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Como se ha explicado algunas veces, las cuerdas asociadas con los bosones sólo son consistentes como teorías cuánticas en un espacio-tiempo de 26 dimensiones; aquella asociadas con los fermiones sólo lo son en un espacio tiempo de 10 dimensiones. Ya se ha explicado en otras oportunidades que las dimensiones extras, además de las normales que podemos constatar, tres de espacio y una de tiempo, como la teoría de Kaluza-Klein, están enrolladas en una distancia de Planck. De momento, inalcanzables.

Una de las características más atractivas de la teoría de supercuerdas es que dan lugar a partículas de espín 2, que son identificadas con los gravitones (las partículas que transportan la gravedad y que aún no se han podido localizar). Por tanto, una teoría de supercuerdas automáticamente contiene una teoría cuántica de la interacción gravitacional. Se piensa que las supercuerdas, al contrario que ocurre con otras teorías (entre ellas el Modelo Estándar), están libres de infinitos que no pueden ser eliminados por renormalización, que plagan todos los intentos de construir una teoría cuántica de campos que incorpore la gravedad. Hay algunas evidencias de que la teoría de supercuerdas está libre de infinitos, pero se está a la búsqueda de la prueba definitiva.

Aunque no hay evidencia directa de las supercuerdas, algunas características de las supercuerdas son compatibles con los hechos experimentales observados en las partículas elementales, como la posibilidad de que las partículas no respeten paridad,  lo que en efecto ocurre en las interacciones débiles.

Estoy convencido de que la teoría de supercuerdas será finalmente corroborada por los hechos y, para ello, se necesitará algún tiempo; no se puede aún comprobar ciertos parámetros teóricos que esas complejas matemáticas a las que llaman topología nos dicen que son así.

Habrá que tener siempre a mano las ecuaciones de Einstein, las funciones modulares de Ramanujan y el Supertensor métrico de ese genio matemático que, al igual que Ramanujan, fue un visionario llamado Riemann.

Las historias de estos dos personajes, en cierto modo, son muy parecidas.  Tanto Riemann como Ramanujan murieron antes de cumplir los 40 años y, también en ambos casos, en condiciones difíciles. Estos personajes desarrollaron una actividad matemática sólo comparable al trabajo de toda la vida de muchos buenos matemáticos.

¿Cómo es posible que, para proteger la simetría conforme original por su destrucción por la teoría cuántica, deben ser milagrosamente satisfechas cierto número de identidades matemáticas, que precisamente son las identidades de la función modular de Ramanujan?

En este trabajo he expresado que las leyes de la naturaleza se simplifican cuando se expresan en dimensiones más altas. Sin embargo, a la luz de la teoría cuántica, debo corregir algo esta afirmación, y para decirlo correctamente debería decir: las leyes de la naturaleza se simplifican cuando se expresan coherentemente en dimensiones más altas. Al añadir la palabra coherentemente hemos señalado un punto crucial. Esta ligadura nos obliga a utilizar las funciones modulares de Ramanujan, que fijan en diez de dimensiones del espacio-tiempo. Esto a su vez, puede facilitarnos la clave decisiva para explicar el origen del universo.

Riemann, por su parte, contribuyó tanto a las matemáticas modernas que, sin temor a equivocarnos, podríamos decir que su geometría desterró la que implantaron los griegos 2.000 años antes, y además, sin su tensor métrico, Einstein no podría haber expuestos su teoría de la relatividad general.

Como en otros trabajos anteriores, este que ahora estoy finalizando, es un encargo de la Sociedad Cultural “Amigos de la Física, 137 e/hc” que será reproducido para los socios y, más tarde, dará lugar a un seminario coloquio en el que serán comentados todos los temas aquí tratados, y los asistentes podrán realizar preguntas al autor del trabajo, que gustosamente contestaré.

Se trata de difundir la cultura científica relacionada con la física, sus teorías y modelos y sus conexiones con la naturaleza y con el universo.

Dentro de nuestras limitaciones procuramos que en cada trabajo (esta es la libreta número 40), aparezcan temas nuevos y del interés de los lectores que, así, serán introducidos en el saber científico conociendo temas nuevos y descubrimientos fascinantes realizados por grandes genios que, con su trabajo, procuran que vivamos en un mundo cada vez mejor y, sobre todo, que aportan sus ideas y su talento para procurar que algún día, cuando llegue el momento, la Humanidad pueda escapar de la Tierra sentenciada a muerte por el final, como estrella en activo, de nuestro Sol.

Hemos hablado de las constantes universales existentes en la naturaleza y de que, gracias a que son así, ha sido posible la existencia de vida inteligente en nuestro planeta. También se ha dejado aquí una reseña amplia y precisa de estas constantes y de las unidades que las describen (Stoney, Planck, etc).

El que tenga la paciencia de leer este trabajo, entenderá que estamos hechos del polvo de las estrellas que, durante miles de millones de años, fabricaron los materiales complejos de los que estamos hechos.

Las leyes de la naturaleza son las mismas en cualquier lugar de nuestro universo; todo está formado por partículas elementales que se unen para formar núcleos, átomos, células y materia.

Einstein se inspiró en la invariancia de la velocidad de la luz para regalarnos su teoría de la relatividad especial con su sencilla y asombrosa fórmula  E = mc², que nos dice la igualdad entre masa y energía. Nos dejó cómo se ralentizaba el tiempo al viajar más rápido y, con su teoría de la relatividad general, nos dejó una profunda lección de cómo se formula una teoría de la máxima eficacia mediante unas ecuaciones de bella factura y, sobre todo, de un extenso e inmenso mensaje.

Los grandes números de Eddington y Dirac, y trabajos de otros muchos personajes, han quedado aquí reflejados para facilitar al lector datos que no conocía y aspectos interesantes de las ciencias físicas.

El espacio “vacio” del universo, las fuerzas que lo rigen, la simetría original en el Big Bang, las familias de las partículas con sus quarks, leptones y hadrones (bariones y mesones), y las partículas mediadoras de las fuerzas, gluones, fotones, partículas W y Z y el esquivo gravitón.

El Modelo Estándar con sus parámetros discrecionales y sus muchos beneficios con su eficacia como herramienta de trabajo.

Las nuevas teorías de supercuerdas, la teoría M, sus autores y el final que pretenden unificar todas las fuerzas del universo, la materia, la luz y la gravedad (la teoría cuántica de Max Planck con la Relatividad de Einstein), la explicación de todo.

También de pasada hemos comentado sobre el principio de incertidumbre de Heisemberg, la función de onda de Schrödinger, el cuanto de Planck, el positrón de Dirac, la nueva teoría de Witten, el radio de Schwarzschild que, a partir de las ecuaciones de Einstein dedujo la existencia de agujeros negros con su singularidad y el horizonte de sucesos, punto sin retorno de lo que pueda traspasar sus límites.

Se han incluido, en algunos casos, diagramas explicativos que tratan de hacer comprender mejor lo que digo. De pasada, he mencionado y explicado algo de lo que encierra el número 137, con sus secretos que nos recuerda lo poco que sabemos, número puro y adimensional.

He dedicado algunas líneas a explicar la teoría de los viajes en el tiempo, permitidos por las ecuaciones de Einstein a través de los agujeros de gusano que nos llevarían desde este universo hasta otros lugares muy lejanos y en otros tiempos distintos.

La materia exótica, lo que piensan Kip S. Thorne y el físico Stephen Hawking sobre estos viajes que, hoy al menos, son pura teoría; no tenemos los medios ni las energías necesarias para poder realizarlos (tampoco la tecnología ni el conocimiento).

Hemos llegado a teorías avanzadas como todas las modalidades de supercuerdas que han desembocado en la última teoría M de Ed Witten. Esta nueva aspirante a la teoría del todo, tiene su base en las ecuaciones de Einstein, fueron ampliadas por el matemático Kaluza y perfeccionadas por Klein; siguió el camino Veneziano, David Gross, Emil Martinec, Jeffrey Harvey y Ryan Rohm (el cuarteto de cuerda) y, finalmente, Witten.

Claro que llegar a estas teorías que exigen matemáticas topológicas de una profundidad y complejidad inusitadas, ha sido posible a que antes que todos ellos, estuvieron ahí Galileo y Newton, Faraday y Maxwell, Lorentz, Planck, Einstein y Riemann, y estoy seguro que también Ramanujan que, probablemente, tendrá aún algo que decir en todo esto con sus funciones modulares.

Muchos más también han hecho posible llegar al punto en que nos encontramos. Sería imposible mencionarlos a todos, sin embargo, aunque sin mencionar sus nombres, dejemos aquí un homenaje a todos ellos junto con nuestro agradecimiento; sin sus contribuciones todos nosotros estaríamos peor.

Es bueno para el ser humano que sepa el por qué de las cosas, que se interese por lo que ocurre a su alrededor, por su planeta que le acoge, por el lugar que ocupamos en el universo, por cómo empezó todo, cómo terminará y qué será del futuro de nuestra civilización y de la Humanidad en este universo que, como todo, algún día lejano del futuro terminará.

El fin del universo es irreversible, de ello hemos dejado amplio testimonio a lo largo de este trabajo, su final estará determinado por la Densidad Crítica, la cantidad de materia que contenga nuestro universo que será la que lo clasifique como universo plano, universo abierto, o universo cerrado. En cada uno de estos modelos de universos, el final será distinto…,  claro que para nosotros, la Humanidad, será indiferente el  modelo que pueda resultar; en ninguno de ellos podríamos sobrevivir cuando llegara ese momento límite del fin. La congelación y el frío del cero absoluto o la calcinación del fuego final a miles de millones de grados del Big Crunch, acabarán con nosotros.

Para evitar eso se está trabajando desde hace décadas. Se buscan formas de superar dificultades que nos hacen presas fáciles de los elementos. La naturaleza indomable, sus leyes y sus fuerzas, hoy por hoy son barreras insuperables, para poder hacerlo, necesitamos saber.

El saber nos dará soluciones para conseguir más energías, viajar más rápido y con menos riesgos, vivir mejor y más tiempo, superar barreras hoy impensables como las del límite de Planck, la barrera de la luz (para poder viajar a las estrellas) y el saber también posibilitará, algún día, que nuestras generaciones futuras puedan colonizar otros mundos en sistemas solares de estrellas lejanas, viajar a otras galaxias, viajar a otro tiempo y, finalmente, viajar para escapar de nuestro destino, a otros universos.

Sí, lo sé, algunos de los que esto puedan leer pensarán que estoy fantaseando, pero la verdad es que no he hablado con más seriedad en mi vida, ya que, si no fuera como estoy diciendo, entonces, ¿para qué tantas calamidades, desvelos y sufrimientos?

Creo que la Humanidad tiene que cumplir su destino, primero en las estrellas lejanas, en otros mundos dentro y fuera de nuestra galaxia, y después…, ¿quién sabe?

Gracias por su atención. Si aprendió algo, estoy pagado.

emilio silvera.

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