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¿Por qué todavía no podemos formular la teoría del todo? ¿Cómo se está tratando de completar?

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Aprendiendo a Aprender

Resumido en pocas palabras: Porque faltan datos. Lo explico con un ejemplo.
La ley de la gravedad de Newton nos dice que dos objetos se atraen con una fuerza proporcional a su masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Hasta aquí perfecto, pero, ¿Por qué las masas se atraen? ¿Por qué decae en proporción al cuadrado de la distancia en lugar de, por ejemplo, al cubo? Es decir, las leyes de Newton nos explican como funciona la gravedad, pero no nos dicen ni que es la gravedad ni porque funciona precisamente de esta forma.
Las respuestas a estas preguntas llegaron durante el S.XIX; las investigaciones de Maxwell sobre el electromagnetismo le llevaron a formular su teoría de campos, teoría que se observó que podía describir también la gravedad, y al reformularla en base a la teoría de campos se pudo entender por fin porque la gravedad decae precisamente con el cuadrado de la distancia. Posteriormente, Einstein a partir del trabajo de Maxwell y los resultados del experimento Michelson-Morley, elaboró la teoría de la relatividad, que contestaba por fin a la pregunta de que es la gravedad.
Pues bien, hoy día nos encontramos en el mismo punto. La teoría de la relatividad de Einstein explica la estructura del espacio-tiempo pero no nos dice porque la estructura es la que observamos en vez de otra diferente ni tampoco nos explica porque existe el espacio-tiempo.
Es decir, nos encontramos en el punto en que necesitamos una nueva teoría física que nos permita examinar la realidad desde un ángulo diferente, para poder ver cosas que ahora mismo no vemos.
Lo paradójico es que ya tenemos otra teoría para estudiar el mundo: La física cuántica, pero parece que cuántica y relatividad están totalmente desconectadas, es decir, lo que nos dice una no se puede aplicar a la otra. Para ser mas precisos, en la naturaleza se han identificado cuatro fuerzas: gravedad, electromagnetismo, nuclear débil y nuclear fuerte. El problema es que la fuerza de la gravedad es demasiado débil con lo que sus efectos no son perceptibles en el mundo cuántico, lo que significa que no se pueden hacer experimentos cuánticos en los que intervenga la gravedad, con lo que la física cuántica ha podido dar una descripción de las otras tres fuerzas pero no de la gravedad; de hecho, la situación es aun peor, la gravedad tiene un comportamiento completamente diferente al de las otras tres fuerzas lo que significa que no podemos extrapolar, no podemos aplicar a la gravedad lo que hemos averiguado de las otras fuerzas. Y, para redondear, ni siquiera tenemos un nuevo Michelson-Morley; no nos hemos encontrado con ningún experimento que haya dado un resultado que se salte las teorías conocidas, abriendo así la puerta a una nueva física.
En resumen, que estamos en un callejón sin salida. Tenemos dos teorías que funcionan muy bien, la relatividad y la cuántica, pero no tenemos ningún camino que nos permita seguir adelante.
En estos momentos, el mejor candidato a teoría del todo es la teoría de cuerdas; esta teoría nació de suponer que el ingrediente básico de la realidad son unas minúsculas cuerdas que, según su modo de vibración, darían origen a las diferentes partículas y fuerzas. Esta teoría le encanta a los físicos por dos motivos, el primero, porque permite dar una descripción cuántica de la gravedad unificando así relatividad y cuántica, y el segundo, porque proporciona lo que podríamos llamar “kit de construcción de universos”; es decir, está teoría no solo nos explica porque el universo es como es, sino que nos habla de la existencia de otros universos con leyes naturales diferentes.
El problema de la teoría de cuerdas es que, al haber nacido de suposiciones hipotéticas, carece de una base sólida con lo que se ha convertido en un cajón de sastre en el que cabe todo, incluyendo muchos planteamientos contradictorios. Mientras no haya observaciones que la validen, me temo que la teoría de cuerdas es filosofía mas que ciencia.

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