El Rey de la eternidad (relatividad) (página 4)

Desde los tiempos de los antiguos griegos, los
filósofos han especulado acerca de que tras la aparente
diversidad de fachadas de la realidad se oculta una subyacente
unidad, y por lo tanto la lista de las fuerzas que se despliegan
a nuestro alrededor puede ser acortada hasta el grado de que
incluso llegue a contener una sola expresión. Por ejemplo,
la filosofía mecánica del siglo XVII propuso que
todas las fuerzas podrían reducirse a una única
fuerza de contacto entre pequeñas partículas
sólidas. Este esquema se abandonó después de
la aceptación general de la existencia de fuerzas
gravitacionales que actuaban a larga distancia, propuestas por
Isaac Newton; pero, al mismo tiempo, el trabajo de Newton, en sus
"Principia", proveían la primera evidencia
dramática de unificación de fuerzas que en aquel
momento pertenecían a parcelas diferentes: el trabajo de
Galileo sobre la gravitación terrestre, las leyes de
Kepler del movimiento planetario y los fenómenos de las
mareas. Todas ellas, sin embargo, fueron cuantitativamente
explicadas mediante una simple ley llamada "La gravitación
universal".

En 1820, Hans Christian Oersted descubrió una
conexión entre la electricidad y el magnetismo; muchas
décadas de trabajo culminaron en la teoría del
electromagnetismo de James Clerk Maxwell. También, durante
los siglos XIX y XX, gradualmente fueron apareciendo muchos
ejemplos de fuerzas de contacto, elasticidad, viscosidad,
fricción y presión que podían aunarse como
resultado de las interacciones eléctricas entre
pequeñísimas partículas de materia. A
finales de 1920, la incursión de mecánica
cuántica mostró que los enlaces químicos
entre átomos eran ejemplos de fuerzas eléctricas
cuánticas, corroborando la jactancia de Dirac que "las
leyes físicas subyacentes necesarias para elaborar una
teoría matemática útil para una gran
parte de la física y para toda la química ya
son completamente conocidas". Se trataba, pues, de asociar dichas
fuerzas fundamentales en un solo modelo totalizador que explicara
de forma efectiva interacciones complejas de fuerzas
aparentemente diversas y no correlacionadas.

Los intentos de unificar gravedad con magnetismo se
remontan a los experimentos de 1849-1850 de Michael Faraday.
Después de la teoría gravitatoria (relatividad
general) de Einstein publicada en 1915, la búsqueda de una
teoría del campo unificado que combine gravedad con
electromagnetismo se tornó más seria. Al mismo
tiempo, se hizo plausible el decir que no existían
más fuerzas fundamentales. Prominentes contribuciones
fueron dadas por Gunnar Nordstrom, Hermann Weyl, Arthur
Eddington, Theodor Kaluza y Oskar Klein, pero la más
notable fue dada por Einstein y sus colaboradores. No obstante,
ninguna de estas propuestas tuvo éxito.

La búsqueda fue detenida por el descubrimiento de
las fuerzas nucleares débil y fuerte, que no podían
ser anexadas dentro de la gravedad o el electromagnetismo. Otro
obstáculo fue la incursión de la mecánica
cuántica, que tuvo que ser aceptada desde el inicio y no
emergió como consecuencia de la teoría unificada
determinista, como Einstein esperaba. Gravedad y
Electromagnetismo pudieron coexistir pacíficamente al
principio como tipos de fuerzas incorporadas en la física
de Newton, pero los años han mostrado que la gravedad no
puede ser incorporada en el panorama cuántico, aunque
sí el electromagnetismo. Esto deja sola a la gravedad, al
no poder unificarse con las otras fuerzas fundamentales. Por esta
razón, el trabajo de unificación en el siglo XX se
focalizó en entender las tres fuerzas "cuánticas":
el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y
fuerte. Las dos primeras fueron unificadas en 1967-1968 por
Sheldon Glashow, Steven Weinberg, y Abdus Salam. Por su parte,
las fuerzas fuerte y la electrodébil coexisten en el
modelo estándar de partículas, pero se mantienen
distintas. Muchas teorías unificadoras han sido propuestas
para unificarlas, aunque por su simpleza han sido descartadas
experimentalmente; pero la idea general, especialmente cuando se
vinculan con las llamadas "supersimetrías", es que por esa
vía se alcanzarán buenos resultados, y ésa
es la forma de pensar que actualmente prepondera en la comunidad
teórica de física.

Se espera que la Teoría del Todo unifique todas
las interacciones fundamentales de la naturaleza, que son
consideradas como cuatro: gravitación, fuerza nuclear
fuerte, fuerza nuclear débil y electromagnetismo.
Podría ser prematuro el estar buscando la teoría
del todo cuando todavía no existe evidencia directa de una
posible unificación electronuclear, y mientras que a la
vez hay muchas diferentes propuestas de GUTs (Grandes
unificaciones teóricas). No obstante, muchos
físicos creen que la unificación es posible, debido
en parte a la historia de convergencia hacia una misma
teoría. La supersimetría se ve plausible no
sólo por su "belleza" teórica, sino también
por su naturalidad al producir grandes cantidades de materia
oscura como reclama la cosmología. Puede que las GUTs no
sean claramente la respuesta final. Tanto el modelo
estándar actual como la propuesta de GUTs son
teorías cuánticas de campos que requieren la
problemática técnica de la renormalización.
Es usual considerar como un signo de que hay una sola
teoría de campos el hecho de que se puedan omitir
fenómenos cruciales sólo a muy altas
energías. Además, la inconsistencia entre la
mecánica cuántica y la relatividad general implica
que una de las dos debe ser remplazada por una teoría que
incorpore la gravedad cuántica.

La única candidata principal a una teoría
del todo, en el momento presente, es la "teoría de
supercuerdas". Investigaciones en curso sobre la gravedad
cuántica de bucles puede eventualmente jugar un rol
fundamental en una teoría del todo, aunque éste no
es el principal objetivo: estas teorías intentan lidiar
con la renormalización mediante el
establecimiento de algunas claves en el límite inferior de
escalas de longitud posible. La teoría de supercuerdas y
la supergravedad (se cree que ambas son casos especiales de una
teoría M sin definir) suponen que el universo tiene en
realidad más dimensiones que lo que puede detectarse a
simple vista: tres espaciales y una temporal. La
motivación tras este acercamiento comienza con la
teoría de KaluzaKlein, en donde se notó que al
aplicar la relatividad general en un universo de 5 dimensiones
(una dimensión más, de doblado) mantenía la
equivalente a la relatividad general de 4 dimensiones, con las
leyes de Maxwell del electromagnetismo también en 4
dimensiones. Esto ha dado lugar a esfuerzos para trabajar con
teorías de muchas dimensiones, en las que se espera que se
puedan producir ecuaciones que sean similares a las conocidas en
física. La noción de extradimensiones
también ayuda a resolver el problema de la
jerarquía, donde la pregunta de porqué la gravedad
es más débil que cualquier otra fuerza fundamental
hallaría respuesta, y la tal respuesta señala a que
la gravedad estaría en una dimensión extra con
respecto a las otras tres fuerzas.

A finales de 1990 se notó que uno de los
problemas de tener muchas candidatas a teorías del todo
(pero particularmente con respecto a la teoría de cuerdas)
era que éstas no contenían las
características de predecir unívocamente el
universo que habitamos. Por ejemplo, muchas teorías de la
gravedad cuántica pueden crear universos con un
número arbitrario de dimensiones o con arbitrarias
constantes cosmológicas. Incluso la "estándar"
teoría de cuerdas 10-dimensional permite a las dimensiones
"espiraladas" ser compactadas en muchos diferentes
caminos.

Una solución especulativa es que muchas de esas
posibilidades son realizables en uno u otro de los universos
posibles, pero sólo un número pequeño de
ellos son habitables, y por lo tanto las constantes universales
fundamentales en nuestro cosmos son en definitiva el resultado de
un principio antrópico. Esta aproximación
antrópica es duramente criticada en el seno del actual
materialismo científico de alto nivel, aduciendo que como
la teoría es tan flexible puede abarcar casi cualquier
observación y consecuente no puede hacer predicciones
útiles (falsas o verificables). Desde este punto de vista,
la teoría de cuerdas corre el riesgo de ser considerada
como pseudociencia, esto es, una teoría infalsable que es
constantemente adaptada para que los resultados experimentales se
ajusten a ella.

Recientemente han surgido dos teorías que
podrían algún día evolucionar hasta la
mencionada teoría unificada. Una es la Teoría M
(sin definir todavía), una variante de la teoría de
cuerdas basada en un espacio de 11 dimensiones. La segunda es la
denominada "teoría cuántica de bucles", que postula
que el propio espaciotiempo estaría cuantizado
dimensionalmente, algo que por ahora no ha sido
demostrado.

El estatus de la física en la ToE (teoría
del todo) está abierto a un debate filosófico.
Considerando la hipótesis de que se halle definitivamente
plausible, una teoría del todo física podría
coincidir con una teoría filosófica del todo. De
hecho, algunos filósofos (Platón,
Aristóteles, Hegel, Whitehead) han intentado construir
sistemas que lo abarcan todo. No obstante, un pequeño
número de científicos actuales indica que el
teorema de incompletitud de Gödel implica que cualquier
intento de construir una teoría del todo está
abocada al fracaso. El teorema de Gödel dice que cualquier
teoría matemática suficientemente compleja es o
bien inconsistente o bien incompleta. Stanley Jaki
señaló, en su libro "La relevancia de la
física" de 1966, que cualquier teoría del todo
deberá ser una teoría matemática
consistentemente no-trivial, con lo que debe ser incompleta. Jaki
considera, por tanto, que este hecho arruina la expectativa de
una genuina teoría determinista del todo. Freeman Dyson,
por su parte, ha afirmado que: "El teorema de Gödel implica
que la matemática pura no es exhaustiva. No importa
cuántos problemas pueda resolver, siempre habrá
otros problemas que no puedan ser resueltos con las reglas
existentes. Del teorema de Gödel, pues, se concluye que la
física tampoco es exhaustiva. Las leyes de la
física son configuraciones finitas de reglas e incluyen
las reglas para hacer matemáticas, a fin de que el teorema
de Gödel se aplique a ellos" (NYRB, 13-5-2004).

Stephen Hawking fue originariamente proclive a una
teoría del todo, pero después de considerar el
teorema de Gödel concluyó que no podría ser
obtenida: "Muchas personas estarán muy disgustadas si no
hay una teoría última que pueda formular un
número finito de principios. Yo solía pertenecer a
ese campamento, pero he cambiado mi forma de pensar" ("Gödel
y el fin de la física", Stephen Hawking,
20-7-2002).

Sin embargo, muchos científicos y
matemáticos creen que el teorema de Gödel es
completamente irrelevante cuando se discute la "teoría del
todo". Opinan que el teorema de Gödel no impide que un
matemático compute qué ocurre después de
cualquier cantidad de tiempo, o no impide que una persona conozca
las reglas para hacer los cálculos. Todo lo que el teorema
de Gödel dice es que, incluso conociendo todas las reglas,
sería imposible predecir qué nuevos patrones se
producirán eventualmente con esas reglas. Para ilustrar,
consideremos el "Juego de la Vida" de Conway; se trata de un
autómata celular completo, donde una variación del
argumento del teorema de Gödel mostraría simplemente
que el comportamiento del autómata a lago plazo no
podría ser predicho a partir de una configuración
inicial arbitraria, y, por tanto, una criatura hipotética
que viviera dentro del juego no podría conocer todas las
derivaciones. Las reglas del autómata serían como
la teoría del todo, y podría ser conocida incluso
para las criaturas dentro del autómata.

Ninguna teoría física actual se cree que
sea precisamente exacta. En lugar de ello, la física ha
procedido a trabajar por medio de series de "aproximaciones
sucesivas", permitiendo predicciones cada vez más exactas
sobre una amplia gama de fenómenos. Muchos físicos
creen que existen numerosos errores en los confusos modelos
teóricos en comparación con la naturaleza de la
realidad y sostienen que la serie de aproximaciones nunca
culminarán en una "verdad" absoluta. El mismo Einstein
expreso esta visión en ocasiones, pues desde su punto de
vista podemos razonablemente esperar por "una" teoría del
todo donde se incorporen todas las fuerzas conocidas actualmente,
pero no deberíamos esperar conseguir la respuesta final.
En cambio, estaba abierto a opinar que a pesar de la aparente
complejidad matemática de cada teoría, en un
sentido profundo y asociado con su subyacente simetría
gaugiana y el número de constantes físicas
universales, las teorías se podrán simplificar. Si
eso ocurre, el proceso de simplificación no parece que
pueda continuar indefinidamente.

Hay un debate filosófico dentro de la comunidad
física acerca de la existencia o no de la teoría
del todo y si ésta debería ser llamada la "ley
fundamental del universo". Desde la posición reduccionista
dura, la teoría del todo debe ser la ley fundamental y
todas las otras teorías que se aplican en el universo
serán una consecuencia de la ley del todo. Otra
visión es que las leyes emergentes (llamadas "leyes libres
flotantes" por Steven Weinberg), donde gobierna un comportamiento
de sistemas complejos, deberían ser igualmente
fundamentales. Un ejemplo lo provee la segunda ley de la
termodinámica. La idea es que a través de nuestro
universo esas leyes describen sistemas cuyo comportamiento puede
hipotéticamente ser predicho por una ToE, la cual
también será válida para describir
fenómenos que se realicen en un universo restringido a
diferentes leyes de bajo nivel, sujeto sólo a algunas
condiciones muy especiales. Por lo tanto no es de ayuda, ni
siquiera en principio, invocar un nivel bajo de leyes para
discutir el comportamiento de los sistemas complejos. Tal vez por
ello la Termodinámica debería mantenerse como
disciplina en pleno vigor y no tratar de reducirla a un nivel
teórico de complejidad menor, por temor a perder de vista
(con la consecuente pérdida de información) el
hecho de que la realidad se presenta a través de muchas y
diferentes estructuras físicas con distintos grados de
complejidad y que los fenómenos emergentes parecen romper
irreconciliablemente la conexión o
continuidad conceptual con los submundos que los
soportan y también con los supermundos que ellos mismos
eventualmente pudieran soportar.

Conclusión. A la luz de las sagradas
escrituras, se hace evidente que el universo material que nos
alberga no es todo el cosmos global que pertenece a la realidad.
Este universo en donde nosotros vivimos, o universo material,
presenta ciertos rasgos sorprendentes, como los descritos por la
relatividad general (RG) y la mecánica cuántica de
segunda generación (MC2). Pero la Biblia deja entrever que
hay un mundo mucho más extenso que el que se observa con
la ayuda de los actuales recursos científicos y
tecnológicos humanos, el cual englobaría lo que
podemos llamar "región espiritual" o universo de las
criaturas angélicas. Así que una "teoría del
todo", referida al universo material que nos alberga, es del
"todo" engañosa conceptualmente.

En efecto, si, como los científicos han venido
creyendo, la ToE (teoría del todo) fuera alcanzable
finalmente, lo único que se habría podido conseguir
(para desdicha y frustración de los más
ilusionados) es una teoría de "todo el universo material",
esto es, una teoría que explicara un subconjunto cuasi
infinitesimal de toda la realidad inundante, siendo dicho
"subconjunto" nuestro universo material. Gracias al estudio
profundo de las sagradas escrituras, pues, podemos comprender
esto.

La realidad es algo que nos desborda infinitamente,
tanto a nosotros como a las demás criaturas sobrehumanas
que habitan la "región" espiritual. Las investigaciones
hechas acerca de los niveles de organización de la materia
parecen poder extrapolarse a una organización más
profunda, que sirve de soporte a lo que en nuestra ignorancia
llamamos "materia". El análisis numérico, por otra
parte, nos permite entrever que no se puede agotar la escalera en
descenso que nos lleva hacia sillares cada vez más
diminutos que pudieran servir de soporte a niveles organizativos
o capas más superiores de la realidad. La
progresión hacia lo infinitesimal no tiene límites
teóricos, lo cual significaría que dicha realidad
desborda a cualquier criatura inteligente, por excelsa que sea,
excepto al Creador.

Tal vez en el futuro no muy lejano seamos capaces de
comprender un poco más exactamente la formi-

dable magnitud que eleva al Todopoderoso por encima de
cualquiera de sus criaturas inteligentes, ya a nivel individual o
a nivel de colectividad. Quizás percibamos bien que la
infinita distancia cognitiva entre el Altísimo y sus
criaturas es de tal envergadura que hace que todo, aparte de
Él, sea comparativamente "inexistente" o una "irrealidad":
"Todas las naciones son como algo inexistente delante de
Él (Jehová Dios, el Todopoderoso); como nada y como
una irrealidad Le han sido estimadas" (Isaías 40:
17).

Autor:

Jesús Castro