Supercuerdas, origen de la Teoría del Todo

Acrónimo de Super-Symmetry, esta SUSY habrá quizá confundido a algún posible lector. Hasta encontrará un capítulo, "Buscando a SUSY desesperadamente", que recuerda el título de una película con la que, naturalmente, nada tiene que ver. Pero se la busca porque la supersimetría es un fenómeno implicado en la consecución de un presunto principio simplificador que explique todas las fuerzas y partículas de la naturaleza mediante un único conjunto de ecuaciones, la presentida "Teoría del todo". Exponer esta búsqueda es pasar revista a la andadura realmente impresionante de la física del siglo XX y nos la brinda Gribbin en un texto escrito, como él dice, "para principiantes". No encontraremos fórmulas en él: "Quien esté interesado por los detalles matemáticos, que busque en otro lugar".

Todo empezó a principios del pasado siglo, cuando la división entre ondas y partículas se creía ya establecida y el fin de la física teórica y la solución de sus problemas parecía estar a la vista. Pronto, sin embargo, se llega a la conclusión de que las partículas subatómicas no obedecen a las leyes de la física clásica newtoniana sino a las del mundo de la física cuántica en el que las partículas se mezclan con las ondas. A su vez la teoría cuántica nos dice que tales partículas no son sino manifestaciones de campos de fuerzas y la apuesta de la física desde que Einstein concibiera, en su relatividad general, una teoría de campos para la gravedad, es la de encontrar una descripción matemática que incluya todas las fuerzas de la naturaleza. En un principio eran la gravedad y el electromagnetismo hasta que se descubren las interacciones nucleares fuerte y débil. Estas fuerzas fundamentales están involucradas en las simetrías básicas subyacentes a las leyes de la física, las simetrías gauge.

La primera unificación fue la de la fuerza débil y la electromagnética, dando el modelo electrodébil, y hoy se dispone de una teoría gauge de la fuerza nuclear fuerte e indicaciones de cómo enlazarla con el campo electrodébil en una teoría de gran unificación. Pero la simetría se rompe en el contexto del menos potente de los campos, la gravedad. Su incorporación es lo que falta para lograr la teoría del todo; de ahí que, si las nuevas ideas resisten como hasta ahora, se haya emprendido esa búsqueda, "desesperadamente" o como sea. El campo unificado resultante, la "superfuerza", compendio de las cuatro, sería la clave para comprender no sólo como funciona el mundo en la actualidad sino cómo llegó a ser como es, "desde el momento de la creación hasta el fin de los tiempos". Un intento que está sostenido por la simetría de ese campo, la supersimetría, nuestra escurridiza SUSY.

Mucho podemos aprender los "principiantes" en este libro que consigue exponer lo que ha sido la historia de la física en el siglo XX simplemente narrándola, sin acudir a ecuaciones ni formalismos. Entre laboriosas especulaciones e intuiciones geniales, los físicos teóricos están elaborando un modelo matemático que explique el mundo material. Claro que yo no sé si algún lector podrá sentirse sorprendido y hasta escandalizado con la afirmación del autor de que esas partículas tan traídas y llevadas no se sabe lo que son. Se han elaborado unas reglas para predecir cada experimento pero si una buena teoría permite que nos salga el cálculo de cómo se originó el universo y luego estalló hasta llegar a la forma actual, ello no implica que existan realmente esas partículas. Y es que las verdades de estas teorías residen en su expresión matemática y el concepto de partícula es sólo un apoyo en nuestro esfuerzo por entender las leyes matemáticas. Las nociones de partícula y de onda nos dan la manera más simple de describir nuestra comprensión del universo pero son sólo metáforas de algo que no podemos enteramente abarcar. "Lo sorprendente no es que nuestras teorías sean defectuosas sino que funcionen en absoluto". Como se ve, también la ciencia, incluso la más abstracta, requiere ciertos actos de fe. Como concluye el autor: "Nada es cierto y reina la probabilidad".