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    <body> &lt;meta name="Title" content=""&gt; &lt;meta name="Keywords" content=""&gt; &lt;meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"&gt; &lt;meta name="ProgId" content="Word.Document"&gt; &lt;meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"&gt; &lt;meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"&gt; &lt;link rel="File-List" href="file://localhost/Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_filelist.xml"&gt;   &lt;p class="MsoNormal"&gt;Me preguntaron si yo sab&#237;a qu&#233; era la antimateria y contest&#233;: &#8220;S&#237;, la materia formada por antipart&#237;culas&#8221;. &#8220;&#191;Y qu&#233; son las antipart&#237;culas?&#8221;, prosigui&#243; mi contertulio. &#8220;Part&#237;culas como las que conocemos, pero con carga opuesta. Por ejemplo, un antiprot&#243;n es un prot&#243;n con carga negativa&#8221;. Me detuve al darme cuenta que en realidad no entend&#237;a qu&#233; diantre era la antimateria&#8230;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/gon-2-antielectron.jpg" id="img_1" class="imgdcha"&gt;Por suerte en casa de Antonio hab&#237;a un f&#237;sico. Le preguntamos. Tras el t&#237;pico &#8220;No es mi campo&#8221; logramos arrancar la siguiente explicaci&#243;n: &#8220;la antimateria es como la materia ordinaria, pero con part&#237;culas de carga contraria. Como el positr&#243;n, que es un electr&#243;n con carga positiva&#8221;. Y se qued&#243; tan ancho. &#8220;&#191;Pero qu&#233; es? &#191;de d&#243;nde salen estas part&#237;culas?&#8221;, insistimos. &#8220;Ya os he dicho que no era mi campo&#8230;&#8221;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;Alguien sac&#243; un iPhone y ley&#243; &lt;a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Antimatter" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Antimatter" id="link_0"&gt;la entrada de Wikipedia&lt;/a&gt; : &#8220;la antimateria se compone de antipart&#237;culas de la misma manera que la materia de part&#237;culas. Por ejemplo, un antielectr&#243;n (electr&#243;n con carga positiva) y un antiprot&#243;n (prot&#243;n con carga negativa) podr&#237;an formar un &#225;tomo de antihidr&#243;geno&#8230;&#8221; 

            



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;Desesperado, al llegar a casa envi&#233; un mail a &lt;a href="../apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/9/1/lhc-arranca-mayor-experimento-cientifico-la-historia" title="http://lacomunidad.elpais.com/apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/9/1/lhc-arranca-mayor-experimento-cientifico-la-historia" id="link_1"&gt;Gonzalo&lt;/a&gt; , f&#237;sico de part&#237;culas que trabaja con el &lt;a href="http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html" title="http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html" id="link_4"&gt;CERN&lt;/a&gt; , pregunt&#225;ndole cuando pod&#237;amos charlar por Skype.





















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;span style="font-size: 14pt; font-family: ArialMT; color: rgb(51, 51, 51);"&gt;&lt;em&gt;
&lt;/em&gt;&lt;/span&gt;

      



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/gon-2-foto.jpg" id="img_0" class="imgizqda"&gt;&lt;em&gt;&lt;/em&gt;&lt;strong&gt;Gonzalo Merino&lt;/strong&gt;





&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt; Investigador del&lt;/em&gt; &lt;span style="font-size: 14pt; font-family: ArialMT; color: rgb(51, 51, 51);"&gt;&lt;em&gt;&lt;span style="color: rgb(124, 132, 145); font-style: normal;"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/em&gt;&lt;/span&gt;&lt;a href="http://www.ciemat.es/" title="http://www.ciemat.es/" id="link_2"&gt;CIEMAT&lt;/a&gt; &lt;em&gt;y coordinador del centro&lt;/em&gt; &lt;em&gt;Tier-1 de procesado de datos del&lt;/em&gt; &lt;a href="http://lhc.web.cern.ch/lhc/" title="http://lhc.web.cern.ch/lhc/" id="link_3"&gt;LHC&lt;/a&gt; &lt;span style="font-size: 14pt; font-family: ArialMT; color: rgb(51, 51, 51);"&gt;&lt;em&gt;&lt;/em&gt;&lt;/span&gt;&lt;em&gt;en Espa&#241;a en el&lt;/em&gt;&lt;span style="font-size: 14pt; font-family: ArialMT; color: rgb(51, 51, 51);"&gt;&lt;em&gt; &lt;span style="color: rgb(124, 132, 145); font-style: normal;"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/em&gt;&lt;/span&gt;&lt;a href="http://www.ifae.es/pic/ES/ES_default.htm" title="http://www.ifae.es/pic/ES/ES_default.htm" id="link_5"&gt;PIC&lt;/a&gt;  d&lt;em&gt;e Barcelona.&lt;/em&gt;

















&lt;p class="MsoNormal"&gt;




















&lt;p class="MsoNormal"&gt;






















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;
&lt;/em&gt;





&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;Pere: Gonzalo&lt;/em&gt;&lt;em&gt;, &#191;qu&#233; es la antimateria? &lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;Gonzalo: Es la materia hecha de antipart&#237;culas&#8230;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Espera!!! Ya se; como el antiprot&#243;n y el antielectr&#243;n. Pero &#191;qu&#233; es un antiprot&#243;n? &#191;de d&#243;nde sale? Yo quiero entenderlo a un nivel fundamental!&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Pues entonces debemos remontarnos al 1928 y hablar de Paul Dirac. De hecho es una historia muy bonita. &lt;a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Paul_Dirac" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Paul_Dirac" id="link_6"&gt;Paul Dirac&lt;/a&gt;  era un genio, el t&#237;pico f&#237;sico te&#243;rico que se pone a hacer c&#225;lculos, y con sus ecuaciones predice la existencia de algo que nadie ha visto antes.&lt;span style=""&gt;  &lt;/span&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: &#191;La antimateria?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: S&#237;, en ese momento s&#243;lo fue una predicci&#243;n matem&#225;tica. Su existencia real se observ&#243; a&#241;os despu&#233;s.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: &#191;Como la b&#250;squeda del &lt;/em&gt;&lt;a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3n_de_Higgs" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Bos&#243;n_de_Higgs" id="link_7"&gt;bos&#243;n de Higgs&lt;/a&gt; &lt;em&gt; con el LHC, que est&#225;is seguros de su existencia a pesar de no haberlo visto todav&#237;a?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Exacto, pero lo de Dirac fue mucho m&#225;s notorio&#8230;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: &#191;C&#243;mo &#8220;descubri&#243;&#8221; la antimateria?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Uff&#8230; es dif&#237;cil de explicar. A ver&#8230; A principios del siglo XX hab&#237;a varias revoluciones en marcha en el mundo de la f&#237;sica. En 1905 Einstein present&#243; su relatividad especial, que daba lugar a la famosa E=mc&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; de las camisetas, seg&#250;n la cual la materia y la energ&#237;a eran intercambiables. La otra gran revoluci&#243;n era la cu&#225;ntica de Heisenberg, Bohr y compa&#241;&#237;a&#8230; que describ&#237;a el comportamiento de las part&#237;culas subat&#243;micas. Ambas funcionaban muy bien, pero eran teor&#237;as separadas. 




















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/gon-2-dirac.jpg" id="img_3" class="imgdcha"&gt;Lo que Paul Dirac intentaba hacer era unirlas matem&#225;ticamente; crear una mec&#225;nica cu&#225;ntica relativista. En concreto lo que pretend&#237;a era poder describir el electr&#243;n, lo m&#225;s sencillo que uno se pod&#237;a imaginar. Entonces&#8230; al combinar las ecuaciones de la relatividad y la cu&#225;ntica le apareci&#243; la &#8220;ecuaci&#243;n de Dirac&#8221;, cuyo resultado describ&#237;a el electr&#243;n. Pero hab&#237;a algo curioso: la ecuaci&#243;n de Dirac ten&#237;a dos soluciones matem&#225;ticas, una negativa (que era el electr&#243;n de toda la vida) y otra id&#233;ntica, totalmente sim&#233;trica, pero con carga positiva. Concluy&#243; que si sus ecuaciones eran ciertas, en alg&#250;n sitio deb&#237;a existir una part&#237;cula id&#233;ntica al electr&#243;n pero con carga positiva.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: wow&#8230; &#191;y m&#225;s tarde se descubri&#243;?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Si, si&#8230; 4 o 5 a&#241;os despu&#233;s de que Dirac los predijera se observaron experimentalmente los positrones (electrones positivos).

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: &#8230;&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Claro! Y luego se buscaron el resto de antipart&#237;culas&#8230; Dirac lo hizo para el electr&#243;n, pero si las matem&#225;ticas establec&#237;an que la naturaleza deb&#237;a respetar esta simetr&#237;a, para un prot&#243;n tambi&#233;n deb&#237;a existir un antiprot&#243;n. Y as&#237; para toda la materia. Es un postulado.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Pero a ver&#8230; yo tengo en frente m&#237;o un ordenador hecho de &#225;tomos, que est&#225;n constituidos de protones, de quarks, de electrones&#8230; &#191;aqu&#237; hay antipart&#237;culas tambi&#233;n?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: No, no&#8230; todo lo que nos rodea es materia, no antimateria. Imagino que tu querr&#237;as saber d&#243;nde est&#225;n las antipart&#237;culas, no?

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Qu&#233; perspicaces sois los cient&#237;ficos&#8230; &lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Entonces&#8230; E&lt;span style="" lang="EN-GB"&gt;stoooo&#8230;. Big Bang!!!&lt;o:p&gt;&lt;/o:p&gt;&lt;/span&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Big Bang???&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;span style="" lang="EN-GB"&gt;G: S&#237;! Big Bang. &lt;o:p&gt;&lt;/o:p&gt;&lt;/span&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: H&#225;blame del Big Bang&#8230;&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Bien. Tal y como lo conocemos ahora, toooooodo empez&#243; hace 13.700 millones de a&#241;os, en una concentraci&#243;n de temperatura y densidad infinita. Al principio todo era energ&#237;a concentrada en un punto. Luego cuando el Universo empez&#243; a expandirse se fue enfriando, y por E=mc&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; cierta energ&#237;a comenz&#243; a transformarse en materia. Pero claro! Seg&#250;n lo que comentamos de Dirac, en teor&#237;a se formaron tanto part&#237;culas como antipart&#237;culas. Pero, y esto es muy importante, otra cosa que sabemos es que cuando una part&#237;cula se encuentra con su antipart&#237;cula, ambas se anihilan y forman energ&#237;a.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: &#191;y?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Vale. Si en el Big Bang todo hubiera sido absolutamente sim&#233;trico, la energ&#237;a hubiera generado part&#237;culas y antipart&#237;culas por igual, que luego se hubieran destruido formando m&#225;s energ&#237;a hasta llegar a un cierto equilibrio t&#233;rmico, en el que ni nosotros ni nada existir&#237;a. Entonces, el hecho que tengas delante un ordenador hecho s&#243;lo de materia nos dice que en el origen del Universo hubo alg&#250;n tipo de asimetr&#237;a entre materia y antimateria. Es decir, las leyes de la naturaleza contienen alguna asimetr&#237;a que favoreci&#243; a la materia frente a la antimateria. Lo que sabemos ahora es que&#8230; a ver que no me equivoque de ning&#250;n cero&#8230; por cada mil millones de antipart&#237;culas se formaron mil millones m&#225;s una part&#237;culas. Estos miles de millones se aniquilaron entre ellos, y las part&#237;culas &#8220;sueltas&#8221; de materia, las desapareadas, son las que empezaron a formar &#225;tomos, galaxias, tu ordenador y el mundo tal y como lo conocemos.&lt;span style=""&gt;  &lt;/span&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: &#191;Y esto sab&#233;is seguro que fue as&#237;?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: S&#237;, si&#8230; esto fijo, fijo. (risas). La prueba experimental viene del fondo de radiaci&#243;n de microondas. 




















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/gon-2-fondo-microondas.jpg" id="img_4" class="imgizqda"&gt;Este fondo son los fotones que nos llegan del otro extremo del universo, que se originaron durante la aniquilaci&#243;n de la sopa de part&#237;culas y antipart&#237;culas. Hoy en d&#237;a por cada part&#237;cula de materia que vemos en las galaxias, o donde sea, podemos contar mil millones de fotones del fondo de radiaci&#243;n de microondas.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Qu&#233; te iba a decir&#8230; por tanto, en principio ahora no queda nada de antimateria.&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Bueno, la que los f&#237;sicos creamos.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Expl&#237;cate.&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Es lo que se hace en el CERN, o en otros laboratorios de part&#237;culas. Hoy en d&#237;a, si juntas suficiente energ&#237;a en un punto puedes crear materia por la E=mc&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;. 

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Y antimateria!&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Claro, en cada colisi&#243;n del CERN siempre se forman part&#237;culas y antipart&#237;culas. Las antipart&#237;culas se destruyen enseguida cuando chocan con las paredes del detector, pero nos da tiempo de registrarlas para estudiarlas.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: En &lt;/em&gt;&lt;a href="http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81ngeles_y_demonios" title="http://es.wikipedia.org/wiki/&#193;ngeles_y_demonios" id="link_8"&gt;&#193;ngeles y Demonios&lt;/a&gt; &lt;em&gt; iban guardando la antimateria en una cajita para luego crear una bomba.&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Ya, pero es imposible. Confinar antimateria es algo tremendamente complicado, porque se aniquila inmediatamente al encontrarse con cualquier &#225;tomo de materia. Se puede vonseguir con campos magn&#233;ticos, haciendo que no toque nada, pero es dificil&#237;simo. Hay experimentos en el CERN que generan antielectrones y antiprotones, los enfr&#237;an hasta pr&#225;cticamente frenarlos, los mantienen aislados de la materia, y llegan a construir &#225;tomos de antihidr&#243;geno.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/312309_gon-2-antihidrogen.jpg" id="img_0" class="imgdcha"&gt;&lt;em&gt;P: &#191;Eso se ha logrado?&lt;/em&gt;

  


G: S&#237;, se han creado anti&#225;tomos de hidr&#243;geno. Con ellos intentan averiguar cosas muy curiosas. Por ejemplo &#191;c&#243;mo les afecta la gravedad? &#191;caen hacia arriba o hacia abajo? &#191;existe la gravedad negativa? A priori se deber&#237;an comportar igual&#8230; pero todav&#237;a no hay ninguna comprobaci&#243;n experimental.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Alucinante&#8230;&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: S&#237;, son experimentos peque&#241;os pero muy cachondos. El LHC roba toda la atenci&#243;n del CERN, pero hay un mont&#243;n de grupos peque&#241;os haciendo investigaciones muy fundamentales, que podr&#237;an generar grandes sorpresas. Imag&#237;nate si contrariamente a lo esperado resulta que un anti&#225;tomo de hidr&#243;geno sube por la gravedad en lugar de caer!

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Fant&#225;stico. Entonces: tener para una bomba de antimateria queda descartado, no?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Totalmente. Porque a&#250;n suponiendo que se pudiera confinar, si el CERN se hubiera dedicado a guardar antimateria durante sus 50 a&#241;os de historia, como m&#225;ximo habr&#237;a generado unos pocos nanogramos. Para fabricar la bomba de &#193;ngeles y Demonios se necesitar&#237;a como m&#237;nimo un gramo. Tardar&#237;amos mil millones de a&#241;os en reunir esa cantidad. No tiene ning&#250;n sentido.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Oye, y lo del PET (Tomograf&#237;a de Emisi&#243;n de Positrones)?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Exacto. En la vida real tambi&#233;n hay antipart&#237;culas, y el caso m&#225;s t&#237;pico es el PET que encontramos en los hospitales, que utiliza antipart&#237;culas para diagnosticar el c&#225;ncer. 

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: &#191;C&#243;mo se generan?&lt;/em&gt;

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;G: Con radioactividad. Hay elementos que son radioactivos por naturaleza y se desintegran siguiendo una reacci&#243;n nuclear. El PET es eso; te inyectan una sustancia radioactiva que al desintegrarse emite un positr&#243;n. Ese positr&#243;n inmediatamente encuentra un electr&#243;n de tu cuerpo y se aniquila generando energ&#237;a, fotones. Lo que detecta el aparato son esos fotones, y con ellos genera una imagen del interior de tu cuerpo.

  



















&lt;p class="MsoNormal"&gt;&lt;em&gt;P: Qu&#233; grande la antimateria&#8230; Gonzalo, eres un crack.&lt;/em&gt;

   



















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    <title>Qu&#233; diantre es la antimateria</title>
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    <body>La teor&#237;a de cuerdas tiene un gancho tremendo. Te transporta a un mundo de 11 dimensiones, universos paralelos, y part&#237;culas formadas por cuerdecitas casi invisibles vibrando a diferentes frecuencias. Adem&#225;s, te dice que no se trata de analog&#237;as sino de la estructura m&#225;s profunda de la realidad, y que &#233;sta podr&#237;a ser la teoria final que unificara por fin a toda la f&#237;sica.
&#191;Ciencia, matem&#225;ticas, filosof&#237;a, literatura? a mi me fascina. He le&#237;do art&#237;culos, visto &lt;a href="http://www.youtube.com/watch?v=gXH_IxRbW4Q" title="http://www.youtube.com/watch?v=gXH_IxRbW4Q" id="link_0"&gt;documentales&lt;/a&gt; , charlado con expertos&#8230; y siempre termino placenteramente alienado, sumergido en un mundo abstracto que nuestro cerebro no est&#225; dise&#241;ado para asimilar.
Mi &#250;ltimo cara a cara con la teor&#237;a de cuerdas fue en Nueva York hace unas semanas. Gracias al blog conoc&#237; a Sergio Lukic, un matem&#225;tico que estudia la geometr&#237;a de las dimensiones generadas por la teor&#237;a de cuerdas. Impresionante. Me impact&#243; su sabidur&#237;a, capacidad comunicativa, y la cantidad de temas que Sergio era capaz de abordar. Durante dos intensas horas &#233;l hablaba y yo le interrump&#237;a con mis dudas. Result&#243; tan gratificante, que le ped&#237; que escribiera un texto de 1500 palabras para el blog. 
Cuando lo recib&#237;, vi que Sergio hab&#237;a cometido un &lt;em&gt;"error"&lt;/em&gt; bastante com&#250;n en algunos cient&#237;ficos cuando divulgan: Si les restringes el espacio, en lugar de eliminar conceptos los condensan. En dos p&#225;ginas de &lt;em&gt;Word&lt;/em&gt; Sergio habla de supercuerdas, teorema de G&#246;del, modelo est&#225;ndar, branas, multiversos, LHC, matem&#225;ticas, elegancia, pol&#237;tica cient&#237;fica, pol&#233;micas, filosof&#237;a de la ciencia&#8230; Aquellos que ya est&#233;is familiarizados con estos asuntos disfrutar&#233;is. Otros quiz&#225;s os perd&#225;is en alg&#250;n momento &#9785;. Esto ser&#237;a un pecado capital en un programa de TV o en un art&#237;culo convencional, pero no en un blog donde pod&#233;is hacer lo mismo yo en el Starbucks que nos conocimos: interrumpirle y preguntar. &#9786;
Os dejo con el texto de Sergio, y su ofrecimiento a responder todas vuestras preguntas sobre teor&#237;a de cuerdas, f&#237;sica fundamental, matem&#225;ticas, part&#237;culas, universos m&#250;ltiples&#8230; que el tema no os intimide; dejaos llevar libremente por &#233;l. 
 

&lt;strong&gt;Belleza matem&#225;tica y quiz&#225; tambi&#233;n ciencia,&lt;/strong&gt; por Sergio Lukic
 
&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/cuerdas-futurama.jpg" id="img_0" class="imgdcha"&gt;Pregunta a cualquier aficionado a la ciencia qu&#233; es lo &#250;ltimo en f&#237;sica te&#243;rica, y lo m&#225;s seguro es que te hable de la teor&#237;a de cuerdas. Para ser s&#243;lo un marco te&#243;rico especulativo (todav&#237;a candidato a teor&#237;a cient&#237;fica), se ha convertido en todo un boom dentro del mercado estadounidense de la informaci&#243;n. En los &#250;ltimos a&#241;os han aparecido varios libros de divulgaci&#243;n discuti&#233;ndola [1-7], la prensa escrita publica regularmente art&#237;culos sobre ella [12], los internautas &lt;a href="http://www.google.com/trends?q=string+theory%2C+quantum+mechanics%2C+general+relativity&amp;amp;ctab=0&amp;amp;geo=all&amp;amp;date=all&amp;amp;sort=0" title="http://www.google.com/trends?q=string+theory%2C+quantum+mechanics%2C+general+relativity&amp;amp;ctab=0&amp;amp;geo=all&amp;amp;date=all&amp;amp;sort=0" id="link_0"&gt;buscan en Google&lt;/a&gt;  m&#225;s veces "teor&#237;a de cuerdas" que "f&#237;sica cu&#225;ntica" o "relatividad general" [8] . . . hasta ha aparecido un &lt;a href="http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/" title="http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/" id="link_2"&gt;programa de televisi&#243;n&lt;/a&gt;  dedicado a divulgarla [9].
 
Esta teor&#237;a propone sustituir la noci&#243;n de part&#237;cula puntual, que es la utilizada en los modelos de part&#237;culas elementales tradicionales, por la de una cuerdecita vibrante. Los diferentes modos de vibraci&#243;n de la cuerda se corresponder&#237;an con los diferentes tipos de part&#237;culas elementales. Cada cuerdecita ser&#237;a de un tama&#241;o min&#250;sculo (10-35 metros = 0.00000000000000000000000000000000001 metros), tan peque&#241;o que si dilat&#225;ramos una de esas cuerdas hasta llegar al tama&#241;o de un &#225;tomo de hidr&#243;geno, un ser humano ser&#237;a tan grande como una galaxia espiral del tama&#241;o de la V&#237;a L&#225;ctea. 
Uno de los problemas es que con la tecnolog&#237;a actual, no podemos saber si las part&#237;culas son realmente cuerdas o no. En la regi&#243;n del microcosmos a la que tenemos acceso experimental, las part&#237;culas elementales siguen pareciendo puntuales. Esto no significa que la teor&#237;a de cuerdas sea incorrecta, por ejemplo, el avance de la tecnolog&#237;a ha demostrado que en los aparentes "puntos luminosos" del cielo nocturno se esconden objetos muy complejos (planetas, estrellas, galaxias . . .). La &#250;nica forma de probar la teor&#237;a es de forma indirecta, a trav&#233;s de sus consecuencias en la regi&#243;n del microcosmos a la que s&#237; tenemos acceso. Una de esas consecuencias, quiz&#225; la m&#225;s elegante, es que uno de los modos de vibraci&#243;n fundamentales de la cuerda es el de una part&#237;cula que transmite la fuerza de la gravedad. En el l&#237;mite macrosc&#243;pico de la teor&#237;a, las ecuaciones que gobiernan las interacciones de estados colectivos de cuerdas en ese "modo de vibraci&#243;n", se corresponden con las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. En otras palabras, la teor&#237;a de cuerdas provee la &#250;nica teor&#237;a microsc&#243;pica de la gravedad que se conoce.
 

&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/cuerdas-SuperStringTheory.jpg" id="img_1" class="imgcen"&gt;&lt;small&gt;(Representaci&#243;n pict&#243;rica de cuerdas microsc&#243;picas interactuando)&lt;/small&gt;
 
Desde la aparici&#243;n de la mec&#225;nica cu&#225;ntica, el problema de construir una teor&#237;a cu&#225;ntica de la gravedad que provea una descripci&#243;n microsc&#243;pica de la teor&#237;a de Einstein, se ha convertido en uno de los problemas m&#225;s dif&#237;ciles en la historia de la f&#237;sica te&#243;rica. La teor&#237;a de cuerdas resuelve ese y algunos otros problemas, aunque el precio a pagar es la aparici&#243;n de much&#237;simos otros todav&#237;a no resueltos.&#8232;&#8232;

&lt;strong&gt;Los otros problemas y la belleza matem&#225;tica&#8232;&#8232;&lt;/strong&gt;
Hoy por hoy, dentro del rango de escalas microsc&#243;picas al que tenemos acceso, los fen&#243;menos observados entre part&#237;culas elementales y sus interacciones son descritos por el modelo est&#225;ndar de part&#237;culas y la teor&#237;a de la gravedad de Einstein. El modelo est&#225;ndar asume, entre otras cosas, que las part&#237;culas son objetos puntuales. La estructura matem&#225;tica del modelo es muy sofisticada: describe part&#237;culas que distinguen izquierda de derecha, part&#237;culas con propiedades estad&#237;sticas muy diferentes (fermiones y bosones), adem&#225;s contiene much&#237;simos elementos de teor&#237;a de grupos, integrales en espacios de dimensi&#243;n infinita, y un largo etc&#233;tera.&#8232;Durante el desarrollo inicial de la teor&#237;a de cuerdas (1968-1984) qued&#243; claro que las &#250;nicas formulaciones de la teor&#237;a que pueden describir la complejidad del modelo est&#225;ndar, son las que tienen lugar en un espaciotiempo de 10 dimensiones (9 espaciales y 1 temporal). Por la misma raz&#243;n, es necesario postular un nuevo tipo de simetr&#237;a espaciotemporal conocida como supersimetr&#237;a. La supersimetr&#237;a relaciona las part&#237;culas fermi&#243;n con las bos&#243;n. Cada part&#237;cula en la naturaleza es un bos&#243;n o un fermi&#243;n; los quarks, electrones y neutrinos son fermiones, y los fotones y la part&#237;cula de Higgs bosones. Una de las implicaciones f&#237;sicas de la supersimetr&#237;a es que dobla el n&#250;mero de part&#237;culas conocidas, es decir, por cada fermi&#243;n (respectivamente bos&#243;n) habr&#237;a un bos&#243;n (fermi&#243;n) que todav&#237;a no se ha detectado.&#8232;&#8232;El requerir 6 dimensiones extra y supersimetr&#237;a se puede interpretar como predicciones de la teor&#237;a [1,2,4,6] o como problemas de la misma [3,5,7], dependiendo del punto de vista. Un problema en el que est&#225;n de acuerdo defensores y detractores, es la aparente variedad de teor&#237;as de cuerdas. Se conocen cinco tipos de teor&#237;as de cuerdas: la tipo I, la IIA, la IIB, la heter&#243;tica HO y la heter&#243;tica HE. Cada una dar&#237;a lugar a diferentes fen&#243;menos observables en la regi&#243;n del microcosmos que podemos acceder experimentalmente. Adem&#225;s, la innumerable variedad de formas de compactificar las seis dimensiones extra dar&#237;a lugar a una cantidad mucho mayor de modelos que describen universos totalmente distintos.&#8232;&#8232;En el proceso de entender cuales de esos modelos se asemejan al universo en que vivimos, han aparecido varias ideas matem&#225;ticas que arrojan luz sobre la elegancia de la teor&#237;a de cuerdas. Por ejemplo, en el universo que observamos hay tres dimensiones de espacio y una de tiempo; la &#250;nica forma de que hubiera seis dimensiones extra es que &#233;stas estuvieran "enrolladas" a escalas microsc&#243;picas. De la misma forma que un cable fino, el cual puede parecer una l&#237;nea unidimensional, es una superficie bidimensional con la dimensi&#243;n que describe su grosor "enrollada", la f&#237;sica que observamos depender&#237;a de las formas geom&#233;tricas que contienen las seis dimensiones enrolladas (o compactificadas). Las matem&#225;ticas que describen la compactificaci&#243;n son muy elegantes. Hay matem&#225;ticas abstractas que fueron desarrolladas por motivos puramente est&#233;ticos, cercanos a la teor&#237;a de n&#250;meros y sin aparente conexi&#243;n con f&#237;sica te&#243;rica, que ahora forman parte de la tecnolog&#237;a matem&#225;tica que utilizan los te&#243;ricos de cuerdas. Matem&#225;ticos reconocidos mundialmente por sus contribuciones en matem&#225;ticas fundamentales, hoy trabajan en problemas de teor&#237;a de cuerdas. Y viceversa, estructuras matem&#225;ticas encontradas por te&#243;ricos de cuerdas han despertado tanto inter&#233;s en el mundo de las matem&#225;ticas que han aparecido nuevas &#225;reas de investigaci&#243;n entorno a ellas.&#8232;&#8232;

&lt;strong&gt;La pol&#233;mica&#8232;&#8232;&lt;/strong&gt;
Los espacios de Calabi-Yau, las branas y sus cargas, las cuerdas-instant&#243;n, los instantones, los fibrados estables, etc. son algunos de los conceptos asociados a la geometr&#237;a que describe las dimensiones compactificadas. Hay evidencia de que el espacio descrito por todas esas posibles configuraciones geom&#233;tricas, contendr&#237;a much&#237;simos puntos que describen modelos semejantes a nuestro universo. Algunos te&#243;ricos de cuerdas proponen que todas esas configuraciones existen objetivamente en lo que llaman el multiverso. Combinado con el principio antr&#243;pico, dicho grupo de te&#243;ricos dice explicar porqu&#233; la constante cosmol&#243;gica observada es tan peque&#241;a. Simplificando, su argumento dice: "casi todas las configuraciones del multiverso corresponden a universos en el que la vida no es posible; obviamente nosotros vivimos en un universo de ese multiverso en el que la vida s&#237; es posible; un an&#225;lisis estad&#237;stico en el multiverso  implica que lo m&#225;s probable es que un universo donde la vida sea posible tenga una constante cosmol&#243;gica peque&#241;a y positiva" [6].

&lt;img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/cuerdas-multiverso.jpg" id="img_2" class="imgcen"&gt;&lt;small&gt;(Representaci&#243;n pict&#243;rica del multiverso)&lt;/small&gt; 
 
La principal cr&#237;tica que est&#225; recibiendo la teor&#237;a [5,7] es que es incapaz de predecir nada. Peor a&#250;n, "ni siquiera se puede demostrar que la teor&#237;a sea incorrecta" dice Peter Woit, matem&#225;tico de la universidad de Columbia. Los cr&#237;ticos denuncian que visiones como las del paisaje c&#243;smico o la del multiverso [6] son tan flexibles que "todo vale": cualquier cosa que se descubra emp&#237;ricamente se podr&#225; explicar a posteriori con teor&#237;a de cuerdas, por que &#233;sta contiene una cantidad enorme de posibilidades [7]. Otros cr&#237;ticos m&#225;s radicales acusan a la teor&#237;a de palabrer&#237;a sin contenido y de ciencia postmoderna [3]. A nivel pol&#237;tico, Lee Smolin, un f&#237;sico te&#243;rico del Perimeter Institute, denuncia que el poder que tienen los te&#243;ricos de cuerdas en las agencias federales de los Estados Unidos para financiar su investigaci&#243;n es desmesurado e injustificado [5].&#8232;Otros f&#237;sicos defienden que la teor&#237;a todav&#237;a no est&#225; entendida correctamente y que es precipitado sacar conclusiones. Faltan muchos puzzles por resolver. Por ejemplo, hay evidencia de que las diversas teor&#237;as de cuerdas son l&#237;mites diferentes de una teor&#237;a m&#225;s profunda conocida como teor&#237;a M (donde M se refiere a Matriz, Misterio, Madre. . .). Sin embargo, formular en qu&#233; consiste exactamente esta teor&#237;a M se est&#225; convirtiendo en uno de esos proyectos a largo plazo donde no est&#225; claro que el "a largo plazo" no sea lo mismo que ilimitado. Al d&#237;a de hoy aquel que quiera entender la teor&#237;a s&#243;lo aspira a conseguir un conocimiento parcial de la misma. Puede que la formulaci&#243;n completa de teor&#237;a M nunca est&#233; al alcance del ser humano. Stephen Hawking es de esa opini&#243;n, y &lt;a href="http://www.damtp.cam.ac.uk/strings02/dirac/hawking/" title="http://www.damtp.cam.ac.uk/strings02/dirac/hawking/" id="link_3"&gt;coment&#243;&lt;/a&gt;  al respecto: "alguna gente estar&#225; muy decepcionada si no existe una teor&#237;a final (refiri&#233;ndose a teor&#237;a M) que pueda ser formulada utilizando un n&#250;mero finito de principios f&#237;sicos. Yo sol&#237;a pertenecer al grupo de gente que pensaba que s&#237; era posible, pero he cambiado de pensamiento", [10]. El premio nobel de f&#237;sica Freeman Dyson opina de forma similar: "El teorema de G&#246;del implica que las matem&#225;ticas son inagotables. Da igual cuantos problemas resolvamos, porque siempre habr&#225; otros problemas que no pueden ser resueltos dentro de los mismos marcos te&#243;ricos. [...] Por el teorema de G&#246;del, la f&#237;sica tambi&#233;n es inagotable. Las leyes de la f&#237;sica consisten en conjuntos finitos de principios y reglas racionales, incluyendo teor&#237;as matem&#225;ticas, por lo que el teorema de G&#246;del tambi&#233;n aplica a las leyes de la f&#237;sica", [11].&#8232;Al margen del proyecto monumental en que consiste entender la teor&#237;a de cuerdas y la teor&#237;a M, la comunidad de f&#237;sicos de part&#237;culas espera sorpresas durante los pr&#243;ximos a&#241;os. El nuevo acelerador de part&#237;culas LHC (Large Hadron Collider) en CERN (Ginebra, Suiza) empezar&#225; a funcionar a finales de a&#241;o &lt;a href="http://ngm.nationalgeographic.com/2008/03/god-particle/achenbach-text" title="http://ngm.nationalgeographic.com/2008/03/god-particle/achenbach-text" id="link_4"&gt;[14]&lt;/a&gt; . El LHC es el mejor instrumento disponible para explorar regiones del microcosmos antes desconocidas. Qu&#233; veremos en el LHC y como se explicar&#225;n esos descubrimientos son las dos grandes cuestiones a seguir durante los pr&#243;ximos a&#241;os. Desde la teor&#237;a de cuerdas hay esperanzas en descubrir supersimetr&#237;a y/o dimensiones extra; lo que nadie ha predicho es si dichos fen&#243;menos son perceptibles dentro del rango de microdistancias que el LHC puede explorar. La conclusi&#243;n es que el LHC puede encontrar evidencia a favor de la teor&#237;a de cuerdas, aunque no tiene porqu&#233; encontrarla; lo dif&#237;cil ser&#225; que aparezca evidencia en contra.&#8232;

&lt;div style="text-align: center;"&gt;***Comentario Personal***&lt;/div&gt;

Paralelo al avance cient&#237;fico, otro fen&#243;meno interesante es el de la transformaci&#243;n social que est&#225; sufriendo el mundo de la ciencia. En &#233;sta &#233;poca de la historia de la f&#237;sica en la que un experimento puede involucrar cantidades enormes de recursos, una financiaci&#243;n de miles de millones de euros [14], equipos de varios miles de cient&#237;ficos, niveles de especializaci&#243;n y divisi&#243;n de la labor sin precedentes [13]&#8230; estamos viendo un aumento inevitable en la politizaci&#243;n de la ciencia. La divisi&#243;n entre f&#237;sico experimental y f&#237;sico te&#243;rico se est&#225; sustituyendo por cadenas de producci&#243;n de conocimiento con diversos grados en la divisi&#243;n de la labor y en la direcci&#243;n de los proyectos. Est&#225; por ver como muchos de los valores cient&#237;ficos, que tradicionalmente han sido defendidos por minor&#237;as de individuos (p.ej. la b&#250;squeda desinteresada de la verdad, el escepticismo extremo. . .), sobrevivir&#225;n a las consecuencias de dicha politizaci&#243;n.

&lt;div style="text-align: right;"&gt;Sergio Lukic&lt;/div&gt;


Refererencias

[1] Brian Greene, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory, W. W. Norton &amp;amp; Company, 2003.
[2] Brian Greene, The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality, Knopf, 2004.
[3] John Horgan, The End of Science: Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age, Addison Wesley, 1996.
[4] Lisa Randall, Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe's Hidden Dimensions, Harper Perennial, 2006.
[5] Lee Smolin, The Trouble With Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next, Houghton Mifflin, 2006.
[6] Leonard Susskind, The Cosmic Landscape: String Theory and the Illusion of Intelligent Design, Back Bay Books, 2006.
[7] Peter Woit, Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Search for Unity in Physical Law, Basic Books, 2007.
[8] &lt;a href="http://www.google.com/trends?q=string+theory%2C+quantum+mechanics%2C+general+relativity&amp;amp;ctab=0&amp;amp;geo=all&amp;amp;date=all&amp;amp;sort=0" title="http://www.google.com/trends?q=string+theory%2C+quantum+mechanics%2C+general+relativity&amp;amp;ctab=0&amp;amp;geo=all&amp;amp;date=all&amp;amp;sort=0" id="link_1"&gt;Comparaci&#243;n &lt;/a&gt; del volumen de b&#250;squeda de la frase "teor&#237;a de cuerdas" en Google Trends. 
[9] Nova, PBS, The Elegant Universe, 2004. http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/
[10] Charla de Stephen Hawking en "Strings 02", Cambridge University, 2002. http://www.damtp.cam.ac.uk/strings02/dirac/hawking/
[11] Freeman Dyson, The New York Review of Books, 13 de Mayo del 2004.
[12] Por ejemplo, art&#237;culos en The New York Times, Time magazine, The New Yorker. . .
[13] http://www.nature.com/naturejobs/2006/060713/full/nj7099-218a.html
[14] http://ngm.nationalgeographic.com/2008/03/god-particle/achenbach-text

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    <title>Teor&#237;a de cuerdas: &#161;a por ella!</title>
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