{"id":1333,"date":"2011-04-29T07:25:09","date_gmt":"2011-04-29T06:25:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1333"},"modified":"2011-04-29T07:28:16","modified_gmt":"2011-04-29T06:28:16","slug":"murio-el-ssc-y-nacio-el-lhc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2011\/04\/29\/murio-el-ssc-y-nacio-el-lhc\/","title":{"rendered":"Muri\u00f3 el SSC y naci\u00f3 el LHC"},"content":{"rendered":"

Aunque el perfeccionamiento matem\u00e1tico introducido por la teor\u00eda de cuerdas ha alcanzado alturas de v\u00e9rtigo y ha sorprendido a los matem\u00e1ticos, los cr\u00edticos de la teor\u00eda de cuerdas\u00a0a\u00fan la se\u00f1alan como su punto m\u00e1s d\u00e9bil. Cualquier teor\u00eda, afirman, debe ser verificable. Puesto que ninguna teor\u00eda definida a la energ\u00eda de Planck de 1019<\/sup> miles de millones de eV es verificable, \u00a1la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> no es realmente una teor\u00eda!<\/p>\n

El principal problema es te\u00f3rico m\u00e1s que experimental. Si fu\u00e9ramos suficientemente inteligentes, podr\u00edamos resolver exactamente la teor\u00eda y encontrar la verdadera soluci\u00f3n no perturbativa de la teor\u00eda. Sin embargo, esto no nos excusa de encontrar alg\u00fan medio por el que verificar experimentalmente la teor\u00eda; debemos esperar se\u00f1ales de la d\u00e9cima dimensi\u00f3n.<\/p>\n

\u00bfLa d\u00e9cima dimensi\u00f3n?<\/p>\n

“\u00a1Qu\u00e9 extra\u00f1o ser\u00eda que la teor\u00eda final se descubriera durante nuestra vida! El descubrimiento de las leyes finales de la naturaleza marcar\u00e1 una discontinuidad en la historia del intelecto humano, la m\u00e1s abrupta que haya ocurrido desde el comienzo de la ciencia moderna en el siglo XVII. \u00bfPodemos imaginar ahora como ser\u00eda?”<\/em><\/p>\n

Steven Weinberg<\/p>\n

<\/p>\n

\u00bfEs la belleza un principio f\u00edsico?<\/p>\n

Aunque la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> nos da una formulaci\u00f3n convincente de la teor\u00eda del universo (de todo lo que existe, incluyendo el espacio, el tiempo y la materia), el problema fundamental es que un test experimental de la teor\u00eda est\u00e1 m\u00e1s all\u00e1 de nuestra tecnolog\u00eda actual. De hecho, la teor\u00eda predice que la unificaci\u00f3n de todas las fuerzas ocurre a la energ\u00eda de Planck, de 1019<\/sup> miles de millones de electronvoltios (eV), que es alrededor de mil billones de veces mayor que las energ\u00edas actualmente disponibles en nuestros aceleradores de part\u00edculas.<\/p>\n

El f\u00edsico David Gross (el del cuarteto de cuerdas de Princeton), al comentar el coste de generar esta energ\u00eda fant\u00e1stica, dice: “No hay suficiente dinero en las tesorer\u00edas de todos los pa\u00edses del mundo juntos. Es verdaderamente astron\u00f3mica<\/em>“.<\/p>\n

Esto resulta decepcionante, porque significa que la verificaci\u00f3n experimental, el motor que hace progresar la f\u00edsica, ya no es posible en esta generaci\u00f3n actual de m\u00e1quinas o con cualquier generaci\u00f3n de m\u00e1quinas en un futuro previsible. Esto significa, a su vez, que la teor\u00eda decadimensional no es una teor\u00eda en el sentido usual, porque es inverificable dado el actual estado tecnol\u00f3gico de nuestro planeta. Nos quedamos entonces con la pregunta: \u00bfEs la belleza, por s\u00ed misma, un principio f\u00edsico que pueda sustituir la falta de verificaci\u00f3n experimental?<\/p>\n

Para agitar m\u00e1s a\u00fan la controversia, Glashow escribi\u00f3 incluso un poema que termina as\u00ed:<\/p>\n

“La Teor\u00eda de Todo, si uno no se arredra,<\/em><\/p>\n

Podr\u00eda ser algo m\u00e1s que un caleidoscopio de cuerdas.<\/em><\/p>\n

Aunque algunas cabezas se hayan vuelto viejas y escler\u00f3ticas,<\/em><\/p>\n

No hay que confiar s\u00f3lo en las cosas heter\u00f3ticas,<\/em><\/p>\n

Seguid nuestro consejo y no ced\u00e1is la partida:<\/em><\/p>\n

El libro no est\u00e1 acabado, la \u00faltima palabra no es conocida”.<\/em><\/p>\n

Glasgow ha jurado (sin \u00e9xito) mantener estas teor\u00edas fuera de Harvard, donde \u00e9l ense\u00f1a. Pero admite que a menudo siente que es superado en su deseo y la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> se cuela por todas las rendijas de la universidad y, adem\u00e1s, sus puntos de vista no son compartidos por otros Nobel como Murray Gell-Mann y Steven Weinberg que se decantan en el sentido de que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> proporciona nuestra \u00fanica fuente actual de candidatos para una teor\u00eda final con enormes se\u00f1ales reales de autenticidad. \u00bfPor qu\u00e9 sino de su interior surgen las ecuaciones de Einstein<\/a> de la relatividad<\/a> general y el n\u00famero m\u00e1gico 24 de Ramanujan y sus funciones modulares, que al ser generalizadas se convierten en 8 y a las que la relatividad<\/a> a\u00f1ade 2, para finalmente exigir 10 dimensiones? Los f\u00edsicos no creen en casualidades pero s\u00ed en causalidades; si algo ocurre es debido a lo que existi\u00f3, al suceso anterior que dio lugar al suceso presente, y que dar\u00e1 lugar al suceso futuro.<\/p>\n

Fue una verdadera pena que los pol\u00edticos de EEUU dieran al traste con el proyecto SSC (Supercolisionador Superconductor) por su enorme coste de m\u00e1s de 11 mil millones de d\u00f3lares para construirlo en las afueras de Dallas, Texas, con una circunferencia de 85 Km y rodeado de enormes bobinas magn\u00e9ticas donde los f\u00edsicos habr\u00edan podido verificar de manera indirecta la teor\u00eda decadimensional, adem\u00e1s de haber encontrado part\u00edculas ex\u00f3ticas tales como la misteriosa part\u00edcula de Higgs<\/a> predicha por el Modelo Est\u00e1ndar.\u00a0 Es la part\u00edcula de Higgs<\/a> la que genera la ruptura de simetr\u00eda y es por lo tanto el origen de la masa de los quarks<\/a>. Por consiguiente, la anulaci\u00f3n de este proyecto del supercolisionador de part\u00edculas nos ha privado de encontrar el “origen de la masa”. Todos los objetos que tienen peso deben su masa a la part\u00edcula de Higgs<\/a>. Incluso, hab\u00eda una posibilidad de que el SSC encontrara part\u00edculas ex\u00f3ticas m\u00e1s all\u00e1 del Modelo Est\u00e1ndar, como “axiones”, que podr\u00edan haber ayudado a explicar la materia oscura<\/a>. Tambi\u00e9n el gravit\u00f3n<\/a>, la part\u00edcula mediadora en la gravedad, est\u00e1 pendiente de ser encontrada.<\/p>\n

Puesto que el supercolisionador no se construir\u00e1 nunca, y por lo tanto nunca detectar\u00e1 part\u00edculas que sean resonancias de baja energ\u00eda o vibraciones de la supercuerda (menos mal que, a\u00f1os despu\u00e9s ha venido a sustituirlo el LHC), otra posibilidad consiste en medir la energ\u00eda de rayos c\u00f3smicos, que son part\u00edculas subat\u00f3micas altamente energ\u00e9ticas cuyo origen es a\u00fan desconocido, pero que debe estar en las profundidades del espacio exterior m\u00e1s all\u00e1 de nuestra galaxia. Por ejemplo, aunque nadie sabe de d\u00f3nde vienen, los rayos c\u00f3smicos tienen energ\u00edas mucho mayores que cualquier cosa encontrada en nuestros laboratorios de pruebas.<\/p>\n

Los rayos c\u00f3smicos son impredecibles en cuanto a su energ\u00eda aleatoria. Hace ya aproximadamente un siglo que fueron descubiertos por un padre jesuita de nombre Theodor Wolf en lo alto de la Torre Eiffel en Par\u00eds. Desde entonces, el conocimiento adquirido de estos rayos es bastante aceptable; se buscan y miden mediante el envio de contadores de radiaci\u00f3n en cohetes e incluso en sat\u00e9lites a gran altura alrededor del planeta Tierra para minimizar agentes interceptores como los efectos atmosf\u00e9ricos que contaminan las se\u00f1ales. Cuando los rayos energ\u00e9ticos, altamente energ\u00e9ticos, inciden en la atm\u00f3sfera, rompen los \u00e1tomos que encuentran a su paso y los fragmentos que se forman caen a tierra donde son detectados por aparatos colocados al efecto en la superficie.<\/p>\n

El detector de Utah, a unos 140 Km al suroeste de Salt Lake City, es lo suficientemente sensible como para detectar la procedencia, el origen de los rayos c\u00f3smicos m\u00e1s energ\u00e9ticos. Hasta el momento, Cygnus X-3 y H\u00e9rcules X-1 han sido identificados como poderosos emisores de rayos c\u00f3smicos.\u00a0 Probablemente son grandes estrellas de neutrones<\/a>, o incluso agujeros negros<\/a> en rotaci\u00f3n engullendo a sus estrellas vecinas que, inocentes, han osado traspasar el horizonte de sucesos. Cuando el material de la estrella traspasa ese punto de no regreso, crea un gran v\u00f3rtice de energ\u00eda y escupe cantidades gigantescas de radiaci\u00f3n (por ejemplo, protones<\/a>) al espacio exterior.<\/p>\n

Hasta la fecha, el rayo c\u00f3smico m\u00e1s energ\u00e9tico detectado ten\u00eda una energ\u00eda de 1020<\/sup> electr\u00f3n<\/a> voltios. Esta cifra supone una incre\u00edble energ\u00eda diez millones de veces mayor de la que se habr\u00eda producido en el SSC. Dentro de este siglo, seguramente, ser\u00e1 dif\u00edcil alcanzar con nuestras m\u00e1quinas, energ\u00edas aproximadas. Aunque esta fant\u00e1stica energ\u00eda es todav\u00eda cien millones de veces menor que las energ\u00edas necesarias para sondear la d\u00e9cima dimensi\u00f3n, se espera que energ\u00edas producidas en el interior profundo de los agujeros negros<\/a> en nuestra galaxia se acercaran a la energ\u00eda de Planck. Con grandes naves espaciales en orbita deber\u00edamos ser capaces (seremos) de sondear en lo m\u00e1s profundo de estas estructuras gigantescas de fuentes energ\u00e9ticas que, abundantemente, est\u00e1n repartidas a lo largo y ancho del universo.<\/p>\n

Seg\u00fan una teor\u00eda favorita, la mayor fuente de energ\u00eda dentro de nuestra galaxia (mucho m\u00e1s all\u00e1 de cualquier cosa imaginable), est\u00e1 en el mismo coraz\u00f3n de la V\u00eda L\u00e1ctea, en el centro, a 30.000 a\u00f1os luz de nuestro Sistema Solar, y puede constar de millones de agujeros negros<\/a>.<\/p>\n

En f\u00edsica nada se puede descartar, la inaccesibilidad de hoy a la energ\u00eda de Planck se puede suplir por descubrimientos inesperados que, poco a poco, nos lleve cada vez m\u00e1s cerca de ella, hasta que finalmente tengamos el conocimiento y la tecnolog\u00eda necesarias para poder alcanzarla.<\/p>\n

No olvidemos que en el siglo XIX, algunos cient\u00edficos declararon que la composici\u00f3n de las estrellas estar\u00eda siempre fuera del alcance del experimento, y que la \u00fanica manera que tendr\u00edamos de conocerlas ser\u00eda la de mirar al cielo y verlas all\u00ed, inalcanzables como puntos de luz brillantes y lejanos en la oscuridad del vac\u00edo del cosmos. Sin embargo, podemos decir hoy,\u00a0 a comienzos de la segunda d\u00e9cada del siglo XXI, a\u00f1o 2.011, que no s\u00f3lo podemos saber la composici\u00f3n de las estrellas, sino tambi\u00e9n como nacen y mueren, las distancias que los separan de nosotros y un sin fin de datos m\u00e1s.<\/p>\n

Particularmente creo que el ser humano es capaz de realizar todo aquello en lo que piensa dentro de unos l\u00edmites racionales. Podremos, en un futuro no muy lejano, alargar de manera considerable la media de vida. Podremos colonizar otros planetas, e incluso, adaptarlos a nuestras necesidades si no escomo la Tierra y explotar recurso mineros en las lunas de nuestro Sistema Solar; los turistas ir\u00e1n al planeta Marte o a las lunas Gan\u00edmedes, Europa, incluso Encelado paraver sus g\u00e9iseres o a Tit\u00e1n para contemplar sus oc\u00e9anosde metano. Los transportes de hoy ser\u00e1n reliquias del pasado y nos trasladaremos mediante sistemas de transportes\u00a0 que semover\u00e1n impulsadospor energ\u00edas s\u00f3lidas, mucho m\u00e1s r\u00e1pidos y exentos de colisiones. Tendremos computadoras de cifrado cu\u00e1ntico que har\u00e1n m\u00e1s seguras las comunicaciones (los piratas del medio habr\u00e1n pasado a mejor vida)\u00a0 y el intercambio de datos ser\u00e1 realmente el de la velocidad de c<\/em>. En Biolog\u00eda molecular y gen\u00e9tica se habr\u00e1n alcanzado cotas inimaginables y, podremos vivir m\u00e1s de dos siglos en perfectas condiciones f\u00edsicas y mentales, y,\u00a0 as\u00ed en todos los campos del saber humano. Incluso en el complejo de la Mente Humana, los conocimientos conquistados nos llevar\u00e1n hasta el punto de conocernos mejor.<\/p>\n

Estamos inmersos en un avance exponencial, imparable.<\/p>\n

Otro ejemplo de una idea “inverificable” la tenemos en la existencia del \u00e1tomo. En el siglo XIX, la hip\u00f3tesis at\u00f3mica se revel\u00f3 como el paso decisivo en la comprensi\u00f3n de las leyes de la qu\u00edmica y la termodin\u00e1mica. Sin embargo, muchos f\u00edsicos se negaban a creer que los \u00e1tomos existieran realmente, los aceptaban como un concepto o herramienta matem\u00e1tica para operar en su trabajo que, por accidente, daba la descripci\u00f3n correcta del mundo.\u00a0 Hoy somos todav\u00eda incapaces de tomar im\u00e1genes directas del \u00e1tomo debido al principio de incertidumbre<\/a> de Heisemberg, aunque ahora existen m\u00e9todos indirectos. En 1.905, Einstein<\/a> proporcion\u00f3 la evidencia m\u00e1s convincente, aunque indirecta, de la existencia de \u00e1tomos cuando demostr\u00f3 que el movimiento browniano (es decir, el movimiento aleatorio de part\u00edculas de polvo suspendidas en un l\u00edquido) puede ser explicado como colisiones aleatorias entre las part\u00edculas y los \u00e1tomos del l\u00edquido.<\/p>\n

Por analog\u00eda, podr\u00edamos esperar la confirmaci\u00f3n experimental de la f\u00edsica de la d\u00e9cima dimensi\u00f3n utilizando m\u00e9todos indirectos que a\u00fan ni se han inventado o descubierto. En lugar de fotografiar el objeto que deseamos, quiz\u00e1 nos conformar\u00edamos, de momento, con fotografiar la “sombra” del mismo.<\/p>\n

Tambi\u00e9n la existencia de los neutrinos<\/a>, propuestos por Wolfgang Pauli en 1.930 para dar cuenta de la energ\u00eda perdida en ciertos experimentos sobre radiactividad<\/a> que parec\u00edan violar la conservaci\u00f3n de la materia y la energ\u00eda, tambi\u00e9n digo, era inverificable (en aquel momento). Pauli comprendi\u00f3 que los neutrinos<\/a> ser\u00edan casi imposibles de observar experimentalmente, porque interaccionar\u00edan muy d\u00e9bilmente y, por consiguiente, muy raramente con la materia. La materia, toda la materia, si profundizamos en ella a niveles microsc\u00f3picos, podremos comprobar el hecho de que en un 90% est\u00e1 constituida de espacios vac\u00edos y, siendo as\u00ed, los neutrinos<\/a> pueden atravesarla sin rozar siquiera sus \u00e1tomos; de hecho, pueden atravesar la Tierra como si ni siquiera existiera y, al mismo tiempo, tambi\u00e9n nosotros somos atravesados continuamente por billones de neutrinos<\/a> emitidos por el sol, incluso por la noche.<\/p>\n

Pauli admiti\u00f3: “He cometido el pecado m\u00e1s grave, he predicho la existencia de una part\u00edcula que nunca puede ser observada<\/em>“.<\/p>\n

Pero incluso Pauli, con todos sus enormes conocimientos, se equivocaba, y el neutrino<\/a> ha sido comprobado mediante distintos m\u00e9todos que no dejan dudas de su existencia. Incluso producimos regularmente haces de neutrinos<\/a> en colisionadores de \u00e1tomos, realizamos experimentos con los neutrinos<\/a> emitidos por reactores nucleares y detectamos su presencia en enormes dep\u00f3sitos de agua pesada colocados en profundas minas abandonadas en las entra\u00f1as de la Tierra. Cuando una espectacular supernova se ilumin\u00f3 en el cielo del hemisferio sur en 1.987, los f\u00edsicos registraron una r\u00e1faga de neutrinos<\/a> que atravesaron sus detectores situados, precisamente, en profundas minas.<\/p>\n

Echando una larga mirada a la historia de la ciencia, creo que existen motivos para un moderado optimismo. Witten est\u00e1 convencido de que la ciencia ser\u00eda alg\u00fan d\u00eda capaz de sondear hasta las energ\u00edas de Planck.<\/p>\n

E. Witten, padre de la versi\u00f3n m\u00e1s avanzada de la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>, la teor\u00eda M<\/a>, dice:<\/p>\n

“No siempre es tan f\u00e1cil decir cu\u00e1les son las preguntas f\u00e1ciles y cu\u00e1les las dif\u00edciles. En el siglo XIX, la pregunta de por qu\u00e9 el agua hierve a 100 grados era desesperadamente inaccesible. Si usted hubiera dicho a un f\u00edsico del siglo XIX que hacia el\u00a0 S. XX ser\u00eda capaz de calcularlo, le habr\u00eda parecido un cuento de hadas… La teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos es tan dif\u00edcil que nadie la crey\u00f3 completamente durante veinticinco a\u00f1os.”<\/em><\/p>\n

Lo mismo que otros muchos, no creo que tengamos que esperar un siglo antes de que nuestro ingenio y nuestras m\u00e1quinas puedan sondear de manera indirecta la d\u00e9cima dimensi\u00f3n; alguien sabr\u00e1, durante ese periodo de tiempo, resolver esa teor\u00eda de campos de cuerdas o alguna otra f\u00f3rmula no perturbativa. El problema es te\u00f3rico, no experimental. Necesitamos alguien con el ingenio y la inteligencia necesaria (adem\u00e1s de un enorme \u00edndice de observaci\u00f3n), para saber “ver” lo que probablemente tenemos ante nuestras narices, utilizando para ello todos los datos e indicios existentes de gente como Einstein<\/a>, Kaluza y Klein, Veneziano y Suzuki, el cuarteto de cuerdas de Princeton, Michio Kaku, Witten…, y tantos otros.<\/p>\n

Suponiendo que alg\u00fan f\u00edsico brillante resuelva la teor\u00eda de campos de cuerdas y derive las propiedades conocidas de nuestro universo, sigue existiendo el problema pr\u00e1ctico de cu\u00e1ndo ser\u00edamos capaces de aprovechar el poder de la teor\u00eda del hiperespacio.<\/strong><\/p>\n

El resumen que acabais de leer tiene su fuente en la mente de Michio Kaku, el f\u00edsicoque mira hacia el futuro y que, en su libro Hiperespacio, nos dej\u00f3 ideas como estas que nos dejan un sabor y una esperanza que nos trae algo de dulzura y aleja pensamientos agoreros de lo que nuestro futuro podr\u00e1 llegar ser.<\/strong><\/p>\n

\u00a1La F\u00edsica!: El Conocimiento de esa Burbuja que llamamos Universo.<\/strong><\/p>\n

\u00a1Las Matem\u00e1ticas!: La llave que abrir\u00e1 la puerta donde se esconden los enigmas.<\/strong><\/p>\n

\u00a1La Sabidur\u00eda!: La Uni\u00f3n de los conocimientos con los sentimientos.
\n<\/strong><\/p>\n

<\/strong>Publica:emiliosilvera
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