\u00bfQu\u00e9 har\u00e1n de todo esto los f\u00edsicos con respecto al estatus de la teor\u00eda de cuerdas como una teor\u00eda f\u00edsica para el futuro?<\/p>\n
Contin\u00faamos hoy diciendo que,<\/p>\n
La situaci\u00f3n tiene aspectos muy enigm\u00e1ticos y notables, y otros aspectos parecen inconsistentes y ser\u00eda un error, en este momento, que los demos por buenos; mejor esperemos a que maduren. Pese a todo, muchas de las afirmaciones de los te\u00f3ricos de cuerdas se hacen con gran seguridad y aparente confianza. Es indudable que estas afirmaciones deben ser suavizadas hasta que se adquiera m\u00e1s certeza en el conocimiento de los m\u00faltiples aspectos de la teor\u00eda que deben ser tomados con cierta reserva antes de ser lanzadas alegremente al mundo.<\/p>\n
Roger Penrose afirma que algunas de las afirmaciones de m\u00e1s peso pueden ser descartadas (tal es el caso de que la teor\u00eda de cuerdas ha proporcionado una teor\u00eda completa y consistente de la gravedad cu\u00e1ntica). En mi modestia, estoy totalmente de acuerdo con \u00e9l, y seg\u00fan lo poco que s\u00e9 al respecto, me hace pensar que la teor\u00eda de cuerdas es una firme candidata para llegar a esa teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad, aunque de momento, le queda inalcanzable.<\/p>\n
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No obstante, ser\u00eda injusto no admitir que parece haber algo de aut\u00e9ntica trascendencia “entre bastidores” en algunos aspectos de la teor\u00eda M<\/a> de cuerdas. Claro que podr\u00eda resultar que ese algo sea de inter\u00e9s puramente matem\u00e1tico, sin que haya ninguna raz\u00f3n real para creer que nos acerca m\u00e1s a los secretos de la naturaleza.<\/p>\n La teor\u00eda M<\/a> de cuerdas es una teor\u00eda muy adelantada a su tiempo; incluso las matem\u00e1ticas necesarias para desarrollarla al completo nos son desconocidas. Por otra parte, la energ\u00eda necesaria para verificarla no est\u00e1 a nuestro alcance.<\/p>\n La fuerza del argumento a favor de la teor\u00eda de cuerdas parece residir en varias relaciones matem\u00e1ticas notables entre “situaciones f\u00edsicas” en apariencia diferentes, normalmente, algo alejadas de la f\u00edsica del mundo real de la naturaleza. \u00bfSon una coincidencia estas relaciones, o hay alguna raz\u00f3n m\u00e1s profunda tras ellas?<\/p>\n Si hablamos de matem\u00e1ticas, las coincidencias sin una raz\u00f3n determinada suelen ser m\u00e1s bien escasas. Me inclino y apuesto por el hecho de que para muchas de estas “coincidencias” hay realmente una raz\u00f3n, todav\u00eda no descubierta. Algunos, no s\u00e9 si calificarlos de envidiosos o de tener carencia de ilusiones, han llegado a decir que, los te\u00f3ricos de cuerdas no es seguro que est\u00e9n haciendo f\u00edsica, o si la hacen, \u00bfqu\u00e9 \u00e1rea de la f\u00edsica est\u00e1n explorando realmente? Se me ocurre pensar que el mismo escepticismo encontr\u00f3 a Einstein<\/a> en su tiempo, al formular sus famosas teor\u00edas relativistas, y sin embargo, nos trajo hasta aqu\u00ed.<\/p>\n No parece que se pueda hacer una valoraci\u00f3n adecuada de estas cuestiones sin mencionar el papel concreto de Edward Witten. \u00c9l es aceptado generalmente como la figura con m\u00e1s responsabilidad en la direcci\u00f3n de la investigaci\u00f3n en la teor\u00eda de cuerdas (y la teor\u00eda M<\/a>) desde finales de la d\u00e9cada de los 80. Ha tenido un papel primordial en el lanzamiento de la “segunda revoluci\u00f3n en supercuerdas” en 1.995, pero ya entonces hab\u00eda establecido su preeminencia al iniciar varios desarrollos importantes en la teor\u00eda de cuerdas, y en muchas otras \u00e1reas que tienen cierta relaci\u00f3n (no siempre obvia) con la teor\u00eda de cuerdas. Sin duda, Witten ha sido hasta el momento el mejor conductor de la teor\u00eda de cuerdas.<\/p>\n Es interesante que en un nuevo trabajo que parece bastante importante, Witten ha vuelto a consideraciones dentro de un espacio-tiempo 4-dimensional est\u00e1ndar (aunque sigue habiendo supersimetr\u00eda<\/a>). Combinando ideas de la teor\u00eda de twistores y la teor\u00eda de cuerdas, Witten es capaz de obtener algunos resultados fascinantes concernientes a las interacciones de Yang-Mills<\/a> de varios gluones<\/a>. Este trabajo es particularmente importante desde una perspectiva orientada a los twistores, y bien podr\u00eda llevar a nuevos desarrollos.<\/p>\n La calidad de los logros intelectuales de Witten es extraordinaria. Se puede comentar, por ejemplo, sobre los seminarios de matem\u00e1ticas de Oxford (en la serie de geometr\u00eda y an\u00e1lisis), en los que se ha anunciado alg\u00fan informe nuevo y muy original de alg\u00fan problema, y ha resultado que la idea seminal proced\u00eda en realidad de Witten. A menudo, tales enfoques han abierto un nuevo campo, donde estas ideas imprevistas y nuevas han arrojado un potente fogonazo de luz original sobre problemas matem\u00e1ticos dif\u00edciles (a veces problemas que previamente parec\u00edan intratables). Sin duda, Witten posee una extraordinaria intuici\u00f3n y unos conocimientos matem\u00e1ticos que sobrepasan a los de primer orden; su medalla Field de 1.990 es m\u00e1s que justificada. Sin embargo, sus capacidades, seg\u00fan las ideas que expone, est\u00e1n m\u00e1s cerca de la observaci\u00f3n profunda de la naturaleza. Si \u00e9l tiene raz\u00f3n, entonces quiz\u00e1 \u00e9ste sea uno de los argumentos m\u00e1s contundentes para aceptar sus opiniones de que la supersimetr\u00eda<\/a> y la teor\u00eda de cuerdas encuentran un profundo favor en la naturaleza. Por otra parte, \u00a1quiz\u00e1 sea un matem\u00e1tico m\u00e1s notable de lo que \u00e9l mismo admite!<\/p>\n De todas maneras, soy partidario de no apostarlo todo al mismo caballo; est\u00e1 claro que la teor\u00eda de cuerdas me encanta, y sus perspectivas futuras me entusiasman. Sin embargo, no quiero descartar otros caminos, otras ideas, otros puntos de vista dirigidos en otras direcciones porque, \u00bfd\u00f3nde est\u00e1 la verdad?<\/p>\n Hoy mismo, con satisfacci\u00f3n, puedo leer en la prensa (27\/03\/07) que el Centro Europeo de Investigaci\u00f3n Nuclear (CERN) completa la instalaci\u00f3n de un im\u00e1n de 1.290 toneladas que recrear\u00e1 las condiciones del origen del universo.<\/p>\n Los que estamos enamorados de la f\u00edsica, hace mucho tiempo que esper\u00e1bamos esta noticia. Es el \u00faltimo complemento que se necesitaba instalar en una de las cavernas excavadas en el coraz\u00f3n monta\u00f1oso del Jura, unidas por un t\u00fanel de 27 Km de largo que discurre a 100 metros de profundidad en la frontera entre el pa\u00eds franc\u00e9s y Suiza, en cuyo interior se alberga el Large Hadron Collisioner<\/em>, el mayor colisionador de part\u00edculas jam\u00e1s construido. En escritos m\u00edos anteriores ya mencionaba este descomunal proyecto, idea de Carlo Rubbia, premio Nobel italiano y director responsable de la construcci\u00f3n del CERN.<\/p>\n Este enorme acelerador es en realidad un anillo dentro del cual se har\u00e1n viajar haces de protones<\/a> a altas velocidades y en direcciones opuestas, que en un momento dado, se har\u00e1n colisionar. El violento encuentro alcanzar\u00e1 un nivel de energ\u00eda hasta ahora jam\u00e1s logrado: 14 TeV, capaz de recrear las condiciones cercanas a las existentes en los or\u00edgenes del universo, apenas una d\u00e9cima de millon\u00e9sima de segundo despu\u00e9s del Big Bang<\/a>.<\/p>\n El proyecto que lleva a\u00f1os desde su comienzo y ha pasado por diversas contingencias econ\u00f3mico-pol\u00edticas, parece haber llegado al final despu\u00e9s de haber consumido un coste de 45.000 millones de euros. Los f\u00edsicos lo denominan LHC, abreviando su nombre, y cuando se ponga en marcha en unos pocos meses dar\u00e1 comienzo una excitante aventura a la b\u00fasqueda de muchas respuestas pendientes; all\u00ed se dar\u00e1 el primer paso para una nueva exploraci\u00f3n del microcosmos de la materia.<\/p>\n Con este nuevo acelerador de part\u00edculas, ser\u00e1 posible llegar m\u00e1s all\u00e1 de los quarks<\/a>, lo que hasta el momento, era s\u00f3lo un sue\u00f1o. La tarea la realizar\u00e1n cuatro imponentes instrumentos (el s\u00faper im\u00e1n CSM que acaba de ser colocado, Atlas, LHC-6 y Alice) instalados en el gran anillo.<\/p>\n Si Dem\u00f3crito de Abdera, aquel fil\u00f3sofo griego, pudiera estar aqu\u00ed, ser\u00eda testigo directo de lo equivocado que estaba al considerar indivisible el \u00e1tomo, y de cuanta raz\u00f3n ten\u00eda al considerar que toda la materia estaba compuesta por \u00e1tomos.<\/p>\n Sabido es por todos que el \u00e1tomo est\u00e1 formado por un n\u00facleo (donde reside la materia) rodeado por electrones<\/a>. En el n\u00facleo residen los protones<\/a> y neutrones<\/a>, que est\u00e1n formados por los quarks<\/a> all\u00ed confinados y sujetos por gluones<\/a>. Sin embargo, se presiente que ah\u00ed no acaba todo; se espera hallar algo m\u00e1s, y es ah\u00ed donde entra la misi\u00f3n del nuevo acelerador colisionador LHC.<\/p>\n Para saber si hay algo m\u00e1s que los quarks<\/a>, se necesitaba contar con algo capaz de generar energ\u00edas hasta ahora imposibles, y el LHC lo podr\u00e1 conseguir. Su extraordinaria potencia es posible hoy gracias a las nuevas tecnolog\u00edas, especialmente a los imanes superconductores que estar\u00e1n congelados a 271 grados bajo cero. De esta forma, permiten alcanzar en 27 Km una energ\u00eda de colisi\u00f3n para la cual, con imanes normales, se necesitar\u00eda dispones de un acelerador de 120 Km.<\/p>\n \u00bfQu\u00e9 descubrir\u00e1 este superacelerador?<\/p>\n “Ante todo, esperamos capturar el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a>, capaz de descifrar la diferente masa de las part\u00edculas. Conocido y previsto en la teor\u00eda, con \u00e9l sabremos, adem\u00e1s, de qu\u00e9 est\u00e1 formada la materia oscura<\/a> presente en el universo.”<\/p>\n<\/blockquote>\n Explica Humberto Dosselli, uno de los principales f\u00edsicos del CERN.<\/p>\n El premio Nobel Leon Lederman llam\u00f3 al bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a> la part\u00edcula “divina”. \u00c9l cre\u00eda que cuando al fin la pudi\u00e9ramos encontrar, encontrar\u00edamos tambi\u00e9n las respuestas a muchas preguntas pendientes de respuestas.<\/p>\n Yo me he alegrado mucho con esta noticia. Estoy seguro de que nos dar\u00e1 mucho m\u00e1s de lo que se espera. Puede ir m\u00e1s all\u00e1 de los quarks<\/a> que podr\u00edan ser part\u00edculas complejas; puede que nos permita capturar al bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a>, pero adem\u00e1s, aunque de manera indirecta, nos podr\u00e1 dar se\u00f1ales sobre la existencia de las supercuerdas. Sin embargo, en relaci\u00f3n a la materia oscura<\/a>, la verdad es que no espero mucho; esa respuesta est\u00e1 en otra parte.<\/p>\n En 1.949, el f\u00edsico franc\u00e9s Louis de Broglie, que gan\u00f3 el premio Nobel, propuso construir un laboratorio europeo de f\u00edsica de part\u00edculas. Su idea cal\u00f3 hondo en la comunidad internacional, y tres a\u00f1os m\u00e1s tarde, 11 pa\u00edses europeos dieron el visto bueno y el dinero para construir el CERN, inaugurado en Ginebra en 1.954, y al que tanto le debe la f\u00edsica.<\/p>\n Los aceleradores de part\u00edculas son un gran invento que ha permitido comprobar (hasta donde se ha podido, al menos) la estructura del \u00e1tomo. En el acelerador del Fermilab, por ejemplo, un detector de tres pisos de altura que ha costado unos ochenta millones de d\u00f3lares capta electr\u00f3nicamente los “restos” de la colisi\u00f3n entre un prot\u00f3n<\/a> y un antiprot\u00f3n<\/a>. Aqu\u00ed la prueba consiste en que decenas de miles de sensores generen un impulso el\u00e9ctrico cuando pasa una part\u00edcula. Todos esos impulsos son llevados a procesadores electr\u00f3nicos de datos a trav\u00e9s de cientos de miles de cables. Por \u00faltimo, se hace una grabaci\u00f3n en carrete de cinta magn\u00e9tica codificada con ceros y unos. La cinta graba las violentas colisiones de los protones<\/a> y antiprotones, en las que generan unas setenta part\u00edculas que salen disparadas en diferentes direcciones dentro de las varias secciones del detector.<\/p>\n La ciencia, en especial la f\u00edsica de part\u00edculas, gana confianza en sus conclusiones por duplicaci\u00f3n, es decir, un experimento en California se confirma mediante un acelerador de un estilo diferente que funciona en Ginebra con otro equipo distinto, que incluye en cada experimento los controles necesarios y todas las comprobaciones para que puedan confirmar con muchas garant\u00edas el resultado finalmente obtenido. Es un proceso largo y muy complejo; la consecuencia de muchos a\u00f1os de investigaci\u00f3n de muchos equipos diferentes.<\/p>\n Yo puedo visualizar la estructura interna de un \u00e1tomo. Puedo hacer que me vengan im\u00e1genes mentales de nebulosas de “presencia” de electr\u00f3n<\/a> alrededor de la min\u00fascula mota del n\u00facleo que atrae esa bruma de la nube electr\u00f3nica hacia s\u00ed. Puedo ver los \u00e1tomos, los protones<\/a> y los neutrones<\/a>, y en su interior, los diminutos quarks<\/a> enfangados en un mar de neutrones<\/a>. Claro que todo eso es posible por el hecho de que dicha imagen me es muy familiar. Creo que cada uno construir\u00e1 sus propias im\u00e1genes conforme \u00e9l las vea a partir de las ecuaciones o bien de c\u00f3mo las form\u00f3 en su mente a partir de sus lecturas o explicaciones o\u00eddas en charlas cient\u00edficas.<\/p>\n Cuando entraron en escena David Politrer, de Harvard, y David Gross y Frank Wilczek, de Pinceton, el panorama de lo que ocurr\u00eda en el interior del n\u00facleo se aclar\u00f3 bastante. Ellos, descubrieron algo que llamaron libertad asint\u00f3tica<\/a><\/em>. Asint\u00f3tico significa, burdamente, “que se acerca cada vez m\u00e1s, pero no toca nunca”. La interacci\u00f3n fuerte se debilita m\u00e1s y m\u00e1s a medida que un quark<\/a> se aproxima a otro. Esto significa, parad\u00f3jicamente, que cuando los quarks<\/a> est\u00e1n muy juntos se portan casi como si fuesen libres; pero cuando se apartan, las fuerzas se hacen efectivamente mayores. Las distancias cortas suponen energ\u00edas altas, as\u00ed que la interacci\u00f3n fuerte se debilita a altas energ\u00edas. Esto es justo lo contrario de lo que pasa con la fuerza el\u00e9ctrica. A\u00fan m\u00e1s importante era que la interacci\u00f3n fuerte necesitase una part\u00edcula mensajera, como las otras fuerzas, y en alguna parte le dieron al mensajero el nombre de glu\u00f3n<\/em> (del ingl\u00e9s glue<\/em>, pegamento).<\/p>\n A todo esto, lleg\u00f3 Murray Gell-Mann con sus quarks<\/a> para completar el panorama. Adjudic\u00f3 a estas diminutas part\u00edculas color y sabor (nada que ver con el gusto y los colores reales) y lleg\u00f3 la teor\u00eda denominada cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica<\/a>. Todo aquello dio mucho que hablar y mucho trabajo a los te\u00f3ricos y experimentadores, y al entrar en los a\u00f1os ochenta, se hab\u00eda dado ya con todas las part\u00edculas de la materia (los quarks<\/a> y los leptones<\/a>), y ten\u00edamos las part\u00edculas mensajeras, o bosones<\/a> gauge<\/a>, de las tres fuerzas, a excepci\u00f3n de la gravedad.<\/p>\n\n
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