POR DELANTE DEL EXPERIMENTO por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

Estamos asistiendo con frecuencia, en los últimos tiempos, a descubrimientos experimentales de predicciones teóricas. En algunos casos, hace mucho tiempo que se esperan con anhelo las observaciones que ahora se logran. Ponen de relieve la capacidad deductiva de la Ciencia, cada vez más raramente equivocada. Las ondas gravitacionales han sido el último episodio en que se ha ejemplificado lo dicho.

Es un hecho ampliamente conocido que mientras que la teoría clásica describe el mundo macroscópico en el que nos desenvolvemos los humanos, la teoría cuántica describe el mundo submicroscópico que es el subsuelo de aquél. Dado que se plantea la existencia de dos descripciones que muchos creen incompatibles, parece obvio plantearse que hay una escala, a la que el punto de vista clásico que interpreta el mundo continuo, deje de ser una aproximación aceptable de la realidad observada. Se ha propuesto que, dado que las constantes físicas fundamentales, como la velocidad de la luz, la gravedad y la constante de Planck, que son las mismas en cualquier parte del Universo, cuando las combinamos para que dimensionalmente sean una distancia, nos ofrecen la denominada escala de Planck. La presencia de la constante de Planck provocará que la gravitación tendrá que dejar de ser clásica y se comportara como cuántica y el propio espacio-tiempo de la relatividad (que es una teoría clásica) dejará de ofrecerse como continuo, tanto como espacio como tiempo.

La existencia de la escala de Planck, incluye longitud, tiempo y energía, en que las cosas cambian de la continuidad a la discretización. La geometría, que la relatividad promueve como la curvatura del espacio, provocada por la presencia de la masa, al alcanzar la escala de Planck dejará de ser la que conocemos. Por cierto, cuando se detectó experimentalmente la curvatura de la luz al pasar cerca de un cuerpo masivo, se daba carta de naturaleza a una predicción de la teoría de la relatividad de la que Einstein fue el primer firmemente convencido, lo que le llevo a afirmar: “una teoría tan bella no podía ser errónea”, cuando le comunicaron el éxito de la observación llevada a cabo por una expedición británica en Brasil y Africa del Sur realizada en 1919, bajo la dirección de Sir Arthur Eddington, La geometría no parece que pueda existir a la escala de Planck. Por otro lado, el principio de incertidumbre afecta sensiblemente al concepto de punto, curva y superficie, lo que arremete contra la geometría a la escala de Planck. Pero lo cierto y verdad es que es imprescindible lograr una reconciliación de las teorías clásicas y la cuántica para poder comprender cabalmente el Big Bang. En ese instante, el Universo era cuántico y gravitacional. No es problema nada fácil, como lo evidencia el hecho de más de un siglo que cumple la incongruencia.

Hay un intento teórico de superar estas dificultades y consiste en explorar la posibilidad de que las unidades elementales sean minúsculas cuerdas, sin espesor, como objetos fundamentales. Sustituyen al punto en Ciencias de la Naturaleza. Las cuerdas serían los objetos fundamentales. Pero las cuerdas vibran y tienen un espectro de notas y armónicos. Si pensamos que energía y masa están unidas por la famosa expresión de Einstein: E=mc2, cuanto más aguda sea la vibración de la cuerda, mayor será su energía y mayor será su masa, por tanto. En último término, una sola cuerda podrá generar todas las partículas conocidas. Una de las propiedades de las partículas que resultan de las vibraciones de estas cuerdas tendrá las características del gravitón, como partícula cuántica de la gravedad. Del mismo modo, la geometría podría ser el resultado de cuerdas vibrando.

Hay tres sistemas en los que se precisa de la teoría cuántica de la gravedad: el Big Bang, los agujeros negros y la colisión de gravitones de elevada energía que puedan justificar el fenómeno de la inflación, acontecido en los primeros instantes de vida del Universo. Ninguno de ellos es verificable en un experimento de laboratorio. Es difícil, por tanto, esperar que se satisfaga el método científico que reclama la recreación del experimento, como evidencia de su comprensión. De momento, la teoría va por delante del experimento. La capacidad deductiva sugiere agudizar el ingenio para proponer formas de contrastar los resultados propuestos. A corto plazo no se vislumbran evidencias experimentales. La Ciencia siempre encuentra salida. Démosle tiempo.