Transcript Teoria de las Cuerdas

El concepto de universo se basa en dos teorías diferentes, muy
estables cada una en su campo, pero que presentan grandes
problemas cuando se intentan combinar para resolver los
problemas más profundos del universo. Por un lado se encuentra la
Teoría de la Relatividad de Einstein, que nos sirve para estudiar las
partes más grandes del universo, como las estrellas o las galaxias. La
otra teoría es la Mecánica Cuántica, un conjunto de leyes por las
que se rigen las partículas más pequeñas, como los átomos o las
partículas subatómicas.
Esta teoría matemática unificadora describiría todas las
interacciones que se dan en la naturaleza, ya que la gravitatoria es
explicada mediante la relatividad. La Cuántica se encarga de explicar
las otras tres: la electromagnética, que produce la electricidad y la
atracción magnética; la nuclear fuerte, responsable de mantener
los protones y electrones unidos dentro del átomo; la nuclear débil,
causante de la desintegración radiactiva. La relación entre estas
cuatro interacciones y la materia explica cada uno de los
acontecimientos que suceden en el universo.
Hace 50 años Einstein buscaba una sola teoría que explicara el
funcionamiento de todo el universo. Pero no consiguió unificar todas las
leyes de la naturaleza. La Teoría de Cuerdas es un modo para describir
cada fuerza y toda la materia desde un átomo a la Tierra o los confines del
universo, desde el inicio de los tiempos hasta el instante final. Una teoría
única que lo explicaría todo.
El concepto básico de la Teoría de Cuerdas es muy sencillo, asegura que
todo en nuestro universo, desde la estrella más lejana a la partícula más
pequeña esta formado por un solo ingrediente: unos minúsculos hilos de
energía llamados cuerdas. La Teoría de Cuerdas es aun muy reciente, pero
ya nos ha mostrado una imagen completamente nueva del universo. Pero,
¿que nos hace pensar que podemos comprender la complejidad del
universo y que podemos resumirla en una teoría para todo? La física
moderna asegura que somos capaces de ello. La unificación supondría
formular una ley que describiera todo lo que conocemos en este universo
a partir de una sola idea, una ecuación única. Se cree que dicha ecuación
puede existir, ya que en el transcurso de los últimos 200 años nuestros
conocimientos acerca del universo nos han aportado una serie de
explicaciones que apuntan en la misma dirección, todas parecen convergir
en un único concepto que aun se esta buscando. La unificación es la clave
y objetivo de la física actual.
Hasta ahora, los científicos han descrito los componentes
básicos de la materia como pequeñas esferas o puntos. La
Teoría de Cuerdas basa sus postulados en la existencia de
unos hilos vibrantes de energía que compondrían todas las
partículas de la materia. Dichas cuerdas necesitarían de 11
dimensiones espaciales para “vibrar” y así dar lugar tanto a las
fuerzas físicas como a los componentes de la
materia. Edward Witten con su revolucionaria teoría de
unificación llamada Teoría M definió elementos que no sólo
podían ser cuerdas vibrantes sino objetos de una
dimensionalidad mayor a los que se le dio el nombre de
membranas o p-branas. Al parecer nuestro universo podía ser
una de esas membranas que flotan en un espacio de mayor
dimensionalidad junto a otras membranas y las cuales podrían
estar chocando indefinidamente entre sí, generando no sólo
el Big-Bang que creó nuestro universo, sino muchos otros BigBangs con una frecuencia impredecible.
http://www.youtube.com/watch?v=y8r_x1le8q4
El eminente astrofísico británico Stephen Hawking cree que
viajar en el tiempo es posible y que podría suponer la
salvación futura de la humanidad. Afirma que este tipo de
viajes sí serían posibles, pero únicamente hacia el futuro.
Hawking cree que a lo largo de seis años, una nave que
transportara a humanos podría acelerar hasta el 98% de la
velocidad de la luz. A esa velocidad, cada día transcurrido en
la nave supondría un año en la Tierra. De este modo, una vez
que la Tierra se volviese inhóspita por nuestra acción, los
humanos que viajasen en esa nave podrían regresar a
repoblar nuestro planeta muchos años más tarde. (Cada año
en el espacio supondría 365 años en la Tierra). Brian Cox,
físico de partículas de la Universidad de Manchester, apoya la
teoría basado en algunas observaciones hechas en el Gran
Colisionador de Hadrones: “Cuando aceleramos partículas
diminutas al 99.99% de la velocidad de la luz en el LHC de
Ginebra, el tiempo transcurrido para ellas es un sietemilésima
más lento del que medimos con nuestros relojes”.
Según Hawking, viajar al futuro podría conseguirse en base a las teorías de
la relatividad de Albert Einstein, que sostienen que, a medida que los
objetos se aceleran en el espacio, el ritmo del tiempo se desacelera para
ellos.
La nave espacial concebida por Hawking podría llegar en teoría a una
velocidad de mil millones de kilómetros por hora, por lo que debería ser
construida a una escala gigantesca simplemente para poder transportar
toda el combustible necesario. A esas velocidades un viaje al final de la
galaxia les llevaría 80 años a las personas que estuvieran a bordo.
No cree sin embargo en la posibilidad de viajar al pasado, ni siquiera a
través de “agujeros” o “atajos” entre diferentes partes del universo.
La teoría indica que estos agujeros o atajos existen pero solo a escala
cuántica, por lo que el reto sería en principio aumentarlos a escala
humana.
Hawking desestima la teoría de viajar al pasado porque crearía una
paradoja científica: un investigador podría viajar al pasado y dispararse a sí
mismo años atrás, lo que plantearía la cuestión de quién apretó el gatillo.
Cree que las cosas no pueden hacerse imposibles para sí mismas. Por eso
no será posible viajar al pasado.
• LOS AGUJEROS DEL GUSANO: los túneles en el tiempo pueden ser
los agujeros de gusano, pero son demasiado pequeños para que un
ser humano pueda mirar por la cerradura. Pero quizás sea posible
coger uno de ellos y hacerlo lo suficientemente grande para el ser
humano o incluso para una nave espacial. De esta forma,
podríamos viajar a otros planetas situados a años luz de distancia.
• LOS AGUJEROS NEGROS: En el centro de la Vía Láctea, está el objeto
más pesado de la galaxia: un agujero negro súper masivo que
disminuye la velocidad del tiempo más que cualquier otra cosa en
la galaxia. Si una nave espacial entrara en la órbita en el agujero,
tardaría 16 minutos en completar una órbita para la agencia
espacial que controlara la misión desde Tierra. Para los astronautas,
sólo habrían pasado 8 minutos. Si pasaran orbitando cinco años, en
realidad habrían transcurrido diez. Cuando llegaran a la Tierra,
todos los demás habrían envejecido cinco años más que ellos.
• VIAJAR CASI A LA VELOCIDAD DE LA LUZ: viajar a
casi la misma velocidad de la luz, nos
transportaría al futuro. Entonces el tiempo
empieza a transcurrir lentamente a bordo, como
si estuviéramos cerca de un agujero negro, pero
en mayor medida, como en cámara lenta. Se
necesita una nave enorme que pueda acelerar
casi a la velocidad de la luz, y asi cuatro años
después de haber despegado, la nave comenzaría
a viajar en el tiempo. Por cada hora en la nave,
dos pasarían en la Tierra.