¿Qué es la Teoría del todo?
La Teoría del
todo es el santo grial de la física, que consiste en una Teoría que describa todos los fenómenos físicos conocidos. Una Teoría del todo para
considerarse como tal debe unificar todos los fenómenos físicos en una sola Teoría
o ecuación matemática que describa todas las fuerzas fundamentales, la materia
y la energía.
La razón de
postularse que hipotéticamente debería existir una Teoría del todo es por la
dificultad de unificar fenómenos, ya que se espera que todo el universo al opera
en un conjunto debe ser descrito con un modelo único, sin embargo, esto no ha
sido posible para ciertos fenómenos. Un ejemplo de una unificación de fenómenos
físicos es con la electricidad y el magnetismo, que por mucho tiempo se describían
como fenómenos separados, pero gracias a trabajos como el de Faraday y las matemáticas
de Maxwell se unificó ambas en una única fuerza, la que llamamos
electromagnetismo. Del mismo modo, se espera que todos los fenómenos conocidos
del universo deben estar interconectados y ser descritos por una ecuación única.
Como se ha mencionado el principal
problema actual de la física es la dificultad de unificar fenómenos, por
ejemplo, la realidad a escala subatómica se describe con la mecánica cuántica y
a escala macroscópica con la relatividad. A simple vista no parece ningún
problema describir las cosas muy pequeñas con una Teoría y matemáticas distintas
de las que usamos con las cosas muy grandes, pero existen problemas como el big
bang o un agujero negro en donde ambas se juntan y cuando intentamos unir ambas
no es posible, ya que tenemos que usar matemáticas distintas, y se espera que
el universo al ser un conjunto pueda ser explicado de una sola manera desde una
partícula hasta una galaxia sin que nuestras matemáticas colapsen. Otro problema
es la unificación de las cuatros fuerzas fundamentales conocidas, gravedad, electromagnetismo,
fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil, por ahora el modelo estándar ha
logrado unificar tres de estas fuerzas con la relatividad y la cuántica, excepto
la gravedad que no es compatible con la mecánica cuántica. Una Teoría del todo
no solo debería unificar todos los fenómenos conocidos, también explicar la energía
y materia oscura.
Lograr una Teoría
del todo no es tarea fácil, a pesar de que ya se han postulados modelos hipotéticos
como la Teoría M, Teoría del todo excepcionalmente simple, Teoría cuántica de
bucles, entre otras. Pero tenemos que tener en claro que, aunque tengan la palabra Teoría,
no son exactamente Teorías, lo más correcto es decir que son hipótesis, ya que ninguno
de estos modelos ha podido ser probados y algunos de ellos como la Teoría M tienden
a ser difíciles de falsear. A pesar de las propuestas que existen en la
actualidad muchos científicos se mantienen escépticos sobre si podremos encontrar una Teoría del todo,
incluso algunos apelan al Teorema de incompletitud de Gödel que demuestra que
existen proposiciones indecidibles lo que complicaría una Teoría del todo. Otros
dicen que tal vez una Teoría del todo esté fuera de nuestra compresión. A pesar
del pesimismo y escepticismo de una parte de la comunidad científica, la otra
parte cree que si es posible encontrarla y trabaja en esa búsqueda, una búsqueda
que puede llevarnos décadas, siglos o tal vez mas de un milenio, en realidad no
los sabemos, pero si llegamos a encontrar una descripción única a todo sería un
momento glorioso para la humanidad, lo que significaría que hemos logrado
comprender nuestro universo y con ese conocimiento sacar beneficios prácticos asombrosos.
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