LA TEORIA DEL TODO // TEORIA DE CUERDAS // UNIFICANDO EL UNIVERSO

Nuestro universo está regido por cuatro fuerzas fundamentales que le dan
a la materia el aspecto que todos conocemos y amamos: la gravedad, el
electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.
Pero cada una de ellas actúa en un campo distinto.
La fuerza nuclear
fuerte aparece entre los protones y neutrones en el núcleo de los átomos
y los mantiene unidos. Basta con esta breve definición para ver su
importancia: si no existieran átomos estables, no estaría aquí
resaltando su importancia.
La fuerza nuclear débil es la responsable
de que algunos elementos se desintegren con el tiempo emitiendo
radiación, ya que permite que los electrones y los protones se combinen
para formar neutrones (hablaba más sobre la radiación en esta entrada
sobre elementos que no existen). Si esta fuerza no existiera, la ventaja
es que podríamos manejar tranquilamente pedazos plutonio y uranio sin
terminar letalmente irradiados… Pero, por otro lado, la existencia de
estrellas no sería posible.
Estas dos fuerzas actúan tan sólo a
escalas muy pequeñas, en el interior de los átomos, donde son tan
fuertes comparadas con la fuerza electromagnética y la gravedad que se
sobreponen a ellas.
La fuerza electromagnética tiene lugar entre
partículas con carga eléctrica y se manifiesta a gran escala en forma de
campos magnéticos. O sea, que su efecto es palpable tanto en las
interacciones entre átomos como entre objetos macroscópicos como, por
ejemplo, cuando acercamos un clavo de hierro a un imán y se queda
pegado.
Por último, la fuerza gravitatoria es una fuerza atractiva
que tan sólo empieza a ser apreciable cuando grandes cantidades de
átomos se acumulan en el mismo lugar. La gravedad es la que da moldea el
universo a gran escala, agrupando la materia en esferas y organizando
las estrellas y planetas para formar sistemas solares y galaxias.
Un
dato curioso de regalo: de todas las fuerzas, la gravedad es la más
débil. Podéis levantar en el aire un clavo con un imán de la nevera para
comprobarlo: pese a que toda la masa de la Tierra está tirando del
clavo hacia abajo, no conseguirá despegarlo de ese pequeño campo
magnético.
La cuestión es que para cuantificar y explicar cómo actúa
cada una de estas fuerzas, se desarrollaron diferentes ramas de la
física basadas en distintas suposiciones sobre la naturaleza su
naturaleza. Lo que comúnmente llamamos teorías, vaya.
Pero, ¿qué implicaciones tiene exactamente esto de desarrollar una teoría en física?
Buscar
una teoría que explique un fenómeno concreto no se limita sólo de
encontrar unas cuantas fórmulas matemáticas sacadas de la manga que nos
ayuden a hacer predicciones sobre el comportamiento de lo que sea que
estamos estudiando. Detrás de toda teoría hay un planteamiento más
profundo sobre la naturaleza del fenómeno en sí que, de ser correcto,
puede cambiar nuestra visión de la realidad.
Pongamos el caso de la gravedad, por ejemplo.
Isaac
Newton postuló que la gravedad es una fuerza invisible que aparece
entre dos (o más) cuerpos y que la magnitud de esta fuerza depende de la
distancia que están separados y la masa de cada uno de ellos. Basado en
esta idea de que la gravedad es una fuerza invisible, ideó un modelo
matemático que resultó ser más efectivo que ningún otro planteado con
anterioridad a la hora de describir el movimiento de los objetos que
caen, incluidos los movimientos de los planetas.
Pero, con el tiempo,
a medida que los instrumentos astronómicos mejoraron, se volvió
aparente que en algunos casos extremos, como la órbita del planeta
Mercurio, las predicciones hechas por las leyes de Newton no se
ajustaban a las observaciones. Y, por supuesto, llevarle la contraria a
lo que está ocurriendo delante de tus narices es una soberana pérdida de
tiempo.
Como el modelo estaba basado en la noción de que la gravedad
es una fuerza, esto sólo podía significar que esa concepción no era
correcta. La gravedad no podía ser una fuerza, tenía que ser otra cosa.