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Teoría de cuerdas: cómo entender el Universo con las matemáticas de la música de Pitágoras – 26/10/2021 – Ciencia / Brasil

Desde que existimos los humanos, hemos estado mirando las estrellas. Mientras los admiramos, nos preguntamos cómo llegaron allí y qué hay más allá de ellos.

Los científicos de todo el mundo han estado tratando de encontrar una teoría simple para explicar cómo funciona el universo. Una teoría de todo.

Se han probado muchas tesis, pero hasta ahora ninguna ha explicado completamente lo que vemos en nuestro Universo. Sin embargo, existe una idea particularmente atractiva que algunos físicos teóricos creen que puede ser correcta: la teoría de cuerdas.

«La teoría de cuerdas es finita. No explota, no se colapsa sobre sí misma. Por eso creemos en ella. Otras teorías colapsan, explotan, pero la teoría de cuerdas no», dijo el renombrado físico teórico estadounidense Michio Kaku. la BBC.

Kaku ha pasado décadas tratando y tratando de responder algunas de las preguntas más importantes jamás formuladas.

¿Qué pasó antes del Big Bang? ¿Hay otros universos? ¿Qué hay al otro lado de la creación? ¿O al otro lado de un agujero negro? ¿Son posibles los llamados agujeros de gusano? ¿Y las dimensiones superiores? ¿Vivimos en un multiverso?

«Estas preguntas no se pueden responder utilizando nuestro conocimiento actual», dice, refiriéndose a nuestras mejores teorías disponibles actualmente sobre cómo funciona el Universo.

De hecho, en ocasiones incluso ofrecen versiones contradictorias.

La teoría de la relatividad general de Albert Einstein funciona perfectamente bien para las predicciones sobre los movimientos de estrellas y galaxias, pero no funciona cuando se aplica al comportamiento de partículas subatómicas.

La teoría cuántica, por otro lado, es excelente con los átomos, pero predice que todo el universo debería colapsar en un agujero negro, lo que claramente no es así porque todavía estamos aquí.

¿Encontraremos entonces una única teoría que pueda explicarlo todo?

Pitágoras

“Hace 2.000 años, Pitágoras se hizo la misma pregunta. El gran matemático griego pensó que debería haber un principio unificador, un paradigma para resumir la vasta creación que vemos a nuestro alrededor en el Universo que conocemos”, explica Michio Kaku.

«Miró a su alrededor y vio una lira. Cuando tocas las cuerdas de una lira, obtienes una nota. Si tocas otra, obtienes otra nota, y él dijo: ‘¡Ajá! Las matemáticas de la música son lo suficientemente ricas como para explicar la diversidad’ ‘. de todo lo que vemos a nuestro alrededor «.

Sólo recientemente, explica Kaku, se les ha ocurrido a los científicos formular una nueva teoría basada en la idea pitagórica de la música. En otras palabras, teoría de cuerdas.

Entonces, ¿cómo pasamos de las reflexiones musicales de Pitágoras a la física?

En primer lugar, es necesario observar el trabajo realizado en un acelerador de partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones del CERN —Centro Europeo de Investigación—, donde diminutas partículas se rompen en pedazos en colisiones de alta energía y luego se estudian en detalle.

Estos experimentos son la mejor manera para que los científicos prueben teorías sobre cómo funciona el Universo.

¿Y qué predice la teoría de cuerdas sobre estos elementos estudiados en el acelerador de partículas?

Kaku explica.

«Ahora creemos que todos esos cientos de partículas subatómicas que obtenemos al romper protones en el Gran Colisionador de Hadrones no son más que notas musicales, como imaginó Pitágoras».

¿Y qué predice la teoría de cuerdas?

Según Kaku, muchos científicos ahora creen que los cientos de partículas subatómicas que obtenemos al romper protones en el Gran Colisionador de Hadrones «no son más que notas musicales», como creía Pitágoras.

Explica diciendo que si tuviéramos un supermicroscopio y miráramos un electrón con él, veríamos algo que parece una goma de papelería, circular, vibrando.

La teoría se llama «cuerdas» porque el movimiento vibratorio de una de estas partículas es el mismo que el de una cuerda en un instrumento musical como un arpa o una guitarra. Si le ponemos algo de energía, vibra.

«Si vibra de una manera, lo llamamos electrón. Si vibra de otra manera, lo llamamos neutrino. Y si vibra de otra manera, lo llamamos quark. Pero es el mismo ‘elástico'», dice Kaku.

La teoría de cuerdas nos ofrece una posibilidad tentadora: una explicación de la gran variedad de elementos y fenómenos que observamos en el Universo y en la Tierra, desde las colisiones de estrellas hasta las colisiones de átomos.

Por supuesto, la teoría de cuerdas es solo eso, una teoría, una hipótesis. Sus críticos afirman que muchas de sus predicciones no pueden demostrarse científicamente, algo que reconoce el propio Michio Kaku.

Sus partidarios, sin embargo, lo ven como la mejor esperanza para unificar la física. Kaku incluso cree que podría explicar el misterio de la materia oscura.

«La materia oscura constituye la mayor parte de la materia del Universo. Es invisible y mantiene unidas a las galaxias. Pero, ¿cómo podemos probarlo?», Pregunta, antes de ofrecer la respuesta que ofrece la teoría de cuerdas.

«Creemos que la materia oscura podría ser la siguiente octava de la cuerda», dice.

«Si pudiéramos magnificar todas las partículas que vemos a nuestro alrededor, veríamos muchas bandas elásticas circulares vibrando a diferentes frecuencias. Pero la banda elástica tiene octavas más altas. Eso es lo que creemos que es la materia oscura».

Si Michio Kaku tiene razón, la enorme complejidad de todo el Universo podría reducirse a la vibración simple y elegante de las cuerdas.

«Creo que algo que deberíamos entender», dice, «es que la física en su nivel fundamental se vuelve más y más simple, pero también más poderosa, cuanto más nos adentramos».

«El Universo es más simple de lo que pensamos».

Noticia de Brasil
Fuente: uol.com.br

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