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jueves, 20 de noviembre de 2014

LA TEORIA DEL TODO



The Theory of Everything, la película estrenada en USA, donde cuenta la historia del físico Stephen Hawking y Jane Wilde, la estudiante de literatura que se enamoró mientras estudiaba en Cambridge en la década de 1960, la cuál fué su esposa por 30 años, nos da la oportunidad de describir en que estado actual está esa teoria que fue descripta por Hawking.

Así que, ¿de qué está hecho el Universo? 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 de la física de partículas. Este describe tanto a los "ladrillos" fundamentales de los cuales está constituido el mundo, como las fuerzas a través de las cuales dichos ladrillos interactúan. Existen doce "ladrillos" básicos. Seis de ellos son quarks--- y tienen nombres curiosos: arriba, abajo, encanto,extraño, fondo y cima. (Un protón, por ejemplo, está formado por dos quarks arriba y uno abajo.) Los otros seis son leptones--- estos incluyen al electrón y a sus dos hermanos más pesados, el muón y el tauón, así como a tres neutrinos.

Existen cuatro fuerzas fundamentales en el universo: la gravedad, elelectromagnetismo, y las interacciones débil y fuerte. Cada una de estas es producida por partículas fundamentales que actúan como portadoras de la fuerza. El ejemplo más familiar es el fotón, una partícula de luz, que es la mediadora de las fuerzas electromagnéticas. (Esto quiere decir que, por ejemplo, cuando un imán atrae a un clavo, es porque ambos objetos están intercambiando fotones.) El gravitón es la partícula asociada con la gravedad. La interacción fuerte es producida por ocho partículas conocidas como gluones. La interacción débil, por último, es transmitida por tres partículas, los bosones W+, W- , y Z.
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, la teoría de cuerdas ha aparecido como uno de los candidatos más prometedores para ser una teoría microscópica de la gravedad. Y es infinitamente más ambiciosa: pretende ser una descripción completa, unificada, y consistente de la estructura fundamental de nuestro universo. (Por esta razón ocasionalmente se le otorga el título de"Te
 oría de todo".)
La idea esencial detrás 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: una cuerda. Bien, pues normalmente nos imaginaríamos que un electrón, por ejemplo, es un "puntito", sin estructura interna alguna. Un punto no puede hacer nada más que moverse. Pero, si la teoría de cuerdas es correcta, utilizando un "microscopio" muy potente nos daríamos cuenta que el electrón no es en realidad un punto, sino un pequeño "lazo", una cuerda. Una cuerda puede hacer algo además de moverse--- puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, desde lejos, incapaces de discernir que se trata realmente de una cuerda, vemos un electrón. Pero si oscila de otra manera, entonces vemos un fotón, o un quark, o cualquier otra de las partículas del modelo estándar. 

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

La relatividad general y su concepto multidimensional del espacio tiempo puede ser muy complicado para que las personas lo entiendan, pero qué sucede con la idea de un universo con muchas más dimensiones. Esta es una de las implicaciones de otra de las teorías favoritas de Hawking, la Teoría de Cuerdas. Este concepto se ha convertido en un posible contendiente para la Teoría más importante. Si se considera que las partículas ocupan un lugar en el espacio y las cuerdas se consideran como líneas, entonces las branas son entidades bidimensionales o incluso cuadridimensionales. En este concepto, una entidad de dos branas es como una membrana bidimensional. Hawking y sus colegas creen que el universo puede ser como tal brana y que se expande como la superficie de un globo inflado.
“La idea es que la materia y la luz se confinan a la brana por lo que no podemos viajar o ver a través de las dimensiones adicionales”, dice Hawking. Una implicación es que existen aspectos del universo que no podemos ver, lo cual es el caso, ya que el 95 por ciento de la materia del universo es invisible, por lo que se le conoce como materia oscura. “Pueden existir galaxias oscuras, estrellas oscuras e incluso personas oscuras”, afirma Hawking. 

Bajo este concepto, es perfectamente posible que exista otra Vía Láctea con otro planeta Tierra y otro Stephen Hawking intentando resolver las más grandes preguntas que se puedan imaginar.


Información: http://www.hawking.org.uk

"El pensar es el portal hacia el espacio, el imaginar es el portal del infinito".


"End of transmission".


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