La
supuesta estructura básica de toda la materia según la Teoría de
Cuerdas es una especie de filamentos de sutil energía que, gracias a su
aptitud para adoptar un número ilimitado de formas, explicaría la
maravillosa variedad de todo lo que hay en el Universo, por muy grande o
pequeño que sea. Una hipótesis por ahora indemostrable, pero sugerente y
“elegante”.
La mecánica cuántica y la relatividad
general adoptan unos enfoques diferentes para ver cómo funciona el
Universo. Muchos físicos creen que debe haber alguna forma o algún
método de unificar estas dos teorías. Una aspirante a tal teoría
universal es la Teoría de las Supercuerdas o la teoría de cuerdas, para
abreviar. Vamos a dar un breve resumen de esta nueva y compleja
hipótesis.
Cuerdas, y no partículas
Los niños de pequeños aprenden sobre la
existencia de protones, neutrones y electrones, las partículas
subatómicas básicas que crean toda la materia tal y como la conocemos.
Los científicos han estudiado cómo estas partículas se mueven e
interactúan unas con otras, pero en el proceso se ha planteado una nueva
serie de conflictos.
Ejemplos de cuerdas cerradas
De acuerdo con la teoría de cuerdas,
estas partículas subatómicas no existen. En cambio, pequeños trozos de
cuerda vibrante, que son demasiado pequeñas para ser observadas por los
instrumentos de hoy en día, sustituyen a estas partículas. Cada cuerda
puede estar cerrada en un bucle, o puede estar abierta. Cada partícula
sería en realidad una cuerda vibrante, y la vibración que tenga
determinará su tamaño y su masa.
¿Cómo pueden las cuerdas sustituir a las partículas puntuales?
En un nivel subatómico, existe una relación entre la frecuencia (f) a la que vibra algo y su energía (E).
E = h*f donde h es la constante de Planck.
Al mismo tiempo, la famosa ecuación de Einstein E=m*c2 nos dice que hay una relación entre la energía y la masa.
Por lo tanto, existe una relación entre
la frecuencia de vibración de un objeto y su masa. Tal relación es
fundamental para la teoría de cuerdas.
Limitando las dimensiones del Universo
La teoría de la Relatividad de Einstein
nos proporcionó una multitud de dimensiones para el Universo, ya que no
tiene límite. La Relatividad funciona igual de bien en cuatro
dimensiones como en cuarenta. Pero, la teoría de cuerdas sólo funciona
en diez u once dimensiones. Si los científicos pudieran encontrar
pruebas que apoyen la teoría de cuerdas, habrán limitado el número de
dimensiones que pueden existir en el Universo.
Nosotros sólo experimentamos cuatro dimensiones. Entonces: ¿Dónde se encuentran las otras dimensiones predichas por la teoría de cuerdas? Los
científicos han teorizado y han llegado a la conclusión de que se
encuentran acurrucadas en un espacio muy compacto, tan pequeño (del
orden de 10-33 centímetros) que no seríamos capaces de detectarlas.
Aunque, por otra parte, estas
dimensiones extra podrían ser demasiado grandes como para medirlas. Es
más, puede ser que nuestras cuatro dimensiones sean las que están
acurrucadas en un espacio extremadamente pequeño en el interior de estas
otras dimensiones.
Buscando pruebas
En 1996, los físicos Andrew Strominger
del Instituto de Física Teórica de Santa Bárbara, y Cumrun Vafa de
Harvard, simularon un agujero negro con una cantidad excesiva de
desorden, o entropía. Anteriormente, hace dos décadas, los físicos Jacob
Bekenstein y Stephen Hawkings ya había simulado un agujero negro. En
ese momento, nadie entendía por qué un agujero negro podía albergar
tanta entropía.
El agujero negro teórico, creado por
Strominger y Vafa, no fue creado como un agujero negro convencional. En
su lugar, se basaron en la teoría de cuerdas para simularlo,
proporcionando un enlace entre esta nueva teoría compleja y una de las
fuerzas fundamentales de la naturaleza, la gravedad. Al basarse en la
teoría de cuerdas en lugar de las partículas fundamentales, hicieron que
esta hipótesis, potencialmente unificadora, parezca más creíble.
Todavía no se sabe con seguridad si la
teoría de cuerdas es la última teoría o la teoría del todo. Pero es una
buena candidata para este puesto, y es un fuerte contendiente para
explicar el funcionamiento interno del Universo.
Fuente: Space.com
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