Otro apunte de física sobre el LHC

La teoría M de cuerdas es una teoría muy adelantada a su tiempo, incluso las matemáticas necesarias para desarrollarla al completo, nos son desconocidas.  Por otra parte, como me he cansado de escribir en otros trabajos anteriores, la energía necesaria para verificarla, no está a nuestro alcance.

La fuerza del argumento a favor de la teoría de cuerdas parece residir en varias relaciones matemáticas notables entre “situaciones físicas” en apariencia diferentes (normalmente, algo alejadas de la física el mundo real de la naturaleza).

¿Son una “coincidencia” estas relaciones, o hay alguna razón más profunda tras ellas? Si hablamos de matemáticas, las coincidencias sin una razón determinada, suelen ser más bien escasas.  Me inclino y apuesto por el hecho de que, para muchas de estas “coincidencias” hay realmente una razón, todavía no descubierta.

Algunos (no se si calificarlos de envidiosos o de tener carencia de ilusiones), han llegado a decir que, las teorías de cuerdas, no es seguro que estén haciendo física.  O, si la hacen, ¿qué área de la física están explorando realmente?

Se me ocurre pensar que, el mismo excepticismo encontró A. Einstein, en su tiempo, al formular sus famosas teorías relativistas y, sin embargo, nos trajo hasta aquí.

No parece que se pueda hacer una valoración adecuada de estas cuestiones sin mencionar el papel concreto de Edgard Witten.  Él es aceptado generalmente como la figura con más responsabilidad en la dirección de la investigación en la teoría de cuerdas (y la teoría M) desde finales de la década de los 80.  Ha tenido un papel primordial en el lanzamiento de la “segunda revolución en supercuerdas” en 1.995, pero ya entonces había establecido su preeminencia al iniciar varios desarrollos importantes en la teoría de cuerdas, y en muchas otras áreas que tienen cierta relación (no siempre obvia) con la teoría de cuerdas.  Sin duda Witten, ha sido, hasta el momento, el mejor conductor de la teoría de cuerdas.

Es interesante que en un nuevo trabajo que parece bastante importante Witten haya vuelto a consideraciones dentro de un espaciotiempo 4-dimensional estándar (aunque sigue habiendo supersimetría).  Combinando ideas de la teoría de twistores y la teoría de cuerdas, Witten es capaz de obtener algunos resultados fascinantes concernientes a las interacciones de Yang-Mills de varios gluones.  Este trabajo es particularmente importante desde una perspectiva orientada a los twistores, y muy bien podría llevar a nuevos desarrollos.

La calidad de los logros intelectuales de Witten es extraordinaria.  Se puede comentar, por ejemplo, sobre los seminarios de matemáticas de Oxford (en la serie de geometría y análisis), en los que se ha anunciado algún enfoque nuevo y muy original de algún problema, y ha resultado que la idea seminal procedía en realidad de Witten.  A menudo, tales enfoques han abierto un nuevo campo, donde estas ideas imprevistas y nuevas han arrojado un potente fogonazo de luz original sobre problemas matemáticos difíciles (a veces problemas que previamente parecían intratables).

Sin duda, Witten posee una extraordinaria intuición y unos conocimientos matemáticos que sobrepasan a los de primer orden, su medalla Field, de 1.990, es más que justificada.  Sin embargo, sus capacidades, según las ideas que expone, están mas cerca de la observación profunda de la Naturaleza.  Si él tiene razón, entonces quizá este sea uno de los argumentos más contundentes para aceptar sus opiniones de que la supersimetría y la teoría de cuerdas encuentran un profundo favor en la Naturaleza.  Por otra parte, ¡quizá sea un matemático más notable de lo que él mismo admite!

De todas las maneras, soy partidario de no apostarlo todo al mismo caballo, está claro que la teoría de cuerdas me encanta y sus perspectivas futuras me entusiasman.  Sin embargo, no quiero descartar otros caminos, otras ideas, otros puntos de vista dirigidos en otras direcciones porque ¿dónde está la verdad?

Cuando con satisfacción, puedo leer en la prensa (2-03-07) que El Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) completa la instalación de un imán de 1.290 toneladas que recreará las condiciones del origen del Universo, me pareció un sueño hecho realidad.

Los que estamos enamorados de la Física, hace mucho tiempo que esperábamos esta noticia.  Es el último complemento que se necesitaba instalar en una de las cavernas excavadas en el corazón montañoso del Jura.  Unidas por un túnel de 27 km de largo, que discurre a 100 metros de profundidad en la frontera entre el País francés y Suiza, en cuyo interior se alberga el Largue Hadrón Collider, el mayor colisionador de partículas jamás construido.  En escritos míos anteriores, ya mencionaba este descomunal proyecto, idea de Carlo Rubbia, premio Nóbel italiano y director responsable de la construcción del CERN.

Este enorme acelerador, es en realidad, un anillo dentro del cual se harán viajar haces de protones a altas velocidades y en direcciones opuestas que, en un momento dado, harán colisionar.  El violento encuentro alcanzará un nivel de energía hasta ahora jamás logrado: 14 TeV, capaz de recrear las condiciones cercanas a las existentes en los orígenes del Universo, apenas una décima de millonésima de segundo después del Big Bang.

El proyecto que lleva años desde su comienzo y ha pasado por diversas contingencias económico-políticas, parece haber llegado al final después de haber consumido un coste de 45.000 millones de euros.  Los Físicos lo denominan LHC, abreviando su nombre, y cuando se ponga en marcha en unos pocos meses, dará comienzo una excitante aventura a la búsqueda de muchas respuestas pendientes, allí se dará el primer paso para una nueva exploración del microcosmos de la materia.

Con este nuevo acelerador de partículas, será posible llegar más allá de los quarks, lo que, hasta el momento, era solo un sueño.  La tarea la realizaran cuatro imponentes instrumentos (el superimán CSM que acaba de ser colocado, Atlas, LHC-b y Alice) instalados en el gran anillo.

Si Demócrito de Abdera, aquel filósofo griego, pudiera estar aquí, sería testigo directo de lo equivocado que estaba al considerar indivisible el átomo, y, de cuanta razón tenía, al considerar que toda la materia estaba compuesta por átomos.

Esperemos para ver donde termina esta fascinante historia. De momento, todos nos conformaríamos con que aparezca el Bosón de Higgs.

emilio silvera

[?]