La teoría de cuerdas podría surgir de reglas físicas simples

La teoría de cuerdas ha sido durante mucho tiempo un concepto intrigante en la física, postulando que el universo está compuesto por diminutas cuerdas vibrantes. Recientemente, un equipo de físicos de Caltech y otras instituciones reveló que esta teoría podría tener fundamentos más sólidos de lo que se pensaba, al emerger de simples reglas sobre cómo se comportan las partículas a energías extremas.

Históricamente, la teoría de cuerdas fue propuesta en la década de 1960 como una posible solución para unir la mecánica cuántica y la relatividad general, dos pilares de la física que describen el comportamiento de partículas subatómicas y la gravedad, respectivamente. Sin embargo, un gran desafío ha sido la dificultad de experimentar con energías tan altas como las que requeriría la prueba de esta teoría, lo que ha llevado a los científicos a explorar nuevas formas de validar sus postulados.

En un estudio titulado "Strings from Almost Nothing", los investigadores adoptaron un enfoque conocido como bootstrap, que consiste en partir de principios generales en lugar de suposiciones detalladas sobre la existencia de cuerdas. Comenzaron con solo unas pocas reglas sobre cómo las partículas se dispersan durante las colisiones y, sorprendentemente, lograron obtener características centrales de la teoría de cuerdas.

El profesor Clifford Cheung, director del Leinweber Forum for Theoretical Physics en Caltech, comentó: "Las cuerdas simplemente surgieron. No comenzamos con ninguna suposición sobre cuerdas, pero la solución contenía las firmas fundamentales de las cuerdas".

Uno de los hallazgos más relevantes del estudio fue el espectro de cuerdas, un concepto que describe una secuencia infinita de partículas con diferentes masas y giros, similar a las armonías de una cuerda vibrante. Este espectro fue inicialmente desarrollado por el físico teórico Gabriele Veneziano en la década de 1960, quien encontró una función matemática que describía un patrón de partículas observadas en experimentos de colisión.

Los investigadores también abordaron el problema de las infinidades que surgen al intentar aplicar la relatividad general a energías extremadamente altas. A través de la propiedad de ultrasuavidad, la teoría de cuerdas evita estas complicaciones matemáticas, permitiendo que las interacciones de las partículas se distribuyan de manera más uniforme y evitando comportamientos violentos que podrían llevar a resultados sin sentido.

El estudio no solo revive ideas antiguas, sino que también emplea herramientas modernas para explorar cómo las propiedades emergen de principios básicos. Hirosi Ooguri, profesor de física teórica en Caltech, destacó que la investigación está dando nuevos aires a un enfoque que había caído en desuso, mostrando que aún hay mucho por descubrir en el campo de la física teórica.