EL CUENTOMETRO DE MORT CINDER

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452 •  TEORÍA DE LAS CUERDAS

Jueves, 12 de marzo de 2003

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Así que, ¿de qué está hecho el mundo? La materia ordinaria está compuesta de átomos, los cuales a su vez están formados de sólo tres componentes básicos: electrones girando alrededor de un núcleo compuesto de neutrones y protones. El electrón es en verdad una partícula fundamental (pertenece a una familia de partículas llamadas leptones); pero los neutrones y protones están hechos de partículas más pequeñas, llamadas quarks. Los quarks, hasta donde sabemos, son realmente elementales.

La suma de nuestros conocimientos actuales sobre la composición subatómica del universo se conoce como el Modelo Estándar. Este modelo describe tanto a los "ladrillos" fundamentales con los cuales está constituido el mundo, como a las "fuerzas" a través de las cuales dichos ladrillos interactúan.

Existen 12 ladrillos:

Seis son quarks, y tienen nombres curiosos:

• arriba, abajo, encanto, extraño, fondo y cima

Seis son leptones:

• electrón, muón, tauón y tres neutrinos.

Ejemplo: Un protón está formado por dos quarks arriba y un quark abajo.

Existen 4 fuerzas en el universo producidas por partículas fundamentales que actúan como portadoras de la fuerza:

• la gravedad asociada a la partícula gravitón
• el electromagnetismo, donde el fotón de luz es la partícula mediadora.
• la interacción débil. transmitida por tres partículas, los bosones W+, W- y Z
• y la interacción fuerte, producida por ocho partículas conocidas como gluones (prefiero llamarlos pegamoides)

Ejemplo: de electromagnetismo, cuando un imán atrae a un clavo, es porque ambos objetos están intercambiando fotones.

El Modelo Estándar describe el comportamiento de todas estas partículas y fuerzas con una precisión impecable; pero con una excepción notoria: la gravedad. Por razones técnicas, la fuerza de gravedad, la más familiar en nuestra vida diaria, ha resultado muy difícil de describir a nivel microscópico. Por muchos años este ha sido uno de los problemas más importantes en la física teórica: formular una teoría cuántica de la gravedad.

En las últimas décadas, ha aparecido una prometedora teoría microscópica de la gravedad e infinitamente más ambiciosa, ya que pretende dar una descripción completa, unificada, y consistente de la estructura fundamental del universo. Por esta razón ocasionalmente se le otorga el arrogante título de "teoría de todo". Es la teoría de las cuerdas, nuestro intento más reciente de responder la pregunta: ¿De qué está hecho el universo?

La idea esencial de la teoría de cuerdas es la siguiente: todas las diversas partículas fundamentales del Modelo Estándar son en realidad solo manifestaciones diferentes de un objeto básico: la cuerda. ¿Y qué es eso? Normalmente nos imaginamos que un electrón es un "puntito" sin estructura interna alguna. Un punto no puede hacer otra cosa que moverse. Pero, si la teoría de cuerdas es correcta, utilizando un "microscopio muy potente" nos daríamos cuenta que el electrón no es un punto, sino un pequeño lazo, una cuerdita. Una cuerda puede hacer algo además de moverse... puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de un modo, entonces, desde lejos, incapaces de discernir que se trata realmente de una cuerda, vemos un electrón. Pero si oscila de otro modo, entonces vemos un fotón, o un quark, o cualquier otra de las partículas del modelo estándar. De manera que, si la teoría de cuerdas es correcta, ¡el mundo entero está hecho de cuerdas!

Quizás lo más sorprendente acerca de la teoría de cuerdas es que una idea tan sencilla... funcione.

Es posible obtener una extensión del Modelo Estándar (el cual ha sido verificado experimentalmente con una precisión extraordinaria) a partir de una teoría de cuerdas. Pero es importante aclarar que, hasta el momento, no existe evidencia experimental alguna de que la esta teoría en sí sea la descripción correcta del mundo que nos rodea. Esto se debe principalmente al hecho de que la teoría de cuerdas está aún en etapa de desarrollo. Conocemos algunas de sus partes; pero todavía no su estructura completa, y por lo tanto no podemos aún hacer predicciones concretas. En años recientes han habido muchos avances extraordinariamente importantes y alentadores, los cuales han mejorado radicalmente nuestra comprensión de la teoría.

ALBERTO GÜIJOSA