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Ene

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Dos verdades incompatibles

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General    ~    Comentarios Comments (2)

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El mundo de la Física tiene planteado un gran problema y los físicos son muy conscientes de ello, conocen su existencia hace décadas. El problema es el siguiente:

Existen dos pilares fundamentales en los cuales se apoya toda la Física moderna. Uno es la relatividad general de Albert Einstein, que nos proporciona el marco teórico para la comprensión del Universo a una escala máxima: estrellas, Galaxias, cúmulos(o clusters) de Galaxias, y aún más allá, hasta la inmensa expansión del propio Universo.

El otro pilar es la mecánica cuántica que, en un primer momento vislumbro Max Planck y posteriormente fue desarrollada por W.Heisemberg, Schrödinger, el mismo Einstein, Dirac, Niels Bohr y otros y que nos ofrece un marco teórico para comprender el Universo en su escala mínima: moléculas, átomos, y así hasta las partículas subatómicas, como los electrones y quarks.

Durante años de investigación los físicos han confirmado experimentalmente, con una exactitud casi inimaginable, la practica totalidad de las predicciones que hacen las dos teorías. Sin embargo, estos mismos instrumentos teóricos nos llevan a una conclusión inquietante: Tal como se formulan actualmente, la relatividad general y la mecánica cuántica no puede ser ambas ciertas a la vez.

Nos encontramos con que las dos teorías en las que se basan los enormes avances realizado por la física durante el último siglo (avances que han explicado la expansión de los cielos y la estructura fundamental de la materia) son mutuamente incompatibles. Cuando se juntan ambas teorías, aunque la formulación propuesta parezca lógica, aquello explota, la respuesta es un sinsentido que nos arroja un sin fin de infinitos a la cara.

Así que si tú, lector no has oído nunca previamente hablar de este feroz antagonismo, te puedes preguntar a que es debido. No es tan difícil encontrar la respuesta. Salvo en algunos casos muy especiales, los físicos estudian cosas que son o bien pequeñas y ligeras (como los átomos y sus partes constituyentes), o cosas que son enormes y pesadas (como estrellas de Neutrones y Agujeros Negros), pero no ambas al mismo tiempo. Esto significa que sólo necesitan utilizar la mecánica cuántica, o la relatividad general, y pueden minimizar el problema que se crea cuando las acercan demasiado, las dos teorías no pueden estar juntas. Durante más de medio siglo este planteamiento no ha sido tan feliz como la ignorancia, pero ha estado muy cerca de serlo.

No obstante, el Universo puede ser un caso extremo. En las profundidades centrales de un agujero negro se aplasta una descomunal masa hasta reducirse a un tamaño minúsculo. En el momento del Bing Bang, la totalidad del Universo salió de la explosión de una bolita microscópica cuyo tamaño hace que un grano de arena parezca gigantesco. Estos contextos son diminutos y, sin embargo, tienen una masa increíblemente grande, por lo que necesitan basarse tanto en la mecánica cuántica como en la relatividad general.

Por ciertas razones, las fórmulas de la relatividad general y las de la mecánica cuántica, cuando se combinan, empiezan a agitarse, a traquetear y tener escapes de vapor como el motor de un viejo automóvil. O dicho de manera menos figurativa, hay en la Física preguntas muy bien planteadas que ocasionan esas respuestas sin sentido, a que me referí antes, a partir de la desafortunada amalgama de las ecuaciones de las dos teorías.

Aunque se desee mantener el profundo interior de un agujero negro y el surgimiento inicial del Universo envueltos en el misterio, no se puede evitar sentir que la hostilidad entre la mecánica cuántica y la relatividad general está clamando por un nivel más profundo de comprensión.

¿Puede ser creíble que para conocer el Universo en su conjunto tengamos que dividirlo en dos y, conocer cada parte por separado? Las cosas grandes una ley, las cosas pequeñas otra.

No creo que eso pueda ser así. Mi opinión es que aún no hemos encontrado la llave que habré la puerta de una teoría cuántica de la gravedad, es decir, una teoría que unifique, de una vez por todas las dos teorías más importantes de la Física: Mecánica Cuántica+Relatividad General. La respuesta, si es que la hay, parece estar en la Teoría de Supercuerdas o la más moderna versión de la Teoría M.

Recordemos que Einstein se pasó los últimos 30 años de su vida en Princeton tratando de buscar la fórmula maravillosa que uniera éstas dos grandes teorías, la R.G. y la M.C., no lo consiguió por que aún no existían las matemáticas necesarias para poder llegar a tales profundidades del conocimiento.

Y, aún hoy, tampoco existen.

emilio silvera

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Esta entrada fue publicada el miércoles, 13 de enero de 2010 a las 9:16 y está clasificada bajo: General. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    Ramon Marquès
    el 13 de enero del 2010 a las 22:02

    Hola amigo Emilio:
    Yo no entiendo porque han de poder acoplarse las ecuaciones de la Relatividad y de la Física Cuántica. Esta última trata sobre un mundo ondulatorio siempre y, a veces, sobre un mundo precedido por un múltiple imaginario (la raiz cuadrada de menos uno, en la ecuación de Schrödinger). En cambio la Relatividad trata sobre materia o energía de una fórma clásica. ¿Será que algo se me escapa?.
    Amigo Emilio, un abrazo. Ramon Marquès

    Responder
  2. 2
    emilio silvera
    el 14 de enero del 2010 a las 8:29

    Amigo Ramón, no se te escapa absolutamente nada y, es precisamente por eso, que surge en tí la extrañeza de que los físicos se empeñen en juntar esas antagónicas verdades que, como muy bien dices en tres palabras, están destinadas a chocar siempre por su incompatibilidad dada por sus distintas fuentes de origen. La una es la espuma cuantíca de lo infinitamente pequeño y la otra es el universo de lo muy grande.

    ¿Qué puñetas tienen que ver esos dos mundos para tratar de unirlos con calzador y a la fuerza?

    Es natural que cuando se han planteado enunciados de unificación que han sido formulados de manera “lógica” y “racional”, siempre han resultado los dichosos infinitos y el galimatias incomprensible que es, sin duda alguna, lo único que de esa forzada unión puede salir. Quieren casar a una enanita de 58 cm con un gigante de 3 m y, desde luego, la pareja no parece ser la más idónea para que todo marche bien.

    El ejemplo es tosco pero, para exponerlo de manera gráfica, me pareció el más adecuado.

    La unificación teórica llegará de la mano de las dimensiones extras, allí sí que caben las M.C. y la R.G., sin embargo, será sólo eso, una formulación teótica que, en la práctica no se qué resultado pueda darnos.

    En fin, amigo Ramón, esperemos a ver que se les ocurre a los cerebros del mundo de la física.

    Un abrazo.

    Responder
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