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Cuando era niño, solía visitar el Jardín del Té en San Francisco. Pasaba horas fascinado con los carpios (Pescado Asiático de agua fresca, Cyprinus Carpio) vivían en un pequeño estanque artificial a unas cuantas pulgadas bajo la alfombra de lirios acuáticos, totalmente ajenos al universo existente por encima de ellos.
Me preguntaba algo que sólo un niño podía preguntar: ¿Cómo será ser un carpio? !Qué extraño mundo será!
Imaginé que el estanque era un gran universo, uno de dos dimensiones en el espacio. El Carpio sólo sería capaz de navegar hacia adelante y atrás, y de izquierda a derecha. Pero imaginaba que el concepto de “arriba” de la alfombra de los lirios acuáticos sería totalmente extraño, como otro planeta para ellos. Cualquier carpio científico dispuesto a hablar sobre el hiper-espacio por ejemplo, de la tercera dimensión de arriba del estanque, sería inmediatamente etiquetado como excéntrico.
Me preguntaba qué sucedería si yo pudiera tomar al carpio científico y subirlo al hiper-espacio. Pensé: !Qué maravillosa historia le platicará el científico a los otros carpios! El carpio hablaría entusiasmado acerca de las nuevas e increíbles leyes de la Física. Seres que podían moverse sin aletas; seres que podían respirar sin bronquios; seres que podían emitir sonidos sin hacer burbujas.
Entonces me pregunté: ¿Cómo podría un carpio científico saber sobre nuestra existencia? Un día llovió y vi las gotas de lluvia formar suaves ondas en la superficie del estanque. Entonces entendí.
El carpio podía ver sombras en forma de ondas en la superficie del estanque. La tercera dimensión sería invisible para ellos. Pero las vibraciones en la tercera dimensión serían claramente visibles. Estas ondas podrían incluso ser sentidas por el carpio, quien podría inventar un inocente concepto para describir esto que llamaría “fuerza”.
Ellos incluso podrían dar a estas fuerzas nombres curiosos tales como luz y gravedad. Nosotros nos reiríamos de ellos porque, por supuesto, sabríamos que no hay ninguna “fuerza” en lo absoluto, sólo las ondas del agua.
Hoy en día muchos físicos creen que nosotros somos el carpio, nadando en nuestro pequeño estanque, totalmente inconscientes de los invisibles y no vistos universos, suspendidos justo arriba de nosotros en el hiper-espacio.
Pasamos nuestra vida en tres dimensiones espaciales, confiados de que podemos ver con nuestros telescopios todo lo que hay, ignorantes de la posibilidad de diez dimensiones en el hiper-espacio.
Aunque estas elevadas dimensiones son invisibles, sus ondas pueden claramente ser vistas y sentidas. Nosotros llamamos a estas ondas “gravedad y luz”.
¿Hay una Teoría del Todo?
La teoría del hiperespacio, sin embargo, languidece durante muchas décadas por falta de aplicación o prueba física. Pero la teoría una vez considerada excéntrica y mística es revivida por una simple razón: puede tener la llave para la teoría de todos los tiempos: “La teoría del Todo”.
Einstein pasó los últimos 30 años de su vida detrás de esta teoría, el objeto sagrado de la física.
El quería una teoría que pudiera explicar las cuatro fuerzas fundamentales que gobiernan el universo: gravedad, electromagnetismo, y las dos fuerzas nucleares (débil y fuerte). Se suponía que era el mayor logro de los últimos 2000 años de la ciencia, desde que los Griegos se preguntaron de qué estaba hecho el mundo.
El estaba en búsqueda de una ecuación, tal vez no más de una pulgada de ancho, que fuera tan poderosa que pudiera explicar todo: desde el Big Bang, la explosión de las estrellas, los átomos y moléculas, hasta las florecillas en el campo.
El quería leer la mente de Dios, finalmente Einstein fracasó en esa misión. Muchos de sus compatriotas jóvenes se mofaban de él diciendo: “Lo que dios ha separado ningún hombre lo puede juntar”.
Pero tal vez Einstein ahora está tomando venganza pues han habido furiosas búsquedas de la combinación de las catro fuerzas fundamentales en una sola teoría, especialmente una que pueda mezclar la relatividad general (que explica la gravedad) con la teoría cuántica (las cuales pueden explicar las dos fuerzas nucleares y el electromagnetismo).
El problema es que la relatividad y la teoría cuántica son exactamente opuestas. La relatividad general es una teoría de galaxias muy largas, cuasars, agujeros negros,incluso del Big Bang. Está basada en curvear la hermosa tela de cuatro dimensiones del espacio y tiempo.
La teoría cuántica en contraste es la teoría de lo más pequeño, por ejemplo, el mundo de las partículas subatómicas. Está basada sobre un pequeño paquete de energía llamado quantum.
Durante los últimos 50 años han habido varios intentos en unir estos polos opuestos y han fracasado. La ruta para llegar a esta teoría del campo unificado también conocido como “La Teoría del Todo” está pavimentado con el esfuerzo e intentos y fracasos del pasado.
La llave para el rompecabezas puede ser el hiperespacio. En 1915 cuando Einstein dijo que el espacio-tiempo era de cuatro dimensiones y que era cambiante y ondulante, demostró que esta curvatura producía una fuerza llamada “gravedad”.
En 1921 Theodor Kaluza escribió que las ondas de la quinta dimensión pueden ser vistas como luz. Como los pescados al ver las ondas en el hiperespacio moviéndose en su mundo, muchos físicos creen que la luz es creada por ondas en una quinta dimensión de espacio y tiempo. Pero qué pasa con las dimensiones mayores a cinco?
En un principio si nosotros agregamos más y más dimensiones nosotros podremos ondearlas y curvearlas en diferentes formas, por lo tanto creamos más fuerzas en diez dimensiones, de hecho !podemos acomodar las cuatro fuerzas fundamentales!
Sin embargo no es así de sencillo: tomando en cuenta inocentemente a diez dimensiones, nosotros también introducimos un huésped de inconsistencias matemáticas esotéricas (por ejemplo infinidades y anomalías) que han matado a las previas teorías. La única teoría que ha subsistido a cada talento opuesto a ello es llamada : “La teoría de la supercuerda” en donde este universo de diez dimensiones es habitado por delgadas cuerdas.
De hecho, en un descenso esta teoría de la cuerda de diez dimensiones nos da una simple unificación convincente de todas las fuerzas. Como la cuerda de un violín, estas delgadas cuerdas pueden vibrar y crear resonancias o notas. Eso explica porqué hay tantas partículas subatómicas, ellas son sólo notas en una supercuerda. (Esto parece muy simple, pero en 1950 los físicos se estaban ahogando en una avalancha de partículas subatómicas. J.R. Oppenheimer, que ayudó a construir la bomba subatómica incluso dijo fuera de toda frustración, que el Premio Nobel se debería de dar al físico que no descubriera una nueva partícula ese año.
Similarmente, cuando la cuerda se mueve en el espacio-tiempo, ésta modifica el espacio alrededor de ella, tal y como Einstein predijo. Por consiguiente, nosotros podemos unificar la gravedad (en la deformación del espacio causado por el movimiento de las cuerdas) con otras fuerzas quantum (ahora vistas como vibraciones de las cuerdas).
Por supuesto cualquier teoría con este poder y majestuosidad tiene un problema: esta teoría por ser una teoría del todo, es realmente una teoría de la creación. Por lo tanto para probar totalmente la teoría requiere de recrear la creación.
En un principio esto puede parecer imposible. Nosotros podemos remotamente dejar la insignificante gravedad de la tierra, dejar que los universos se creen solos en el laboratorio. Pero hay una solución a este problema aparentemente difícil de resolver. La teoría de todo es también una teoría de todos los días. Por lo tanto cuando esta teoría se complete, será capaz de explicar la existencia de los protones, átomos, moléculas, incluso el DNA. La clave es resolver completamente la teoría y poner a prueba la teoría en contra de las conocidas propiedades del universo.
En el presente, nadie en la tierra, es lo suficientemente inteligente para completar la teoría. La teoría está perfectamente bien definida, pero como puedes ver, la teoría de la supercuerda es la física del siglo XXI que accidentalmente apareció en el siglo XX. Fue descubierta puramente por accidente, cuando dos jóvenes físicos ojeaban un libro de matemáticas. La teoría es tan elegante y poderosa, nosotros nunca fuimos destinados a verla en el siglo XX. El problema es que las matemáticas del siglo XXI no han sido inventadas todavía.
Pero desde el momento que los físicos están genéticamente dispuestos a ser optimistas, yo confío en que resolveremos la teoría algún día , muy pronto. Tal vez alguna persona joven que lea este artículo, se encuentre tan inspirado (a) por esta historia que él o ella llegue a terminarla.
!Estoy ansiosos por ello!
Michio Kaku
Traducción de un artículo tomado de Internet
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