En busca de la Teoría "M"

Si hace tres décadas Stephen Hawking declaró que una "Teoría del Todo" era posible, en su ultimo trabajo "El Gran Diseño", el famoso fisico junto con Leonard Mlodinow parecen finalmente apostar por la teoría M.

Se refieren a esta de una manera no convencional que abarca espacios selectos de teorías de cuerdas además de la "teoría del campo unificado" sobre la cual aún permanecen escépticos. No sin cierta ironia, Stephen Hawking ha declarado que "puede que no haya una teoría final que descubrir después de todo".

El primer problema en crear una Teoría del Todo (Theory of Everything), es que las teorías aceptadas como la mecánica cuántica y la relatividad general, son radicalmente diferentes en sus visiones del Universo.

La física actual plantea una Teoría del Todo que podría unificar todas las interacciones fundamentales de la naturaleza (gravitación, fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y la electromagnética). A estas fuerzas habría que sumarles en la cosmología moderna, una fuerza inflacionaria, energía oscura y materia oscura; de aqui lo atractivo que resulta unificarlas y proclamar una única teoría para explicar nuestro universo.

Como explica Stephen Hawking, "en mecánica cuántica las particulas no poseen posiciones ni velocidades definidas y en muchos casos los objetos existen solamente como parte de un conjunto mayor. En física clásica el pasado existe, pero en física cuántica el pasado y el futuro son solo un espectro de posibilidades".

Para la "Teoria de las Cuerdas", desarrollada originalmente para describir las particulas fundamentales que han creado el Universo, los componentes básicos de la materia (átomos y partículas subatómicas) no son puntos o esferas, como se han descrito hasta ahora, sino hilos vibrantes de energía denominados cuerdas.

En un artículo publicado en la revista Physical Review, se describe cómo llevar a cabo una prueba experimental sobre la validez (o no) de dicha teoría. A través de un fenómeno denominado "entrelazamiento cuántico"( por el que dos o más partículas se unen tanto que no pueden describirse por separado), cuando esto ocurre, aunque las partículas se encuentren a millones de kilómetros, cuando el estado de una de ellas cambia, la de la otra también lo hace.

Michael Duff, responsable de la investigación y profesor del Departamento de Física Teórica del Imperial College, explica en la web Physorg.com, que "llegó a estas conclusiones de forma casual, cuando en una conferencia otro físico explicaba unas fórmulas matemáticas sobre el entrelazamiento cuántico y su parecido con otras que él mismo había desarrollado años antes sobre la Teoría de Cuerdas para describir el comportamiento de los agujeros negros, le hicieron recapacitar".

Reconozcamos que la Teoría de las Supercuerdas representa un buen intento en nuestro camino de unificación de las últimas décadas. Si nuestro Universo esta formado por pequeñas cuerdas de energía que al vibrar dan lugar a la materialización de distintas partículas elementales y que a su vez forman átomos, moléculas, etc; si fuese así, dicha teoría aclararía como se forman las notas musicales en la partitura de la creación.

La Teoría de Cuerdas o Supercuerdas, se propuso en la década de los setenta en un intento de unificación de todas las furzas de la naturaleza, pero se vino abajo a principios de los noventa cuando se descubrió que no había una sola Teoría de Cuerdas, sino cinco, a lo que había que sumar la Teoría de la supergravedad en once dimensiones. Todas describian los mismos fenómenos, pero bajo ciertas condiciones, lo que para muchos físicos significa simplemente distintos caminos de aproximación hacia una Teoría Final llamada "M", como ya anticipaba al comienzo de este artículo.

Dicha Teoría M o Teoría de las Membranas, trata de explicar el origen de la materia como mallas ondulantes y paralelas entre si y que defendería la existencia de once dimensiones.

Investigaciones recientes sugieren varias Teorías M validas, cada una describiendo una física distinta. De ser cierto, estaríamos ante una nueva crisis científica: el fin de la Teoría del Todo... a la Teoría de la Nada*.

Las implicaciones van más allá. Algunos teóricos han concluido que no hay una única Teoría del Todo, que el Universo no es casual sino accidental. La Teoría M, sería un conjunto de teorías; es posible que tengamos que utilizar teorías distintas para circunstancias diferentes y que cada una nos lleve a una visión diferente de dicha realidad.

Si el premio Nobel Steven Weinberg nos acercaba a "Los sueños de una teoría final", tal vez esos sueños estén ahora despertando de su letargo y tengamos que decidirnos entre olvidar la teoría, empezar de cero o creer que existe.

* Scientific American, The Inelegant Universe, George Johnson (2006)

Otras Fuentes:

Supercuerdas (Rodrigo Gamboa)

El Gran Diseño (Stephen Hawking)

Revista Investigación y Ciencia

Teoría del Todo (Wikipedia)

La Teoria del Todo (Judith de Jorge)

Publicado originalmente en https://www.laisladelaastronomia.com/ (Cosmologia)

https://www.astroerrante.com/superior-contenidos/superior-articulos/principal-articulo-astrofisica/577-en-busca-de-la-teoria-qmq.html