Teoría de cuerdas

Seguramente has oído hablar alguna vez de la teoría de cuerdas. Se trata de una de las hipótesis más intrigantes de todo el mundo. En la ciencia nacen diversas teorías que intentan explicar el por qué de unos determinados hechos o resultados. Sin embargo, la teoría de cuerdas es de las más conocidas y especiales que existen. ¿En qué consiste realmente esta teoría?

Aquí te explicamos todo sobre esta teoría y sus características, para que por fin puedas escuchar sobre ella y saber de qué va.

Fuerzas del universo

Se trata de una teoría capaz de explicar el mundo que nos rodea. Dado que siempre se ha pensado en las dimensiones que tiene este planeta, se llegó a pensar de que tenía más de tres dimensiones. Las dimensiones conocidas son ancho, alto y largo. Sin embargo, el Universo está compuesto por más dimensiones. Muchos científicos han estado explicando cómo funciona la gravedad y si realmente el Sol a tal distancia como la que se encuentra, podría atraer a la Tierra.

Si hay un objeto que tiene masa, el espacio donde se encuentra se curva. Esa curvatura es la que se comunica con la gravedad. La Tierra tiene una masa determinada y, por lo tanto, también curva el espacio. La curvatura del espacio es la que provoca que el objeto se pueda mover al rededor. Es decir, es el Sol el que mediante su gravedad es capaz de hacer mover la Tierra y que tenga el movimiento de traslación.

Los científicos como Albert Einstein y Theodor Kaluza intentaron unificar una teoría que pudiese recoger y describir a todas las fuerzas fundamentales que rigen en el universo. Se trataría así como una ecuación esencial que podría abrir todas las puertas. La gravedad está definida como un conjunto de curvas y deformaciones en el espacio y el tiempo. Por ello, se intentó realizar otra ecuación para la fuerza electromagnética.

Dado que ya se había usado el espacio-tiempo para explicar la gravedad, ¿qué otro factor podría ser el que hiciera responsable de la fuerza electromagnética? Al no haber nada más de cómo explicarlo, se introdujo la idea de que había dimensiones extras. Es decir, que para poder describir la fuerza electromagnética se tuvieron que introducir más dimensiones en el universo. De esta forma, el universo tendría 4 dimensiones y no 3.

Dimensiones del universo

De esta forma, tendríamos 3 dimensiones físicas y el tiempo como cuarta dimensión. Al aplicar las fórmulas con una cuarta dimensión se encontró que todo estaba perfecto, pero no quería decir que hubiera dado con la clave. Es decir, si hay más dimensiones en el universo, ¿por qué no las vemos? La teoría tuvo que describir que existen diferentes tipos de dimensiones en el universo. Hay algunas grandes y que son fáciles de ver y otras más pequeñas y enrolladas sobre sí mismas.

Las dimensiones pequeñas son de un tamaño tan pequeño que pasan desapercibidas. No podemos verlas. Aunque no se pueda entender a simple vista, hay algunos ejemplos que hacen más fácil la comprensión de dimensiones que no podemos ver.

Aunque para nosotros desde lejos un cable puede parecernos un objeto unidimensional, sabemos que no lo es. El cable cuenta con un ancho, alto y largo, es decir, las dimensiones físicas que tenemos en nuestra realidad. Sin embargo, para las hormigas, pasear por este cable es algo completamente tridimensional y súper accesible.

La idea del científico Klein es algo parecido, pero a una escala mucho más pequeña. Si nosotros fuésemos hormigas realmente pequeñas, podríamos movernos a escalas más pequeñas del espacio-tiempo y poder ver esas dimensiones extras. Las dimensiones permanecen enrolladas sobre sí mismas. La pregunta principal es, ¿funcionan estas aplicaciones en el mundo real? La respuesta es no.

Con estos datos, los científicos no podían tener datos como por ejemplo la masa de un electrón. La idea es poder explicar todo el universo con una teoría unificada.

La teoría de cuerdas y su explicación

Los científicos de hoy día hablan de conocer el elemento más pequeño, indivisible e inseparable que existe en el mundo. Vamos a imaginar que tenemos una pelota de fútbol. Aunque se piensen que los átomos son la unidad más pequeña que se puede ver, estos están formados a su vez por partículas más pequeñas como los fermiones y bosones. Los quarks son un tipo de fermión de los que están compuestos los protones. A pesar de lo que se creía, en el interior de los quarks podemos ver un filamento pequeño de energía que vibra. Se trata de una cuerda. Por ello, se conoce como teoría de cuerdas.

Estas pequeñas cuerdas son parecidas a las de un instrumento musical y pueden vibrar de diferentes maneras. Se podría decir que es la pieza más básica de todo el universo. Las cuerdas es lo que vemos en todo el universo por completo, dado que todo está compuesto por átomos que a su vez está compuestos por protones y, a su vez por quarks, y a su vez por cuerdas.

Esta teoría puede, entonces, explicar el origen de todas las fuerzas fundamentales del universo. Todos los tipos de energías tendrían en común estas cuerdas vibratorias. Para ver si esto funciona tenía que probarlas en matemáticas teniendo un universo con tres dimensiones. Sin embargo, esto sólo funciona teniendo un universo son 10 dimensiones físicas y el tiempo. Si ya de por sí cuesta imaginar un universo son cuatro dimensiones físicas, imaginaos con 10.

Explicaciones de las dimensiones extras

La teoría de cuerdas permite explicar qué ocurre en un agujero negro y qué sucedió antes del Big Bang. Esta teoría cuenta que el Big Bang pudo ser fruto de la fusión o colisión de universos. Además, permite utilizar cosas como lo son los agujeros de gusano para poder viajar a otros universos. Gracias a esta teoría, podríamos saber cómo viajar a un universo donde alargarla vida cuando el cosmos muera.

Si al tener la colisión del Big Bang ahora tenemos menos energía de la que había antes, se puede pensar que esa energía sobrante se ha ido a las otra dimensiones.

Sea como sea, no es tan necesario tener una teoría que nos cuente todo lo que ocurre en el universo de esa forma, por lo que podemos vivir sin la teoría de cuerdas.