3.9 Teoría de Cuerdas

3.9 Teoría de Cuerdas

Sheldon Lee Glashow: “Lo explicare sin rodeos. Hay físicos y defensores de la teoría de cuerdas. Es una nueva disciplina, o si quiere un nuevo tumor. Llámelo como quiera, pero el caso es que se centran en hechos con los que no se puede experimentar, los defensores de esta teoría lo niegan, pero se trata de una rama de la física que no se puede analizar, no proporcionan predicciones que guarden relación alguna con los experimentos que se pueden llevar a cabo en un laboratorio, o con las observaciones que se pueden realizar en el espacio, o mediante telescopios. A mí me educaron para creer, y estoy convencido de ello, que la física es una ciencia experimental, trata con resultados de experimentos, o en el caso de la astronomía, de observaciones”.

Sheldon Lee Glashow, tiene razón en decir que la teoría de cuerdas, no es una teoría científica, pues la ciencia se basa en hechos comprobables. La teoría de cuerdas no; sin embargo, está equivocado, en desestimar la teoría “solamente porque no es científica”. Como he explicado anteriormente, donde la ciencia se queda sin combustible, llega la filosofía a su auxilio. La teoría de cuerdas, hay que analizarla filosóficamente, pues no se puede hacer de manera científica.

Stephen Hawking: “Al intentar incorporar el principio de incertidumbre a la relatividad general se dispone de sólo dos cantidades que pueden ajustarse: la intensidad de la gravedad y el valor de la constante cosmológica. Pero el ajuste de estas cantidades no es suficiente para eliminar todos los infinitos. Se tiene, por lo tanto, una teoría que parece predecir que determinadas cantidades, como la curvatura del espacio-tiempo, son realmente infinitas, ¡a pesar de lo cual pueden observarse y medirse como perfectamente finitas! Durante algún tiempo se sospechó la existencia del problema de combinar la relatividad general y el principio de incertidumbre, pero, en 1972, fue finalmente confirmado mediante cálculos detallados. Cuatro años después se sugirió una posible solución, llamada «súper gravedad». La idea consistía en combinar la partícula de espín 2, llamada gravitón, que transporta la fuerza gravitatoria, con ciertas partículas nuevas de espín 3/2, 1, 1/2 y 0. En cierto sentido, todas estas partículas podrían ser consideradas como diferentes aspectos de la misma «supe partícula», unificando de este modo las partículas materiales de espín 1/2 y 3/2 con las partículas portadoras de fuerza de espín 0, 1 y 2. Los pares partícula / antipartícula virtuales de espín 1/2 y 3/2 tendrían energía negativa, y de ese modo tenderían a cancelar la energía positiva de los pares virtuales de espín 2, 1 y 0. Esto podría hacer que muchos de los posibles infinitos fuesen eliminados, pero se sospechaba que podrían quedar todavía algunos infinitos. Sin embargo, los cálculos necesarios para averiguar si quedaban o no algunos infinitos sin cancelar eran tan largos y difíciles que nadie estaba preparado para acometerlos. Se estimó que, incluso con un ordenador, llevarían por lo menos cuatro años, y había muchas posibilidades de que se cometiese al menos un error, y probablemente más. Por lo tanto, se sabría que se tendría la respuesta correcta sólo si alguien más repetía el cálculo y conseguía el mismo resultado, ¡y eso no parecía muy probable! A pesar de estos problemas, y de que las partículas de las teorías de súper gravedad no parecían corresponderse con las partículas observadas, la mayoría de los científicos creía que la súper gravedad constituía probablemente la respuesta correcta al problema de la unificación de la física. Parecía el mejor camino para unificar la gravedad con las otras fuerzas. Sin embargo, en 1984 se produjo un notable cambio de opinión en favor de lo que se conoce como teorías de cuerdas. En estas teorías, los objetos básicos no son partículas que ocupan un único punto del espacio, sino objetos que poseen una longitud pero ninguna otra dimensión más, similares a trozos infinitamente delgados de cuerda. Estas cuerdas pueden tener extremos (las llamadas cuerdas abiertas), o pueden estar unidas consigo mismas en lazos cerrados (cuerdas cerradas). Una partícula ocupa un punto del espacio en cada instante de tiempo. Así, su historia puede representarse mediante una línea en el espacio-tiempo (la «línea del mundo»). Una cuerda, por el contrario, ocupa una línea en el espacio, en cada instante de tiempo. Por tanto, su historia en el espacio-tiempo es una superficie bidimensional llamada la «hoja del mundo». (Cualquier punto en una hoja del mundo puede ser descrito mediante dos números: uno especificando el tiempo y el otro la posición del punto sobre la cuerda.)  La hoja del mundo de una cuerda abierta es una cinta; sus bordes representan los caminos a través del espacio-tiempo de los extremos de la cuerda. La hoja del mundo de una cuerda cerrada es un cilindro o tubo; una rebanada transversal del tubo es un círculo, que representa la posición de la cuerda en un instante particular. Dos fragmentos de cuerda pueden juntarse para formar una única cuerda; en el caso de cuerdas abiertas simplemente se unen por los extremos , mientras que en el caso de cuerdas cerradas la unión es similar a las dos piernas de un par de pantalones juntándose. De forma análoga, un único fragmento de cuerda puede dividirse en dos cuerdas. En las teorías de cuerdas, lo que anteriormente se consideraban partículas, se describen ahora como ondas viajando por la cuerda, como las ondulaciones de la cuerda vibrante de una cometa. La emisión o absorción de una partícula por otra corresponde a la división o reunión de cuerdas. Por ejemplo, la fuerza gravitatoria del Sol sobre la Tierra se describe en las teorías de partículas como causada por la emisión de un gravitón por una partícula en el Sol y su absorción por una partícula en la Tierra …La teoría de cuerdas tiene una historia curiosa. Se inventó a finales de los años 60 en un intento de encontrar una teoría para describir la interacción fuerte. La idea consistía en que partículas como el protón y el neutrón podían ser consideradas como ondas en una cuerda. La interacción fuerte entre las partículas correspondería a fragmentos de cuerda que se extenderían entre otros trozos de cuerda, como en una tela de araña. Para que esta teoría proporcionase el valor observado para la interacción fuerte entre partículas, las cuerdas tenían que ser como tiras de goma con una tensión de alrededor de diez toneladas”.

El problema de la teoría de cuerdas es que tiene no una única solución, sino tantas soluciones que parece virtualmente infinito el número de soluciones. Esto es precisamente una prueba más de la infinitud del cosmos, sin embargo entre todas las variantes de la teoría de cuerdas, hay una que ha sobresalido: La teoría de las “Supercuerdas”.

Ivan: “Posiblemente la última propuesta para lograr una unificación en la física del estudio de todas las partículas elementales, se conoce como la teoría de súper cuerdas y según Gell Mann, la "teoría de súper cuerdas heteróticas" es la primera candidata viable para convertirse en la teoría cuántica de campos unificada de todas las partículas y sus interacciones. Fue desarrollada según el principio de auto consistencia: "La idea era que un conjunto de partículas elementales podía tratarse de modo auto consistente como si sus elementos consistiesen en combinaciones de las propias partículas. Todas ellas harían las veces de constituyentes y a la vez serían los cuantos asociados a campos de fuerza que las mantendrían unidas; todas las partículas aparecerían como estados ligados de dichos constituyentes" (Gell Mann, 1994, p.146). Aunque el concepto es un poco intangible, podría entenderse, según el principio de auto consistencia, que las partículas, si es que se puede afirmar que existen y no que son una observación particular, podrían generar las fuerzas que las unen entre sí; los estados ligados resultantes serían las propias partículas, y ellas mismas serían, recursivamente, las que propagan las interacciones, con lo cual el sistema se habría dado origen a sí mismo si existiera este sistema de partículas ideado. La primera versión de esta teoría se originó en 1971 por John Schwartz y André Neveu a partir de un trabajo previo de Pierre Ramond. En particular Stephen Hawking ha tratado de unir esta teoría de super cuerdas, la mecánica cuántica y la relatividad en torno a las condiciones iniciales del  origen del cosmos.”

Javier Ruiz: “La Teoría de las Súper cuerdas: En los años 90 y después de muchos años de investigación, apareció una nueva propuesta llamada las Súper cuerdas la cual, según expertos, es una teoría imponente, con una temática profunda. Se postula que por ser una teoría completa, influenciara en muchos de los descubrimientos de la ciencia moderna, especialmente en la física y las matemáticas. Es importante destacar, que entender la naturaleza real del mundo ha obsesionado a científicos y filósofos por milenios. En este caso y por primera vez en la historia de la ciencia convergieron las mentes más brillantes del mundo para demostrar la existencia de una partícula con forma de cuerda o vibración y además denominada fundamental porque se teoriza que la súper cuerda contiene todas las propiedades del cosmos.”

En este punto, explicamos que básicamente la teoría de las súper cuerdas, reemplaza la idea de partícula de punto cero dimensional de la mecánica cuántica, con una cuerda o vibración mono dimensional, la cual es millones de veces más diminuta que un Quark. En otras palabras, aplican el antagonismo dialéctico de oposición, entre un modelo cero dimensional que produce infinidades cuando se lo eleva a la velocidad de la luz, o en presencia de la gravedad, contra un nuevo modelo mono dimensional, que supuestamente se lo puede describir matemáticamente en 10 y 26 dimensiones. Lamentablemente, la teoría de las súper cuerdas no logró su cometido y más al contrario, demostró estar plagada con una especie de síndrome de “Torre de Babel” la cual en tiempos bíblicos fue construida para alcanzar los cielos por una humanidad unificada. “Dios observando la unificación de la humanidad en esa construcción, resuelve destruir la torre y confundir sus idiomas para que no puedan entenderse”. Esa confusión, se explica con la aparición de cientos de idiomas. Una interpretación similar explicaría que al presente existe una confusión teórica, debido a la repentina aparición de “millones de soluciones” (10500 soluciones de vacua), descubiertas en la teoría de las súper cuerdas.

Así como hay espectros de luz que no podemos observar, así como hay frecuencias de sonido que no podemos oír, seguramente hay aspectos de la realidad que no podemos percibir, así que no es tan descabellada la idea que existan dimensiones adicionales, tal como lo postula la teoría de cuerdas. Sin embargo es necesario que separemos las ideas ilógicas de las ideas lógicas:

En primer lugar; la idea que la materia primigenia es una cuerda en vez de una partícula; acierta en el sentido que una cuerda es bastante parecida a la espiral dialéctica del desarrollo de la materia. Falla en el sentido que quiere atribuirle a esta supuesta cuerda, la causa fundamental de todo, cuando ya sabemos que la causa fundamental de todo, es el todo en sí mismo, basado en la contradicción material, de unidad y lucha de contrarios.

En segundo lugar, la idea de la existencia de múltiples dimensiones, es correcta en el sentido que la materia la descubrimos cada vez más compleja, y que hay aspectos de la realidad que definitivamente no conocemos. Sin embargo hay que aclarar que dichas dimensiones hipotéticas, (ya que su existencia no se puede demostrar) se pueden reducir al concepto de “infinito”, en vez de decir que exactamente son 6 dimensiones, o que son 13 dimensiones o que son 26 dimensiones. En realidad, lo que hay que definir correctamente, es la palabra “dimensión”, de lo contrario podemos llegar a conclusiones metafísicas e irracionales. Así que en este sentido, haciendo un pequeño ensayo filosófico racional sobre las dimensiones, éstas quedarían así:

·         Primera dimensión Espacial: Longitud.

·         Segunda dimensión Espacial: Altura

·         Tercera dimensión Espacial: Profundidad

·         Primera dimensión Temporal: Pasado

·         Segunda dimensión Temporal: Presente

·         Tercera dimensión Temporal: Futuro.

En total tenemos entonces, seis dimensiones. Tres temporales y tres espaciales. Las dimensiones a las que se refiere la teoría de cuerdas, en realidad podríamos redefinirlas como; aspectos desconocidos, de las dimensiones espaciales y temporales. En este sentido, ¿Cuantos aspectos desconocidos tenemos del tiempo y el espacio?, la respuesta dialéctica es clara; Infinitos aspectos son desconocidos. Una cosa es decir que hay infinidad de aspectos desconocidos de la  materia, y otra es decir que hay infinitas dimensiones. “Aspecto” NO ES IGUAL  a “Dimensión”.

Lenard Susskind: “La analicé (la ecuación de la función gama de Euler) y le di vueltas, sentado en mi ático durante unos dos meses, pero lo primero que descubrí era que describía una especie de partículas con una estructura interna que vibraba, que mostraba el comportamiento que no se limitaba al de una partícula puntual, deduje que se trataba de una cuerda, un hilo elástico como una goma cortada por la mitad, y esta goma no solamente se estiraba y contraía, sino que ondeaba y ¡oh sorpresa!, coincidía perfectamente con esta ecuación.”

 Leonard Susskind, en este párrafo, describe que un funcionamiento muy dialéctico; “se estiraba y contraía”. El pensar que los “ladrillos de la naturaleza” son cuerdas, y no partículas o puntos, está más acercado al pensamiento dialéctico, que las partículas. Sin embargo es necesario aclarar que no existen tales “ladrillos de la naturaleza”.

En este sentido, los teóricos de la teoría de cuerdas, aún no se han divorciado totalmente de la idea “monista” y primigenia del pensamiento idealista teísta.  Otro aspecto incorrecto de la teoría de cuerdas, es que todo depende de la voluntad de la mano invisible que hace vibrar las cuerdas. Lo que en realidad hace que parezcan cuerdas, es la contradicción entre el Espacio y el Tiempo, y no la mano invisible de nadie.  Además las 20 variables del cosmos propuesta por esta teoría, no están ajustadas por nadie, es simplemente la evolución natural del cosmos.  Las supuestas 20 variables del cosmos según la teoría de cuerdas son las siguientes: 1)E 2)MUON 3) TAU 4) EM 5) HIGGS 6) E-NEWT 7)M-NEWT  8) TNEWT 9)STRONG 10)W 11) UQUARK 12)EQUARK 13)TQUARK  14)WEAK 15)CC 16)DQUARK 17)…QUARK 18)…QUARK 19)GRAVITY 20)HUBBLE.

Las cuerdas ¿son cerradas o abiertas?: Si unimos estos dos tipos de cuerdas, tenemos una espiral. Es decir, que la espiral es al mismo tiempo una cuerda cerrada y una abierta.  Esta es la confusión fundamental que determina la división entre tantas teorías de cuerdas.

Como decía Giordano Bruno: “En resolución: quien quiera conocer los más importantes secretos de la naturaleza contemple y considere en torno a lo mínimo y a lo máximo de los contrarios y opuestos".

Bryan Green como todos muchos científicos estadounidenses, no es capaz de dilucidar el significado de “las cuerdas”, lo cual en últimas instancia, llevó a científicos como Susskind, a teorizar sobre ello:

“Se supone que las cuerdas son diminutas, mucho más pequeñas que un átomo, así que lo más seguro es que no se puedan ver directamente, pero incluso si no llegamos a observarlas, quizás vemos sus huellas. Si estaban en los inicios del cosmos cuando todo eran tan pequeño, lo más seguro es que dejaran huellas o rastros en su entorno, y luego tras el big bang cuando todo se expandió, aquellas huellas se habrían agrandado del mismo modo que todo lo demás, de modo que si todo esto es cierto, quizás lleguemos a ver señales de las huellas en algún punto entre las estrellas”.

Ya que las cuerdas no se pueden ver, en realidad son un ente abstracto, que obedece a la necesidad de encontrar un punto de equilibrio entre los contrarios: Mecánica cuántica (indeterminismo) y Relatividad General (Determinismo). De esta forma, es inevitable que se llegue a la idea de cuerdas, pues  sabemos que las formas espirales han estado presente en la mente de los filósofos. Sin embargo, ambos los físicos y los filósofos llegaron a la idea de espirales, pues sus ideas siempre fueron plasmadas en planos bidimensionales como sus cuadernos de notas, pizarrones de clases etc. En realidad no son cuerdas ni espirales, sino formas toroidales. Y además como se explicará más adelante, las formas toroidales, no son la causa sino el efecto. La causa siempre será la misma: la contradicción entre la materia en reposo relativo y la materia en movimiento relativamente absoluto. Es decir; Espacio y tiempo.