Cuando era estudiante de Física, ya oí alguna vez
algún comentario sobre la Teoría de Cuerdas. Pero ni caso. Eran
comentarios del tipo: “las partículas no son los constituyentes
elementales de la materia, sino que son las cuerdas.” ¿Entonces? ¿Qué
hacíamos nosotros, los estudiantes de Física, estudiando el átomo? En
la carrera no se estudiaba nada de cuerdas. Parecía que era algo
esotérico, algo que realmente no es física. Por eso, en definitivas
cuentas, no hacíamos ni caso. Era como hablar de fantasmas u ovnis. Fue
hace pocos años, cuando me enteré de un libro que había tenido un gran
éxito en EEUU sobre la teoría de cuerdas. La verdad es que estuve
esperando impacientemente a que tradujeran el libro y cuando esto
ocurrió, me lo compré. Eran grandes mis expectativas y no me defraudó.
No había llegado a imaginarme lo que iba a disfrutar con este libro. Yo
diría que es el mejor libro de divulgación científica que jamás he
leído.
El libro se titula El universo elegante,
escrito por un físico llamado Brian Greene y publicado en la editorial
Crítica. Brian Greene nació en 1963 en Nueva York y es profesor de la
Universidad de Columbia. Junto con Ronen Pessner son los principales
codescubridores de la llamada simetría de espejo de las formas de
Calabi-Yau.
Este es “el libro” de la teoría de cuerdas o
también llamada teoría de supercuerdas. Si quieres saber sobre qué va
la teoría de cuerdas, tienes que leerte este libro. Está escrito con
una tremenda claridad a pesar de la dificultad de los conceptos con los
que trata. Contiene ilustraciones aclaratorias y ejemplos de la vida
cotidiana muy imaginativos que van facilitando el entendimiento de lo
que se explica. Además, a lo largo del texto aparecen unas llamadas a
unas notas que se ubican al final del libro para aquella persona que
quiera profundizar un poquito más. Por último, también viene provisto
de un glosario científico. Esta obra no trata únicamente de exponer la
teoría de cuerdas. Durante los primeros cinco capítulos hace un repaso
de toda la física “convencional”. Sin cálculos, Brian Greene hace que
comprendas la base de la relatividad general y la mecánica cuántica.
Profundiza en los conceptos, no se limita a exponerlos y pasar página.
Trata de que el lector comprenda lo esencial de estas teorías. Ya sería
un magnífico libro si solamente contuviera estos cinco capítulos.
Consigue perfectamente situarnos en una posición en la que sentimos que
comprendemos a grandes rasgos la relatividad general y la mecánica
cuántica y que existe un gran problema entre estas teorías que hay que
solucionar. Grandes físicos de nuestra época están dedicados a la
resolución de este problema, intentando encontrar una teoría del todo.
Una teoría con la que se pueda describir cualquier fenómeno.
El autor nos cuenta que, con la relatividad
general y la mecánica cuántica, tenemos dos teorías que funcionan
perfectamente bien hasta niveles asombrosos de precisión. Podríamos
pensar que no nos hace falta nada más para describir el Universo. Si
queremos estudiar el comportamiento del mundo de lo muy pequeño, a
nivel de partículas, utilizamos la mecánica cuántica y funciona
perfectamente. Si queremos estudiar el comportamiento macroscópico del
Universo debemos usar la relatividad y funciona perfectamente. El
problema surge si necesitamos aplicar las dos teorías simultáneamente:
se llega a predicciones erróneas, poniendo en evidencia que ambas son
incompatibles. Si no es lógico pensar en una ciudad con dos códigos de
circulación, tampoco lo es un universo con dos teorías a las que
obedecer y, más aún, cuando se demuestra que si una teoría es cierta,
la otra resulta falsa. Hasta hace pocos años no había sido necesario
aplicarlas simultáneamente para explicar un determinado fenómeno y, por
eso, el problema de incompatibilidad entre ambas teorías no se había
hecho demasiado incómodo. Pero hoy día sí que hay situaciones en las
que debemos aplicar ambas a la vez, como, por ejemplo, los agujeros
negros o el Big Bang. No conocemos completamente estos fenómenos en la
actualidad, debido a que no existe la herramienta matemática a la que
acudir para su descripción completa.
En el resto del libro se va introduciendo la
teoría de cuerdas. Esto se hace según los progresos que se han ido
consiguiendo desde su nacimiento en la década de los 70. Es una teoría
en la que se postula la existencia de unos filamentos de energía que
oscilan y, dependiendo del modo de oscilar, lo percibimos
macroscópicamente como un electrón, un fotón, un quark, un positrón…
Además, es necesario introducir dimensiones espaciales más allá de las
que percibimos. Con esta teoría se eliminan los problemas de
unificación. Pero no es una teoría terminada, quedan por solucionar
ciertos problemas.
Vamos viendo cómo evoluciona la teoría de cuerdas,
qué trabas aparecen y cómo se superan. Podría ser un buen libro de
intriga. La teoría de cuerdas no avanza uniformemente, sino que lo hace
a golpes. El libro termina mostrando cómo se encuentra actualmente:
necesita otro golpe. Parece que le falta un último empujón. Con un poco
de suerte, veremos cómo es culminada con éxito a lo largo de nuestras
vidas. Será una revolución científica enorme, como lo fue la
relatividad o la cuántica en su época. Tendremos una teoría del todo.
Actualmente, con la última revolución de la teoría, se ha rebautizado
la teoría de cuerdas y se le llama teoría M. Ya no son cuerdas
vibrantes lo que se postula, sino que también hay objetos vibrando que
son bidimensionales, tridimensionales, tetradimensionales…
En la parte final de la obra, nos encontramos con
el relato de las distintas aportaciones que Brian Greene, junto con
distintos colaboradores, ha realizado a la teoría de cuerdas. A pesar
de lo abstracto de estas aportaciones, no se limita a exponerlas con
buenas palabras, sino que mete los dedos en la llaga para lograr que el
lector lo comprenda lo mejor posible sin necesidad de entender las
matemáticas que rigen todo el asunto.
Muchos físicos no apuestan por esta teoría, les
parece que es filosofía y no ciencia ya que, según dicen, no se puede
comprobar experimentalmente. Según Brian Greene, no es tan cierto que
esta teoría no sea comprobable experimentalmente y propone hasta cinco
estrategias experimentales que podrían confirmarla. También se le echa
en cara, que necesita que el universo tenga once dimensiones: diez
espaciales y una temporal. De ellas, nosotros sólo percibimos tres
espaciales y una temporal. Pero, según el autor, los que exponen esta
contrariedad en la teoría de cuerdas, se olvidan o desconocen que en la
teoría de la supergravedad (que es el intento de unificación dentro de
la teoría de partículas) también aparecen once dimensiones.
Cuando terminé de leer el libro, me quedé
impresionado. Debido a mi curiosidad e inocencia, quería saber si las
cuerdas sólo se estudiaban en las universidades americanas o habían
llegado aquí también. Me ha encantado saber que sí se estudia, pero ya
en estudios superiores de doctorado. Así, me quité la duda de si la
teoría de cuerdas es algo serio, o me habían tomado el pelo con una
fantasía de ciencia ficción. Recientemente he leído que el propio
Stephen W. Hawking aconseja esta obra de Brian Greene y lo coloca a un
nivel muy alto entre los libros de divulgación científica. También
recuerdo lo que el prestigioso Alberto Galindo, catedrático de Física
Teórica de la Universidad Complutense, nos comentó en una conferencia
cuando yo estaba en primero de carrera y no sabía a qué se refería
cuando habló de la teoría de cuerdas. Nos dijo que había muchos físicos
que eran reticentes con esta teoría y que están esperando y deseando
que alguien demuestre que todo esto de las cuerdas es totalmente falso,
ya que si no, deberán estudiarse las matemáticas que implican las
cuerdas, que por lo visto son tremendamente complejas. Lo más cómodo es
esperar a que alguien demuestre que todo esto es falso.
Según Brian Greene, las matemáticas necesarias
para desarrollar esta teoría, no están desarrolladas y hay que ir
descubriéndolas a la par que los conceptos físicos.
Se dice que la teoría de cuerdas es la teoría
física del siglo XXI, que por casualidad cayó en nuestras manos en el
siglo XX.
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