Teoria del todo

| 12-11-09 | | Introduccion a las Ciencias Contemporaneas y su Impacto Social. Hector A. Diaz Valenzuela T. C 611 | [Teoria del todo!.. o de la nada?… ] | “Intento de unificar las teorias que rigen la naturaleza”. | La teoria del todo… o de la nada?… ?Como se creo el universo? , ? Que es lo que hace que el universo mantenga un equilibrio y no se colapse de un momento a otro? Desde tiempos remotos cuando el ser humano comenzo a hacerse este tipo de cuestionamientos han surgido mentes ilustres que han tratado de dar una respuesta convincente a dichas interrogantes, pero realmente no lo han logrado, y aun estamos bastante lejos de hacerlo.

La primera de las preguntas no tiene una respuesta concreta, ni aun tenemos inicios de una respuesta convincente, pero para la segunda si tenemos o cuando menos comienza a formularse una respuesta. Hoy en dia Hemos identificado hasta cuatro fuerzas (llamadas interacciones): la gravitatoria, la electromagnetica, la fuerte y la debil. Pero pudiera ser que algunas fuerzas fueran en realidad la misma, o sea que estemos dando nombres diferentes a lo que seria la misma interaccion. En ese caso habria menos de cuatro fuerzas… y quiza solo una

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si al final resultara que todas son lo mismo con diferentes nombres.

A eso se le llama «unificacion» de las fuerzas. Por poner un ejemplo, la primera unificacion importante la hizo Newton al darse cuenta de que la fuerza que nos pega al suelo (el peso) es la misma que la fuerza que hace girar a la Luna alrededor de la Tierra, a la Tierra alrededor del Sol, etc. Es la fuerza de la gravitacion universal. Al principio de los tiempos se pensaba (Aristoteles) que habia una sola fuerza, la gravitatoria. Mas tarde, aun en la antiguedad, se creia que tres (la gravitatoria, la electricidad y el magnetismo).

Pero luego, en 1860 Maxwell con sus ecuaciones de electromagnetismo dedujo que la electricidad y el magnetismo son la misma cosa vista desde dos distintos puntos de vista, asi que pensabamos que solo habia dos fuerzas (la gravitatoria y la electromagnetica). Con los avances logrados en el mundo de la ciencia, el siglo XX nos trajo un conocimiento hasta entonces imposible de la estructura microscopica de la materia, y se identificaron la interaccion atomica debil y la interaccion atomica fuerte. Por lo tanto, 4 fuerzas: la gravitatoria, la electromagnetica, la interaccion atomica fuerte y la debil.

En los anos 60 del pasado siglo, la teoria Weinberg-Salam demostro que la fuerza electromagnetica y la de interaccion atomica debil son una. Esta teoria ha sido comprobada experimentalmente, asi que nadie duda hoy de que hay tres fuerzas: la gravitacion, la electrodebil y la interaccion atomica fuerte. Eso es lo que sabemos de cierto en la actualidad. Hoy en dia el objetivo de muchos de los fisicos es encontrar una teoria que unifique todas las fuerzas que rigen la naturaleza, a este intento de teoria se le llama “Teoria de unificacion de las fuerzas” o teoria del todo.

Pasa algo con dicha teoria, todos los cientificos tratan de unificar las ya mencionadas fuerzas, pero todos comienzan por el lado de la fuerza electrodebil y hasta el momento ningun cientifico se ha aventurado a lo que inicio Einstein, tratando de unificar las fuerzas por medio de la fuerza gravitacional. Una de las razones es que, aunque tengan la misma dependencia con la distancia, son extremadamente diferentes en su intensidad: la fuerza de la gravedad es unas 1040 veces mas debil que, por ejemplo, la electrica.

Esto hace que sea extremadamente dificil experimentar con la gravedad a escala microscopica (que es donde conocemos bien a las otras fuerzas). Pero otra de las razones, quiza la mas importante, es que la gravedad, tal como la entendemos hoy (la relatividad general de Einstein) es la mas extrana de las fuerzas. En realidad aun no sabemos que es la gravedad. El mismo Einstein, al proponer la conexion entre la gravitacion y la geometria del espacio-tiempo, se dio cuenta de que separaba completamente a la gravedad del resto de las fuerzas.

La gravedad, estrictamente, ya no es una fuerza (una interaccion): en lugar de afectar simplemente al equilibrio o movimiento de un cuerpo (como las otras fuerzas), la gravedad transforma la geometria del espacio-tiempo a su alrededor. Para superar esta separacion, Einstein intento durante los anos finales de su vida desarrollar una «teoria de campo unificada» para todas las interacciones fisicas. Uno de los intentos mas interesantes hasta el momento es la teoria de Super cuerdas. La teoria de las supercuerdas representa sin duda el intento mas respetable hacia este objetivo en las ultimas decadas.

Esta teoria esta basada en el supuesto de que la estructura ultima en el entramado de nuestro universo son  pequenisimas “cuerdas de energia”, que al vibrar de uno u otro modo dan lugar a la materializacion de las distintas particulas elementales que a su vez llevan a conformar el atomo, las moleculas… etcetera. ; representan asi, de una manera metaforica, las notas musicales en la partitura de la melodia de la creacion. Su tamano es tan ridiculo incluso ante el del diminuto atomo, que es como comparar a una hormiga con el tamano de nuestro planeta.

Uno empieza a imaginar el nivel de complejidad manejado en dicha teoria al considerar que las “supercuerdas” residen en una realidad once-dimensional; tres de ellas espaciales, una temporal y siete enrolladas en si mismas de tal manera que son practicamente indetectables. A pesar de no haber manera de verificar parcial o totalmente por el momento su  validez, esta teoria es concebida entre los expertos como poseedora de una estructura abstracta tan fina y elegante que practicamente es un suicidio profesional para un joven fisico teorico el no unirse al campo de investigacion hoy en dia.

En los anos 80 Hawking aposto que en un periodo inferior a los 20 anos la fisica conseguiria unificar la Teoria de la Relatividad General, que da una explicacion a la interaccion gravitatoria, con las teorias unificadas, dominadas por la postura de la mecanica cuantica, que logran un modelo para explicar las fuerzas nucleares y la electromagnetica. ?Cual es la utilidad de una teoria de semejante envergadura? «No comprendemos el origen del universo ni por que nos hallamos aqui.

Una teoria unificada completa podria no rendir muchos beneficios materiales, pero aclararia ese milenario interrogante» – concluyo Stephen Hawking. A manera de conclusion, personalmente y en mi opinion considero que esta teoria, si un dia llegara a su culminacion, no tendria grandes descubrimientos ni revelaria todo lo que se espera, realmente el universo tiene tantos enigmas que es imposible revelarlos todos, y en realidad, aunque es muy importante saber de donde surgio todo y como es que esta conformado todo, hay amplios campos de investigacion mas “utiles” en los cuales aun somos bastante ignorantes.

Es cierto, nuestro mundo esta viviendo una revolucion cientifica y esta llegando a grandes descubrimientos, pero aun falta mucho por descubrir. Hector Diaz V. Bibliografia: * http://www. iac. es/cosmoeduca/gravedad/fisica/fisica5. htm * http://www. redcientifica. com/doc/doc199908210004. html * http://ciencias. jornada. com. mx/ciencias/investigacion/ciencias-fisico-matematicas/investigacion/supercuerdas-teoria-del-todo-o-de-la-nada