Algunos quieren encontrar las respuestas en la religión que como todos sabemos es cosa de fe. Creer en aquello que no podemos ver ni comprobar no es precisamente el camino de la ciencia que empieza por imaginar, después conjeturar, más tarde teorizar, se comprueba una y mil veces la teoría aceptada a medias y sólo cuando todo está amarrado y bien atado, todas esas fases pasan a la categoría de una ley o norma que se utiliza para continuar investigando en la buena dirección.

Otros han sido partidarios de la teoría del caos y argumentan que a medida que el nivel de complejidad de un sistema aumenta, entran en juego nuevos tipos de leyes. Entender el comportamiento de un electrón o un quark es una cosa; utilizar este conocimiento para comprender el comportamiento de un tornado es otra muy distinta. La mayoría está de acuerdo con este aspecto. Sin embargo, las opiniones divergen con respecto a si los fenómenos diversos y a veces inesperados que pueden darse en sistemas más complejos que las partículas individuales son realmente representativos del funcionamiento de los nuevos principios de la física, o si los principios implicados son algo derivado y están basados, aunque sea de un modo terriblemente complicado, en los principios físicos que gobiernan el ingente número de componentes elementales del universo.

Una Teoría de Gran unificación (TGU), es una teoría que unificaría tres de las cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza: la fuerza nuclear débil, fuerza nuclear fuerte y la fuerza electromagnética.

Casi todo el mundo está de acuerdo en que el hallazgo de la Gran Teoría Unificada (teoría del Todo), no significaría de modo alguno que la psicología, la biología, la geología, la química, y también la física, hubieran resuelto todos sus problemas.

El Universo es un lugar tan maravilloso, rico y complejo que el descubrimiento de una teoría final, en el sentido en el que esta planteada la teoría de súper-cuerdas, no supondría de modo alguno el fin de la ciencia ni podríamos decir que ya lo sabemos todo y para todo tendremos respuestas.

¿Cómo surgió el universo? Esta pregunta equivale a plantearse de qué manera comenzó todo y por este motivo se habla de la teoría del todo. La fórmula matemática definitiva que explique el origen del universo todavía no existe.

Más bien será, cuando llegue, todo lo contrario: el hallazgo de esa “Teoría de Todo” (la explicación completa del universo en su nivel más microscópico, una teoría que no estaría basada en ninguna explicación más profunda) nos aportaría un fundamento mucho más firme sobre el que podríamos construir nuestra comprensión del mundo y, a través de estos nuevos conocimientos, estaríamos preparados para comenzar nuevas empresas de metas que, en este momento, nuestra ignorancia no nos dejan ni vislumbrar. La nueva teoría de Todo nos proporcionaría un pilar inmutable y coherente que nos daría la llave para seguir explorando un universo más comprensible y por lo tanto, más seguro, ya que el peligro siempre llega de lo imprevisto, de lo desconocido que surge sin aviso previo; cuando conocemos bien lo que puede ocurrir nos preparamos para evitar daños.

                                Algunos postulan que el Universo es un holograma

La búsqueda de esa teoría final que nos diga cómo es el universo, el tiempo y el espacio, la materia y los elementos que la conforman, las fuerzas fundamentales que interaccionan, las constantes universales y en definitiva, una formulación matemática o conjunto de ecuaciones de las que podamos obtener todas las respuestas, es una empresa nada fácil y sumamente complicada; la teoría de cuerdas es una estructura teórica tan profunda y complicada que incluso con los considerables progresos que ha realizado durante los últimos décadas, aún nos queda un largo camino antes de que podamos afirmar que hemos logrado dominarla completamente. Se podría dar el caso de que el matemático que encuentre las matemáticas necesarias para llegar al final del camino, aún no sepa ni multiplicar y esté en primaria en cualquier escuela del mundo civilizado.

            Al final de la historia… ¿No acabará todo en un inmenso agujero negro?

Muchos de los grandes científicos del mundo (Einstein entre ellos), aportaron su trabajo y conocimientos en la búsqueda de esta teoría, no consiguieron su objetivo pero sí dejaron sus ideas para que otros continuaran la carrera hasta la meta final. Por lo tanto, hay que considerar que la teoría de cuerdas es un trabajo iniciado a partir de las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein, de la mecánica cuántica de Planck, de las teorías gauge de campos, de la teoría de Kaluza–Klein, de las teorías de… hasta llegar al punto en el que ahora estamos.

La armoniosa combinación de la relatividad general y la mecánica cuántica es un éxito muy importante. Además, a diferencia de lo que sucedía con teorías anteriores, la teoría de cuerdas tiene la capacidad de responder a cuestiones primordiales que tienen relación con las fuerzas y los componentes fundamentales de la naturaleza.

Igualmente importante, aunque algo más difícil de expresar, es la notable elegancia tanto de las respuestas que propone la teoría de cuerdas, como del marco en que se generan dichas respuestas. Por ejemplo, en la teoría de cuerdas muchos aspectos de la naturaleza que podrían parecer detalles técnicos arbitrarios (como el número de partículas fundamentales distintas y sus propiedades respectivas) surgen a partir de aspectos esenciales y tangibles de la geometría del universo. Si la teoría de cuerdas es correcta, la estructura microscópica de nuestro universo es un laberinto multidimensional ricamente entrelazado, dentro del cual las cuerdas del universo se retuercen y vibran en un movimiento infinito, marcando el ritmo de las leyes del cosmos.

Lejos de ser unos detalles accidentales, las propiedades de los bloques básicos que construyen la naturaleza están profundamente entrelazadas con la estructura del espacio-tiempo. Son muchos los parámetros que rigen la dinámica universal y, todos ellos, perfectamente sincronizados hacen posible que se formen átomos y galaxias… ¡Y también la Vida!

Claro que, siendo todos los indicios muy buenos, para ser serios, no podemos decir aún que las predicciones sean definitivas y comprobables para estar seguros de que la teoría de cuerdas ha levantado realmente el velo de misterio que nos impedía ver las verdades más profundas del universo, sino que con propiedad se podría afirmar que se ha levantado uno de los picos de ese velo y nos permite vislumbrar algo de lo que nos podríamos encontrar.

                    Parece que en la teoría de cuerdas subyace la Gravedad Cuántica

La teoría de cuerdas, aunque en proceso de elaboración, ya ha contribuido con algunos logros importantes y ha resuelto algún que otro problema primordial como por ejemplo, uno relativo a los agujeros negros, asociado con la llamada entropía de Bekenstein–Hawking, que se había resistido pertinazmente durante más de veinticinco años a ser solucionada con medios más convencionales. Este éxito ha convencido a muchos de que la teoría de cuerdas está en el camino correcto para proporcionarnos la comprensión más profunda posible sobre la forma de funcionamiento del universo, que nos abriría las puertas para penetrar en espacios de increíble belleza y de logros y avances tecnológicos que ahora ni podemos imaginar.

Como he podido comentar en otras oportunidades, Edward Witten, uno de los pioneros y más destacados experto en la teoría de cuerdas, autor de la versión más avanzada y certera, conocida como teoría M, resume la situación diciendo que:

“La teoría de cuerdas es una parte de la física que surgió casualmente en el siglo XX, pero que en realidad era la física del siglo XXI”.

Witten, un físico-matemático de mucho talento, máximo exponente y punta de lanza de la teoría de cuerdas, reconoce que el camino que está por recorrer es difícil y complicado. Habrá que desvelar conceptos que aún no sabemos que existen.

El hecho de que nuestro actual nivel de conocimiento nos haya permitido obtener nuevas perspectivas impactantes en relación con el funcionamiento del universo es ya en sí mismo muy revelador y nos indica que podemos estar en el buen camino revelador de la rica naturaleza de la teoría de cuerdas y de su largo alcance. Lo que la teoría nos promete obtener es un premio demasiado grande como para no insistir en la búsqueda de su conformación final.

El universo, la cosmología moderna que hoy tenemos, es debida a la teoría de Einstein de la relatividad general y las consecuencias obtenidas posteriormente por Alexandre Friedmann. El Big Bang, la expansión del universo, el universo plano y abierto o curvo y cerrado, la densidad crítica y el posible Big Crunch.

Un comienzo y un final que abarcará miles y miles de millones de años de sucesos universales a escalas cosmológicas que, claro está, nos afectará a nosotros, insignificantes mortales habitantes de un insignificante planeta, en un insignificante sistema solar creado por una insignificante y común estrella.

Pero… ¿somos en verdad tan insignificantes?

Emilio Silvera V.

[?]

Hablamos de Eternidad, de la Nada, el Infinito… Cosas que no existen (al menos en nuestro Universo). Se dice que el Universo surgió de la “nada” y, lo cierto es que, ¡si surgió es porque había! Lo que llamamos vacío está lleno a rebosar.

A lo que nosotros llamamos Vacío, Nada, Eternidad, Infinito…, en realidad, son cosas que no existen y, lo tenemos que tomar como dicho en un lenguaje coloquial y distendido, que desea explicar algo pero que no se atiene a los cánones científicos y a la pulcritud que éstos requieren.

El aire que respiramos contiene por centímetro cúbico 5×10¹⁰ átomos, esto es, 50 trillones; mientras que en el espacio intergaláctico la cifra equivalente es de 0,000001 átomos. Es decir en el Espacio Interestelar sólo hay 10²—10⁶ átomos por cm³. Así que la nada no existe, miremos donde miremos siempre hay. De la misma manera, cuando decimos “la Nada” es sólo una forma de hablar, allí, en ese lugar al que nos estemos refiriendo… ¡Hay! En lo que a la Eternidad se refiere… Es una abstracción de nuestras mentes para significar un Tiempo sin fin, lo que nunca muere. Sin embargo, en nuestro Universo, todo tienen un principio y un final, sin importar lo que cada cosa pueda durar: Una estrella 10.000 millones de años, una mosca una semana, una tortuga galápago 150 años, nosotros 80 años, una montaña…

Un día, al abrir la página de la NASA, Astronomía Picture Of The Day, me encontré con ésta imagen de arriba y, el rexto que me ofrecían era, más o menos:

“Esta diminuta bola es la prueba de que el universo se expandirá para siempre. Con algo más de la décima parte de un milímetro, la bola se mueve hacia una pequeña placa en respuesta a fluctuaciones de energía en el espacio vacío.

A día de hoy, todas las evidencias apuntan a que la mayor parte de la densidad energética del universo existe en una forma desconocida, a la que cada cual, le da el nombre que estima más adecuado. Tanto la génesis como las características de esta energía-masa, son casi totalmente desconocidas, pero se cree que tiene relación con fluctuaciones del vacío similares a las del Efecto Casimir.

La comprensión de las fluctuaciones del vacío es prioritaria en la investigación, no sólo para entender mejor nuestro universo sino también para evitar que diminutas piezas mecánicas de cualquier maquinaria se atraigan entre sí.”

Pero…  ¿Qué es el vacío cuántico?

Bueno, en todo esto del vacío hay cosas sorprendentes como, por ejemplo que, todos nosotros, en un 90 por ciento, somos ¡espacios vacíos! al estar formados por átomos, es decir, materia ordinaria que llamamos bariónica. Algunos han llegado a decir que, “han confirmado que la materia no es otra cosa que fluctuaciones de vacío”.

“En la teoría cuántica de campos, el vacío cuántico (o simplemente el vacío) es el estado cuántico con la menor energía posible. Generalmente no contiene partículas físicas. El término «energía del punto cero» es usado ocasionalmente como sinónimo para el vacío cuántico de un determinado campo cuántico.

De acuerdo a lo que se entiende actualmente por vacío cuántico o «estado de vacío», este «no es desde ningún punto de vista un simple espacio vacío»,¹​ y otra vez: «es un error pensar en cualquier vacío físico como un absoluto espacio vacío».²​ De acuerdo con la mecánica cuántica, el vacío cuántico no está realmente vacío, sino que contiene ondas electromagnéticas fluctuantes y partículas que saltan dentro y fuera de la existencia”

 

       Claro que, el inexorable transcurrir del Tiempo lo cambia todo

Si nos ponemos en ese plan… ¡Qué podría surgir en cualquier momento! Todos sabemos que la materia no siempre ocupa el mismo nivel. Unas veces está formando una roca, forma parte de una estrella, está en forma de un árbol y, a veces, configura entes pensantes que tienen conciencia, y, si eso es así (que lo es), y si la materia surge de esas fluctuaciones de vacío, ¡veremos en qué forma se nos presenta!

Hemos llegado a tener un concepto cierto de un espacio-tiempo como un medio lleno de energía virtual que, fue surgiendo de manera gradual a lo largo del siglo XX. Ya a principios del siglo se creía que el espacio estaba permeado por un campo energético e invisible que podía producir rozamiento en los cuerpos que en él se movían y producía en ellos una ralentización en sus movimientos que, se frenaban con esa interacción.

¿Y las partículas virtuales? ¿De dónde salen? ¿Qué energías las apoyan? La causa de esto son las fluctuaciones del vacío. También en el vacío perfecto se producen constantemente pares de partículas virtuales de materia y antimateria, que piden “prestada” la energía al vacío, para su formación y que la devuelven después de un lapso muy breve, aniquilándose entre si. No se pueden observar partículas virtuales, cada observación las transformaría inmediatamente en partículas reales. Pero si, dan una evidencia indirecta de su existencia, por ejemplo, empujando átomos de Hidrógeno levemente de un lado a otro, lo que lleva a un desplazamiento mínimo medible  de su nivel de energía más bajo.

Dicen que para viajar por un agujero de gusano, se necesita materia exótica o negativa para que mantenga abierta la puerta… ¿Cómo se podría obtener¿

Mediante energía negativa se podría construir una especie de burbuja en el espacio-tiempo, en cuya parte delantera se contrae el espacio-tiempo, con lo que se disminuye la distancia hacia la meta. Detrás de la burbuja, en la cual se encuentra la nave espacial, se expande el espacio-tiempo, con lo cual aumenta la distancia del lugar de partida. Los viajeros no notarían ningún movimiento, ellos estarían relativamente inmóviles con relación a su rededor. Mientras que un observador vería una determinada velocidad de la burbuja. Según Einstein sobrepasar la velocidad de un rayo de luz es imposible, sin embargo una tracción Warp sería un atajo lícito en el espacio-tiempo, al igual que un agujero de gusano.

Mucho es lo que se viene hablando de todo esto pero…con resultados a medias y sin concretar nada que nos lleve al uso práctico de tales conocimientos intuidos. Comenzamos con aquel éter luminífero que no pudieron detectar con el experimento Michelson-Morley (parecía que la velocidad de la luz permanecía constante aunque la luz se desplazara en la dirección de la rotación de la Tierra o en la dirección opuesta), se rechazó el éter del mundo de los físicos. El vacío universal vino a ocupar su puesto, y, se pensaba que podía estar totalmente vacío cuando no estaba ocupado por la materia.

La mecánica cuántica revela que el vacío no está vacío, sino que contiene ondas que se comportan como partículas, conocidas como fluctuaciones del vacío.

Claro que se ha demostrado que el vacío cuántico estar lejos de ser ¡un espacio vacío! En las “Teorías de Gran Unificación” (GUT) que fueron desarrolladas durante la segunda mitad del siglo XX, el concepto de vacío se transformó a partir de un “campo vacío” que “transporta el campo de Punto Cero o ZPF”. (El nombre viene dado y deriva del hecho de que estas energías de campo han demostrado estar presentes incluso cuando todas las formas clásicas de energía desaparecen: en el cero absoluto de temperatura), En las teorías unificadas subsiguientes, las raíces de todos los campos y las fuerzas se adscriben a un océano de energía misterioso que llaman “vacío unificado”.

Un vacío que está lleno a rebosar

Sabemos que en otros ámbitos y para cada cosa, existe un campo unificado pero, ¿existe ese vacío unificado?

Durante las pasadas décadas y ahora con el LHC, se han ido y se van identificando cada vez más interacciones entre este campo fundamental y los observables procesos que ocurren en el mundo real. En los años 60, Paul Dirac demostró que las fluctuaciones en los campos fermiónicos (campos de partículas materiales) producían una polarización del vacío, mediante la cual el vacío afectaba a la masa de las partículas, a su carga, al espín o al momento angular.

Existen otros estudios y predicciones que nos dicen y aconsejan no perder de vista todos estos nuevos caminos y que, se seguirlos con la debida seriedad, nos podrían llevar hacía nuevos conocimientos que, de alguna manera, podrían ser muchas de las respuestas que buscamos.

Emilio Silvera V.

[?]

 Salam Aleikum son las palabras con las que se dan el saludo nuestros vecinos en Marruecos. Pero no se traducen como un simple “Hola, ¿Qué tal?”, sino como: “La paz sea con vosotros.” La ciudad de Tánger posee una Medina; una pequeña ciudad amurallada y laberíntica.

Pero en tiempos en los que dicha paz no era tan real, se construyó inserto en el muro de la Kasbah un castillo o fortaleza defensiva aprovechando el espesor de los muros existentes. El Castillo de York. La ubicación fue privilegiada en su día y lo sigue siendo hoy, por los mismos motivos aunque con diferente objetivo. A día de hoy, la planta del castillo está vacía y únicamente permanecen los muros perimetrales. El programa propuesto para el proyecto es un programa de paz, de hospitalidad, de encuentro. Y es doble: por un lado, baños árabes (hammam), para todos, y por otro; factoría de té. Y entre uno y otro programa, pequeños lugares tratados desde lo material, lo sensorial, lo organoléptico y el confort. Desde la imaginación y el deseo de estar allí, de bañarme, de tomarme un té. De seguir descubriendo y conociendo la ciudad.

Con el deseo de de ser vuestro amigo y de  estar en paz con vosotros.

[?]