Written by La teoría de cuerdas es una hipótesis que pretende explicar preguntas muy fundamentales. La primera de ellas sería ¿de qué está hecha la materia?. A esta pregunta trató de responder el filósofo griego de la antigüedad Demócrito de Abdera (siglo -V). Demócrito afirmaba que todo cambia pero, a la vez, todo tiene un sustrato común. Todo se reduce a unos ladrillos fundamenta-les que son los átomos. Los principios de todo lo que existe son, pues, los átomos y el espacio vacío. Todo lo que no sean los átomos es, por lo tanto, el espacio vacío. Demócrito afirmaba en sus escritos filosóficos que “Lo que hay” es materia y energía. “Lo que no hay, por contra, es espacio. A continuación tomemos, a modo de ejemplo, el agua en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Las moléculas de agua se componen de dos elementos: 2 átomos de Hidrógeno y 1 átomo de Oxígeno. Por ello la fórmula química del agua es H2O.
Los átomos se dividen en núcleo y corteza. En la corteza encontramos electrones con carga eléctrica Negativa ( – ). En el núcleo del átomo hallamos dos partículas claramente diferenciadas: los protones y los neutrones. Los protones tienen carga eléctrica Positiva ( + ). Los neutrones, en cambio, poseen una carga eléctrica neutra ( 0 ). Veamos ahora de qué están hechas las partículas subatómicas. Un protón tiene tres partículas que serían tres Quarks.El Quark U tiene carga eléctrica de + 2/3. En cuanto al Quark D posee una carga eléctrica de – 1/3. Hasta ahora nadie sabe a ciencia cierta de qué están hechos los quarks. Resumiendo lo anterior diremos que existen tres componentes que forman la materia: los neutrinos con carga = 0, los electrones con carga = – y los protones con carga = + .
Existen dos clases de materia diferentes: la materia normal y la materia exótica. A partir de aquí ya podríamos hacernos la pregunta de ¿cómo se comunican las partículas?. Los electrones intercambian partículas de luz que son los llamados fotones. La realidad física que conocemos se divide en materia y energía. Todo lo que existe está sometido a la fuerza de la gravedad. Formulémonos ahora la pregunta de ¿qué es el espacio?. Una definición sencilla sería que el espacio es una cosa vacía a través de la cual las cosas se mueven.Las teorías científicas de Isaac Newton (1687) describen como los cuerpos se mueven en el espacio. Las leyes físicas de I. Newton constituyeron el modelo teórico sobre el funcionamiento del universo hasta principios del siglo XX en que se produce
un cambio de paradigma. A partir del año 1915 se consolida la nueva teoría de la Relatividad General de Einstein que ampliará nuestra visión del espacio y el tiempo. El espacio pasa a consolidarse como algo elástico. El paradigma de ver el espacio como algo inerte pasa a ser sustituido por la visión de un espacio líquido. Los cuerpos deforman la elasticidad de lo que les rodea. Esto constituye una nueva explicación del funcionamiento de la gravedad. La gran pregunta de la física teórica a partir de este momento pasa a ser ¿qué es el tiempo? El espacio más el tiempo conforman el espacio tiempo. La gran cuestión teórica surge de la relación entre las partículas y la gravedad. Si nos remitimos a la Materia y la Energía entonces debemos reconocer que la explicación teórica más adecuada la constituye la Teoría de las partículas. Por contra, si nos referimos al Espacio y al Tiempo debemos reconocer que la explicación más coherente es la Teoría de la gravedad. El problema surge cuando comprobamos que ambas teorías son incompatibles entre sí. Estas dos teorías no consiguen explicar por qué las partículas son lo que son ni porqué el espacio es como es.
Llegados a este punto surge la pregunta ¿y si las partículas no fueran partículas? A partir de esta cuestión podemos llegar a concebir un Universo musical. Una cuerda puede vibrar con varias “notas”. Y cada nota es una partícula. Las notas de las cuerdas incluyen partículas de materia y energía. Una de las “notas” transmite la gravedad. Se trata de una teoría del espacio y el tiempo. Pero, paradójicamente, ¡predice que el espacio tiene 9 dimensiones! ???. ¿Cómo es posible que existan más dimensiones? El espacio podría tener más dimensiones, aunque nosotros no las veamos en nuestra experiencia cotidiana. Pero si que sería posible verlas a través de un espacio tiempo microscópico. También nos enfrentamos con el problema del vacío. La teoría de las cuerdas no nos dice que forma deberían tener todas esas dimensiones suplementarias. Existen muchas soluciones teóricas. Pero cada solución conlleva ¡un universo posible! La física moderna concibe el universo como una gigantesca esfera vacía. En ella encontramos galaxias, nebulosas y estrellas que han muerto.
Conferenciante: Ernesto Lozano
Sobre l'autor
