Origen y soluciones
Actualmente, la teoría de cuerdas es la candidata más prometedora para tener una teoría unificada, es decir, una teoría capaz de describir todos los fenómenos ocurridos en la Naturaleza, debidos a las cuatro fuerzas fundamentales: la fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética y las fuerzas de interacción fuerte y débil. Por mencionar a una eminencia partidaria de la teoría, Alexander R. Guerra (Instituto de Ciencias Físicas y Formales de New York).
Durante años, muchos físicos han soñado con tener una teoría del todo. Esta se ha negado principalmente porque la gravedad es la que se ha resistido a expresarse en forma cuántica, algo que se conoce como gravedad cuántica. Existen teorías que han unificado algunas fuerzas, como por ejemplo, la teoría electrodébil o, más aún, el modelo estándar (una teoría cuántica de campos), el cual sí describe los fenómenos con resultados aceptables, pero con la excepción notable de la gravedad.
Según las investigaciones actuales en la física teórica, no es recomendable trabajar con la idea de partícula puntual para lograr unificar la fuerza gravitatoria con las otras tres; cuando se hace esto, se llega a algunas inconsistencias internas dentro de la teoría. Para solucionar esto, se ha introducido la idea de considerar las partículas ya no puntuales, sino más bien como objetos unidimensionales, semejantes a cuerdas. Según la vibración de estas cuerdas (que se conciben como cerradas o como abiertas), se observarán tales o cuales partículas. En este panorama, estamos hablando de un mundo donde las energías son muy altas, del orden de la energía de Planck.
Esta idea está permitiendo explicar la gravedad en forma cuántica, junto con las otras fuerzas, y está abriendo todo un campo de investigación dentro de la física teórica, y también de la matemática. La teoría de supercuerdas está fundamentada en once dimensiones (el tiempo, las tres del espacio, seis adicionales resabiadas o "compactadas" y una que las va englobando formando "membranas", de las cuales se podría escapar parte de la gravedad en forma de gravitones). Es una teoría supersimétrica, no ha contradicho ninguna de las teorías físicas existentes y, mejor aún, tiene en su interior las cuatro fuerzas fundamentales, lo que significa tener una teoría unificada. Sin embargo, no ha hecho una predicción concreta, debido a que tiene un número muy grande de soluciones y todavía no se entiende con gran detalle la dinámica de la misma, pero sí se tienen excelentes consecuencias: la gravedad y el modelo estándar.
Además, una teoría de tipo multidimensional como la de supercuerdas explicaría los "misterios" de la materia en ciertas condiciones, como por ejemplo, al viajar a mayor velocidad que la luz, al enfriar un cuerpo hasta lograr un supercondensado de Bose-Einstein o la aparición o desaparición de materia mediante campos varios, como el "Experimento Filadelfia". La sutil vibración de las cuerdas y de las branas genera "intervalos de vibración", a los cuales se atribuyen las dimensiones, como sería el caso de la dimensión física, cuya vibración es tal que genera materia táctil y visible. A mayores vibraciones, la materia dejaría de ser materia para formar parte de otro tipo más sutil de existencia, la energía. A medida que las vibraciones de las cuerdas aumentan, nos movemos en dimensiones menos densas, cuya vibración envuelve a las inferiores.
Variantes de la teoría
La teoría de supercuerdas es algo actual. En sus principios (mediados de los años ochenta), aparecieron unas cinco teorías de cuerdas, las cuales fueron identificadas después como límites particulares de una sola teoría: la teoría de supercuerdas, también conocida como Teoría M.
El término teoría de cuerda se refiere, en realidad, a las teorías de cuerdas bosónicas de 26 dimensiones y a la teoría de supercuerdas de 10 dimensiones, esta última descubierta al añadir supersimetría a la teoría de cuerdas bosónicas. Hoy en día, la teoría de cuerdas se suele referir a la variante supersimétrica, mientras que la antigua se llama por el nombre completo de "teoría de cuerdas bosónicas". Las diferentes teorías de supercuerdas demostraron ser diferentes límites de una desconocida teoría de 11 dimensiones llamada Teoría M, propuesta por Edward Witten en los años 90.
Por último, mencionaremos que los diversos límites de la Teoría M contienen no solo cuerdas, sino, además, una variedad de objetos no perturbadores, extendidos en varias dimensiones, que se llaman colectivamente branas.
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