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Authors: João Magueijo

Tags: #divulgación científica

Más rápido que la velocidad de la luz (34 page)

BOOK: Más rápido que la velocidad de la luz
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Por lo tanto, cuantizar la gravedad implica cuantizar el espacio y el tiempo. Deberían existir cantidades mínimas indivisibles de longitud y de duración: cuantos constitutivos de cualquier distancia o período que recibieron el nombre de longitud de Planck (L ) y tiempo de Planck (t
p
), entidades de las que nadie puede decir ni saber nada hasta ahora, excepto que deben ser mínimas.

Aun antes de pensar demasiado en este tema (al cual volveremos muy pronto), debería resultar evidente que, para cuantizar el espacio y el tiempo, son imprescindibles un reloj y una vara de medición absolutos, conceptos que niegan la relatividad especial. Si el espacio y el tiempo han de ser granulares, sus átomos constitutivos deben ser absolutos; sin embargo, el espacio y el tiempo absolutos no existen, es decir, los mismos artilugios que elucubramos nos atan de pies y manos. Por un lado, tenemos la teoría cuántica y, por el otro, la relatividad general y especial, y se nos pide que elaboremos una teoría cuántica de la gravedad recurriendo a sus preceptos. En ese momento, surge la contradicción.

Quiero dejar en claro que la necesidad de una teoría cuántica de la gravedad no proviene de la experimentación, porque aún no hemos hallado ningún efecto físico regido por la gravedad cuántica. Podría suceder que
no
corresponda unificar las teorías y que la gravedad no fuera cuántica. No obstante, esa posibilidad parece un insulto a la lógica humana. La naturaleza reclama a gritos un principio único capaz de englobar en su seno el caótico conjunto de teorías que utilizamos hoy para explicar el mundo físico que nos rodea.

Por otra parte, no es la primera vez que nos topamos con el misterio de la gravedad cuántica, pues recurrimos a ella para definir la época de Planck, ese período caliente de la juventud del universo en el cual éste se expandía a una velocidad imposible de comprender sin recurrir a una teoría cuántica de la gravedad. Así, la búsqueda de esa teoría es en algún sentido la búsqueda de nuestros orígenes, ocultos en las profundidades de la época de Planck. . Ahora, ese estado de ignorancia —la época de Planck— pasa a formar parte de un problema más vasto que afligió a Einstein hasta su lecho de muerte: su sinfonía inconclusa. Einstein pronunció sus últimas palabras en alemán, y nadie sabe qué dijo porque su enfermera estadounidense no las entendió, pero es muy posible que haya dicho algo así como: "sabía que este problema de mierda terminaría por vencerme".

En la actualidad, no estamos mucho mejor que él cuando dio el último suspiro y dijo lo que tenía que decir. Casi cincuenta años después, los físicos disimulan su desdén por los últimos trabajos de Einstein (que llevan el nombre de teoría métrica no simétrica de la gravedad), como si fueran producto de una mente senil, pero nadie quiere reconocer que nuestros precarios empeños posteriores son despreciables en el mejor de los casos. Suelo pensar que Dios se ríe hasta orinarse encima cuando contempla todas las estupideces que hemos acumulado bajo el rótulo de teorías cuánticas de la gravedad.

Lo que nos falta en resultados concretos lo compensamos con labia. De hecho, ahora contamos con al menos dos "respuestas finales" en lugar de una, y aunque nadie tiene la menor idea de cómo verificar esas teorías con la tecnología actual, todos proclaman que son los únicos en haber encontrado el santo grial y que los demás son meros charlatanes.

Hay dos cultos principales en el ámbito de la gravedad cuántica: la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles. Como no tienen ninguna relación con la experimentación ni la observación, en el mejor de los casos son artículos de moda; en el peor, una inagotable fuente de guerras feudales. En la actualidad, son dos familias enemigas, al punto que, si alguien trabaja en la gravedad cuántica de bucles y asiste a una conferencia sobre teoría de cuerdas, la tribu local lo observa estupefacta y pregunta qué demonios hace allí. Suponiendo que esa persona no termina en el caldero ritual, vuelve a casa y recibe los reproches de los colegas "budistas", que lo acusan de haber perdido el juicio.

Como ocurre en todos los cultos, la gente que no se aviene a la línea oficial está condenada al ostracismo y sufre persecución. Por ejemplo, cuando un joven y brillante especialista en teoría de cuerdas escribió un artículo que ofrecía peligrosos argumentos a la teoría rival, una brujita de su propia tribu comentó: "si vuelve a escribir otra cosa como ésa, lo expulsaremos". Se ha generado un clima mañoso y el rótulo de "cuerdista" o "budista" abre o cierra puertas en distintos ámbitos; una vez que se adquirió uno de los dos rótulos, es imposible encontrar trabajo en el otro grupo.

Se ha suscitado una gran animosidad, un odio visceral incluso, entre las dos facciones. Es imposible no recordar las "respuestas finales" de los fanáticos religiosos, que han generado un singular abanico de sectas. El mundo sería mucho mejor si no existiera el fundamentalismo religioso, ya sea de índole científica o no. A veces pienso que la existencia de esa gente es la mejor prueba de que Dios no existe.

Lamentablemente, buena parte de la responsabilidad por el estado de cosas reinante en la física es atribuible al propio Einstein. Cuando era joven, él se propuso desterrar de sus teorías todo lo que no pudiera comprobarse experimentalmente. Esa encomiable actitud lo transformó en un anarquista de la ciencia que hizo trizas el espacio y el tiempo absolutos, el éter y muchas otras fantasías que entorpecían la física de su época.

Sin embargo, cambió de parecer cuando pasaron los años. Se hizo más místico y empezó a pensar que la única brújula para los científicos era la belleza matemática, antes que la experimentación. Es lamentable que tuviera éxito con semejante estrategia, que lo llevó a formular la teoría general de la relatividad. Esa experiencia lo estropeó para siempre: rompió el mágico vínculo entre su mente y el universo, su primitivo afán de buscar la explicación sólo en la experimentación. De hecho, produjo muy pocos trabajos de valor después de la relatividad general y se fue apartando cada vez más de la realidad.

En este momento, los científicos que trabajan en la gravedad cuántica siguen el ejemplo del viejo Einstein, pues abrigan la estéril creencia de que sólo la belleza divina, y no la experimentación, les indicará el rumbo. A mi parecer, esa obsesión por el formalismo ha descarriado a generaciones enteras de científicos que trabajaban en ese tema. En algún sentido, parecería que tienen adoración por el Einstein de los últimos años y no advierten que el de la juventud lo despreciaría y que quizá sea necesario seguir los pasos del joven, o no seguir los pasos de nadie.

Cuando John Moffat visitó por primera vez a Niels Bohr en 1950, después de mantener correspondencia con Einstein acerca de la teoría unificada, Bohr le dijo: "Einstein se ha convertido en un alquimista".

Tal vez no sea del todo imprevisible que la VSL tenga algo que decir acerca de la teoría cuántica de la gravedad. A fin de cuentas, es una teoría que subvierte los fundamentos de la física, y el problema que plantea la gravedad cuántica es una cuestión fundamental. No ocurre lo mismo en el caso de la teoría inflacionaria, que no puede aportar nada a una teoría cuántica de la gravedad. En todo caso, los defensores de la inflación han intentado sin éxito deducir su teoría como un efecto colateral de la gravedad cuántica, es decir, que la inflación surgiera como fenómeno natural durante la época cuántica, pero nadie sabe hasta hoy cómo sería ese proceso. La VSL, por el contrario, modifica inevitablemente el panorama de la gravedad cuántica. Cuando me di cabal cuenta de ello, me puse a estudiar otras versiones de la teoría VSL que tenían consecuencias directas sobre los modelos cuánticos de la gravedad y la teoría de las cuerdas.

No quiero dedicar demasiado tiempo a los pormenores de las teorías cuánticas de la gravedad que están en boga, pero les ofreceré una somera descripción de sus rarezas. Uno de los principales intentos de elaborar una teoría cuántica de la gravedad y conseguir la unificación es la teoría de las cuerdas, retomada en los últimos años bajo el atuendo de algo que llaman teoría M. Según sus acólitos, el universo está compuesto por cuerdas en lugar de partículas (en las últimas versiones, membranas y otros objetos han sustituido, a su vez, a las cuerdas). Habitualmente, se considera que la longitud de esas cuerdas es la longitud de Planck, de modo que, en las aplicaciones prácticas, son indistinguibles de las partículas.

En un nivel más fundamental, sin embargo, un universo constituido por cuerdas es muy distinto de uno constituido por partículas, y la conveniencia de las cuerdas se debe principalmente a dos razones. En primer lugar, cabe esperar que de semejante modelo surja inevitablemente la cuantiza-ción del espacio-tiempo. En efecto, si los objetos más pequeños que constituyen la materia tienen un tamaño mínimo, hablar de regiones más pequeñas se transforma aún en una discusión metafísica, pues carecemos de un escalpelo tan fino que nos permita hacer su disección. Una vez producida una efectiva cuantización del espacio-tiempo, no ha de sorprender que en el mundo de las cuerdas se desvanezcan muchas dificultades vinculadas con la cuantización de la gravedad. Sin duda, la teoría de las cuerdas no es un mal intento de cuantizar la gravedad.

Otra razón para adoptar la teoría de las cuerdas es que permite unificar partículas y fuerzas aparentemente distintas. Así como las cuerdas de una guitarra vibran produciendo una diversidad de sonidos armónicos, las "cuerdas fundamentales" (como se las llama) generan una escala cuando vibran, por así decirlo. Con cada nota, la cuerda adquiere cualidades diferentes, ya que almacena cantidades distintas de energía vibratoria. Lejos de la cuerda, los observadores no pueden distinguir el objeto que vibra y lo ven como algo que parece una partícula; pero los teóricos que elaboraron la teoría hicieron una comprobación sensacional: para esos observadores, cada nota corresponde a un tipo diferente de partícula.

Ese podría ser el esquema unificador tan buscado. En ese caso, los fotones, los gravitones, los electrones, etcétera, todas las partículas y las fuerzas conocidas, no serían más que distintas configuraciones de un único tipo de objeto: las cuerdas fundamentales. Es una concepción bellísima, como muchos otros aspectos de la teoría de las cuerdas.

Todo sería magnífico si no fuera porque los autores de esta corriente jamás dicen que se trata de un "trabajo aún en curso". A decir verdad, no han conseguido todavía cuantizar de manera coherente el espacio-tiempo ni la curvatura; es más, no pueden ver el espacio-tiempo según la postura relativista de Einstein, pues el escenario de las cuerdas es un espacio fijo no muy distinto del universo de relojería de Newton. La escala musical de las cuerdas es otro fracaso estrepitoso, pues, si bien esa música puede ser la más dulce armonía de los cielos, no tiene nada que ver con el mundo real. Según la teoría, la masa de la partícula más liviana (la que viene inmediatamente después del fotón, el gravitón y otras partículas carentes de masa) es trillones de veces más grande que la del electrón. Es decir, la monumental unificación no es más que una ilusión de la voluntad.

No todo acaba ahí, sin embargo. En la década de 1980, la teoría de las cuerdas exigía postular veintiséis dimensiones. Después, se produjo una revolución y los especialistas empezaron a trabajar con diez o dos dimensiones e, incluso (espero que el lector no se desmaye) con
menos
dos dimensiones. En la actualidad, trabajan con once dimensiones. Los teóricos de esa corriente son inconmovibles: cuando alguien tiene el descaro de formular una teoría en la cual hay tres dimensiones espaciales y una temporal, la descartan como algo evidentemente erróneo.

Esto está mal, pero, a mi modo de ver, lo peor de todo es que, si entramos en detalles, hay miles de teorías de cuerdas y membranas posibles. Aun suponiendo que por fin alguien encuentre una teoría que explique el mundo tal cual lo vemos, con sus partículas y sus cuatro dimensiones, cabe preguntar: ¿por qué elegir
esa
teoría y no cualquier otra? Una vez, Andy Albrecht tuvo un exabrupto muy gráfico: la teoría de las cuerdas no es la teoría del todo, de todas las cosas, sino la teoría de cualquier cosa.

En la actualidad se suele refutar esa opinión crítica argumentando que en los últimos tiempos todas las teorías de cuerdas y de membranas se han unificado en una sola: la teoría M. Sus partidarios hablan de ella con tal fervor religioso que a menudo se pasa por alto que no existe una teoría M, que ésa es una expresión acuñada para referirse a una hipotética teoría que nadie sabe aún formular. Con idéntico misticismo, el gran pope del culto que acuñó la expresión jamás explicó qué quería decir la "M", y sus acólitos discuten acaloradamente al respecto. ¿Acaso es la "M" de madre? ¿De membrana, tal vez? Lo más apropiado, para mí, sería "M" de masturbación.

En general, no sé por qué tantos científicos jóvenes e impresionables caen subyugados por los supuestos encantos de la teoría M. Los adeptos a la teoría de las cuerdas no han avanzado nada con una teoría inexistente. Por otra parte, resulta insoportable su pretensión de que la teoría es bella; parecería que vivimos en un universo elegante por gracia de los dioses de las cuerdas. Personalmente, no siento su atractivo estético y creo que ha llegado la hora de decir que el rey que desfila por la ancha avenida de las cuerdas, engalanado en los espléndidos atavíos de la teoría M, está en realidad desnudo
[61]
.

Pese a todo lo dicho, debo reconocer que no soy del todo inmune a la belleza matemática de la teoría de las cuerdas. En el verano de 1990, antes de volcarme a la cosmología, comencé un doctorado en teoría de cuerdas, pero la total falta de contacto con la experimentación me desanimó. Según mi visión de las cosas, estaba rodeado por una auténtica mafia de seudomatemáticos autocomplacientes que se peleaban en una jerga masónica para tratar de ocultar así su insatisfacción. Dejé la teoría de las cuerdas, me dediqué a la cosmología y nunca lamenté ese cambio de rumbo. No deja de ser una ironía que diez años más tarde me encuentre enredado de nuevo con las cuerdas.

El teórico responsable de esta situación es Stephon Alexander, quien ingresó al Imperial College en el otoño de 2000 después de haberse doctorado. No se parecía a otros teóricos de la misma corriente; hacía gala de una mente amplia, se destacaba por su visión y su vuelo y, sobre todo, tenía una personalidad exuberante.

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