica cuántica si intentásemos atravesar una pared al final la atraversariamos (rollo fantasmas), tardaríamos miles de millones de años en hacerlo pero lo haríamos… Nuestra mente no está preparada para aceptar cosas así…
Quizás dentro de miles de años lleguemos a controlas las leyes cuánticas y aplicarlas al mundo que vemos, en tal caso podriamos teletransportarnos, atravesar paredes, volar, movernos a velocidades cercanas a la luz, detener el tiempo…
Suena a ciencia-ficción, pero si se supone que un dia habrá una teoría que unificará lo que pasa en el mundo que vemos con lo que pasa en el mundo subátomico ¿no es factible pensar que habrá maneras de actuar en el mundo real como en el mundo subatómico?
Que pena que seguramente no lo lleguemos a ver.
19/08/2008 a las 21:03
Todo llegará amigo, todo llegará!! XD
20/08/2008 a las 7:32
Bueno, muy bien, ya lo entiendo todo.
Mañana me voy al psicólogo…
20/08/2008 a las 13:04
Jaaja ajjajja…
Wenu, pues entonces luego ya nos vemos!!!