{"id":2412,"date":"2010-06-08T10:17:39","date_gmt":"2010-06-08T08:17:39","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=2412"},"modified":"2010-06-08T12:45:45","modified_gmt":"2010-06-08T10:45:45","slug":"cuando-de-verdad-podamos-comprender-la-gravedad-estsremos-en-el-camino-de-saber-si-la-teoria-del-todo-es-posible","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/06\/08\/cuando-de-verdad-podamos-comprender-la-gravedad-estsremos-en-el-camino-de-saber-si-la-teoria-del-todo-es-posible\/","title":{"rendered":"Cuando comprendamos la Gravedad, estaremos en el camino…"},"content":{"rendered":"

La teor\u00eda de Einstein<\/a> goza de una amplia aceptaci\u00f3n debido a los aciertos macrosc\u00f3picos que han sido verificados de manera experimental. Los m\u00e1s recientes est\u00e1n referidos a los cambios de frecuencia de radiaci\u00f3n en p\u00falsares<\/a> binarios debido a la emisi\u00f3n de ondas gravitacionales, que actualmente estudia Kip S. Thorne, en relaci\u00f3n a los agujeros negros<\/a>. Entre las predicciones que Einstein<\/a> propugna en su teor\u00eda se encuentran, por ejemplo, la existencia de ondas gravitacionales, que el universo est\u00e1 en constante expansi\u00f3n y que, por lo tanto, tuvo un inicio: el Big Bang<\/a> o los agujeros negros<\/a>.<\/p>\n

Se trata de regiones donde la gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar de su atracci\u00f3n. Estas regiones se forman por el colapso gravitatorio de estrellas masivas en la etapa final de su existencia como estrella, acabado el combustible nuclear y no pudiendo fusionar hidr\u00f3geno en helio, fusiona helio en carbono, despu\u00e9s carbono en ne\u00f3n, m\u00e1s tarde ne\u00f3n en magnesio y as\u00ed sucesivamente hasta llegar a elementos m\u00e1s complejos que no se fusionan, lo que produce la \u00faltima resistencia de la estrella contra la fuerza de gravedad que trata de comprimirla, se degeneran los neutrones<\/a> como \u00faltimo recurso hasta que, finalmente, la estrella explota en supernova lanzando al espacio las capaz exteriores de su material en un inmenso fogonazo de luz; el equilibrio queda roto, la fuerza de expansi\u00f3n que contrarrestaba a la fuerza de gravedad no existe, as\u00ed que, sin nada que se oponga la enorme masa de la estrella supermasiva, se contrae bajo su propio peso, implosiona hacia el n\u00facleo, se reduce m\u00e1s y m\u00e1s, su densidad aumenta hasta lo inimaginable, su fuerza gravitatoria crece y crece, hasta que se convierte en una singularidad<\/a>, un lugar en el que dejan de existir el tiempo y el espacio. All\u00ed no queda nada, ha nacido un agujero negro<\/a> y a su alrededor nace lo que se ha dado en llamar el Horizonte de Sucesos, que es una regi\u00f3n del espacio, alrededor del agujero negro<\/a> que una vez traspasada no se podr\u00e1 regresar; cualquier objeto que pase esta l\u00ednea mortal, ser\u00e1 literalmente engullida por la singularidad<\/a> del agujero negro<\/a>. De hecho, el telescopio espacial Hubble<\/a>, ha enviado im\u00e1genes captadas cerca de Sagitario X-1, en el centro de nuestra galaxia, donde reside un descomunal agujero negro<\/a> que, en las fotos enviadas por el telescopio, aparece como atrapa la materia de una estrella cercana y se la engulle.<\/p>\n

Esta es la fuerza que se pretende unir a la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica en la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>, es decir, que Einstein<\/a> con su relatividad<\/a> general que nos describe el cosmos macrosc\u00f3pico, se pueda reunir con Max Planck y su cuanto infinitesimal del universo at\u00f3mico, lo muy grande con lo muy peque\u00f1o.<\/p>\n

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Hasta el momento, Einstein<\/a> se ha negado a esta reuni\u00f3n y parece que desea caminar solo. Las otras fuerzas est\u00e1n presentes en el Modelo Est\u00e1ndar, la gravedad no quiere estar en \u00e9l, se resiste.<\/p>\n

De hecho, cuando se ha tratado\u00a0 de unir la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica con la gravedad, aunque el planteamiento estaba muy bien formulado, el resultado siempre fue desalentador; las respuestas eran irreconocibles, sin sentido, como una explosi\u00f3n entre materia y antimateria, un desastre.<\/p>\n

Sin embargo, es preciso destacar que las nuevas teor\u00edas de supersimetr\u00eda<\/a>, supergravedad, supercuerdas o la versi\u00f3n mas avanzada de la teor\u00eda M<\/a> de Ed Witten, tienen algo en com\u00fan: todas parten de la idea expuesta en la teor\u00eda de Kaluza-Klein<\/a> de la quinta dimensi\u00f3n que, en realidad, se limitaba a exponer la teor\u00eda de Einstein<\/a> de la relatividad<\/a> general a\u00f1adiendo otra dimensi\u00f3n en la que se inclu\u00edan las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo.<\/p>\n

Hasta hoy no se ha logrado, ni mucho menos, inventar una teor\u00eda de campo que incluya la gravedad. Se han dado grandes pasos, pero la brecha \u201ccient\u00edficounificante\u201d es a\u00fan muy grande. El punto de partida, la base, ha sido siempre la relatividad<\/a> y conceptos en ella y con ella relacionados, por la excelencia que manifiesta esa teor\u00eda para explicar la f\u00edsica gravitatoria c\u00f3smica. El problema que se plantea surge de la necesidad de modificar esta teor\u00eda de Einstein<\/a> sin perder por ello las predicciones ya probadas de la gravedad a gran escala y resolver al mismo tiempo el problema de la gravedad cu\u00e1ntica en distancias cortas y de la unificaci\u00f3n de la gravedad con las otras fuerzas de la naturaleza. Desde la primera d\u00e9cada del siglo XX se han realizado intentos que buscan la soluci\u00f3n a este problema, y que han despertado gran inter\u00e9s.<\/p>\n

Despu\u00e9s de la explosi\u00f3n cient\u00edfica que supuso la teor\u00eda de la relatividad<\/a> general de Einstein<\/a> que asombr\u00f3 al mundo, surgieron a partir e inspiradas por ella, todas esas otras teor\u00edas que antes he mencionado desde la teor\u00eda Kaluza-Klein<\/a> a la teor\u00eda M<\/a>.<\/p>\n

Es de enorme inter\u00e9s el postulado que dichas teor\u00edas expone. Es de una riqueza incalculable el grado de complejidad que se ha llegado a conseguir para desarrollar y formular matem\u00e1ticamente estas nuevas teor\u00edas que, como la de Kaluza-Klein<\/a> o la de supercuerdas (la una en cinco dimensiones y la otra en 10 \u00f3 26 dimensiones) surgen de otra generalizaci\u00f3n de la relatividad<\/a> general tetradimensional einsteniana que se plantea en cuatro dimensiones, tres espaciales y una temporal, y para formular las nuevas teor\u00edas se a\u00f1aden m\u00e1s dimensiones de espacio que, aunque est\u00e1n enrolladas en una distancia de Planck, facilitan el espacio suficiente para incluir todas las fuerzas y todos los componentes de la materia, tratando de postularse como la Teor\u00eda de Todo.<\/p>\n

La Gran Teor\u00eda Unificada que todo lo explique es un largo sue\u00f1o acariciado y buscado por muchos. El mismo Einstein<\/a> se pas\u00f3 los \u00faltimos treinta a\u00f1os de su vida buscando el Santo Grial<\/em> de la teor\u00eda del todo<\/em> en la f\u00edsica, unificadora de las fuerzas y de la materia. Desgraciadamente, en aquellos tiempos no se conoc\u00edan elementos y datos descubiertos m\u00e1s tarde y, en tales condiciones, sin las herramientas necesarias, Einstein<\/a> no podr\u00eda alcanzar su sue\u00f1o tan largamente buscado. Si a\u00fan viviera entre nosotros, seguro que disfrutar\u00eda con la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> o la teor\u00eda M<\/a>, al ver como de ellas, sin que nadie las llame, surgen, como por encanto, sus ecuaciones de campo de la relatividad<\/a> general.<\/p>\n

La fuerza de la naturaleza, en el universo primitivo del Big Bang<\/a>, era una sola fuerza y el estado de la materia es hoy conocido como \u201cplasma<\/a>\u201d; las enormes temperaturas que reg\u00edan no permit\u00eda la existencia de protones<\/a> o neutrones<\/a>, todo era como una sopa de quarks<\/a>. El universo era opaco y estaba presente una simetr\u00eda unificadora.<\/p>\n

M\u00e1s tarde, con la expansi\u00f3n, se produjo el enfriamiento gradual que finalmente produjo la rotura de la simetr\u00eda reinante. Lo que era una sola fuerza se dividi\u00f3 en cuatro. El plasma<\/a>, al perder la temperatura necesaria para conservar su estado, se troc\u00f3 en quarks<\/a> que formaron protones<\/a> y neutrones<\/a> que se unieron para formar n\u00facleos. De la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a>, surgieron los electrones<\/a> cargados negativamente y que, de inmediato, fueron atra\u00eddos por los protones<\/a> de los n\u00facleos, cargados positivamente; as\u00ed surgieron los \u00e1tomos que, a su vez, se juntaron para formar c\u00e9lulas y \u00e9stas para formar los elementos que hoy conocemos. Despu\u00e9s se formaron las estrellas y las galaxias que sirvieron de f\u00e1brica para elementos m\u00e1s complejos surgidos de sus hornos nucleares hasta completar los 92 elementos naturales que conforma toda la materia conocida. Existen otros elementos que podr\u00edamos a\u00f1adir a la Tabla, pero estos son artificiales como el plutonio o el einstenio.<\/p>\n

Estos conocimientos y otros muchos que hoy posee la ciencia es el fruto de mucho trabajo, de la curiosidad innata al ser humano, del talento de algunos y del ingenio de unos pocos, todo ello despu\u00e9s de a\u00f1os y a\u00f1os de evoluci\u00f3n pasando los descubrimientos obtenidos de generaci\u00f3n en generaci\u00f3n.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo habr\u00eda podido Einstein<\/a> formular su teor\u00eda de la relatividad<\/a> general sin haber encontrado el Tensor m\u00e9trico del matem\u00e1tico alem\u00e1n Riemann?<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 formulaci\u00f3n del electromagnetismo habr\u00eda podido hacer James C. Maxwell sin el conocimiento de los experimentos de Faraday?<\/p>\n

La relatividad<\/a> especial de Einstein<\/a>, \u00bfhabr\u00eda sido posible sin Maxwell y Lorentz?<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 unidades habr\u00eda expuesto Planck sin los n\u00fameros de Stoney?<\/p>\n

As\u00ed podr\u00edamos continuar indefinidamente, partiendo incluso, del \u00e1tomo de Dem\u00f3crito, hace ahora m\u00e1s de 2.000 a\u00f1os. Todos los descubrimientos e inventos cient\u00edficos est\u00e1n apoyados por ideas que surgen desde conocimientos anteriores que son ampliados por nuevas y m\u00e1s modernos formulaciones.<\/p>\n

Precisamente, eso es lo que est\u00e1 ocurriendo ahora con la teor\u00eda M<\/a> de las supercuerdas de Witten. \u00c9l se inspira en teor\u00edas anteriores que, a su vez, se derivan de la original de A. Einstein<\/a> que pudo surgir, como he comentado, gracias al conocimiento que en geometr\u00eda aport\u00f3 Riemann con su tensor m\u00e9trico<\/a>.<\/p>\n

Y no ser\u00eda extra\u00f1o que, al igual que Einstein<\/a> pudo salir del callej\u00f3n sin salida en el que estaba metido, hasta que por fin apareci\u00f3 la geometr\u00eda espacial curva de Riemann para salvarlo que, de la misma manera, Witten y otros, puedan salir del escollo en el que han quedado aprisionados con la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>, gracias a las funciones modulares<\/em> de aquel extra\u00f1o matem\u00e1tico llamado Ramanujan que, como Riemann, muri\u00f3 antes de cumplir los treinta y cinco a\u00f1os.<\/p>\n

En el ranking de los cient\u00edficos m\u00e1s importantes del mundo, elaborado en funci\u00f3n del impacto de los art\u00edculos publicados por cada cual en las revistas cient\u00edficas, los trabajos realizados y los libros, etc, que es un buen indicador de la carrera de cada uno, no parece haber ninguna duda en que Ed Witten, el f\u00edsico-matem\u00e1tico estadounidense, tiene el n\u00famero uno de esa lista, y muy destacado sobre el segundo. Aunque es F\u00edsico Te\u00f3rico, en 1.990, la Uni\u00f3n Internacional de Matem\u00e1ticos le concedi\u00f3 la Medalla Field, algo as\u00ed como el primeo Nobel en matem\u00e1ticas que no concede la Academia Sueca. Es la figura m\u00e1s destacada en el campo de las supercuerdas, un complicado entramado te\u00f3rico que supera el gran contrasentido de que las dos vertientes m\u00e1s avanzadas de la f\u00edsica, la teor\u00eda relativista de la gravitaci\u00f3n y la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, sean incompatibles pese a que cada una por separado est\u00e9n m\u00e1s que demostradas.<\/p>\n

Ning\u00fan f\u00edsico se siente c\u00f3modo con este divorcio recalcitrante, aunque no todos tienen la misma confianza en esta concepci\u00f3n de las supercuerdas, en que las part\u00edculas elementales (electrones<\/a>, quarks<\/a>, etc) son modos de vibraci\u00f3n de cuerdas de tama\u00f1o inimaginablemente peque\u00f1o (10-33<\/sup> cm) que existen en universos con 11 dimensiones en lugar de las cuatro cotidianas, tres de espacio y una de tiempo de la teor\u00eda de A. Einstein<\/a>. Las supercuerdas est\u00e1n en ebullici\u00f3n desde que hace unos veinte a\u00f1os Witten dio un fuerte tir\u00f3n a toda la cuesti\u00f3n al sintetizar brillantemente ideas que estabas en el ambiente y que nadie hab\u00eda sido capaz de formular a plena satisfacci\u00f3n de todos, ya que, esta especialidad de supercuerdas y de las 11 dimensiones exige un nivel y una profundidad matem\u00e1tica que s\u00f3lo est\u00e1 al alcance de unos pocos. Este trabajo de Witten desemboc\u00f3 en lo que hasta ahora todos denominan teor\u00eda M<\/a> (Witten, como ya he comentado antes, se refer\u00eda en su exposici\u00f3n de la nueva teor\u00eda \u2013 o mejor, nuevo planteamiento \u2013 a magia, misterio y matriz).<\/p>\n

La teor\u00eda de supercuerdas<\/a> tiene tantas sorpresas fant\u00e1sticas que cualquiera que investigue en el tema reconoce que est\u00e1 llena de magia. Es algo que funciona con tanta belleza… Cuando cosas que no encajan juntas e incluso se repelen, si se acerca la una a la otra alguien es capaz de formular un camino mediante el cual, no s\u00f3lo no se rechazan, sino que encajan a la perfecci\u00f3n dentro de ese sistema, como ocurre ahora con la teor\u00eda M<\/a> que acoge con naturalidad la teor\u00eda de la relatividad<\/a> general y la teor\u00eda mec\u00e1nico-cu\u00e1ntica; ah\u00ed, cuando eso se produce, est\u00e1 presente la belleza.<\/p>\n

Lo que hace que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> sea tan interesante es que el marco est\u00e1ndar mediante el cual conocemos la mayor parte de la f\u00edsica es la teor\u00eda cu\u00e1ntica y resulta que ella hace imposible la gravedad. La relatividad<\/a> general de Einstein<\/a>, que es el modelo de la gravedad, no funciona con la teor\u00eda cu\u00e1ntica. Sin embargo, las supercuerdas modifican la teor\u00eda cu\u00e1ntica est\u00e1ndar de tal manera que la gravedad no s\u00f3lo se convierte en posible, sino que forma parte natural del sistema; es inevitable para que \u00e9ste sea completo.<\/p>\n

Un sistema como el Modelo Est\u00e1ndar, que acoge todas las fuerzas de la naturaleza, dejando aparte la fuerza gravitatoria, no refleja la realidad de la naturaleza, est\u00e1 incompleto.<\/p>\n

Hace muchos a\u00f1os que la f\u00edsica persigue ese modelo, la llaman Teor\u00eda de Todo y debe explicar todas las fuerzas que interaccionan con las part\u00edculas subat\u00f3micas que conforman la materia y, en definitiva, el universo, su comienzo y su final, el hiperespacio y los universos paralelos. Esa es la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 es tan importante encajar la gravedad y la teor\u00eda cu\u00e1ntica? Porque no podemos admitir una teor\u00eda que explique las fuerzas de la naturaleza y deje fuera a una de esas fuerzas. As\u00ed ocurre con el Modelo Est\u00e1ndar que deja aparte y no incluye a la fuerza gravitatoria que est\u00e1 ah\u00ed, en la naturaleza.<\/p>\n

La teor\u00eda de supercuerdas<\/a> se perfila como la teor\u00eda que tiene implicaciones si tratamos con las cosas muy peque\u00f1as, en el microcosmos; toda la teor\u00eda de part\u00edculas elementales cambia con las supercuerdas que penetra mucho m\u00e1s; llega mucho m\u00e1s all\u00e1 de lo que ahora es posible.<\/p>\n

En cuanto a nuestra comprensi\u00f3n del universo a gran escala (galaxias, el Big Bang<\/a>…), creo que afectar\u00e1 a nuestra idea presente, al esquema que hoy rige y, como la nueva teor\u00eda, el horizonte se ampliar\u00e1 enormemente; el cosmos se presentar\u00e1 ante nosotros como un todo, con un comienzo muy bien definido y un final muy bien determinado.<\/p>\n

Para cuando eso llegue, sabremos lo que es, como se genera y d\u00f3nde est\u00e1n situadas la esquiva materia oscura<\/a> y energ\u00eda invisible que sabemos que est\u00e1n ah\u00ed, pero no sabemos explicar ni el qu\u00e9 ni el por qu\u00e9.<\/p>\n

La Humanidad, a\u00fan en proceso de humanizaci\u00f3n, para su evoluci\u00f3n necesita otro salto cuantitativo y cualitativo del conocimiento que les permita avanzar notablemente hacia el futuro. Ese avance est\u00e1 supeditado a que la teor\u00eda M<\/a>, la versi\u00f3n m\u00e1s avanzada de supercuerdas, se haga realidad.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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