La física de patas arriba

Es curioso. Nadie habla de física. Ni tan siquiera cuando pasa algo realmente interesante. Y la verdad es que la semana pasada pasó algo realmente interesante.

Una ley física es un conjunto de ecuaciones y postulados de los que se derivan varias consecuencias y hechos sobre el mundo real que se comprueban mediante experimentos. A "grosso modo", dos grandes teorías han sobrevivido a la cruel selección natural: la relatividad general y la física cuántica. Intentar siquiera dar una versión general y superficial de la introducción de la parte más fundamental de estas dos teorias es bastante pedir, así que solamente diré que la relatividad general gobierna el mundo macroscópico, a escalas grandes, mientras la mecánica cuántica explica y da sentido al sinsentido del mundo microscópico: átomos, partículas elementales y demás. Las dos teorías, realmente soberbias, explican de manera exquisita los fenómenos de sus campos. Pero sucede algo realmente preocupante: una teoría excluye la otra. Es decir, las dos no pueden ser correctas a la vez. Experimentalmente no se ha podido falsar ninguna de las dos, pero los postulados de una niegan los de la otra y viceversa. Y esto es un problema.

El primero que se procupo por todo este asunto de manera notable fue Einstein. Dedicó los últimos años de su vida a la búsqueda de la Teoría del Todo, una ley física que reuniese la relatividad y la cuántica en armonía. Pero este genio que años atrás había reinventado la física no una, sino dos veces, se topó con un muro que no pudo sortear y murió sin haber hecho avances significativos. Y desde entonces que esta teoría del todo sigue oculta en las sombras, entre burbujas cuánticas y el suave tejido del espaciotiempo.

Con el tiempo, se han creado dos frentes diferenciados entre los físicos teóricos que buscan esta Teoría del Todo. Por un lado, los físicos que defienden la teoría de supercuerdas (ST - String Theory) proponen la idea de un mundo donde las partículas elementales no sean tales sino que sean pequeñas cuerdas (desesperadamente pequeñas) que vibran y se retuercen entre 11 dimensiones a través de complejas burbujas topológicas llamadas variedades de Calabi-Yau. Por otro lado, están los partidarios de la unificación de la física mediante la llamada gravedad cuántica de bucles (LQG - Loop Quantum Gravity) que liga de una manera que desconozco totalmente la cuántica con la gravedad. Después hay algunos lobos solitarios como Roger Penrose que sigue con su teoría de twistors. Cabe decir que estas teorías están en desarrollo y que tienen sus más y sus menos en cada uno de sus campos.

Y la verdad es que el panorama es un verdadero campo de batalla: los roces entre teóricos de cuerdas y partidarios de la LQG son más que frecuentes y la verdad es que da una imagen bastante pintoresca. Pero la bomba estalló hace una semana.

Garret Lisi es un físico que había pasado sin pena ni gloria por el panorama de físicos teóricos (aunque el hombre es un gran surfista...) pero que el día 6 de este mes presentó un trabajo en arXiv titulado "una teoría del todo excepcionalmente simple". En el artículo, Lisi usa una estructura matemática llamada E8 para desarrollar su teoría. El E8 es un grupo especial de álgebras de Lie que puede describir una variedad de 248 dimensiones complejas. Lo que hace Lisi, es establecer un isomorfismo, una biyeccion, entre partes de la teoría estándar y la relatividad con esta estructura matemática. Al final, resulta que más o menos todo encaja, aunque hace algunas predicciones que ni han estado observadas y algunas otras que no han sido comproobadas por lo infinitamente complejos que son los cálculos. Pero el mismo Lisi dice que esto no es más que una dirección, un camino a seguir que merece tenerse en cuenta, en ningún momento va más allá.

Y la bomba explotó. Por todos lados uno puede ver opiniones de lo más dispares. Desde teóricos de cuerdas que critican sin ningún rencor el trabajo de Lisi y lo califican como poco menos que una criaturada, hasta otros que lo califican como la mejor idea desde hace muchísimo tiempo, y otros que aún van más allá y proclaman como la teoría del todo ya está totalmente encarrilada y comparan a Garret y su trabajo con el Einstein de 1905. Penrose se mantiene al margen, y yo con él.

Por un lado, es comprensible la indignación, ya que, como alguien muy acertadamente dijo, lo que ha hecho Lisi es coger un tablero de ajedrez y a cada pieza le ha dado un significado en el mundo físico. Por otro, parece una idea original y, lo que es más importante, que podrá ser falseada con facilidad con el LHC, el acelerador de partículas que se estrenará el año que viene.

Pero lo curioso de la historia es que, como leí por ahí, es curioso que Lubos Motl (teórico de cuerdas) y Lee Smolin (LQG), dos de los más importantes físicos en sus respectivos campos, tengan opiniones tan diferentes sobre el tema. ¿Cómo puede ser que Motl, que algo de física sabrá, diga que el trabajo de Lisi es literalemente una mierda y que Smolin, que algo de física también sabrá, diga que es lo mejor que ha visto en mucho tiempo? ¿Es que la física es algo de opiniones? Es decir, en principio uno solamente puede mantener una postura contraria a una teoria física si se mantiene fuera de la racionalidad, si piensa de manera irracional. ¿Qué sucede aquí? Supongo que la física a estas escalas en tan complicada y tan difusa que sí, la intuición y el corazón juegan un papel imporante. Y esto será así hasta que los datos experimentales empiecen a hablar por si mismos y empezar a descartar y mutilar teorías mediante la inmutable selección natural, hasta que sobrevivia la más fuerte.

Y Penrose estará ahí para verlo, y yo con él.


Pues eso, que los cimientos de la física no se han destruido como en 1905, pero es el primer temblor que precede al terremoto que se avecina que, a buen seguro, nos obligará a adaptar la mente a una nueva concepción del espacio y del tiempo (sobretodo del tiempo) que abrirá nuevas puertas a misteriosas, inquietantes e irresistibles verdades e interrogantes sobre el universo y la conciencia, sobre un mundo que aún hay que descubrir.

Y yo estaré ahí para verlo, y Penrose conmigo.