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Cómo se han realizado algunos de los más recientes descubrimientos sobre el Universo

Creada01-08-2016
Modificada18-05-2017
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Diciembre28

Reseña del Documental Cómo Nació el Universo de la serie La Fórmula Definitiva

¿Cómo Nació el Universo?

Documental de la serie La Fórmula Definitiva, continuación de ¿De que está hecho el Universo? en el que se muestran los últimos descubrimientos realizados para comprender la Gravedad y saber cómo afectó a la formación de nuestro Universo.

Los científicos llevan más de un siglo intentando dar respuesta a la pregunta definitiva: ¿Cómo Funciona el Universo?

Todos los años se reúnen físicos y matemáticos de todo el mundo en Aspen, Colorado para intercambiar ideas que les permitan acercarse a la elusiva respuesta.

La Fuerza de Gravedad

Albert Einstein desarrolló la fórmula de la Relatividad General que explica los movimientos y las fuerzas que afectan a las masas. Él postuló que las masas provocan una distorsión del espacio en su entorno, tal como una pelota deforma el tejido de una lona elástica, y que los cuerpos más pequeños que pasen por la zona distorsionada verán su trayectoria desviada hacia el centro de esa distorsión. Eso, que podemos experimentar fácilmente con una lona elástica y varias pelotas de distintas masas, ocurre de la misma forma con las estrellas y planetas, solo que en lugar de tratarse de una lona de dos dimensiones hablamos de un 'tejido' espacial de tres dimensiones.

También afirmó que la luz viaja en línea recta por el tejido espacial, pero si el tejido espacial está deformado por una masa, la trayectoria de un rayo de luz se desviará, igual que un planeta en torno a una estrella. Su afirmación fue recibida con escepticismo por la comunidad científica de su época, pero todos se convencieron cuando, aprovechando un eclipse total de Sol, se observaron varias estrellas visibles cerca del borde del disco solar y se comprobó que las estrellas se veían desplazadas de su posición real. Era evidente que las estrellas no podían haberse movido, por lo que la explicación lógica era que los rayos de luz que venían desde ellas hasta nuestros ojos habían sido desviados al pasar cerca de la masa del Sol. Exactamente tal como había predicho Einstein.

La Fórmula de la Relatividad General de Einstein permitía describir el funcionamiento de la Gravedad y del Tejido del Universo, pero había un punto en el que fallaba. Desarrollándola se llegaba a la conclusión de que la Distorsión del Tejido Espacial era inversamente proporcional al cubo de la distancia desde el centro del agujero negro. Por lo que al llegar al centro del agujero negro, donde la distancia es CERO, la distorsión sería Infinita.

Aquí debo mostrar mi desacuerdo.

Si desde el espacio nos acercamos hacia la Tierra, la fuerza de atracción gravitatoria irá aumentando hasta llegar a la superficie. Pero si nos internamos DENTRO del planeta, la fuerza de atracción de la corteza que quede por encima de nuestra posición se anulará con la masa del resto de la corteza, por lo que sólo seremos atraídos por la esfera que hay bajo nuestros pies. Al llegar al centro, la atracción de la masa de la Tierra se ejerce desde todas las direcciones, y la resultante de fuerzas es cero.

En el centro de la Tierra la distorsión gravitatoria del tejido espacial es CERO, y si pudiéramos estar allí en una cápsula que soportase la presión, estaríamos en la más completa ingravidez.

La Fórmula que relaciona la Distorsión con la Distancia es válida desde una distancia infinita hasta la superficie del Planeta o Agujero Negro (con unas muy pequeñas variaciones debidas a los efectos del Gradiente Gravitatorio y la Dispersión Gravitatoria) pero, una vez dentro del planeta, la fórmula debe descartar la masa que está a más distancia del centro que nuestros pies.

La Fuerza Infinita de las Partículas

El joven físico Matvei Bronstein desarrolló la fórmula de la Relatividad combinándola con la de la Física de Partículas, pero el resultado fue desalentador. En vez de conseguir resolver el problema del Infinito, la fórmula reveló que todas y cada una de las partículas elementales del Universo podían dar un resultado Infinito. ¡Infinitos Infinitos!

Su carrera se vio truncada a los 31 años por las purgas estalinistas que acabaron con la vida de más de un millón de rusos, muchos de ellos científicos e investigadores, pero algunos historiadores de la ciencia que han estudiado su obra opinan que Bronstein estaba en camino de convertirse en un posible sucesor del genio de Einstein.

La Teoría de Supercuerdas

El problema de los Infinitos en las fórmulas que describen el funcionamiento del Universo pareció ser resuelto en 1.974 por los físicos Joel Scherk y John H. Schwarz que resucitaron una antigua teoría, la Teoría de Cuerdas, y al combinarla con las fórmulas de la Relatividad y de la Física de Partículas crearon la Teoría de las Supercuerdas.

En esencia la teoría de las Supercuerdas postula que las partículas no son entidades puntuales de tamaño infinitesimal, sino pequeñas cuerdas, unas abiertas, otras cerradas, similares a gomas elásticas que vibraban en el filo del tejido espacial. Y su tamaño no podía reducirse a CERO.

Así, cuando dos partículas colisionan, la distancia entre el centro de ambas partículas nunca puede llegar a CERO, y por consiguiente nunca podrían ejercer una fuerza (ni generar una distorsión) infinita.

Las 10 Dimensiones del Espacio

Pero para que esta teoría fuera correcta las cuerdas no podían vibrar en tres dimensiones. Tenían que vibrar en DIEZ dimensiones. La idea de un espacio-tiempo de cuatro dimensiones de Einstein había sido difícil de asimilar, pero el éxito de sus predicciones llevó a los físicos a aceptarla. Diez dimensiones eran mucho más difíciles de aceptar.

Menospreciadas sus teorías, y quizás por otros motivos personales, el joven Scherk se sumió en una depresión que años más tarde le llevaría a quitarse la vida. Schwarz siguió trabajando en su fórmula de las supercuerdas para encontrar una demostración indubitable. A su investigación se unió el físico Michael Green y entre ambos fueron desarrollando las fórmulas hasta encontrar un hecho extraño: En muchos de sus desarrollos aparecía el número 496.

El número 496 no es un número cualquiera, sino que es lo que se conoce como Número Perfecto, en el que si lo descomponemos en sus factores primos y los sumamos, da el mismo número. Ya era conocido y descrito en la Grecia Clásica, donde se le consideraba como un número relacionado con la creación.

Y además consiguieron desarrollar sus fórmulas hasta que de ellas surgieron, de una forma muy elegante y sin contradicciones, las fórmulas de la Relatividad y de la Física de Partículas.

La Teoría de la Membrana

La teoría comenzó a ser aceptada por la comunidad científica, pero se enfrentó a un nuevo obstáculo descrito por Stephen Hawking. Si en el interior de un Agujero Negro la masa está tan comprimida que alcanza una densidad infinita, entonces las partículas no tendrían espacio para moverse, ni siquiera para vibrar. Y si las partículas no vibran ¿cómo puede haber calor?

Para superar esta contradicción, Joseph Polchinski sugirió que las cuerdas no actúan como entidades independientes, sino que están entretejidas en una Membrana, tal como los hilos de un tapiz o una toalla. Con la teoría de la Membrana resultaba que las piezas que se habían considerado elementales no eran tales, sino que estaban compuestas de numerosas cuerdas entretejidas, y desarrollando las fórmulas que describían la Membrana resultó posible calcular el Calor que existe dentro de los Agujeros Negros.

Y, lo más sorprendente, a partir de la Teoría M se desprende la posibilidad de que realmente existan ONCE dimensiones y que nuestro Universo no es más que uno entre 10500 Universos posibles. Esto es como un pequeño grano de arena en medio de TODOS los granos de arena de todas las playas de todos los planetas de todas las galaxias de varios centillones de Universos.

En mi opinión

Para quien guste de las matemáticas y las más modernas teorías sobre la Física del Universo, este es un documental MUY interesante.

Stephen Hawking, en el prólogo de Una Breve Historia del Tiempo, dijo que un editor le había dicho que por cada fórmula matemática que incluyera en su libro perdería la mitad de posibles lectores, pero a mí, personalmente, la primera vez que vi una fórmula matemática en una novela fue con nueve años, al leer De la Tierra a la Luna, de Julio Verne, y me fascinó tanto como aún hoy en día lo hace, así que para mí ha sido un magnífico documental. Lamento no tener los conocimientos matemáticos necesarios para entender las fórmulas expuestas, pero la realidad que describen no hace más que revelar lo compleja y maravillosa que puede llegar a ser la Ciencia.

Animo a que veáis el documental y espero que pronto comprobemos si la teoría M es la teoría definitiva o si el Universo es aún más complejo y maravilloso de lo que hasta ahora hemos imaginado.

Ver Ficha de Cómo Nació el Universo de la serie La Fórmula Definitiva

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