Einstein y la Teoría de Unificación (Ensayo)

Einstein y la Teoría de Unificación
Por Leonardo Castro Pérez
Albert Einstein después de alcanzar los más grandes
honores en el campo de la física, que solo se pueden
comparar a los que brindo la comunidad científica a Isaac
Newton, dedico los últimos años de su vida al empeño de
reunir en una sola gran teoría las fuerzas de la naturaleza;
la gravedad, el electromagnetismo y otras que en su época
no habían sido muy estudiadas. Algunos científicos de la
época creyeron que estaba perdiendo el tiempo con algo
como esto pero Einstein se vio motivado por la atrayente
lógica de los resultados muy exitosos de su Teoría General
de la Relatividad, la cual demostraba que la atracción
gravitatoria que ejerce un cuerpo se debía a la hondonada
que ejercía este en el espacio-tiempo, por lo cual se
deslizaba hacia el cualquier otro cuerpo cercano a él, causante de la hondonada. Para introducir el
término de “Teoría de Unificación”, nos dice que es una teoría hipotética de la física moderna que
explica y conecta a todos los fenómenos físicos que en la actualidad conocemos tales como la
Gravedad, el Electromagnetismo y las dos fuerzas nucleares (débil y fuerte), aunque a ciencia
cierta no se sabe con exactitud el número de fuerzas a las cuales estamos ligados o al menos si son
completamente diferentes. Además de esto, el término fue utilizado por los Físicos Cuánticos para
explicar o describir una teoría que podría explicar a través de un modelo simple la teoría de todas
las intersecciones fundamentales de la naturaleza.
Haciendo un recuento de los acontecimiento que sucedieron en un pasado, observamos que en un
principio se pensaba que existía una sola fuerza, fuerza Gravitatoria, lo cual fue expuesto por
Aristóteles, pero luego unos siglos más adelante se creyó que tres eran las fuerzas que nos regían,
fuerza Gravitatoria, la Electricidad y el Magnetismo. Pero luego después de un trabajo esplendido
de científicos tales como Oerste, Faraday y finalmente las ecuaciones de electromagnetismo en
1860 propuestas por Maxwell, demostraron que la Electricidad y el Magnetismo eran lo mismo
tomados desde puntos de vista diferentes. Esta fue la primera unificación que se conoció y se
publico en la antigüedad. Así, se pensó durante varios siglos, en la existencia de solo dos fuerzas,
la Gravitatoria y la Electromagnética, pero fue en el siglo XX que nos trajo un conocimiento hasta
entonces imposible en la estructura microscópica de la materia, identificando la interacción débil y
fuerte. En los años sesenta una teoría de nombre Weinberg-Salam demostró que la fuerza
electromagnética y la débil eran una sola, lo cual fue demostrado experimentalmente y en la
actualidad no se duda de que existen tres fuerzas como tal, la fuerza Gravitatoria, la fuerza
Electrodebil y la fuerza Fuerte.
Hoy en día existen muchos físicos trabajando en la unificación de estas fuerzas, tanto así que se ha
propuesto una excelente teoría que demuestra que la fuerza fuerte viene siendo la misma fuerza
unificada entre la débil y la Electromagnética, es decir, la electrodebil. Pero por desgracia de
muchos científicos esta teoría no ha sido comprobada experimentalmente, si esto llegara a
comprobarse tendríamos dos fuerzas, la Gravitatoria y la fuerza unificada que tratábamos
anteriormente. Con base en esto se han hecho arduas investigaciones y muchos de estos
científicos trabajan en ello a lo cual llamaron la “Teoría de la Gran Unificación”.
Por otro lado, que pasa con la Gravedad, ¿por qué a ella nunca la tocan?, ¿nunca la han
experimentado?. La Fuerza Gravitatoria tal y como la conocemos es la mas extraña de todas las
fuerzas conocidas, Einstein propuso la conexión entre la Gravedad y la geometría del espaciotiempo, al hacer esto se dio cuenta de que separaba por completo la Gravedad de las otras fuerzas
ya que esta en lugar de afectar simplemente a el equilibrio o movimiento de un cuerpo, como lo
hacen las otras fuerzas, transforma la geometría del espacio-tiempo a su alrededor.
Algunos científicos de la época, al ver que un genio como Albert Einstein no consiguió llegar a la
unificación por ese lado, decidieron tomar otro camino un poco contrario, es decir, en vez de
intentar describir las otras fuerzas en el marco de la gravitación Einsteniana, tratan de describir la
gravedad en el marco de la mecánica cuántica. A esto le llamaron Teoría Cuántica de la Gravedad,
pero en la realidad no se conoce una teoría de este estilo, los científicos que han tratado de
trabajar sobre esta han fracasado hasta ahora en su intento en inventarse una teoría de la
gravitación que esté de acuerdo con los principios cuánticos y de incertidumbre.
Einstein animado por la sencillez y la elegancia de su teoría decidió ensayar la explicación de la
fuerza Electromagnética también mediante posibles variaciones de la geometría espacio-tiempo,
con la frustración de no lograrlo pero haber dejado un gran paso en este campo, algunos otros
científicos tales como Kaluza y Klein en 1919 y otros como Jhon Wheeler un poco más cercanos a
nuestros tiempos, alentados por estas teorías Einstenianas, dieron su aporte a la geometrizacion e
la física de lo cual ha surgido una prometedor a teoría llamada “Teoría de las cuerdas”, la cual
afirma que todos los bloques de materia son en realidad expresiones de un objeto básico
unidimensional extendido llamado “cuerda” o “filamento”, además ayudando a acercarse a lo que
estipula la Mecánica Cuántica sobre la curvatura del espacio-tiempo que en virtud del principio de
incertidumbre deben aparecer a escala microscópica. Por otra parte el mayor aporte de Kaluza y
Klein fue, al buscar una explicación del fenómeno semejante al de la curvatura espacio-tiempo que
da origen a la Gravitación pero para las fuerzas Electromagnéticas, se encontraron con la
necesidad de buscar otras dimensiones además de las tres que conocemos hoy en día y el tiempo,
de las cuales aun no han sido percibidas pero se buscan en estos momentos y se ensayan las más
variadas deformaciones y curvaturas practicadas, más bien como una esponja y no como la simple
lamina de goma de Einstein.
Para finalizar y retomando la “Teoría de Cuerdas”, a nivel microscópico se percibiría que el
electrón no es en realidad un punto sino más bien una cuerda en forma de lazo, la cual además de
moverse puede oscilar de diferentes maneras, esto hace que al oscilar de cierta manera en el
ambiente macroscópico veríamos un electrón, por poner un ejemplo, o si oscila de otra manera
diferente veríamos un fotón o un quark, todo dependiendo de la manera como se oscile, esta
teoría con otras varias pretende alejarnos de la concepción del punto-partícula. En la actualidad, la
“Teoría de cuerdas” es la que más se ha acercado y la que mas promete para tener una teoría
unificada o teoría del todo, una teoría que sea capaz de reunir y explicar todos los fenómenos que
ocurren en la naturaleza debido a las fuerzas que actúan sobre ella, esto ayuda a que aun no se
pierda la esperanza de lograr el sueño de Einstein.
Referencias:
1. Introducción a la física moderna. Mauricio García. Universidad Nacional de
Colombia. 2003.
2. Física. Serway Mc Graw Hill. Tomo II, cuarta edicion,1997.
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Cuerdas_c%C3%B3smicas
4. file:///D:/teoria_todo.htm
5. file:///D:/fisica5.htm