Teoría de cuerdas

Teoría de cuerdas

¿Por qué cuerdas?

Un premio Nobel en física en alguna ocasión mencionó porque desde su perspectiva no era el camino correcto para los físicos teóricos jóvenes la teoría de cuerdas. Desde su posición nunca había habido nada igual en la historia de la física, de modo que él la encontraba demasiado extraña para su gusto. La cuestión que él se planteaba era "¿por qué cuerdas? ¿Por qué no sólidos o gotas vibrantes?". 

La naturaleza es como una obra de Bach o de Beethoven, que a menudo empieza con un tema central y hace variaciones sobre el mismo repetidas a lo largo de la sinfonía. Según su perspectiva las cuerdas no son conceptos fundamentales en la naturaleza.

Por ejemplo, tenemos el concepto de órbitas el cuál se da repetidamente en la naturaleza en diferentes variaciones; desde la obra de Copérnico, las órbitas han proporcionado un tema esencial que se repite constantemente a lo largo de la naturaleza en diferentes variaciones, desde la galaxia más grande hasta el átomo y la más pequeña partícula subatómica. Análogamente, los campos de Faraday se han mostrado como uno de los temas favoritos de la naturaleza.

Los campos pueden describir el magnetismo de la galaxia y la gravitación, o pueden describir la teoría electromagnética de Maxwell, la teoría métrica de Riemann y Einstein, y los campos de Yang-Mills encontrados en el Modelo Estándar. 

La teoría de campos, de hecho, ha emergido como el lenguaje universal de la física subatómica, y quizá también del universo. Es el arma simple más poderosa en el arsenal de la física teórica. Todas las formas conocidas de materia y energía han sido expresadas en términos de teoría de campos. Las estructuras, entonces, como los temas y variaciones en una sinfonía, son repetidos constantemente.

¿Pero las cuerdas? Las cuerdas no parecen ser una estructura preferida por la naturaleza en el diseño de los cielos. No vemos cuerdas en el espacio exterior.

De hecho, no vemos cuerdas en ninguna parte. Un momento de reflexión, sin embargo, revelará que la naturaleza ha reservado un papel especial a las cuerdas, como un ladrillo básico para otras formas. Por ejemplo, la característica esencial de la vida en la Tierra es la molécula de ADN similar a una cuerda, que contiene la información compleja y el código de la propia vida. Para construir la materia de la vida, tanto como la materia subatómica, las cuerdas parecen ser la respuesta perfecta. En ambos casos, queremos encerrar una gran cantidad de información en una estructura reproducible y relativamente simple. La característica distintiva de una cuerda es que es una de las formas más compactas de almacenar grandes cantidades de datos de un modo en que la información pueda ser replicada.

Para los seres vivos, la naturaleza utiliza la doble cadena de la molécula de ADN, que se separa y forma copias duplicadas de cada una de ellas. Nuestros cuerpos también contienen millones de millones de millones de cadenas de proteínas, formadas de ladrillos de aminoácido. Nuestros cuerpos, en cierto sentido, pueden ser considerados como una enorme colección de cuerdas: moléculas de proteínas que revisten nuestros huesos.

Tal vez, las cuerdas han estado ahí desde siempre. Pero eso podemos hablarlo en otra entrada.

Para nosotros, físicos convencidos, la distinción entre pasado, presente y futuro es sólo una ilusión, por persistente que ésta

sea. (Albert Einstein)