Índice Unificación -- Siguiente capítulo

En el Siglo XX se experimentaron avances espectaculares en el conocimiento de la naturaleza de la materia. Se creía hasta entonces que había casi 100 elementos básicos (los de la Tabla Periódica), pero se descubrió que todos ellos estaban hechos de las mismas partículas elementales. También se llegó al convencimiento de que todos los fenómenos que se daban entre estas partículas respondían a solamente cuatro fuerzas distintas.

No contentos con esto, los físicos siguieron buscando la manera de reducir ese número de fuerzas, su intención no era otra que demostrar que todas ellas eran la misma, es decir, en el universo habría un sólo tipo de fuerza que se manifestaría de diferentes formas.

Para ver como funcionaría esta unificación de fuerzas hay que introducir el concepto de simetría.

SIMETRÍA

Todos tenemos una idea de lo que es la simetría. No necesitamos más que mirarnos en un espejo para observar una imagen simétrica de nosotros mismos. Nuestro propio cuerpo se puede considerar prácticamente simétrico, en el sentido de que si trazamos una línea vertical imaginaria, que pase entre nuestros ojos y llegue hasta el suelo, tendremos a ambos lados de esa línea aproximadamente los mismos órganos o partes de órganos, tanto interna como externamente.

Sin embargo esto es sólo simetría geométrica, la cual está ampliamente estudiada en las matemáticas. En física se necesita una definición más amplia de simetría la cual podría ser: “Cualidad de un objeto, proceso o teoría, que no cambia cuando se efectúan determinadas operaciones. Se dice entonces que el proceso, el objeto o la teoría posen simetría con respecto a dichas operaciones”.

Se puede decir que el proceso de atraer un tornillo con un imán, es simétrico respecto al tiempo. Podemos hacerlo ahora, mañana o dentro de un mes, el resultado será que el tornillo se pega al imán.También es simétrico respecto al espacio, dado que si repetimos el experimento aquí, en japón o en la luna, volveremos a obtener un tornillo pegado a un imán.

En general, por lo que sabemos, las leyes físicas son simétricas tanto respecto al espacio como respecto al tiempo. El comportamiento de la naturaleza responderá a las mismas leyes en cualquier lugar y en cualquier momento.

Todo esto viene a cuento porque se cree que, en su origen, nuestro universo solamente contaba con una fuerza primordial, pero según fue evolucionando, durante los primeros tiempos, se fueron rompiendo algunas simetrías, lo cual originó distintas manifestaciones de esa fuerza, esas manifestaciones serían las cuatro fuerzas o interacciones que hoy observamos: Gravedad, Electromagnetismo, Nuclear débil y Nuclear Fuerte.

Esto no va contra el hecho de que las Leyes generales sean las mismas a lo largo de la Historia del Universo, puesto que hay que tener en cuenta que se supone que esas Leyes predecirían esa ruptura de simetría.

En la actualidad contamos con técnicas para estudiar y predecir comportamientos acerca de estas fuerzas y sus efectos sobre todas las partículas. Concretamente el método más avanzado de que se dispone para tal menester es el llamado Modelo Estándar.

EL MODELO ESTÁNDAR

Este modelo se halla en uso desde los años 70 del siglo XX, y hasta la fecha ha funcionado muy bien, tanto que dentro de su campo de acción no ha habido ningún experimento capaz de refutarlo.

Se puede decir, de manera abreviada, que el modelo estándar es la descripción de todas las partículas elementales y de tres de las interacciones que se dan entre ellas. Estas tres interacciones son la nuclear débil, la nuclear fuerte y el electromagnetismo. La gravedad se puede ignorar puesto que es muy débil entre partículas individuales.

Y, por tanto, diríamos lo mismo si describimos el modelo como la integración de la Interacción Electrodébil, la teoría que unifica la fuerza electromagnética con la nuclear débil,y la Cromodinámica Cuántica, que nos habla acerca de la fuerza nuclear fuerte. En principio, con estas dos teorías se puede explicar todo lo que observamos en el mundo, con la ya mencionada excepción de lo concerniente a la fuerza de la gravedad.

La precisión de este modelo a la hora de realizar predicciones sobre resultados de experimentos es muy elevada,y por tanto es de suponer que se tratará de un punto de vista particular, que se incluirá en alguna supuesto teoría futura más completa, una teoría que unifique las dos fuerzas que contempla, e incluso estas con la gravedad.

Porque no hay que confundir la reunión en un modelo de la fuerza electrodébil y la nuclear fuerte con la unificación de ambas. No es lo mismo, puesto que unificarlas sería demostrar que son la misma, y el modelo estándar simplemente se complementa con las dos teorías acercas de ambas.

El mes que viene nos dedicaremos a la Interacción Electrodébil, el mayor éxito hasta la fecha en cuanto a unificación moderna de fuerzas, aunque como veremos, esta teoría no está exenta de problemas.

Índice Unificación -- Siguiente capítulo