Introducción de la Teoría de Cuerdas

La teoría de cuerdas tiene la meta de llegar a completar el incansable sueño de Einstein de encontrar una ecuación única, una ecuación que sirva para unificar todas las fuerzas existentes para de esa forma llegar a entender el funcionamiento que rige todo nuestro universo, aunque a Einstein se le acabó el tiempo ya que murió antes de encontrar dicha ecuación o teoría.
Unificación de Newton
El primer concepto de unificación lo encontramos 300 años atrás cuando Newton al intentar describir el comportamiento de los planetas. Esta revolución tan moderna para su época tuvo su inicio, tal y como dice la anécdota, cuando a este joven científico observo caer una manzana de un árbol. Newton aseguro que la fuerza que atraía a la manzana haciéndola caer hasta el suelo era la misma fuerza que mantenía la luna en la órbita terrestre de esta manera newton había unificado el cielo (la luna y la tierra) y la tierra (la manzana) en una teoría que llamó gravedad utilizando ecuaciones tan exactas que las seguimos usando hoy en día, aunque Newton, dentro de todo no tenía ni idea de cómo funcionaba.


Teoría de la Relatividad General

A principios del siglo XX, Albert Einstein se dio cuenta, flexionando sobre el comportamiento de la luz, de que la velocidad de esta es una especie de límite cósmico que nada en el universo puede superar cosa que se enfrentaba a la teoría de Newton.

La teoría de Newton predecía que si se producía una catástrofe cósmica coma la desaparición de nuestro Sol la órbita de los planetas desaparecería y de esta forma se perderían todos hacia la deriva cósmica, en otras palabras newton creía que la gravedad era una fuerza que actuaba de forma instantánea a cualquier distancia es decir, que se produjera este suceso notaríamos los efectos de manera inmediata, mientras que la teoría de Einstein es un poco más compleja.

Einstein descubrió un error en esta teoría que solo se podría observar al estudiar el comportamiento de la luz. Einstein sabía que la velocidad de la luz no era viaja instantáneamente, sino que tardaba 8 minutos en recorrer los 150 millones de quilómetros que separan al sol de la tierra, por lo tanto si además se había demostrado que no había nada más rápido que la luz; era imposible que la tierra se saliese de órbita antes de quedar oscurecida por los efectos de la desaparición del sol.

Einstein dio con la teoría de las tres dimensiones espaciales más una dimensión única temporal unidas en un solo tejido espacio temporal.

Este tejido espacio temporal igual que el de una cama elástica se comba o se estira debido a objetos pesados como las estrellas y los planetas y es esta curvatura del espacio producida por el peso de cuerpos la que crea la gravedad. La tierra no está en órbita debido a la atracción que ejerce el Sol sobre nosotros sino que gira sobre la curvatura del tejido espacial. Por lo tanto si se produjera el desastre de newton la tierra no perdería su órbita hasta que las olas producidas por la desaparición del sol, que viajan a la velocidad de la luz, llegaran a la tierra.

Que se convirtió en la relatividad general para calcular cuerpos grandes.

Einstein al cabo de unos años y con gran afán conocer el porqué del funcionamiento del universo que según él tenía que ser sencillo y ordenado se empeñó en buscar una forma de unificación único que resolviera sus dudad, y así, intentando unificar las dos fuerzas conocidas en la actualidad la gravedad y el electromagnetismo.



La Mecánica Cuántica

Durante años se creyó que el átomo era la forma más pequeña existente pero descubrieron de que constaban de partes más diminutas todavía: los protones, neutrones y electrones.

Las actuales teorías de la Relatividad General y el Electromagnetismo quedaban obsoletas delante la manera en que estas pequeñas partículas se relacionaban entre si dentro de la materia ya que la gravedad era demasiado débil y la electricidad y el magnetismo no funcionaban.
Einstein proclamaba que el universo era ordenado y predecible pero los precursores de la mecánica quántica opinaban todo lo contrario, proclamaban que en lo que se refiere a átomos y partículas el mundo es un juego de azar que no está sujeto a ninguna ley y reina la incertidumbre, se podría decir que es un mundo de locos. Solo se pueden predecir las posibilidades delante un desenlace u otro. Incluso en la mecánica cuántica de nuestro universo se sucedieran sucesos que creemos imposibles como atravesar paredes solidas ya que estos cálculos predicen que la probabilidad de que ocurra algo así en la vida cuotidiana es tan pequeña que tendríamos que chocar contra esa pared durante toda la eternidad, pero en el mundo cuántico ocurre a menudo. La mecánica cuántica describe el funcionamiento del mundo a escala subatómica.

La profundización de la Cuantica

Años más tarde la mecánica cuántica profundizaba en los secretos del átomo mientras que la relatividad general se desmoronaba. Se descubrió que además de las fuerzas conocidas habían otras fuerzas, que regían el átomo: la fuerza nuclear fuerte, que mantiene el nucleo del átomo unido agrupando protones y neutrones y la fuerza nuclear débil que permite a los protones convertirse en neutrones liberando grandes cantidades de radiación.

Más tarde la física termino separándose en dos campos diferentes, la de la relatividad general, para estudiar cuerpos grandes y pesados y la mecánica quántica para analizar muestras más pequeñas. En eso consiste la teoría de cuerdas intentar unir estos dos campos que son supuestamente incompatibles y que sin esa único expresión nunca llegaremos a comprender sucesos del universo como los agujeros negros.

Teoría de Cuerdas


La actualidad se rige por dos campos totalmente incompatibles y esta teoría trata de unificarlos en una sola expresión mediante unas minúsculas bases llamadas cuerdas o súper cuerdas para formar una teoría unificada que lo gobierne todo y abarque lo gigantesco y lo microscópico al mismo tiempo y que nunca se venga abajo.

Durante siglos los científicos han descrito las partículas del interior del átomo como pequeñas esferas o puntos, pero la teoría de cuerdas afirma que el corazón de toda materia está formado por diversos hilos de energía llamados cuerdas y los científicos creen que esta es la llave para unificar la relatividad general con la mecánica cuántica en una solo teoría. Las cuerdas vibran de distintas maneras y aportan a las partículas de sus propiedades únicas de la masa y la carga, por lo tanto el universo podría verse como una sinfonía cósmica. Con esta teoría lo que se consigue es calmar los altibajos de la cuántica y a si que las dos teorías se fundan en una teoría unificada.


Problemas y Soluciones de la Teoria

Al empezar a trabajar en esta teoría durante la segunda mitad del siglo XX se sucedieron numerosos problemas y incongruencias: una de ellas se basaba en la existencia de una partícula no tangible llamada taquions no viajara más rápido que la velocidad de la luz y también la necesidad de once dimensiones para poderse efectuar o la existencia de una partícula sin materia que no se había visto antes cosa que era preocupante. Todo esto hizo que la teoría de cuerdas no avanzara. Más adelante cuando se supuso que las cuerdas eran billones de veces más pequeñas que un átomo, uno de los defectos de la teoría supuso una virtud. Esa partícula misteriosa que nadie había visto parecía ser el gravitón, una partícula que su puso transmitir la gravedad al nivel cuántico.

Esta era la pieza del rompecabezas que le faltaba a la modelo estándar, ya que este unificaba las fuerzas del electromagnetismo y las fuerzas fuertes y débiles pero no la gravedad. Aunque consiguió establecer la gravedad a niveles subatómicos aun dejaba algunas lagunas en cuanto a anomalías matemáticas se refiere.

Tras cinco años de duro trabajo, dos científicos consiguieron dejar libre de anomalías la teoría mediante una única expresión que con un resultado exacto se veía más cerca unificar todas las fuerzas existentes.

Más de 4 dimensiones adicionales

Lo que hace que la teoría de cuerdas sea tan difícil para cuadrar sus complicadas ecuaciones defiere en la necesidad de más dimensiones espaciales. Des de nuestro punto de vista solo podemos ver cuatro dimensiones habituales, tres para el espacio y una más para el tiempo pero si nos reducimos billones de veces más que un átomo podemos llegar a ver estas dimensiones paralelas retorcidas y enrolladas, que es la base de la teoría de cuerdas la existencia de más dimensiones adicionales que formarían parte de la naturaleza. Si pudiéramos introducirnos en una de estas estructuras de seis dimensiones veríamos como estas dimensiones adicionales se cruzan y se envuelven unas a otras de manera que influyen en las vibraciones aquellos ingredientes fundamentales del universo.